KR100608263B1 - Apparatus for Power Control Module - Google Patents

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KR100608263B1
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우효승
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 모듈에 전원을 공급하는 모듈전원제어장치에 관한 것으로, 입력전원차단, 이상발생시 자동전원차단, 비상정지 시 수동전원차단, 전원의 이상유무 감시 등의 전원장치들을 하나의 모듈로 구성하여 설계 및 관리의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a module power control device for supplying power to a plurality of modules, power supply devices such as input power cut off, automatic power cut off in case of abnormality, manual power cut off in case of emergency stop, monitoring the presence or absence of power supply into one module Its purpose is to increase the efficiency of design and management.

이를 위해 본 발명은, 다수의 모듈을 포함하는 시스템에서 각 모듈에 필요한 전원을 제어하는 모듈전원제어장치에 있어서, AC전원의 이상유무를 감시하여 이상발생시 AC전원의 입력을 차단하는 이상발생전원차단장치; 비상정지신호의 입력시 각 모듈의 전원공급을 차단하는 비상전원차단장치;를 포함한다.To this end, the present invention, in a module power control device for controlling the power required for each module in a system including a plurality of modules, the abnormal power supply cutoff to monitor the presence of the AC power supply to shut off the input of the AC power when the abnormality occurs Device; And an emergency power cut-off device which cuts off the power supply of each module when an emergency stop signal is input.

Description

모듈전원제어장치{Apparatus for Power Control Module}Module Power Control Module {Apparatus for Power Control Module}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 모듈전원제어장치의 인터페이스 사양도,1 is an interface specification of a module power control apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 모듈전원제어장치의 전원 계통도,2 is a power supply diagram of a module power control apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명에 의한 상위 제어기의 전원스위치와 모듈전원제어장치의 전원릴레이 연결 구성도,3 is a power relay connection configuration diagram of a power switch and a module power control device of the upper controller according to the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 상위 제어기의 전원이상입력부와 모듈전원제어장치의 전원이상검출부 연결 구성도.4 is a configuration diagram of a power failure detection unit of the upper controller and the power failure detection unit of the module power controller according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 모듈전원제어장치 102,104 : 라인필터100: module power control device 102,104: line filter

108,110 : 전원릴레이 112,114,116 : SMPS108,110: Power Relay 112,114,116: SMPS

120 : 전원이상검출부 150,160 : 모듈120: power failure detection unit 150, 160: module

200 : 상위 제어기 202 : 전원스위치200: host controller 202: power switch

204 : 비상정지스위치 210 : MCCB204: Emergency stop switch 210: MCCB

본 발명은 다수의 모듈(서보모듈, I/O모듈 등)에 전원을 공급하는 모듈전원 공급장치에 관한 것으로, 특히 입력전원차단, 이상발생시 자동전원차단, 비상정지 시 전원차단, 전원의 이상유무 감시 등의 복합기능을 갖는 모듈전원제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a module power supply device for supplying power to a plurality of modules (servo module, I / O module, etc.), in particular, input power cut off, automatic power cut off in case of abnormality, power cut off in emergency stop, power abnormality The present invention relates to a module power control device having a complex function such as monitoring.

일반적으로, 모듈전원제어장치(PCM:Power Control Module)는 상위 제어기(OCP;Operation Control Panel)로부터 명령을 받아 서보모듈, I/O모듈 등을 동작시키면서 각 모듈에 전원을 공급해주는 장치로, 입력전원을 차단하는 MCCB, 이상발생 시 전원을 차단하는 MS 및 전원릴레이, 사용자로부터 비상정지입력신호를 받아 전원을 차단하는 E-Stop Circuit, 노이즈를 차단하기 위한 노이즈필터, 입력전원의 이상유무를 감시하기 위한 Power Check Circuit 등의 전원장치들이 독립적으로 구성되어 있다.In general, a module power control module (PCM) is a device that supplies power to each module while operating a servo module, I / O module, etc. by receiving a command from an upper control controller (OCP). MCCB to cut off the power, MS and power relay to cut off the power in case of an error, E-Stop Circuit to cut off the power by receiving the emergency stop input signal from the user, noise filter to cut out the noise, and monitor the input power Power devices such as Power Check Circuit are composed independently.

이에, 사용자가 네트워크 기반의 로봇 컨트롤러(산업용 장비)를 구동하기 위해서는 상기한 전원장치들을 조합 또는 설계하여 로봇 컨트롤러에 맞는 모듈전원제어장치를 구성해야 하기 때문에 설계 및 관리가 어렵다는 문제점이 있었다.Thus, in order for a user to drive a network-based robot controller (industrial equipment), there is a problem in that it is difficult to design and manage because the module power controller must be combined or designed to fit the robot controller.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 입력전원차단, 이상발생시 자동전원차단, 비상정지 시 전원차단, 전원의 이상유무 감시 등의 전원장치들을 하나의 모듈로 구성하여 설계 및 관리의 효율을 높일 수 있는 모듈전원제어장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to provide a single power supply device such as input power cut off, automatic power cut off in case of abnormal occurrence, power cut off in emergency stop, monitoring the presence or absence of power It is to provide a module power control device that can be composed of modules to increase the efficiency of design and management.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 모듈을 포함하는 시스템에서 각 모듈에 필요한 전원을 제어하는 모듈전원제어장치에 있어서, 각 모듈에 공급되는 전원을 온/오프하기 위한 복수의 전원제어스위치; 상기 전원제어스위치의 조작에 따라 AC전원의 이상유무를 감시하는 전원이상검출부; 및 상기 전원이상검출부에 의해 AC전원의 이상발생이 검출되면 각 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 MS 및 전원릴레이;를 포함하되, 상기 전원제어스위치는 AC전원의 입력을 차단하는 MCCB, 상기 전원릴레이를 동작시키는 전원스위치, 비상정지신호를 입력하는 비상정지스위치를 포함하며; 상기 전원제어스위치는 제어신호 또는 사용자의 조작에 의한 제어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a module power control device for controlling the power required for each module in a system including a plurality of modules, a plurality of power control switch for turning on / off the power supplied to each module ; A power abnormality detecting unit for monitoring an AC power abnormality according to an operation of the power control switch; And an MS and a power relay for shutting off the power supplied to each module when an abnormal occurrence of AC power is detected by the power failure detection unit, wherein the power control switch includes an MCCB for blocking the input of AC power, and the power relay. A power switch for operating the emergency stop switch for inputting an emergency stop signal; The power control switch is characterized in that the control signal or control by the user's operation.

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상기 전원릴레이는 모터 구동용 AC전원을 제어하는 제1전원릴레이와, 회로 제어용 AC전원을 제어하는 제2전원릴레이를 포함하며; 상기 제1전원릴레이는 비상정지스위치로부터 비상정지신호가 입력되면 MS를 통해 모터 구동용 AC전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.The power supply relay includes a first power supply relay for controlling a motor driving AC power and a second power supply relay for controlling an AC power for circuit control; The first power relay is characterized in that the motor driving AC power is cut off through the MS when the emergency stop signal is input from the emergency stop switch.

또한, 본 발명은 다수의 모듈을 포함하는 시스템에서 각 모듈에 필요한 전원을 제어하는 모듈전원제어장치에 있어서, AC전원의 이상유무를 감시하여 이상발생시 AC전원의 입력을 차단하는 이상발생전원차단장치; 비상정지신호의 입력시 각 모듈의 전원공급을 차단하는 비상전원차단장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a module power control device for controlling the power required for each module in a system including a plurality of modules, the abnormal power supply cutoff device that monitors the presence or absence of AC power supply and cuts off the input of AC power when an error occurs ; It characterized in that it comprises a; emergency power off device for shutting off the power supply of each module when the emergency stop signal is input.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 모듈전원제어장치의 인터페이스 사양도로서, 본 발명의 모듈전원제어장치가 외부 디바이스와 어떻게 연결되는지를 간단히 도식화한 것이다.FIG. 1 is an interface specification diagram of a module power control apparatus according to an embodiment of the present invention, and simply illustrates how the module power control apparatus of the present invention is connected to an external device.

도 1에서, 모듈전원제어장치(100, PCM:Power Control Module)는 상위 제어기(200, OCP;Operation Control Panel)로부터 명령을 받아 모터부(300)와 I/O 및 리미트부(400)를 제어하고, 현재의 상태를 상위 제어기(200)로 전송하는 것으로, 한 대의 상위 제어기(200)에 여러 대의 모듈전원제어장치(100)가 연결될 수 있다.In FIG. 1, the module power control device 100 (PCM: Power Control Module) receives a command from an upper controller 200 (OCP; Operation Control Panel) to control the motor unit 300, the I / O, and the limit unit 400. And, by transmitting the current state to the upper controller 200, a plurality of module power control apparatus 100 can be connected to one upper controller 200.

또한, 모듈전원제어장치(100)는 외부에서 220VAC, 3상의 전원을 공급받아 상위 제어기(200) 및 각 모듈(서보 드라이브)에 필요한 전압을 만들어 공급하고, 전원을 차단하는 장치이며, 전원공급 및 순간적인 전원의 불안정을 대비하여 UPS를 외부에 연결할 수도 있다.In addition, the module power control device 100 is a device for making and supplying the voltage required for the upper controller 200 and each module (servo drive) by receiving 220VAC, three-phase power from the outside, and cuts off the power. The UPS can also be connected externally in case of momentary power instability.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 모듈전원제어장치의 전원 계통도이다.2 is a power system diagram of a module power control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에서, 본 발명의 모듈전원제어장치(100)는 라인필터(102,104), 마그네틱 스위치(106;이하, MS라 한다), 전원릴레이(108,110), SMPS(112,114,116), 브레이크릴레이(118), 전원이상검출부(120), 전원모듈(122) 및 다수의 서보모듈(150)과 I/O모듈(160)을 포함하여 구성된다.In Figure 2, the module power supply control apparatus 100 of the present invention is a line filter (102, 104), magnetic switch 106 (hereinafter referred to as MS), power relay 108, 110, SMPS (112, 114, 116), brake relay 118, The power supply abnormality detection unit 120, the power module 122, and a plurality of servo modules 150 and the I / O module 160 are configured.

라인필터(102,104)는 AC전원의 라인 노이즈를 차단하는 것으로, AC전원(220VAC, 3상)의 입력을 차단하는 MCCB(210)에 연결된 제1라인필터(102)와, 이상발생 시 전원을 자동으로 차단하는 MS(106)에 연결된 제2라인필터(104)로 구성된다.The line filters 102 and 104 block line noise of the AC power supply. The line filters 102 and 104 block the input of the AC power supply (220VAC, 3-phase), and the first line filter 102 connected to the MCCB 210 that automatically cuts off the power. It consists of a second line filter 104 connected to the MS 106 to block.

전원릴레이(108,110)는 상위 제어기(200)의 전원스위치(202)를 온시키면 모 든 장치에 전원을 공급하기 위해 동작하는 것으로, 모터 구동용 AC전원을 제어하는 제1전원릴레이(108)와, 회로 제어용 AC전원을 제어하는 제2전원릴레이(110)로 구성된다.The power relays 108 and 110 operate to supply power to all devices when the power switch 202 of the upper controller 200 is turned on. The power relays 108 and 110 control the motor power AC power, and And a second power supply relay 110 for controlling the AC power supply for circuit control.

도 3은 상위 제어기(200)에 2개의 모듈전원제어장치(100)를 연결한 상태를 나타낸 것으로, 상위 제어기(200)의 전원스위치(202)와 모듈전원제어장치(100)의 전원릴레이(108,110)를 연결한 구성도이다.3 illustrates a state in which two module power controllers 100 are connected to the upper controller 200, and power relays 108 and 110 of the power switch 202 and the module power controller 100 of the upper controller 200 are connected to each other. ) Is a diagram of connecting.

상기 제1전원릴레이(108)는 사용자가 상위 제어기(200)의 비상정지스위치(204)를 누르면 상위 제어기(200)에서 발생된 비상정지신호(E-Stop신호)를 받아 MS(106)를 통해 모터 구동용 AC전원을 차단하여 모든 모듈(150,160)의 동작을 멈추게 하나 제어용 AC전원은 차단되지 않기 때문에 기본 회로는 계속 동작을 한다.The first power relay 108 receives an emergency stop signal (E-Stop signal) generated from the upper controller 200 when the user presses the emergency stop switch 204 of the upper controller 200 through the MS 106. The motor stops the AC power supply to stop the operation of all modules 150 and 160, but the control AC power is not cut off, so the basic circuit continues to operate.

SMPS(112,114,116)는 AC전원을 입력받아 24V전원을 공급하는 것으로, 상기 제1라인필터(102)에 연결되어 상시 24V전원을 공급하는 상시 SMPS(112)와, 상기 제2전원릴레이(110)에 연결되어 24V전원을 I/O모듈(160)과 브레이크릴레이(118)에 공급하는 I/O SMPS(114)와, 상기 제2전원릴레이(110)에 연결되어 24V전원을 상위 제어기(200)에 공급하는 OCP SMPS(116)로 구성된다.SMPS (112, 114, 116) is supplied to the AC power to supply 24V power, is connected to the first line filter 102 to the SMPS (112) to supply 24V power at all times, and to the second power relay 110 I / O SMPS 114 connected to supply 24V power to the I / O module 160 and the brake relay 118 and the second power supply relay 110 to connect the 24V power to the upper controller 200. It is composed of the supplying OCP SMPS (116).

상기 브레이크릴레이(118)는 서보모듈(150,서보 드라이브)의 브레이크신호를 받아 모터의 브레이크를 작동시킨다.The brake relay 118 receives the brake signal from the servo module 150 and operates the brake of the motor.

전원이상검출부(120)는 제1라인필터(102)에 연결되어 AC전원 입력이 불안정하거나 차단될 경우에 전원이상신호를 발생하여 상위 제어기(200)에 출력하는 것으로, AC전원의 이상유무를 감시하기 위해 AC전원의 2선을 따로 입력 받을 수 있도록 한다. 상위 제어기(200)는 전원스위치(202)를 통해 제1 및 제2전원릴레이(108,110)를 오프시켜 AC전원의 입력을 차단시킨다.The power abnormality detection unit 120 is connected to the first line filter 102 and generates a power abnormality signal when the AC power input is unstable or cut off, and outputs the power abnormality signal to the upper controller 200. The abnormality of the AC power is monitored. In order to receive it, you have to input 2 wires of AC power separately. The host controller 200 turns off the first and second power relays 108 and 110 through the power switch 202 to cut off the input of AC power.

도 4는 상위 제어기(200)에 2개의 모듈전원제어장치(100)를 연결한 상태를 나타낸 것으로, 상위 제어기(200)의 전원이상입력부(206)와 모듈전원제어장치(100)의 전원이상검출부(120)를 연결한 구성도이다.4 illustrates a state in which two module power controllers 100 are connected to the upper controller 200. The power abnormality input unit 206 of the upper controller 200 and the power abnormality detection unit of the module power controller 100 are shown in FIG. It is a block diagram connecting 120.

도 4에서, 전원이상검출부(120)는 AC전원이 정상적으로 입력될 경우에는 Open Collector 출력을 ON시키고, AC전원의 입력이 불안정하거나 차단될 경우에는 Open Collector 출력을 OFF시켜 전원이상신호를 발생한다.In FIG. 4, the power failure detection unit 120 turns on the Open Collector output when AC power is normally input, and turns off the Open Collector output when the AC power is unstable or cut off, and generates a power failure signal.

전원모듈(122)은 제2라인필터(104)에 연결되어 다수의 서보모듈(150)과 I/O모듈(160)에 220VAC전원을 공급한다.The power module 122 is connected to the second line filter 104 to supply 220VAC power to the plurality of servo modules 150 and the I / O module 160.

이하, 상기와 같이 구성된 모듈전원제어장치의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, an operation process and an operation effect of the module power control device configured as described above will be described.

도 2에서, 주전원 공급용 스위치인 MCCB(210)를 온시키면, 제1라인필터(102)를 거쳐 AC전원(220VAC, 3상)이 입력되어 상시 SMPS(112)와 전원이상검출부(120)는 동작을 시작한다.In FIG. 2, when the MCCB 210, which is the main power supply switch, is turned on, the AC power 220VAC and three phases are input through the first line filter 102 so that the SMPS 112 and the power failure detection unit 120 are always Start the action.

이때, AC전원은 MS(106)와 제1 및 제2전원릴레이(108,110)를 통해 다른 장치들에는 인가되지 않고, 상위 제어기(200)의 전원스위치(202)를 통해 외부에서 신호가 들어올 때까지 대기한다.At this time, the AC power is not applied to the other devices through the MS 106 and the first and second power relays 108 and 110, but until a signal comes from the outside through the power switch 202 of the upper controller 200. Wait

전원스위치(202)에서 신호가 들어오면, 제1 및 제2전원릴레이(108,110)가 동작하여 상위 제어기(200)와 각 서보모듈(150) 및 I/O모듈(160)에 전원이 공급되고, 전원이상검출부(120)에서는 AC전원의 이상유무를 감시하면서 운전 중 AC전원의 순간적인 끊김 또는 중단이 발생하면 전원이상신호를 발생하여 상위 제어기(200)에 출력한다.When a signal is input from the power switch 202, the first and second power relays 108 and 110 operate to supply power to the host controller 200, each servo module 150, and the I / O module 160. The power failure detection unit 120 monitors the presence of an abnormality of the AC power and generates a power failure signal when an instantaneous disconnection or interruption of the AC power occurs during operation, and outputs the power failure signal to the host controller 200.

전원이상신호가 발생하면, 상위 제어기(200)는 전원스위치(202)를 통해 제1 및 제2전원릴레이(108,110)를 오프시켜 AC전원의 입력을 차단시킨다.When a power abnormality signal is generated, the host controller 200 turns off the first and second power relays 108 and 110 through the power switch 202 to cut off the input of the AC power.

만약, 운전 중에 상위 제어기(200)의 비상정지스위치(204)로부터 E-Stop이라는 비상정지신호가 발생하면, 제1전원릴레이(108)가 MS(106)를 통해 모터 구동용 AC전원을 차단하여 각 모듈(150,160)로의 전원공급을 차단하여 동작을 멈추게 하고, 이때 제어용 AC전원은 차단되지 않기 때문에 기본 회로는 계속 동작을 하게 된다.If an emergency stop signal called E-Stop is generated from the emergency stop switch 204 of the host controller 200 during operation, the first power relay 108 cuts off the AC power for driving the motor through the MS 106. The power supply to each module 150 and 160 is interrupted to stop the operation. At this time, since the control AC power is not cut off, the basic circuit continues to operate.

이외에도, 본 발명의 모듈전원제어장치(100)는 팬을 설치할 경우 24V전원을 공급해주며, 팬의 이상이 감지될 경우 I/O를 통해 이상여부를 알려준다. 또한 서보 드라이브의 브레이크신호를 받아서 모터의 브레이크를 작동하는 기능을 할 수 있다.In addition, the module power supply control apparatus 100 of the present invention supplies 24V power when the fan is installed, and informs the user of abnormality through I / O when an abnormality of the fan is detected. In addition, it can function to operate the brake of the motor by receiving the brake signal of the servo drive.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 모듈전원제어장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the module power control apparatus according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the general knowledge of the art within the technical spirit of the present invention Of course, various modifications are possible by those who have.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 모듈전원제어장치에 의하면, 입력 전원차단, 이상발생시 자동전원차단, 비상정지시 수동전원차단, 전원의 이상유무 감시 등의 전원장치들을 하나의 모듈로 구성하여 AC입력전원의 이상발생, 비상정지신호 발생 또는 브레이크신호 발생 시에 모듈에 공급되는 전원을 자동 또는 수동으로 차단해줌으로써 설계 및 관리의 효율을 높일 수 있다.As described above, according to the module power control apparatus according to the present invention, the power supply unit such as input power cutoff, automatic power cutoff in case of abnormal occurrence, manual power cutoff in emergency stop, power abnormality monitoring, etc. Therefore, it can improve the efficiency of design and management by automatically or manually shutting off the power supplied to the module in case of AC input power failure, emergency stop signal or brake signal.

Claims (5)

다수의 모듈을 포함하는 시스템에서 각 모듈에 필요한 전원을 제어하는 모듈전원제어장치에 있어서,In a module power control device for controlling the power required for each module in a system including a plurality of modules, 각 모듈에 공급되는 전원을 온/오프하기 위한 복수의 전원제어스위치;A plurality of power control switches for turning on / off power supplied to each module; 상기 전원제어스위치의 조작에 따라 AC전원의 이상유무를 감시하는 전원이상검출부; 및A power abnormality detecting unit for monitoring an AC power abnormality according to an operation of the power control switch; And 상기 전원이상검출부에 의해 AC전원의 이상발생이 검출되면 각 모듈에 공급되는 전원을 차단하는 MS 및 전원릴레이;를MS and power relay to cut off the power supplied to each module when the abnormal occurrence of AC power is detected by the power failure detection unit; 포함하되,Including, 상기 전원제어스위치는 AC전원의 입력을 차단하는 MCCB, 상기 전원릴레이를 동작시키는 전원스위치, 비상정지신호를 입력하는 비상정지스위치를 포함하며;The power control switch includes an MCCB for blocking input of AC power, a power switch for operating the power relay, and an emergency stop switch for inputting an emergency stop signal; 상기 전원제어스위치는 제어신호 또는 사용자의 조작에 의한 제어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈전원제어장치.The power supply control switch is a module power control device, characterized in that made of a control by a control signal or a user operation. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원릴레이는 모터 구동용 AC전원을 제어하는 제1전원릴레이와, 회로 제어용 AC전원을 제어하는 제2전원릴레이를 포함하며;The power supply relay includes a first power supply relay for controlling a motor driving AC power and a second power supply relay for controlling an AC power for circuit control; 상기 제1전원릴레이는 비상정지스위치로부터 비상정지신호가 입력되면 MS를 통해 모터 구동용 AC전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 모듈전원제어장치.And the first power relay cuts off the AC power for driving the motor through the MS when the emergency stop signal is input from the emergency stop switch. 다수의 모듈을 포함하는 시스템에서 각 모듈에 필요한 전원을 제어하는 모듈전원제어장치에 있어서,In a module power control device for controlling the power required for each module in a system including a plurality of modules, AC전원의 이상유무를 감시하여 이상발생시 AC전원의 입력을 차단하는 이상발생전원차단장치; 및An abnormal power cutoff device that monitors the presence of an AC power supply and cuts off the AC power input when an abnormality occurs; And 비상정지신호의 입력시 각 모듈의 전원공급을 차단하는 비상전원차단장치;를Emergency power cut-off device to cut off the power supply of each module when the emergency stop signal input; 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈전원제어장치.Module power control apparatus comprising a. 삭제delete
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