KR100464132B1 - 피엘씨에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속검출장치 - Google Patents

피엘씨에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부 입력교류전원의 순시정전을 짧은 시간에 검출하여 CPU에 출력하고, 이와 동시에 직류전원이 비정상적으로 입력될 경우 이를 검출하여 CPU에 출력하여 짧은 순시정전이나 직류전원의 비정상적인 동작으로 인한 제어대상의 오동작을 미연에 방지하기 위한 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 검출장치에 관한 것으로, 정상적으로 공급되는 외부 입력교류전원(AC)에 순시정전이 발생하는 경우 입력교류전원의 1/2 주기를 교류전원검출부(10)에서 검출하여 스위칭부(20)에 출력하면, 상기 스위칭부(20)는 그에 해당하는 전기적 신호를 신호출력부(30)에 출력하고, 상기 신호출력부(30)는 신호레벨을 변환하여 8ms이내에 인터럽터 신호인 ACPF 신호를 CPU에 출력하고, 상기 ACPF 신호와 연동되게 10 ~ 40ms 이내에 CPU 전원인 직류전원(Vcc, 5V)의 전압강하 검출 신호인 DCPF 신호를 상기 CPU에 출력하여 내부연산을 일시적으로 정지시킴으로써 짧은 순시정전 뿐만아니라 CPU용 직류전원의 비정상적인 입력으로 인한 제어대상의 오동작을 방지하고, 제어대상의 안정성 및 생산성을 향상시킨다.

Description

피엘씨에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치{Voltage Dip dictecting system of an alternating current supplied to PLC}
본 발명은 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 검출장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 외부 입력교류전원의 순시정전을 짧은 시간에 검출하여 CPU에 출력하고, 이와 동시에 직류전원이 비정상적으로 입력될 경우 이를 검출하여 CPU에 출력하여 짧은 순시정전이나 직류전원의 비정상적인 동작으로 인한 제어대상의 오동작을 미연에 방지하기 위한 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 PLC는 공장설비 및 생산자동화 분야에서 사용되는 릴레이 배전반의 대체용으로 각종 생산라인의 주변장치들을 효율적으로 제어할 수 있는 기능들을 내장하고 있는 장치로서 컨베이어의 총괄제어, 각종 근접센서, 온도센서, 솔레노이드 밸브 및 모터 등과 같은 외부부하를 접속한 뒤 일정한 시퀀스로 움직이게 하는 작업으로 수행한다.
종래의 PLC를 도 1과 같이 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 교류전원(AC)를 입력받아 5[V], 12[V], 24[V]등의 직류전원(DC)으로 변환하여 각 부에 이를 공급하는 전원부(1)와, 상기 전원부(1)로 부터 인가되는 전압을 인식하며 온, 오프상태에 따른 신호를 출력하는 입력부(2)와, 제어하는 제어대상의 상태를 상기 입력부(2)를 통하여 읽어들이고 내부연산을 한 후제어신호를 출력하는 CPU(3)와, 상기 CPU(3)에서 인가하는 제어신호를 제어대상에게 출력하는 출력부(4)와, 상기 교류전류의 순시정전을 검출하여 CPU(3)에 출력하는 순시정전 검출부(5)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어지는 종래 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 교류 입력전원(AC)은 전원부(1)에서 직류전원(DC)으로 변환되어 각 부에 공급되며, 입력부(2)는 내부 필터를 거쳐 상기 전원부(1)의 온,오프 상태를 씨피유(3)로 전달하고, 상기 CPU(3)에서는 상기 온, 오프 상태에 따라 내부연산을 수행한 후 출력부(4)를 통해 제어대상에게 제어신호를 출력한다.
이때, 정상적으로 공급되는 외부 입력교류전원에 순시정전이 발생하는 경우 순시정전 검출부(5)는 일정시간 이내에 인터럽터를 상기 CPU(3)에 출력하고, 외부 입력교류전원이 정상적으로 회복된 경우 상기 CPU(3)를 재기동 시키기 위한 동작신호를 일정시간 지연시켜 출력한다.
따라서, 상기 순시정전 검출부(5)에서 출력되는 신호에 따라 상기 CPU(3)가 일시정지하거나 일정시간 경과후에 상기 CPU(3)가 다시 동작함으로써 외부 입력교류전원의 순시정전으로 인한 상기 CPU(3)의 오동작을 방지할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 순시정전 검출부(5)는 극히 짧은 순시정전, 즉 교류전원의 1/2주기 이내의 순시정전을 검출할 수 없으며, 각 장치에 공급되는 직류전원(DC)이 비정상적으로 입력될 경우 이를 검출할 수 없으므로 최근의 전자화로 인한 정밀도가 높아지고 있는 PLC의 제어대상을 외부 입력교류전원의 짧은 순시정전이나 직류전원의 비정상적인 동작으로 인한 오동작을 미연에 방지하기 어렵다는문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 외부 입력교류전원의 순시정전을 짧은 시간에 검출하여 CPU에 출력하고, 이와 동시에 직류전원이 비정상적으로 입력될 경우 이를 검출하여 CPU에 출력하여 짧은 순시정전이나 직류전원의 비정상적인 동작으로 인한 제어대상의 오동작을 미연에 방지하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 PLC를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 검출부를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치를 도시한 상세회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호출력부를 도시한 상세회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치의 신호를 도시한 파형도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 전원부 2 : 입력부
3 : CPU 4 : 출력부
5 : 순시정전 검출부
10 : 교류전원 검출부 20 : 스위칭부
30 : 신호출력부 31 : 제 1비교부
32 : 교류신호 출력부 33 : 전압감시부
34 : 제 2비교부 35 : 직류신호 출력부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다음과 같이 이루어져 있다.
외부교류전원의 일측단자에 직렬로 연결되어 전압을 충방전 시키는 제 1콘덴서와, 상기 제 1콘덴서와 병렬로 연결되는 제 1저항으로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 크기를 변경시키고, 일정시간 이내의 순시정전을 검출하는 교류전원 검출부와;
상기 교류전원 검출부의 제 1저항과 병렬로 연결되어 있는 제 1가변저항과, 상기 제 1가변저항과 병렬로 연결되어 외부교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 발광하는 양방향 포토 다이오드와, 상기 포토 다이오드의 발광유무에 따라 온/오프되는 포트 트렌지스터로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 스위칭되는 스위칭부와;
상기 스위칭부에서 인가하는 입력전압과 내부에 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 저전위 또는 고전위 레벨 신호를 출력하는 제 1비교부와, 상기 제 1비교부에서 인가되는 입력전압과 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 외부 입력교류 전원의 이상유무에 따라 CPU의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호인 인터럽터 신호를 출력하는 교류신호출력부와, 직류전압이 정상적으로 입력되는지를 검출하는 전압감시부와, 상기 제1비교부와 교류신호출력부에 인가되는 입력전압을 비교하여 저전위 또는 고전위 레벨 신호로 변환하여 출력하는 제 2비교부와, 상기 전압감시부에서 인가되는 입력전압과 상기 제 2비교부에서 인가되는 입력전압을 비교하여 직류전원의 이상유무에 따라 CPU의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호인 인터럽터 신호를 출력하는 직류신호출력부를 형성한 신호출력부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 검출부를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치를 도시한 상세회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호출력부를 도시한 상세회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치의 신호를 도시한 파형도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 순시정전 검출 장치는 외부 입력 교류전원 단자에 연결되며, 상기 교류입력 전원의 크기를 변경시키고, 순시정전을 검출하는 교류전원 검출부(10)와, 상기 교류전원 검출부(10)에서 출력되는 신호에 따라 스위칭되는 스위칭부(20)와, 상기 스위칭부(20)의 스위칭에 따라 교류전원의 이상동작 유무 따른 인터럽터 신호와 직류전원의 이상동작 유무에 따른 인터럽터 신호를 서로 분리하여 출력하는 신호출력부(30)로 이루어져 있다.
상기 교류전원 검출부(10)는 외부교류전원의 일측단자에 직렬로 연결되어 전압을 충방전 시키는 제 1콘덴서(C1)와, 상기 제 1콘덴서(C1)와 병렬로 연결되는 제 1저항(R1)으로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 크기를 변경시키고, 교류 입력전원의 1/2주기, 즉 8ms ~ 10ms 이하의 순시정전을 검출한다.
상기 스위칭부(20)는 상기 교류전원 검출부(10)의 제 1저항(R1)과 병렬로 연결되어 있는 제 1가변저항(VR1)과, 상기 제 1가변저항(VR1)과 병렬로 연결되어 외부교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 발광하는 양방향 포토 다이오드(PD1)와, 상기 포토 다이오드(PD1)의 발광유무에 따라 온/오프되는 포트 트렌지스터(PT1)로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 스위칭된다.
상기 신호출력부(30)는 도 4와 같이 상기 스위칭부(20)에서 인가하는 입력전압과 내부에 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 저전위(L) 또는 고전위(H) 레벨 신호를 출력하는 제 1비교부(31)와, 상기 제 1비교부(31)에서 인가되는 입력전압과 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 외부 입력교류 전원의 이상유무에 따라 CPU(3)의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호(L)인 인터럽터 신호(ACPF)를 출력하는 교류신호출력부(32)와, 직류전압이 정상적으로 입력되는지를 검출하는 전압감시부(33)와, 상기 제1비교부(31)와 교류신호출력부(32)에 인가되는 입력전압을 비교하여 저전위(L) 또는 고전위(H) 레벨 신호로 변환하여 출력하는 제 2비교부(34)와, 상기 전압감시부(33)에서 인가되는 입력전압과 상기 제 2비교부(34)에서 인가되는 입력전압을 비교하여 직류전원의 이상유무에 따라 CPU(3)의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호(L)인 인터럽터 신호(DCPF)를 출력하는 직류신호출력부(35)로 이루어져 있다.
예를들면, 상기 신호출력부(30)의 교류신호출력부(32)는 교류 입력전원의 1/2주기, 즉 10ms이내에 순시정전이 검출될 경우 8ms 이내에 인터럽터 신호를 출력하고, 교류 입력전압이 다시 회복될 경우 16 ~ 34ms 동안 지연시켜 정상신호를 출력하는 것이 바람직하며, 상기 직류신호출력부(35)는 순시정전이 검출될 경우 10 ~ 40ms 이내에 인터럽터 신호를 출력하는 것이 바람직한다.
상기 제 1비교부(31)는 입력 직류전압(+Vcc, +5[V])과 비반전단가가 연결되고, 상기 스위칭부(12)의 포토 트랜지스터(PT1)의 콜렉터 단자와 반전단자가 연결되는 제 1앰프(OP1)와, 상기 제 1앰프(OP1)의 출력단자와 비반전단자가 연결되고, 상기 입력전압과 반전단자가 연결되는 제 2앰프(OP2)와, 상기 제 1앰프(OP1)와 제 2앰프(OP2)의 비반전단자와 반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 분압저항(R2. R3....R9) 및 콘덴서(C2, C3, C4)로 이루어져 있다.
상기 교류신호 출력부(32)는 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 역방향으로 연결되는 제 1다이오드(D1)와, 상기 제 1다이오드(D1)의 일측과 비반전단자가 연결되고, 입력전압과 반전단자가 연결되는 제 3앰프(OP3)와, 상기 제 3앰프(OP3)의 비반전단자와 반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 저항(R10, R11....R13) 및 콘덴서(C5, C6)로 이루어져 있다.
상기 전압감시부(33)는 서로 직렬연결되어 일측단자는 입력 직류전압(Vcc)에 연결되고, 타측단자는 접지되어 있는 제 14, 15분압저항(R14, R15)과, 상기 14분압저항(R14)의 일측단자와 애노드측이 연결되는 제 2다이오드(D2)와, 상기 제 2다이오드(D2)의 캐소드측에 연결되는 제 16분압저항(R16)과, 일측단자는 상기 제 15분압저항(R16)의 일측단자에 연결되고, 타측단자는 접지되는 기준전압발생기(IC1)로 이루어져 입력전압이 저전압, 즉 4.5[V] 이하로 떨어지는 경우 그에 해당하는 소정의 전기적 신호를 출력한다.
상기 제 2비교부(34)는 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 반전단자가 연결되고, 상기 제 3앰프(OP3)의 반전단자에 비반전단자가 연결되는 제 4앰프(OP4)와, 상기 제 4앰프(OP4)의 출력단자와 반전단자가 연결되고, 입력 직류전압(Vcc)에 비반전단자가 연결되는 제 5앰프(OP5)와, 상기 제 5앰프(OP5)의 반전단자와 비반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 분압저항(R19, R20, R21)과 콘덴서(C8, C9, C10)로 이루어져 있다.
상기 직류신호 출력부(35)는 상기 제 5앰프(OP5)의 출력단자와 상기 전압감시부(33)의 제 14분압저항(R14)과 제 15분압저항(R15) 사이에 비반전단자가 연결되고, 상기 전압감시부(33)의 기준전압발생기(IC1)의 일측에 반전단자가 연결되는 제 6앰프(OP6)와, 상기 제 6앰프(OP6)의 비반전단자와 출력단자와 연결되는 궤환저항(R17)와, 상기 제 6앰프(OP6)의 출력단자와 연결되는 제 18분압저항(R18)과 제 7콘덴서(C7)으로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 순시정전 고속 검출장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부에서 입력교류전원(AC)이 입력되면, 교류전원 검출부(10)의 제 1콘덴서(C1)와 제 1저항(R1)은 입력되는 교류전원을 적절한 크기로 변환시켜 스위칭부(20)의 제 1가변저항(VR1)을 거쳐 양방향 포토 다이오드(PD1)에 인가한다.
이때, 상기 스위칭부(20)의 포토 다이오드(PD1)는 인가되는 교류전원에 의해 발광되고, 상기 포토 다이오드(PD1)의 발광에 따라 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴온' 된다.
이어서, 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴온' 되면, 신호출력부(30)의 제 1앰프(OP1)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 크기 때문에 상기 제 1앰프(OP1)는 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호를 제 2앰프(OP2)의 비반전단자에 출력한다.
이때, 상기 제 2앰프(OP2)의 비반전단자에 입력되는 입력전압이 반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 2앰프(OP2)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 제 4앰프(OP4)의 반전단자에 출력한다.
그러나, 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자에서 출력하는 고전위상태(H)의 레벨신호는 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 역방향으로 연결되어 있는 제 1다이오드(D1)에 의해 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)의 비반전단자로 입력되는 것이 차단된다.
이때, 상기 제 3앰프(OP3)의 비반전단자에 입력되는 입력전압이 반전단자에설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 3앰프(OP3)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벱신호를 CPU(3)에 출력한다.
한편, 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호가 상기 제 4앰프(OP4)의 반전단자에 출력되면, 상기 제 4앰프(OP4)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 크기 때문에 상기 제 4앰프(OP4)는 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호를 제 5앰프(OP5)의 반전단자에 출력한다.
이때, 상기 제 5앰프(OP5)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 5앰프(OP5)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 제 6앰프(OP6)의 비반전단자에 출력한다.
이어서, 입력전원(Vcc)이 정상적으로 입력되는 경우 전압감시부(33)에서 이를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 상기 제 6앰프(OP6)의 반전단자에 출력하면, 상기 제 6앰프(OP6)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 6앰프(OP6)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 CPU(3)에 출력한다.
따라서, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)와 직류신호 출력부(35)의 제 6앰프(OP6)를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 상기 CPU(3)에 출력하므로, 상기 CPU(3)는 내부연산을 수행하여 외부에 설치되어 있는 제어대상에게 정상적으로 제어신호를 출력한다.
이후, 외부에서 입력되는 외부교류전원이 일시적으로 정전을 일으키는 경우,상기 교류전원 검출부(10)의 제 1콘덴서(C1)는 상기 외부교류전원의 1/2주기, 즉 순간정전시 단락되어 스위칭부(20)의 포토 다이오드(PD1)에 인가되는 교류전원을 차단한다.
이때, 상기 스위칭부(20)의 포토 다이오드(PD1)는 인가되는 교류전원의 차단에 의해 소등되고, 상기 포토 다이오드(PD1)의 소등에 따라 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴 오프' 된다.
이어서, 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴 오프' 되면, 신호출력부(30)의 제 1앰프(OP1)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 1앰프(OP1)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 제 2앰프(OP2)의 비반전단자에 출력한다.
이때, 상기 제 2앰프(OP2)의 비반전단자에 입력되는 입력전압이 반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 크기 때문에 상기 제 2앰프(OP2)는 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호를 제 2비교부(34)의 제 4앰프(OP4)의 반전단자에 출력한다.
이어서, 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자에서 고전위상태(H)의 레벨신호를 출력하면, 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 역방향으로 연결되어 있는 제 1다이오드(D1)는 도통하게 된다
이때, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)의 반전단자에 설정되어 있는 기준전압이 비반전단자에 입력되는 입력전압 보다 크기 때문에 상기 제 3앰프(OP3)는 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호, 즉 순신정전으로 인한 인터럽터 신호(ACPF)를 CPU(3)에 출력한다.
이때, 상기 제 1비교부(31)의 제 1앰프(OP1)의 반전단자에 연결되어 있는 제 3콘덴서(C3)는 충전된 전압을 외부로 방전하게 되고, 이에따라 도 5와 같이 상기 제 3앰프(OP3)의 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 ACPF 신호가 8ms 이내에 출력하게 된다.
한편, 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호가 상기 제 2비교부(34)의 제 4앰프(OP4)의 반전단자에 출력되면, 상기 제 4앰프(OP4)의 비반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 작기 때문에 상기 제 4앰프(OP4)는 출력단자를 통해 고전위상태(H)의 레벨신호를 제 5앰프(OP5)의 반전단자에 출력한다.
이때, 상기 제 5앰프(OP5)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 크기 때문에 상기 제 5앰프(OP5)는 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 레벨신호를 직류신호 출력부(35)의 제 6앰프(OP6)의 비반전단자에 출력한다.
이어서, 입력전원(Vcc)이 정상적으로 입력되는 경우 전압감시부(33)에서 이를 검출하여 그에 해당하는 전기적 신호를 상기 제 6앰프(OP6)의 반전단자에 출력하면, 상기 제 6앰프(OP6)의 반전단자에 입력되는 입력전압이 비반전단자에 설정되어 있는 기준전압 보다 크기 때문에 상기 제 6앰프(OP6)는 출력단자를 통해 저전위상태(H)의 레벨신호, 즉 상기 ACPF와 연동되어 순시정전으로 인한 직류신호에 대한 인터럽터 신호(DCPF)를 CPU(3)에 출력한다.
이때, 상기 제 2비교부(34)의 제 5앰프(OP5)의 비반전단자에 연결되어 있는 제 8콘덴서(C8)는 충전된 전압을 외부로 방전하게 되고, 이에따라 도 5와 같이 상기 제 5앰프(OP5)의 출력단자를 통해 저전위상태(L)의 DCPF 신호가 10 ~ 40ms 이내에 출력하게 된다.
따라서, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)와 직류신호 출력부(35)의 제 6앰프(OP6)를 통해 저전위상태(H)의 레벨신호, 즉 ACPF와 DCPF를 동시에 상기 CPU(3)에 출력되므로, 상기 CPU(3)는 내부연산을 일시적으로 중단하고, 외부교류전원이 정상적으로 복구되기를 기다린다.
이후, 외부교류전원이 정상적으로 회복되면, 상기 스위칭부(20)의 포토 다이오드(PD1)는 인가되는 교류전원에 의해 다시 발광하게 되고, 상기 포토 다이오드(PD1)의 발광에 따라 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴 온' 된다.
이어서, 상기 스위칭부(20)의 포토 트랜지스터(PT1)가 '턴 온' 되면, 상기 제 1비교부(31)의 제 1앰프(OP1)는 고전위상태(H)의 레벨신호를 변화하여 저전위상태(L)의 레벨신호를 상기 제 1비교부(31)의 제 2앰프(OP2)에 출력한다.
상기 제 1비교부(31)의 제 2앰프(OP2)는 상기 제 1앰프(OP1)에 인가되는 신호에 따라 저전위상태(L)의 레벨신호를 변환하여 고전위상태(H)의 레벨신호를 출력한다.
이때, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 1다이오드(D1)는 상기 제 2앰프(OP2)에 인가되는 레벨신호가 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)로 입력되는 것을 차단하므로, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)는 상기 CPU(3)에 출력하는 ACPF 신호를 변환하여 고전위상태(H)의 레벨신호를 상기 CPU(3)에 출력한다.
이때, 상기 교류신호 출력부(32)의 제 3앰프(OP3)의 비반전단자에 연결되어 있는 제 5콘덴서(C5)는 일정시간, 즉 콘덴서의 용량에 따라 16 ~ 34ms 동안 전압을 충전하게 되고, 이에따라 도 5와 같이 상기 제 3앰프(OP3)의 출력단자를 통해 출력되는 고전위상(H)의 레벨신호, 즉 ACPF 신호를 16 ~ 34ms 동안 지연시킨다.
한편, 상기 제 1비교부(31)의 제 2앰프(OP2)에 고전위상태(H)의 레벨신호를 출력하면, 상기 제 2비교부(33)의 제 4앰프(OP4)는 고전위상태(H)의 레벨신호를 변환하여 저전위상태(L)의 레벨신호를 제 5앰프(OP5)에 출력한다.
상기 제 5앰프(OP5)는 상기 제 4앰프(OP4)에서 인가하는 레벨신호에 따라 저전위상태(L)의 레벨신호를 변환하여 고전위상태(H)의 레벨신호를 직류신호 변환부(35)의 제 6앰프(OP6)에 출력한다.
이때, 상기 제 6앰프(OP6)는 상기 제 5앰프(OP5)에서 인가하는 레벨신호에 따라 저전위상태(L)의 레벨신호, 즉 DCPF 신호를 변환하여 고전위상태(H)의 레벨신호를 CPU(3)에 출력한다.
따라서, 입력 교류전원이 정상으로 복구되는 경우, 상기 CPU(3)는 상기 교류신호 출력부(32)에서 출력하는 ACPF 신호와 상기 직류신호 출력부(35)에서 출력하는 DCPF 신호에 따라 일정시간 대기한 후, 다시 내부연산을 수행하여 외부에 설치되어 있는 제어대상에게 정상적으로 제어신호를 출력한다.
이후, 입력 교류전원은 정상적으로 입력되고, 입력 직류전원(Vcc)이 비정상적으로 입력되는 경우, 예들들어 상기 입력전원(Vcc)이 4.5[V] 이하로 떨어지면, 상기 전압검출부(33)의 제 6앰프(OP6)는 저전위상태(L), 즉 DCPF 신호를 CPU(3)에 출력한다.
따라서, 상기 CPU(3)는 교류전원이 정상적으로 입력되고 있으나, 직류전원이 비정상적으로 입력되는 경우에는 상기 직류신호 출력부(35)에서 출력하는 DCPF 신호에 따라 내부연산를 일시적으로 정지한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 정상적으로 공급되는 외부 입력교류전원에 순시정전이 발생하는 경우 입력교류전원의 1/2 주기를 교류전원검출부에서 검출하여 스위칭부에 출력하면, 상기 스위칭부는 그에 해당하는 전기적 신호를 신출력부에 출력하고, 상기 신호출력부는 신호레벨을 변환하여 8ms이내에 인터럽터 신호인 ACPF 신호를 CPU에 출력하고, 상기 ACPF 신호와 연동되게 10 ~ 40ms 이내에 CPU 전원인 직류전원(Vcc, 5V)의 전압강하 검출 신호인 DCPF 신호를 상기 CPU에 출력하여 내부연산을 일시적으로 정지시킴으로써 짧은 순시정전 뿐만아니라 CPU용 직류전원의 비정상적인 입력으로 인한 제어대상의 오동작을 방지하고, 제어대상의 안정성 및 생산성을 향상시킨다.

Claims (6)

  1. 외부교류전원의 일측단자에 직렬로 연결되어 전압을 충방전 시키는 제 1콘덴서(C1)와, 상기 제 1콘덴서(C1)와 병렬로 연결되는 제 1저항(R1)으로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 크기를 변경시키고, 일정시간 이내의 순시정전을 검출하는 교류전원 검출부(10)와; 상기 교류전원 검출부(10)의 제 1저항(R1)과 병렬로 연결되어 있는 제 1가변저항(VR1)과, 상기 제 1가변저항(VR1)과 병렬로 연결되어 외부교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 발광하는 양방향 포토 다이오드(PD1)와, 상기 포토 다이오드(PD1)의 발광유무에 따라 온/오프되는 포트 트렌지스터(PT1)로 이루어져 외부에서 입력되는 교류전원의 순시정전 발생 유무에 따라 스위칭되는 스위칭부(20)와; 상기 스위칭부(20)에서 인가하는 입력전압과 내부에 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 저전위(L) 또는 고전위(H) 레벨 신호를 출력하는 제 1비교부(31)와, 상기 제 1비교부(31)에서 인가되는 입력전압과 설정되어 있는 기준전압을 비교하여 외부 입력교류 전원의 이상유무에 따라 CPU(3)의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호(L)인 인터럽터 신호(ACPF)를 출력하는 교류신호출력부(32)와, 직류전압이 정상적으로 입력되는지를 검출하는 전압감시부(33)와, 상기 제1비교부(31)와 교류신호출력부(32)에 인가되는 입력전압을 비교하여 저전위(L) 또는 고전위(H) 레벨 신호로 변환하여 출력하는 제 2비교부(34)와, 상기 전압감시부(33)에서 인가되는 입력전압과 상기 제 2비교부(34)에서 인가되는 입력전압을 비교하여 직류전원의 이상유무에 따라 CPU(3)의 동작을 일시적으로 정지시키기 위한 저전위레벨신호(L)인 인터럽터 신호(DCPF)를 출력하는 직류신호출력부(35)를 형성한 신호출력부(35)로 이루어지는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치에 있어서,
    상기 제 1비교부(31)는 입력 직류전압(+Vcc, +5[V])과 비반전단가가 연결되고, 상기 스위칭부(12)의 포토 트랜지스터(PT1)의 콜렉터 단자와 반전단자가 연결되는 제 1앰프(OP1)와, 상기 제 1앰프(OP1)의 출력단자와 비반전단자가 연결되고, 상기 입력전압과 반전단자가 연결되는 제 2앰프(OP2)와, 상기 제 1앰프(OP1)와 제 2앰프(OP2)의 비반전단자와 반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 분압저항(R2. R3....R9) 및 콘덴서(C2, C3, C4)로 이루어지며,
    상기 교류신호 출력부(32)는 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 역방향으로 연결되는 제 1다이오드(D1)와, 상기 제 1다이오드(D1)의 일측과 비반전단자가 연결되고, 입력전압과 반전단자가 연결되는 제 3앰프(OP3)와, 상기 제 3앰프(OP3)의 비반전단자와 반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 저항(R10, R11....R13) 및 콘덴서(C5, C6)로 이루어지며,
    상기 전압감시부(33)는 서로 직렬연결되어 일측단자는 입력 직류전압(Vcc)에 연결되고, 타측단자는 접지되어 있는 제 14, 15분압저항(R14, R15)과, 상기 14분압저항(R14)의 일측단자와 애노드측이 연결되는 제 2다이오드(D2)와, 상기 제 2다이오드(D2)의 캐소드측에 연결되는 제 15분압저항(R15)과, 일측단자는 상기 제 15분압저항(R16)의 일측단자에 연결되고, 타측단자는 접지되는 기준전압발생기(IC1)로 이루어는것을 특징으로 하는 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2비교부(34)는 상기 제 2앰프(OP2)의 출력단자와 반전단자가 연결되고, 상기 제 3앰프(OP3)의 반전단자에 비반전단자가 연결되는 제 4앰프(OP4)와, 상기 제 4앰프(OP4)의 출력단자와 반전단자가 연결되고, 입력 직류전압(Vcc)에 비반전단자가 연결되는 제 5앰프(OP5)와, 상기 제 5앰프(OP5)의 반전단자와 비반전단자에 직병렬로 연결되는 다수개의 분압저항(R19, R20, R21)과 콘덴서(C8, C9, C10)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 직류신호 출력부(35)는 상기 제 5앰프(OP5)의 출력단자와 상기 전압감시부(33)의 제 14분압저항(R14)과 제 15분압저항(R15) 사이에 비반전단자가 연결되고, 상기 전압감시부(33)의 기준전압발생기(IC1)의 일측에 반전단자가 연결되는 제 6앰프(OP6)와, 상기 제 6앰프(OP6)의 비반전단자와 출력단자와 연결되는 궤환저항(R17)와, 상기 제 6앰프(OP6)의 출력단자와 연결되는 제 18분압저항(R18)과 제 7콘덴서(C7)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PLC에 공급되는 교류전원 및 직류전원의 순시정전 고속 검출장치.
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