KR950013801B1 - 시퀸스 제어용 스위칭 회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

시퀸스 제어용 스위칭 회로
제 1 도는 본 발명을 도시한 상세회로도.
제 2 도는 제 1 도의 실시예로써, 다수의 시퀸스 제어용 스위칭 회로를 결합한 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1~20 : 단자 21,22 : 접점
41 : 초기화 펄스 발생기 42 : 게이트 트리거 펄스 발생기
52,57 : 인버터 53,55,56,58 : AND 게이트
54 : 배타적 OR 게이트 60~70 : 다이오드
81,83~87 : 스위치 91~94 : 리미트 스위치
82 : 셀렉트 스위치 A,B,C : 단위 스위칭 회로
100 : 래치회로 101 : 자동 제어 회로
102 : 시동회로 103 : 점프회로
104 : 수동 조작 회로 105 : 드라이버
본 발명은 시퀸스 제어(Sequence Control)용 스위칭 회로에 관한 것으로서, 자세하게는 조합 가능한 다수의 입출력 단자를 갖는 단위 스위칭 회로를 다수 조합하여 시퀸스 제어를 행할 수 있도록 한 스위칭 회로에 관한 것이다.
일반적으로 연속적인 조건들을 검출하여 이 검출단계 마다 특정 구동을 행하도록 하는 기계 또는 조립, 생산, 포장, 선별등의 라인들과 같이 일정 순서에 의하여 구동되는 설비를 제어하는 것으로서는 접점 릴레이에 의한 릴레이 시퀸스 제어가 알려져 있으나, 이는 접점 수명의 한계성, 장치구성의 복잡함, 변경의 제한등에 의거하여 간단한 설비외에는 적용에 제한점이 많다.
반면에 P.L.C(Programable Logic Controler)를 이용하기도 하나, 이는 다양한 기종 만큼 프로그램 방식도 다양하여 프로그램 자체가 복잡하고, 따라서 숙련자가 아니라면 사용이 어려우며, 별도의 프로그램 입력 장치를 구비하여야 하는 문제점이 있으면 경제적인 부담 또한 크다.
따라서, 본 발명은 접점 릴레이와 P.L.C에 의한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로써, 메모리, 연산장치등의 처리장치와 그 입력장치등이 필요치 아니하여 그 구성 및 사용이 간편한 시퀸스 제어용 스위칭 회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 릴레이와 같은 접점 수명 한계에 구애됨이 없는 무접점의 시퀸스 제어용 스위칭 회로를 제공한다.
또한, 본 발명은 단위 스위칭 회로를 복수(필요한 수)로 구성하여 상호 연계 구동하도록 이루어 시퀸스 제어에 유용한 스위칭 회로를 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 구현하고자 외부신호에 의하여 구동을 시작하는 시동(Start)회로와, 수동으로 당해 단위 스위칭 회로를 출력되게 하는 수동 조작 회로와 외부 센서의 신호에 의하여 출력을 제어하는 자동 제어 회로와, 당해 단위 스위칭 회로로부터 순차 동작하는 후단위 단위 스위칭 회로를 건너 뛰어 그 후단의 단위 스위칭 회로를 구동되도록 하는 점프(Jump)회로와, 상기 자동 제어 회로 구동시 그 출력을 유지하는 립플롭 래치회로 및 자동과 수동 제어 회로의 출력을 외부출력으로 발생하도록 된 드라이버로써 이루어지는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상을 상세하게 살펴보고자 한다.
제 1 도에 도시된 바와 같이 구동용 전원과 제어신호가 입력되는 다수의 단자(1~7)와, 제어신호의 입출력이 이루어지는 다수의 단자(8~19) 및 외부기기 구동용 출력단자(20)로 이루어, 상기 제어신호의 입출력 단자(8~19)를 제어조건으로 출력단자(20)를 제어하도록 이루되, 상기 제어신호의 조건에 따라서 구동이 외부기기 구동 출력을 발생하는 플립플롭 래치회로(100)와; 상기 래치회로(100)의 출력을 외부기기 구동 출력으로 드라이브 시키도록 AND 게이트(58)를 포함하여 이루어지는 드라이버(105)와; 구동용 전원과 래치회로 출력을 반전하는 인버터(52) 및 그 제어 신호 단자(8)와 이 제어 신호 단자(8)로부터 폐회로가 되는 단자(9,10)를 통하여 다이오드(77,78), 배타적 OR 게이트(54), AND 게이트(53) 및 다이오드(62)를 통하여, 상기 래치회로(100)의 셋트 입력 단계 연결하여 제 1 의 셋트 입력을 이루는 시동회로(102)와, 외부제어 신호에 의하여, 상기 시동회로(102)를 정지시키는 제어 신호 단자(11)와, 래치회로(100)를 셋트하는 제 2 의 셋트입력 제어 신호 단자(12)를 포함하여, 상기 시동회로(102)를 정지시키게 될때 AND 게이트(55), 다이오드(65)를 통하여 외부 제어 출력을 발생하도록 된 단자(13)로 이루어지는 점프회로(103)와, 상기 래치회로(100)의 출력 다이오드(70,72)를 개재한 단자(15,16)과 이 단자와 폐회로가 형성될때, 상기 래치회로(100)에 리셋신호를 인가하도록 AND 게이트(56), 다이오드(66,68)를 포함하는 단자(14)로 이루어지는 자동 제어 회로(101)와 ; 상기 구동용 전원 또는 단자(14)의 입력을 반전시키는 인버터(57) 및 그 출력단자(17)이 단자(17)에 폐회로가 형성될때, 상기 드라이버(105)를 통하여 출력되도록 다이오드(73~76)를 포함하는 수동 조작 회로(104)로써, 결합 구성되어 단위 스위칭 회로(A)를 이루는 것이다.
이러한 단위 스위칭 회로(A)는 구동용 전원과 신호 발생기 그리고, 동일하게 이루어진 단위 스위칭 회로(B,C…)를 필요의 다수로 연결하되 시퀸스 제어 가능하도록 제어 신호 단자를 상호 연계 동작 가능하도록 접속하여 이용될 수 있는 것인 바, 이를 제 2 도로 참조하여 구체적으로 알아보면 다음과 같다.
본 실시예를 살펴보면 가운데 단위 스위칭 회로 별로 동일한 구성요소는 해당 스위칭 회로(A,B,C)의 영문자를 포함하여 서술하기로 한다.
단위 스위칭 회로(A,B,C)의 단자(A1~C1)~(A7~C7)를 상호 직렬 연결하고, 구동용 전원(43)과 이 전원을 개폐하는 스위칭(81)를 통하여 게이트 트리거 펄스 발생기(42)를 단자(A5)에 접속하며, 초기화 펄스 발생기(41)를 단자(A3)에 연결하고, 전원에 연결된 셀렉트 스위치(82)의 일단 접점(21)을 상기 단자(A1)에 타단 접점(22)을 단자(A2)에 접속하여 이루어지는 동시에, 제어 신호 단자(A8,A9)간에 최초 시작을 위한 폐회로를 형성하는 시동 스위치(83)와, 각 단위 스위칭 회로(A,B,C)의 수동 조작을 위하여 제어 신호 단자(A17,A18)~(C17,C18)을 각각 폐로시키는 수동 조작 스위치(84~86)와, 당해 제어 대상의 검출을 행하는것에 의하여 단자(A14,A15)~(C14,C15)를 폐로하는 리미트 스위치(91~93)과 점프회로(103) 출력단자(A13)(B13)(C13)을 각각 후단의 시동회로(102) 입력단자(B9)(C9)(A10)에 순차 연결하되, 최종 스위칭 회로(C)와 최초 스위칭 회로(A)간에는 스위칭(87)을 개재하며, 래치회로(100) 출력단자(16)로부터 후단의 스위칭 회로에 점프회로(103) 입력단 간에 리미트 스위치(94)를 개재하여 이루는 것이다.
상기 실시예를 설명하는 가운데 리미트 스위치(91~94)는 반드시 스위치로써, 이해하기 보다는 피검출 대상물의 위치를 검출하여 폐회로를 형성하여 줄 수 있는 센서류를 포함하는 것을 그 대상으로 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 제어 신호 단자(8~19)간에 모든 결합 구성은 사용 용도에 맞추어 간단하게 설정/변경이 가능함을 이하 좀더 상세하게 살펴보기로 했다.
본 발명의 단위 스위칭 회로(A,B,C,…)수동 및 자동으로 드라이버 출력이 발생되게 할 수 있게 되고, 이 드라이버 출력은 자동적으로 시퀸스 제어되는 출력을 얻을 수 있게 조합된다.
즉, 필요로 하는 제어 형태에 따라 소요의 단위 스위칭 회로를 다수의 형성하는 것이 가능하다는 것인 바, 제 1 도 및 제 2 도를 참조하여 살펴본다.
최초 본 발명의 시퀸스 제어용 스위칭 회로에 직류전원(43)을 스위칭(81)로, 인가시키게 되면 모든 조직에는 전원이 인가된다.
동시에 초기화 펄스 발생기(41)와 게이트 트리거 펄스 발생기(42)에 전원이 가해져 단자(A3,A5)를 통하여 래치회로(100)는 리셋되게 되고, 드라이버(105)의 AND 게이트(A58~C58)의 일단에는 전원이 인가되어 대기 상태가 된다.
즉, 모든 시퀸스 제어 회로가 초기화 되는 것이다.
이후, 수동 또는 자동모드에 선택에 의하여 스위칭 회로(A,B,C)는 드라이버(105) 출력을 발생하고 이에 외부기기(미도시)를 구동할 수 있게 되는 것이다.
먼저 수동모드에 의한 제어 실행을 알아본다.
상기 제어모드의 결정은 셀렉트 스위치(82)에 의하여 일단 접점(21)이 선택될때 단자(A1~C1)에 전원(43)이 인가되고, 이에 의하여 수동 조작 회로(104)의 인버터(A57~C57)는 반전된 "H"출력을 그 출력단(A17~C17)에 발생시킨다.
이에 사용자가 필요에 따라서 특정 스위치(84~86)를 폐로하게 되면 다이오드(A75~C75)를 경유 대기 상태에 있는 드라이버(105)의 AND 게이트(A58~C58)가 출력되어 단자(20)에 외부출력이 발생되게 된다.
이에 의하여 어떤 구동이 일어나게 되고, 이 구동이 종료를 검출하는 리미트 스위치(91~93)(또는 센서)가 폐로되게 되면 다이오드(A70~C70), 다이오드(A73~C73)와 인버터(A57~C57)를 통한 반전 "L"출력이 발생하여 상기 AND 게이트(A58~C58)의출력은 중단되게 된다.
따라서, 사용자가 필요에 의하여 수동조작으로 드라이버 출력을 유발하고 당해 드라이버 출력으로 구동이 종료됨을 검출하는 것에 의하여 수동조작 출력은 중단되면서 종료한다.
이제 자동모드에 의한 제어 실행을 살펴본다.
구동용 전원의 접속과 각 펄스 발생기(41,42)의 신호 연결은 전술한 바와 동일하며, 단지 셀렉트 스위치(82)를 타단접점(22)으로 접속하게 하는 것에 의하여 실행된다.
따라서, 자동모드가 선택될 때에는 인버터(A57~C57)에는 "H"입력이 가해져 그 반전 출력이 "L"상태가 되어 수동 조작 회로(104)는 동작할 수 없게 되고, 인버터(A52~C52)는 반전된 "H"출력을 단자(A8∼C8)에 출력되게 한다. 따라서 시동회로(102)에 단자(A8,A9)간을 폐회로로 형성하는 시동 스위치(83)를 온시켜 스위칭 회로(A)를 시동하게 된다.
이는, 상기 인버터(A52)의 반전 "H"출력이 배타적 OR 게이트(A54)와 AND 게이트(A53)을 통하여 래치회로(100)의 셋트입력으로 제공되고 시퀸스 제어용 스위칭 회로는 시동(Start)되게 되고, 드라이버(105)의 AND 게이트(A58)로 출력을 발생한다.
이후, 시동회로(102)는 래치회로(100)의 출력이 다이오드(A71)를 경유 인버터(A52)에 입력 "H"상태가 되게 하여 그 반전 "L"출력으로 배타적 OR 게이트(A54)와 AND 게이트(A53)는 출력이 중단되게 되어 시동회로는 작동이 종료되나 래치회로(100)는 지속적으로 출력되게 됨을 알 수 있다.
결국, 시동회로(102)의 AND 게이트(A53)의 출력은 단발 펄스로써 래치회로(100)의 래치를 기동하게 하는 것이다.
이제, 상기한 것으로부터 각각의 단위 스위치 회로(A,B,C,…)는 각 시퀸스 제어 단계를 검출하도록 된 리미트 스위치(91~93)의 검출 상태에 의거하여 폐회로가 형성되면 당해 드라이버의 출력은 차단됨과 동시에 후단의 단위 스위칭 회로의 연속적인 구동을 실현하게 한다.
즉, 래치회로(100)가 셋트되어 출력이 발생할때 이 출력으로 드라이버(105)가 외부기기 구동 출력을 발생함과 동시에, 상기 래치회로(100)의 출력은 다이오드(A70,A72)를 통하여 단자(A15,A16)에 출력되고, 이 단자(A15,A16)로부터 리미트 스위치(91)를 통하여 외부조건을 검출하므로써, 비로서 폐로되어 단자(A14)에 출력이 연결되게 되면 AND 게이트(A56)는 "H"출력되어 다이오드(A67)을 경유하여 래치회로(100)에 리셋트 입력이 가해지게 되고, 래치가 출력이 없으므로 드라이버(105) 또한 오프상태가 되고, 동시에 다이오드(A70), 스위치(91)를 통한 상기 AND 게이트(A58)의 출력도 중단된다. 결국 AND 게이트(A56)는 단발 펄스로써 래치회로(100)를 리셋트 되게 한다. 따라서 단위 스위칭 회로(A)는 구동이 종료되는 것이다.
이때, 후단의 단위 스위칭 회로(B,C,…)의 연속적인 구동을 위하여 상술한 래치회로(100)의 리셋트 입력, 즉 AND 게이트(A56)의 단발 펄스는 단자(13)를 경유 후단의 스위칭 회로(B)에 시동회로(102)에 입력단자(B9)에 연결되어져 있어, 단위 스위칭 회로(B)를 시동하여 전술한 바와 같은 반복적인 구동을 행하게 되는 것이다.
따라서, 단위 스위칭 회로(A)의 구동 종료를 검출하는 스위칭(91)의 폐로가 이루어짐을 검출하게 되면 상기 단위 스위칭 회로(A)는 출력단자(20)이 오프상태가 되고, 이와함께 후단의 단위 스위치 회로(B)가 시동되어 당해 스위칭 회로(B)의 출력을 발생하게 하며, 이는 계속적으로 반복 실행되어 단위 스위칭 회로[(A)→(B)→(C)→…(처음 A로 복귀)]의 시퀸스 제어가 실행되게 된다.
물론, 본 발명을 서술함에 있어서는 단지 3개의 단위 스위칭 회로만을 예시한 것으로 이해할 수 있을 것이다.
마지막 단위 스위칭 회로(C)의 복귀는 래치회로(100)의 리셋트 신호인 AND 게이트(C56)의 "H"신호가 단자(C13) 스위치(87)을 경유 초단의 단위 스위칭 회로(A)에 시동회로(102)의 입력단(A10)에 연결됨으로 시퀸스 제어가 순환 반복되게 되고, 순환제어를 하지 아니하고 1주기 종료후, 재시동하는 제어를 행할때(기계 또는 라인의 시험등)는 상기 스위칭(87)를 오프시켜 두면, 그 반복 제어 동작은 단위 스위칭 회로(C)에서 종료 [(A)→(B)→(C)]될 것이다.
한편, 시퀸스 제어 실행을 행하다 보면 어떤 경우에는 제어 실행을 건너 뛰어 후단(1단 또 다단)의 단위 스위칭 회로를 구동시키게 할 필요로 하게 된다. 이 경우를 본 발명 실시 예시 도면에서는 1단계 점프[(A)→(B)→(C)]되는 경우로 예시하였다.
이 제어의 주 경로는 단위 스위칭 회로(A)의 래치회로 출력이 "A"상태에서 단자(A16)와 후단의 단위 스위칭 회로(B)의 단자(B11)간에 형성한 리미트 스위치(94)가 폐로될때 단위 스위칭(B)의 구동은 제외되고 곧바로 단위 스위칭회로(C)의 구동이 일어나게 적용한다.
즉, 어떤 경우에 작동하는 리미트 스위치(94)가 폐로를 검출하게 되면, 단자(A16)의 출력이 단자(B11)에 가해져 배타적 OR 게이트(B54)의 양단 입력이 모두 "H"상태가 되어 그 출력이 "L"상태가 되므로써, AND 게이트(A53)의 셋트 펄스 출력이 발생하지 아니하고 AND 게이트(A55)가 "H"출력되어 다이오드(B65)(B13)를 통한 점프회로(103)가 출력되게 되어 그 출력을 상술한 바 있는 후단의 단위 스위칭 회로(C)에서 시동회로(101) 입력단자(C9)에 인가시킴으로써, 단위 스위칭 회로(B)는 셋트 구동되지 아니하고, 그 후단의 스위칭 회로(C)가 구동되는 점프 제어 실행을 하게 된다.
물론, 이러한 리미트 스위치(94)는 필요한 개소에 설치되어 기계 또는 라인을 감시하는 센서로써 이해하면 되고, 그 연결 또한 다수이거나 또는 몇단계 후단의 시동회로와 연결하여도 무방하며, 이는 굳이 상세하게 설명하지 아니하여도 능히 이해하리라 생각된다. 여기서 설명되지 아니한 제어단자는 그 인접단자와 동일한 기능을 수행하도록 이루어져 확장단자로 사용될 수 있게 한 것이다.
이상에서 상세하게 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 수동 또는 자동 제어 실행되며 시동과 점프를 수행하는 단위 스위칭 회로를 사용 현장의 용도에 맞게 다수로 연결하여, 각각의 단위 스위칭 회로를 수동 또는 자동으로 구동시켜 출력단에 외부기기를 구동되게 할 수 있으며, 또한, 자동 제어 상태에서는 단위 스위칭 회로의 구동 종료와 동시에 후단의 단위 스위칭 회로가 시동되어 이를 순환 반복함으로써 연속적인 시퀸스 제어가 가능하고, 동시에 필요에 따라서 특정 단위 스위칭 회로의 구성을 배제하고 곧바로 그 다음단의 스위칭 회로를 구동시키는 점프회로를 갖는 것에 의하여 시퀸스 제어 대상에 따라서 다양하게 조합되어 원활한 제어가 가능한 효과를 갖는다.
더우기 본 발명은 컴퓨터 또는 입력장치 및 복잡한 프로그램의 사용(수정)을 필요로 하지 아니하여 매우 간편하게 사용할 수 있으면서도 릴레이 제어와 같이 접점수명에 제한이 없어 내구성 신뢰성이 높으며 여러 제어 수행을 가능하게 하여 무한히 확장 가능한 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (3)

  1. 논리 게이트와 래치를 포함하여 이루어지는 시퀸스 제어용 스위칭 회로에 있어서, 외부 신호에 의하여 구동을 시작하는 시동회로와, 수동으로 단위 스위칭 회로를 출력되게 하는 수동 조작 회로와, 외부 센서의 신호에 의하여 출력을 제어하며 후단의 단위 스위칭 회로를 순차 구동되게 하는 자동 제어 회로와, 상기 단위 스위칭 회로로부터 순차 동작하는 후단의 단위 스위칭 회로를 건너 뛰어 그 후단의 스위칭 회로를 구동되도록 하는 점프회로와, 상기 자동 제어 회로 구동시 그 출력을 유지하는 플립플롭 래치회로와, 상기 자동과 수동 제어 회로의 출력을 외부출력으로 발생하도록 된 드라이버로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 시퀸스 제어용 스위칭 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 외부신호로써, 구동용 전원과 제어신호가 입력되는 다수의 단자(1~7)와, 제어신호의 입출력이 이루어지는 다수의 단자(8~19) 및 외부기기 구동용 출력단자(20)로 이루어, 상기 제어신호의 입출력 단자(8~19)를 제어조건으로 출력단자(20)를 제어하도록 이루되, 상기 제어신호의 조건에 따라서 구동이 외부기기 구동 출력을 발생하는 플립플롭의 래치회로(100)와 ; 상기 래치회로(100)의 출력을 외부기기 구동 출력으로 드라이브 시키도록 AND 게이트(58)를 포함하여 이루어지는 드라이버(105)와 ; 구동용 전원과 래치회로 출력을 반전하는 인버터(52) 및 그 제어 신호 단자(8)와 이 제어 신호 단자(8)로부터 폐회로가 되는 단저(9,10)를 통하여 다이오드(77,78), 배타적 OR 게이트(54), AND 게이트(53) 및 다이오드(62)를 통하여, 상기 래치회로(100)의 셋트 입력 단계 연결하여 제 1 의 셋트 입력을 이루는 시동회로(102)와, 외부제어 신호에 의하여, 상기 시동회로(102)를 정지시키는 제어 신호 단자(11)와, 래치회로(100)를 셋트하는 제 2 의 셋트입력 제어 신호 단자(12)를 포함하여, 상기 시동회로(102)를 정지시키게 될때 AND 게이트(55), 다이오드(65)를 통하여 외부 제어 출력을 발생하도록 된 단자(13)로 이루어지는 점프회로(103)와, 상기 래치회로(100)의 출력 다이오드(70,72)를 개재한 단자(15,16)과 이 단자의 폐회로로 가형성될 때, 상기 래치회로(100)에 리셋신호를 인가하도록 AND 게이트(56), 다이오드(66,68)를 포함하는 단자(14)로 이루어지는 자동 제어 회로(101)와 ; 상기 구동용 전원 또는 단자(14)의 입력을 반전시키는 인버터(57) 및 그 출력단자(17)이 단자(17)에 폐회로가 형성될때, 상기 드라이버(105)를 통하여 출력되도록 다이오드(73~76)를 포함하는 수동 조작 회로(104)로써, 결합 구성되어 단위 스위칭 회로(A)를 이루는 것을 특징으로 하는 시퀸스 제어용 스위칭 회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 단위 스위칭 회로와 동일한 다수의 단위 스위칭 회로(A,B,C)의 단자(A13~C1)~(A7~C7)를 상호 직렬 연결하고, 구동용 전원(43)과 이 전원을 개폐하는 스위치(81)를 통하여 게이트 트리거 펄스 발생기(42)를 단자(A5)에 접속하여, 초기화 펄스 발생기(41)를 단자(A3)에 연결하고, 전원에 연결된 셀렉트 스위치(82)의 일단 접점(21)을 상기 단자(A1)에 타단 접점(22)을 단자(A2)에 접속하여 이루는 동시에, 제어 신호 단자(A8,A9)간에 최초 시작을 위한 폐회로를 형성하는 시동 스위치(83)와, 각 단위 스위칭 회로(A,B,C)의 수동 조작을 위하여 제어 신호 단자(A17~A18)~(C17~C18)간을 각각 폐로시키는 수동 조작 스위치(84~86)와, 당해 제어 대상의 검출을 행하는 것에 의하여 단자(A14,15)~(C14,15)를 폐로하는 리미트 스위치(91~93)과 점프회로(103) 출력단자(A13)(B13)(C13)을 각각 후단의 시동회로(102) 입력단자(A9)(B9)(C10)에 순차 연결하되, 최종 스위칭 회로(C)와 최초 스위칭 회로(A)간에는 스위치(87)을 개재하며, 래치회로(100) 출력단자(16)로부터 후단의 스위칭 회로에 점프회로(103) 입력단간에 리미트 스위치(94)를 개재하며 이루어지는 것을 특징으로 하는 시퀸스 제어용 스위칭 회로.
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