KR20100052148A - Intelligent input/output module in plc system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An intelligent input/output module in a plc system is provided to allow a user to decide the operation of a system by enabling a digital module to diagnose a malfunction and block the output by itself. CONSTITUTION: An input-output processing unit(110) outputs various input signal through a relay. The various input signals are offered from CPU inside a PLC system. A level converter(130) detects the signal outputted in the input-output processing unit. The level converter changes the level of the detected signal. A malfunction testing unit(150) compares the output signal of the level converter with the input signal of the input-output processing unit. The malfunction testing unit outputs a diagnosis control signal. A blocking unit(170) blocks a signal outputted from the input-output processing unit according to the diagnosis control signal.

Description

PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈{INTELLIGENT INPUT/OUTPUT MODULE IN PLC SYSTEM}Intelligent input / output module of PLC system {INTELLIGENT INPUT / OUTPUT MODULE IN PLC SYSTEM}

본 발명은 지능형 입출력 모듈에 관한 것으로, 특히 내부 회로의 고장시에 출력 차단 기능을 갖는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent input / output module, and more particularly, to an intelligent input / output module of a PLC system having an output interruption function in the event of an internal circuit failure.

PLC(Programmable Logic Controller) 시스템에서 디지털 입출력 모듈은 일종의 소모품으로 분류되어 사용되고 있다. 디지털 입출력 모듈을 어느 정도 사용하게 되면 몇몇 중요한 부품의 마모나 소손이 발생해서 불가피하게 교체를 해야 한다. 그러나 모듈을 교체해야 하는 시점은 사용자는 알 수 없다.In the programmable logic controller (PLC) system, digital input / output modules are classified and used as a kind of consumables. The use of digital I / O modules to some degree may result in wear or burnout of some important components, which will inevitably require replacement. However, the user does not know when the module needs to be replaced.

이때, 교체를 해야 할 모듈에 고장검출 기능이 있거나 고장에 대하여 스스로 동작을 멈춘다면, 전체 시스템에 대한 고장의 진단이나 고장에 대비할 수 있게 되고, 때에 맞추어 모듈을 교체할 수 있게 된다. 만약 아무런 예고없이 갑작스런 고장으로 인해 전체 시스템이 정지되게 되면, 불필요한 시간적 손해나 금전적 손해 심지어는 인적 손해들이 발생할 수 있다. 그러나 고장 진단이나 예측이 가능하다 면, 또한 실제로 문제가 발생하였을 때 모듈 스스로가 오동작을 멈춘다면 전체 시스템에 대한 가동 시간도 최대화할 수 있을 뿐만 아니라 여러 가지 필요없는 손실들의 예방이 가능하게 될 것이다. At this time, if the module to be replaced has a fault detection function or stops operation on the fault itself, it becomes possible to prepare for diagnosis or breakdown of the fault of the entire system and to replace the module in time. If the entire system is shut down due to sudden failure without notice, unnecessary time, financial and even human damages can occur. However, if a fault can be diagnosed or predicted, and if the module itself stops working when a problem actually occurs, it will not only maximize uptime for the entire system, but also prevent many unnecessary losses.

공장 자동화의 지속적인 증가로 인한 PLC의 활용 범위가 확대됨에 따라 여러 가지 다양한 기능을 가진 모듈이 장착되고 있다. 따라서 여러 가지 모듈이 사용됨에 따라 각 모듈의 고장 진단에 대한 필요성이 제기되고 있다.As the range of PLC applications is expanded due to the continuous increase of factory automation, modules with various functions are being installed. Therefore, as various modules are used, there is a need for a failure diagnosis of each module.

가장 많이 사용되는 디지털 입출력 모듈의 경우 유저들이 쉽게 전체 시스템의 동작 상태를 확인할 수 있고, 쉽게 사용이 가능하다. 그러나, 디지털 입출력 모듈의 경우 모듈의 특성상 수명의 한계를 가지고 있다. 예를 들어 릴레이 모듈의 경우 릴레이 접점이 온,오프되는 동작을 하는 데, 접점 사이에 불꽃이 발생하므로 결국에는 릴레이의 접점이 눌러 붙는 현상이 발생하거나 릴레이 스위치가 고장이 나서 오픈된 상태에서 고정이 되는 현상이 발생하여 모듈의 고장의 원인이 되어 오동작을 발생시키게 된다. In the case of the digital I / O module which is most used, users can easily check the operation status of the entire system and can use it easily. However, in the case of digital input / output modules, the characteristics of the module have a lifetime limitation. For example, in the case of a relay module, the relay contacts are turned on and off, and sparks are generated between the contacts, which eventually causes the relay contacts to be pressed or the relay switch breaks open. This can cause malfunction of the module.

현재 시스템의 경우에는 고장을 진단할 수 있는 방법이 없기 때문에 디지털 모듈이 고장을 일으키기 전까지는 사용자는 알 수 없게 된다. In the current system, there is no way to diagnose the fault, so the user will not know until the digital module fails.

도 1은 종래기술에 의한 PLC 시스템의 디지털 입출력 모듈을 나타낸 기능 블록도로서, 입출력처리부(10)와 레벨변환기(15) 및 게이트수단(17)으로 이루어져 있다.FIG. 1 is a functional block diagram showing a digital input / output module of a PLC system according to the prior art, and includes an input / output processor 10, a level converter 15, and a gate means 17. As shown in FIG.

레벨변환기(15)는 입출력처리부(10)에서 출력되는 신호를 제공받아 레벨을 반전 변환하여 출력하게 되며, 게이트수단(17)은 레벨변환기(15)에서 입력된 신호 와 입출력처리부(10)로 입력되는 신호를 제공받아 논리 연산한 후 고장 발생 여부를 진단하게 된다.The level converter 15 receives the signal output from the input / output processing unit 10 and inverts and outputs the level. The gate means 17 inputs the signal input from the level converter 15 and the input / output processing unit 10. The logic signal is received and the logic is diagnosed.

상기 입출력처리부(10)로 입력되는 신호는 내부 CPU에서 입출력 동작에 관련된 모든 신호이다.The signals input to the input / output processing unit 10 are all signals related to the input / output operation in the internal CPU.

즉, 디지털 입출력 모듈의 내부 CPU에서 입출력 동작에 관련된 입력신호가 스위치부(11)의 제1 트랜지스터(Q1)로 전달되면, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 고전압(Vdd)이 릴레이(13)로 공급되게 된다. 상기 스위치부(11)는 오픈 콜렉터 타입이다.That is, when an input signal related to an input / output operation is transferred from the internal CPU of the digital input / output module to the first transistor Q1 of the switch unit 11, the first transistor Q1 is turned on so that the high voltage Vdd is relayed. To be supplied. The switch section 11 is of an open collector type.

상기 릴레이(13)로 전원이 공급됨에 따라 릴레이(13)의 내부 코일(L1)에 전원이 인가되게 되고, 이에 따라 내부 스위치(SW1)가 온되어 출력단(Output)을 통해 소정 전압이 출력되게 된다.As power is supplied to the relay 13, power is applied to the internal coil L1 of the relay 13, whereby the internal switch SW1 is turned on to output a predetermined voltage through the output terminal. .

이때, 출력단(Output)에 연결된 피드백 라인에 의해 출력전압이 레벨변환기(15)로 입력되게 되고, 레벨변환기(15)는 입력된 전압의 레벨을 반전 변환시켜 출력하게 된다.At this time, the output voltage is input to the level converter 15 by a feedback line connected to the output terminal, and the level converter 15 inverts and outputs the level of the input voltage.

상기 레벨변환기(15)에서 출력된 신호는 게이트수단(17)으로 입력되게 되고, 게이트수단(17)은 레벨변환기(15)로부터 입력된 신호와 입출력처리부(10)로 입력되는 신호를 각각 입력받아 소정의 논리 연산에 따라 고장발생 여부를 진단한 후 알람신호가 발생되도록 한다.The signal output from the level converter 15 is input to the gate means 17, and the gate means 17 receives a signal input from the level converter 15 and a signal input to the input / output processing unit 10, respectively. The alarm signal is generated after diagnosing a failure according to a predetermined logical operation.

상기에서 게이트수단(17)은 XOR 게이트로서, 2개의 입력신호가 동일하면 '로우'신호를 출력하고, 2개의 입력신호가 다르면 '하이'신호를 출력하게 된다.The gate means 17 is an XOR gate, and outputs a 'low' signal when the two input signals are the same, and outputs a 'high' signal when the two input signals are different.

이와 같이 구성된 디지털 입출력 모듈의 경우 어느 정도 수명이 존재하는 것이 가장 큰 문제로 부각이 된다. 특히, 출력단의 경우 전기적인 충격들이 많이 가해지기 때문에 그것에 따른 부품의 피로 현상과 누적 스트레스가 많이 발생하게 된다. In the case of the digital input / output module configured as described above, the existence of a certain degree of life becomes the biggest problem. In particular, since the electric shock is applied to the output stage a lot of fatigue and cumulative stress of the component is generated accordingly.

기존의 입출력 모듈의 경우 한번 사용하기 시작하면, 일정 사용기간이 지나면 교환을 해야 했고, 또한 그 수명 시간 역시 사용자가 쉽게 알 수가 없었다. 또한 시스템이 동작 중에 갑자기 모듈의 고장이 발생하면 전체 공정상에 커다란 문제가 발생하게 된다. 또한 모듈 고장으로 인해 오동작이 발생하면 물질적, 인적으로 커다란 손실을 주게 된다. 고장 발생시 재빨리 시스템이 차단되지 않는다면 사용자의 대처가 이루어지기 전에 여러 가지 위험한 상황을 발생시키게 된다.In the case of the existing I / O module, once used, it had to be replaced after a certain period of use, and the life time was also not easily understood by the user. In addition, sudden failure of the module while the system is running can cause major problems for the whole process. In addition, if a malfunction occurs due to a module failure, material and human loss is caused. If a system does not shut down quickly in the event of a failure, there are many dangerous situations before the user can take action.

도 1과 같은 종래 기술의 경우 고장에 대한 경고만을 사용자에게 알려주는 소극적인 방법만을 사용하였다. 그래서 사용자가 모듈의 경고상황을 파악하기 전에는 오동작을 제어할 방법이 없어진다. 결국 전체 시스템에 영향을 미치게 되고, 순간적으로 많은 손실을 발생할 수 있게 된다.In the prior art as shown in FIG. 1, only a passive method of informing a user of a warning about a failure was used. Thus, there is no way to control malfunctions until the user understands the module's warnings. Eventually, the whole system will be affected, resulting in a lot of losses in an instant.

예를 들어, 릴레이 모듈의 경우 릴레이 내부의 접점과 스위치가 지속적으로 온,오프를 하고 있고 여기에 전기적으로 불꽃이 발생하게 된다. 발생된 불꽃은 접점과 스위치에 열화 현상과 과도한 스트레스를 주게 되고, 릴레이가 제공하는 한계점을 넘게 되면 접점과 스위치가 전기적인 용접이 된다든가, 아니면 스위치가 오프 상태에서 동작을 하지 않는 경우를 발생하게 된다. 특히 전기적인 충격이 많이 발생하기 때문에 만약 스위치와 접점이 붙어 버린 상태에서 고장이 발생하고, 이것이 여러 가지 오동작을 일으키게 되고, 순간이지만 많은 문제가 발생할 수 있는 상황에 노출되어 있었다.For example, in the case of a relay module, contacts and switches inside the relay are continuously turned on and off, and sparks are generated therein. The sparks will cause deterioration and excessive stress on the contacts and switches, and if the relays exceed the limit provided by the relays, the contacts and switches will be electrically welded, or the switches will not operate in the off state. do. In particular, since a lot of electric shock occurs, if the switch and the contact is stuck, the failure occurs, and this causes various malfunctions, but it is exposed to a situation where many problems can occur.

본 발명의 목적은 디지털 입출력 모듈 자체적으로 고장의 진단 및 출력 차단을 가능하게 함으로써, 사용자들에게 어느 정도 시스템의 동작에 대한 판단을 가능케 하고, 전체 시스템에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈을 제공하는 데 있다. The purpose of the present invention is to enable the diagnosis of the fault and output cutoff by the digital input / output module itself, to enable users to determine the operation of the system to some extent, intelligent input and output of the PLC system that can increase the reliability of the entire system To provide a module.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, PLC 시스템의 내부 CPU에서 제공된 각종 입력신호를 릴레이를 통해 출력하는 입출력처리부; 상기 입출력처리부에서 출력된 신호를 검출하여 레벨을 반전 변환하는 레벨변환기; 상기 레벨변환기에서 출력된 신호와 상기 입출력처리부로 입력되는 신호를 각각 제공받아 동일 여부를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 고장진단 제어 신호를 출력하는 고장진단부; 및 상기 고장진단부에서 출력되는 고장진단 제어 신호에 따라 작동되어 입출력처리부에서 출력되는 신호를 차단하는 출력차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Technical means of the present invention for achieving the above object, the input and output processing unit for outputting a variety of input signals provided from the internal CPU of the PLC system through the relay; A level converter for inverting and level converting the signal output from the input / output processing unit; A failure diagnosis unit for receiving a signal output from the level converter and a signal input to the input / output processing unit, comparing the same, and outputting a failure diagnosis control signal according to the comparison result; And an output blocker which is operated according to the fault diagnosis control signal output from the fault diagnosis unit to block a signal output from the input / output processing unit.

상기 고장진단부는 XOR 게이트인 것을 특징으로 하며, 고장 발생시에 사용자 가 고장 여부를 알 수 있도록 외부로 고장발생 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The failure diagnosis unit is characterized in that the XOR gate, characterized in that to output the failure signal to the outside so that the user knows the failure when the failure occurs.

상기 출력차단부는 고장진단부의 고장 진단 제어신호에 따라 입출력처리부의 출력을 차단하는 트랜지스터인 것을 특징으로 하며, 상기 트랜지스터는 PNP형 또는 P채널 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The output blocking unit may be a transistor that blocks an output of the input / output processing unit according to a failure diagnosis control signal of the failure diagnosis unit, and the transistor may be a PNP type or a P-channel transistor.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 디지털 입출력 모듈의 고장 또는 오동작시에 자체적으로 출력 동작을 차단함으로써, 불필요한 손실이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 또한 입출력 신호의 비교에 의한 고장 진단에 따라 입출력 신호의 정확성을 유도함으로써, 입출력 모듈 자체의 신뢰성의 확보에도 많은 영향을 미칠 수 있다.As described above, the present invention can prevent unnecessary loss from occurring by blocking the output operation by itself in the event of a failure or malfunction of the digital input / output module. By inducing accuracy, it can also have a large influence on securing the reliability of the input / output module itself.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 PLC 시스템의 디지털 입출력 모듈을 나타낸 기능블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 디지털 입출력 모듈을 나타낸 회로도로서, 디지털 입출력 모듈(100)은 입출력처리부(110)와 레벨변환기(130), 고장진단부(150) 및 출력차단부(170)를 포함하여 이루어져 있다.2 is a functional block diagram illustrating a digital input / output module of a PLC system according to the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a digital input / output module according to an embodiment of the present invention, and the digital input / output module 100 includes an input / output processing unit 110. And a level converter 130, a failure diagnosis unit 150, and an output interrupting unit 170.

상기 입출력처리부(110)는 PLC 시스템의 내부 CPU로부터 입출력 동작에 관련된 각종 입력신호를 제공받아 소정의 릴레이를 통해 출력하도록 구성되어 있다.The input / output processing unit 110 is configured to receive various input signals related to input / output operations from an internal CPU of a PLC system and output them through a predetermined relay.

레벨변환기(130)는 상기 입출력처리부(110)에서 출력되는 신호를 검출하여 레벨을 반전 변환하여 출력하도록 구성되어 있다.The level converter 130 is configured to detect the signal output from the input / output processing unit 110 and invert the level to output the converted signal.

고장진단부(150)는 상기 레벨변환기(130)에서 출력된 신호와 입출력처리부(110)로 입력되는 신호를 각각 제공받아 동일 여부를 비교하고, 그 비교 결과 고장 여부에 대한 진단 제어신호를 출력하도록 구성되어 있다.The failure diagnosis unit 150 receives the signal output from the level converter 130 and the signal input to the input / output processing unit 110, respectively, compares the same, and outputs a diagnostic control signal for the failure as a result of the comparison. Consists of.

출력차단부(170)는 상기 고장진단부(150)에서 출력되는 진단 제어신호에 따라 동작되며, 고장 발생시 입출력처리부(110)에서 출력되는 신호를 차단시키도록 구성되어 있다.The output blocking unit 170 operates according to a diagnostic control signal output from the fault diagnosis unit 150 and is configured to block a signal output from the input / output processing unit 110 when a failure occurs.

상기 입출력처리부(110)는 도 3과 같이 오픈 콜렉터 타입의 스위치부(111)와 릴레이(115)로 구성될 수 있다.The input / output processing unit 110 may be composed of an open collector type switch unit 111 and a relay 115 as shown in FIG. 3.

상기 스위치부(111)는 디지털 입출력 모듈의 내부 CPU에서 입출력 동작에 관련된 입력신호가 제1 트랜지스터(Q1)로 전달되면, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 고전압(Vdd)이 릴레이(115)로 공급되도록 한다. 릴레이(115)는 상기 스위치부(111)의 제1 트랜지스터(Q1)가 온됨에 따라 내부 코일(L1)에 전원이 인가되게 되고, 이에 따라 내부 스위치(SW1)가 온되어 출력단(Output)을 통해 소정 전압이 출력되게 된다.When an input signal related to an input / output operation is transmitted to the first transistor Q1 from the internal CPU of the digital input / output module, the switch 111 turns on the first transistor Q1 to transfer the high voltage Vdd to the relay 115. To be supplied. In the relay 115, power is applied to the internal coil L1 as the first transistor Q1 of the switch unit 111 is turned on. As a result, the internal switch SW1 is turned on to output the output terminal. The predetermined voltage is output.

레벨변환기(130)는 출력단(Output)을 통해 출력되는 신호를 검출하고 검출된 신호의 레벨을 반전 변환시켜 출력하는 포토커플러와 같은 구성으로 이루어져 있 다. 상기 레벨변환기(130)의 포토커플러와 입출력처리부(110)의 릴레이(115)는 입출력 모듈(100)의 입출력단을 물리적으로 각각 격리시켜 보호회로로서의 역할을 하게 된다.The level converter 130 has a configuration such as a photocoupler that detects a signal output through an output terminal (Output) and inverts and outputs the level of the detected signal. The photocoupler of the level converter 130 and the relay 115 of the input / output processing unit 110 physically isolate the input / output terminals of the input / output module 100 to serve as a protection circuit.

고장진단부(150)는 상기 레벨변환기(130)에서 출력된 신호와 상기 입출력처리부(110)로 입력되는 신호를 각각 입력받아 비교하여 고장발생 여부를 감지한 후 고장 여부에 대한 신호를 출력하게 된다. 상기 고장진단부(150)는 XOR 게이트수단(17)으로서, XOR 게이트수단(17)은 2개의 입력신호가 동일하면 '로우'신호를 출력하고, 2개의 입력신호가 다르면 '하이'신호를 출력하게 되는 데, 2개의 입력신호가 다를 경우 입출력처리부(110)에 고장이 발생한 것으로 인식하게 된다.The failure diagnosis unit 150 receives a signal output from the level converter 130 and a signal input to the input / output processing unit 110, compares each signal, detects whether a failure occurs, and then outputs a signal for failure. . The fault diagnosis unit 150 is an XOR gate means 17. The XOR gate means 17 outputs a 'low' signal when the two input signals are the same, and outputs a 'high' signal when the two input signals are different. When the two input signals are different from each other, it is recognized that a failure occurs in the input / output processing unit 110.

출력차단부(170)는 상기 고장진단부(150)로부터 출력된 고장발생 신호에 따라 작동하여 출력라인을 오픈함에 따라 입출력처리부(110)로부터 출력되는 신호를 차단하게 되는 트랜지스터나 릴레이와 같은 스위치소자로 이루어져 있다. 상기 출력차단부(170)를 트랜지스터로 구성할 경우에는 '하이'신호가 입력될 경우 턴오프되는 PNP형 또는 P채널 트랜지스터인 것이 바람직하다.The output blocking unit 170 operates according to a failure occurrence signal output from the failure diagnosis unit 150 to open a output line, so as to cut off a signal output from the input / output processing unit 110 as a switching element such as a transistor or a relay. Consists of When the output blocking unit 170 is configured as a transistor, the output blocking unit 170 is preferably a PNP type or P-channel transistor which is turned off when a 'high' signal is input.

상기에서 릴레이(115)의 경우 내부적으로 발생하는 불꽃에 강인한 소자를 선택하는 것이 좋으며, 레벨변환기(130)는 입력 레벨이 높은 것을 선택하는 것이 좋다.In the case of the relay 115, it is preferable to select a device that is robust against internally generated sparks, and the level converter 130 may select a high input level.

이와 같이 구성된 도 3의 작동 과정을 살펴보면 아래와 같다.Looking at the operation of Figure 3 configured as described above is as follows.

디지털 입출력 모듈(100)의 내부 CPU에서 입출력 동작에 관련된 입력신호를 입출력처리부(110)의 제1 트랜지스터(Q1)로 보내면 제1 트랜지스터(Q1)는 입력된 신호에 따라 온 또는 오프가 결정되어 릴레이(115)로 공급되는 전원을 제어하게 된다.When the internal CPU of the digital input / output module 100 sends an input signal related to an input / output operation to the first transistor Q1 of the input / output processing unit 110, the first transistor Q1 is determined to be turned on or off according to the input signal and thus relayed. The power supplied to the 115 is controlled.

만일, 제1 트랜지스터(Q1)로 입력되는 신호가 '하이'신호일 경우 제1 트랜지스터(Q1)는 온되어 릴레이(115)로 전원이 공급되게 되고, 이에 따라 릴레이(115) 내부의 코일(L1)에 전원이 인가되게 되고, 상기 코일(L1)에 의해 릴레이(115)의 내부 스위치(SW1)의 접점이 붙어서 온되게 된다. If the signal input to the first transistor Q1 is a 'high' signal, the first transistor Q1 is turned on to supply power to the relay 115, and accordingly, the coil L1 inside the relay 115 is supplied. Power is applied to the coil L1 and the contact of the internal switch SW1 of the relay 115 is turned on by the coil L1.

상기 릴레이(115)가 온됨에 따라 입출력처리부(110)의 출력단(Output)은 저전위로 풀다운되어 '로우'신호가 출력되게 된다. 도 3에서 출력차단부(170)의 스위치(SW2)는 초기(default)에는 온된 상태이다. 만일 상기에서 릴레이(115)가 고장난 경우 입력신호(Input)와 무관한 신호가 출력단(Output)을 통해 출력될 것이다.As the relay 115 is turned on, the output terminal of the input / output processing unit 110 is pulled down to a low potential to output a 'low' signal. In FIG. 3, the switch SW2 of the output blocking unit 170 is initially turned on. If the relay 115 fails, a signal unrelated to the input signal will be output through the output.

이어, 레벨변환기(130)는 출력단(Output)을 통해 출력되는 신호를 검출하여 신호 레벨을 반전 변환하게 되고, 변환된 신호는 고장진단부(150)인 XOR 게이트로 입력되게 된다.Subsequently, the level converter 130 detects the signal output through the output terminal and inverts the signal level, and the converted signal is input to the XOR gate which is the failure diagnosis unit 150.

고장진단부(150)는 레벨변환기(130)로부터 입력된 신호와 입출력처리부(110)로 입력되는 신호를 각각 제공받아 비교하고 그 비교 결과에 따른 고장 진단 신호를 출력하게 된다. 여기에서 고장진단부(150)는 두 입력신호가 동일할 경우, 즉 이상이 없을 경우에는 '로우'신호를 출력하게 된다. 하지만, 고장진단부(150)는 두 입력신호가 다를 경우 즉, 입출력처리부(110)에 이상이 있을 경우에는 '하이'신호를 출력차단부(170)로 제공하여 고장발생 여부를 알린다.The failure diagnosis unit 150 receives and compares a signal input from the level converter 130 and a signal input to the input / output processing unit 110 and outputs a failure diagnosis signal according to the comparison result. Here, the failure diagnosis unit 150 outputs a 'low' signal when the two input signals are the same, that is, there is no abnormality. However, when the two input signals are different, that is, when there is an error in the input / output processing unit 110, the failure diagnosis unit 150 provides a high signal to the output blocking unit 170 to indicate whether a failure occurs.

출력차단부(170)는 고장진단부(150)로부터 고장 발생 신호가 출력되면 스위 치(SW2)가 오프되어 입출력처리부(110)에서 출력되는 신호를 즉시 차단하게 된다.When the failure occurrence signal is output from the failure diagnosis unit 150, the output blocking unit 170 turns off the switch SW2 to immediately block the signal output from the input / output processing unit 110.

기존에는 도 1과 같이 게이트수단(17)이 고장 발생시 단순하게 사용자에게 고장 유무만을 알려주게 되지만, 본 발명에서는 입출력처리부(110)의 고장 발생시 자체적으로 릴레이(115)의 출력을 빠른 시간내에 차단시키게 된다. 또한 고장진단부(150)는 고장 발생시 출력차단부(170)의 작동만 제어하는 것이 아니라 사용자가 입출력 모듈(100)의 고장 여부를 알 수 있도록 알람이나 모니터 등의 장치를 구동할 수도 있다. Conventionally, as shown in FIG. 1, when the failure occurs, the gate means 17 simply informs the user of the failure, but in the present invention, when the failure of the input / output processing unit 110 occurs, the output of the relay 115 is automatically cut off within a short time. do. In addition, the failure diagnosis unit 150 may drive a device such as an alarm or a monitor so that a user may know whether the input / output module 100 is broken, instead of only controlling the operation of the output blocking unit 170 when a failure occurs.

상기에서 출력차단부(170)를 구성하는 스위치(SW2)로는 기계적인 스위치가 아니라 전기적인 스위치를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 기계적인 스위치의 경우 출력을 차단하는 시간이 전기적인 스위치에 비하여 느리기 때문이다.As the switch SW2 constituting the output blocking unit 170, it is preferable to use an electrical switch, not a mechanical switch. This is because the mechanical switching time is slower than the electrical switch.

도 3에서는 출력차단부(170)의 스위치(SW2)가 한 개만 존재하지만, 실제적으로는 입출력의 포트 수에 따라 스위치의 개수를 달리하여 구성할 수 있고, 고장진단부(150)를 OR게이트로 구성하여 전체 부품에서 한 개라도 이상이 발생하면 동작을 정지시킬 수 있는 회로를 구성할 수도 있다.In FIG. 3, there is only one switch SW2 of the output blocking unit 170, but in practice, the number of switches may be configured according to the number of input / output ports, and the failure diagnosis unit 150 may be configured as an OR gate. It is also possible to construct a circuit that can stop the operation if any one of the parts is abnormal.

본 발명에서는 입출력 모듈의 오동작이 발생하였을 때 사용자가 입출력 모듈의 오동작을 인식하기 전에, 입출력 모듈이 먼저 출력을 차단하게 되므로 불필요한 손실을 방지할 수 있게 된다. 일반적인 상황에서는 출력차단부(170)의 스위치(SW2)가 항상 온되어 있어서 정상적인 출력을 하지만, 고장 발생시에 스위치(SW2)를 오프하여 입출력처리부(110)의 출력을 차단한 후 사용자에게 고장발생 여부를 알려주게 된다.In the present invention, when a malfunction of the input / output module occurs, before the user recognizes the malfunction of the input / output module, the input / output module first blocks the output, thereby preventing unnecessary loss. In a general situation, the switch SW2 of the output blocking unit 170 is always turned on to produce a normal output. However, when a failure occurs, the switch SW2 is turned off to block the output of the input / output processing unit 110, and then the user has a failure. You will be informed.

따라서, 본 발명에서는 입출력 모듈의 고장 발생시 단순한 알람 방식의 소극적인 방식으로 사용자에게 알려 주는 것이 아닌, 오동작일 경우 입출력 모듈 자체적으로 동작을 차단하여 안정성을 확보할 있다. 입출력 모듈 스스로가 출력 차단 기능을 가지므로 전체적인 시스템의 안정화를 추구할 수 있고, 신뢰성을 더 높일 수 있다.Therefore, in the present invention, when a failure of the input / output module occurs, the user is not informed in a passive manner by a simple alarm method, but in case of a malfunction, the input / output module itself blocks the operation to ensure stability. Since the input / output module itself has an output disconnect function, the overall system can be stabilized and reliability can be increased.

상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit of the present invention. Therefore, such modifications, changes and additions should be determined not only by the claims below, but also by equivalents to those claims.

도 1은 종래기술에 의한 PLC 시스템의 디지털 입출력 모듈을 나타낸 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram showing a digital input / output module of a PLC system according to the prior art.

도 2는 본 발명에 의한 PLC 시스템의 디지털 입출력 모듈을 나타낸 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram illustrating a digital input / output module of a PLC system according to the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 디지털 입출력 모듈을 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a digital input / output module according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100: 디지털 입출력 모듈 110: 입출력처리부100: digital input / output module 110: input / output processing unit

111: 스위치부 115: 릴레이111: switch unit 115: relay

130: 레벨변환기 150: 고장진단부130: level converter 150: troubleshooting section

170: 출력차단부170: output cutoff

Claims (6)

PLC 시스템의 내부 CPU에서 제공된 각종 입력신호를 릴레이를 통해 출력하는 입출력처리부;An input / output processing unit for outputting various input signals provided from an internal CPU of the PLC system through a relay; 상기 입출력처리부에서 출력된 신호를 검출하여 레벨을 반전 변환하는 레벨변환기;A level converter for inverting and level converting the signal output from the input / output processing unit; 상기 레벨변환기에서 출력된 신호와 상기 입출력처리부로 입력되는 신호를 각각 제공받아 동일 여부를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 고장진단 제어 신호를 출력하는 고장진단부; 및 A failure diagnosis unit for receiving a signal output from the level converter and a signal input to the input / output processing unit, comparing the same, and outputting a failure diagnosis control signal according to the comparison result; And 상기 고장진단부에서 출력되는 고장진단 제어 신호에 따라 작동되어 입출력처리부에서 출력되는 신호를 차단하는 출력차단부;를 포함하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.And an output blocker which is operated according to the fault diagnosis control signal output from the fault diagnosis unit to block a signal output from the input / output processing unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고장진단부는 XOR 게이트인 것을 특징으로 하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.Intelligent fault input / output module of a PLC system, characterized in that the fault diagnosis unit is an XOR gate. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 출력차단부는 고장진단부의 고장진단 제어 신호에 따라 입출력처리부의 출력을 차단하는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.The output blocking unit is an intelligent input / output module of a PLC system, characterized in that the transistor for blocking the output of the input and output processing unit according to the failure diagnosis control signal of the failure diagnosis unit. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 트랜지스터는 PNP형 또는 P채널 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.Intelligent transistor module of the PLC system, characterized in that the transistor is a PNP type or P-channel transistor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 고장진단부는 고장 발생시에 사용자가 고장 여부를 알 수 있도록 외부로 고장발생 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.The fault diagnosis unit intelligent input / output module of a PLC system, characterized in that for outputting a fault occurrence signal to the outside so that the user can know whether the fault. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 레벨변환기는 포토커플러인 것을 특징으로 하는 PLC 시스템의 지능형 입출력 모듈.Intelligent input / output module of a PLC system, characterized in that the level converter is a photocoupler.
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