KR20130117377A - 아날로그 출력 장치 - Google Patents

아날로그 출력 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130117377A
KR20130117377A KR1020120039553A KR20120039553A KR20130117377A KR 20130117377 A KR20130117377 A KR 20130117377A KR 1020120039553 A KR1020120039553 A KR 1020120039553A KR 20120039553 A KR20120039553 A KR 20120039553A KR 20130117377 A KR20130117377 A KR 20130117377A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driver
signal line
signal
analog
current
Prior art date
Application number
KR1020120039553A
Other languages
English (en)
Inventor
남제우
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
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 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020120039553A priority Critical patent/KR20130117377A/ko
Publication of KR20130117377A publication Critical patent/KR20130117377A/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
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • 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
    • G05B2219/11—Plc I-O input output

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

본 발명은 신호선에 제어 전류를 출력하여, 밸브, 스위치, 전기 히터 등 각종 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치에 관한 것으로서, 제어 전류를 출력하는 신호선이 구동기를 통해 다시 인입되도록 구성되고, 단선 감지부는 아날로그 출력 장치로 다시 인입된 신호선에 전류가 흐르는지의 여부를 감지한다. 이에 따라, 아날로그 출력 장치가 신호선의 단선 여부를 스스로 감지할 수 있으므로, 구동기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 그것이 신호선의 단선 때문인지 아니면 구동기 자체의 오류 때문인지를 알 수 있게 된다.

Description

아날로그 출력 장치{ Analog Output Apparatus }
본 발명은 아날로그 출력 장치에 관한 것으로서, 특히 신호선에 제어 전류를 출력하여 각종 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치가 신호선의 단선 상태를 스스로 진단할 수 있도록 한다.
산업 현장에는 밸브, 스위치, 전기 히터 등 각종 구동기를 제어하는 다양한 제어 장치가 사용된다. 예컨대 피엘시(PLC: Programmable Logic Controller) 시스템에 사용되는 아날로그 출력 장치는 제어 전류를 이용하여 구동기를 제어한다.
통상적으로 제어 장치와 구동기는 설치 위치가 떨어져 있는 경우가 많으며, 제어 전류를 전달하기 위하여 전기 배선(신호선)이 사용된다.
도 1은 아날로그 출력 장치(11)가 구동기(12)를 제어하는 예를 도시한 것으로서, 아날로그 출력 장치(11)는 구동기(12)로 제어 전류(I_out)를 출력하고, 제어 전류(I_out)는 구동기(12)의 부하(12-1)로 인가된다. 아날로그 출력 장치(11)는 제어 전류의 크기를 조절하여 구동기(12)를 제어한다.
그런데, 전기 배선은 여러 가지 요인에 의해 단선될 수 있으며, 전기 배선이 단선되면 제어 전류가 구동기(12)로 전달될 수 없다.
이 경우 종래의 아날로그 출력 장치(11)는 제어 전류가 구동기(12)로 전달되고 있는지의 여부를 알 수 없어 오동작에 적절한 대응을 하기 어렵다.
또한, 구동기(12)가 동작하지 않는 경우 그 이유가 전기 배선의 단선 때문인지 아니면 구동기 자체의 동작 오류 때문인지도 판별하기 어렵다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 신호선을 통해 제어 전류를 출력하여 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치가 신호선의 단선 여부를 스스로 감지하여, 구동기의 제어 상태와 오동작의 이유를 정확히 파악할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라 신호선을 통해 제어 전류를 출력하여 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치는, 상기 신호선이 구동기를 통해 다시 인입되도록 구성되고, 상기 다시 인입된 신호선에 전류가 흐르는지의 여부를 감지하는 단선 감지부를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 아날로그 출력 장치는, 구동기를 제어하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서; 상기 마이크로 프로세서가 출력하는 디지털 제어신호를 아날로그 전압신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부; 상기 디지털/아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 전압신호를 전류신호로 변환하여 신호선을 통해 상기 구동기로 출력하는 전압/전류 변환부; 및 상기 구동기를 통해 다시 인입되는 상기 신호선에 전류가 흐르는지의 여부를 감지하는 단선 감지부를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 상기 마이크로 프로세서는 상기 단선 감지부의 감지 결과에 따라 상기 신호선의 단선 여부를 판단한다.
상기 단선 감지부는, 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부; 상기 기준전압 생성부에서 생성된 기준 전압이 하나의 입력단에 인가되는 비교기; 및 상기 다시 인입되는 신호선에 흐르는 전류에 따라 상기 비교기의 타 입력단에 일정 전압을 인가하기 위한 저항소자를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 신호선을 통해 제어 전류를 출력하여 각종 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치가 신호선의 단선 여부를 스스로 감지할 수 있다. 이에 따라 구동기가 정상적으로 동작하는지의 여부뿐만 아니라, 구동기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 그것이 신호선의 단선 때문인지 아니면 구동기 자체의 오류 때문인지를 알 수 있게 된다. 그러므로, 구동기가 정상적으로 동작하지 않는 경우 그 원인에 따라 적절하게 대응할 수 있다.
도 1은 종래 아날로그 출력 장치를 통한 구동기 제어를 설명하는 예,
도 2는 본 발명에 따른 아날로그 출력 장치의 일 실시예,
도 3은 단선 감지부에 관한 일 실시예,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 아날로그 출력 장치의 구체적인 실시예와 그 동작 과정을 설명하는 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명과 관련하여 아날로그 출력 장치란 신호선을 통해 제어 전류를 출력하여, 밸브, 스위치, 전기 히터 등 각종 구동기를 제어하는 일체의 장치를 말한다.
아날로그 출력 장치의 예로는 피엘시(PLC) 시스템에 구비되어 아날로그 출력 기능을 수행하는 아날로그 출력 모듈을 들 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 아날로그 출력 장치(20)의 일 실시예를 보인 것으로서, 아날로그 출력 장치(20)는 구동기(12)로 제어 전류(I_out)를 출력하며, 제어 전류(I_out)는 구동기(12)의 부하(12-1)로 인가된다.
즉, 아날로그 출력 장치(20)는 제어 전류의 크기를 조절하여 구동기(12)의 동작을 제어한다.
예를 들자면, 구동기(12)가 온/오프(On/Off) 스위치인 경우 아날로그 출력 장치(20)는 제어 전류를 출력하거나 또는 중지하여 해당 스위치를 열림이나 닫힘 상태로 제어할 수 있고, 구동기(12)가 전기 히터라면 제어 전류의 크기를 제어하여 히터의 온도를 조절할 수 있다.
특히, 신호선(15)은 구동기(12)를 경유하여 다시 아날로그 출력 장치(20)로 인입된다. 즉, 아날로그 출력 장치(20)가 출력한 제어 전류는 구동기의 부하(12-1)를 거쳐 다시 아날로그 출력 장치(20)로 돌아온다.
아날로그 출력 장치(20)는 단선 감지부(21)를 포함하여 구성되며, 단선 감지부(21)는 다시 인입된 신호선(15)에 전류가 흐르는지의 여부를 감지한다.
아날로그 출력 장치(20)는 구동기(12)로 출력한 제어 전류가 다시 인입되면 최소한 구동기(12)와의 사이에 연결된 신호선(15)은 단선 상태가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 그러나 구동기(12)로 출력한 제어 전류가 다시 인입되지 않는다면, 구동기(12)와의 사이에 연결된 신호선(15)이 단선 상태인 것으로 판단할 수 있다.
도 3은 단선 감지부(21)에 관한 일 실시예를 도시한 것으로서, 단선 감지부(21)는 비교기(Comparator,21-1), 기준전압 생성부(21-2), 저항 소자(R) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
잘 알려진 바와 같이 비교기(21-1)는 두 개의 입력단을 가지고 있으며, 두 입력단에 인가되는 전압의 크고 작음에 따라 하이(High) 상태 또는 로우(Low) 상태의 전압을 출력한다.
기준전압 생성부(21-2)는 기준 전압(Vref)을 생성한다.
비교기(21-1)의 입력단 하나에는 기준전압 생성부(21-2)에서 생성된 기준 전압(Vref)이 인가되며, 비교기(21-1)의 타 입력단에는 피드백 되어 인입되는 신호선(15)이 연결됨과 동시에 접지와의 사이에 저항 소자(R)가 연결된다.
그러면, 저항 소자(R)에는 구동기(12)로부터 피드백 되어 다시 인입되는 신호선(15)에 흐르는 전류에 따라 일정 전압이 인가된다.
일반적으로 비교기(21-1)의 입력 저항은 매우 크기 때문에 신호선(15)으로 다시 인입되는 전류가 I_return 이라면, 저항 소자 R에는 대략 '저항소자 R의 저항값 ×I_return' 만큼의 전압이 인가된다.
아날로그 출력 장치(20)가 제어 전류를 출력한 후 신호선(15)이 정상 상태라면 저항 소자(R)에 전압이 인가되어 비교기(21-1)의 출력단 전압은 하이 상태가 되고, 신호선(15)이 단선 상태라면 저항 소자(R)에 전압이 인가되지 않을 것이므로 비교기(21-1)의 출력단 전압은 로우 상태가 된다.
그러므로, 아날로그 출력 장치(20)는 비교기(21-1)의 출력단 전압을 조사함으로써 신호선(15)의 단선 여부를 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 아날로그 출력 장치(20)의 구체적인 실시예를 도시한 것으로서, 마이크로 프로세서(22), 디지털/아날로그 변환부(23), 전압/전류 변환부(24), 단선 감지부(21)를 포함하여 이루어질 수 있다.
마이크로 프로세서(22)는 구동기(12)를 제어하기 위한 디지털 제어신호를 출력하고, 단선 감지부(21)의 감지 결과를 이용하여 신호선(15)의 단선 여부를 판단한다.
디지털/아날로그 변환부(23)는 마이크로 프로세서(22)가 출력하는 디지털 제어신호를 아날로그 전압으로 변환하고, 전압/전류 변환부(24)는 디지털/아날로그 변환부(23)에서 변환된 아날로그 전압을 전류신호로 변환하여 신호선(15)을 통해 구동기(12)로 출력한다. 전압/전류 변환부(24)를 통해 변환된 전류가 구동기(12)에 대한 제어 전류가 된다.
신호선(15)은 구동기(12)를 경유하여 다시 아날로그 출력 장치(20)로 인입되며, 단선 감지부(21)는 신호선(15)에 전류가 흐르는지의 여부를 감지한다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예의 아날로그 출력 장치(20)가 동작하는 과정을 보인 것이다.
마이크로 프로세서(22)가 구동기(12)를 제어하기 위한 디지털 제어신호를 출력하면(S51), 디지털/아날로그 변환부(23)는 마이크로 프로세서(22)가 출력하는 디지털 제어신호를 아날로그 전압으로 변환하고(S52), 전압/전류 변환부(24)는 디지털/아날로그 변환부(23)에서 변환된 아날로그 전압을 전류로 변환하여 신호선(15)을 통해 구동기(12)로 출력한다(S53).
예컨대 제어 전류는 4~20 mA의 크기를 가질 수 있으며, 마이크로 프로세서(22)는 제어 전류량에 해당하는 디지털 제어신호를 출력한다.
전압/전류 변환부(24)에서 출력된 제어 전류(I_out)는 구동기(12)로 전달되어 구동기의 부하(12-1)를 통해 아날로그 출력 장치(20)로 다시 인입된다.
아날로그 출력 장치(20)로 다시 인입된 전류(I_return)는 단선 감지부(21)의 저항 소자(R)를 통해 흐른다. 이에 따라, 저항 소자(R)에는 일정 전압(V)이 발생하게 된다. 만일 신호선(15)이 단선 상태라면, 저항 소자(R)에는 전류가 흐르지 않으므로 전압이 인가되지 않는다.
위에서 설명한 바와 같이, 단선 감지부(21)의 비교기(21-1)는 기준 전압(Vref)과, 저항 소자(R)에 인가되는 전압(V)의 크기에 따라 하이 상태 또는 로우 상태의 출력 값을 나타 내며, 비교기(21-1)의 출력은 마이크로 프로세서(22)의 입력 포트에 전달된다.
마이크로 프로세서(22)는 전압/전류 변환부(24)에서 제어 전류가 출력된 후 안정화 될 때까지의 일정 시간을 기다린 다음(S54), 단선 감지부(21)의 비교기(21-1)의 출력값을 읽는다(S55).
그리고, 마이크로 프로세서(22)는 비교기(21-1)의 출력값이 하이 상태인 경우에는 신호선(15)이 정상인 것으로 판단하고(S56,S57), 비교기(21-1)의 출력값이 로우 상태인 경우에는 신호선(15)이 단선인 것으로 판단한다(S58).
상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.
11,20: 아날로그 출력 장치 12: 구동기
12-1: 부하 15: 신호선
21: 단선 감지부 21-1: 비교기
21-2: 기준전압 생성부 R: 저항 소자
22: 마이크로 프로세서 23: 디지털/아날로그 변환부
24: 전압/전류 변환부

Claims (3)

  1. 신호선을 통해 제어 전류를 출력하여 구동기를 제어하는 아날로그 출력 장치에 있어서,
    상기 신호선이 상기 구동기를 통해 다시 인입되고,
    상기 다시 인입된 신호선에 전류가 흐르는지의 여부를 감지하는 단선 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 출력 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 출력 장치는, 상기 구동기를 제어하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 마이크로 프로세서;
    상기 마이크로 프로세서가 출력하는 디지털 제어신호를 아날로그 전압신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부; 및
    상기 디지털/아날로그 변환부에서 변환된 아날로그 전압신호를 전류신호로 변환하여 상기 신호선을 통해 상기 구동기로 출력하는 전압/전류 변환부를 포함하여 이루어지고,
    상기 마이크로 프로세서는 상기 단선 감지부의 감지 결과에 따라 상기 신호선의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 아날로그 출력 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단선 감지부는 기준전압을 생성하는 기준전압 생성부;
    상기 기준전압 생성부에서 생성된 기준 전압이 하나의 입력단에 인가되는 비교기; 및
    상기 다시 인입되는 신호선에 흐르는 전류에 따라 상기 비교기의 타 입력단에 일정 전압을 인가하기 위한 저항소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 출력 장치.
KR1020120039553A 2012-04-17 2012-04-17 아날로그 출력 장치 KR20130117377A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120039553A KR20130117377A (ko) 2012-04-17 2012-04-17 아날로그 출력 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120039553A KR20130117377A (ko) 2012-04-17 2012-04-17 아날로그 출력 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130117377A true KR20130117377A (ko) 2013-10-28

Family

ID=49636154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120039553A KR20130117377A (ko) 2012-04-17 2012-04-17 아날로그 출력 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130117377A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089181A (ko) * 2014-01-27 2015-08-05 엘에스산전 주식회사 아날로그 전류 출력모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089181A (ko) * 2014-01-27 2015-08-05 엘에스산전 주식회사 아날로그 전류 출력모듈

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10579085B2 (en) Power distribution unit and fault detecting method
US7835125B2 (en) Circuit for safe forwarding of an analog signal value
US9664724B2 (en) Device and method for monitoring and switching a load circuit
KR101764735B1 (ko) 누수감지센서의 구동회로
CN109792401B (zh) 用于电流调制地通过电流回路传输数据的通信系统
US7005859B2 (en) Circuit arrangement and method for monitoring a current circuit
US9470723B2 (en) PLC analog output module
CN109428486B (zh) 用于遵守电源的输出参数的最大值的方法和电路
WO2007007111A2 (en) Current measurement apparatus
CN105322810A (zh) 电源转换装置及其电流反馈信号异常时的保护方法
CN104571241B (zh) 电压稳压电路及其方法
KR101381533B1 (ko) 단선 감지 장치
KR20130117377A (ko) 아날로그 출력 장치
CN105738750A (zh) 用于识别用来操控多相致动器的控制设备的故障电流的方法和监控装置
US20230075730A1 (en) Apparatus for detecting motor failure
US9685942B2 (en) Circuit arrangement for the protection of at least one component of a two wire electrical current loop
CN103792984A (zh) 电源供应器的过电流保护芯片及其设定方法
CN107024237B (zh) 具有至少两个外围单元和一个传感器的装置
CN108780118B (zh) 带至少两个冗余的用于测量电流的模拟输入单元的装置
US9214853B2 (en) Two-wire transmitter starter circuit and two-wire transmitter including the same
CN106980261B (zh) 定位器
CN213875826U (zh) 一种自检电路、残余电流检测装置及变流器
JP3553481B2 (ja) 測定装置
CN109782660B (zh) 一种兼容电压型和电流型模拟量输入的控制电路及装置
CN109787573B (zh) 用于故障安全地读取模拟的输入信号的输入电路

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination