KR20100096554A - Ｐｌｃ 제어 프로그램 설계방법, 및 그를 이용한 설계 시스템 - Google Patents

Ｐｌｃ 제어 프로그램 설계방법, 및 그를 이용한 설계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 텍스트 기반의 IL 언어, 기호 기반의 LD 언어와는 달리, PLC 프로그램의 전체 구조를 쉽게 이해하고 작성할 수 있도록 하며, 텍스트 기반의 PLC 언어와는 달리, 조건식, 및 수식을 간단히 처리하는 PLC 제어 프로그램 설계방법, 및 시스템을 개시한다.
다이어그램, PLC, 프로그램, IL, LD

Description

ＰＬＣ 제어 프로그램 설계방법, 및 그를 이용한 설계 시스템{PLC programming method and system using the same}
본 발명은 PLC 제어 프로그램 설계방법, 및 그를 이용한 설계 시스템에 관한 것으로, 특히 직관적이고, 유저 친화적인 인터페이스를 통해 로직의 이해와 파악이 용이하며, 관제점 자동 입력을 통해 설계 오류를 최소화하는 PLC 제어 프로그램 설계방법, 및 그를 이용한 설계 시스템에 관한 것이다.
PLC 프로그램은 자동제어 설비를 제어하기 위한 프로그램으로, 기존의 릴레이, 타이머, 카운터와 같은 릴레이 제어반 기능을 LSI, 또는 TR과 같은 전자회로가 제어하도록 한다. 설비의 자동제어를 위한 PLC 제어 프로그램은 크게 LD(Ladder Diagram), IL(Instruction List), SFC(Sequential Function Chart), FBD(Function Block Diagram), 및 ST(Structured Test) 언어가 사용되며, 이들 중 LD, 및 IL 언어가 가장 대중적으로 이용된다.
IL 언어는 어셈블러 언어 형식을 따르며, LD 언어는 릴레이 로직과 유사한 형태를 갖는다. 도 1은 IL 언어로 작성된 제어 프로그램의 일 예를 나타내고, 도 2는 논리 기호 "OR"를 LD 언어로 표현한 일 예를 나타낸다.
먼저, 도 1을 참조하면, IL 언어로 기재된 프로그램은 변수(T, CT 1)를 정의 후, IF 문을 이용하여 펌프를 온-오프 제어하는 것을 나타낸다. 도 1에 도시된 프로그램은 작성자 이외의 비 전문가에게는 이해도와 직관성이 떨어지고, 프로그램 코드의 길이가 증가할수록 프로그램 작성자 이외에는 전체적인 내용을 이해하기 어려운 단점이 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면, LD 언어는 프로그램 코드를 로직 기호를 이용하여 작성하고, 로직 기호의 입력(A)과 출력(Oouput)을 정의하여 프로그램을 작성한다. LD 언어는 IL 언어에 비해 직관성이 좋고, 비 전문가도 이해하기가 비교적 용이하다. 그러나, LD 언어는 로직 기호(예컨대 "OR")를 이용하여 프로그램을 작성하므로 PLC 프로그램이 요구하는 다양한 조건식, 및 수식처리에 적합하지 않으며, 다이어그램의 개수가 늘어날수록 이해도와 직관성이 점차 감소하는 단점이 있다.
더욱이, IL 언어를 이용하여 모든 조건식과 수식을 일일이 정의하던 기존의 프로그램 작성자는 LD 언어로 작성된 프로그램에 적응하기가 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 PLC 프로그래밍을 좀 더 직관적이고, 타인이 쉽게 이해할 수 있도록 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법, 및 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 조건식, 및 수식을 처리하면서도 직관성을 높이는 PLC 제어 프로그램 설계방법, 및 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 미리 정의된 프로그램 구문이 포함된 적어도 하나의 다이어그램을 디스플레이장치의 일 측에 사용자 선택이 가능하게 표시하는 단계, 및 상기 다이어그램들 중 사용자 선택된 복수의 다이어그램이 사용자 정의된 위치에 각각 배치될 때, 상호 배치 관계에 따라 상기 선택된 다이어그램들의 구문을 참조하여 프로그램을 작성하는 단계에 의해 달성된다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 디스플레이장치를 구비하는 사용자 단말기에 설치되어 구동되며, 미리 정의된 프로그램 구조를 호출하는 다이어그램에 대한 선택 메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하고, 상기 선택메뉴에서 선택된 다이어그램을 사용자 정의된 위치에 배치하는 다이어그램 편집모듈, 및 상기 사용자 정의된 각 다이어그램의 위치 관계에 따라 상기 다이어그램에 대한 프로그램 구조를 연결하여 전체 프로그램 구조를 형성하는 프로그램 작성모듈;에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명은 텍스트 기반의 IL 언어, 기호 기반의 LD 언어와는 달리, PLC 프로그램의 전체 구조를 쉽게 이해하고 작성할 수 있도록 하며, 텍스트 기반의 PLC 언어와는 달리, 조건식, 및 수식을 간단히 처리할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 PLC 제어 프로그램 설계방법에 대한 개념도를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 개발자가 다이어그램 편집메뉴(61)에서 마우스 포인터(50)로 원하는 다이어그램을 선택하고, 선택한 다이어그램(61b)을 드래그 앤 드롭(Drag and drop)하여 원하는 위치에 배치할 때, PLC 제어 프로그램 설계 시스템은 개발자가 선택한 다이어그램에 설정된 구문을 참조하여 프로그램 코드를 작성한다.
이때, 작성되는 프로그램 코드는 개발자에 의해 변수, 조건식, 실행문, 및 수식등이 입력될 때 완전한 프로그램의 형태를 갖는, 일종의 프로그램 구조물에 해당한다.
또한, 여기서, 각 다이어그램에 해당하는 구문은, 텍스트 기반의 PLC 언어(예컨대 IL 언어)로 변환할 때, 조건문, 실행문, 수식 등을 처리하기 위한 명령어에 해당하는 것으로 각 다이어그램(61a ∼ 61n)은 미리 설정된 프로그램 양식을 구비한다. 예컨대, 다이어그램(61b-1)은 조건문(if 문)에 해당하고, 다이어그램(61b-2)은 실행문에 해당한다.
각 구문은 변수와 수식, 및 실행문을 포함하여 완성되며, 각 구문은 그 자체로는 프로그램을 완성하지 못한다.
따라서, 각 다이어그램(61a ∼ 61n)은 개발자가 원하는 변수, 수식, 및 실행 문을 기입할 수 있어야 한다. 이를 위해, 각 다이어그램(61a ∼ 61n)은 마우스와 같은 입력장치로 선택될 때, 변수, 수식, 및 실행문을 기입할 수 있도록 하는 입력창이 팝-업 되며, 개발자는 팝-업된 입력창을 통해 원하는 변수, 조건문, 및 실행문을 기입할 수 있다.
본 발명은 PLC 프로그램 개발을 위한 틀을 다이어그램의 형태로 제공하고, 개발자는 주어진 틀에 필요한 값을 입력하여 PLC 프로그램을 작성하도록 하는데 그 특징이 있다.
또한, 개발자가 입력한 변수값은 메모리(memory)에 저장되고, 메모리에 저장된 변수값은,
- 개발자가 해당 변수를 기입할 때 자동 완성되어 표시되도록 하거나,
- 화면의 일 측에 변수를 등록, 및 표시해 둠으로써, 개발자가 등록된 변수를 이용하도록 할 수 있다.
이에 따라, 개발자는 변수를 잘못 기재하는 오류로 인해 PLC 프로그램 전체가 오류를 일으키는 문제를 감소시키며, PLC 프로그램의 완성도는 증가한다.
도 4는 본 발명의 PLC 제어 설계 시스템의 일 예에 따른 블록개념도를 나타낸다.
도시된 PLC 제어 설계 시스템은, 다이어그램 편집모듈(110), 및 프로그램 작성모듈(120)을 구비한다.
다이어그램 편집모듈(110)은 사용자 단말기에 연결되는 디스플레이장치로 PLC 프로그램 작성을 위한 인터페이스를 제공하며, PLC 작성에 요구되는 다이어그 램을 개발자에게 제시한다.
바람직하게는, 다이어그램 편집모듈(110)은 인터페이스 모듈(111), 구문 입력모듈(112), 및 편집모듈(113)을 구비한다.
인터페이스 모듈(111)은 다이어그램이 둘 이상 그룹화된 다이어그램 편집메뉴(100a)를 디스플레이장치에 표시하고, 표시된 다이어그램들이 마우스와 같은 입력장치에 의해 디스플레이장치가 제공하는 화면 내에서 이동할 수 있도록 한다. 인터페이스 모듈(111)은 개발자가 화면에서 다이어그램을 선택 후, 마우스와 같은 입력장치로 화면의 일 측에 드래그 앤 드롭할 때, 다이어그램의 최종 위치, 및 다이어그램의 종류를 메모리(200)에 저장한다.
구문 입력모듈(112)은 화면에 배치된 다이어그램이 입력장치에 의해 선택될 때, 변수, 조건식, 및 실행문의 입력을 위한 입력창을 화면에 표시하고, 개발자가 입력한 변수, 조건식, 및 실행문을 획득하여 메모리(200)로 저장한다. 바람직하게는, 구문 입력모듈(112)은 다이어그램이 입력장치에 의해 선택될 때, 화면에 입력창을 팝-업 하고, 팝-업된 입력창을 통해 개발자가 원하는 변수, 조건식, 및 실행문을 획득한다.
편집모듈(113)은 개발자가 화면에 배치한 다이어그램에 대한 편집 메뉴를 제공하며, 개발자가 다이어그램을 편집할 때, 다이어그램뿐 아니라, 다이어그램의 속성값(변수, 조건식, 및 실행문 등)을 함께 편집한다. 편집모듈(113)은 반복되는 조건식이나 실행문을 반복 작성하지 않고 마우스로 간단히 복사하여 이용할 수 있도록 함은 물론, 불필요한 다이어그램과 그 속성값을 간단히 지우거나 변경할 수 있도록 한다.
또한, 편집모듈(113)은 개발자의 실수로 삭제된 다이어그램과 그 속성값을 다시 되돌릴 수 있도록 하며, 화면에 표시된 다이어그램이 복수일 때, 복수의 다이어그램들 사이의 위치 관계를 마우스와 같은 입력장치로 드래그 앤 드롭(drag and drop)하여 간단히 변경할 수 있도록 한다.
프로그램 작성모듈(120)은 개발자에 의해 선택되어 화면에 배열된 다이어그램이 둘 이상일 때, 배열된 다이어그램의 위치관계를 참조하여 실행 가능한 프로그램 코드를 작성한다. 또한, 작성된 프로그램 코드를 개발자가 원할 경우, 기존의 IL 언어와 같은 텍스트 기반의 언어로 변환하여 화면에 표시한다.
바람직하게는, 프로그램 작성모듈(120)은 개발자가 화면에 배열한 다이어그램의 순서에 따라 각 다이어그램에 설정된 구문을 이용하여 PLC 프로그램을 형성하는 작성모듈(121), 및 개발자가 원할 경우, 다이어그램의 형태로 표시된 PLC 프로그램을 텍스트 기반의 언어(예컨대 IL 언어)로 변환하는 변환모듈(122)을 구비한다. 작성모듈(121)은 구문 입력모듈(112)을 통해 개발자가 설정한 변수, 조건식, 및 실행문을 참조하며, 개발자가 복수의 다이어그램을 선택한 경우, 각 다이어그램의 위치 관계에 따라 프로그램 코드를 배치한다.
여기서, 다이어그램 편집모듈(110), 및 프로그램 작성모듈(120)은 개발툴 킷의 형태, 즉 하드웨어로 구현되거나, 사용자 단말기에서 구동하는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 인터페이스 모듈(111)이 제공하는 인터페이스 화면의 일 예를 나타낸 다.
도 5를 참조하면, 인터페이스 모듈(111)은 사용자 단말기에 연결되는 디스플레이장치의 화면에 편집화면을 표시하며, 편집화면의 상측에는 다이어그램이 모인 다이어그램 편집메뉴(60b)가 표시되고, 좌측에는 편집메뉴(62)가 표시되며, 화면의 우측에는 변환 메뉴(70)가 마련된다.
다이어그램 편집메뉴(61)에는 개발자에게 제공할 각종 다이어그램(61a ∼ 61n)이 배열된다. 다이어그램 편집메뉴(61)에 배열되는 다이어그램은 ansi x3.5나 iso 1028에 정의된 플로우 차트의 기호를 차용하며, ansi x3.5나 iso 1028에 정의된 기호를 개발에 편리하게 변형한 것을 이용할 수도 있다.
도면에서 참조부호 61b과 61n은 조건식에 해당하는 ansi x3.5나 iso 1028의 기호, 또는 기호를 변형한 것으로서, 참조부호 61b에 해당하는 다이어그램의 형태는 도 6에 도시된 형태를 가지고, 참조부호 61n에 해당하는 다이어그램의 형태는 도 7에 도시된 형태를 갖는다.
도 6은 참조부호 61b-1에 설정된 조건식을 만족하지 않을 때 참조부호 61b-2에 설정된 실행문을 수행하는 다이어그램(61b)을 나타내고, 도 7은 참조부호 61n-1에 설정된 조건식을 만족할 때, 참조부호 61n-2를 수행하고, 반대의 경우, 침조부호 61n-3에 설정된 실행문을 수행하는 다이어그램(61n)을 나타낸다.
만일, 개발자가 다이어그램(61n)을 선택하고, 선택한 다이어그램(61n)을 마우스와 같은 입력장치로 드래그 앤 드롭하여 화면에 배치하면, 도 7에 도시된 바와 같은 형태로 표시된다.
한편, 본 발명에서는 다이어그램의 형태를 이용하여 PLC 제어 프로그램을 설계할 수도 있으나, 개발자가 기존의 텍스트 기반 언어를 원할 경우, 다이어그램 작성 모드와 텍스트 작성 모드를 스위치 할 수 있다.
참조부호 "70"에 해당하는 변환 메뉴는 개발자가 작성중인 PLC 프로그램을 다이어그램 모드로 할 것인지, 텍스트 모드로 할 것인지를 결정한다. 만일, 변환 메뉴(70)가 선택될 경우, 도 5의 화면은 앞서 도 1을 통해 설명된 기존의 IL 언어의 형태로 창 전환이 이루어진다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 제어 프로그램 설계방법에 대한 흐름도를 나타낸다.
먼저, 개발자는 도 3에 도시된 바와 같은 인터페이스를 통해 PLC 제어 프로그램 설계 시스템이 제공하는 다이어그램 편집메뉴(61)에서 원하는 다이어그램을 입력장치로 선택한다(S301). 다음으로, 개발자는 선택한 다이어그램(예컨대 참조부호 61b)을 마우스의 포인터(50)를 이용하여 원하는 위치로 드래그 앤 드롭하여 배치한다(S302).
이때, PLC 제어 프로그램 설계 시스템은 다이어그램이 드래그 앤 드롭된 위치에 대한 위치정보를 획득한다. 만일, 개발자가 둘 이상의 다이어그램을 선택하고 선택한 다이어그램을 화면에 배치할 경우, 각 다이어그램의 위치 관계에 따라 프로그램이 실행될 순서와 조건이 변경된다.
다음으로, 화면에 복수의 다이어그램이 배치된 후, 개발자는 편집 메뉴(62)를 이용하여 복사, 잘라내기, 붙여넣기, 삭제, 및 되살리기를 수행할 수 있다. PLC 제어 프로그램 설계 시스템은 개발자에 의해 편집된 다이어그램의 종류와 다이어그램의 속성값을 메모리(200)에 저장한다. PLC 제어 프로그램 설계 시스템은 입력장치에 의해 특정 다이어그램이 선택될 때, 예컨대, 화면에 배치된 다이어그램들 중 어느 하나가 더블 클릭될 때, 이에 응답하여 속성값 편집을 위한 입력창을 팝-업(pop-up) 하고, 팝-업되는 입력창을 통해 개발자가 입력하는 변수값, 조건식, 및 실행문을 획득한다(S304).
PLC 제어 프로그램 설계 시스템은 획득한 설정값(변수값, 조건식, 및 실행문 등)을 각 다이어그램에 대해 설정된 구문에 적용하여 최종 프로그램 코드를 작성한다(S305).
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 IL 언어를 이용하여 PLC 프로그램을 작성하는 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 LD 언어를 이용하여 PLC 프로그램을 작성하는 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 PLC 제어 프로그램 설계방법에 대한 개념도,
도 4는 본 발명의 PLC 제어 설계 시스템의 일 예에 따른 블록개념도,
도 5는 인터페이스 모듈이 제공하는 인터페이스 화면의 일 예를 나타내는 도면,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 다이어그램의 형태에 대한 일 예를 나타내는 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 제어 프로그램 설계방법에 대한 흐름도를 나타낸다.

Claims (9)

  1. 미리 정의된 프로그램 구문이 포함된 적어도 하나의 다이어그램을 디스플레이장치의 일 측에 사용자 선택이 가능하게 표시하는 단계; 및
    상기 다이어그램들 중 사용자 선택된 복수의 다이어그램이 사용자 정의된 위치에 각각 배치될 때, 상호 배치 관계에 따라 상기 선택된 다이어그램들의 구문을 참조하여 프로그램을 작성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 다이어그램으로 작성되는 프로그램을 텍스트 기반으로 변환하는 변환 메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 다이어그램들을 복사, 삭제, 잘라내기, 및 붙이기 중 어느 하나의 기능을 구비하는 편집메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징을 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로그램을 작성하는 단계는,
    입력장치를 이용하여 상기 디스플레이장치에 표시된 다이어그램을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 다이어그램에 사용자 정의되는 구문을 입력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 입력장치를 이용하여 상기 다이어그램을 드래그 앤 드롭하여 원하는 위치에 배치하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다이어그램은,
    ISO 1028에 정의되는 기호인 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계방법.
  7. 디스플레이장치를 구비하는 사용자 단말기에 설치되어 구동되며, 미리 정의 된 구문을 포함하는 다이어그램 선택메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하고, 상기 다이어그램 선택메뉴에서 선택된 다이어그램을 사용자 정의된 위치에 배치하는 다이어그램 편집모듈; 및
    상기 사용자 정의된 복수의 다이어그램의 위치 관계에 따라 상기 각 다이어그램에 대한 구문을 연결하여 프로그램을 작성하는 프로그램 작성모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계 시스템.
  8. 디스플레이장치를 구비하는 사용자 단말기에 설치되어 구동되며, 미리 정의된 프로그램 구조를 호출하는 다이어그램에 대한 선택 메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하고, 상기 선택메뉴에서 선택된 다이어그램을 사용자 정의된 위치에 배치하는 다이어그램 편집모듈; 및
    상기 사용자 정의된 각 다이어그램의 위치 관계에 따라 상기 다이어그램에 대한 프로그램 구조를 연결하여 전체 프로그램 구조를 형성하는 프로그램 작성모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다이어그램 편집모듈은,
    상기 선택 메뉴를 상기 디스플레이장치에 표시하고, 선택된 다이어그램을 상기 디스플레이장치가 제공하는 화면의 표시영역에 배치하는 인터페이스 모듈;
    상기 표시영역에 배치된 적어도 하나의 다이어그램에 대해 복사, 잘라내기, 삭제, 및 되돌리기 중 어느 하나의 기능을 제공하는 편집모듈; 및
    상기 배치된 다이어그램 각각에 대한 설정값을 입력받는 입력창을 상기 표시영역에 나타내고, 상기 입력창을 통해 획득한 설정값을 상기 프로그램 작성모듈로 제공하는 구문 입력모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 제어 프로그램 설계 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160143297A (ko) 2015-06-05 2016-12-14 허창립 자동화 설비운용 plc 레벨변환용 자동화 제어보드
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