KR910000875B1 - 프로그램어블 로직콘트롤러에서 입출력 모듈의 번지지정이 필요없는 직렬 데이타 전송방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

프로그램어블 로직콘트롤러에서 입출력 모듈의 번지지정이 필요없는 직렬 데이타 전송방법 및 장치

제1도는 종래의 입출력 데이타 전송 블록도.

제2도는 본 발명의 회로도.

제3도는 제2도중 제2입출력 모듈의 상세회로도.

제4도는 데이타 통신시 제2도의 등가회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제어부 200,300,400,500 : 입출력 모듈

10-13 : 직병렬 레지스터 70-73 : 병직렬 레지스터

본 발명은 프로그램어블 로직콘트롤러(Programable Logic Controller : 이하 PLC라 함)에 있어서 제어부와 각 입출력 모듈간의 데이타 전송에 관한 것으로, 특히 입출력 모듈의 번지지정이 필요없는 데이타 전송방법 및 장치에 관한 것이다.

통상적으로 PLC는 동작 처리 순서를 지시하는 프로그램을 제어장치내에서 기억하여 그 프로그램에 따라 자동적으로 처리동작을 하는 프로그램 내장형 처리장치(Stored Program System)를 의미하는데 제어부, 입출력 모듈로 크게 나누고 있다.

여기서 상기 제어부는 PLC의 두뇌에 해당하는 부분으로 메모리에서 프로그램을 읽어들이거나 입력 모듈에서 정보(신호)를 받아들여 출력모듈에 해설, 연산, 결과 신호를 내보내는 일을 주로 하며, 상기 입력 모듈은 조작스위치나 검출스위치와 같은 입력기기에서 보내온 입력신호나 상태를 제어부에서 처리할 수 있도록 전기 신호로 변환하여 전달해 주는 역할을 하고, 상기 출력 모듈은 프로그램의 지시에 따라 입력된 신호를 외부의 출력기기에 전달해 주는 일을 한다.

종래의 데이타 전송장치는 제1도와 같이 구성되어 있었으며, 하기한 바와 같은 데이타 전송 방법을 채택하고 있었다.

제어부(100)는 데이타를 수신 또는 송신하고자 하는 입출력 모듈에 칩셀렉트 신호를 인가하여 임의의 입력 혹은 출력 모듈을 선택한 후 데이타를 수신 또는 송신하기 위한 전송 제어신호를 라인(STS)을 통해 출력함으로써 라인(DS)을 통해 임의의 입력 모듈로부터 데이타를 입력하거나 임의의 출력 모듈로 상기 데이타 처리 결과를 송신하였다. 그러나 상기 장치 및 방법은 제어부(100)로 입력되는 데이타가 어느 입력 모듈로 부터의 것인지와 제어부에서 출력되는 데이타가 어느 입출력 모듈로 전달되는 것인지를 구분하기 위해서는 데이타통신 방식이 직렬 또는 병렬이든지 상관없이 입출력 모듈의 수만큼 칩셀렉터신호를 필요로 하였다. 그러므로 디코더 칩(chip)을 쓰지 않고 입출력 모듈당 1개의 선택선을 대응시키는 경우 입출력 모듈의 개수만큼 선택선이 필요하게 되며, 디코딩 칩을 쓰더라도 일반적인 대형 PLC라면 10개 이상의 칩이 필요하다. 이는 소형의 PLC 설계시 크기 축소에 부정적인 요소가 되었을 뿐만 아니라 비경제적인 단점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 PLC에서 다수의 입출력 모듈과 제어부간의 데이타통신시 각 입출력 모듈에 대한 번지지정이 필요없는 데이타 전송방법 및 장치를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 회로도로서, 제어대상으로부터 검출한 상태데이타를 입력처리하여 제어대상을 제어할 데이타를 발생하며 상기 상태데이타를 수신하거나 제어데이타를 송신하기 위한 각종 통신제어신호를 발생하는 제어부(100)와 상기 제어부(100)에 다수의 입출력 모듈들(200,…,500)을 순차적으로 직렬 접속하여 구성하되, 상기 입출력 모듈들은 상기 제어부(100)의 통신제어신호 출력라인(TCLK, OUTL, INL)들과 병렬로 접속되고 제1입출력 모듈(200)의 상태데이타와 제어데이타 입력단은 상기 제어부(100)의 상태데이타와 제어데이타 출력라인(ID1, OD1)에 직렬 접속되며, 임의의 입출력 모듈은 전단의 입출력 모듈의 상태 및 제어데이타 출력라인에 자신의 상태 및 제어데이타 입력단이 접속되고 후단의 입출력 모듈의 상태 및 제어데이타 입력단의 자신의 상태 및 제어데이타 출력라인을 직렬 접속하여 임의의 입출력 모듈에서 임의의 제어대상으로부터 검출된 상태데이타를 1비트씩 쉬프트하여 상기 순차 접속된 입출력 모듈들을 통하여 상기 제어부(100)로 전송하며 상기 제어부(100)로부터 발생되는 제어데이타도 순차적으로 접속된 입출력 모듈들을 통해 1비트씩 쉬프트하여 해당 제어대상으로 공급하도록 접속한다.

제3도는 제2도중 제2입출력 모듈(300)을 구체화하여 주변 회로와의 연결 관계를 나타낸 블록도로서, 라인(TCLK)을 통하여 제어부(100)에서 공급되는 클럭신호에 의해 전단의 제1입출력 모듈 라인(OD2)을 통해 전송되어지는 상기 제어부(100)의 제어데이타를 1비트씩 직렬로 입력 쉬프트시켜 라인(OD3)을 통해 다음단의 제3입출력 모듈로 전송하며 라인(OUTL)을 통해 인가되는 제1래치(Latch) 신호에 의해 다수비트의 제어데이타를 병렬 출력하는 직병렬 레지스터(10)와, 상기 다수 비트의 제어데이타를 병렬입력하여 각 비트별로 분리하고 제어신호로 변환하므로서 다수의 제어신호를 발생 출력하는 제1변환회로(20)와, 상기 제1변환회로(20)의 다수의 제어신호를 입력하여 각각에 대응되는 릴레이(Relay), 모터(Motor), 램프(Lamp) 등의 제어대상(40)을 구동하는 구동회로(30)와, 상기 제어대상의 상태를 센서(Sensor) 혹은 리미트스위치(Limit Switch) 등에 의해 검출하는 검출회로(80)와, 상기 검출회로(80)에 의해 검출된 제어대상(40)의 다수의 상태 신호를 입력하여 분리하고 다수비트의 상태데이타로 변환하여 병렬 출력하는 제2변환회로(60)와, 라인(INL)을 통해 인가되는 제어부(100)의 제2래치신호에 의해 상기 제2변환회로(60)로부터 상태데이타를 병렬 입력한 후 라인(TCLK)를 통해 인가되는 클럭신호에 의해 1비트씩 쉬프트하여 라인(ID2)을 통해 직렬로 제1입출력 모듈로 전달하는 병직렬 레지스터(70)로 구성된다. 여기서 상기 병직렬 레지스터(70)와 제1변환 회로(60) 및 검출회로(80)는 입력모듈을 구성하는 부분이고, 상기 직병렬 레지스터(10)와 제1변환 회로(20)와 구동회로(30)는 출력 모듈을 구성하는 부분이다.

제4도는 데이타 통신시 제2도의 등가회로로서, 각 입출력 모듈(200,…,500)들을 데이타 통신에 관계되는 직병렬 레지스터(10-13)와 병직렬 레지스터(70-73)로 대치시킨 것인데 제2도의 등가회로임에도 불구하고 각 입출력 모듈내에 직병렬회로와 병직렬 회로만을 도시하고 나머지 제1 및 제2변환회로와 검출회로 및 구동회로를 제외한 까닭은 하나의 입출력 모듈에 대한 구성은 제3도에서 제2입출력 모듈의 경우를 예를 들어 구체적으로 언급하였기 때문에 제4도에서는 데이타 통신에 관계되는 부분만 간략화하여 나타내기 위해서이다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

먼저 제어부(100)에서 각 입출력 모듈(200,…,500)로 제어데이타를 전송하는 경우를 살펴보면, 상기 제어부(100)는 클럭신호를 라인(TCLK)를 통해 각 직병렬 레지스터(10-13)에 인가함으로써 상기 각 입출력 모듈(10-13)로 전송할 제어데이타를 상기 클럭신호에 동기시켜 한비트씩 라인(OD1)을 통해 제1직병렬 레지스터(10)로 전송한다. 이때 상기 제1직병렬 레지스터(10)는 라인(TCLK)으로부터 클럭신호가 인가되는 동안 라인(OD1)을 통해 상기 제어부(100)의 제어데이타를 1비트씩 입력 저장하여 소정비트 이상이 되면 입력되어 저장된 순서대로 한비트씩 라인(OD2)을 통해 제2직병렬 레지스터(11)로 전송한다. 제2 및 제3직병렬 레지스터(300,400)들도 상기 제1직병렬 레지스터(10)와 동일하게 작동한다. 즉, 상기 제2직병렬 레지스터(11)는 라인(OD2)를 통해 제1직병렬 레지스터(10)로부터 인가되는 제어데이타를 순차적으로 입력하여 일정 비트 이상이 되었을시 라인(OD3)을 통해 제3직병렬 레지스터(12)로 전송하고 제3직병렬 레지스터(12)도 라인(OD3)을 통해 상기 제2직병렬 레지스터(11)로부터 입력된 제어데이타를 라인(OD4)을 통해 그 다음단의 직병렬회로로 전송한다. 그리고 최종단의 제n직병렬 레지스터(13)는 다수의 직병렬 레지스터를 거친 후 라인(ODn)을 통하여 전송되는 제어데이타를 입력한다.

한편 제어부(100)는 각 입출력 모듈(200,…,500)로 전송할 제어데이타를 모두 전송했을 때 라인(TCLK) 상에 인가하면 클럭신호의 출력을 중단하는 반면 상기와 같이 각 모듈에 전달된 데이타가 해당 레지스터에 래치될 수 있도록 하는 펄스를 라인(OUTL)을 통해 제1-n직병렬 레지스터(10-13)로 인가함으로써 제어데이타 전송을 종료한다.

부연하면, 상기 라인(OUTL)을 통해 제어부(100)의 제1래치신호를 입력하는 각 입출력 모듈들(200,…,500)의 직병렬 레지스터(10-13)들은 상기 제1래치 신호에 의해 각각에 해당하는 제1변환회로(제3도의 경우는 제2입출력 모듈만을 예로 들었으나 다른 모듈도 동일한 구성을 가지므로 제1변환 회로를 가진다.)로 입력한 소정비트의 제어데이타를 병렬 출력하여 구동회로(30)를 통해 제어대상(40)을 제어한다.

다음으로 상기 제어부(100)가 제어대상(40)의 상태 데이타를 각 입출력 모드(200,…,500)로부터 수신하는 동작을 살펴보면, 상기 제어부(100)는 라인(INL)을 통해 제2래치신호를 각 입출력 모듈(200,…,500)들의 병직렬 레지스터(70-73)로 인가한 후 라인(TCLK)을 통해 제어부(100)로부터 공급되는 클럭신호를 상기 병직렬 레지스터(70-73)들에 공급한다.

즉, 상기 각 병직렬 레지스터들(70-73)은 라인(INL)을 통해 인가되는 제어부(100)의 제2래치신호에 의해 제2변환회로로부터 소정비트의 상태데이타를 병렬입력한 후 라인(TCLK)을 통해 인가되는 클럭신호에 동기시켜 한비트씩 쉬프트하면서 순차적으로 전단의 입출력 모듈로 중계함으로써 상기 제어부(100)쪽으로 전송하게 되는데 제n병직렬 레지스터(73)는 라인(IDn)과 직렬 접속된 다수의 병직렬 레지스터를 거쳐 라인(ID4)을 통해 제3병직렬 레지스터(72)로 한비트씩 상태데이타를 전송하고 상기 제3병직렬 레지스터(72)는 자신의 상태데이타와 라인(ID4)을 통해 입력되는 다수의 병직렬 레지스터의 상태데이타와 제n병직렬회로(73)의 상태데이타를 라인(ID3)을 통해 제2병직렬 레지스터(71)로 전송하며 상기 제2병직렬 레지스터(71)는 자신의 상태데이타와 라인(ID3)을 통해 제3병직렬 레지스터(72)로부터 입력되는 상태데이타를 라인(ID2)를 통해 제1병직렬 레지스터(70)로 전송하고 상기 제1병직렬 레지스터(70)도 역시 자신의 상태데이타와 상기 라인(ID2)을 통해 상기 제2병직렬 레지스터(71)로부터 입력된 상태데이타를 라인(ID1)을 통해 제어부(100)로 전송한다.

그러면 상기 제어부(100)는 상기 라인(ID1)을 통해 각 입출력 모듈(200,…,500)의 병직렬 레지스터(70-73)들의 상태데이타를 모두 입력하였을 때 라인(TCLK) 상에 출력하던 클럭신호를 중단하고 데이타 입력동작을 종료한다.

상술한 바와같이 본 발명은 직렬 전송 방식을 채택함으로써 입출력 모듈의 설치 위치에 무관하게 순차적인 어드레스가 자동으로 결정되므로 병렬 입출력 전송시 필요한 어드레스 라인 및 데이타 라인이 줄어 PLC의 제어부와 입출력 모듈 간의 데이타 전송 하드웨어가 간단해질 뿐만 아니라 입출력 모듈의 고장시 처리를 간소화 할 수 있고, 어드레스에 무관함으로써 프로그램을 간소화 할 수 있을 뿐만 아니라 제어부의 부하를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 프로그램어블 로직콘트롤러의 제어부와 입출력 모듈간의 데이타 및 제어신호 송수신 방법에 있어서, 클럭신호와 각 입출력 모듈로 전송할 제어데이타를 발생하여 상기 클럭신호에 동기시켜 소정비트 단위의 제어데이타를 순차적으로 직렬접속된 다수의 입출력 모듈을 통해 각 입출력 모듈에 직렬로 인가한 후 클럭신호의 발생을 중지하고 상기 각 입출력 모듈에 제1래치신호를 동시에 인가함으로써 임의의 제어 대상에 제어데이타를 전송하는 과정과, 제2래치신호를 각 입출력 모듈에 동시에 인가하여 제어대상의 상태데이타를 발생한 후 각 입출력 모듈에 클럭신호를 공급하여 각 입출력 모듈의 상태데이타를 상기 클럭신호에 동기시켜 소정비트 단위로 순차적으로 모두 입력한 다음 클럭신호 발생을 중단하는 데이타 수신과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 프로그램어블 로직콘트롤러에서 입출력 모듈의 번지지정이 필요없는 직렬데이타 전송방법.
2. 프로그램어블 로직콘트롤러에 있어서, 제어대상으로부터 검출한 상태데이타를 입력처리하여 제어대상을 제어할 데이타를 발생하며 상기 상태데이타를 수신하거나 제어데이타를 송신하기 위한 각종 통신제어신호를 발생하는 제어부(100)와 상기 제어부(100)에 다수의 입출력 모듈들(200,…,500)을 순차적으로 직렬 접속하여 구성하되, 상기 입출력 모듈들은 상기 제어부(100)의 통신제어신호 출력라인(TCLK, OUTL, INL)들과 병렬로 접속되고 제1입출력 모듈(200)의 상태데이타와 제어데이타 입력단은 상기 제어부(100)의 상태데이타와 제어데이타 출력라인(ID1, OD1)에 직렬접속되며, 임의의 입출력 모듈은 전단의 입출력 모듈의 상태 및 제어데이타 출력라인에 자신의 상태 및 제어데이타 입력단이 접속되고 후단의 입출력 모듈의 상태 및 제어데이타 입력단에 자신의 상태 및 제어데이타 출력라인을 직렬 접속하여 임의의 입출력 모듈에서 임의의 제어대상으로부터 검출된 상태데이타를 1비트씩 쉬프트하여 상기 순차 접속된 입출력 모듈들을 통하여 상기 제어부(100)로 전송하며 상기 제어부(100)로부터 발생되는 제어데이타도 순차적으로 접속된 입출력 모듈들을 통해 1비트씩 쉬프트하여 해당 제어대상으로 공급하도록 접속함을 특징으로 하는 입출력 모듈의 번지지정이 필요없는 직렬데이타 전송장치.

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