KR101704847B1

KR101704847B1 - Ｐｌｃ 슬롯 위치 변환 장치

Info

Publication number: KR101704847B1
Application number: KR1020120112635A
Authority: KR
Inventors: 심재우
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2017-02-08
Also published as: KR20140046317A

Abstract

본 발명은 PLC 시스템의 시험 과정에서 각 PLC 모듈이 장착된 슬롯(Slot)의 위치를 자동적으로 변환해 준다. 이를 위하여, 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯으로 향하는 데이터 신호선을 제1포트에 연결하고, 실제 PLC 모듈이 장착된 슬롯을 향하는 데이터 신호선을 제2포트에 연결한 후, 슬롯 변환 테이블을 이용하여 제1포트의 각 접속단자와 제2포트의 각 접속단자를 임의적으로 연결해 준다. 시험에 사용될 각종 PLC 모듈을 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯 중 임의 위치에 자동으로 장착할 수 있으므로, 시스템 시험시 슬롯 변경에 들어가는 시간과 노력, 비용을 줄일 수 있으며, 제품의 품질 수준도 높일 수 있게 된다.

Description

ＰＬＣ 슬롯 위치 변환 장치{ Apparatus for Switching Slot Position of Programmable Logic Controller }

본 발명은 각종 PLC 모듈이 장착되는 슬롯(Slot)의 위치를 자동적으로 변환해 주는 장치에 관한 것으로서, 특히 시스템 단위의 PLC 기능 검증시 소요되는 시스템 구성 시간을 줄일 수 있도록 해 준다.

산업현장에서 널리 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller)는 원자로, 용광로, 수처리 시스템과 같은 안전 필수 시스템(Safety Critical System)의 제어장치로 사용되기 때문에 매우 높은 수준의 품질이 요구된다.

PLC의 품질 수준을 높이기 위해서는 단위 시험(Unit Test), 통합 시험(Integration Test), 시스템 시험(System Test)과 같은 단계별 시험을 통해 성능을 검증해야 한다.

특히, 시스템 시험 단계에서는 복합 모듈을 이용하여 다양한 시스템을 구성해 보는 복합 시험을 수행하여, 단일 모듈 구성 시험에서는 예측하지 못한 오류를 검출해야 한다.

도 1은 종래 복합 시험을 실시하는 PLC 시스템의 예를 보인 것이다.

PLC 파라미터의 설정, PLC 프로그램의 다운로드, 시험 및 판정을 수행하는 개인용 컴퓨터(Personal Computer,1)가 관리 컴퓨터로서 통신선(3)을 통해 시험 대상 PLC 시스템(2)에 연결되어 있다.

시험 대상 PLC 시스템(2)은 시스템 수준의 PLC 기능 시험을 위한 것으로서, 여러 단의 베이스(4)로 구성될 수 있다. 각 베이스는 증설 케이블(5)을 통해 서로 연결되며, 여러 개의 슬롯(6)을 가지고 있다.

각 슬롯에 장착되는 PLC 모듈은 전원(PW) 모듈(8), CPU(Central Processing Unit) 모듈(9), 통신(COM: Communication) 모듈(10), 입출력(I/O: Input/Output) 모듈(11), 아날로그/디지털 변환(A/D: Analog to Digital) 모듈(12), 디지털/아날로그 변환(D/A: Digital to Analog) 모듈(13), 위치제어(M/C: Motion Controller) 모듈(14), 고속카운터(H/C: High speed Counter) 모듈(15) 등 매우 다양하다.

시험 대상 모듈(DUT: Device Under Test,7)은 임의의 위치에 장착되어 시험된다. 복합시험을 위해서는 여러 베이스의 각 슬롯에 시험 대상 모듈과 복합시험을 위한 각종 모듈을 장착하여 시험해 보아야 하는데, 종래에는 슬롯을 바꾸어 가면서 모듈을 장착하는 작업이 수동으로 이루어졌다.

그러나, 시험 대상 PLC 시스템(2)의 슬롯 수가 적지 않아 이 작업이 쉽지 않다. 예컨대 8개의 베이스를 갖고, 각 베이스가 12개의 슬롯을 갖고 있다고 가정하면, 최대로 장착할 수 있는 슬롯의 개수는 96개에 이른다.

그러므로, 다양한 시험 진행을 위해 각각의 PLC 모듈을 다른 슬롯에 장착하는데 많은 시간과 노력이 소요되는 문제가 발생하고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, PLC 모듈이 장착되는 슬롯 위치를 자동으로 변환할 수 있도록 하여, PLC 시스템의 시험을 더욱 편리하고 신속하게 수행할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 PLC 슬롯 위치 변환 장치는, 하나 이상의 접속단자를 구비한 제1포트(각 접속단자에는 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯으로 향하는 데이터 신호선이 연결됨), 하나 이상의 접속단자를 구비한 제2포트(각 접속단자에는 실제 PLC 모듈이 장착된 슬롯을 향하는 데이터 신호선이 연결됨), 상기 제1포트의 각 접속단자를 상기 제2포트의 어느 접속단자에 연결할 것인지에 관한 슬롯 변환 테이블을 저장하는 메모리; 상기 제1포트의 각 접속단자와 상기 제2포트의 각 접속단자를 일대일 대응시켜 서로 연결하는 스위칭부; 상기 슬롯 변환 테이블을 전송해 주는 관리 컴퓨터와의 사이에서 통신을 수행하기 위한 통신부; 및 상기 통신부를 통해 수신된 슬롯 변환 테이블을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 슬롯 변환 테이블을 기초로 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 PLC 슬롯 위치 변환 장치는, 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯에 장착되어 해당 슬롯의 데이터 신호를 전달하는 더미 모듈을 더 포함할 수 있으며, 더미 모듈은 데이터 신호선 접속단자를 구비한다.

본 발명에 따르면, 시험에 사용될 각종 PLC 모듈을 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯 중 임의 위치에 자동화된 공정으로 장착할 수 있다.

그러므로, 시스템 시험을 다양하게 진행하기 위하여 슬롯을 변경할 때 들어가는 시간과 노력, 비용을 줄일 수 있다.

시스템 시험을 자동화함에 따라 동일한 시간 내에 더 다양한 시험을 진행할 수 있으며, 제품의 품질 수준도 크게 높일 수 있다.

도 1은 종래 PLC 시스템을 시험하는 예,
도 2는 본 발명에 따른 PLC 슬롯 위치 변환 장치의 일 실시예,
도 3은 슬롯 변환 테이블을 설명하기 위한 예,
도 4는 도 3의 슬롯 변환 테이블에 따라 PLC 베이스와 시험 베이스의 각 슬롯이 연결된 상태,
도 5는 본 발명에 따라 시험을 수행하는 전체 시스템의 예,
도 6은 본 발명을 이용하여 PLC 시스템을 시험하는 과정의 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하자면, 본 발명에 따른 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)는 제1포트(21), 제2포트(22), 메모리(23), 스위칭부(24), 통신부(25), 및 제어부(26)를 포함하여 이루어지며, 시험 대상 PLC 시스템의 베이스(20-1: 이하, PLC 베이스라 한다)에 구비된 각 슬롯을 실제 PLC 모듈이 장착되는 베이스(20-2: 이하, 스위치 베이스라 한다)의 임의 슬롯에 연결시켜 준다.

시험에 사용할 실제 PLC 모듈은 PLC 베이스(20-1)의 슬롯에 장착되는 것이 아니라 스위치 베이스(20-2)의 슬롯에 장착된다.

스위치 베이스(20-2)는 시험 대상 PLC 시스템의 베이스일 필요가 없으며, 별도로 설치될 수 있음은 물론이다.

PLC 베이스(20-1)의 슬롯과 스위치 베이스(20-2)의 슬롯은 결국 데이터 신호선으로 서로 연결되기 때문에, 시험시에는 실제 PLC 모듈이 PLC 베이스(20-1)의 슬롯에 장착되어 있는 것과 마찬가지의 상태가 된다.

제1포트(21)는 PLC 베이스(20-1)의 슬롯과 데이터 신호선을 연결하기 위한 접속단자를 하나 이상 구비한다.

즉, PLC 베이스(20-1)의 각 슬롯에 대응하는 데이터 신호선은 제1포트(21)의 각 접속단자에 연결된다.

도 2에 보인 예에서, PLC 베이스(20-1)의 슬롯 S11과 S12에는 파워 모듈(PW)과 CPU 모듈(CPU)이 장착되어 있고, 나머지 슬롯 S13 내지 S17에 대응하는 데이터 신호선은 제1포트(21)의 접속단자 P11 내지 P15에 각각 연결되어 있다.

이때 PLC 베이스(20-1)의 슬롯에 데이터 신호선을 연결하기 위하여, 더미 모듈이 사용될 수 있다. 더미 모듈은 PLC 베이스(20-1)의 슬롯에 장착되어 해당 슬롯의 데이터 신호를 전달하는 역할을 하며, 데이터 신호선과 연결될 수 있는 외부 접속단자를 구비할 수 있다.

그러면, PLC 시스템의 구조를 변경하지 않고도 단지 더미 모듈을 각 슬롯에 장착한 후 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)와 연결할 수 있게 된다.

도 2에는 PLC 베이스(20-1)의 슬롯 S13 내지 S17에 더미 모듈 D1 내지 D5가 장착되어 있는 상태가 도시되어 있으며, 제1포트(21)의 접속단자 P11 내지 P15는 각각 더미 모듈 D1 내지 D5의 외부 접속단자와 연결될 수 있다.

제2포트(22)는 스위치 베이스(20-2)의 슬롯과 데이터 신호선을 연결하기 위한 접속단자를 하나 이상 구비한다.

즉, 스위치 베이스(20-2)의 각 슬롯에 대응하는 데이터 신호선은 제2포트(22)의 각 접속단자에 연결된다. 도 2에 보인 예에서, 스위치 베이스(20-2)의 슬롯 S21 내지 S25는 데이터 신호선을 통해 제2포트(22)의 접속단자 P21 내지 P25에 각각 연결되어 있다.

메모리(23)에는 슬롯 변환 테이블이 저장되는데, 슬롯 변환 테이블이란 제1포트(21)의 각 접속단자를 제2포트(22)의 어느 접속단자에 연결할 것인지에 관한 정보를 담고 있는 테이블을 말한다.

도 3은 슬롯 변환 테이블의 예를 보인 것으로서, 제1포트(21)의 접속단자 P11, P12, P13, P14, P15에 각각 제2포트(22)의 접속단자 P23, P25, P21, P24, P22가 대응된다는 정보를 담고 있다.

스위칭부(24)는 제어부(26)의 제어에 따라 제1포트(21)의 각 접속단자를 제2포트(22)의 각 접속단자에 연결시킨다.

즉, 제1포트(21)의 각 접속단자는 스위칭부(24)를 통해 제2포트(22)의 각 접속단자와 일대일 대응관계를 갖고 연결된다.

도 4는 도 3에 보인 슬롯 변환 테이블에 따라 PLC 베이스(20-1)와 시험 베이스(20-2)의 각 슬롯이 연결된 상태를 나타낸 것이다.

스위치 베이스(20-2)의 슬롯 S21, S22, S23, S24, S25에 각각 통신모듈(COM), 입출력 모듈(I/O), 아날로그/디지털 변환모듈(A/D), 위치제어모듈(M/C), 고속카운터 모듈(H/C)이 장착되었다고 가정한다.

만일, 슬롯 변환 테이블이 도 3에 보인 예와 같다면, 스위칭부(24)의 처리에 따라 PLC 베이스(20-1)의 각 슬롯 S13, S14, S15, S16, S17에는 각각 아날로그/디지털 변환모듈(A/D), 고속카운터 모듈(H/C), 통신모듈(COM), 위치제어모듈(M/C), 입출력 모듈(I/O)이 장착되어 있는 상태와 마찬가지가 된다.

이와 같이 스위치 베이스(20-2)의 각 슬롯에 시험에 사용할 실제 PLC 모듈을 장착하고 슬롯 변환 테이블만을 변동시킴으로써, 시험 대상 PLC 시스템의 임의 위치 슬롯에 해당 모듈을 장착한 효과를 얻을 수 있게 된다.

통신부(25)는 개인용 컴퓨터 등 시험을 통제하는 관리 컴퓨터(20-5)와 통신하는 역할을 수행한다.

관리 컴퓨터(20-5)는 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)와 다양한 정보나 명령을 송수신할 수 있으며, 특히 슬롯 변환 테이블을 전송해 준다.

제어부(26)는 마이크로 프로세서나 CPU(Central Processing Unit) 등을 이용하여 구성될 수 있으며, PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)의 동작을 전반적으로 관리하고, 관리 컴퓨터(20-5)의 제어 명령을 처리한다.

특히 제어부(26)는 통신부(25)를 통해 관리 컴퓨터(20-5)로부터 수신되는 슬롯 변환 테이블을 메모리(23)에 저장하고, 메모리(23)에 저장된 슬롯 변환 테이블을 기초로 스위칭부(24)가 제1포트(21)의 각 접속단자와 제2포트(22)의 각 접속단자를 일대일 대응시켜 서로 연결하도록 제어한다.

제1포트(21)와 제2포트(22)의 접속단자 수, 스위치 베이스(20-2)의 슬롯 수 등은 필요에 따라 얼마든지 다양하게 구성할 수 있다.

도 5는 시험을 위한 전체 시스템의 예를 보인 것으로서, 관리 컴퓨터(20-5)가 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)와 시험 대상 PLC 시스템(50)의 CPU 모듈(51)에 연결되어 통신한다.

시험 대상 PLC 시스템(50)에는 여러 개의 베이스가 구비되어 있고, 첫 번째 베이스에는 파워모듈(52)과 CPU 모듈(51)이 장착되어 있다. 다른 베이스에는 파워모듈만 장착되어 있으며, 나머지 슬롯에는 더미 모듈(53)이 장착되어 있다.

PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)는 제2포트(22)에 10개의 접속단자가 구비되어 있으며, 시험 베이스의 10개 슬롯에 각각 연결되어 있다.

PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)의 접속단자 수는 얼마든지 다양하게 구성할 수 있으므로, 시험 대상 PLC 시스템(50)의 여러 슬롯이 해당 슬롯에 장착된 더미 모듈을 통해 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)에 연결될 수 있다.

도 6은 PLC 시스템을 시험하는 과정의 예를 보인 것이다.

먼저 관리 컴퓨터(20-5)를 통해 PLC 슬롯 위치 변환 장치(20)로 각 PLC 모듈이 장착되어야 할 위치에 관한 슬롯 변환 테이블을 다운로드 시킴으로써, 시험 대상 모듈과 복합시험을 위한 모듈을 자동으로 장착한다(S61).

그리고 슬롯에 장착한 각 모듈의 단자에 배선을 수행한다(S62).

장착된 각 모듈의 기본 정보를 설정하고 각 모듈의 세부 동작 옵션 정보를 설정한 후(S63), 시험용 PLC 프로그램을 관리 컴퓨터(20-5)에서 시험 대상 PLC 시스템(50)의 CPU 모듈(51)로 다운로드 시킨다(S64).

이제 관리 컴퓨터(20-5)의 PLC 모니터링 프로그램을 이용하여 동작 상태를 확인하고 시험 결과를 판정한다(S65)

상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.

20: PLC 슬롯 위치 변환 장치 20-1: PLC 베이스
20-2: 스위치 베이스 20-5: 관리 컴퓨터
21: 제1포트 22: 제2포트
23: 메모리 24: 스위칭부
25: 통신부 26: 제어부
50: 시험 대상 PLC 시스템 51: CPU 모듈
52: 파워모듈 53,D1~D5: 더미 모듈
P11~P15: 제1포트의 접속단자
P21~P25: 제2포트의 접속단자
S11~S17,S21~S25: 슬롯

Claims

하나 이상의 접속단자를 구비한 제1포트 -각 접속단자에는 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯으로 향하는 데이터 신호선이 연결됨-;
하나 이상의 접속단자를 구비한 제2포트 -각 접속단자에는 실제 PLC 모듈이 장착된 슬롯을 향하는 데이터 신호선이 연결됨-;
상기 제1포트의 각 접속단자를 상기 제2포트의 어느 접속단자에 연결할 것인지에 관한 슬롯 변환 테이블을 저장하는 메모리;
상기 제1포트의 각 접속단자와 상기 제2포트의 각 접속단자를 일대일 대응시켜 서로 연결하는 스위칭부;
상기 슬롯 변환 테이블을 전송해 주는 관리 컴퓨터와의 사이에서 통신을 수행하기 위한 통신부;
상기 통신부를 통해 수신된 슬롯 변환 테이블을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 슬롯 변환 테이블을 기초로 상기 스위칭부를 제어하는 제어부; 및
데이터 신호선 접속단자를 구비하고, 상기 시험 대상 PLC 시스템의 슬롯에 장착되어 해당 슬롯의 데이터 신호를 전달하는 더미 모듈을 포함하는 PLC 슬롯 위치 변환 장치.
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