KR101690016B1 - 피엘씨 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서 PLC의 배선 상태 및 프로그램 상태를 신속하게 검사할 수 있는 피엘씨 검사 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 검사 장치는, 피엘씨(Programmable Logic Controller: 이하, PLC)의 배선 상태 및 제어 프로그램 오류 상태를 검출하기 위한 피엘씨 검사 장치에 있어서, 상기 제어 프로그램에 따라 PLC의 각 배선 별로 출력신호를 제공하는 로컬 PLC; 상기 각 배선을 순차적으로 결합시켜 제어 신호를 디바이스로 전달하도록 종류별로 구비되는 로컬 커넥터; 상기 로컬 커넥터와 전기적으로 접속하기 위한 해당 종류별로 구비되는 디바이스 커넥터; 상기 제어 프로그램에 따른 각각의 디바이스별 동작패턴 신호를 보유하고, 상기 디바이스 커넥터로부터 전달되는 제어 신호에 대응하는 디바이스 동작을 프로그램 상에서 운용 제어하며, 디바이스 동작에 따른 오류상태 및 상기 배선의 접속 상태를 검출하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러의 디바이스 오류상태 및 배선 접속상태에 대응하는 검출 결과를 표시하는 디스플레이 패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, PLC 프로그램에 대응하는 각 포트별 배선상태를 사전에 검출하고, 검출 결과를 디스플레이함으로써, 작업자의 오류정정 시간을 현격히 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

피엘씨 검사 장치{INSTALLATION FOR EXAMINATING PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER}
본 발명은 피엘씨(Programmable Logic Controller)에 관한 것으로, 더욱 상하게는 피엘씨의 배선상태를 검사하고, 피엘씨의 출력단에 접속되는 각 부하의 종류에 따른 응답부하 정보를 기반으로 피엘씨 제어 프로그램의 오류를 용이하게 검출하기 위한 피엘씨 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 PLC(Programable Logic Controller, 프로그램 가능 논리제어, 프로그램 가능 제어장치)는 입력, 출력, 기억, 연산 제어부를 갖추어 컴퓨터와 유사한 기능을 수행하는 시퀸스 제어장치이다. 그리고 상기의 PLC는 산업용 제어업무에 사용되는 장치로서 높은 신뢰성과 간편한 제어 소프트웨어, 유지 보수의 간편성, 저렴한 가격 등의 특징을 가지고 있기 때문에 많은 분야에서 이용하고 있으며, 그 적용 분야로는 대, 중, 소규모의 공장자동화나 송유관 가스관의 감시제어, 각종 시퀸스 제어 등에 사용되고 있다.
종래 기술에 따른 PLC의 구성으로서, 시스템 버스를 통한 제어 및 연산을 처리하는 중앙처리장치로 어드레스 디코더를 위한 외부메모리와, 상기 중앙처리장치로부터 발생된 신호를 입출력 인터페이스로 연결하기 위한 장치인 공용 램과, 플래시 메모리 및 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)를 액세스할 수 있도록 설계되었으며, 내/외부 버스 아키텍쳐로 글로벌 시리얼 인터페이스 시스템 제어를 수행, 동작모드 및 RS-232C 및 RS-422 송수신 인터럽트 그리고 어드레스/데이터 버스, 모드스위치 등의 포트 제어를 담당하는 메인 CPU와 사용자 프로그램을 저장 및 입출력하기 위한 입출력 인터페이스 등을 포함한다.
이와 같이 구성된 피엘씨는 다수 개의 동작수단을 운용하기 위한 프로그램에 탑재되고, 프로그램에 따라 제어신호를 제공하기 위한 배선이 다량 포함되어 배선 작업의 어려움이 항시 도사리게 된다. 따라서, 배선에 대한 혼선여부를 판단하기 위한 수단이 필요하게 된다. 첨부된 특허 문헌은 PLC의 실습 장치를 나타내고 있으며 컨트롤박스에 전기적 부품들이 체계적으로 배열된 구조를 갖는다.
도 1은 종래 PLC 실습장치를 나타낸 구성도이다. 도시한 바와 같이, 하나의 컨트롤박스의 속판보드(101)에 배선된 전선을 정돈시키는 케이블 덕트(102)와 부품들을 필요에 따라 편리하게 탈/부착시킬 수 있는 찬넬(114)이 있으며, 입출력유닛 및 특수유닛을 가지는 블록형 PLC(111)와 유도전동기를 제어할 수 있는 드라이브(103), 서보 및 스테핑모터를 제어할 수 있는 모션 콘트롤러(108), 직류전원공급장치(110), 노이즈 필터(106), 플로우트 스위치(109), 과전류차단기(107) 그리고 복수개의 배선용 차단기(104), 전자접촉기(112), 퓨즈(105), 외부와 인터페이스를 가능하게 하는 조립식 단자대(115) 등의 제어장치로 구성되고, 컨트롤박스의 상판(201)에는 타이머(203), 카운터(204), 터치스크린(206) 복수개의 명판(202), 표시램프(205) 및 EMS, 로터리 스위치, 눌름버튼 스위치(207) 등의 제어장치로 구성된다.
이와 같은 구성에 따라, 센서제어 실습이나, 유압 및 공압 제어 실습 등의 과제를 수행시에는 조립식 단자대(115)를 통하여 외부의 기기장치들과 인터페이스를 하여 시스템을 제어하게 된다. 따라서, 실습에 필요한 여러 가지의 전기적 부품들이 배열되어 있으므로 이들을 이용하여 주어진 과제를 수행자가 직접 제어 대상체에 맞는 적절한 부품 등의 선정을 할 수 있으며 부품들과의 배선작업을 하여 시스템을 구성하고 상기 실습장치에 의해 동작 상태를 확인하게 된다.
또한, 조립식 단자대(115)를 통하여 외부의 시스템과의 인터페이스를 통하여 외부의 제어장치를 제어할 수 있으며, PLC 및 제어기기 등의 상호관계를 습득하고 자동화 설비를 제어하는 방법을 익힐 수 있게 된다. 즉, 단순히 바나나 잭(banana jack)을 꽂음으로서 시스템을 구성하지 않고 직접 압착기를 이용하여 전선에 넘버링 튜브(numbering tube)와 단자를 물려 배선작업을 하여 시스템을 구성하고 원하는 동작을 할 수 있게 PLC 프로그램 작성하고 동작유무를 확인할 수 있게 된다.
그러나, 전술된 종래 PLC 실습장치는 디바이스 구동을 위한 배선상태만을 검출하는 것으로, 프로그램 테스트에 주안점을 갖고 있다. 따라서, 수 많은 배선에 대한 배선상태, 각 디바이스 동작에 따른 프로그램의 오류 여부 등에 대한 사전 테스트는 이루어지지 못하고 있어 배선테스트 장비의 실효성이 결여된다는 문제가 있다. 또한, 사용자가 PLC 출력 배선을 각 디바이스에 개별적으로 연결함에 따라 테스트 과정에서 배선에 대한 혼선 여부를 검출하기 어려운 문제가 발생하고 있다.
대한민국 등록 실용신안 제 20-0431607호, 등록일자 2006년 11월 15일, 고안의 명칭 '피엘씨 응용 실습장치'
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 PLC 프로그램에 대응하는 각 포트별 배선상태를 사전에 검출하고, 검출 결과를 디스플레이함으로써, 작업자의 오류정정 시간을 현격히 줄일 수 있는 피엘씨 검사 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, PLC의 배선이 정상상태에서 각 디바이스로 공급되는 제어신호의 오류상태를 검출함으로써, 프로그램상의 오류 여부를 판단할 수 있는 피엘씨 검사 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 각 디바이스에 대한 동작 패턴 및 동작에 대한 출력 결과신호를 제공함으로써, PLC 제어과정에서의 하드웨어적 오류를 사전에 검출하여 프로그램의 효율적 수정을 도모할 수 있는 피엘씨 검사 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 피엘씨 검사 장치는, 피엘씨(Programmable Logic Controller: 이하, PLC)의 배선 상태 및 제어 프로그램 오류 상태를 검출하기 위한 피엘씨 검사 장치에 있어서, 상기 제어 프로그램에 따라 PLC의 각 배선 별로 출력신호를 제공하는 로컬 PLC; 상기 각 배선을 순차적으로 결합시켜 제어 신호를 디바이스로 전달하도록 종류별로 구비되는 로컬 커넥터; 상기 로컬 커넥터와 전기적으로 접속하기 위한 해당 종류별로 구비되는 디바이스 커넥터; 상기 제어 프로그램에 따른 각각의 디바이스별 동작패턴 신호를 보유하고, 상기 디바이스 커넥터로부터 전달되는 제어 신호에 대응하는 디바이스 동작을 프로그램 상에서 운용 제어하며, 디바이스 동작에 따른 오류상태 및 상기 배선의 접속 상태를 검출하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러의 디바이스 오류상태 및 배선 접속상태에 대응하는 검출 결과를 표시하는 디스플레이 패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 어레이 저항은, 각 디바이스에서 적용되는 저항값이 배열된 저항체이고; 상기 디바이스는 모터, 스피커, 마그네틱, 센서, 램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 컨트롤러는, 상기 로컬 PLC의 출력 비트 중 어느 하나를 선택하기 위한 디멀티플렉서; 상기 디멀티플렉서에서 선택된 어느 하나의 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택하기 위해, 어레이 저항 중 상기 고유 저항값에 해당하는 저항을 선택하는 제2 멀티플렉서; 상기 디바이스에 대응하는 디바이스별 동작 패턴신호를 제공하는 펑션 제너레이터(Function Generator); 선택된 임의 디바이스에 대응하는 동작 패턴신호를 상기 펑션 제너레이터로부터 선택하기 위한 제1 멀티플렉서; 상기 어레이 저항으로부터 선택된 저항값을 갖고, 상기 펑션 제너레이터의 출력 신호에 대응하는 디바이스 동작패턴 신호를 제공하는 무접점 스위치; 상기 제어 프로그램에 근거하여 상기 디멀티플렉서로부터 동작 비트를 선택하고, 선택된 동작 비트의 동작 상태로부터 배선상태를 판단하며, 상기 제1 멀티플렉서로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 동작패턴 신호를 선택 제어하고, 상기 제2 멀티플렉서로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 배선상태 판단결과에 응답하여 상기 디스플레이 패널로 해당 동작 비트의 정상 여부를 표시하도록 제어하는 드라이버로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시하는 피엘씨 검사 장치는, PLC 프로그램에 대응하는 각 포트별 배선상태를 사전에 검출하고, 검출 결과를 디스플레이함으로써, 작업자의 오류정정 시간을 현격히 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 PLC의 배선이 정상상태에서 각 디바이스로 공급되는 제어신호의 오류상태를 검출함으로써, 프로그램상의 오류 여부를 판단할 수 있고, 각 디바이스에 대한 동작 패턴 및 동작에 대한 출력 결과신호를 제공함으로써, PLC 제어과정에서의 하드웨어적 오류를 사전에 검출하여 프로그램의 효율적 수정을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래 PLC 실험장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PLC 검사장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 컨트롤러를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 디바이스별 고유 저항값 선별 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 디바이스별 동작 패턴 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 PLC 검사장치는 PLC의 출력 포트에 접속되는 다수 개의 배선에 대한 각 디바이스 간의 접속이 제대로 이루어졌는지를 판단함과 동시에, 각 디바이스의 특성에 따라 PLC 프로그램이 정상적으로 구동하는지를 검사하기 위한 장치이다.
이를 위해, 본 발명에서는 PLC에 탑재된 제어 프로그램을 로컬 PLC로 복사한 후, 로컬 PLC의 동작 상태 및 배선을 검사하게 된다. 필요에 따라, 제어 프로그램이 탑재된 PLC의 출력 포트를 접속시킨 후 PLC의 프로그램 검사가 이루어질 수 있을 것이다. 이와 같은 PLC 검사는 PLC로 탑재된 프로그램을 검사를 수행하기 위한 컨트롤러에 탑재하는데, 별도의 프로그램 전달 수단 예컨대, PLC 자체의 유선 통신수단을 이용하여 상기 컨트롤러로 제어 프로그램이 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 PLC 검사장치의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다. 도시된 로컬 PLC는 검사장치 내부에 설치될 수 있으며, 필요에 따라 테스트를 하고자 하는 타겟 PLC의 출력 배선을 컨트롤러에 접속시켜 검사할 수 있다.
도시한 바와 같이, 제어 프로그램에 따라 PLC의 각 배선 별로 출력신호를 제공하는 로컬 PLC(205)와, 상기 각 배선을 순차적으로 결합시켜 제어 신호를 디바이스로 전달하도록 종류별로 구비되는 로컬 커넥터(209)와, 상기 로컬 커넥터(209)와 전기적으로 접속하기 위한 해당 종류별로 구비되는 디바이스 커넥터(211)와, 상기 제어 프로그램에 따른 각각의 디바이스별 동작패턴 신호를 보유하고, 상기 디바이스 커넥터(211)로부터 전달되는 제어 신호에 대응하는 디바이스 동작을 프로그램 상에서 운용 제어하며, 디바이스 동작에 따른 오류상태 및 상기 배선의 접속 상태를 검출하는 컨트롤러(201)와, 상기 컨트롤러(201)의 디바이스 오류상태 및 배선 접속상태에 대응하는 검출 결과를 표시하는 디스플레이 패널(203)로 이루어진다.
상기 로컬 커넥터(209) 및 디바이스 커넥터(211)는 배선의 설계에 따라 다수 종류의 커넥터가 사용될 수 있으며, 스위치 패널(207)을 이용하여 커넥터의 종류를 선택할 수 있을 것이다.
상기 컨트롤러(201)는 로컬 PLC(205)에 탑재된 제어 프로그램과 동일한 프로그램이 탑재되고 있으며, 제어 프로그램에 기반하여 상기 로컬 PLC(205)의 임의 포트에서 제공되는 제어신호가 상기 컨트롤러(201)에서 설정된 포트로 수신되는지를 판단한다. 예컨대, 로컬 PLC(205)의 P1.1(1번 포트의 첫 번째 비트)의 신호가 컨트롤러(201)의 P1.1로 수신되는지를 판단함으로써, 배선 상태를 인지하게 된다. 여기서, 로컬 PLC(205)의 출력은 시??스에 따라 이루어지기 때문에, 비트의 순서에 따라 순차적으로 제어신호가 출력되지 않는다. 따라서, 컨트롤러(201)는 상기 로컬 PLC(205)에 탑재된 제어 프로그램에 동조하여 비트 동작 순서를 검출함으로써, 배선의 적정성을 판단한다.
여기서, 상기 컨트롤러(201)로 탑재되는 제어 프로그램은 로컬 PLC(205)로부터 통신선을 통해 제공될 수 있다. 즉, 상기 로컬 PLC(205)로 제어 프로그램이 탑재되면, 상기 컨트롤러(201)는 로컬 PLC(205)와의 통신을 통해 동일한 제어 프로그램을 다운로드 한다.
한편, 상기 컨트롤러(201)는 제어 프로그램에 대응하는 디바이스를 자동 설정하게 되는데, 로컬 PLC(205)에서 제어하고자 하는 디바이스에 대한 특성정보를 제공하여 실질적인 시스템을 운용하는 것과 같은 효과를 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러(201)의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 상기 로컬 PLC(205)의 출력 비트 중 어느 하나를 선택하기 위한 디멀티플렉서(311)와, 상기 디멀티플렉서(311)에서 선택된 어느 하나의 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택하기 위해, 어레이 저항(309) 중 상기 고유 저항값에 해당하는 저항을 선택하는 제2 멀티플렉서(307)와, 상기 디바이스에 대응하는 디바이스별 동작 패턴신호를 제공하는 펑션 제너레이터(Function Generator : 305)와, 선택된 임의 디바이스에 대응하는 동작 패턴신호를 상기 펑션 제너레이터(305)로부터 선택하기 위한 제1 멀티플렉서(303)와, 상기 어레이 저항(309)으로부터 선택된 저항값을 갖고, 상기 펑션 제너레이터(305)의 출력 신호에 대응하는 디바이스 동작패턴 신호를 제공하는 무접점 스위치(313)와, 상기 제어 프로그램에 근거하여 상기 디멀티플렉서(311)로부터 동작 비트를 선택하고, 선택된 동작 비트의 동작 상태로부터 배선상태를 판단하며, 상기 제1 멀티플렉서(303)로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 동작패턴 신호를 선택 제어하고, 상기 제2 멀티플렉서(307)로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택 제어하는 제어부(301)와, 상기 제어부(301)의 배선상태 판단결과에 응답하여 상기 디스플레이 패널(203)로 해당 동작 비트의 정상 여부를 표시하도록 제어하는 드라이버(315)로 구성된다.
여기서, 상기 무접점 스위치(313)는 고전력 트랜지스터, FET, MOSFET 등의 소자가 사용될 수 있다.
상기 어레이 저항(309)은 각 디바이스에서 적용되는 저항값이 배열된 저항체로써, 예컨대 1Ω, 1.5Ω, 2Ω, 2.5Ω 등 디바이스 종류에 대응하는 고유 저항값을 갖는다. 상기 디바이스는 통상 모터, 스피커, 마그네틱, 센서, 램프 등을 의미하는 것으로 각각의 고유 저항을 갖는 부하로 상정된다. 상기 제2 멀티플렉서(307)는 해당 디바이스에 대응하는 고유 저항값을 선택하기 위한 것으로, 상기 제어부(301)는 제어 프로그램에 따라 해당 비트로 접속되는 디바이스 소자에 대응하는 고유 저항값을 선택하도록 한다.
도 4는 전술된 제2 멀티플렉서(307)와 어레이저항(309) 간의 동작 원리를 설명하고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 어레이 저항(309)은 R1(1Ω), R2(1.5Ω), R3(2Ω), R4(2.5Ω) 등 디바이스 종류에 대응하는 고유 저항값이 배열되고 있으며, 각 저항들은 일단이 접속되어 상기 무접점 스위치(313)로 접속된다. 무접점 스위치(313) 또한 고유의 내부 저항을 보유함에 따라, 상기 어레이 저항(309)의 저항값 또한 이를 고려하여 설계되어야 할 것이다.
상기 어레이 저항(309)의 입력단은 상기 제2 멀티플렉서(307)의 스위칭 신호에 따라 어느 하나의 저항값이 선택되도록 한다. 따라서, 상기 디멀티플렉서(311)의 출력단 신호는 상기 제2 멀티플렉서(301)의 입력단 신호로 제공되며, 제2 멀티플렉서(301)의 입력단으로 유입된 신호는 어느 하나의 저항값을 거쳐 무접점 스위치(313)로 제공된다. 이는 해당 디바이스에 대응하는 부하 즉, 저항값을 고려하여 판단하는 것으로, 상기 제어부(301)는 디바이스 종류에 대응하는 저항값 정보를 보유한다. 그리고, 저항값 정보에 대응하는 제2 멀티플렉서(307)의 코드 신호를 등록한다.
한편, 상기 펑션 제너레이터(305)는 각 디바이스별 동작 패턴 신호를 제공하기 위한 장치로써, 정격 전원이 공급된 이후의 디바이스 동작 상태를 시그널로 제공한다. 예컨대, 코일로 구성되는 모터, 마그네틱, 스피커 등은 정격 전원이 공급된 후, 코일의 포화상태에 도달하는 시간이 필요로 하나, 램프 또는 센서 등의 소자는 정격 전원이 공급된 후 정상적인 동작이 이루어진다. 이러한 디바이스별 동작 상태를 시그널로 제공하는 것이다.
도 5는 상기 펑션 제너레이터(305)의 출력 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 펑션 제너레이터(305)는 디바이스에 대응하는 동작 패턴을 저장한다. 이러한 동작 패턴은 구현파 형태를 가지며, 초기 턴온(Ton) 동작과 드라이브(DR), 턴오프(Toff) 동작 패턴을 가지며, 상기 드라이브(DR) 신호는 디바이스 소자의 정상적인 최소 구동시간을 의미한다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 드라이브(DR) 시간을 100msec로 정의하고 있으나, 필요에 따라 시간 변경은 가능할 것이다.
또한, 상기 펑션 제너레이터(305)에서 출력되는 신호의 턴온 및 턴오프 시간은 디바이스 소자에 따라 상이한데, 코일 성분 즉, 인덕터 성분을 갖는 소자는 턴온 시간 및 턴오프 시간이 길어지게 된다. 이는 PLC 제어 신호가 직류 신호로 제공되기 때문에, 코일성분에 의한 동작시간이 지연되는 것이다. 따라서, 디바이스가 모터, 마그네틱, 스피커 등의 코일 성분을 갖는 경우에는 턴온시간 및 턴오프 시간을 기 설정된 시간으로 정의한다. 이는 각 소자에 대한 특성을 반영한 것으로, 디바이스가 모터인 경우에는 턴온 및 턴오프 시간을 60msec로 정의하고, 디바이스가 스피커인 경우 턴온 및 턴오프 시간을 30msec로 정의한다.
또한, 디바이스가 마그네틱인 경우 25msec로 정의하며, 인덕터 성분이 없는 각종 센서인 경우에는 10msec로 정의할 수 있다. 물론, 이러한 턴온 및 턴오프 시간은 각 소자에 대한 평균값을 기준으로 정의한 것으로, 프로그래머에 따라 시간을 변화시킬 수 있는 것은 당연할 것이다.
본 발명에서는 전술한 바와 같이 PLC 프로그램의 오류여부를 판단토록 하고 있는데, 제어 프로그램에 따라 각 비트에서 출력된 제어신호와 해당 비트에 접속되는 디바이스 간의 동작 상태를 기반으로 프로그램의 오류여부를 판단하는 것이다. 예컨대, 임의 비트에서 모터를 구동하고 다른 비트에서 모터의 구동상태를 인지하기 위한 센서를 동작시킬 때, 디바이스 소자에 대한 특성을 감안하지 않을 경우 임의 비트에서 모터 구동신호의 턴온 시간과 센서를 동작시키기 위한 턴온 시간의 시간차가 발생하며, 이러한 시간차로 인한 프로그램 에러가 발생한다.
물론, 상기 모터를 통상의 직류 모터인 경우에는 에러 발생 시간이 매우 짧아 문제가 발생되지 않겠지만, 상기 모터가 스텝핑 모터인 경우에는 정상적인 동작이나 프로그램상에서 동작 오류로 인식하는 경우가 발생한다. 따라서, 본 발명에서와 같이 PLC 출력단으로 접속되는 가상의 디바이스를 기반으로 프로그램의 오류 여부를 판단하는 것이다.
이하, 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
<배선오류 검출>
먼저, 로컬 PLC(205)로 제어 프로그램이 탑재되고, 로컬 PLC(205)의 각 비트는 디바이스 제어를 위한 배선이 이루어진다. 이러한 배선은 상기 로컬 커넥터(209)를 통해 디바이스 커넥터(211)와 접촉되며, 디바이스 커넥터(211)는 컨트롤러(201)의 각 비트로 전기적 접속상태를 유지한다. 상기 각 커넥터(211)는 로컬 PLC(205) 포트별로 그룹화되며, 그룹별로 커넥터의 종류가 상이하다. 따라서, 상기 디바이스 커넥터(211) 또한 로컬 PLC(205)의 커넥터와 동일한 구조의 부품이 사용된다.
또한, 상기 로컬 PLC(205)로 탑재되는 제어 프로그램은 상기 컨트롤러(201)에도 동일하게 탑재되며, 컨트롤러(201)의 제어부(301)는 해당 제어 프로그램을 메모리에 저장 관리한다. 상기 컨트롤러(201)로 탑재되는 제어 프로그램은 상기 로컬 PLC(205)로부터 통신에 의해 제공받거나, 관리자에 의해 별도로 업로드할 수 있을 것이다.
상기 제어부(301)는 제어 프로그램에 기반하여 배선의 동작 순서를 인지하며, 배선의 동작 순서는 배선이 정상적으로 이루어졌는지를 판단하기 위한 중요한 판단요소이다. 예컨대, 로컬 PLC(205)의 1번 포트(P1.0 ~ P1.7)를 예시할 경우, 상기 디멀티플렉서(311)의 입력단에는 로컬 PLC(205)의 1번 포트가 접속된다. 그리고, 제어 프로그램에 따라 1번 포트의 0번 비트가 동작된 후, 2번 비트, 1번 비트, 5번, 6번, 7번, 4번, 3번 비트의 순서로 제어신호가 출력된다고 할 경우, 상기 제어부(301)는 기 탑재된 제어 프로그램에 기반하여, 이러한 제어 비트의 동작 순서를 인지한다.
그리고, 상기 제어부(301)는 제어 비트의 순서에 따라 상기 디멀티플렉서(311)를 제어하여 각 제어 비트의 순서에 따라 하나의 출력 비트로 접속되도록 제어한다. 이후, 상기 제어부(301)는 디멀티플렉서(311)의 출력 비트를 검출하여 해당 제어 비트에서 정상적인 신호가 출력되는지를 판단하는 것이다. 만약, 제어 프로그램이 전술한 바와 같이, 0번 비트, 2번 비트, 1번 비트, 5번, 6번, 7번, 4번, 3번 비트의 순서로 제어되고 있으나, 배선상의 문제로 2번 비트와 1번 비트가 바뀐 경우, 상기 제어부(301)는 2번 비트 검사에서 정상적인 신호가 발생하지 않음을 인지할 것이고 또한, 1번 비트 검사에서도 정상적인 신호가 발생하지 않음을 인지할 것이다.
상기 제어부(301)는 이와 같은 배선 검사를 수행하고, 그 결과를 드라이버(315)를 통해 디스플레이 패널(203)로 제공함으로써, 관리자 또는 프로그래머는 배선 상태의 오류 여부를 인지하는 것이다. 상기 제어부(301)에서 판단한 결과, 해당 비트가 정상적으로 배선되어 있음을 인지하는 경우 상기 디스플레이 패널(203)을 통해 정상상태를 표시하기 위한 램프를 점등한다. 반면, 제어부(301)에서 판단한 결과, 해당 비트의 오류가 발견되는 경우, 디스플레이 패널(203)을 통해 비정상 상태임을 통지하기 위한 램프를 점등 또는 점멸하며, 더불어 소정의 비프음을 출력하여 오류 상태를 통지한다.
<프로그램 오류 검출>
본 발명에서 제시하는 프로그램 오류 검출은 프로그램 코딩의 오류를 검출하는 것이 아니며, 정상적인 코딩이 이루어진 후 디바이스 즉, 부하에 의한 예기치 못한 오류를 검출하기 위함이다. 이러한 오류 검출은 프로그램의 수정을 통해 극복될 수 있으며, 시스템의 안정성을 도모하게 된다.
먼저, 상기 제어부(301)는 제어 프로그램에 기반하여 각 비트에 접속되는 디바이스 종류 또는 소자 카테고리를 인지하며, 디바이스 종류에 따라 상기 제1 멀티플렉서(303)를 통해 선택한다. 여기서, 펑션 제너레이터(305)는 각종 디바이스에 대응하는 동작패턴 데이터를 보유하며, 제1 멀티플렉서(303)로부터 어느 하나의 디바이스 패턴을 선택한다.
여기서, 상기 동작패턴이라 함은 디바이스에 해당하는 부하의 동작 특성으로서, 상기한 바와 같이 디바이스의 턴온 시간, 드라이브 시간, 턴오프 시간으로 구성되는 구현파 신호이며, 디바이스의 종류에 따라 턴온 시간 및 턴오프 시간이 설정된다. 상기 펑션 제너레이터(305)는 이와 같은 동작패턴 정보를 디바이스 종류별로 구비하고 있으며, 제1 멀티플렉서(303)는 어느 하나의 디바이스에 대응하는 동작패턴 정보를 선택한다.
따라서, 상기 제어부(301)는 제어 프로그램에 기반하여, 해당 비트에 접속되는 디바이스 정보에 대응하여 상기 제1 멀티플렉서(303)를 제어함으로써, 해당 디바이스 선택이 이루어진다.
또한, 상기 제어부(301)는 해당 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택하는데, 이는 각 디바이스 별로 구비되는 어레이 저항(309)으로부터 어느 하나를 선택한다. 즉, 제어부(301)는 제2 멀티플렉서(307)를 제어하여 해당 디바이스에 대응하는 저항을 선택하며, 선택된 고유 저항값은 상기 디멀티플렉서(311)의 출력 단자와 접속된다.
이와 같이, 디바이스별로 저항값이 결정되고, 상기 펑션 제너레이터(305)로부터 디바이스 소자에 대한 동작패턴 신호가 결정되면, 상기 무접점 스위치(313)에 의해 특정 저항값을 갖는 동작패턴 신호를 생성한다. 상기 동작패턴 신호는 로컬 PLC(205)의 해당 비트에 접속되는 디바이스를 의미하는 것으로, PLC 제어 프로그램에 따라 해당 비트가 정상적으로 운용되는지를 판단할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 각 비트별로 접속되는 디바이스에 대한 동작 패턴을 토대로 PLC 제어 프로그램의 오류 여부를 판단토록 하고 있으나, 필요에 따라 디바이스의 응답신호를 생성할 수 있다.
즉, 디멀티플렉서(311)에서 선택된 비트 신호로 해당 디바이스의 고유 저항값 및 동작 패턴을 가미시키고 있으나, 센서의 검출 신호를 입력받는 경우에는 상기 펑션 제너레이터(305)의 출력 신호를 상기 디멀티플렉서(311)를 통해 해당 비트로 공급할 수 있는 것이다. 이때, 상기 펑션 제너레이터(305)의 출력 신호는 단순 구현파 신호가 적절할 것이며, 상기 제어부(301)는 응답신호에 대응하는 제어 프로그램의 동작 상태를 검사할 수 있게 된다.
201 : 컨트롤러 203 : 디스플레이 패널
205 : 로컬 PLC 207 : 스위치패널
209 : 로컬 커넥터 211 : 디바이스 커넥터
301 : 제어부 303 : 제1 멀티플렉서
305 : 펑션 제너레이터 307 : 제2 멀티플렉서
309 : 어레이 저항 311 : 디멀티플렉서
313 : 무접점 스위치 315 : 드라이버

Claims (7)

  1. 피엘씨(Programmable Logic Controller: 이하, PLC)의 배선 상태 및 제어 프로그램 오류 상태를 검출하기 위한 피엘씨 검사 장치에 있어서,
    상기 제어 프로그램에 따라 PLC의 각 배선 별로 출력신호를 제공하는 로컬 PLC(205);
    상기 각 배선을 순차적으로 결합시켜 제어 신호를 디바이스로 전달하도록 종류별로 구비되는 로컬 커넥터(209);
    상기 로컬 커넥터(209)와 전기적으로 접속하기 위한 해당 종류별로 구비되는 디바이스 커넥터(211);
    상기 제어 프로그램에 따른 각각의 디바이스별 동작패턴 신호를 보유하고, 상기 디바이스 커넥터(211)로부터 전달되는 제어 신호에 대응하는 디바이스 동작을 프로그램 상에서 운용 제어하며, 디바이스 동작에 따른 오류상태 및 상기 배선의 접속 상태를 검출하는 컨트롤러(201); 및
    상기 컨트롤러(201)의 디바이스 오류상태 및 배선 접속상태에 대응하는 검출 결과를 표시하는 디스플레이 패널(203)로 이루어지되,
    상기 컨트롤러(201)는
    로컬 PLC(205)에 탑재된 제어 프로그램과 동일한 프로그램이 탑재되며, 상기 제어 프로그램에 기반하여 상기 로컬 PLC(205)의 임의 포트에서 제공되는 제어신호가 상기 컨트롤러(201)에서 설정된 포트로 수신되는지를 판단함으로써, 배선의 적정성을 결정하는 것을 특징으로 하는 피엘씨 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로컬 커넥터(209) 및 디바이스 커넥터(211)는 배선의 설계에 따라 다수 종류의 커넥터가 사용될 수 있으며, 스위치 패널(207)을 이용하여 커넥터의 종류를 선택하는 것을 특징으로 하는 피엘씨 검사 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(201)로 탑재되는 제어 프로그램은 상기 로컬 PLC(205)로부터 통신선을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 피엘씨 검사 장치.
  6. 제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 컨트롤러(201)는,
    상기 로컬 PLC(205)의 출력 비트 중 어느 하나를 선택하기 위한 디멀티플렉서(311);
    상기 디멀티플렉서(311)에서 선택된 어느 하나의 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택하기 위해, 어레이 저항(309) 중 상기 고유 저항값에 해당하는 저항을 선택하는 제2 멀티플렉서(307);
    상기 디바이스에 대응하는 디바이스별 동작 패턴신호를 제공하는 펑션 제너레이터(Function Generator : 305);
    선택된 임의 디바이스에 대응하는 동작 패턴신호를 상기 펑션 제너레이터(305)로부터 선택하기 위한 제1 멀티플렉서(303);
    상기 어레이 저항(309)으로부터 선택된 저항값을 갖고, 상기 펑션 제너레이터(305)의 출력 신호에 대응하는 디바이스 동작패턴 신호를 제공하는 무접점 스위치(313);
    상기 제어 프로그램에 근거하여 상기 디멀티플렉서(311)로부터 동작 비트를 선택하고, 선택된 동작 비트의 동작 상태로부터 배선상태를 판단하며, 상기 제1 멀티플렉서(303)로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 동작패턴 신호를 선택 제어하고, 상기 제2 멀티플렉서(307)로부터 상기 동작 비트에 접속되는 디바이스의 고유 저항값을 선택 제어하는 제어부(301); 및
    상기 제어부(301)의 배선상태 판단결과에 응답하여 상기 디스플레이 패널(203)로 해당 동작 비트의 정상 여부를 표시하도록 제어하는 드라이버(315)로 구성되는 것을 특징으로 하는 피엘씨 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무접점 스위치(313)는 고전력 트랜지스터, FET, MOSFET 중 어느 하나이고,
    상기 어레이 저항(309)은 각 디바이스에서 적용되는 저항값이 배열된 저항체이고;
    상기 디바이스는 모터, 스피커, 마그네틱, 센서, 램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 피엘씨 검사 장치.
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