KR200232088Y1 - 피엘씨 응용 실습장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 PLC를 응용하는 전기적 실습장치에 관한 것이다. 본 실습장치는, 하나의 보드와; 상기 보드에 설치되고, 외부의 공압원과 연결되어 공급되는 공압을 필터링함과동시에, 공압을 분해하는 분배수단; 상기 보드에 설치되어 상기 분배수단에 의해 공급되는 공압을 단속함과 동시에, 한쌍의 출구를 선택적으로 제어하는 복수개의 솔레노이드밸브; 상기 보드에 설치되고, 상기 솔레노이브밸브의 출구와 연결되는 한쌍의 입구를 구비하여, 솔레노이드밸브의 제어에 의하여 전후진하는 피스톤을 구비하는 복수개의 복동실린더; 상기 복동실린더의 피스톤의 이동을 감지하기 위한 복수개의 센싱장치; 외부의 PLC 및 상기 전기적 부품과 전기적으로 연결될 수 있는 복수개의 입출력단자부; 상기 전기적 부품 및 외부의 PLC와 연결되는 회로의 온오프를 제어할 수 있도록 상기 보드에 설치되는 복수개의 스위치(PB) 등을 포함한다. 본 장치에 의하면, PLC를 응용하여 회로를 구성하고, 이러한 회로의 동작상태를 아주 편리하게 알 수 있게 되는 실습상의 편리함이 기대된다.

Description

피엘씨 응용 실습장치{Training board using PLC}

본 발명은 실습장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PLC를 응용하여 각종 전기적 실험을 수행할 수 있도록 구성되는 실습장치에 관한 것이다.

일반적으로 PLC(Programmable Logic Controller)를 응용하는 실습에 있어서는 실습에 필요한 각종 전기적 부품 등을 별도로 전기적으로 연결하여 실습을 수행하고 있으나, 이러한 실습형태는 매우 불편한 단점이 있다. 즉, 정리되지 않은 각종 부품을 전기적으로 연결하고, 예를 들면 이러한 전기적 부품의 동작을 실험하는 것은, 실습수행의 효과가 떨어지는 것은 당연하고, 더욱이 전체적인 실습장치 등이 정리되지 않은 상태이기 때문에, 보다 효율적인 실험이 어려운 불편함이 제기되는것이다.

본 고안은, PLC와 연결되어야 하고, 여러가지 전기적 부품이 체계적으로 배열되는 PLC응용 실습장치를 제공하는 것을 기본적인 목적으로 하고 있다.

도 1은 본 고안에 의한 실습장치의 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ..... 전원차단기 12 ..... 개폐기

22 ..... 공압필터조정기 24 ..... 분배기

32, 34, 36 ..... 복동실린더 SOL ..... 솔레노이드밸브

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 실습장치는, 하나의 보드와; 상기 보드에 설치되고, 외부의 공압원과 연결되어 공급되는 공압을 필터링함과동시에, 공압을 분해하는 분배수단; 상기 보드에 설치되어 상기 분배수단에 의해 공급되는 공압을 단속함과 동시에, 한쌍의 출구를 선택적으로 제어하는 복수개의 솔레노이드밸브; 상기 보드에 설치되고, 상기 솔레노이브밸브의 출구와 연결되는 한쌍의 입구를 구비하여, 솔레노이드밸브의 제어에 의하여 전후진하는 피스톤을 구비하는 복수개의 복동실린더; 상기 복동실린더의 피스톤의 이동을 감지하기 위한 복수개의 센싱장치; 외부의 PLC 및 상기 전기적 부품과 전기적으로 연결될 수 있는 복수개의 입출력단자부; 상기 전기적 부품 및 외부의 PLC와 연결되는 회로의 온오프를 제어할 수 있도록 상기 보드에 설치되는 복수개의 스위치(PB)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 의한 장치에 의하면, PLC를 응용하여 회로를 구성하고, 이러한 회로의 동작상태를 아주 편리하게 알 수 있게 되는 실습상의 편리함이 기대된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 평면상의 보드(1)의 상면에 여러가지 전기적 부품들이 실장되어 있다. 실장되어 있는 전기적 부품을 살펴보면, 본 장치에 전기적 공급 여부를 제어하는 전원차단기(10)와, 상기 전원차단기와 전기적으로 연결되어 있고, 본 고안의 보드(1)의 외부에 설치되고, 보드(1)와 전기적으로 연결되어 있는 전동기를 제어하기 위한 개폐기(12)를 포함하고 있다. 예를 들면 상기 상기 개폐기(12)는, 전동기를 정회전시키거나 역회전시킬 수 있도록 동작하게 된다.

그리고 상기 보드(1)에는 공압필터조정기(air filter regulator)(22)가 설치되어 있다. 상기 공압필터조정기(22)는, 후술하는 복동실린더(32,34,36)를 구동시키기 위한 공압을 조절함과 동시에 공기 내부에 포함되어 있는 습기를 제거하는 등의 필터링 기능을 수행하게 된다.

상기 공압필터조정기(22)는 분배기(air distributor)(24)와 연결되어 있다. 따라서 상기 공급필터조정기(22)에서 조절되고 필터링된 공압은 상기 분배기(24)를 통하여 적절하게 분배된다. 상기 분배기(24)에서 분배되는 공압은, 복수개의 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,...,SOL8,SOL9)로 각각 분배될 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 분배기(24)에서 분배되는 공압이 제공되는 복수개의 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,...,SOL8,SOL9)가 설치되어 있는데, 여기서 도면상에서 좌측에 상하로 배열되어 있는 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,SOL3)는 그 내부에 솔레노이드가 하나씩 장치되어 있어서, 예를 들면 밸브를 열때는 전기적 힘에 의하여 동작하게 되고, 밸브를 닫을 경우에는 내부에 장치되어 있는 스프링의 탄성복원력에 의하여 동작하도록 구성되는 것이다. 그리고 도면상 우측에서 상하로 배열되어 있는 솔레노이드밸브(SOL4,SOL5SO,...,SOL8,SOL9)는, 내부에 솔레노이드가 한쌍씩 각각 설치되어 있는 것으로, 밸브의 개폐동작이 전부 전기적 제어에 의하여 달성되는 것이다.

그리고 상기 각각의 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,...,SOL8,SOL9)에는, 상기 분배기(24)에서 분배되는 공압이 유입되는 입구(Sa)와, 상기 입구와 연통하는 한쌍의 출구(Sb,Sc)가 설치되어 있다. 여기서 상기 입구(Sa)로 유입된 공기는, 솔레노이드밸브 내부의 솔레노이드에 의하여 제어되어 어느 측의 출구(Sb 또는 Sc)로 배기될 것인가를 결정하게 된다. 도면에서는, 솔레노이드밸브의 출구를 도시의 편의상 하나의 솔레노이드밸브(SOL1)에만 도시하고 있으나, 도면의 도시에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 솔레노이드밸브는 전부 동일한 구조의 입구 및 출구를 구비하고 있다.

본 발명의 보드(1)에는 복수개의 복동실린더(32,34,36)이 배열되어 있다. 상기 복동실린더(32,34,36)에는, 상술한 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,...,SOL8,SOL9)의 각각의 출구(Sb,Sc)와 연결되어 공압이 유입되는 입구(Cb,Cc)를 구비하고 있다. 상기 복동실린더(32,34,36)의 입구(Cb,Cc) 중에서 어느 측으로 공압이 유입되는가에 따라서 공압실린더(32,34,36)의 피스톤(32a,34a,36a)의 운동방향이 결정될 것이다. 상기 복동실린더의 입구(Cb,Cc)와 솔레노이드밸브의 출구(Sb,Sc) 사이의 연결은, 실습자가 임의로 설정하여 연결할 수 있다.

그리고 상기 공압실린더(32,34,36)의 피스톤(32a,34a,36a)의 운동반경의 범위 내에는, 피스톤의 운동을 감지하기 위한 여러개의 센싱장치(42,44,46)가 설치된다. 이러한 센싱장치에 대한 구체적인 실시예를 살펴보면, 최상단부의 복동실린더(32)의 왕복운동을 감지하기 위한 한쌍의 리미트스위치(42)와, 중간부의 복동실린더(34)의 왕복운동을 감지하기 위한 한쌍의 마이크로스위치(44), 그리고 최하단부의 복동실린더(36)의 전진운동을 감지하기 위한 근접센서(46) 등을 들 수 있다. 이와 같은 센싱장치(42,44,46)은, 본 고안에 의한 실습장치가 사용될 때, 실습자가 원하는 복동실린더의 동작을 완전하게 검출하고, 검출된 값에 기초하여 필요하다면 표시등(L1,L2,L3,L4) 등을 점등시킬 수 있도록 구성되는 것이다.

그리고 본 고안의 보드(1)에 설치되어 있는 복수개의 표시등(L1,L2,L3,L4)은, 본 고안의 실습장치를 이용한 실습시 각종 표시등으로 활용하기 위한 것이다. 또한 상기 표시등(L1,L2,L3,L4)의 상부와 인접한 부분에는 경보장치로 사용되는 부저(B)가 설치되어 있다. 상기 부저(B)는, 본 고안에 의한 실습장치 및 그와 연결되어 있는 전기적부품에 과부하가 걸리게 되면 실습자에게 경보하기 위한 것이다.

또한 본 고안의 보드(1)의 하단부에는 여러가지 입출력단자가 설치되어 있다. 예를 들면, 피엘씨(PLC)에 설치되어 있는 각각의 입출력 단자와 연결될 수 있다. 입력단자단(IN)은, 상술한 누름버튼스위치(PB)와 센서장치(42,44,46)와 각각 내부적으로 결선되어 있음과 동시에 외부의 PLC와도 전기적으로 연결되어 있다. 그리고 출력단자단(OUT)도, 외부의 PLC와 연결되어 있음과 동시에 보드(1) 상의 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,...,SOL8,SOL9)와 각각 연결되어 있으며, 그외에도 부저(B)와 램프(L) 등과도 전기적으로 연결되어 있다.

그리고 상기 입력단자단(IN) 및 출력단자단(OUT)을 이용하는 그 이외의 결선은 실습자가, 수행하고자 하는 실습의 대상에 따라서 적절하게 결선하게 된다.

그리고 본 고안에 의한 보드(1) 상에는 복수개의 누름버튼스위치(PB1~PB5)이 설치되어 있다. 상기 누름버튼스위치(PB1~PB5)은, 본 고안에 의한 보드 및 PLC 등에 의하여 구성되는 회로를 조작하기 위한 스위치로 활용하기 위한 것이다.

다음에는 이와 같은 실습장치를 이용하여 실제로 실습을 수행하는 예(벤딩작업하기 제어회로)를 통하여 본 고안에 의한 실습장치의 사용상태를 살펴보기로 한다. 이 때, 이러한 실습에 필요한 회로구성은, 실습자가 본 고안에 의한 보드(1) 및 PLC 등을 연결하여 구성하여야 함은 물론이다.

먼저 기동스위치로 사용될 수 있는 누름버튼스위치(PB1)를 온시키게 되면, PLD장치의 내부에 있는 릴레이가 동작하게 되면서 솔레노이드밸브(SOL1)이 작동하게 된다. 상기 솔레노이드밸브(SOL1)의 동작에 의하여, 예를 들면 복동실린더(32)의 피스톤이 전진하게 되고, 이러한 피스톤(32a)의 전진에 의하여 리미트스위치(42)는 이러한 이동을 검출하게 된다. 상기 리미트스위치(42)의 검출신호에 의하여 PLC장치의 내부의 제2릴레이가 작동하게 되고, 이러한 동작신호에 따라서 솔레노이드밸브(SOL2)가 동작하게 되면, 복동실린더(34)의 피스톤(34a)가 전진하게 된다. 상기 복동실린더(34)의 전진에 따라 마이크로스위치(44)가 이를 검출하게 되고 이러한 검출신호에 의하여 PLC내부의 제3릴레이가 동작하게 되고 이러한 신호를 PLC를 통하여 솔레노이드밸브(SOL3)에 전달하게 동작시키게 된다.

상기 솔레노이드밸브(SOL3)가 동작하게 되면 복동실린더(36)의 피스톤(36a)이 전진하게 되고, 그에 인접하게 설치된 근접센서(46)의 검출신호에 따라 PLC내부의 제4릴레이가 작동하고 이러한 신호에 기초하여 상기 복동실린더(36)이 후진하게 된다. 복동실린더(36)의 후진에 따라서, 이러한 후진은 상기 근접센서(46)에 의하여 검지되고, 이러한 신호에 의하여 PLC내부의 제5릴레이가 작동하게 된다. 그리고 이렇게 상기 복동실린더(36)이 후진한 후에는 상술한 역순의 신호검출 및 처리과정에 의하여 복동실린더(34) 및 복동실린더(32)가 순차적으로 후진하게 된다.

이와 같은 실습을 통하여, 실습자는 전기적 배선의 연결 및 이와 관련된 PLC의 신호처리 및 동작상태를 숙지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 이러한 입력 및 출력상태에 따라서 필요하다면 표시등(L)을 점등시키도록 결선하는 것도 가능하게 된다.

그리고 예를 들면 본 발명의 보드와 전기적으로 연결되는 전동기의 정역전 제어회로를 구성하는 실습예를 간단하게 살펴보면, 실습자의 선택에 의하여 필요한 회로가 구서오디면 전원 표시등(L1)이 점등되고, 정회전 스위치로 사용되는 누름버튼스위치(PB2)의 신호에 의하여 정회전용 개폐기의 코일이 작동하게 된다. 또한 이 때 필요하다면 정회전 상태를 알리는 표시등(L2)도 점등되도록 회로를 구성할 수 있음은 당연하다. 그리고 누름버튼스위치(PB1)을 정지스위치로 사용할 수 있도록 회로를 구성하여, 상기 누름버튼스위치(PB1)을 누르게 되면 외부의 전동기가 정지하게 된다. 또한 역회전스위치로 누름버튼스위치(PB3)를 사용할 수 있도록 결선해 놓으면, 상기 스위치를 누르는 것에 의하여 전동기는 개폐기의 다른 코일을 통하여 전류가 역상으로 전달되어 역회전을 수행하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의하면, 하나의 보드(1) 상에 전기적으로 필요한 여러가지 전기적 부품을 설치하고, 이들을 입출력단자(IN,OUT)를 통하여 전기적으로 연결함으로써, PLC응용 실습을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, PLC응용 실습을 보다 간편하게 수행할 수 있게 되는 장점이 있다. 즉 본 고안에 의한 보드(1)에는 실습에 필요한 여러가지 전기적 부품과 입출력 단자들이 배열되어 있어서, 이들을 이용하여 PLC와 간편하게 연결하여 회로를 구성하는 것이 가능하게 되어, 실습자가 가장 편리하게 실습을 위한 회로 구성 및 상기 회로에 의한 동작상태를 확인할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 하나의 보(1)드와;

   상기 보드에 설치되고, 외부의 공압원과 연결되어 공급되는 공압을 필터링함과동시에, 공압을 분배하는 분배수단(22,24);

   상기 보드에 설치되어 상기 분배수단에 의해 공급되는 공압을 단속함과 동시에, 한쌍의 출구를 선택적으로 제어하는 복수개의 솔레노이드밸브(SOL1,SOL2,… SOL8,SOL9);

   상기 보드에 설치되고, 상기 솔레노이브밸브의 출구와 연결되는 한쌍의 입구를 구비하여, 솔레노이드밸브의 제어에 의하여 전후진하는 피스톤을 구비하는 복수개의 복동실린더(32,34,36);

   상기 복동실린더의 피스톤의 이동을 감지하기 위한 복수개의 센싱장치(42, 44,46);

   외부의 PLC 및 상기 전기적 부품과 전기적으로 연결될 수 있는 복수개의 입출력단자(IN,OUT)부;

   상기 전기적 부품 및 외부의 PLC와 연결되는 회로의 온오프를 제어할 수 있도록 상기 보드에 설치되는 복수개의 스위치(PB)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 PLC응용 실습장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보드에 설치된 전기적 부품 및 외부의 PLC로 구성되는 회로에 대하여, 전기의 온/오프상태를 표시하는 표시(L1,L2,L3,L4)등을 더 포함하여 구성되는 PLC응용 실습장치.