KR100557311B1

KR100557311B1 - 입출력 접점 할당 방식 선택형 ｐｌｃ 시스템 및 그운용방법

Info

Publication number: KR100557311B1
Application number: KR1020040051936A
Authority: KR
Inventors: 권대현
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20060003141A

Abstract

본 발명은 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PLC(Programmable logic Controller) 시스템에서 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식 또는 가변 할당 방식 어느 하나로 한정하지 않고 유저의 환경에 따라서 선택적으로 적용할 수 있는 PLC 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.

본 발명은 PLC 시스템의 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 선택가능하게 하여 유저의 환경에 적합하도록 시스템을 구성하고 운용하는 방법으로서, (a) 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류 등의 모듈 정보를 수집하는 단계, (b) 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식 중에서 입출력 할당 방식을 결정하는 단계, (c) 상기 수집된 정보와 결정된 입출력 할당 방식에 따라 각 슬롯별로 입ㆍ출력 접점을 할당하는 단계, (d) 입력 모듈에서 입력된 데이터를 판독하여 상기 할당된 입력 접점 영역에 저장하는 단계, 및 (e) 출력 처리부에서 내부 연산을 통하여 상기 출력 접점 영역에 저장된 데이터를 출력 모듈에 기록하는 단계를 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법을 제공하며, 또한 이 방법에 대응하는 PLC 시스템으로 구성된다.

PLC 시스템, 입출력 모듈의 접점 할당 방식, 자동화 제어, 모듈 정보 수집부, 입출력 할당 방식 결정부.

Description

입출력 접점 할당 방식 선택형 ＰＬＣ 시스템 및 그 운용방법{PLC SYSTEM WITH ALTERNATIVE I/O ALLOCATION TYPE AND METHOD FOR OPERATION THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 PLC 시스템 구성도이다.

도 2는 위 도 1의 모듈 정보 수집부의 동작도이다.

도 3은 위 도 1의 입출력 할당 방식 결정부의 동작도이다.

도 4는 위 도 1의 입출력 모듈 정보 관리부의 동작도이다.

도 5는 위 도 1의 모듈 착탈 감시부의 동작도이다.

도 6은 위 도 1의 입력 처리부의 동작도이다.

도 7은 위 도 1의 출력 처리부의 동작도이다.

도 8은 통상의 PLC 시스템의 일예를 나타내는 개념도이다.

산업용 제어 목적으로 사용되는 PLC 시스템은 입출력 모듈간에 데이터를 수수하는 방법이 필요하다. 이러한 모듈간의 데이터 수수 방법은 입력 모듈인 경우 CPU에서 데이터를 읽고 이것을 특정 영역에 저장하며, 출력 모듈인 경우에는 CPU에서 특정 영역에 저장된 데이터를 읽어와 출력 모듈에 데이터를 기록하는 방식으로 구성된다.

이 때 특정 영역을 할당하는 방식은 모듈 장착 여부에 관계없이 슬롯별로 고정 점수를 할당하는 고정식 할당 방식과 장착되어 있는 슬롯에만 점수를 할당하는 가변 할당 방식이 존재한다.

종래의 PLC 시스템은 입출력 모듈의 접점을 할당하는 데 있어 고정식 할당 방식과 가변식 할당 방식 중 어느 하나를 이용하여 왔으나, 각각 장단점이 존재하였다.

[표 1]은 종래의 입출력 할당 방식에 있어서 고정식 할당 방식과 가변식 할당 방식의 비교도이다.

[표 1]

슬롯	모듈	고정식 입출력 할당 정보	가변식 입출력 할당 정보
0	입력 8점	P00000~P0003F	P00000~P00007
1	입력 16점	P00040~P0007F	P00008~P00017
2	EMPTY	P00080~P0011F
3	입력 32점	P00120~P0015F	P00018~P00037
4	출력 8점	P00160~P00199	P00038~P0003F
5	출력 16점	P00200~P0023F	P00040~P0004F

슬롯 당 64점으로 고정으로 할당된 방식은 접점의 위치가 고정되어 특정 모 듈의 접점 위치를 손쉽게 파악할 수 있고, 모듈의 추가/삭제에 관계없이 점점의 위치가 고정되어 변하지 않으므로 프로그램의 수정이 용이하다. 그러나 통신을 통하여 슬롯 0번 모듈 입력 8점, 슬롯 1번 모듈입력 16점의 데이터를 전송하고자 할 경우에 24점의 데이터만 전송하면 되나 구성 방법에 따라 128점의 정보를 전송하도록 되는 경우가 있어, 불필요한 데이터가 전달될 수 있다.

가변식 할당 방식에 사용할 경우에는 고정식 할당 방식의 장점이 단점이 되고, 반대로 고정식 할당 방식의 단점이 가변식 할당 방식에서는 장점이 되는 바, 이를 정리하면 [표 2]와 같다.

[표 2]

	고정식 할당 방식	가변식 할당 방식
장점	모듈에 할당된 접점의 위치가 고정되어 특정 모듈의 접점 위치를 손쉽게 파악할 수 있고, 모듈의 추가/삭제에 관계없이 접점의 위치가 고정되어 변하지 않으므로 프로그램의 수정이 용이하다.	통신을 통한 데이터 전달 시 불필요한 데이터가 전달되지 않는다.
단점	통신을 통한 데이터 전달 시 불필요한 데이터가 전달될 수 있다.	모듈의 추가/삭제 시 할당된 접점의 위치가 변경되어 프로그램의 수정이 필요할 수 있고, 모듈에 할당된 접점의 위치를 파악하는 것이 어렵다.

고정식 할당 방식과 가변식 할당 방식의 선택은 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류 등의 모듈 정보에 부합되어 결정되어야 하는데, 종래의 PLC 시스템에서는 단순히 위 방식 중의 어느 하나를 결정하여 이를 시스템에 운영하였는바, 유저의 환경에 적합하도록 구성된 시스템이기 보다는 시스템에 유저의 환경을 맞추는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 입출력 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식으로 할 것인지 가변식 할당 방식으로 할 것인지를 미리 결정하지 않고, 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류 등의 모듈 정보를 수집한 다음에, 이 수집된 모듈 정보에 기초하여 고정식 할당 방식과 가변식 할당 방식을 선택적으로 결정하도록 PLC 시스템을 운용, 관리하고, 모듈 정보의 변경 이벤트가 발생한 경우에 입출력 접점 할당 방식을 다시 초기화하여 수정할 수 있도록 구성하는 경우, 유저의 환경에 적합하도록 PLC 시스템을 구성할 수 있게 되어 유저의 편의성을 지원할 수 있는 효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은, 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 선택가능하도록 하여 시스템 구성 시 유저의 환경에 적합하도록 구성할 수 있게 하여 유저의 편의성을 지원하는 PLC 시스템을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 모듈 정보에 기초하여 선택적으로 적용할 수 있는 상기 PLC 시스템을 운용하는 방법을 제공하는 데 있다

발명의 또 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시내용 뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 중앙 처리장치, 신호를 입력 받는 입력부, 제어대상에 제어신호를 출력하는 출력부, 시퀀스 프로그램 등을 저장하는 메모리부, 각부분에 전원을 공급하는 전원부 및 기타 주변장치등으로 구성되는 모듈타입의 PLC 시스템에 있어서, 장착된 모듈의 정보를 수집하는 모듈 정보 수집부; 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식으로 할 것인지, 또는 가변 할당 방식으로 할 것인지를 결정하는 입출력 할당 방식 결정부; 상기 수집된 모듈 정보와 결정된 입출력 할당 방식에 따라 데이터를 관리하는 입출력 모듈 정보 관리부; 운전 중 장착된 모듈의 착탈을 감시하는 모듈 착탈 감시부; 입력 데이터를 처리하는 입력 처리부; 및 출력 데이터를 처리하는 출력 처리부를 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템을 제공하며, 이로써 본 발명의 제 1 목적을 달성한다.

이러한 본 발명의 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템에 있어서, 상기 입출력 할당 방식 결정부는 외부 스위치에 의해 작동되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 입출력 할당 방식 결정부를 통신 인터페이스에 의해 작동되도록 할 수도 있다.

그리고 본 발명의 상기 모듈 착탈 감시부, 상기 입력 처리부 및 상기 출력 처리부는 주기적으로 동작을 수행하되, 상기 모듈 정보 수집부, 입출력 할당 방식 결정부, 모듈 정보 관리부는 초기화시에 한 번만 동작하도록 하는 것이 좋다.

한편, PLC 시스템에서 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 선택가능하게 하여 유저의 환경에 적합하도록 시스템을 구성하고 운용하는 방법으로서, (a) 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류 등의 모듈 정보를 수집하는 단계; (b) 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식 중에서 입출력 할당 방식을 결정하는 단계; (c) 상기 수집된 정보와 결정된 입출력 할당 방식에 따라 각 슬롯별로 입ㆍ출력 접점을 할당하는 단계; (d) 입력 모듈에서 입력된 데이터를 판독하여 상기 할당된 입력 접점 영역에 저장하는 단계; 및 (e) 출력 처리부에서 내부 연산을 통하여 상기 출력 접점 영역에 저장된 데이터를 출력 모듈에 기록하는 단계를 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법을 제공하여 본 발명의 제 2 목적을 달성한다.

상기 입출력 할당 방식을 결정하는 단계는 외부 스위치에 의하여 할당 방식을 결정하는 것으로 함이 바람직하며, 또한 통신 인터페이스에 의하여 할당 방식을 결정하도록 하는 것이어도 좋다.

그리고, 본 발명의 상기 구성에, (f) 모듈 정보의 변경 이벤트를 검출하여 그 중 입출력 할당 방식 변경 이벤트를 검출하는 단계; 및 (g) 상기 입출력 할당 방식 변경 이벤트가 검출되면, 전체 시스템을 초기화하고 다시 상기 (b) 단계로 진입하는 재결정 단계를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

통상적인 PLC 시스템의 구성은, 중앙 처리장치, 신호를 입력 받는 입력부, 제어대상에 제어신호를 출력하는 출력부, 시퀀스 프로그램 등을 저장하는 메모리부, 각부분에 전원을 공급하는 전원부로 구성되어 있다.

또한 상기 기본장치와 더불어 프로그램의 작성을 위하여 핸디 로더라는 프로 그램 콘솔이나 컴퓨터에서 직접 그래픽으로 프로그램을 작성할수 있는 소프트웨어와 PC, 작성한 프로그램을 EPROM에 보관하기 위한 EPROM WRITER, 프로그램을 인쇄하기 위한 프린터 등의 주변장치가 더 구성된다.

한편, 이러한 PLC 시스템을 적용한 일예는 도 8에서 도시되어 있는 바와 같으며, 이는 이 분야의 전문가들에게 잘 알려져 있는 것임을 첨언한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 공지구성에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 잘 알려져 있어 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 개략적인 PLC 시스템의 구성도이며, 이러한 실시예를 통하여 입출력 접점 할당 방식의 선택이 가능하도록 구성된다.

즉, 모듈 정보 수집부(10)에서 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류를 수집하고, 이 수집된 모듈 정보에 기초하여 입출력 할당 방식 결정부(20)에서 외부 스위치나 통신을 통하여 설정된 상태를 비교하여 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 판단하며, 입출력 모듈 정보 관리부(30)에서 수집된 정보와 입출력 할당 방식에 따라 각 슬롯 별로 입출력 접점을 할당하고, 모듈 착탈 감시부(40)는 주기적으로 장착된 모듈이 착탈 되었는지를 감시하고, 입력 처리부(50)에서는 입력 모듈에서 들어온 데이터를 판독하여 할당된 입력 점점 영역에 저장하는 한편, 출력 처리부(60)에서는 내부 연산을 통하여 출력 접점 영역에 저장된 데이터를 출력 모듈에 기록하는 방식으로 동작한다.

도 2는 본 발명의 모듈 정보 수집부의 동작도를 도시하고 있다.

이에 의하면, 상기 모듈 정보 수집부(10)는 첫번째 모듈의 위치에 모듈이 장착되어 있는지를 확인하고, 모듈이 장착되어 있으면 모듈의 위치와 모듈의 정보를 저장한다. 이러한 정보 수집을 모듈이 물리적으로 장착될 수 있는 마지막 슬롯까지 반복한다.

도 3은 본 발명에 따른 입출력 할당 방식 결정부의 동작도를 도시하고 있다.

상기 입출력 할당 방식 결정부(20)에서는 외부 스위치나 통신을 통하여 설정된 상태가 고정식 할당 방식인지, 가변 할당 방식인지를 판단하고 입출력 접점을 할당한다.

상기 외부 스위치는 외부에서 1/0의 판단만 할 수 있는 구성이면 충분하다. 예를 들어 1 이면 가변식, 0이면 고정식, 반대로 0이면 가변식, 1이면 고정식 등으로 외부에서 1/0을 선택 가능하게 구성한다.

또한, 할당 방식을 결정함에 있어서, PLC 프로그램을 가능하게 하는 PC쪽 응용 프로그램(예컨대, Ex, GMwin, XG5000 등)에서 내부 변수에 파라미터의 의미를 부여하여 1/0으로 선택하는 것이 가능하도록 구성하면 되는 것이다.

통신 인터페이스로 상기 입출력 할당 방식을 결정할 수 있다. 이러한 인터페이스는 알에스 이삼이씨(RS-232C, Recommended Standard 232 Rrevision C), 범용 직렬 버스(USB, Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet) 등 어느 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 상기 모듈 정보 관리부에 관한 동작도를 도시하고 있다.

상기 모듈 정보 관리부(30)는 모듈 정보 수집부에서 만들어진 정보를 기반으 로 입출력 정보 갱신의 효율성을 위하여 입력 모듈은 입력 모듈 데이터 베이스에 저장하고, 출력 모듈은 출력 모듈 데이터 베이스에 저장한다.

상기 모듈 정보 수집부(10), 입출력 할당 방식 결정부(20) 및 모듈 정보 관리부(30)는 초기화시에 한번만 동작을 수행하지만, 유저의 환경이 변경하게 되는 경우에는 다시 초기화할 필요가 있다. 즉 모듈 정보의 변경 이벤트를 검출하여 그 중 입출력 할당 방식 변경 이벤트가 검출되는 경우에, 전체 시스템을 초기화하고 다시 상기 입출력 할당 방식을 재결정하게 될 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 모듈 착탈 감시부의 동작도를 나타내고 있다.

상기 모듈 착탈 감시부(40)는 모듈 착탈 여부를 감시하기 위하여 파워 온(power on) 시에 읽어온 정보와 작동중(run)에 읽어온 정보의 일치 유무를 판단하고 일치하지 않은 경우 에러를 발생시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 입력 처리부, 도 7은 본 발명에 따른 출력 처리부를 각각 도시하고 있다.

상기 입력 처리부(50)는 상기 모듈 정보 관리부(30)에서 만들어진 입력 모듈 데이터 베이스를 참조하여 에러가 발생하지 않았다면 해당 모듈로부터 정보를 판독하여 읽어 온다. 그리고 출력 처리부(60)는 상기 모듈 정보 관리부(30)에서 만들어진 출력 모듈 데이터 베이스를 참조하여 에러가 발생하지 않았다면 해당 모듈에 정보를 기록한다.

상기 모듈 착탈 감시부(40), 입력 처리부(50), 출력 처리부(60)는 상기 모듈 정보 수집부(10), 입출력 할당 방식 결정부(20), 모듈 정보 관리부(30)와 달리 주 기적으로 동작을 수행한다.

한편, 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면,

모듈에게 할당된 접점의 위치가 고정되어 특정 모듈의 접점 위치를 손쉽게 파악할 수 있고, 모듈의 추가/삭제에 관계없이 접점의 위치가 고정되어 변하지 않기를 바라는 유저에게는 고정식 할당 방식을 선택할 수 있도록 하고, 모듈의 추가/삭제 시 프로그램의 구성이 용이하게 하고, 불필요한 데이터가 전송되는 것을 바라지 않는 유저에게는 가변식 할당 방식을 선택하도록 하여, 유저의 환경에 적합한 PLC 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생될 수 있는 효과 및 산업발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

Claims

중앙 처리장치, 신호를 입력 받는 입력부, 제어대상에 제어신호를 출력하는 출력부, 시퀀스 프로그램 등을 저장하는 메모리부, 각부분에 전원을 공급하는 전원부 및 기타 주변장치등으로 구성되는 PLC 시스템에 있어서,

장착된 모듈의 정보를 수집하는 모듈 정보 수집부;

상기 모듈 정보 수집부에 기초하면서 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식으로 할 것인지, 또는 가변 할당 방식으로 할 것인지를 결정하는 입출력 할당 방식 결정부;

상기 수집된 모듈 정보와 결정된 입출력 할당 방식에 따라 데이터를 관리하는 입출력 모듈 정보 관리부;

운전 중 장착된 모듈의 착탈을 감시하는 모듈 착탈 감시부;

입력 데이터를 처리하는 입력 처리부; 및

출력 데이터를 처리하는 출력 처리부를 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 입출력 할당 방식 결정부는 외부 스위치에 의해 작동되는 것인, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 입출력 할당 방식 결정부는 통신 인터페이스에 의해 작동되는 것인, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모듈 착탈 감시부, 상기 입력 처리부 및 상기 출력 처리부는 주기적으로 동작을 수행하되, 상기 모듈 정보 수집부, 입출력 할당 방식 결정부, 모듈 정보 관리부는 초기화시에 한 번만 동작하는 것인, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템.
PLC 시스템에서 입출력 모듈의 접점 할당 방식을 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식을 선택가능하게 하여 유저의 환경에 적합하도록 시스템을 구성하고 운용하는 방법으로서,

(a) 모듈의 장착 위치와 모듈의 종류 등의 모듈 정보를 수집하는 단계;

(b) 상기 수집된 모듈 정보에 기초하여 고정식 할당 방식과 가변 할당 방식 중에서 입출력 할당 방식을 결정하는 단계;

(c) 상기 수집된 정보와 결정된 입출력 할당 방식에 따라 각 슬롯별로 입ㆍ출력 접점을 할당하는 단계;

(d) 입력 모듈에서 입력된 데이터를 판독하여 상기 할당된 입력 접점 영역에 저장하는 단계; 및

(e) 출력 처리부에서 내부 연산을 통하여 상기 출력 접점 영역에 저장된 데이터를 출력 모듈에 기록하는 단계를 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법.
제 5 항에 있어서,

상기 입출력 할당 방식을 결정하는 단계는 외부 스위치에 의하여 할당 방식을 결정하는 것인, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법.
제 5 항에 있어서,

상기 입출력 할당 방식을 결정하는 단계는 통신 인터페이스에 의하여 할당 방식을 결정하는 것인, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

(f) 모듈 정보의 변경 이벤트를 검출하여 그 중 입출력 할당 방식 변경 이벤트를 검출하는 단계; 및

(g) 상기 입출력 할당 방식 변경 이벤트가 검출되면, 전체 시스템을 초기화하고 다시 상기 (b) 단계로 진입하는 재결정 단계를 더 포함하는, 입출력 접점 할당 방식 선택형 PLC 시스템의 운용방법.