KR20220074151A

KR20220074151A - 통합 디지털 출력 장치

Info

Publication number: KR20220074151A
Application number: KR1020200162332A
Authority: KR
Inventors: 이경민
Original assignee: 알에스오토메이션주식회사
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-06-03

Abstract

본 발명의 통합 출력 장치는 PNP 타입과 NPN 타입의 두 종류 부하와 모두 연결 가능한 PLC 디지털 통합 출력 장치에 관한 것으로서, PLC의 출력을 부하와 연결하는 단자를 외부 단자라 정의할 때, 전원으로부터 외부 단자로 전류가 흘러 나가는 PNP 스위치; 전원으로부터 외부 단자로 전류가 흘러 들어오는 NPN 스위치; 를 포함하고, 부하를 외부 단자와 연결할 수 있다.

Description

통합 디지털 출력 장치{Integrated digital output device}

본 발명은 두 가지 타입의 디지털 출력 장치를 통합시킨 통합 디지털 출력 장치에 관한 것이다.

PLC(Programmable Logic Controller)는 기기와 설비가 수행할 각 동작과 순서, 그리고 고장일 때의 처치 등을 제어장치에 입력해두고, 제어장치가 내보내는 각 명령 신호에 따라 운전을 진행하는 제어를 말한다.

PLC의 출력부는 CPU에서 처리된 결과에 따라 출력기기를 동작시키는 부분이고, 싱크 타입(Sink type)과 소스 타입(Source type)의 두 가지 모듈로 나뉠 수 있다.

대부분의 PLC의 경우, 출력 모듈에 따라 PLC의 출력 타입이 고정되어 있어, 사용자가 하나의 출력 모듈에서 유연하게 싱크 또는 소스 타입을 선택하지 못하는 문제가 있어, 사용자가 필요에 따라 서로 다른 타입의 모듈을 따로 구입하거나 용도에 맞게 배선 작업을 변경해야 하기에 불편할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 PLC의 출력을 부하와 연결하는 단자를 외부 단자라 정의하고, 전원으로부터 외부 단자로 전류가 흘러 나가는 PNP 스위치; 전원으로부터 외부 단자로 전류가 흘러 들어오는 NPN 스위치; 를 포함하고, 부하를 외부 단자와 연결하는 통합 출력 장치를 제공하는 것이다.

기존에는 대부분의 경우에, PLC 출력 모듈에 따라 소스 타입이나 싱크 타입중 어느 하나로 PLC의 출력 타입이 고정되어 있다.

본 발명은 상기 두 가지 타입의 출력 모듈을 통합하여 사용자가 편의에 따라 선택할 수 있다.

본 발명의 통합 출력 장치는 전원으로부터 상기 외부 단자로 전류가 흘러 나가는 PNP 스위치; 전원으로부터 상기 외부 단자로 전류가 흘러 들어오는 NPN 스위치; 를 포함하고, 부하를 외부 단자와 연결할 수 있다.

제1 부하가 PNP 타입인 경우에는, 제1 부하의 일단은 전원의 음극에 연결되고, 부하의 타단은 제1 스위치부의 제1 PNP 스위치와 연결될 수 있다.

제2 부하가 NPN 타입인 경우에는, 제2 부하의 일단은 전원의 양극에 연결되고, 부하의 타단은 제2 스위치부의 제2 NPN 스위치와 연결될 수 있다.

사용자가 부하의 타입을 모르는 경우에는, 스위치부에 출력 제어 신호를 보내 특정 타입의 스위치를 on상태로 하고, 부하의 일단을 전원의 양극 또는 음극에 연결시키며, 부하의 타단을 PNP 스위치 또는 NPN 스위치에 연결시켜 부하의 타입을 파악할 수 있다.

통합 출력 장치는 하나 이상의 스위치부를 포함할 수 있다.

각각의 스위치부는 PNP 스위치와 NPN 스위치를 포함할 수 있다.

부하는 각 스위치부의 수만큼 마련될 수 있다.

각각의 부하마다 외부 단자를 통해 연결되는 복수의 스위치부가 구비되고, 각각의 스위치부는 PNP 스위치 및 NPN 스위치를 하나씩 포함할 수 있다.

각 스위치부의 PNP 스위치 또는 NPN 스위치에 설정부가 마련될 수 있다.

사용자는 설정부를 통해 상기 출력 제어 신호를 제어할 수 있다.

이러한 방법으로 사용자가 부하의 타입을 이미 아는 경우 뿐만 아니라 모르는 경우에도, 사용자는 어느 경우나 편리하게 통합 출력를 부하에 연결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 비교예로서 PLC 출력 장치를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 통합 출력 장치을 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 설정부가 마련된 통합 출력 장치를 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 외부 단자가 하나만 구비된 통합 출력 장치를 도시한 회로도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

PLC 입력부는 릴레이를 포함할 수 있고, 결선에 의해 전류는 양방향으로 흐를 수 있다.

PLC 출력부는 트랜지스터를 포함할 수 있고, 전류는 한쪽 방향으로만 흐를 수 있다.

싱크 타입(Sink type)의 출력 모듈은 릴레이나 솔레노이드 코일 등의 동작기기를 움직이는 부하가 접속되는 PLC의 출력 접점이 전류가 밖에서 흘러들어가는 형태의 모듈을 말합니다. 회로상에서 NPN 스위치로 표시할 수 있다.

소스 타입(Source type)의 출력 모듈은 PLC의 출력부에 P상이 접속되어 PNP 타입의 반도체로 릴레이나 솔레노이트 코일 등의 동작기기를 움직이는 부하가 접속되어 PLC에서 밖으로 전류가 흘러나올 수 있다. 회로상에서 PNP 스위치로 표시할 수 있다.

도 1의 (a)는 싱크 출력 장치(1)를 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 소스 출력 장치(2)를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 싱크 출력 장치(1)의 경우에는 부하의 일단이 전원의 양극과 전기적으로 접속되고, 부하의 타단은 NPN 스위치의 N단과 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 전류는 싱크 출력 장치(1)로 흘러 들어갈 수 있어 정상 작동할 수 있다.

싱크 출력 장치(1)의 경우에는 부하의 일단이 전원의 음극과 전기적으로 접속되며, 부하의 타단은 PNP 스위치의 P단과 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서, 전류는 싱크 출력 장치(1)에서 흘러 나올 수 있어 정상 작동할 수 있다.

예를 들면, PLC 출력 모듈에 따라 PLC의 출력 타입이 고정되어 있어, 사용자가 하나의 출력 모듈에서 유연하게 싱크 또는 소스 타입을 선택하지 못하는 문제가 있어, 사용자가 필요에 따라 서로 다른 타입의 모듈을 따로 구입하거나 용도에 맞게 배선 작업을 변경해야 하므로 불편할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 두 가지 타입의 출력 모듈을 통합하여 사용자가 편의에 따라 선택할 수 있다.

도 2를 참조하면, 통합 출력 장치(100)는 하나 이상의 스위치부(200)를 포함할 수 있다.

각각의 스위치부(200)는 PNP 스위치와 NPN 스위치를 포함할 수 있다.

제1 스위치부(210)는 제1 PNP 스위치(212)와 제2 NPN 스위치(224)를 포함할 수 있고, 제2 스위치부(220)는 제2 PNP 스위치(222)와 제2 NPN 스위치(224)를 포함할 수 있다.

각 스위치부의 PNP 스위치의 일단은 전원의 양극에 전기적으로 접속될 수 있고, PNP 스위치의 타단은 부하와 전기적으로 접속될 수 있다.

제1 PNP 스위치(212)와 제2 PNP 스위치(222)는 전원의 양극과 전기적으로 접속될 수 있다.

각 스위치부의 NPN 스위치의 일단은 전원의 음극에 전기적으로 접속될 수 있고, PNP 스위치의 타단은 부하와 전기적으로 접속될 수 있다.

제1 NPN 스위치(214)와 제2 NPN 스위치(224)는 전원의 음극과 전기적으로 접속될 수 있다.

각각의 스위치부는 출력 제어 신호에 의해서 제어될 수 있다.

제1 출력 제어 신호는 제1 PNP 스위치(212) 및 제1 NPN 스위치(214)를 제어할 수 있고, 제2 출력 제어 신호는 제2 PNP 스위치(222) 및 제2 NPN 스위치(224)를 제어할 수 있다.

부하는 스위치부(200)의 수만큼 마련될 수 있다.

사용자는 부하의 타입에 따라, 해당 부하의 일단을 전원의 양극 또는 음극에 연결시키고, 타단을 소정의 스위치부(200)의 PNP 스위치의 일단 또는 NPN 스위치의 일단에 연결시킬 수 있다.

제1 부하가 PNP 타입인 경우에는, 제1 부하의 일단은 전원의 음극에 연결되고, 부하의 타단은 제1 스위치부(210)의 제1 PNP 스위치(212)와 연결될 수 있다.

제2 부하가 NPN 타입인 경우에는, 제2 부하의 일단은 전원의 양극에 연결되고, 부하의 타단은 제2 스위치부(220)의 제2 NPN 스위치(224)와 연결될 수 있다.

사용자가 부하의 타입을 모르는 경우에는, 스위치부(200)에 출력 제어 신호를 보내 특정 타입의 스위치를 on상태로 하고, 부하의 일단을 전원의 양극 또는 음극에 연결시키며, 부하의 타단을 PNP 스위치 또는 NPN 스위치에 연결시켜 부하의 타입을 파악할 수 있다.

제1 출력 제어 신호로 PNP 스위치만 on된 상태에서, 사용자가 제1 부하의 일단을 전원의 음극에 연결하고, 타단을 PNP 스위치에 연결시킨 경우, 부하가 NPN 타입이라면, 전류가 흐르지 않을 수 있다. 따라서, 사용자는 제1 출력 제어 신호에 NPN 스위치만 on 시키고, 다시 제1 부하의 일단을 전원의 양극에 연결하며, 타단을 NPN 스위치에 연결시키면 전류가 흐를 수 있다.

마찬가지로, 제2 출력 제어 신호로 NPN 스위치만 on된 상태에서, 사용자가 제2 부하의 일단을 전원의 양극에 연결하고, 타단을 NPN 스위치에 연결시킨 경우, 부하가 PNP 타입이라면, 전류가 흐르지 않을 수 있다. 따라서, 사용자는 제2 출력 제어 신호에 PNP 스위치만 on시키고, 다시 제2 부하의 일단을 전원의 음극에 연결하며, 타단을 NPN 스위치에 연결시키면 전류가 흐를 수 있다.

이러한 방법으로 사용자가 부하의 타입을 이미 아는 경우 뿐만 아니라 모르는 경우에도, 사용자는 어느경우나 편리하게 통합 출력를 부하에 연결할 수 있다.

도 3을 참조하면, 각 스위치부(200)의 PNP 스위치 또는 NPN 스위치에 설정부(300)가 마련될 수 있다.

사용자는 설정부(300)를 통해 상기 출력 제어 신호를 제어할 수 있다.

사용자는 통신등을 통해 원격으로 설정부(300)를 제어하거나 로컬로 직접 제품에 접근하여 스위치로 설정부(300)를 제어할 수 있다.

상기 로컬 스위치는 DIP 스위치(DIP switch, Dual-inline package switch)일 수있다.

DIP 스위치는 DIP 안에 설치한 일련의 on/off 토글스위치로서, 양단의 회로를 이어주는 역할을 한다. 또한 하드웨어의 변경 없이 사용자가 회로기판 상에서 기능을 임의로 선택할 수 있다.

제1 PNP 설정부(310)는 제1 PNP 스위치(212)와 연결되게 마련될 수 있고, 제1 NPN 설정부(312)는 제1 NPN 스위치(214)와 연결되게 마련될 수 있다.

제2 PNP 설정부(320)는 제2 PNP 스위치(222)와 연결되게 마련될 수 있고, 제2 NPN 설정부(322)는 제2 NPN 스위치(224)와 연결되게 마련될 수 있다.

상기의 각각의 스위치부(200)가 부하와 접속되는 외부 단자는 하나로 될 수 있다.

상기에 설명한 사용자가 부하의 타입을 모르고, 스위치부(200)에 외부 단자가 두 개인 경우에는, 각각의 스위치부(200)에의 PNP 스위치 또는 NPN 스위치로의 접속을 바꿔야하는 불편이 있을 수 있다.

도 4를 참조하면, PNP 스위치와 NPN 스위치는 스위치부(200)의 하나의 외부 단자로 부하와 연결될 수 있다.

상기와 같이 스위치부(200)에 부하와 연결되는 하나의 외부 단자만 있는 경우에, 사용자는 각 스위치부(200)의 외부 단자에 부하를 연결하고, 전원의 극성만 교체하면서 부하의 타입을 결정할 수 있어, 타입을 모르는 부하와 PLC 출력 장치와의 연결시간을 단축할 수 있다.

사용자가 부하의 일단을 전원의 음극에 연결하고, 타단을 제1 스위치부(210)의 외부 단자와 연결하는 경우, 제1 부하가 PNP 타입이라면, 사용자는 제1 PNP 스위치(212)에 설정부(300)에 제어 신호를 보내고, 제1 부하에 전류가 흐를 수 있다.

사용자가 제1 부하의 일단을 전원의 음극에 연결하고, 타단을 제1 스위치부(210)의 외부 단자와 연결하는 경우, 부하가 NPN 타입이라면, 사용자는 제1 PNP 설정부(310)에 제어 신호를 보내고, 제1 부하에 전류가 흐르지 않을 수 있다. 사용자는 전원의 양극에 제1 부하의 일단을 연결하고, 제1 NPN 설정부(312)에 제어 신호를 보내면 제1 부하에 전류가 흐를 수 있다.

이러한 방법으로 사용자가 부하의 타입을 이미 아는 경우 뿐만 아니라 모르는 경우에도, 사용자는 본 발명의 설정부(300)와 스위치부(200)의 하나의 외부단자로 인해, 어느 경우나 편리하게 통합 출력 장치(100)를 부하에 연결할 수 있다.

따라서, 통합 디지털 출력 장치는 출력 타입에 따라 나뉘어진 두 개의 PLC 디지털 출력 모듈을 하나의 디지털 출력 모듈로 통합함으로써, 사용자가 하나의 디지털 출력 모듈에서 싱크 또는 소스 타입을 유연하게 선택할 수 있는 시스템을 제공할 수 있다.

상기 두 개의 출력 타입을 통합함으로써, 사용자는 부하에 따라 원하는 타입을 선택할 수 있고, 효율적인 설비 공간의 활용에 의해 경비를 절감할 수 있다.

1... 싱크 출력 장치 2... 소스 출력 장치
100... 통합 출력 장치 200... 스위치부
210... 제1 스위치부 212... 제1 PNP 스위치
214... 제1 NPN 스위치 220... 제2 스위치부
222... 제2 PNP 스위치 224... 제2 NPN 스위치
300... 설정부 310... 제1 PNP 설정부
312... 제1 NPN 설정부 320... 제2 PNP 설정부
322... 제2 NPN 설정부

Claims

PLC의 출력을 부하와 연결하는 단자를 외부 단자라 정의할 때, 전원으로부터 상기 외부 단자로 전류가 흘러 나가는 PNP 스위치;
상기 전원으로부터 상기 외부 단자로 전류가 흘러 들어오는 NPN 스위치; 를 포함하고,
상기 부하를 상기 외부 단자와 연결하는 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 PNP 스위치의 일단은 상기 전원의 양극과 연결되고, 상기 PNP 스위치의 타단은 상기 외부 단자를 통해 상기 부하와 연결되며,
상기 NPN 스위치의 일단은 상기 전원의 음극과 연결되고, 상기 NPN 스위치의 타단은 상기 외부 단자를 통해 상기 부하와 연결되는 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 외부 단자를 통해 상기 PNP 스위치와 연결되는 경우 정상 작동하는 부하를 제1 타입이라 정의하고, 상기 외부 단자를 통해 상기 NPN 스위치와 연결되는 경우 정상 작동하는 부하를 제2 타입이라 정의할 때,
상기 부하가 제1 타입이며 상기 NPN 스위치에 연결된 경우에는 상기 부하에 전류가 흐르지 않고,
사용자가 상기 제1 타입 부하의 일단을 상기 전원의 음극과 연결하고 상기 제1 타입 부하의 타단을 상기 PNP 스위치의 외부 단자에 연결하면, 상기 제1 타입 부하에 전류가 흐르며,
상기 부하가 제2 타입이고 상기 PNP 스위치에 연결된 경우에는 상기 부하에 전류가 흐르지 않고,
사용자가 상기 제2 타입 부하의 일단을 상기 전원의 양극과 연결하고 상기 제2 타입 부하의 타단을 상기 NPN 스위치의 외부 단자에 연결하면, 상기 제2 타입 부하에 전류가 흐르는 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 부하가 복수로 마련되고,
상기 각각의 부하마다 상기 외부 단자를 통해 연결되는 복수의 스위치부가 구비되며,
상기 각각의 스위치부는 상기 PNP 스위치 및 상기 NPN 스위치를 하나씩 포함하는 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 PNP 스위치와 NPN 스위치에 설정부가 마련되고,
사용자는 원격 또는 로컬로 상기 설정부에 출력 제어 신호를 보내, 각 설정부와 연결된 상기 PNP 스위치 또는 상기 NPN 스위치를 제어하는 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 외부 단자는 단수인 통합 출력 장치.
제1 항에 있어서,
상기 PNP 스위치와 NPN 스위치에 설정부가 마련되고,
상기 외부 단자는 단수이며,
외부 단자를 통해 PNP 스위치와 연결되는 경우 정상 작동하는 부하를 제1 타입이라 정의하고, 외부 단자를 통해 NPN 스위치와 연결되는 경우 정상 작동하는 부하를 제2 타입이라 정의할 때,
상기 부하가 제1 타입이며 상기 NPN 스위치만 on인 경우에는 상기 부하에 전류가 흐르지 않고,
사용자가 상기 제1 타입 부하의 일단을 상기 전원의 음극과 연결하며 상기 설정부에 출력 제어 신호를 보내 상기 PNP 스위치만 on 시키면, 상기 제1 타입 부하에 전류가 흐르고,
상기 부하가 제2 타입이며 상기 PNP 스위치만 on인 경우에는 상기 부하에 전류가 흐르지 않으며,
사용자가 상기 제2 타입 부하의 일단을 상기 전원의 양극과 연결하며 상기 설정부에 출력 제어 신호를 보내 상기 NPN 스위치만 on 시키면 상기 제2 타입 부하에 전류가 흐르는 통합 출력 장치.