KR20010088102A - Abnormality power source sensing apparatus and method for programmable logic controller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피엘씨의 이상전원 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 외부전원을 이용하여 아나로그신호를 출력할 경우에 발생하는 외부전원의 이상을 신속하게 검출하여 대처함으로써 그 외부전원의 이상으로 인한 아나로그 출력의 이상 동작을 방지할 수 있도록 한 피엘씨의 이상전원 감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for detecting abnormal power supply of PLC, and in particular, by detecting and responding to an abnormality of an external power supply generated when an analog signal is output using an external power supply. The present invention relates to an abnormal power detection device and method of PLC for preventing abnormal operation of an analog output.
일반적으로 피엘씨의 아나로그 출력모듈은 디지탈화된 각종 데이터를 외부기기에 전달하거나 산업용기기의 제어를 위한 아나로그신호로 변환하는 것으로, 최근에는 하나의 모듈에서 여러개의 출력을 낼 수 있도록 다채널 모듈이 개발되고 있다.In general, PLC's analog output module transmits various digitalized data to an external device or converts it into an analog signal for controlling industrial equipment. Recently, a multi-channel module can output multiple outputs from a single module. Is being developed.
도1은 종래 피엘씨의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 내부 디지탈 전원을 입력받아 이를 소정 처리하여 그에 따른 디지탈신호 및 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서(1)와; 상기 마이크로프로세서(1)의 디지탈신호 및 제어신호를 후술할 디지탈/아나로그변환기(3)로 전달하는 포토커플러(2)와; 외부 직류전원을 입력받아 이를 후술할 디지탈/아나로그변환기(3)의 동작 아나로그전원으로 출력하는 직류/직류변환기(4)와; 상기 직류/직류변환기(4)의 아나로그전원에 의해 액티브되어 상기 포토커플러(2)를 통해 입력받은 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 출력하는 디지탈/아나로그변환기(3)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 일반적인 동작을 설명한다.1 is a block diagram showing the structure of a conventional PLC, as shown therein, a microprocessor (1) that receives an internal digital power supply and processes the same to output a digital signal and a control signal accordingly; A photocoupler (2) for transmitting the digital signal and the control signal of the microprocessor (1) to a digital / analog converter (3) to be described later; A DC / DC converter 4 for receiving an external DC power and outputting the same as an analog power supply of an operation of the digital / analog converter 3 to be described later; And a digital / analog converter 3 which is activated by an analog power supply of the DC / DC converter 4 and converts a digital signal input through the photocoupler 2 into an analog signal and outputs the analog signal. The general operation of the conventional device configured as described will be described.
먼저, 마이크로프로세서(1)는 출력하고자 하는 아나로그신호에 해당되는 디지탈신호를 제어신호와 함께 출력하고, 그 디지탈신호와 제어신호는 포토커플러(2)를 통해 디지탈/아나로그변환기(3)의 내부 레지스터에 저장된다.First, the microprocessor 1 outputs a digital signal corresponding to an analog signal to be output together with a control signal, and the digital signal and the control signal are transmitted through the photocoupler 2 of the digital / analog converter 3. It is stored in an internal register.
이때, 직류/직류변환기(4)는 외부전원을 입력받아 이를 아나로그 직류전원으로 변환하여 이를 상기 디지탈/아나로그변환기(3)의 동작전원으로 인가한다.At this time, the DC / DC converter 4 receives an external power source and converts it into an analog DC power source and applies it as an operating power source of the digital / analog converter 3.
그러면, 상기 디지탈/아나로그변환기(3)는 내부 레지스터에 저장한 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 출력하는데, 이때 디지탈신호의 비트수가 아나로그출력의 정밀도를 나타낸다.Then, the digital / analog converter 3 converts the digital signal stored in the internal register into an analog signal and outputs the analog signal, where the number of bits of the digital signal indicates the accuracy of the analog output.
만약, 외부전원 공급에 이상이 발생하여 아나로그전원이 오프되었다가 다시 외부 전원이 공급되면 상기 디지탈/아나로그변환기(3)는 초기 전원투입에 따른 아나로그신호를 출력하게 되는데, 이 아나로그신호는 정상동작시 출력하던 아나로그신호가 아니기 때문에 디지탈/아나로그변환기(3)의 레지스터에 새로운 디지탈 데이터를 다시 라이트하여야 한다.If an error occurs in the external power supply and the analog power is turned off and the external power is supplied again, the digital / analog converter 3 outputs an analog signal according to the initial power-on. Since is not an analog signal output during normal operation, new digital data must be rewritten in the register of the digital / analog converter 3.
즉, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 외부 전원 이상 발생의 유무를 알수가 없어 신속한 대응이 어렵고, 또한 외부 전원공급이 차단되었다가 복귀하는 시점을 알 수 없으므로 항상 디지탈/아나로그변환기의 레지스터에 데이터를 라이트하게 되므로 노이즈에 의한 이상 출력이 발생하는 문제점이 있었다.In other words, the conventional device operating as described above does not know whether an external power supply abnormality occurs, so it is difficult to respond quickly, and since the external power supply is not known when the external power supply is interrupted and returned, the data in the register of the digital / analog converter is always present. There is a problem that the abnormal output caused by the noise is to be written.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 외부전원을 이용하여 아나로그신호를 출력할때 외부전원의 이상을 신속하게 검출하여 대처함으로써외부전원의 이상으로 인한 아나로그 출력의 이상동작을 방지할 수 있도록 한 피엘씨의 이상전원 감지장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised in view of the above-described problems, when outputting the analog signal using the external power supply to quickly detect and cope with the abnormality of the external power supply to prevent the abnormal operation of the analog output due to the abnormal power supply It is an object of the present invention to provide a PLC abnormal power detection device and method to prevent it.
도1은 종래 피엘씨의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional PLC.
도2는 본 발명 피엘씨의 이상전원 감지장치에 대한 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the abnormal power detection device of the present invention PL.
도3은 도2에 있어서, 이상전원감지부의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of the abnormal power supply detecting section in FIG.
도4는 본 발명 피엘씨의 이상전원 감지방법에 대한 동작흐름도.Figure 4 is an operational flow diagram for the abnormal power detection method of the present invention PL.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명********** Description of the symbols for the main parts of the drawings *****
1:마이크로프로세서 2:포토커플러1: Microprocessor 2: Photocoupler
3:디지탈/아나로그변환기 4:직류/직류변환기3: Digital / Analog Converter 4: DC / DC Converter
100:이상전원감지부100: abnormal power detection unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부 디지탈 전원을 입력받아 이를 소정 처리하여 그에 따른 디지탈신호 및 제어신호를 출력함과 아울러 후술할 이상전원감지부의 이상전원 감지신호에 의해 이상 경보를 출력하도록 제어하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서의 디지탈신호 및 제어신호를 후술할 디지탈/아나로그변환기로 전달하는 포토커플러와; 외부 직류전원을 입력받아 이를 후술할 디지탈/아나로그변환기의 동작 아나로그전원으로 출력하는 직류/직류변환기와; 상기 직류/직류변환기의 아나로그 전원에 의해 액티브되어 상기 포토커플러를 통해 입력받은 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 출력하는 디지탈/아나로그변환기와; 외부 직류전원의 이상유무를 감지하여 그에 따른 이상유무 감지신호를 상기 마이크로프로세서로 출력하는 이상전원감지부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to receive an internal digital power supply to process the predetermined and output the digital signal and the control signal accordingly, and to output the abnormal alarm by the abnormal power detection signal of the abnormal power detection unit to be described later. A microprocessor for controlling; A photocoupler for transmitting the digital signal and the control signal of the microprocessor to a digital / analog converter which will be described later; A DC / DC converter for receiving an external DC power and outputting the same as an analog power supply of an operation of a digital / analog converter to be described later; A digital / analog converter which is activated by an analog power supply of the DC / DC converter and converts the digital signal received through the photocoupler into an analog signal and outputs the analog signal; And an abnormal power detection unit for detecting an abnormality of an external DC power supply and outputting an abnormality detection signal accordingly to the microprocessor.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이상유무감지신호를 리드하여 이상이 발생하였는지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 이상이 발생하였으면 외부 전원공급 이상경보를 출력하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 외부전원공급에 이상이 발생하지 않았으면 아나로그 출력 데이터가 변경되었는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 아나로그 출력 데이터가 변경되지 않았으면 상기 제1 단계로 궤환하고, 변경되었으면 디지탈/아나로그변환기내의 레지스터에 저장된 디지탈 데이터를 변경한후 상기 제1 단계로 궤환하는 제4 단계로 수행함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first step of determining whether or not an error has occurred by reading the abnormality detection signal; A second step of outputting an external power supply abnormality alarm when an abnormality has occurred in the determination result of the first step; A third step of determining whether analog output data has been changed if no abnormality has occurred in external power supply as a result of the determination in the first step; A fourth step of returning to the first step if analog output data has not been changed as a result of the determination of the third step, and changing the digital data stored in a register in the digital / analog converter if the change has been made; Characterized in performing as a step.
이하, 본 발명에 의한 피엘씨의 이상전원 감지장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effects of the abnormal power detection device and method of PLC according to the present invention will be described in detail.
도2는 본 발명 피엘씨의 이상전원 감지장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 내부 디지탈 전원을 입력받아 이를 소정 처리하여 그에 따른 디지탈신호 및 제어신호를 출력함과 아울러 후술할 이상전원감지부(100)의 이상전원 감지신호에 의해 이상 경보를 출력하도록 제어하는 마이크로프로세서(1)와; 상기 마이크로프로세서(1)의 디지탈신호 및 제어신호를 후술할 디지탈/아나로그변환기(3)로 전달하는 포토커플러(2)와; 외부 직류전원을 입력받아 이를 후술할 디지탈/아나로그변환기(3)의 동작 아나로그전원으로 출력하는 직류/직류변환기(4)와; 상기 직류/직류변환기(4)의 아나로그 전원에 의해 액티브되어 상기 포토커플러(2)를 통해 입력받은 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 출력하는 디지탈/아나로그변환기(3)와; 외부 직류전원의 이상유무를 감지하여 그에 따른 이상유무 감지신호를 상기 마이크로프로세서(1)로 출력하는 이상전원감지부(100)로 구성한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the abnormal power detection device of the present invention, PLC receives the internal digital power as shown in the predetermined process and outputs the digital signal and the control signal according to the predetermined process and will be described later A microprocessor (1) for controlling to output an abnormal alarm by the abnormal power detection signal of the abnormal power detecting unit (100); A photocoupler (2) for transmitting the digital signal and the control signal of the microprocessor (1) to a digital / analog converter (3) to be described later; A DC / DC converter 4 for receiving an external DC power and outputting the same as an analog power supply of an operation of the digital / analog converter 3 to be described later; A digital / analog converter (3) which is activated by an analog power source of the DC / DC converter (4) and converts the digital signal received through the photocoupler (2) into an analog signal and outputs the analog signal; An abnormal power detection unit 100 detects an abnormality of an external DC power supply and outputs an abnormality detection signal according to the abnormality detection signal to the microprocessor 1.
도3은 상기 이상전원감지부(100)의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 외부전원(Vi)을 제1 저항(R1)을 통해 인가받는 포토다이오드(PD)와, 디지탈전원(VCC)이 일측에 인가된 저항(R2)이 콜렉터에 접속되고, 이미터가 접지되어 상기 포토다이오드(PD)의 온/오프에 의해 도통제어되는 포토트랜지스터(PT)와, 그 포토트랜지스터(PT)의 콜렉터와 저항(R2)의 접속점에서 이상전원감지신호(Vo)를 출력하도록 구성한다.FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the abnormal power detection unit 100. As shown in FIG. 3, the photodiode PD and the digital power supply VCC are supplied with the external power supply Vi through the first resistor R1. Is connected to the collector, the emitter is grounded, and the phototransistor PT is electrically connected and controlled by on / off of the photodiode PD, and the phototransistor PT of The abnormal power supply detection signal Vo is output at the connection point of the collector and the resistor R2.
도4는 본 발명 피엘씨의 이상전원 감지방법에 대한 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 이상유무감지신호를 리드하여 이상이 발생하였는지를 판단하는 제1 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 이상이 발생하였으면 외부 전원공급 이상경보를 출력하는 제2 단계와; 상기 제1 단계의 판단결과 외부전원공급에 이상이 발생하지 않았으면 아나로그 출력 데이터가 변경되었는지를 판단하는 제3 단계와; 상기 제3 단계의 판단결과 아나로그 출력 데이터가 변경되지 않았으면 상기 제1 단계로 궤환하고, 변경되었으면 디지탈/아나로그변환기내의 레지스터에 저장된 디지탈 데이터를 변경한후 상기 제1 단계로 궤환하는 제4 단계로 이루어지며, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for detecting abnormal power of the present invention, and a first step of determining whether an abnormality has occurred by reading an abnormality detection signal as shown in FIG. A second step of outputting an external power supply abnormality alarm when an abnormality has occurred in the determination result of the first step; A third step of determining whether analog output data has been changed if no abnormality has occurred in external power supply as a result of the determination in the first step; A fourth step of returning to the first step if analog output data has not been changed as a result of the determination of the third step, and changing the digital data stored in a register in the digital / analog converter if the change has been made; The operation of the present invention configured as described above is made up of steps.
먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 마이크로프로세서(1)는 출력하고자 하는 아나로그신호에 해당되는 디지탈신호를 제어신호와 함께 출력하고, 그 디지탈신호와 제어신호는 포토커플러(2)를 통해 디지탈/아나로그변환기(3)의 내부 레지스터에 저장된다.First, the general operation is the same as in the prior art. That is, the microprocessor 1 outputs the digital signal corresponding to the analog signal to be output together with the control signal, and the digital signal and the control signal are transmitted through the photocoupler 2 of the digital / analog converter 3. It is stored in an internal register.
이때, 직류/직류변환기(4)는 외부전원을 입력받아 이를 아나로그 직류전원으로 변환하여 이를 상기 디지탈/아나로그변환기(3)의 동작전원으로 인가한다.At this time, the DC / DC converter 4 receives an external power source and converts it into an analog DC power source and applies it as an operating power source of the digital / analog converter 3.
그러면, 상기 디지탈/아나로그변환기(3)는 내부 레지스터에 저장한 디지탈신호를 아나로그신호로 변환하여 출력하는데, 이때 디지탈신호의 비트수가 아나로그출력의 정밀도를 나타낸다.Then, the digital / analog converter 3 converts the digital signal stored in the internal register into an analog signal and outputs the analog signal, where the number of bits of the digital signal indicates the accuracy of the analog output.
종래와 달리, 본 발명은 이상전원감지부(100)를 구비하여 외부 직류전원의 이상유무를 감지하여 그에 따른 이상유무 감지신호를 상기 마이크로프로세서(1)로 출력함으로써 신속하게 외부전원의 공급이상을 사용자에게 알릴 수 있게 된다.Unlike the related art, the present invention includes an abnormal power detection unit 100 to detect an abnormality of an external DC power supply and output an abnormality detection signal according to the abnormality detection signal to the microprocessor 1 so as to quickly supply abnormality of external power. You can notify the user.
여기서, 상기 이상전원감지부(100)의 동작을 상세히 설명하면, 외부전원이 정상적으로 공급되고 있는 경우에는 전류제한 저항(R1)을 통해 전류가 흐르게 되어 포토다이오드(PD)가 턴온된다.Here, the operation of the abnormal power detection unit 100 will be described in detail. When the external power is normally supplied, a current flows through the current limiting resistor R1 to turn on the photodiode PD.
이에 따라, 포토트랜지스터(PT)가 턴온되어 이상감지신호(Vo)를 저전위로 출력하게 되고, 그러면 마이크로프로세서(1)는 이 저전위인 이상감지신호(Vo)를 포트입력으로 받아서 정상적인 동작을 수행한다.Accordingly, the phototransistor PT is turned on to output the abnormal detection signal Vo at a low potential, and then the microprocessor 1 receives the low potential abnormal detection signal Vo as a port input and performs a normal operation. .
여기서, 종래와 달리, 상기 마이크로프로세서(1)는 출력데이터가 변경될 경우에만 상기 디지탈/아나로그변환기(3)의 내부 레지스터에 라이트하고, 그 출력데이터가 변경되는 경우가 아니면 이전 데이터를 내부 레지스터에서 래치하여 계속 출력하는데, 왜냐하면 마이크로프로세서(1)에서 디지탈/아나로그변환기(3)의 내부 레지스터에 데이터를 라이트하는 경우에 그 신호선에 노이즈가 존재하므로 자주 라이트할 수록 데이터값이 잘못 라이트될 확률이 높아지므로 데이터가 변경되지 않는 경우에는 이전에 래치된 데이터를 출력한다.Here, unlike the related art, the microprocessor 1 writes to the internal register of the digital / analog converter 3 only when the output data is changed, and the previous data is written to the internal register unless the output data is changed. Latches on and continues to output, because when the microprocessor (1) writes data to the internal register of the digital / analog converter (3), there is noise in its signal line, so the more often it is written, the more likely the data value is written incorrectly. If the data does not change, the data latched before is outputted.
반대로, 외부전원이 정상적으로 공급되지 않으면(전원 오프의 경우) 전류제한저항(R1)에 전류가 흐르지 않게 되고, 이에 의해 포토다이오드(PD)가 오프되어 포토트랜지스터(PT)는 턴오프된다.On the contrary, when the external power is not normally supplied (when the power is turned off), no current flows through the current limiting resistor R1, whereby the photodiode PD is turned off, and the phototransistor PT is turned off.
이에 따라, 포토트랜지스터(PT)가 턴오프되어 이상감지신호(Vo)를 고전위로출력하게 되고, 그러면 마이크로프로세서(1)는 이 고전위인 이상감지신호(Vo)를 포트입력으로 받아서 외부전원의 상태에 따른 소정 제어동작을 수행하게 되는데, 예를 들어 엘이디표시장치를 점멸시켜 사용자에게 외부전원이 차단되었음을 알림으로써 그 사용자가 외부전원에 대한 검사및 수리를 신속하게 할 수 있게 한다.Accordingly, the phototransistor PT is turned off to output the abnormal detection signal Vo at high potential, and then the microprocessor 1 receives the high potential abnormal detection signal Vo as a port input and the state of the external power supply. The control operation according to the present invention is performed. For example, the LED display device blinks to notify the user that the external power is cut off so that the user can quickly inspect and repair the external power.
즉, 이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 외부전원 이상시 사용자에게 신속하게 경보를 알림으로써 검사 및 수리를 신속하게 대처할 수 있고, 또한 전원복귀시점을 자동으로 검출하여 아나로그 신호의 이상 출력을 방지할 수 있는 효과가 있다.That is, as described in detail above, the present invention can promptly cope with inspection and repair by notifying a user quickly when an external power failure occurs, and also prevents abnormal output of an analog signal by automatically detecting a power return point. It can work.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464132B1 (en) * | 2002-07-26 | 2005-01-03 | 주식회사 엘씨케이전자 | Voltage Dip dictecting system of an alternating current supplied to PLC |
| KR101457735B1 (en) * | 2010-11-30 | 2014-11-03 | 엘에스산전 주식회사 | Backplane of Programmable Logic Controller, and PLC system and power consumption monitoring method in PLC system using thereof |
| CN109283005A (en) * | 2018-11-28 | 2019-01-29 | 金华市益迪医疗设备有限公司 | A kind of pathologic section slicer control stick |
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2000
- 2000-03-10 KR KR1020000012118A patent/KR20010088102A/en not_active Application Discontinuation
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| KR100464132B1 (en) * | 2002-07-26 | 2005-01-03 | 주식회사 엘씨케이전자 | Voltage Dip dictecting system of an alternating current supplied to PLC |
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