KR102358254B1 - Plc 조작반의 입력제어 방법 - Google Patents

Plc 조작반의 입력제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102358254B1
KR102358254B1 KR1020170122212A KR20170122212A KR102358254B1 KR 102358254 B1 KR102358254 B1 KR 102358254B1 KR 1020170122212 A KR1020170122212 A KR 1020170122212A KR 20170122212 A KR20170122212 A KR 20170122212A KR 102358254 B1 KR102358254 B1 KR 102358254B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
plc
group
input
signals
Prior art date
Application number
KR1020170122212A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190033718A (ko
Inventor
백광무
김양수
황성민
Original Assignee
두산공작기계(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산공작기계(주) filed Critical 두산공작기계(주)
Priority to KR1020170122212A priority Critical patent/KR102358254B1/ko
Priority to PCT/KR2018/008856 priority patent/WO2019059521A1/ko
Publication of KR20190033718A publication Critical patent/KR20190033718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102358254B1 publication Critical patent/KR102358254B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/14—Plc safety
    • G05B2219/14006—Safety, monitoring in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

본 발명은 PLC 조작반의 입력접점 신호의 제어에 있어서, PLC에서 제공되는 제한된 입력접점 신호를 이벤트 접점방식과 타임시??스 접점방식을 결합한 매트릭스 방식(MATRIX TYPE)으로 확장하여 그룹신호와 데이터신호로 할당하고, 각 그룹신호는 조작반에서 만들어진 클럭신호에 동기화 하여 순차적이고 반복적으로 PLC로 전송하되, 전송 도중에 이벤트가 발생할 경우에는 상기 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호를 우선적으로 PLC로 전송한다. 이벤트 그룹신호와 데이터신호의 전송은 서로 다른 복수의 조작명령이 발생하더라도 조작명령을 전송하지 못하거나 전송이 지연되는 일이 없다. 또한 그룹신호와 데이터신호는 크럭 신호의 다운엣지 신호 시에 전송되므로 이벤트 명령을 정확하게 PLC로 전송할 수 있다. 또한 조작반에서 일정한 주기로 시작과 끝을 알리는 스트로브 신호를 PLC로 전송하여 조작반의 동작상태를 알린다. 또한 상기 마지막 그룹신호 전송 후에는 그룹과 데이터신호의 이상유무를 포함하여 조작반의 이상유무를 포함하는 별도의 그룹신호와 데이터신호를 만들어 PLC에 전송하여 조작반의 이상유무와 오동작을 방지한다.

Description

PLC 조작반의 입력제어 방법{Input control method of PLC OP panel}
본 발명은 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 PMC(Programmable Machine Controller)의 입출력장치로 사용되는 조작반(OP Panel)의 입력제어 방법에 관한 것이다.
상세하게는 PLC로부터 제공되는 제한된 입력접점 신호를 확장하여 보다 많은 수의 입력접점 신호를 빠르고 정확하게 입력하기 위한 PLC 조작반의 입력제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공장자동화 시스템은 공작기계와 주변장치들로 구성된다. 이들 공장자동화 시스템에는 공작기계의 각 부위를 제어하기 위한 수치제어장치(NC)와, 공작기계의 주변장치를 제어하는 PLC가 사용된다.
보통 수치제어장치는 공작기계의 스핀들이나 공구 등 공작기계의 주요 작업부를 정밀 제어하는 기능을 담당하고, PLC는 NC와 제어신호를 교환하기도 하지만 주로 공장자동화 시스템의 주변장치에 설치된 도어나 경광등과 같은 부속장치를 제어하는 역할을 담당한다.
이러한 PLC는 도 1에서 보는 바와 같이 공작기계의 일부와 결합된 형태로 구성되며, PLC(10)는 통신방식으로 연결된 입출력장치(I/O 카드)(20)를 통해서 조작반(30)과 데이타 및 신호를 송수신하며, 공작기계의 NC(40)와도 신호를 송수신할 수 있도록 연결된다.
여기서 PLC(10)와 입출력장치(20)는 대부분이 제조사 마다 설정된 고유의 통신방식으로 연결되며, 제한된 개수의 입력접점 신호와 출력접점 신호만을 제공한다. 또한 PLC(10)의 내부의 회로나 제어신호는 사용자가 임의로 변경이나 해석할 수 없게 되어있다.
또한 이러한 PLC(10)의 입출력장치(20)는 보통 48개의 입력점점(21)과 36개의 출력접점(22)로 이루어지며, 입력접점(21)은 조작반(30)의 입력부(31)와 연결되고, 출력접점(22)은 조작반(30)의 출력부(32)와 연결된다. 또 필요에 따라 상기 입출력장치(20)의 일부 입력점점(21)과 출력접점(22)은 센서나 경광등과 같은 PLC 제어대상부(60)와도 연결된다. 또한 PLC 제어대상부(60)가 많을 경우에는 별도로 입출력장치(20)를 증설하여 사용할 수도 있다.
한편 상기 PLC(10)와 연결된 NC(40)는 서보모터나 스핀들 등 공작기계 제어대상부(50)와 연결 된다.
따라서 PLC(10)의 사용자는 이러한 PLC(10)의 제한된 접점신호 범위 내에서 조작반(30)의 입력부(31)를 통해 PLC(10)에 입력신호를 전송하거나, PLC(10)로부터 출력신호를 제공받아 조작반(30)의 출력부(32)에 정보를 표시하거나 부져를 울리는 등의 출력기능을 수행하기도 한다.
한편, 일반적인 PLC(10)는 도 2에서 개략적으로 표시한 바와 같이 구성되며, 그 내부에 앤드(AND)나 오어(OR) 등의 접점신호와, 타이머, 카운터 연산 등의 기본 연산 기능과 서브루틴, 데이타 연산 등 응용연산 기능을 가진다.
이러한 PLC(10)는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램 가능한 메모리를 사용한다.
또한 PLC(10)는 마이크로프로세서 및 메모리를 중심으로, 제어대상부(60)와의 신호를 연결시켜 주는 입·출력부, 각 부에 전원을 공급하는 전원부, PLC(10) 내의 메모리에 프로그램을 기록하는 주변 장치로 구성되어 있다.
특히 PLC(10)의 입력부는 조작반(30)에 설치된 푸시버튼 스위치, 선택 스위치, 토글 스위치 등의 각종 버튼과, 제어대상부(60)에 설치된 리미트 스위치, 센서 등과 연결된다.
또한 PLC(10)의 출력부는 조작반(30)에 설치된 램프, 부져 등과 제어대상부(60)에 설치된 솔레노이드밸브, 액츄에이터, 전자개폐기, 릴레이 등과 연결된다.
한편, PLC(10)의 내부의 제어반은 운전이 시작되면 입출력장치(20)을 통해 입력되는 정보들을 메모리의 입력영역으로 받아들이고, 이 정보들은 다시 입력 이미지 영역으로 복사되어 연산이 수행되는 동안의 입력 데이터로 이용된다. 이렇게 입력 영역의 데이터를 입력이미지 영역으로 복사하는 것을 입력 리프레시(Input Refresh)라고 한다.
입력 리프레시는 운전이 시작될 때뿐만 아니라, 매 스캔 엔드(SCAN END) 처리가 끝나면 그 순간의 입력 정보를 입력 이미지 영역으로 복사하여 연산의 기본 데이터 또는 연산의 조건으로 활용하게 된다.
다음으로 프로그램 연산단계가 실행된다. 프로그램 연산단계는 입력 리프레시 과정에서 읽어 들인 입력 접점의 정보를 조건 또는 데이터로 이용하여 사전에 입력된 프로그램에 따라 연산을 수행하고 그 결과를 내부 메모리 또는 출력 메모리에 저장하게 된다.
PLC(10)에서 프로그램은 크게 스캔 프로그램과 태스크 프로그램의 두 가지로 나눌 수 있는데, 스캔 프로그램이란 PLC(10)의 CPU가 동작 상태면 무조건 수행하는 프로그램이고, 태스크 프로그램이란 특정 조건을 만족해야만 동작하는 프로그램이다. 스캔 프로그램 연산을 수행하는 도중에 태스크 프로그램의 실행 조건이 만족되면 스캔 프로그램의 연산을 멈추고, 태스크 프로그램을 수행한 후 태스크 프로그램으로 전이하기 직전에 연산이 수행되던 스캔 프로그램의 위치로 복귀하여 스캔 프로그램의 연산을 계속하게 된다.
다음 단계로 출력 리프레시가 이루어지는데, 이 과정은 스캔 프로그램 및 태스크 프로그램의 연산 도중에 만들어진 결과는 바로 출력으로 보내어지지 않고 출력 이미지 영역에 저장된다. 이 과정을 출력 이미지 리프레시라고 한다.
다음은 자기 진단과정으로, 연산의 과정에서 만들어진 결과는 바로 출력으로 내보내지 않고 출력 이미지영역에 저장하였다가 시스템 상에 오류가 있는지를 검사하고 오류가 없을 때만 출력을 내보낸다. 만일 연산 결과 시스템 상에 오류가 있다면 출력을 내보내지 않고 에러 메시지를 발생시키게 된다.
마지막 단계는 엔드(END) 처리 단계로, 연산이 성공적으로 수행되고 자기 진단 결과 시스템에 오류가 없으면 출력 이미지 영역에 저장된 데이터를 출력 영역으로 복사함으로써 실질적인 출력을 내보내는 엔드 처리 과정을 수행한다. 이 엔드 처리가 끝나면 다시 입력 리프레시를 실시함으로써 반복적인 연산을 수행하게 된다.
이와 같이 구성된 PLC(10)에서, 조작반(30)은 PLC(10)의 입출력장치(20)를 통해 제공되는 한정된 입력 접점신호를 사용함에 있어 몇 가지 접점방식을 사용하고 있다.
첫 번째로, PLC(10)의 입출력장치(20)를 통해 제공되는 입력 접점신호를 별도로 가공하지 않고 입력 명령 수단(입력버튼)과 직접 연결하는 다이렉트(Direct) 접점방식을 들 수 있다.
이 방식은 제공되는 입력 접점신호를 가공하지 않고 입력명령 수단에 직접 할당함으로써, 조작자로부터 입력 명령이 입력되면 입력 접점신호는 그 즉시 입출력장치(20)를 통해 PLC(10)에 전송되며, 동시에 여러 개의 입력 명령이 입력되어도 각각의 입력 명령에 할당된 입력 접점신호가 즉시 PLC(10)에 전달되는 장점을 가지고 있다.
하지만 이러한 다이렉트 접점방식은, PLC(10)로부터 제공되는 제한된 입력접점 신호의 개수 만큼만 사용할 수 있기 때문에, 입력할 명령의 개수에 제한을 받으며, 입력할 명령의 종류가 많을 경우에는 추가적으로 입출력장치(20)와 조작반(30)을 증설해야 하는 문제점이 있다.
다른 접점방식으로, 매트릭스(Matrix) 접점방식을 들 수 있다
이 방식은 PLC(10)에서 제공되는 입력접점 신호가 24개가 있다고 가정할 경우, 입력접점 신호 중 8개는 그룹신호로 할당하고 나머지 16개는 데이터신호로 할당하여 이를 매트릭스 방식으로 결합하여 입력접점 신호를 128개(8X16=128)로 확장하여 사용할 수 있다.
이와 같은 매트릭스 접점방식의 구동 원리는 조작명령에 해당하는 이벤트가 발생하면, 이 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호를 PLC(10)로 전송하는 원리이다.
이와 같은 매트릭스 접점방식은 또다시 이벤트(Event) 입력방식과 타임시??스(Time Sequence) 입력방식으로 나눌 수 있다.
우선 이벤트 입력방식을 설명하면, 도 3에서와 같이 PLC(10)에서 제공되는 입력 접점신호를 8개의 그룹신호와 16개의 데이터신호로 구분하고, 이를 매트릭스(Matrix) 방식으로 결합하여 128개의 접점신호로 확장한다.
확장된 각각의 그룹신호와 데이터신호에는 수행해야 할 이벤트의 종류를 미리 할당해 놓는다.
작동원리는 조작자가 조작반(30)을 통해 이벤트를 입력하면, 그 즉시 해당 이벤트에 할당된 그룹신호와 데이터신호가 PLC(10)로 전송된다.
이 방식은 조작자의 이벤트 명령이 입력되는 즉시 해당 그룹신호와 데이터신호가 PLC(10)로 전송되므로 빠른 반응속도를 가질 수 있다. 하지만 이 방식은 하나의 이벤트가 발생하는 동안에는(입력버튼을 누르고 있는 동안에는) 해당 그룹신호와 데이터신호가 계속 전송되고 있어, 다른 이벤트에 의한 그룹신호와 데이터신호가 입력되어도 이를 PLC(10)로 전송되지 못하는 문제가 있다. 즉, 조작자가 하나의 조작명령 버튼을 누른 상태에서 다른 조작명령 버튼을 함께 누르면, 두 번째로 누른 버튼의 조작명령은 수행되지 못하는 문제점이 있다.
또 다른 매트릭스 접점방식으로, 도 4에서와 같은 타임시??스(Time Sequence) 입력방식을 들 수 있다.
이 방식도 앞서 소개한 이벤트 입력방식과 마찬가지로, PLC(10)에서 제공되는 접점신호를 8개의 그룹신호와 16개의 데이터신호로 할당하고, 이를 매트릭스(Matrix) 방식으로 결합하여 128개의 접점신호로 확장한다. 다만 타임시??스 입력방식에서 접점신호의 확장 원리는 이벤트 방식과 달리 그룹신호로 사용하는 접점신호가 PLC(10)의 출력접점 신호라는 점이 다르다.
또한 이 방식에서도 이벤트 입력방식과 마찬가지로 확장된 각각의 그룹신호와 데이터신호에 수행해야 할 이벤트 명령의 종류를 미리 할당해 놓는다.
구동 원리는 이벤트 입력방식과 달리 8개의 그룹신호를 일정 주기로 순차적으로 PLC(10)로 전송하도록 하고, 이벤트가 발생하면, 8개의 그룹신호 중에서 이 이벤트에 해당하는 그룹신호의 순서가 도래하였을 때 이벤트의 그룹신호와 데이터신호를 PLC(10)로 전송하는 방식이다.
즉, 그룹신호를 일정한 주기로 순차적으로 반복해서 발생하게 하고, 조작자가 이벤트 명령를 입력하면, 명령된 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호는 순차적으로 발생하는 해당 그룹신호의 타이밍에 맞춰서 PLC(10)로 전송된다.
예를 들어 1번 그룹신호가 활성화된 시점에 6번 그룹신호에 해당하는 이벤트가 발생하면, 6번 그룹신호와 데이터신호는 1 내지 5번 그룹신호가 지나갈 때까지 기다렸다가 6번 그룹신호가 발생하였을 때, 비로서 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호를 PLC(10)에 전송되게 된다.
이와 같이 타임시??스 입력방식은 조작자가 이벤트 명령 버튼을 눌렀을 때, 이 이벤트에 해당하는 그룹신호가 활성화 될 때까지 입력신호의 전송이 지연되는 문제점이 있다. 또한 서로 두 개의 이벤트가 거의 동시에 명령되어 서로 다른 두 개의 그룹신호와 데이터신호가 동시에 입력되었을 때도 각각의 그룹신호와 데이터 신호는 각각의 그룹신호의 타이밍에 맞추어 시간 차를 두고 순차적으로 PLC(10)로 전달됨으로 인해 입력신호의 전달 과정에 지연이 발생하게 된다.
이는 이벤트 명령에 해당하는 그룹신호가 PLC(10)의 스캔(SCAN) 주기에 종속됨으로 인해, 해당 그룹신호가 늦게 인식되어 조작 명령의 반응속도가 느려지는 것을 의미한다.
한편, 한국 공개특허공보 10-2006-0075316호에서는 조작반의 하드웨어적인 스위치를 소프트웨어 스위치로 전환함으로써 입력스위치의 추가 방안을 제시하고 있다. 그러나 이러한 방법은 NC와 같이 터치식 디스플레이 조작반을 구비하고, 이에 적합한 별도의 프로그램을 구비하여 소프트웨어 스위치로 전환을 위한 복잡한 절차가 수반되어야 가능하므로 조작자로 하여금 불편함과 조작속도를 떨어뜨리는 문제가 있다. 더구나 PLC는 NC와 회로 구조나 작동원리가 다르므로 더욱 이를 PLC에 그대로 적용하기는 불가능한 것이다.
이와 같이, 종래 기술들은, PLC(10)로부터 조작반(30)에 제공되는 입력접점 수에 제한이 있고, 또한 매트릭스 방식으로 입력접점 개수를 늘리더라도 동시에 여러 개의 조작버튼을 조작할 경우 하나의 조작명령에 해당하는 입력접점 신호만 PLC(10)로 전송되고 나머지는 전송되지 못하는 문제점이 있다.
또한 단독으로 또는 동시에 여러 개의 조작버튼을 조작하였을 때, 모든 조작명령이 빠짐없이 PLC(10)로 전송되게 할 수는 있으나, 조작명령에 해당하는 접점신호의 전송이 지연되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점은 결국, PLC(10)를 통해 2개 이상의 PLC 제어대상부(60)나 공작기계 제어대상부(50)를 동시에 제어하지 못 하거나, 제어명령이 지연되는 현상이 발생하게 된다.
또한 종래 기술로 복잡한 자동화기기를 제어하기 위해서는 고가의 입출력장치(20)와 조작반(30)을 증설해야 하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2006-0075316
이에 본 발명은 PLC에서 조작반의 입력장치를 증가시키지 않고 PLC에서 제공하는 제한된 접점신호를 매트릭스 방식으로 확장하여 보다 많은 수의 입력접점을 확보하는 것은 물론, 조작반에서 동시에 복수의 조작명령이 가능하고, 조작명령을 입력하였을 때 빠른 반응속도를 구현하는 PLC 조작반의 입력제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 PLC 조작반에서 신뢰도 높은 입력접점 신호를 PLC로 전송하고, 나아가 조작반의 오류 상태를 감시하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결 수단은, 입력접점 신호를 확장하기 위하여 이벤트 입력방식과 타임시??스 입력방식을 결합한 매트릭스 입력방식으로 입력접점 신호를 확장하되, 그룹신호와 데이터신호를 클럭(CLOCK) 신호에 동기화 하여 순차적이고 반복적으로 PLC로 전송하고, 전송 도중에 이벤트가 발생하면 이 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호를 우선적으로 PLC로 전송한다.
이 때 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호는 이벤트가 발생하는 순간에만 PLC로 전송한다.
또한 이벤트에 해당하는 그룹신호와 데이터신호의 전송 후에는 이벤트 발생 이전의 그룹신호에 이어서 그룹신호와 데이터신호를 계속해서 순차적으로 PLC로 전송한다.
또한 한 싸이클의 그룹신호와 데이터신호의 전송 후에는 조작반의 이상유무 정보를 별도의 그룹신호와 데이터신호로 만들어 PLC로 전송한다.
또한 한 각 그룹신호와 데이터신호의 전송 시 그룹신호와 데이터신호의 이상여부를 체크하는 패리티신호(parity bit)를 포함하여 PLC로 전송한다
또한 한 일정한 주기로 시작과 끝을 알리는 스트로브(Strobe) 신호를 PLC로 전송하여 조작반의 정상 작동 상태를 알린다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 PLC 조작반에서 입력접점 신호의 수를 확장하므로 하나의 입출력장치로 많은 수의 입력명령을 구현할 수 있고, 복수의 입력명령을 동시에 입력하였을 때에도 입력접점 신호의 누락 없이 빠르고 정확하게 PLC로 전송할 수 있다.
이는 PLC 조작 시 하나의 조작반과 입력장치로 보다 많은 수의 조작명령을 수행할 수 있고, 또한 복수의 조작명령을 동시에 입력하였을 때도 조작명령이 실행되지 않거나 지연되지 않고 빠른 응답성을 얻을 수 있음을 의미한다.
또한 조작반의 이상여부를 신속하게 파악할 수 있어 조작반의 고장에 따른 오작동을 방지하며, 또한 조작명령의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래기술의 일 예로서, PLC와 주변 기기의 개략적인 구성도
도 2는 종래기술의 일 예로서, PLC 내부의 개략적인 제어 구성도
도 3은 종래기술의 일 예로서, PLC 조작반의 매트릭스-이벤트 입력방식의 타이밍차트
도 4는 종래기술의 일 예로서, PLC 조작반의 매트릭스-타임시??스 입력방식의 타이밍차트
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, PLC 조작반에서 이벤트 방식과 타임시??스 방식을 결합한 입력방식의 타이밍차트
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 입력방식의 제어프로세스를 나타내는 플로우차트
이하 본 발명의 실시예를 첨부 도 5와 도 6을 참고하여 설명하고자 한다.
우선 본 발명의 실시예에 해당하는 도 5는 이벤트 입력방식과 타임시??스 입력방식을 결합한 PLC 조작반의 입력방식에 대한 타이밍차트를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 입력방식에서의 제어프로세스를 나타내는 플로우차트 이다.
본 실시예의 방식은 PLC(10)에서 제공되는 입력접점 신호 24개를 기준으로, 8개는 그룹신호로 할당하고 나머지 16개는 데이터신호로 할당하여 이를 매트릭스 방식으로 결합하여 입력접점 신호를 128개(8X16=128)로 확장하였다. 확장된 128개의 입력접점 신호에는 이벤트의 종류별로 미리 정해진 그룹신호와 데이터신호를 설정해 둔다.
구동 원리는 8개의 PLC(10) 입력점점 신호를 이용하여 조작반(30)에서 일정한 주기의 클럭(Clock) 신호와 이 클럭 신호에 동기되는 그룹신호를 만들어 PLC(10)로 전송한다. 여기서 입력접점 신호를 이용하는 이유는 종래 기술과 같이 PLC(10)의 출력신호를 그룹신호로 사용하면 이벤트 신호가 PLC(10)의 출력신호의 발생 시간에 종속되기 때문에 빠른 반응속도를 얻기 어렵기 때문이다.
본 실시예에서는 그룹신호와 데이터신호를 클럭 신호의 다운엣지(Down Edge) 신호와 동기하여 그룹신호와 데이터신호의 정확한 전송을 도모하고, 이와 같은 방식으로 제1 그룹신호부터 제8 그룹신호를 순차적이고 반복적으로 PLC(10)로 전송한다.
이 때 제2 그룹신호 전송 도중에 조작자가 조작반(30)을 조작하여 제6 그룹에 해당하는 이벤트(Event)를 발생시키면, 제2 그룹신호 다음에 즉시 이벤트에 해당하는 제6 그룹신호와 데이터신호를 출력하여 PLC(10)로 전송한다. 이는 조작자가 이벤트를 발생시켰을 때 이벤트에 해당하는 그룹신호를 기다리지 않고 즉시 해당 이벤트를 처리함으로써 빠른 반응속도를 달성하는 것이다.
또한 이벤트에 해당하는 제6 그룹신호는 이벤트가 발생하는 순간에만 출력되었다가 사라진다. 다시 말해 조작자가 조작반(30)의 입력부(31) 버튼을 계속해서 누르고 있어도 이 버튼에 해당하는 이벤트의 그룹신호는 지속적으로 발생되는 것이 아니라, 크럭 신호에 동기되어 순간적으로 발생하여 PLC(10)로 전송되고 사라지게 된다. 이는 조작자가 입력부(31)의 여러 개의 조작버튼을 거의 동시에 조작하였을 때에도, 조작명령이 빠짐없이 모두 수행되는 것을 달성하는 것이다
이어서 이벤트 발생 후에는 이벤트 발생 직전 그룹신호에 이어서 다음 그룹신호인 제 3그룹신호부터 순차적으로 클럭 신호에 동기되어 PLC(10)로 전송된다.
이번에는 또다시 조작자가 제 6그룹신호 발생 도중에 입력부(31)의 다른 버튼을 눌러 제3 그룹에 해당하는 이벤트를 발생시키면, 제 6그룹 다음에 제3 그룹신호와 이벤트 데이터신호를 출력하여 PLC(10)로 전송한다. 이후에는 계속해서 제 7그룹신호부터 클럭 신호에 동기되어 순차적으로 PLC(10)로 전송된다.
이와 같이 본 실시예에서는 조작반(30)에서 제1 그룹신호부터 제 8그룹신호를 순차적이고 반복적으로 발생시켜 PLC(10)로 전송하다가, 도중에 조작반(30)의 입력부(31)로부터 이벤트가 발생하면 해당 이벤트에 할당된 그룹신호와 데이터신호를 먼저 전송하고, 이어서 이벤트로 인해 중단되었던 그룹신호부터 순차적으로 PLC(10)로 전송하게 된다.
또한 본 실시예에서는 제 1그룹신호부터 제 8그룹신호가 전송되는 과정에 그룹신호의 이상여부를 알리는 패리티(parity) 알람신호와, PLC(10)와 조작반(30)의 통신 중에 클럭신호가 중지될 때 만들어지는 워치독(Wach dog) 알람신호와, 클럭 신호가 불규칙함을 알리는 클럭 다중 알람신호와, 조작반(30)의 내부 전압이 일정 전압 이하로 떨어졌음을 알리는 전압이상 알람신호 등을 포함하여 조작반(30)의 상태에 대한 정보를 별도의 그룹신호와 데이터신호로 만든 상태그룹신호를 제8 그룹신호 전송 후에 PLC(10)로 전송한다.
또한 일정한 주기의 그룹신호 마다 시작과 끝을 알리는 스트로브(Strobe) 신호를 PLC(10)로 전송하여 조작반(30)이 동작 상태임을 PLC(10)에 알린다.
이와 같은 본 실시예의 발명은 PLC(10)와 조작반(30)이 지속적으로 통신하는 가운데, 조작반(30)에서 이벤트가 발생하면 그 즉시 해당 그룹신호와 데이터신호를 PLC(10)로 전송하기 때문에 빠른 반응속도를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 이벤트 발생시 해당 데이터신호를 즉각적으로 전송하여 PLC(10)에 유지시키고, 다음 클럭 신호에 다른 그룹의 이벤트를 전송하므로 동시에 여러 종류의 이벤트 명령을 조작하는 것이 가능해 졌다.
한편 본 발명의 실시예에서 조작반(30)에서 PLC(10)로 전송하는 클럭 신호는 1비트(bit) 신호이며, 시작과 끝을 알리는 스트로브(Strobe) 신호도 1비트(bit)의 신호이다. 또, 그룹신호는 행렬의 행에 해당하며 5비트(bit)로 구성하되, 4비트로는 제1 내지 제8 그룹신호 및 F그룹신호를 만들고, 1비트는 패리티 신호로 사용한다. 마지막으로 행렬의 열에 해당하는 데이터신호는 16비트(bit)로 구성되며, 입력 데이터를 설정하는데 사용된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 PLC 조작반의 입력신호의 제어방법에 대하여 설명하였지만, 이러한 PLC 조작반의 입력 제어방법은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 공작기계 및 기계설비의 다양한 제어방법에 적용이 가능하고, 이러한 적용은 본 발명의 범위를 벗어날 수 없는 것이다.
10 PLC
20 입출력장치(I/O카드)
21 입력접점
22 출력접점
30 조작반(OP Panel)
31 입력부
32 출력부
40 수치제어장치(NC)
50 공작기계 제어대상부
60 PLC 제어대상부

Claims (7)

  1. PLC로부터 조작반에 제공되는 한정된 수의 접점신호를 매트릭스 방식으로 상기 제공된 접점신호 보다 더 많은 복수의 그룹신호와 데이터신호로 확장하고, 상기 확장된 복수의 그룹신호와 데이터신호에는 각각 임의의 이벤트정보를 할당하여 사용하는 PLC 조작반의 제어 방법에 있어서,
    PLC로부터 조작반에 제공되는 접점신호를 이용하여 상기 조작반에서 일정한 주기의 클럭 신호를 발생시키고;
    상기 복수의 그룹신호와 데이터신호를 상기 클럭 신호에 동기화 하여 순차적이고 반복적으로 PLC로 전송하며;
    상기 그룹신호를 전송하는 도중에 이벤트 신호가 발생하면, 상기 이벤트 신호에 해당하는 그룹신호와 데이터신호를 우선적으로 PLC로 전송한 후에, 다음 순서의 그룹신호와 데이터신호를 PLC로 전송하고;
    상기 그룹신호와 데이터신호는 8개의 그룹신호와 16개의 데이터신호로 할당하여 이를 매트릭스 방식으로 결합하여 입력접점 신호를 확장하고, 상기 제 8그룹신호 전송 후에 조작반의 상태에 대한 별도의 그룹신호와 데이터신호를 PLC로 전송하는 것을 특징으로 하는 PLC 조작반의 입력제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조작반의 상태에 대한 별도의 그룹신호와 데이터신호는 상기 제 1그룹신호부터 제 8그룹신호가 전송되는 과정에 그룹신호의 이상여부를 알리는 패리티 알람신호와, PLC와 조작반의 통신 중에 클럭신호가 중지될 때 만들어지는 워치독 알람신호와, 클럭 신호가 불규칙함을 알리는 클럭 다중 알람신호와, 조작반의 내부 전압이 일정 전압 이하로 떨어졌음을 알리는 전압이상 알람신호로 이루어진 것을 특징으로 하는 PLC 조작반의 입력제어 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020170122212A 2017-09-22 2017-09-22 Plc 조작반의 입력제어 방법 KR102358254B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170122212A KR102358254B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Plc 조작반의 입력제어 방법
PCT/KR2018/008856 WO2019059521A1 (ko) 2017-09-22 2018-08-03 Plc 조작반의 입력제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170122212A KR102358254B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Plc 조작반의 입력제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190033718A KR20190033718A (ko) 2019-04-01
KR102358254B1 true KR102358254B1 (ko) 2022-02-04

Family

ID=65811469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170122212A KR102358254B1 (ko) 2017-09-22 2017-09-22 Plc 조작반의 입력제어 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102358254B1 (ko)
WO (1) WO2019059521A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930008563B1 (ko) * 1990-04-30 1993-09-09 한국기계연구소 비접촉식 타이어 단면윤곽 형상계측장치용 로보트 핸드
KR0122355B1 (ko) * 1995-04-29 1997-12-05 배순훈 스캔(scan) 방식에 의한 프로그램어블 콘트롤러(plc)의 스위치 입력 장치 및 그 제어방법
KR100354816B1 (ko) * 1999-12-01 2002-10-12 하원호 피엘시 입력감축장치 및 방법
KR20060075316A (ko) 2004-12-28 2006-07-04 두산인프라코어 주식회사 소프트웨어 스위치를 이용한 공작기계의 메뉴얼 조작반입력장치 및 방법
WO2008021128A2 (en) * 2006-08-08 2008-02-21 Siemens Energy & Automation, Inc. Devices, systems, and methods for communicating with a plc
KR101273824B1 (ko) * 2009-03-10 2013-06-11 엘에스산전 주식회사 이벤트 처리모듈 및 ｐｌｃ 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019059521A1 (ko) 2019-03-28
KR20190033718A (ko) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10761515B2 (en) Control system for controlling control object and control device for linking control applications in control system
US10496079B2 (en) Control device and control method
CN109581976B (zh) 控制装置
US11809697B2 (en) Procedure for configuring a modular safety switching device
US20080147206A1 (en) Control system for Real Time Applications for Cooperative Industrial Robots
US10606246B2 (en) Control device and control method with various command values in a shared memory providing access to various program execution and command value operation parts in each control cycle
JPH0259901A (ja) 故障診断方法
KR102358254B1 (ko) Plc 조작반의 입력제어 방법
US9971331B2 (en) Monitoring device for programmable controller
JP2018036713A (ja) 複数の製造設備からなる生産設備の稼働停止時に原因を特定する機能を備えた生産制御装置
US20230236551A1 (en) Method of controlling an automation system having control redundancy, and automation system
US9983570B2 (en) Multiple system numerical control device
EP3457239B1 (en) Control device and control method
JP2007011713A (ja) プログラマブルコントローラの編集装置
US6701462B1 (en) Situational aware output configuration and execution
JP4070744B2 (ja) 同期制御装置
JP6787951B2 (ja) 数値制御装置
US20090241093A1 (en) Method for debugging programmable logic controller
US20230236558A1 (en) Process Data Exchange with Guaranteed Minimum Transmission Intervals
WO2022168336A1 (ja) 制御装置、制御方法および制御プログラム
JP2533373B2 (ja) 制御プログラム作成方法
US20240053717A1 (en) Modular control apparatus
JP2017079008A (ja) プログラマブル・ロジック・コントローラおよび制御方法
JP4633319B2 (ja) 汎用運動制御システム
JPH08149146A (ja) グループ化通信方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant