KR101742424B1 - Plc 아날로그 입력 모듈의 ad 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법 및 그 plc 아날로그 입력 모듈 - Google Patents

Plc 아날로그 입력 모듈의 ad 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법 및 그 plc 아날로그 입력 모듈 Download PDF

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Abstract

관리 단말로부터 PLC 아날로그 입력 모듈내에 구비된 AD 컨버터의 사용 분해능과, 입력 범위 정보를 설정받아 저장하는 단계, 임의의 외부 신호가 입력되면 상기 AD 컨버터의 입력 범위를 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 저장하는 단계, 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하는 단계, 및 계산된 분해도를 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계를 포함하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법이 제공된다.

Description

PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법 및 그 PLC 아날로그 입력 모듈{Method for setting input range of AD converter in PLC analogue input module and the PLC analogue input module thereof}
본 발명은 PLC(Programmable Logic Controller) 아날로그 입력 모듈을 교정할 때 AD 컨버터의 입력 범위 자동 설정에 관한 것으로, 상세하게는 PLC 아날로그 입력 모듈을 교정할 때 사용하는 외부 기준 신호에 대해 AD 컨버터가 자체적으로 입력범위를 자동으로 조절해 오프셋(Offset), 게인(Gain)을 설정하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법 및 그 PLC 아날로그 입력 모듈에 관한 것이다.
종래에는 기계나 장치를 단독으로 제어하여 공장 시스템을 운영했지만, 현대 산업이 점점 복잡해지고 다양해짐에 따라 시스템의 변화가 요구되었다. 즉 시스템이 복잡해지고 중요 설비의 안전한 동작을 이루기 위해서는 이를 보완할 수 있는 장치가 필요하게 되어 현장 라인을 직접 제어하는 PLC(Programmable Logic Controller) 시스템이 개발되기에 이르렀다.
PLC는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통해 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위해 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세서를 제어하는 전자장치이다.
PLC는 일반적으로 컴퓨터와 같은 역할을 하는데, 기계에서 오는 신호를 받아서 내부에 프로그램된 내용대로 처리한 이후에 처리된 신호를 기계로 출력한다.
PLC는 릴레이, 타이머 및 카운터 등과 같은 제어장치의 기능을 집적소자 및 트랜지스터 등과 같은 반도체 소자로 대체한 것으로서, 장치제어, 장치 수치세팅, 실시간 감시, 실시간 데이터 수집 및 안전장치 가동 등 다양한 작업에 적용될 수 있다.
PLC는 자동화 설비 등의 기계로 신호를 제공하기 위한 아날로그 출력모듈(디지털-아날로그 변환장치)과 기계로부터 오는 신호를 입력받기 위한 아날로그 입력모듈(아날로그-디지털 변환장치)을 구비하고 있다.
아날로그 입력모듈은 기계로부터 제공되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 내부의 연산 처리부로 제공하기 위한 것이고, 아날로그 출력모듈은 연산 처리부에서 제공하는 연산 처리 결과를 반영하는 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 기계로 전달하기 위한 것이다.
PLC에 구비되는 아날로그 입력모듈은 부하를 구동시키면서 소정의 압력, 유랑 및 온도 등과 같은 각종 아날로그 신호를 트랜스듀서 등과 같은 센서로 검출하고, 검출한 아날로그 신호를 입력하여 디지털 신호로 변환한 후 PLC 연산부로 출력하게 된다.
아날로그 입력모듈은 1V ~ 5V, 0V ~ 5V, 0V ~ 10V, -10V ~ 10V 범위의 직류 전압이나 0mA ~ 20mA, 4mA ~ 20mA 범위의 직류 전류 등과 같은 여러 가지 전기 신호를 측정한다.
이러한 값을 정확하게 측정하기 위해 아날로그 입력 모듈을 교정하기 위한 오프셋, 게인을 설정하고 이를 위한 시스템을 구축해야 한다.
PLC 아날로그 입력 모듈이 외부 입력 신호를 올바르게 측정하기 위해 해당 외부 입력 신호에 상응하여 교정 작업이 필요하다.
종래의 경우, PLC 아날로그 입력 모듈에 대한 교정 작업을 수행하기 위해서는 작업자가 외부 입력 신호 범위에 따라 아날로그 입력 모듈 내부에 있는 AD 컨버터의 자체 입력 범위도 같이 설정하고 이 설정한 범위 이내에서 오프셋과 게인을 설정해야 한다.
즉, 아날로그 입력 모듈을 교정하기 위해서는 작업자가 외부 입력 신호 범위에 따라 아날로그 입력 모듈에 실제 입력 범위를 설정한 다음에 이 설정에 상응하여 AD 컨버터의 입력 범위를 일일이 설정해야 한다.
이에 따라 작업자는 설정한 입력 범위의 신호를 측정할 수 있게 별도로 AD 컨버터의 입력 범위를 설정하고 설정한 입력 범위에 대해 오프셋, 게인을 조정해야 하므로 모듈을 교정할 때 불필요한 작업 시간과 비용을 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 PLC (Programmable Logic Controller) 아날로그 입력 모듈을 교정할 때 사용하는 외부 기준 신호에 대해 PLC 아날로그 입력 모듈내의 MPU가 자동으로 조절해 오프셋(Offset),게인(Gain)을 설정하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법 및 그 PLC 아날로그 입력 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, MPU가 관리 단말로부터 PLC 아날로그 입력 모듈내에 구비된 AD 컨버터의 사용 분해능과, 상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보를 설정받아 데이터 저장부에 저장하는 단계, 상기 MPU가 상기 PLC 아날로그 입력 모듈에 임의의 외부 신호가 입력되면 상기 AD 컨버터의 입력 범위를 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하는 단계, 상기 MPU가 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하는 단계, 및 상기 MPU가 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도를 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계를 포함하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법이 제공된다.
상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보는 복수의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
상기 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하는 단계는, 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계는 상기 MPU가 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도가 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 확인하여, 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정할 수 있다.
상기 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법은 상기 MPU가 상기 결정된 AD 컨버터의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 상기 AD 컨버터의 교정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, AD 컨버터, 관리 단말로부터 상기 AD 컨버터의 사용 분해능과, 상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보를 설정받아 저장하는 데이터 저장부, 임의의 외부 신호가 입력되면 상기 AD 컨버터의 입력 범위를 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하고, 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하고, 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도를 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 MPU를 포함하는 PLC 아날로그 입력 모듈이 제공된다.
상기 MPU는 상기 결정된 AD 컨버터의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 상기 AD 컨버터의 교정을 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, PLC 아날로그 입력 모듈에 임의의 외부 신호가 입력되면 AD 컨버터의 입력 범위를 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하고, 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하고 있다.
이에 따라, PLC 아날로그 입력 모듈에서 AD 컨버터의 입력 범위를 자동으로 설정할 수 있음에 따라 작업자가 PLC 아날로그 입력 모듈 내부의 AD 컨버터에 대한 교정작업을 수행하기 위해 소요되던 시간과 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 수행하기 위한 시스템 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정을 위한 시스템 구성 조건을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 수행하기 위한 시스템 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈을 교정할 때 내부 AD 컨버터의 입력 범위 자동 설정 방법을 수행하기 위한 시스템은 관리 단말(100)과, PLC 아날로그 입력 모듈(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
관리 단말(100)은 작업자가 PLC 아날로그 입력모듈(200)내의 AD 컨버터의 입력 범위를 설정하기 위한 명령을 입력하기 위한 조작부 및 시스템의 전반적인 상황을 표시하는 표시부로 구성될 수 있으며, 예를 들어, PC로 구현될 수 있다.
PLC 아날로그 입력 모듈(200)은 MPU(210), AD 컨버터(220), 데이터 저장부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
MPU(210)는 아날로그 입력 모듈을 교정할 때 사용하는 외부 기준 신호에 대해 AD 컨버터(220)의 입력범위를 자동으로 조절하여 설정함으로써 오프셋(Offset)값과 게인(Gain)값을 설정할 수 있다.
데이터 저장부(230)는 MPU(210)에 의해 설정된 AD 컨버터(220)의 오프셋값과 게인값을 저장하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 대하여 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과, AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보를 설정받는다.(S1).
일반적으로, 연속된 아날로그 입력을 불연속의 디지털 출력으로 변환하는 AD 컨버터(220)의 분해능은 디지털 출력 1비트당 아날로그 입력의 변화를 표시할 수 있는 단계를 의미할 수 있다. AD 컨버터(220)는 분해능이 높을수록 디지털 출력 1비트당 표시할 수 있는 아날로그 입력의 변화가 작으므로 아날로그 입력을 더 정확하게 디지털 출력으로 변환할 수 있다. 하지만, AD 컨버터(220)는 분해능이 높을수록 변환 시간일 길어지게 된다.
이때, AD 컨버터(220)의 사용 분해능은 AD 컨버터(220)가 변환 속도를 적정하게 유지하거나 최소로 유지하기 위하여 AD 컨버터(220)에 적용되는 분해능을 의미할 수 있다.
여기에서 AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보는 복수의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보는 -5 V ~ 5V, -10V ~ 10V의 두 개의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 설정받은 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과 입력 범위 정보를 데이터 저장부(230)에 저장한다(S2).
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 AD 컨버터(220)의 입력 범위를 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 읽어들인다(S3).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후 에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 각 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S4)
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 각 입력 범위 모드에서의 게인 값을 읽어들인다(S5).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후 에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 각 입력 범위 모드에서의 게인 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S6)
MPU(210)는 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산한다(S7).
MPU(210)는 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도가 미리 설정된 AD 컨버터(220)의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 확인한다.
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후 에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 분해도가 AD 컨버터(220)의 최대 분해능을 초과하는 경우 MPU(210)는 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 AD 컨버터(220)의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정한다(S8).
이후, MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)의 AD 컨버터(220) 입력 범위 자동 설정에 의해 결정된 AD 컨버터(220)의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 AD 컨버터(220)의 교정을 수행할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 대하여 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과, AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보를 설정받는다.(S11).
여기에서 AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보는 복수의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보는 -5 V ~ 5V, -10V ~ 10V의 두 개의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 설정받은 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과 입력 범위 정보를 데이터 저장부(230)에 저장한다(S12).
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 해당 외부 신호가 오프셋에 해당되는 신호인지를 판단한다(S13).
판단 결과 해당 외부 신호가 오프셋에 해당되는 신호인 경우, MPU(210)는 AD 컨버터(220)의 입력 범위를 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드중에서 지정된 입력 범위 모드로 설정한 후 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 읽어들인다(S14).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S15)
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 해당 외부 신호가 게인에 해당되는 신호인지를 판단한다(S16).
판단 결과 해당 외부 신호가 게인에 해당되는 신호인 경우, MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 게인 값을 읽어들인다(S17).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후 에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 게인 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S18)
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산한다(S19).
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서 계산된 분해도가 미리 설정된 AD 컨버터(220)의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 판단한다(S20).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, -10 V ~ 10V의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후 에, -5V ~ 5V의 입력 범위 모드를 설정하는 순서로 진행할 수 있다.
판단 결과 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 분해도가 AD 컨버터(220)의 최대 분해능을 초과하는 경우 MPU(210)는 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 AD 컨버터(220)의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정한다(S21).
판단 결과 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 분해도가 AD 컨버터(220)의 최대 분해능을 초과하지 않은 경우 MPU(210)는 다음 입력 범위 모드로 전환한다(S22). 이에 따라, MPU(210)는 AD 컨버터(220)의 입력 범위를 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드중에서 다음 입력 범위 모드로 설정하여 각 입력 범위 모드에서의 S13 내지 S19 의 과정을 차례대로 수행한다.
이후, MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)의 AD 컨버터(220) 입력 범위 자동 설정에 의해 결정된 AD 컨버터(220)의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 AD 컨버터(220)의 교정을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정을 위한 시스템 구성 조건을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, AD 컨버터의 입력 범위 설정의 가지수는 4가지가 될 수 있다. 예를 들면, -80㎷~80㎷, -40㎷~40㎷, -20㎷~20㎷, -10㎷~10㎷가 될 수 있다.
예를 들어 디지털값은 0 ~ 4,000으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 분해도는 아래의 계산식에 의해 계산될 수 있다.
[분해도 계산식]
분해도 = 설정한 디지털 값 * (입력 신호에 대한 게인-입력 신호 오프셋) + 입력신호 오프셋
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 대하여 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과, AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보를 설정받는다.(S31).
여기에서 AD 컨버터(220)의 입력 범위 정보는 복수의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보는 도 3에 도시된 -80mV ~ 80mV, -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 4개의 입력 범위 모드를 포함할 수 있다.
MPU(210)는 관리 단말(100)로부터 설정받은 AD 컨버터(220)의 사용 분해능과 입력 범위 정보를 데이터 저장부(230)에 저장한다(S32).
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 해당 외부 신호가 오프셋에 해당되는 신호인지를 판단한다(S33).
판단 결과 해당 외부 신호가 오프셋에 해당되는 신호인 경우, MPU(210)는 AD 컨버터(220)의 입력 범위를 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드중에서 지정된 입력 범위 모드로 설정한 후 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 읽어들인다(S34).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보가 -80mV ~ 80mV, -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 4개의 입력 범위 모드를 포함함에 따라 -80mV ~ 80mV의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후에 -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 순으로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 오프셋 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S35)
MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에 임의의 외부 신호가 입력되면 해당 외부 신호가 게인에 해당되는 신호인지를 판단한다(S36).
판단 결과 해당 외부 신호가 게인에 해당되는 신호인 경우, MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 게인 값을 읽어들인다(S37).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보가 -80mV ~ 80mV, -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 4개의 입력 범위 모드를 포함함에 따라 -80mV ~ 80mV의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후에 -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 순으로 진행할 수 있다.
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 게인 값을 데이터 저장부(230)에 저장한다(S38)
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서의 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산한다(S39).
여기에서 분해도는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)에서 AD 컨버터(220)의 AD 변환에 의해 출력된 디지털값이다. 따라서, 계산된 분해도는 미리 설정된 디지털값의 범위내에 있어야 유효하며, 이 범위를 초과하게 되면 최대 분해능을 초과하는 것이 된다.
MPU(210)는 해당 입력 범위 모드에서 계산된 분해도가 미리 설정된 AD 컨버터(220)의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 판단한다(S40).
이때, MPU(210)는 큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행할 수 있다.
예를 들어, 입력 범위 정보가 -80mV ~ 80mV, -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 4개의 입력 범위 모드를 포함함에 따라 -80mV ~ 80mV의 입력 범위 모드를 먼저 설정한 후에 -40mV ~ 40mV, -20mV ~ 20mV, -10mV ~ 10mV의 순으로 진행할 수 있다.
판단 결과 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 분해도가 AD 컨버터(220)의 최대 분해능을 초과하는 경우 MPU(210)는 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 AD 컨버터(220)의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정한다(S41).
판단 결과 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 분해도가 AD 컨버터(220)의 최대 분해능을 초과하지 않은 경우 MPU(210)는 다음 입력 범위 모드로 전환한다(S42). 이에 따라, MPU(210)는 AD 컨버터(220)의 입력 범위를 데이터 저장부(230)에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드중에서 다음 입력 범위 모드로 설정하여 각 입력 범위 모드에서의 S33 내지 S39 의 과정을 차례대로 수행한다.
이후, MPU(210)는 PLC 아날로그 입력 모듈(200)의 AD 컨버터(220) 입력 범위 자동 설정에 의해 결정된 AD 컨버터(220)의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 AD 컨버터(220)의 교정을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. MPU가 관리 단말로부터 PLC 아날로그 입력 모듈내에 구비된 AD 컨버터의 사용 분해능과, 상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보를 설정받아 데이터 저장부에 저장하는 단계;
    상기 MPU가 상기 PLC 아날로그 입력 모듈에 임의의 외부 신호가 입력되면 상기 AD 컨버터의 입력 범위를 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하는 단계;
    상기 MPU가 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하는 단계; 및
    상기 MPU가 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도를 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계는, 상기 MPU가 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도가 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 확인하여, 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 단계를 포함하는
    PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보는 복수의 입력 범위 모드를 포함하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하는 단계는,
    큰 범위의 입력 범위모드를 먼저 시작하여 작은 범위의 입력 범위 모드 순으로 진행하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 MPU가 상기 결정된 AD 컨버터의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 상기 AD 컨버터의 교정을 수행하는 단계를 더 포함하는 PLC 아날로그 입력 모듈의 AD 컨버터 입력 범위 자동 설정 방법.
  6. AD 컨버터;
    관리 단말로부터 상기 AD 컨버터의 사용 분해능과, 상기 AD 컨버터의 입력 범위 정보를 설정받아 저장하는 데이터 저장부;
    임의의 외부 신호가 입력되면 상기 AD 컨버터의 입력 범위를 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드에 상응하여 차례대로 설정한 후 각 설정된 입력 범위 모드에서의 오프셋 값 및 게인 값을 읽어 상기 데이터 저장부에 저장하고, 상기 데이터 저장부에 저장되어 있는 각 입력 범위 모드별 오프셋 값과 게인 값을 이용하여 각 입력 범위 모드별 분해도를 계산하고, 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도를 미리 설정된 AD 컨버터의 사용 분해능과 비교하여 결정된 임의의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 MPU를 포함하되,
    상기 MPU는, 각 입력 범위 모드별로 계산된 분해도가 미리 설정된 상기 AD 컨버터의 사용 분해능을 초과하는지 여부를 확인하여, 초과하기 직전의 입력 범위 모드에 대하여 계산된 오프셋 값과 게인 값을 상기 AD 컨버터의 교정에 사용할 오프셋 값과 게인값으로 결정하는 것을 포함하는
    PLC 아날로그 입력 모듈.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 MPU는 상기 결정된 AD 컨버터의 입력 범위의 오프셋 값과 게인값을 이용하여 상기 AD 컨버터의 교정을 수행하는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004061251A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 National Agriculture & Bio-Oriented Research Organization プログラマブル計測汎用モジュール並びにそれらを用いた計測システム
KR100763602B1 (ko) * 2006-03-16 2007-10-04 엘에스산전 주식회사 디지털 데이터 분해능 조절 방법

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