이 론 1
1. 전기공압의 기초 1. 전기공압의 기초 학습목표 1. 시퀀스 제어의 개념을 설명할 수 있다. 2. 전기 접점의 종류와 특징을 설명할 수 있다. 3. PLC실습을 위한 전기공압의 기초사항을 복습한다. 1. 시퀀스 제어란? 1.1 시퀸스 제어의 개념 시퀸스 제어란? 미리 정해놓은 순서에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행시켜 나가는 제어이다. 서보제어? 출력(위치,회전수,각도 등)을 Feedback 시켜 기준입력과 비교하여 오차값을 다시 제어 값으로 장치에 가하므로써 결국에는 기준입력과 동일한 출력이 나오게끔 하는 제어이다 1.2 시퀸스 회로 구성방법 직관적인 회로구성법 개인의 능력이 큰 요인으로 작용한다. 많은 경험, 풍부한 직관 그리고 충분한 시간 필요하다. 방법론적인 회로구성법 정확하게 규정된 방법으로 회로도를 구성하기 때문에, 개인의 능력이 끼치는 영향이 비교적 적다. 회로설계에 대한 기초이론과 논리 정연한 작업 필요하다. (예 : 주회로차단법, 최대신호차단법, 최소신호차단법 등) 신뢰성이 있으며, 시스템의 유지 보수 용이하다. 체계적이기 때문에 정확하고 깔끔한 배치 가능하다. 직관적 회로구성법에 비해 부품이 더 많이 소요한다. 2
1. 전기공압의 기초 1.3 시퀸스 회로 구성방법의 선택 과 거 현 재 가장 비용이 적게드는 해결안 신뢰성 시스템유지의 용이성 정확하고 깔끔한배치 2. 전기접점의 종류와 특징 2.1 접점(Contact)의 개요 접점이란? 전류를 통전 혹은 단전 시키는 부분 이고, 전류를 통전 혹은 단전시키는 역할을 하 는 기계적 장치는 스위치라 한다. 스위치는 조 작부와 접점부로 구성되어 있다. 옆그림은 가장 널리 사용되는 누름 버튼스위치를 나타낸다 2.2 접점의 종류 1) a 접점 (Arbeit Contact) a접점이란? 정상 상태에서 열려 있으며(Normally Open: NO) 외부로부터의 힘에 의해 닫히는(동작하는: arbeit) 접점이다. 3
1. 전기공압의 기초 2) b 접점 (Break Contact) b접점이란? 정상 상태에서 닫혀 있으며(Normal Closed : NC) 외부로부터의 힘에 의해 열리는 (끊어지는: break) 접점이다. 전기배선도 전기기기의 그림기호를 이용하여 나타낸 것이다. 4
2. 전기공압의 기본회로 2. 전기공압의 기본회로 학습목표 1. 전자밸브의 구조와 특징에 대하여 설명할 수 있다. 2. 실린더의 단속제어회로를 구성할 수 있다. 3. 실린더의 연속작동회로를 구성할 수 있다. 1. 전자밸브와 실린더 2.1 전자밸브 1) 전자밸브의 작동원리 방향변환 밸브와 솔레노이드를 일체화시켜 솔레노이드에 전류를 통전시키거나 또는 단전시키는 동작에 의해 공기 흐름을 변환시키는 밸브의 총칭한다. 일반적으로 솔레노이드 밸브라 부른다. 솔레노이드 솔레노이드의 뜻은 원통형( 管 狀 )으로 감은 전기 코일(Electrical coil)을 의미한다. 코일을 원형으로 감고 전류를 흘리면 원의 내측에 자기장( 磁 氣 場 -Magnetic field)이 생기는데 여 기에 자성 물질(철 등)을 접근시키면 원의 중심부로 순간 이동하게 된다. 즉 코일에 전기 에너지 를 인가 함으로서 기계 에너지 즉 왕복 운동에너지로 변환시키는 장치 즉, 코일과 자성물질(쇠 막 대)를 합쳐서 솔레노이드 라고 한다. 2) 전자밸브의 그림기호 전자밸브는 직동형과 파일럿작동형이 있다.전자밸브의 그림기호는 조작기를 나타내는 직사각형 내에 슬러쉬(/)로 솔레노이드를 나타낸다. 반대편에는 스프링이 장착되어 있 어서 밸브스풀의 초기 연결위치는 b 이다. 솔레노이드를 여자시키면 밸브스풀은 a 위치로 변환된다. 파일럿작동형 전자밸브의 그림기호 역시, 조작기를 나타내는 직사각형 내에 슬러쉬(/) 로 솔레노이드를 나타내지만, 직렬로 속이 채워지지 않은 옆으로 세워진 삼각형으로 파일럿공압을 나타낸다. 파일럿작동형 전자밸브의 작동원리는 그림기호에서 나타내듯 이 1 차적으로 솔레노이드에 의해 파일럿압이 유도되고, 이 유도된 파일럿공압에 의 하여 밸브스풀의 위치가 변환된다. 참고로 유공압에 관한 그림기호는 KSB0054 에 규정되어 있다. 5
2. 전기공압의 기본회로 파일럿공압 파일럿(pilot)은 안내하다는 뜻을 갖고 있다. 따라서 스풀밸브의 위치를 안내하는 공압이다. 3) 전자밸브의 분류방법 포트의 수 포트(port) : 공기가 출입하는 구멍 밸브의 포트 수를 말할 때에는 조작 신호용 파일럿 포트는 제외하고 주관로 포트 (공기압축기와 연결된 포트, 액추에이터에 연결된 포트, 배기 포트)만 을 셈한다. 파일럿 포트 파일럿관로는 주관로와는 달리 단지 파일럿압을 전달하여 밸브스풀의 위치를 변환시키는 용도로 사용되는 관로이고, 이런 파일럿관로와 연결되는 포트이다 주관로 포트 주관로는 공기압축기로부터 액추에이터로 연결되는 관로인데, 이 주관로와 연결되는 포트이다. 6
2. 전기공압의 기본회로 액추에이터 에너지를 사용하여 기계적인 일을 하는 기구를 말하는 것으로, 공압 액추에이터는 압축공기의 압 력 에너지를 기계적인 에너지로 변환하여 직선운동, 회전운동 등의 기계적인 일을 하는 기기로서 구동 기기라고도 한다. 제어위치의 수 전자방향제어밸브를 나타낼 때에 2 번째로 언급하는 것이 제어위치 수이다. 제어 위치의 수란 공기흐름의 상태를 결정하는 것으로 밸브 내의 스풀이 놓여질 수 있 는 위치의 수를 말한다. 이런 맥락에서 볼 때 방향변환 밸브는 최소한 2 가지 이상의 제어위치를 가지고 있다. 제어위치가 2 개인 것을 2위치, 3 개인 것을 3 위치라고 하며, 제어위치의 수만큼 정사각형을 연결하여 제어위치의 수를 표시한 다. 이 제어위치에서 각 포트의 연결상태는 정사각형 안에 화살표로 표시하는데 공기압에서 사용되는 밸브의 제어위치는 2 위치와 3 위치가 대부분이며, 특수한 것은 4 위치 밸브도 있다. 중립위치 위치 밸브는 종종 공기압 실린더의 중간정지나, 기계의 조정작업 등을 위해 사용 하는 경우가 있다. 그런데 이러한 밸브의 제어위치 중, 중앙의 것이 중립 위치이 다. 중립위치는 초기 위치이기도 하고 갑자기 전원이 오프 되는 비상시에 자동으 로 갖게 되는 위치이다. 중립위치에서의 각 포트의 연결상태는 사용하고자 하는 용도에 따라 다양하다. 전자방향제어밸브를 나타낼 때에는 포트 수, 제어위치 수, 다음으로 중립위치가 있는 경우에 중립위치를 나타낸다. 7
2. 전기공압의 기본회로 정상상태에서의 흐름의 형식 전자밸브에 신호를 주지 않았을 때를 정상상태 또는 초기상태라 말한다. 2 위치 밸브에서 정상상태에서 밸브가 열려 있는 상태를 정상상태 열림형 (Normally open) 이라고 하고, 정상상태에서 닫혀있는 밸브는 정상상태 닫힘형 (Normally Closed)이라 한다.. 예를 들어, 다음의 3 포트 2 위치 방향제어 밸브에 서 스프링에 연결되어 있는 위치가 정상상태인데, P 포트는 막혀있기 때문에 정 상상태닫힘형이고, 이것과 같이 P 포트가 A 포트와 연결되어 있으면 정상상태열 림형이라고 한다. 4) 전자밸브의 표기법 전자밸브의 표기법은 밸브에서 특정 연결구를 명확하게 지적하기 위해 각 연결구를 다음과 같은 ISO-1219(문자로 표기)나 ISO-5599(숫자로 표기)로 약속하여 표시한다. 밸브에 대한 ISO 표기법은 아래 그림과 같다. 작업라인 연결구란 액추에이터와 연결 되는 포트를 말한다. 이 포트들을 문자로 표시하면 A, B 로 나타내고, 숫자로 표시하 면 2, 4 로 짝수로 표시한다. 압축공기 공급라인은 공기압축기나 펌프 측에 연결되는 포트로서 문자표시로는 P, 숫자표시로는 1 로 나타낸다. 배기구는 문자표시로는 R, S, T,...와 같이 나타내고 숫자표시로는 3, 5, 7,...과 같이 나타내고, 제어라인은 파일럿 관로가 연결되는 관로인데 문자표시로는 Z, Y, X,...와 같이 나타내고, 숫자표시로는 10, 12, 14,...로 나타낸다. 8
2. 전기공압의 기본회로 심화학습 밸브에 대한 ISO 표기법의 예 5) 3포트 2위치 전자밸브 3 포트 2 위치 전자밸브는 주로 단동실린더의 제어에 사용된다. 다음은 정상상태 닫힘 형 파일럿 작동형 3 포트 2 위치 전자밸브의 내부구조인데 파일럿 작동식의 구조로서 작동원리는 솔레노이드에 전류를 인가하지 않은 상태에서는 지금과 같이 밸브는 내장 된 스프링에 의해 스풀이 밀려 원위치 되어 있으며 유체통로는 A 포트와 R 포트가 연 결되어 있고, P 포트는 차단되어 있다. 이 상태에서 솔레노이드를 여자시키면 다음과 같이, 솔레노이드가 가동철심을 흡인하 여 내부 공기통로를 열어주기 때문에 압축공기의 힘으로 주 밸브인 스풀이 밀려 이동 하고 공기통로는 P 포트와 A 포트가 접속하고 R 포트는 차단되게 된다. 여기 붉게 표 시한 부분은 압축공기로 차 있는 부분을 나타내고, 흰색부분은 대기압이 작용하고 있 는 부분을 나타낸다. 그리고 정전 등과 같은 비상시에도 밸브를 조작할 수 있도록 하 기 위하여 수동제어핀이 설치되어 있는데 수동제어핀을 누르면 압축공기의 출구를 막 고 있는 플러그를 밀어 열어서 솔레노이드가 여자되었을 때와 같은 효과가 나타난 9
2. 전기공압의 기본회로 다.. 6) 5포트 2위치 전자밸브(메모리 밸브) 전자밸브는 복동실린더의 제어나 공압모터 또는 공압 요동형 작동기의 방향제어에 많 이 사용되고 있는데 이 밸브는 스풀의 양쪽에 스프링이 없고 스풀의 랜드에 설치되어 있는 오링에 의하여 스풀의 현재위치를 유지하므로 플립플롭밸브 또는 메모리밸브라 고도 불리워진다. 좌측 솔레노이드에 전류를 인가하였을 때로 가동철힘이 솔레노이드 에 의해 흡인되어 내부 공기통로를 열어주기 때문에 밸브의 스풀은 공압에 의해 우측 으로 밀려 있고, 공기의 통로는 P 포트는 A 포트에 이어져 있고 B 포트의 공기는 R2 포트로 배기되고 있는 상태이다. 물론 이 상태에서 솔레노이드에 인가했던 전류를 차 단하여도 밸브는 이 상태를 유지한다. 이것은 이 밸브가 플립플롭형의 전자밸브이기 때문이다. 좌측 솔레노이드 전류를 차단하고 반대로 우측의 솔레노이드에 전류를 인가하면 다음 과 같이 압축공기는 P 에서 B 포트로 통하게 되고 A 포트는 R1 포트를 통해 배기된다. 그리고 밸브스풀의 초기위치를 정정할 때나 정전 등과 같은 비상시에도 밸브를 조작 할 수 있도록 하기 위하여 수동제어핀이 설치되어 있다. 수동제어핀을 누르면 압축공 기의 출구를 막고 있는 플러그를 밀어 열어서 솔레노이드가 여자되었을 때와 같은 효 과가 나타난다. 10
2. 전기공압의 기본회로 심화학습 스풀 랜드에 설치되어 있는 오링 스풀 랜드에 설치되어 있는 오링(O-ring)의 본래의 목적은 고압의 공기가 새어나가 지 못하도록 하는 실링이다. 오링은 고무재질로 되어 있기 때문에 탄성력이 있고, 새로운 스풀위치의 변경신호가 들어오기 전까지는 이 탄성력으로 인하여 꽉 조여져 있기 때문에 현재 위치가 유지될 수 있다. 2. 전기공압의 기본회로 2.1 자기유지를 사용한 복동실린더의 단속제어 아래 그림은 자기유지를 사용한 복동실린더의 단속제어로서, 누름버튼스위치 PB1 을 누르면 릴레이 R1 의 전자코일이 여자되고, 연동되어 있는 릴레이 R1 의 a 접점 에 의해 자기유지된다. 또한 릴레이 R1 의 a 접점에 의해 솔레노이드 Sol1 을 여자 시켜 밸브스풀의 위치가 변환되고 실린더를 전진시키는데, 이 때 누름버튼 PB1 에 서 손을 떼도 실린더는 자기유지회로에 의해 전진을 계속하고 누름버튼 PB2 를 눌 러야만 자기유지가 해제되어 실린더가 복귀한다. 자기유지회로를 사용하면 피스톤의 전진된 상태를 유지할 수 있다. 2.2 자동복귀회로 실린더가 전진 끝단에 도달했을 때 자동적으로 복귀하도록 하려면, 이과 같이 실린더 11
2. 전기공압의 기본회로 전진행정 끝단에 리밋스위치를 설치하여 그 신호로서 자기유지를 해제케 하면 가능하다. 리밋스위치 피스톤 로드 끝에 장착된 도그가 동작 중에 리밋스위치의 롤러를 누르면 마이크로 스위치가 눌려지게 되고 내부 전기적 접점의 절환이 일어난다. 리밋스위치는 a 접점 및 b 접점으로 사용될 수 있는데 a 접점으로 사용하려면 COM 단자와 N.O 단자를 사용하면 되고, b 접점으로 사용하려면 COM 단자와 N.C 단자를 사용하면 된다. 3.실린더의 연속왕복제어 3.1 편측 전자밸브를 사용한 연속왕복작동회로 누름버튼 스위치 PB1 을 누르면 R1 이 여자 2 행의 R1 접점에 의해 자기유지 됨 3 행의 R1 접점이 ON 되어 R2 가 여자되고 자기유지 됨 7 행의 sol1 이 ON 되어 실 린더전진 전진 끝단에서 LS2 에 접촉되면 5 행의 R3 가 여자되고 자기유지 됨 3 행의 R3 접점은 OFF 되어 R2 의 자기유지 해제 7 행의 R2 접점도 떨어져 실린더는 후진 실린더가 후진 끝까지 도달되어 LS1 리밋스위치를 ON 시킴 R3 의 자기유지가 해제 되고 그로 인해 3 행의 R3 접점은 다시 b 접점으로 원위치 됨 R2 의 코일이 자기 유지되고 7 행의 R2 접점도 ON 되어 실린더는 다시 전진 실린더는 계속적으로 전 12
2. 전기공압의 기본회로 진과 후진을 반복하며, 이것을 정지시키려면 1 행의 정지버튼 PB2 를 눌러 R1 의 자기 유지를 해제시켜야 한다. 3.2 양측 전자밸브를 사용한 연속왕복작동회로 시동신호인 누름버튼 스위치 PB1 을 누르면 R1 이 여자됨 2 행의 R1 접점에 의해 자 기유지 되며 동시에 3 행의 R1 접점이 ON 되어 R2 가 여자됨 5 행의 sol1 이 ON 되 어 실린더가 전진 전진 끝단에서 LS2 에 접촉되면 4 행의 R3 가 여자됨 6 행의 sol2 가 여자되어 실린더는 후진 실린더가 후진 끝까지 도달되어 LS1 리밋스위치를 누름 3 행에서 R1-a 접점은 ON 되어 있으므로 R2 가 여자되어 실린더는 전진 실린더는 계속적으로 전진과 후진을 반복하며, 이것을 정지시키려면 1 행의 정지버튼 PB2 를 눌 러 R1 의 자기유지를 해제시켜야 함 13
3. 시퀸스회로 설계법 3. 시퀸스회로 설계법 학습목표 1. 주회로차단법의 개념을 설명할 수 있다. 2. 주회로차단법을 사용하여 신호중복 방지 회로를 작성할 수 있다. 3. 최대신호차단법을 사용하여 신호중복 방지 회로를 작성할 수 있다. 3.1 신호중복 방지법의 종류 신호의 중복을 방지하는 방법에는 주회로차단법, 최대신호차단법, 최소신호차단법이 있 다. 주회로차단법은 실린더를 제어하는 밸브로 한쪽 솔레이드밸브를 사용할 때 사용하 는 방법이며, 최대신호차단법과 최소신호차단법은 양쪽솔레노이드밸브를 사용하여 실린 더를 제어할 때 적용할 수 있는 방법이다. 하드웨어적으로 배선한다면 사용되는 릴레이 개수가 작아 고장율로 작고 전력소모도 작은 최소신호차단법을 적용하는 것이 좋다. 그 러나 PLC 를 사용하여 소프트웨어적으로 배선한다면 굳이 최소신호차단법을 사용할 필 요가 없기 때문에 여기서는 최소신호차단법에 대한 상세한 설명은 생략하고 주회로차단 법과 최대신호차단법에 대해서만 설명하겠다. 3.2 주회로차단법 1) 기본개념 편솔레노이드밸브를 사용하여 실린더의 전 후진을 시키는 경우에 적용할 수 있는 방법이다. 실린더 전진을 위한 솔레노이드를 구동하는 주 회로 구간에서 복귀신호 를 주어 솔레노이드에 통전하던 신호를 차단하므로써 실린더를 후진시키는 방법이 다. 14
3. 시퀸스회로 설계법 2) 주회로차단법의 조건식과 조건식의 구성, 장단점 조건식 편솔레노이드밸브를 사용할 경우 릴레이가 ON 되는 조건식 - 첫 릴레이가 ON 되는 조건식: R 1 =(St LS + R 1 ) (R last ) b - 일반 릴레이가 ON 되는 조건식: R n =(LS + R n ) R n-1 - 최종 릴레이가 ON 되는 조건식: R last =(LS + R last ) Rlast-1 등호 왼편 R 1, R n, R last : 릴레이의 전자코일 등호 오른편 R 1, (R last ) b, R n, R n-1, R last, R last-1 : 릴레이의 b 접점 : 직렬연산 + : 병렬연산 LS : 바로 앞 단계의 도달조건 조건식의 구성 액추에이터의 동작순서에 따라 리밋스위치 신호와 전단계 신호로서 릴레이를 여자 시키고 자기유지시키며, 전진 신호는 릴레이의 a 접점으로 주 회로 구간에서 솔레 노이드와 접속하고, 복귀신호는 해당 릴레이의 b 접점으로 주회로 구간에서 솔레노 이드 위에 접속하여 구성하고 마지막 스텝의 릴레이가 동작하면 모든 릴레이가 순 차적으로 자기유지가 해제되도록 구성하는 것이다. 장점과 단점 장점 : 회로설계가 규칙적이고 신호의 처리가 간단하여 설계는 용이하다 단점 : 시스템의 동작시간이 길어지면 그에 따라 릴레이의 동작시간도 길어진다. 3) 적용 예 앞에서 신호중복의 예로 들었던 두 개의 클립을 반자동프레스로 리벳팅하는 작업에 대하여 지금까지 설명한 주회로차단법을 적용하여 시퀀스회로를 설계해 보겠다. 실 린더 동작순서는 신호중복이 발생하였던 A 전진, B 전진, B 후진, A 후진 이다. 15
3. 시퀸스회로 설계법 4) 설계순서 I 실린더의 동작순서를 간략적 표시법으로 나타낸다. 이 때 실린더 전진은 +로 후진은 로 표시하여 나타낸다. Ex) A+ B+ B- A- II 공압회로를 그리고 리밋스위치들을 배치한다. 실린더와 실린더를 제어하는 밸브를 그린다. - 실린더를 제어하는 밸브는 5 포트 2 위치 편측솔레노이드밸브를 사용하는 것 으로 그려야 한다. 리밋스위치들을 배치하고, 그려진 각각의 부품에 명칭을 부여한다. - 실린더는 A 실린더, B 실린더, 솔레노이드는 sol1, sol2, 리밋스위치는 LS1,LS2, LS3, LS4 로 명칭을 부여했다. III 실린더 작동순서와 함께 체크백 신호, 작동 릴레이, 작동 솔레노이드를 표시하 는 표를 작성한다. 16
3. 시퀸스회로 설계법 IV 조건식 만드는 방법 첫 번째 스텝의 LS 는 시퀀스 동작이 A+, B+, B-, A- 4 단계의 한 사이클로 되어 있어서, 한 사이클을 마치고 나면 다시 처음 스텝부터 다시 반복하게 되 므로 1 단계의 바로 전 단계는 마지막 단계인 4 번째 단계가 된다. 따라서 4 번 째 단계가 이루어졌을 때 눌려지는 리밋스위치 LS1 을 가리킨다. R last 는 여기 에서는 4 번째가 마지막 단계이므로 R4 가 된다. 다른 단계들도 같은 방식으로 기술하면 된다. 공식에 따라 사용할 릴레이가 ON 되는 조건식을 기술한다. V R1= (St LS1 + R1) (R4)b R2= (LS2 + R2) R1 R3= (LS4 + R3) R2 R4= (LS3 + R4) R3 앞 단계에서 작성된 조건식에 따라 제어회로를 작성한다. 제어회로의 작성법은 (1) 먼저 제어모선을 수직 평행 또는 수평평행 하게 두 줄 긋고 그 사이에 운 동 스텝 수만큼 제어요소인 릴레이를 배치한다. (2) 식(1)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 시동신호인 St 와 LS1 을 직렬로 연결 하고 R1 을 병렬로 연결하므로써 자기유지시킨다. 이것을 R4 의 b 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자코일 R1 에 연결한다. (3) 식(2)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS2 와 R2 를 병렬로 연결하므로써 자 기유지시키고, 이것을 R1 의 a 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자 코일 R2 에 연결한다. (4) 식(3)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS4 와 R3 를 병렬로 연결하므로써 자 기유지시키고, 이것을 R2 의 a 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자 코일 R3 에 연결한다. (5) 식(4)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS3 과 R4 를 병렬로 연결하므로써 자 기유지시키고, 이것을 R3 의 a 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자 코일 R4 에 연결한다. 17
3. 시퀸스회로 설계법 이상으로 조건식으로 표시한 것은 모두 시퀀스회로로 변환되었다. 다음에는 작 동순서대로 솔레노이드를 구동하는 회로를 추가한다. (6) R1 의 신호로 첫 스텝인 A+를 시키기 위해 주 회로 구간에서 R1 의 a 접점 을 통해 sol1 에 접속한다. (7) R2 의 신호로써 두 번째 스텝인 B+를 진행시켜야 되므로 주 회로 구간에서 R2 의 a 접점을 통해 sol2 에 접속한다. (8) R3 의 신호로써 세 번째 스텝인 B-를 시켜야 하므로 주회로 구간에서 B 실 린더 제어용 솔레노이드 sol2 앞에 R3 의 b 접점을 삽입한다. (9) R4 의 신호로써 네 번째 스텝인 A-를 시켜야 하므로 (8)항과 같이 주 회로 구간에서 sol1 앞에 R4 의 b 접점을 접속한다. 18
3. 시퀸스회로 설계법 3.3 최대신호차단법 1) 기본 개념과 설계법 양측 솔레노이드밸브를 사용하여 실린더의 전후진을 시키는 경우에 적용할 수 있는 방법으로 각각의 운동 스텝에 하나의 릴레이를 각각 할당한 회로설계법이 다. 2) 최대신호차단법의 조건식과 장단점 양측 솔레노이드 밸브를 사용할 경우 릴레이가 ON되는 조건식 - 첫 릴레이가 ON 되는 조건식: R 1 =(St LS R last + R 1 ) (R 2 ) b - 일반 릴레이가(처음과 최종사이의 릴레이)( ON 되는 조건식: R n =(LS R n-1 + R n ) (R n+1 ) b - 최종 릴레이가 ON 되는 조건식: R last =(LS R last-1 + R last + Reset) (R 1 ) b R: 릴레이의 전자코일 또는 a 접점 등호 왼편 R 1, R n, R last :릴레이의 전자코일 등호 오른편 R 1, (R last ) b, R n, R n-1, R last, R last-1 : 릴레이의 접점 (R) b : 릴레이의 b 접점 : 직렬연산 + : 병렬연산 LS : 바로 앞 단계의 도달조건 장점과 단점 - 장점 : 회로설계가 규칙적이고 신호의 처리가 간단하여 설계는 용이하다. - 단점 : 각각의 스텝에 릴레이를 하나씩 할당하기 때문에 릴레이의 사용 개수가 많아진다. (PLC로 제어할 때에는 문제가 되지 않음) 19
3. 시퀸스회로 설계법 2) 적용 예 앞에서 신호중복의 예로 들었던 두 개의 클립을 반자동프레스로 리벳팅하는 작업에 대하여 지금까지 설명한 최대신호차단법을 적용하여 시퀀스회로를 설계합니다. 실 린더 동작순서는 앞에서 예로 들어 신호중복이 발생하였던 A 전진, B 전진, B 후진, A 후진 이다. 3) 설계순서 1단계 제 1 단계로 실린더의 동작순서를 간략적 표시법으로 나타낸다. 이 때 실린더 전진은 +로 후진은 로 표시하여 나타낸다. 그러면 A+ B+ B- A- 와 같이 된 다. 2단계 공압회로를 그리고 리밋스위치들을 배치한다. 먼저 실린더와 실린더를 제어하는 밸브를 그려준다. 실린더를 제어하는 밸브는 5 포트 2 위치 양측솔레노이드밸브를 사용하는 것으 로 그려야 한다. 그리고 리밋스위치들을 배치하고, 그려진 각각의 부품에 명칭을 부여한다. 3단계 실린더 작동순서와 함께 체크백 신호, 작동릴레이, 작동솔레노이드를 표시하는 표를 작성한다. 20
3. 시퀸스회로 설계법 4단계 첫 번째 스텝의 LS 는 시퀀스 동작이 A+, B+, B-, A- 4 단계의 한 사이클로 되어 있어서, 한 사이클을 마치고 나면 다시 처음 스텝부터 다시 반복하게 되 므로 1 단계의 바로 전 단계는 마지막 단계인 4 번째 단계가 된다. 따라서 4 번 째 단계가 이루어졌을 때 눌려지는 리밋스위치 LS1 을 가리킨다. Rlast 는 여 기에서는 4 번째가 마지막 단계이므 로 R4 가 된다. 다른 단계들도 같은 방식으로 기술하면 된다. 공식에 따라 사용할 릴레이가 ON 되는 조건식을 기술한다. R1 = (St LS1 R4 + R1) (R2)b R2 = (LS2 R1 + R2) (R3)b R3 = (LS4 R2 + R3) (R4)b R4 = (LS3 R3 + R4+Reset) (R1)b 5단계 제어회로의 작성법은 (1) 먼저 제어모선을 수직 평행 또 는 수평평행 하게 두 줄 긋고 그 사 이에 운동 스텝 수만큼 제어요소인 릴레이를 배치한다. (2) 식(1)을 시퀀스회로로 표현한다. 21
3. 시퀸스회로 설계법 즉 시동신호인 St 와 LS1, R4 의 a 접점을 직렬로 연결하고 R1 을 병렬로 연결 하므로써 자기유지시킨다. 이것을 R2 의 b 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자코일 R1 에 연결한다. (3) 식(2)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS2 와 R1 의 a 접점을 직렬로 연결하 고 R2 를 병렬로 연결하므로써 자기유지시키고, 이것을 R3 의 b 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자코일 R2 에 연결한다. (4) 식(3)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS4 와 R2 의 a 접점을 직렬로 연결하 고 R3 를 병렬로 연결하므로써 자기유지시키고, 이것을 R4 의 b 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자코일 R3 에 연결한다. (5) 식(4)을 시퀀스회로로 표현한다. 즉 LS3 과 R3 의 a 접점을 직렬로 연결하 고 R4 를 병렬로 연결하므로써 자기유지시키고, 또 Reset 스위치를 병렬로 연 결하고 이것을 R1 의 b 접점과 직렬 연결시킨다. 그 결과를 릴레이 전자코일 R4 에 연결한다. 이상으로 조건식으로 표시한 것은 모두 시퀀스회로로 변환되었다. 다음에는 작 동순서대로 솔레노이드를 구동하는 회로를 추가한다. (6) R1 의 신호로 첫 스텝인 A+를 시키기 위해 R1 의 a 접점을 통해 sol1 에 접속한다. (7) R2 의 신호로써 두 번째 스텝인 B+를 진행시켜야 되므로 R2 의 a 접점을 통해 sol3 에 접속한다. (8) R3 의 신호로써 세 번째 스텝인 B-를 시켜야 하므로 R3 의 a 접점을 통해 sol4 에 접속한다. (9) R4 의 신호로써 네 번째 스텝인 A-를 시켜야 하므로 (8)항과 같이 R4 의 a 접점을 통해 sol2 에 접속한다. 22
PLC 의 기초 제 1 장 PLC 의 기초 4.1 PLC 의 정의및 적용분야 4.1.1 PLC 의 정의 PLC(Programmable Logic Controller)란, 종래에 사용하던 제어반 내의 릴레이 타이 머, 카운터 등의 기능을 LSI, 트랜스터 등의 반도체 소자로 대체시켜, 기본적인 시퀀 스 제어 기능에 수치 연산 기능을 추가하여 프로그램 제어가 가능하도록한 자율성 이 높은 제어 장치이다. 미국 전기 공업회 규격(NEMA: National Electrical Manufactrurers Association)에서는 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종 류의 기계나 프로세서를 제어하는 디지털 동작의 전자 장치 로 정의하고 있다. 1.1.1 PLC 의 적용 분야 설비의 자동화와 고 능률화의 요구에 따라 PLC 의 적용 범위는 확대 되고 있다. 특히 공장 자동화와 FMS(Flexible Manufacturing System)에 따른 PLC 의 요구는 과 거 중규모 이상의 릴레이 제어반 대체 효과에서 현재 고기능화, 고속화의 추세로 소규모 공작 기계에서 대규모 시스템 설비에 이르기 까지 적용되고 있다. 표 1-1 은 PLC 제어 대상에 따른 적용 분야를 나타낸 것이다. 표 1-1 PLC 적용 분야 분 야 제 어 대 상 식료 산업 제철, 제강 산업 섬유, 화학공업 자동차 산업 기계 산업 상하수도 물류 산업 공장 설비 공해 방지사업 컨베이어 총괄 제어, 생산라인 자동 제어 작업장 하역 제어, 원료 수송 제어, 압연 라인 제어, 하역 운반 제 원료 수입 출하 제어, 직조 염색 라인 제어 전송 라인 제어, 자동 조립 라인 제어, 도장 라인 제어, 용접기 제 산업용 로봇 제어, 공작 기계 제어, 송 배수 펌프 제어 정수장 제어, 하수 처리 제어, 송 배수 펌프 제어 자동 창고 제어, 하역 설비 제어, 반송 라인 제어 압축기 제어 쓰레기 소각로 자동 제어, 공해 방지기 제어 23
PLC 의 기초 1.2 PLC 의 구조 1.2.1 하드웨어 구조 (1) 전체구성 PLC 는 마이크로프로세서(microprocessor) 및 메모리를 중심으로 구성되어 인 간의 두뇌 역할을 하는 중앙처리장치(CPU), 외부 기기와의 신호를 연결시켜 주는 입 출력부, 각 부에 전원을 공급하는 전원부, PLC 내의 메모리에 프로그 램을 기록하는 주변 장치로 구성되어 있다. 그림 1-1 은 PLC 의 전체 구성도를 나타낸 것이다. (2) PLC 의 CPU 연산부 PLC 의 두뇌에 해당하는 부분으로서 메모리에 저장되어 있는 프로그램을 해독 하여 처리 내용을 실행한다. 이 절차는 매우 빠른 속도로 반복되며 모든 정보 는 2 진수로 처리된다. (3) PLC 의 CPU 메모리 메모리 소자의 종류 IC 메모리 종류에는 ROM(Read Only Memory)과 RAM(Random Access Memory) 이 있으며 ROM 은 읽기 전용으로, 메모리 내용을 변경할 수 없다. 따라서, 고정된 정보를 써 넣는다. 이 영역의 정보는 전원이 끊어져도 기억 내용 이 보존되는 불휘발성 메모리이다. RAM 은 메모리에 정보를 수시로 읽고 쓰기가 가능하여 정보를 일시 저장하 는 용도로 사용되나, 전원이 끊어지면 기억시킨 정보 내용을 상실하는 휘 발성 메모리이다. 그러나 필요에 따라 RAM 영역 일부를 배터리 백업 (battery back-up)에 의하여 불휘발성 영역으로 사용할 수 있다. 24
PLC 의 기초 메모리 내용 PLC 의 메모리는 사용자 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 시스템 메모리 등의 3 가지로 구분된다. 사용자 프로그램 메모리는 제어하고자 하는 시스 템 규격에 따라 사용자가 작성한 프로그램이 저장되는 영역으로 제어 내용 이 프로그램 완성 전이나 완성 후에도 바뀔 수 있으므로 RAM 이 사용된다. 프로그램이 완성되어 고정이 되면 ROM 에 써 넣어 ROM 운전을 할 수 있다. 데이터 메모리는 입 출력 릴레이, 보조 릴레이, 타이머와 카운터의 접점 상 태 및 설정값, 현재값 등의 정보가 저장되는 영역으로 정보가 수시로 바뀌 므로 RAM 영역이 사용된다. 시스템 메모리는 PLC 제작 회사에서 작성한 시스템 프로그램이 저장되는 영역이다. 이 시스템 프로그램은 PLC 의 기능이나 성능을 결정하는 중요한 프로그램으로, PLC 제작 회사에서 직접 ROM 에 써 넣는다. (4) PLC 의 입 출력부 PLC 의 입 출력부는 현장의 외부 기기에 직접 접속하여 사용한다. PLC 내부 는 DC+5(V)의 전원(TTL 레벨)을 사용하지만 입 출력부는 다른 전압 레벨 을 사용하므로 PLC 내부와 입 출력의 접속(interface)은 시스템 안정에 결정적인 요소가 된다. PLC 의 입 출력부는 다음의 사항이 요구된다. 외부 기기와 전기적 규격이 일치해야 한다. 외부 기기로 부터의 노이즈가 CPU 쪽에 전달되지 않도록 해야한다. [포토 커플러(photocoupler) 사용] 외부 기기와의 접속이 용이해야 한다. 입출력의 각 접점 상태를 감시할 수 있어야 한다.(LED 부착) 입력부는 외부 기기의 상태를 검출하거나 조작 판넬을 통해 외부 장치의 움직임을 지시하고 출력부는 외부 기기를 움직이거나 상태를 표시한다. 25
PLC 의 기초 입 출력부에 접속되는 외부 기기 예는 표 1-2 와 같다. 표 1-2 입출력 기기 I/O 구 분 부 착 장 소 외부 기기의 명치 조작 입력 제어반과 조작반 푸시 버튼 스위치 선택 스위치 토글 스위치 입력부 리밋 스위치 검출 입력 광전 스위치 기계 장치 (센서) 근접 스위치 레벨 스위치 표시 경보 출력 제어반 및 조작반 파일럿 램프 부저 전자 밸브 출력부 구동 출력 전자 클러치 기계장치 (액추에이터) 전자 브레이크 전자 개폐기 가)입력부 외부 기기로부터의 신호를 CPU 의 연산부로 전달해 주는 역할을 한다. 입력의 종 류로는 DC24[V], AC110[V] 등이 있고, 그 밖의 특수 입력 모듈로는 아날로그 입력(A/D) 모듈, 고속 카운터( high speed counter) 모듈 등이 있다. 입력부 회로의 예는 그림 1-2 와 같다. 26
PLC 의 기초 나)출력부 내부 연산의 결과를 외부에 접속된 전자 접촉기나 솔레노이드에 전달하여 구동시 키는 부분이다. 출력의 종류에는 릴레이 출력, 트랜지스터 출력, SSR(Solid State Relay)출력 등이 있고 그 밖의 출력 모듈로는 아날로그 출력(D/A) 모 듈, 위치 결정 모듈등이 있다. 트랜지스터 출력부 회로의 예는 그림 1-3 과 같다. 출력 모듈을 출력 신호와 개폐 소자에 따라 분류하면 표 1-3 과 같다. 표 1-3 출력 모듈의 종류 개 폐 소 자 출력 신호 종류 유 접 점 무접점(반도체) 직류(DC) 릴레이 출력 트랜지스터 출력 교류(AC) 릴레이 출력 SSR 출력 표 1-3 에서와 같이 릴레이 출력은 직류나 교류를 모두 사용할 수 있으나 기계적 수명의 한계 때문에 접점의 개폐가 빈번할 경우는 교류 전원 전용인 무접점 SSR 출력이나 직류 전원 전용인 트랜지스터 출력을 사용하여야 한다. 27
PLC 의 기초 1.2.2 소프트웨어 구조 (1) 하드 와이어드와 소프트 와이어드 종래의 릴레이 제어 방식은 일의 순서를 회로도에 전개하여 그곳에 필요한 제 어 기기를 결합하여 리드선으로 배선 작업을 해서 요구하는 동작을 실현한다. 이같은 방식을 하드와어어드 로직(hardwired logic)이라고 한다. 하드와이어드 로직 방식에서는 하드(기기)와 소프트가 한쌍이 되어 있어 사양 이 변경되면 하드와 소프트를 모두 변경해야 하므로, 이것이 갖가지 문제를 발생시키는 원인이 된다. 따라서, 하드와 소프트를 분리하는 연구 끝에 컴퓨 터 방식이 개발되었다. 컴퓨터는 하드웨어(hardware)만으로는 동작할 수 없다. 하드웨어 속에 있는 기억 장치에 일의 순서를 넣어야만 비로소 기대되는 일을 할 수가 있다. 이 일의 순서를 프로그램이라 하며 기억 장치인 이 메모리에 일의 순서를 넣는 작업을 프로그래밍이라 한다. 이는 마치 배선작업과 같다고 생각하면 된다. 이 방식을 소프트와이어드로직(softwired logic)이라 하며 PLC 는 이 방식을 취하고 있다. (2) 릴레이 시퀀스와 PLC 프로그램 차이점 PLC 는 LSI 등의 전자 부품의 집합으로 릴레이 시퀀스와 같은 접점이나 코일 은 존재하지 않으며 접점이나 코일을 연결하는 동작은 소프트웨어로 처리되 므로 실제로 눈에 보이는 것이 아니다. 또, 동작도 코일이 여자되면 접점이 닫혀 회로가 활성화되는 릴레이 시퀀스 와는 달리 메모리에 프로그램을 기억시켜 놓고 순차적으로 내용을 읽어서 그 내용에 따라 동작하는 방식이다. PLC 제어는 프로그램의 내용에 의하여 좌우된다. 따라서 사용자는 자유 자재로 원하는 제어를 할 수 있도록 프로그램의 작성 능력이 요구된다. (가) 직렬 처리와 병렬 처리 PLC 시퀀스와 릴레이 시퀀스의 가장 근본적인 차이점은 그림 1-5 에 나타낸 것과 같이 직렬 처리와 병렬 처리 라는 동작상의 차이에 있다. 28
PLC 의 기초 PLC 는 메모리에 있는 프로그램을 순차적으로 연산하는 직렬 처리 방식이고 릴레이 시퀀스는 여러 회로가 전기적인 신호에 의해 동시에 동작하는 병렬 처리 방식이다. 따라서 PLC 는 어느 한 순간을 포착해 보면 한 가지 일 밖 에 하지 않는다. 먼저 그림 1-6(a)의 시퀀스도로 PLC 와 릴레이의 동작상의 차이점을 설명한다. 릴레이 시퀀스에서는 전원이 투입되어 접점 A 와 B, 그리고 접점 D 와 E 가 동시 에 닫히면, 출력 C 와 F 는 동작하고 어느 한쪽이 빠를수록 먼저 동작한다. 이에 비하면 PLC 는 연산 순서에 따라 C 가 먼저 출력되고 다음에 F 가 출력된다. PLC 와 릴레이의 동작상의 차이점을 그림 1-6(b)의 경우에서 살펴 보면 먼저 릴 레이 시퀀스에서는 전원이 투입되면 점점 J 가 닫힘과 동시에 H 가 동작되어 출력 I 는 동작될 수 없다. PLC 는 직렬 연산 처리되므로 최초의 연산 때 G 가 닫히면 I 가 출력되고 J 가 닫 히면 H 가 출력된다. 두 번째 연산 때 비로소 최초의 연산 때 출력된 H 에 의해서 I 의 출력이 해제 된다. (나) 사용 접점 수의 제한 릴레이는 일반적으로 개당 가질 수 있는 접점 수에 한계가 있다. 따라서 릴레이 시퀸스를 작성할 때에는 가능한 한 접점 수를 절약해야 한다. 이에 비하여 PLC 는 동일 접점에 대하여 사용 횟수에 제한을 받지 않는다. 29
PLC 의 기초 이는 동일 접점에 대한 정보(ON/OFF)를 정해진 메모리에 저장해 놓고 연산할 때 메모리에 있는 정보를 읽어서 처리하기 때문이다. (다) 접점이나 코일 위치의 제한 PLC 시퀀스에는 릴레이 시퀀스에는 없는 약속 사항이 있다. 그 하나는 코일 이후 접점을 금지하는 사항이다. PLC 시퀀스에서는 코일을 반드시 오른쪽 모선에 붙여서 작성해야 한다. 그 밖에 PLC 시퀀스에서는 항상 신호가 왼쪽에서 오른쪽으로 전달되도록 구성 되어 있다. 따라서 PLC 시퀀스는 릴레이 시퀀스와는 다르게 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 회로나, 상하로 흐르는 회로 구성을 금지하고 있다. PLC 시퀀스의 약속 사항을 그림 1-7 에 나타낸다. 그림 1-7 PLC 시퀀스의 약속 사항 30
GLOFA-GM 개요 제 2 장 GLOFA-GM 개요 2 GLOFA-GM 개요 그동안 PLC 고객은 메이커(maker)마다 사용 언어와 통신 네트워크가 서로 달라 많은 불편함을 겪어 왔습니다. 이러한 불편함을 해소하고, PLC 고객에게 편리성을 도모하고자 IEC(International Electrotechnical Commission ; 국제 전기 표준 회의)에서 PLC 국제 표준화 규격이 제정 되었습니다. 국제 표준화 규격(IEC1131)은 크게 5 Part 로 구성되어 있는데 Part 1 은 PLC 의 기본 기능 및 용어 정의 Part 2 는 설비의 요구 기능 및 시험 조건 Part 3 은 프로그램 언어 Part 4 는 사용자 지침 Part 5 는 통신 네트워크로 구성되어 있습니다. GLOFA PLC 는 이 IEC 규격에의해 개발되었으며 주요 특징은 다음과 같습니다. 2.1 국제 표준화 규격 채택 2.1.1 IEC 표준 언어 IEC 언어에서 새로 도입한 가장 중요한 특징들은 다음과 같습니다. 다양한 데이터 타입(type)을 지원합니다. 펑션, 펑션 블록, 프로그램과 같은 프로그램 구성 요소가 도입되어 상향식, 또는 하향식 설계가 가능하며 프로그램을 구조적으로 작성할 수 있습니다. 사용자가 작성한 프로그램을 라이브러리 화하여 다른 프로젝트에서 소프트 웨어를 재 사용할 수 있습니다. 다양한 언어를 지원하므로 사용자는 최적의 언어를 선택하여 사용할 수 있 습니다. IEC 에서 표준화한 PLC 용 언어는 두 개의 도형 기반 언어와 두 개의 문자 기반 언어, 그리고 SFC 로 이루어져 있습니다. (1) 도형식(graphic) 언어 1 LD(Ladder Diagram) : 릴레이 로직 표현 방식의 언어 2 FBD(Function Block Diagram) : 블록화한 기능을 서로 연결하여 프로그램 을표현하는 언어 (2) 문자식(text) 언어 1 IL(Instruction List) : 어셈블리 언어 형태의 언어 2 ST(Structured Text) : 파스칼 형식의 고 수준 언어 (3) SFC(Sequential Function Chart) 현재, GLOFA PLC는 IL, LD 및 SFC 언어가 지원됩니다. 31
GLOFA-GM 개요 2.1.2 국제 규격의 통신 프로토콜 Open 네트워크를 지향하여 이기종, 멀티 벤더 간의 통신이 가능합니다. 상위 네트워크로 Mini-MAP(5Mbps), Ethernet 채용 하위 네트워크로 Fieldbus(1Mbps), Device net 채용 2.2 윈도우 환경의 프로그래밍 Tool(GMWIN) 지원 GMWIN(Programming & Debugging Tool)의 윈도우 환경 채용으로 프로그램 작성, 수정 시 윈도우 장점을 모두 이용할 수 있습니다. MDI(Multiple Document Interface) 지원: 하나의 화면에 각기 다른 언어를 사용하여 동시에 프로그램 작성, 수정 및 모니터링이 가능 2.3 프로그램 작성 용이 프로그램의 구조화, 모듈화에 의해 프로그램 작성이 매우 편리합니다. 입출력 식별자명을 실제 접속되는 기기명(한글/한자 또는 영문)으로 프로 그래밍이 가능합니다. MASTER-K GLOFA-GM P000 리밋 1 32
GLOFA-GM 제품규격 제3 GLOFA-GM 3 장 GLOFA-GM 제품 규격 제품 규격 3.1 성능 규격 언어 구성체 종류 연산 처리 속도 항 목 GMR GM1 GM2 GM3 GM4 GM5 제어 방식 입출력 제어 방식 프로그램 언어 오퍼레이터 저장된 프로그램 반복 연산, 정주기 연산, 인터럽트 연산 스캔 동기 일괄처리 방식 LD (Ladder Diagram) IL (Instruction List) SFC (Sequential Function Chart) LD : 13 개, IL : 21 개 기본 펑션 156 개 324 개 324 개 324 개 194 개 194 개 기본 펑션 블록 11 개 11 개 11 개 11 개 11 개 12 개 전용 펑션 블록 이중화 전용 펑 션 블 록 특수 기능 전용 펑션 블록 오퍼레이터 0.12 μs / 명령 0.2 μs/ 명령 기본 펑션 기본 펑션 블록 프로그램 메모리용량 입출력 점수 데이터 메모리 타이머 512 kbyte (128 k step) 0.12 μs / step 0.2 μs / 명령 256 kbyte (64 kstep) 128 kbyte (32 kstep) 32 점모듈사용시 3,840 점 8,000 점 2,048 점 1,024 점 512 점 64 점모듈사용시 7,680 점 32,000 *1 16,000 점 4,096 점 2,048 점 1,024 점 직접 변수 영역 0 ~ 64 kbyte 8 ~ 64 kbyte 8 ~ 64 kbyte 2 ~ 16 kbyte 네임드 변수영역 최대 116 최대 52 최대 446 kbyte *2 kbyte kbyte 점수 제한 없음, 시간범위 : 0.001 초 ~ 4294967.295 초(1,193 시간) 카운터 점수 제한 없음, 계수범위 : - 32,768 ~ + 32,767 운전모드 Pause 모드 없음 Run, Stop, Debug, Pause 정전시 데이터 보존 프로그램 블록수 프로 그램 종류 스캔 변수 정의시 보존(Retain)으로 설정된 데이터 180 개 태스크 프로그램으로 등록하지 않은 프로그램 정주기 태스크 32 개 8 개 외부접점태스크 없음 16 개 8 개 8 개 내부접점태스크 16 개 8 개 초기화 태스크 2 개(_INT, _ H_INT) 에러 테스크 1 개(_ERR_SYS) 없음 자기 진단 기능 리스타트 기능 64 kbyte (16 kstep) 192 점 2 ~ 16 kbyte 최대 32 kbyte 운전상태 감시, 연산지연 감시, 메모리 이상, 입출력 이상, 배터리 이상, 전원 이상 등 콜드, 웜, 핫 리스타트 증설 베이스 수 총 16 개 31 개 7 개 3 개 3 개 멀티 CPU 운전 불가 최대 4개 불가 이중화운전 중복, 전환, 단독 입출력 *1 : 네트워크 구성 시 최대 입출력 점수 *2 : 네임드 변수 = 최대 네임드 범위 - 직접 변수 지정 범위 불가능 33
GLOFA-GM 제품규격 3.2 제품 MAP 34
GLOFA-GM 제품규격 3.3 제품 구성 3.3.1 모듈형 3.3.2 블록형 35
데이터 메모리 구성 제4 데이터 4 장 데이터 메모리 메모리 구성 구성 4.1 변수의 표현 방식 프로그램 안에서 사용되는 데이터는 값을 가지고 있는데, 프로그램이 실행되는 동안에 값이 바뀌지 않는 상수와 그 값이 변하는 변수가 있습니다. 프로그램 블록, 펑션, 펑션블록 등의 프로그램 구성 요소에서 변수를 사용하기 위해서 우선 변수 의 표현 방식을 설명 합니다. 변수 표현 방식 직접 변수 : 변수 선언 불필요(종래의 PLC 방식) 네임드(Named) 변수 : 변수 선언 필요 첫 번째 변수 표현 방식은 사용자가 이름을 부여하지 않고 이미 Maker 에 의해 지정된 메모리 영역의 식별자를 사용하는 직접 변수 방식이고, 두 번째 변수 표현 방식은 사용자가 이름을 부여하고 사용하는 네임드(Named; Symbolic) 변수 방식 입니다. 4.1.1 직접 변수 직접 변수는 사용자가 변수 이름과 형 등의 선언이 없이 이미 Maker 에 의해 정 해진 메모리 영역의 식별자와 주소를 사용합니다. 직접 변수에는 %I, %Q 의 입출력 변수와 %M 의 내부 메모리 변수가 있습니다. 입출력 변수와 내부 메모리 변수 크기는 PLC 종류에 따라 차이가 있습니다. 직접 변수는 별도의 변수 선언 없이 식별자의 위치를 표현하는 방식이므로 프로 그램의 가독성( 可 讀 性 )이 떨어지며 사용자의 잘못으로 어드레스 등이 중복될 우려 가 있습니다. 따라서 되도록 다른 변수 표현 방식인 네임드(Named) 변수의 사용을 권장 합니다. 직접 변수는 반드시 퍼센트 문자(%)로 시작하고 다음에 위치 접두어와 크기 접 두어를 붙이며 그리고 마침표로 분리되는 하나 이상의 부호 없는 정수의 순으로 나 타냅니다. 36
데이터 메모리 구성 위치 접두어 접두어 의 미 I Q M 입력 위치(Input Location) 출력 위치(Output Location) 내부 메모리 위치(Memory Location) 크기 접두어 접두어 X B W D L 의 미 1 비트의 크기 ( X 문자에 한하여 생략 가능) 1 바이트(8 비트)의 크기 1 워드(16 비트)의 크기 1 더블 워드(32 비트)의 크기 1 롱 워드(64 비트)의 크기 표현 형식 : % [위치 접두어] [크기 접두어] 베이스 번호. 슬롯 번호. N 여기서 N은 [크기 접두어]에 따른 N번째 데이터 (0 부터 시작) 입출력 접점 및 내부 메모리의 표현 예는 다음과 같습니다. 입력 : %IX0.0.0 출력 : %QX0.3.15 입출력 모듈의 접점 번호를 나타내며, 범위는 0 ~ 63 입니다 입출력 모듈이 장착된 슬롯 번호를 나타내며, 범위는 0 ~ 7 입니다. 베이스 번호를 나타내며, 범위는 0 ~ 31 입니다. X 는 1 비트의 크기를 나타낸다. 내부 메모리 : %MX0 0 의 위치에 있는 비트 단위의 접점 번호를 나타낸다. %MB1 1 의 위치에 있는 바이트 단위의 메모리를 나타낸다. %MD48 48 의 위치에 있는 더블 워드 단위의 메모리를 나타낸다. %MW20.3 20 의 위치에 있는 워드 단위의 메모리중 3 번 비트를 나타낸다. (내부 메모리는 베이스, 슬롯 번호가 없습니다) 37
데이터 메모리 구성, 내부 메모리(%M) MAP %MX15 %MX8%MX7 %MX0 WORD (16bit) 단위의 %MW0 b 15 b 14 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 어드레스 %MW99 할당 예 %MW100 %MW101 %MB201 %MB200 Byte(8bit) 단위의 어드레스 할당 예 %MB200 7 6 5 4 3 2 1 0 Bit 단위의 어드레스 할당 예 %MX1603 %MB200.3 %MW100.3 38
데이터 메모리 구성 4.1.2 네임드(Named) 변수 네임드 변수는 사용자가 변수 이름과 형 등을 선언하고 사용합니다. 네임드 변수의 이름은 한글/한자는 8 자, 영문은 16 자 까지 선언 가능하며 한글, 영문, 숫자및 밑줄 문자(_)를 조합하여 사용할 수 있습니다. 또한 영문자의 경우 대 소 문자를 구별하지 않고 모두 대문자로 인식하며 빈 칸을 포함하지 않아야 합니다. 네임드 변수 예 종 류 사 용 예 한글, 숫자 및 밑줄 문자 한글, 영문, 숫자 및 밑줄 문자 모터 10, 디지털_스위치 1, 누름_검출, 수동_배출_스위치 밸브 1, 설비_자동_운전중, 사이클_정지_완료 AGV_주행_완료, 모터 2_ON, BCD 값,, VAL2, 자동_SOL_배출 네임드 변수의 변수 선언 절차는 다음과 같습니다. (변수 종류 설정 데이터 형(type) 지정 메모리 할당) 4.2 네임드(Named) 변수의 종류(속성) 변수를 어떻게 선언할 것인지를 설정합니다. 변수 종류 VAR VAR_RETAIN VAR_CONSTANT VAR_EXTERNAL 내 용 읽고 쓸 수 있는 일반적인 변수 정전후 복전시 값이 유지되는 변수 읽기만 할 수 있는 변수 외부 변수(VAR_GLOBAL) 임을 지정하는 변수 39
데이터 메모리 구성 4.3 Named(네임드) 변수의 데이터 형(Type) 데이터의 고유 성질을 나타냅니다. 데이터형은 크게 수치(ANY_NUM)와 비트 상태(ANY_BIT)로 구분할 수 있습니다. 수치의 대표적인 경우는 정수(INT; Interger)인데 셀 수 있고 산술 연산을 할 수 있습니다. 정수의 예는 카운터의 현재값, A/D(아날로그 입력) 변환값 등이 있습니다. 비트 상태는 BOOL(Boolean; 1 비트), BYTE(8 개의 비트 열), WOTD(16 개의 비트 열)등이 있는데 비트 열의 On/Off 상태를 나타내며 논리 연산을 할 수 있습니다. 비트 상태의 예는 입력 스위치의 On/Off 상태, 출력 램프의 소등/점등 상태 등이 있습니다. BCD 는 10 진수를 4 비트의 2 진 코드로 나타낸 것이므로 비트 열(ANY_BIT)입 니다. 비트 상태는 산술연산이 불가능하지만 형(Type) 변환 펑션을 사용하여 수치로 변환하면 산술 연산이 가능합니다. 40
데이터 메모리 구성 4.3.1 기본 데이터 형 구 분 예 약 어 데이터 형 크기 (비트) 범 위 SINT Short Integer 8-128 ~ 127 INT Integer 16-32768 ~ 32767 DINT Double Integer 32-2147483648 ~ 2147483647 LINT Long Integer 64-2 63 ~ 2 63-1 수치 USINT Unsigned Short Integer 8 0 ~ 255 UINT Unsigned Integer 16 0 ~ 65535 (ANY_NUM UDINT Unsigned Double Integer 32 0 ~ 4294967295 ) ULINT Unsigned Long Integer 64 0 ~ 2 64-1 REAL Real Numbers 32-3.402823E38 ~ -1.401298E-45 1.401298E-45 ~ 3.402823E38 LREAL Long Reals 64-1.7976931E308 ~-4.9406564E-324 4.9406564E-324 ~ 1.7976931E308 시간 TIME Duration 32 T#0S ~ T#49D17H2M47S295MS DATE Date 16 D#1984-01-01 ~ D#2163-6-6 TIME_OF Time Of Day 32 TOD#00:00:00 ~ TOD#23:59:59.999 날짜 _DAY DATE_A ND_TIME Date And Time Of Day 64 DT#1984-01-01-00:00:00 ~ DT#2163-12-31-23:59:59.999 문자열 STRING Character String 30*8 30 문자 BOOL Boolean 1 0, 1 비트 상태 (ANY_BIT) BYTE Bit String Of Length 8 8 16#0 ~ 16#FF WORD Bit String Of Length 16 16 16#0 ~ 16#FFFF DWORD Bit String Of Length 32 32 16#0 ~ 16#FFFFFFFF LWORD Bit String Of Length 64 64 16#0 ~ 16#FFFFFFFFFFFFFFFF 4.3.2 데이터 형(Type) 계층도 GLOFA PLC 에서 사용되는 데이터 타입은 다음과 같이 분류하여 표현합니다. 41
데이터 메모리 구성 ANY ANY_NUM ANY_BIT STRING ANY_DATE TIME LWORD(GM1,2) DATE_AND_TIME ANY_REAL ANY_INT DWORD DATE (GM1,2) LINT(GM1,2) WORD TIME_OF_DAY LREAL DINT BYTE REAL INT BOOL SINT ULINT(GM1,2) UDINT UINT USINT ANY_REAL(LREAL, REAL) 및 LINT, ULINT, LWORD 는 GM1, GM2 만 적용됩니다. 앞으로 데이터 타입을 표현할 때 ANY_NUM 으로 나타내면 위의 계층도와 같이 LREAL, REAL, LINT, DINT, INT, SINT, ULINT, UDINT, UINT, USINT 를 모두 포함합 니다. 예를 들어 GM3 에서 타입이 ANY_BIT 로 표현되면, DWORD, WORD, BYTE, BOOL 중 하 나를 사용할 수 있습니다. 4.3.3초기값 데이터의 초기값을 지정하지 않으면 자동적으로 아래와 같이 지정됩니다. 데이터 타입 초기값 SINT, INT, DINT, LINT, USINT, UINT, UDINT, ULINT 0 BOOL, BYTE, WORD, DWORD, LWORD 0 REAL, LREAL 0.0 TIME T#0s DATE D#1984-01-01 TIME_OF_DAY TOD#00:00:00 DATE_AND_TIME DT#1984-01-01-00:00:00 STRING '' (empty string) VAR_EXTERNAL 의 선언은 외부에서 선언한 변수를 간접 지정한 것이므로 초기 값을 줄 수 없습니다. 42
데이터 메모리 구성 변수 선언시 %I 와 %Q 로 할당한 변수는 입출력에 해당하므로 초기값을 줄 수 없습니다. 4.4 Named(네임드) 변수의 메모리 할당 네임드 변수의 메모리 할당에는 자동 할당과 사용자 정의가 있습니다. 4.4.1 자동 할당 컴파일러가 내부 메모리 영역에 변수 위치를 자동으로 지정 합니다. 예를 들어 밸브 란 변수를 자동 메모리 할당으로 지정할 경우 변수의 내부 위치 는 프로그램이 작성된 후 컴파일(Compile) 과정에서 정해지므로 사용자는 변수 위 치에 신경을 쓸 필요가 없습니다. 선언된 변수는 외부 입출력과 관계 없이 내부 연산 도중 신호의 중계, 신호 상태 (내부 정보)의 일시 저장, 타이머나 카운터의 접점 이름(펑션 블록의 인스턴스) 지 정 등에 사용됩니다. 4.4.2 사용자 정의 사용자가 직접 변수(%I, %Q, %M)를 사용하여 강제로 위치를 지정합니다. 선언된 변수는 입출력용(%I, %Q) 변수와 통신 파라미터에서 사용할 통신용(%M)변수에 사용합니다. 사용자 정의 메모리 할당의 표현 형식은 직접변수 지정 방식과 같습니다. 43
연산처리 제5 연산 5 장 처리 연산 처리 5.1 스캔 타임(Scan time) PLC 의 연산 처리 방법은 입력 리프레시(refresh)된 상태에서 이를 조건으로 프 로그램 처음부터 마지막 까지 순차적으로 연산을 실행하고 출력 리프레시(refresh) 를 합니다. 이러한 동작은 고속으로 반복되는데 이러한 방식을 반복 연산 방식 이라 하고 한 바퀴 도는데 걸리는 시간을 1 스캔 타임 (1 연산 주기)라고 합니다. 5.1.1 입출력 리프레시 프로그램의 연산을 시작하기 전에 입력 모듈로 부터 접점의 상태를 읽어 들여 입력 이미지(input image) 영역에 저장하고 프로그램의 연산이 끝나면 프로그램 실행에 의해 변화된 출력 이미지(output image) 결과값을 출력 모듈에 쓰는데 이 를 입출력 리프레시 (I/O refresh)라고 합니다. 5.1.2 입출력 이미지 영역 GLOFA PLC 는 반복 연산 방식이므로 프로그램 연산 도중에는 입출력의 상태를 직접 바꾸지 않고 스캔 단위로 입출력 리프레시를 수행합니다. 따라서 프로그램 연산 도중 변화된 각 입출력 접점의 상태를 PLC 내의 메모리 영 역에 저장해 놓는데 이 영역을 입출력 이미지 영역이라고 합니다. 운전 시작 입력 이미지영역 리프레시 입력 모듈 접점 1 스캔 스캔 프로그램 시작... 스캔 프로그램 마지막 태스크 프 수행 출력 이미지영역 리프레시 출력 모듈 접점 END 처리 44
연산처리 5.2 운전 모드 5.2.1 RUN 모드 프로그램 연산을 정상적으로 수행하는 모드입니다. (1) 모드 변경 시 처리 처음 스캔 시작시에 데이터 영역의 초기화가 수행됩니다. (2) 연산 처리 내용 입출력 리프레시와 프로그램의 연산을 수행합니다. 5.2.2 PAUSE 모드 프로그램의 연산이 일시 정지된 모드입니다. 다시 RUN 모드로 돌아갈 경우에는 정지 되기 이전의 상태부터 연속하여 운전 됩니다. (1) 모드 변경 시 처리 데이터 영역의 초기화, 입출력 이미지 영역 클리어(clear)를 수행하지 않고 모드 변경 직전의 운전 상태를 유지합니다. (2) 연산 처리 내용 입출력 리프레시를 수행합니다. 5.2.3 운전 모드 변경 (1) 모드 변경의 변경 방법 1 CPU 모듈의 모드 키에 의한 변경 2 CPU 모듈의 통신 포트에 GMWIN 을 접속하여 변경 3 GMWIN 을 F-net 상에 연결된 다른 CPU 모듈에 접속하여 변경 4 FAM, 컴퓨터 링크 모듈 등을 이용하여 사용자 명령으로 변경 5 프로그램 수행 중 STOP 펑션 에 의한 변경 (2) 모드 키에 의한 운전 모드 변경 모드 키 위치 운전 모드 RUN 로컬 RUN STOP 로컬 STOP STOP PAU/ REM 리모트 STOP PAU/REM RUN * 로컬 RUN RUN PAU/ REM 로컬 PAUSE PAU/REM STOP 로컬 STOP * 리모트 RUN 모드에서 모드 키에 의해 로컬 RUN 모드로 변경되는 경 우 PLC 는 중단 없이 연속 운전합니다. 45
연산처리 (3) 리모트 운전 모드 변경 리모트 모드 변경은 모드 키의 위치가 리모트 STOP 으로 설정된 경우만 가능합니다. (모드 키가 STOP PAU/ REM 의 위치로 전환한 경우) 모드 키 위치 모드 변경 GMWIN 에 의한 모드 변경 FAM, 컴퓨터 통신 등을 이용한 변경 리모트 STOP 리모트 RUN O O 리모트 STOP 리모트 PAUSE X 리모트 STOP DEBUG O X 리모트 RUN 리모트 PAUSE O 리모트 RUN 리모트 STOP O O PAU/ REM 리모트 RUN DEBUG X X 리모트 PAUSE 리모트 RUN O O 리모트 PAUSE 리모트 STOP O O 리모트 PAUSE 리모트 DEBUG X X DEBUG 리모트 STOP O O DEBUG 리모트 RUN X X DEBUG 리모트 PAUSE X X (4) 리모트 운전 모드 변경 허가 시스템의 보호를 위하여 운전 모드 변경 소스(Source) 중 일부가 모드 변경을 할 수 없도록 할 수 있으며, 리모트 운전 모드 변경 금지시에는 모드 키와 GMWIN에 의해서만 운전 모드 변경이 가능합니다. 설정은 기본 파라미터의 '통신에 의한 PLC 제어 허용' 항에서 합니다. 5.3리스타트 모드 리스타트 모드는 전원을 재투입 하거나 또는 모드 전환에 의해서 RUN 모드로 운 전을 시작할 때 변수 및 시스템을 어떻게 초기화한 후 RUN 모드 운전을 할 것인가 를 설정하는 것으로 콜드, 웜, 핫의 3종류가 있으며 각 리스타트 모드의 수행 조건 은 다음과 같습니다. 5.3.1콜드 리스타트 (Cold Restart) (1) 파라미터의 리스타트 모드를 콜드 리스타트로 설정 하는 경우 수행됩니다. (2) 초기값이 설정된 변수를 제외한 모든 데이터를 0 으로 소거하고 수행합니다. (3) 파라미터를 웜 리스타트 모드로 설정해도 수행할 프로그램이 변경된 후 최초 수행 시는 콜드 리스타트 모드로 수행됩니다. 46
연산처리 (4) 운전중 수동 리셋 스윗치를 누르면(GMWIN에서 리셋 명령을 한 경우와 동일) 파 라미터에 설정된 리스타트 모드에 관계없이 콜드 리스타트 모드로 수행됩니다. 5.3.2 웜 리스타트 (Warm Restart) (1) 파라미터의 리스타트 모드를 웜 리스타트로 설정 하는 경우 수행됩니다. (2) 이전값 유지를 설정한 데이터는 이전값을 그대로 유지하고 초기값만 설정된 데 이터는 초기값으로 설정합니다. 이외의 데이터는 0 으로 소거합니다. (3) 파라미터를 웜 리스타트 모드로 설정해도, 데이터 내용이 비정상일 경우(데이 터의 정전 유지가 되지 못함)에는 콜드 리스타트 모드로 수행됩니다. 변수의 종류를 정전 시 값이 유지되는 VAR_RETAIN 으로 설정하였을 경우 다음의 규칙에 따릅니다. 1 파라미터를 웜 리스타트 모드로 설정해야 정전 시 그 값이 유지됩니다. 2 파라미터를 콜드 리스타트 모드로 설정하면 사용자가 정의한 초기값이나 기본 초기값으로 초기화됩니다. VAR_RETAIN 으로 선언하지 않은 변수는 콜드 리스타트나 웜 리스타트 어느 경우에 도 사용자가 정의한 초기값이나 기본 초기값으로 초기화됩니다. 5.3.3 핫 리스타트 (Hot Restart) (1) 정상 운전 중 전원이 꺼진 후 전원이 재 투입될 때 RUN 모드이고 전원이 꺼진 후 재투입 되기 까지의 시간이 핫 리스타트 허용 시간 이내면 핫 리스타트 모 드를 수행합니다. (2) 모든 데이터와 프로그램 수행 요소들을 전원이 꺼지기 이전의 상태로 복원하여 수행합니다. (3) 전원이 꺼지기 직전의 상태에서 다시 프로그램을 수행하므로 순간적인 정전 등 에도 프로그램의 연속성을 유지할 수 있습니다. (4) 핫 리스타트 허용 시간 초과 시는 파라미터에 설정된 리스타트 모드(콜드/ 웜) 로 수행됩니다. (5) 데이터 내용이 비정상일 경우(데이터의 정전 유지가 되지 못함)에는 콜드 리스 타트 모드로 수행됩니다. 47
연산처리 5.3.4 리스타트 모드에 따른 데이터의 초기화 리스타트 모드 수행 시 각 변수에 대한 초기화 방법은 다음과 같습니다. 모드 변수지정 콜드(COLD) 웜(WARM) 핫(HOT) 디폴트 "0" 으로 초기화 "0"으로 초기화 이전값 유지 리테인 "0" 으로 초기화 이전값 유지 이전값 유지 초기화 사용자 지정값으로 초기화 사용자 지정값으로 초기화 이전값 유지 리테인 & 초기화 사용자 지정값으로 초기화 이전값 유지 이전값 유지 전원 투입 운전모드 STOP STOP 모드 운전 RUN 정전유지 데이터 비정상 정상 핫리스타트 시간 초과 시간이내 리스타트 모드 콜드 리스타트 웜 리스타트 핫 리스타트 수행 웜 리스타트 수행 콜드 리스타트 수행 RUN 모드 운전 ( 운전 중 전원 재 투입 시 리스타트 모드 수행도 ) 48
연산처리 5.3.5 모드 변경 시 처리 (1) 처음 시작 시 데이터 영역의 초기화를 수행합니다. 1 전원 투입시 RUN 모드일 때 설정된 리스타트 모드에 따름 (콜드, 웜, 핫) 2 STOP RUN 으로 모드가 바뀔때 설정된 리스타트 모드에 따름 (콜드, 웜) (2) 프로그램의 유효성을 검사하여 수행 가능 여부를 판단합니다. 49
프로그램 편집 TOOL 제6 프로그램 6 장 프로그램 편집 TOOL(GMWIN) 편집 TOOL(GMWIN) 6.1 GMWIN 의 특징 GMWIN 은 GLOFA PLC 전 시리즈의 프로그램을 작성하고 디버깅하는 소프트웨어 툴입 니다. GMWIN 은 다음과 같은 특징과 장점이 있습니다. 1) 편리한 인터페이스 동시에 여러 개의 프로그램을 편집 디버깅할 수 있으며 그 밖에 사용자 편의성 을 극대화 하였습니다. 2) 다양한 언어 제공 LD, SFC,IL 등 다양한 언어를 제공하여 시스템에 적용하기 쉬운 언어를 선택하 여 사용할 수 있습니다. 50
프로그램 편집 TOOL 3) 네임드 변수 사용 프로그램 이해가 쉽도록 네임드 변수를 사용하여 프로그램을 작성할 수 있으며 메모리 어드레스는 자동으로 할당됩니다. 다양한 테이터 타입이 제공되어 프로그램을 고급화 할 수 있습니다. 4) 프로젝트 단위로 PLC 시스템 구성 하나의 PLC 시스템에 여러 개의 프로그램을 포함시킬 수 있으므로 프로그램을 작성하고 시험 하는 것이 훨씬 쉬워졌습니다. 5) 네트워크를 통한 PLC 접속 직접 연결된 PLC 뿐만 아니라, 네트워크로 연결된 다른 국번 PLC 에 접속하여 프 로그램을 작성하여 다운 로드하거나 모니터및 디버깅 할 수 있습니다. 6) 풍부한 PLC 정보 읽기 다양한 PLC 상태를 모니터할 수 있습니다. 7) 사용자 정의 라이브러리 파일 작성 기본 펑션, 펑션 블록 외에 자주 사용하는 프로그램을 사용자 정의 펑션 또는 펑션 블록으로 작성하여 재 사용할 수 있습니다. 51
프로그램 편집 TOOL 6.2 프로젝트의 구조 프로젝트는 GLOFA PLC 의 프로그램을 구성하는 가장 기본적인 요소로서 한 PLC 시스템 당 하나의 프로젝트를 작성함을 기본으로 합니다. 프로젝트는 크게 컨피그 레이션 부, 파라미터 부, 삽입된 라이브러리 파일들로 나눌 수 있습니다. 컨피그레 이션 부는 글로벌 변수, 리소스 내용 등 소프트웨어적인 것들을 작성하는 부분이 고 파라미터 부는 기본 파라미터, I/O 파라미터, 링크 파라미터 등 하드웨어적인 것들을 작성하는 부분입니다. 그리고, 삽입된 라이브러리 파일들에서 라이브러리 파일을 추가, 삭제할 수 있습니 다. 프로젝트는 다음과 같은 계층 구조를 가지고 있습니다. 계 층 항 목 설 명 프로젝트 PLC 시스템 전체를 정의 컨피그레이션 PLC 프로그램에 관한 여러 정의 사항들을 설정 컨피그레이션 글로벌 변수 컨피그레이션 전체에서 사용되는 변수 리스트 액세스 변수 다른 컨피그레이션이 접근 가능한 변수 리스트 리소스 CPU 모듈에 해당 리소스 글로벌 변수 한 리소스 전체에서 사용되는 변수 리스트 태스크 정의 프로그램의 실행 조건 정의 프로그램 정의 각 프로그램과 그 실행 조건 기술 직접 변수 설명문 직접 변수에 사용한 설명문 리스트 파라미터 PLC 시스템의 하드웨어에 관한 내용 정의 기본 파라미터 기본적인 하드웨어 파라미터 정의 I/O 파라미터 입출력 모듈에 관한 내용 기술 고속 링크 파라미터 고속 링크 파라미터에 관한 내용 기술 삽입된 라이브러리 파일들 현재 삽입되어 있는 라이브러리 파일들의 리스트 52
프로그램 편집 TOOL 6.3 기본 사용법 GMWIN 은 PLC 의 프로그램을 편집하고 실행 파일을 만들어 PLC 에 전송하며 PLC 데이터를 모 니터링, 디버깅하는 장치입니다. GMWIN 은 다중 문서 인터페이스(MDI:Multiple Document Interface)방식으로 동시에 여러 개 의 프로그램을 편집, 모니터링할 수 있습니다. 6.3.1 프로그램의 작성 윈도우의 시작 메뉴을 누르고 프로그램-GMWIN3.0 을 선택합니다. 아래와 같은 GMWIN 초기화면이 나옵니다. 53
프로그램 편집 TOOL 단계 1: 접속방식 1) RS-232C 을 이용한 접속 RS-232C 을 이용한 접속 방식으로 GMWIN 에서 지정한 PC 의 시리얼 포트와 PLC 를 시리얼 케이블로 연결합니다. 메뉴 프로젝트-옵션...을 선택하고 접속 옵션 탭을 선택합니다. 접속 방식의 RS-232C 을 설정합니다. COM1~COM4 의 통신 포트를 설정합니다. 접속 단계를 선택합니다. 로컬 접속의 경우 접속단계의 로컬을 선택합니다. 메뉴 온라인-접속을 선택합니다. 리모트 접속의 경우(자세한 내용은 GLOFA Fnet/Mnet 사용 설명서를 참조해 주십시 오.) 네트워크 타입,국번,슬롯을 설정합니다. 메뉴 온라인-접속을 선택합니다. 54
프로그램 편집 TOOL 55
프로그램 편집 TOOL 단계 2: 프로젝트의 생성 프로젝트(P) -새 프로젝트(N)을 눌러 새 프로젝트 대화상자를 부릅니다. 생성된 새 프로젝트 화면 입력란에 아래와 같이 입력합니다. 프로젝트 파일 이름 PLC 의 종류 저자 설명문 자동차엔진라인 GM3 홍길동 자동차 엔진 라인중 용접 공정 56
프로그램 편집 TOOL 단계 3: 프로그램의 정의 Enter 키 또는 확인단추를 눌러 프로그램 정의 대화상자를 부릅니다. 생성된 화면에서 인스턴스(프로그램) 이름을 입력합니다. 프로그램 파일 이름 C: GMWIN2.0 robot.src 를 입력한 후 Enter 키 또는 확인 단추를 눌러 새 프로그램 대화상자를 부릅니다. 니다. 새 프로그램 대화상자에서 프로그램을 위한 사용 언어의 종류를 선택(LD) 합 설명문 작성란에 프로그램에 대한 설명 내용을 입력한 후 Enter 키 또는 확 인 단추를 누릅니다. 57
프로그램 편집 TOOL 단계 4: 프로그램의 편집 1)입력 접점 / 출력 코일 삽입 도구 상자에서 를 선택하여 LD 창의 행 0 위치에서 마우스의 왼쪽 단추를 누릅니다. 도구 상자에서 를 선택한 후 접접 옆 위치에서 마우스의 단추를 누 릅니다. 도구 상자에서 를 선택하여 LD 창의 행 1 위치에서 마우스의 왼쪽 단추를 누릅니다. 2) 펑션 사용 마우스를 이용하여 도구창의 를 선택합니다. LD 창의 행 1, 열 2 위치에서 마우스의 왼쪽 단추를 누릅니다. 58
프로그램 편집 TOOL 다. 펑션 목록 대화 상자의 수치연산 펑션인 ADD 를 선택하고 확인 단추를 누릅니 도구 상자에서 를 선택하여 LD 창의 행 1 위치에서 마우스의 왼쪽 단추를 누릅니다. 입력 갯수 대화 상자에서 원하는 갯수 입력란에 2 를 입력합니다. 확인 단추를 누릅니다. 펑션이 생성 됩니다. 59
프로그램 편집 TOOL 3)변수입력 왼쪽 도구 상자에서 를 선택하여 LD 창의 행 0,열 1 의 위치에서 마우스의 단추를 두 번 누릅니다. 납니다. 변수 대화 상자의 변수 입력란에 변수이름 스위치 1 를 입력합니다. 확인 단추를 누릅니다.확인 단추를 누르면 변수 추가/수정 대화 상자가 나타 확인 단추를 누릅니다. 60
프로그램 편집 TOOL LD 창의 행 0 위치 위에 입력한 변수 이름을 확인 할 수 있습니다. 출력 코일의 변수 입력도 출력 접점의 변수입력과 같은 방법으로 실행합니다. 펑션 ADD 변수 입력은 아래와 같은 방법으로 실행합니다. 펑션 ADD 의 IN1 위치(행 2,열 1)에서 마우스의 왼쪽 단추를 두 번 누릅니다. 변수 대화 상자의 변수 입력란에 변수명 ABC 를 입력합니다. 61
프로그램 편집 TOOL 확인 단추를 누르면 변수 추가/수정 대화 상자가 나타납니다. 확인 단추를 누릅니다. 펑션 ADD 의 IN1 에 변수 ABC 가 입력되었습니다 62
프로그램 편집 TOOL 펑션 ADD 의 IN2 위치(행 3,열 1)에서 마우스의 왼쪽 단추를 두 번 누릅니다. 변수 대화 상자의 변수 입력란에 상수 1 를 입력합니다. 확인 단추를 누릅니다. 펑션 ADD 의 IN2 에 상수 1이 입력되었습니다. 63
프로그램 편집 TOOL 펑션 ADD 의 OUT 위치(행 3,열 3)에서 마우스의 왼쪽 단추를 두 번 누릅니다. 변수 대화 상자의 변수 입력란에 변수명 ABC_ADD 를 입력합니다. 확인 단추를 누릅니다. 확인 단추를 누릅니다. 펑션 ADD 의 OUT 에 변수 ABC_ADD 가 입력되었습니다. 64
프로그램 편집 TOOL 단계 5: 프로그램의 컴파일 메뉴 컴파일-메이크를 선택합니다. 컴파일을 실행하여 실행 파일을 만듭니다. 65
프로그램 편집 TOOL 단계 6: 프로그램 전송 프로그램 전송전에 GMWIN 과 PLC 의 연결 상태를 확인합니다. 메뉴 온라인- 접속+쓰기+모드 전환(런)+모니터 시작(G)을 선택합니다. 이때 실행 파일이 PLC 에 전송됩니다. 전송이 완료되면 PLC 의 모드가 런으로 바뀌고 모니터가 실행됩니다. 스위치 1 접점 위치에서 마우스를 두번 누르면 변수 강제 입력 대화상자가 나 타납니다. 값 입력란에 1 을 쓰고 확인 단추를 누릅니다. 리미트 스위치 1 도 위와 같은 방법으로 강제 입력을 실행 합니다. 스위치 1 이 On 되면, 모터 1 이 On 되는 것을 모니터 할 수 있습니다. LD 프로그램 창에서 변수 ABC 의 입력에 따라 변수 ABC_ADD 의 값이 1 증가하는 것을 모니터 할 수 있습니다 66
프로그램 편집 TOOL 6.4 화면 구성 GMWIN 화면은 아래와 같은 구성으로 이루어져 있습니다. 6.4.1 메뉴 메뉴를 선택하면 명령들이 나타나고, 원하는 명령을 마우스 또는 키로 선택하면 명령을 실행할 수 있습니다. 생략기호(...)가 붙은 명령을 선택하면 하위의 대화상자가 나타납니다. 단축키(Ctrl+X, Ctrl+C...)가 있는 메뉴인 경우에는 단축키를 눌러서 직접 명령을 선택할 수 있습니다. 67
프로그램 편집 TOOL 1) 프로젝트 명 령 설 명 새 프로젝트 프로젝트를 처음 생성합니다. 열기 기존의 프로젝트를 엽니다. PLC 로 부터 열기 PLC 에 있는 프로젝트 및 프로그램을 업-로드합니다. 저장 프로젝트를 저장합니다. 프로그램은 저장되지 않습니다. 다른 이름으로 저장 프로젝트를 다른 이름으로 저장합니다. 닫기 프로젝트를 닫습니다. 프로젝트 항목 추가 프로젝트에 새로운 항목(프로그램 정의, 리소스. 리소스는 GM1 만 해당)을 추가합니다. 프로젝트 항목 수정 프로젝트에 속해 있는 항목을 편집합니다. 프로젝트 항목 삭제 프로젝트에 속해 있는 항목(프로그램 정의, 리소스)을 삭제합니다. 위로(프로그램) Ctrl+U 프로젝트 창에서 위에 있는 프로그램 항목과 순서를 바꿉니다. 아래로(프로그램) 프로젝트 창에서 아래에 있는 프로그램 항목과 순서를 바꿉니다. Ctrl+W 인쇄 프린터 설정 옵션 라이브러리 관리자 라이브러리 삽입 종료 활성화되어 있는 창의 내용을 인쇄합니다. 프린터 옵션을 설정합니다. GMWIN 에 해당되는 옵션을 설정합니다. 라이브러리를 편집합니다. 새로운 라이브러리를 삽입합니다. GMWIN 을 끝마칩니다. 2) 프로그램 명 령 설 명 새 프로그램 Ctrl+N 프로그램을 처음 생성 합니다. 열기 Ctrl+O 기존의 프로그램을 엽니다. 저장 Ctrl+S 프로그램을 저장 합니다. 다른 이름으로 저장 프로그램을 다른 이름으로 저장 합니다. 닫기 프로그램을 닫습니다. 프로그램 속성 프로그램의 속성을 바꿉니다. 지역 변수 변수를 편집 합니다. 입출력 변수 펑션, 펑션 블록인 경우 입출력 변수를 편집 합니다. SFC 인 경우 추가 명 령 설 명 액션 SFC 인 경우 액션 목록을 봅니다. 트랜지션 SFC 인 경우 트랜지션 목록을 봅니다. 68
프로그램 편집 TOOL 3) 편집 명 령 설 명 편집 취소 Ctrl+Z 프로그램 편집창에서 편집을 취소하고 바로 이전상태로 되돌립 니다. 잘라 내기 Ctrl+X 블록을 잡아 삭제하면서 클립보드에 복사합니다. 복사 Ctrl+C 블록을 잡아 클립보드에 복사합니다. 붙여 넣기 Ctrl+V 클립보드로부터 편집창에 복사합니다. 삭제 Del 블록을 잡아 삭제합니다. 찾기 Ctrl+F 원하는 문자를 찾습니다. 바꾸기 Ctrl+H 원하는 문자를 찾아 새로운 문자로 바꿉니다. 다시 찾기 Ctrl+F3 이전에 실행한 찾기(Find) 또는 바꾸기(Replace)를 반복 실행 합니다. 찾아 가기 원하는 위치로 커서를 이동합니다. SFC 인 경우 추가 명 령 설 명 화면확대/축소 Ctrl+P 화면 크기를 조절합니다. 설명문 보이기 액션, 트랜지션의 설명문을 볼 수 있습니다. 번호 정리 스텝, 트랜지션 번호를 재조정합니다. LD 인 경우 추가 명 령 설 명 화면확대/축소 Ctrl+E 화면 크기를 조절합니다. 변수 설명문 Ctrl+M LD 창에서 변수 설명문을 봅니다. 라인 삭제 Ctrl+D 한 줄을 지웁니다. 셀 삭제 DEL 한 셀을 지웁니다. 라인 삽입 Ctrl+L 한 줄을 삽입합니다. 셀 삽입 Ctrl+I 한 셀을 삽입합니다. 69
프로그램 편집 TOOL 4) 도구상자 명 령 설 명 도구상자 형태 선택 도구상자를 없애거나 없어진 도구상자를 다시 나오게 합니 다. 또는 도구 상자 위치를 정해줍니다. IL 편집 시 명 령 설 명 펑션 F2 펑션 삽입 펑션 블록 F3 펑션 블록 삽입 레이블 F4 레이블 삽입 오퍼레이터 F5 연산자 삽입 삭제 F6 프로그램 한 줄 삭제 설명문 입력 F7 설명문 입력 삽입/수정 F8 삽입, 수정 모드 변환 LD 편집 시 메뉴에 해당되는 접점, 코일, 펑션, 펑션 블록, 점프, 리턴 등을 삽입 합니다. SFC 편집 명 령 설 명 스텝 F2 스텝/트랜지션 삽입 분기 F3 병렬 또는 선택 분기 삽입 이름 F4 액션 또는 트랜지션명 삽입 레이블 F5 레이블 삽입 점프 F6 점프 삽입 줌 F7 액션 또는 트랜지션에 들어가서 프로그램을 편집합니다. LD,IL 모니터 시 명 령 설 명 배열번호 선택 모니터링 시작 또는 정지를 지정합니다. 변수 모니터링 시 명 령 설 명 시작/정지 F2 모니터링 시작 또는 정지를 지정합니다. 자세히 F3 모니터링할 변수에 대한 정보를 선택해서 봅니다. 쓰기 F4 변수에 강제로 임의의 값을 씁니다. 선택 F5 모니터링할 변수를 선택합니다. 표시형식 F6 모니터링할 값을 16 진수/10 진수로 선택해서 볼 수 있습니 다. 배열 번호 선택 F7 Array 타입 변수의 배열 범위를 설정합니다. 70
프로그램 편집 TOOL 타임 차트 모니터링 시 명 령 설 명 시작/정지 F2 모니터링 시작 또는 정지를 지정합니다. 자세히 F3 모니터링할 변수에 대한 정보를 선택해서 봅니다. 쓰기 F4 변수에 강제로 임의의 값을 씁니다. 선택 F5 모니터링할 변수를 선택합니다. 주기 F6 모니터링할 시간 간격을 선택합니다. I/O 모니터링 시 명 령 설 명 베이스 선택 F2 모니터링할 베이스를 선택합니다. 시작/정지 F3 모니터 시작 또는 정지를 지정합니다. 5) 컴파일 명 령 설 명 컴파일 프로그램을 컴파일합니다. 메이크 프로젝트에 속해 있는 프로그램 중 컴파일이 안된 프로그램 들을 컴파일한 후 PLC 실행 파일을 만듭니다. 모두 컴파일 프로젝트에 속해 있는 모든 프로그램을 컴파일한 후 PLC 실 행 파일을 만듭니다. 메시지 보기 컴파일 후 에러 메시지를 봅니다. 메모리 참조 사용된 글로벌 변수및 직접 변수를 볼 수 있습니다. 71
프로그램 편집 TOOL 6) 온라인 명 령 설 명 접속+쓰기+모드전환(런)+ 모니터시작(G) Ctrl+R 접속 접속 끊기 읽기 쓰기 모니터 모드 변환 데이터 클리어 CPU 전환 리셋 플래시 메모리 모니터 시작/끝 변수 모니터 I/O 모니터 링크 허용설정 PLC 정보 I/O 정보 강제 I/O 설정 링크 정보 Mnet 파라미터 Mnet 정보 I/O Skip 타임차트 모니터 GMWIN 과 옵션에서 지정한 PLC 를 접속시켜 사용자가 작성 한 프로그램을 PLC 에 쓴 후 모드를 절환하여 모니터링 합니 다. GMWIN 과 옵션에서 지정한 PLC 를 접속시킵니다. GMWIN 과 PLC 접속을 해제합니다. PLC 의 데이터를 읽어 옵니다. GMWIN 의 프로그램을 PLC 에 씁니다. 프로그램을 모니터링 합니다./모니터링을 끝냅니다. 변수만 모니터링 합니다. I/O 를 모니터링 합니다. BOOL 변수에 대하여 타임차트 형식으로 모니터링 합니다. 링크 파라미터 모니터 고속 링크 파라미터를 모니터링 합니다. PLC 모드를 전환합니다. PLC 데이터를 0 으로 지웁니다. GM1 에서 통신할 CPU 를 전환합니다. PLC 의 CPU 를 리셋합니다. CPU 에 장착된 플래시 메모리의 타입 정보을 읽거나 플래시 메모리에 데이터 쓰기를 합니다. 고속 링크 허용을 설정합니다. PLC 정보를 보여줍니다. PLC I/O 구성 상태를 보여 줍니다. I/O 강제 입출력 값/실행 허용을 설정 합니다. 링크 모듈의 타입,장착 슬롯,국번등을 보여 줍니다. Mnet 파라미터를 입력합니다. Mnet 정보를 봅니다. 스킵할 I/O 를 지정합니다. 72
프로그램 편집 TOOL 7) 디버그 명 령 설 명 디버그 시작/끝 디버그 모드로 전환하여 디버그를 시작합니다/디버 그를 끝냅니다. 런 Ctrl+F9 브레이크 포인트까지 런시킵니다. 스텝 오버 Ctrl+F8 한 스텝씩 런시킵니다. 스텝 인 펑션, 펑션 블록을 디버깅합니다. 스테 아웃 펑션, 펑션 블록 디버그 시 현재 블록을 빠져 나갑 니다. 일시 정지 런을 중지시킵니다. 커서 위치까지 런 Ctrl+F2 커서 위치까지 런시킵니다. 브레이크 포인트 설정/해제 브레이크 포인트를 설정 또는 해제합니다. Ctrl+F5 브레이크 포인트 목록 / 조건 태스크 수행 설정 설정된 브레이크 포인트의 목록을 보여주고 브레이 크 조건을 설정합니다. 디버깅 중 태스크 전환을 허용합니다. 9) 창 명 령 설 명 계단식 배열 GMWIN 에 속해 있는 여러 창들을 계단식으로 배열합니다. 수평 배열 GMWIN 에 속해 있는 여러 창들을 수평 배열합니다. 수직 배열 GMWIN 에 속해 있는 여러 창들을 수직 배열합니다. 아이콘 정렬 GMWIN 에 속해 있는 아이콘들을 정열합니다. 모두 닫기 GMWIN 에 속해 있는 여러 창들을 모두 닫습니다. 73
프로그램 편집 TOOL 6.4.2도구모음 GMWIN 에서 사용하는 도구 들입니다. GMWIN 에서는 현재 자주 사용되는 메뉴들을 단축 형태인 도구로 제공하고 있습니다. 원하는 도구를 마우스로 누르면 실행 됩니다. 아래 표에서는 도구의 모양과 그에 대 한 설명을 나나냅니다. 도구 명 령 도구 명 령 새 프로젝트 프로젝트 열기 프로젝트 저장 새 프로그램 프로그램 열기 프로그램 저장 변수 목록 편집 취소 잘라내기 복사 붙여넣기 삭제 찾기 바꾸기 다시찾기 컴파일 접속+쓰기+모드전환(런)+모니터시작 접속 접속 끊기 쓰기 모니터 시작/끝 런 스톱 일시 정지 디버 시작 디버그 런 스텝오버 스텝인 스텝아웃 일시정지 커서 위치까지 런 브레이크 포인트 설정/해제 실행파일 만들기 74
프로그램 편집 TOOL 6.4.3 도구상자 SFC 도구상자 IL 도구상자 LD 도구상자 프로그램 편집, 변수 모니터, 타임 차트, IO 모니터 등을 할 때 자주 사용하는 명 령을 도구상자를 통해서 실행할 수 있습니다. 도구를 마우스로 누르면 도구가 실행합니다. 설정되어 있는 도구들은 메뉴 도구상자를 통해서도 실행될 수 있습니다. 메뉴 도구상자-도구상자 형태선택를 선택하면 도구상자의 위치와 화면상에 출현을 조정할 수 있습니다. 6.4.4 상태 표시 줄 가) 명령 설명 반전 표시된 메뉴나 명령, 마우스가 위치해 있는 도구모음에 대한 설명을 나타냅니다. 75
프로그램 편집 TOOL 나) PLC 모드 표시 PLC 의 모드를 나타냅니다. PLC 와 연결되지 않았을 때에는 오프라인으로 표시됩니다. 오프라인-런-스톱-일시 정지-디버그 다) 커서 위치 표시 프로그램을 편집할 때 커서의 위치를 나타냅니다. 라) GMWIN 상태 표시 GMWIN 의 상태를 표시합니다. 편집 : GMWIN 에서 프로그램을 편집중임을 나타냅니다. 모니터 : PLC 의 데이터를 모니터링 중임을 나타냅니다. 디버그 : PLC 의 프로그램을 디버깅 중임을 나타냅니다. 6.5 대화상자 사용법 대화상자에는 입력란, 확인란, 옵션 선택, 목록상자 등이 나타나며 사용자가 원하 는 값을 입력 또는 설정할 수 있습니다. 입력란 : 키를 이용하여 원하는 문자를 입력합니다. 옵션 : 같은 그룹 안에서 하나만 선택할 때 사용합니다. 마우스로 원하는 항목을 누릅니다. 목록상자 : 여러 목록 중 하나를 선택합니다. 목록상자의 화살표를 누르면 목록이 나타나고 원하는 항목을 마우스로 누르면 선택됩니다. 76
프로그램 편집 TOOL 확인 단추 : 설정한 값이 입력되고 대화 상자를 닫으려면 확인 단추를 누릅니다. 취소 단추 : 설정한 값을 취소하고 대화 상자를 닫으려면 취소 단추를 누르거나 조절 메뉴 상자를 누릅니다. 6.6 GMWIN 에서 생성되는 파일들 사용자가 프로젝트를 생성하고 프로그램을 편집하여 PLC 실행 파일을 만들면 다음 과 같은 파일이 만들어 집니다. <프로젝트 명>.PRJ : 사용자가 작성한 프로젝트 파일 <프로젝트 명>.BN0 : PLC 실행 파일 GM1 인 경우 리소스 개수 만큼 생깁니다. <프로젝트 명>.BN0 ~ <프로젝트 명>.BNn, (n 는 리소스 번호) <프로젝트 명>.MON : 모니터링을 위한 정보 파일 <프로젝트 명>.CR0 : PLC 실행 파일을 만들 때 생성. 프로그램에서 사용한 글로벌 변수및 직접 변수를 나타낸 텍스트 파일 (Cross Reference) <프로그램 명>.SRC : 사용자가 작성한 프로그램 파일 <프로그램 명>.ASV : 사용자가 작성한 프로그램을 이 이름으로 주기적으로 저장합 니다. 메뉴 Option-Auto 저장에서 타임 값을 설정 하였을 경우에만 생성 되고 정상적으로 프로그램 창을 닫은 경우 자동으로 삭제됩니 다. <프로그램 명>.OP? : 프로그램을 컴파일하면 생성됩니다.(프로그램 블록인 경우) <프로그램 명>.OB? : 프로그램을 컴파일하면 생성됩니다.(펑션 블록인 경우) <프로그램 명>.OF? : 프로그램을 컴파일하면 생성됩니다.(펑션인 경우) ( OP3 : GM3 인경우, OP4 : GM4 인경우) *주) 밑줄친 파일들은 반드시 보관하여야 할 파일들이며 나머지 파일들은 메이크 실행으로 다시 생성 할 수 있습니다. 6.7 파일 열기 사용자가 기존의 프로젝트를 열고 프로그램을 작성하려면 파일을 열어야 합니다. 새로운 파일은 프로젝트 생성 및 프로그램 생성 항목에 설명되어 있습니다. 프로젝트를 열 경우 메뉴 프로젝트-열기을 선택합니다. 프로그램을 열 경우 메뉴 프로그램-열기을 선택합니다. 77
프로그램 편집 TOOL 파일이 있는 위치를 지정하기 위하여 위치 목록상자에서 드라이브 및 디렉토 리를 선택합니다. 파일 이름 입력란에 파일 이름을 직접 입력하거나 목록상자에서 선택합니다. 목록상자에는 파일형식 목록상자에서 선택된 확장자를 가진 파일만 나타납니다. 프로젝트 파일: *.PRJ, 프로그램 파일: *.SRC 열기 단추를 누릅니다. 6.8 파일 저장 6.8.1 새로운 파일 저장 한 번도 저장하지 않은 새 파일을 저장합니다. 프로젝트를 저장할 경우 메뉴 프로젝트-저장을 선택합니다. 프로그램을 저장할 경우 메뉴 프로그램-저장을 선택합니다. 파일이 저장될 위치를 지정하기 위하여 위치 목록상자에서 드라이브 및 디렉 토리를 선택합니다. 파일이름 입력란에 파일 이름을 입력합니다. 프로젝트 파일에는 PRJ, 프로그램 파일에는 SRC 확장자를 입력합니다. 저장 단추를 누릅니다. 78
프로그램 편집 TOOL 6.8.2 작업 중 파일 저장 프로젝트를 저장할 경우 메뉴 프로젝트-저장을 선택합니다. 프로그램을 저장할 경우 메뉴 프로그램-저장을 선택합니다. 6.8.3 다른 이름으로 저장 프로젝트 이름 또는 프로그램 이름을 변경합니다. 프로젝트를 저장할 경우 메뉴 프로젝트-다른 이름으로 저장을 선택합니다. 프로그램을 저장할 경우 메뉴 프로그램-다른 이름으로 저장을 선택합니다. 파일이 저장될 위치를 찾기 위하여 위치 목록상자에서 드라이브 및 디렉토리 를 선택합니다. 파일이름 입력란에 파일 이름을 입력합니다. 프로젝트 파일에는 PRJ, 프로그램 파일에는 SRC 확장자를 입력합니다. 저장 단추를 누릅니다. 79
프로그램 편집 TOOL 6.9 파일 닫기 방법 1 해당 창의 왼쪽 위 모서리의 조절메뉴 상자를 누릅니다. 방법 2 프로젝트를 닫을 경우 메뉴 프로젝트-닫기를 선택합니다. 프로그램을 닫을 경우 메뉴 프로그램-닫기를 선택합니다. 이때 해당 파일이 저장되어 있지 않으면 다음 대화상자가 나타납니다. 파일을 저장하려면 예 단추를 누릅니다. 파일을 저장하지 않으려면 아니오 단추를 누릅니다. 파일 닫기를 취소하려면 취소 단추를 누릅니다. 80
명령어의 종류 제7 명령어의 7 장 명령어의 종류 종류 7.1 시퀀스 연산자 시퀀스 연산자에는 접점(Contact), 코일(Coil), 점프(Jump)등이 있습니다. 7.2 펑션 펑션은 입력에 대한 연산 결과를 1 스캔에 즉시 출력합니다. 펑션은 출력이 하나입니다. 전송 펑션(MOVE)의 IN, OUT 변수는 모든 데이터 형이 지정될 수 있으나 반 드시 같은 데이터 형이어야 합니다. 산술 연산 펑션(ADD, MUL 등)의 IN1, (IN2), OUT 변수는 수치(ANY_NUM) 데 이터 형 만이 지정될 수 있으며 또한 모두 같은 데이터 형이어야 합니다. 논리 연산 펑션(AND, OR 등)의 IN1, (IN2), OUT 변수는 비트 상태(ANY_BIT) 데이터 형 만이 지정될 수 있으며, 또한 모두 같은 데이터 형이어야 합니 다. 형 변환 펑션(INT_TO_BCD, BCD_TO_INT 등)의 IN, OUT 변수는 지정된 데이터 형에 의해 고정되어 있습니다. 펑션은 라이브러리에 넣어서 사용합니다. 81
명령어의 종류 7.3 펑션 블록 펑션 블록은 여러 스캔에 걸쳐 누계된 연산 결과를 출력합니다. 펑션 블록은 출력이 여러 개가 될 수 있습니다. 펑션 블록은 여러 스캔에 걸쳐 누계된 연산 결과를 출력하므로, 연산 중 누계되는 데이터를 보관하기 위한 내부 메모리가 필요합니다. 따라서 펑션 블록은 사용하기 전에 인스턴스 변수를 선언 합니다. 인스턴스 변수는 펑션 블록내에서 사용하는 변수들의 집합입니다. 주) 인스턴스 변수의 문자 길이는 일반 지역변수와는 달리 영문 8자 또는 한글/한자 4자 까지로 제한됩니다. 82
LD 프로그램 작성 제8 LD 8 장 프로그램 LD 프로그램 작성 작성 8.1 개요 LD 프로그램은 릴레이 논리 회로에서 많이 사용하는 접점이나 코일 등의 그래픽 기호로 프로그램을 표현하는 PLC 의 가장 일반적인 언어입니다. 형태 레이블 렁 설명문 펑션 블록 코일 줄번호 펑션 렁 점프 레이블 접점 왼쪽 모선 오른쪽 모선 8.2 모선 LD 그래픽 구성도의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에는 전원선 개념의 모선이 세로 로 양쪽에 놓여 있습니다. No. 기호 설명 1 왼쪽 모선 : 항상 1의 Boolean 값을 가지고 있습니다. 2 오른쪽 모선 : 값은 정해지지 않았습니다. 83
LD 프로그램 작성 8.2.1 연결선 왼쪽 모선의 BOOL 1 값은 작성한 도면을 따라 오른쪽으로 전달됩니다. 그 전달되는 값을 가진 선을 신호 흐름선 또는 연결선이라고 하며, 접점이나 코일에 연결되어 있습니다. 신호 흐름선은 언제나 BOOL 값을 가지고 있으 며 한 렁(Rung)에서 하나만 존재합니다. 여기서 렁이란 LD 의 처음부터 밑으로 내려가는 선이 없는 줄까지를 말합니다. LD 의 각 요소를 연결하는 연결선에는 가로 연결선과 세로 연결선이 있습 니다. No. 기호 설명 1 가로 연결선 : 왼쪽의 값을 오른쪽으로 전달 2 세로 연결선 : 왼쪽에 있는 가로 연결선들의 논리합 8.2.2 펑션 및 펑션 블록의 호출 펑션 및 펑션 블록에 대한 실제적인 입출력 연결은 입출력 표시가 있는 블 록 외부에 적절한 데이터 또는 변수를 기입함으로써 이루어집니다. 예 펑션 펑션 블록 84
LD 프로그램 작성 펑션 및 펑션 블록은 신호 흐름선을 연결해야만 실행됩니다. 펑션은 BOOL 타입 입출력인 EN 과 ENO 에 신호 흐름선을 연결합니다. 펑션 블록은 입출력에 적어도 1 개 이상의 BOOL 변수가 존재하는데, 펑션 블 록에 신호 흐름선을 연결할 때는 데이터 타입이 BOOL 인 첫번째 입출력에 연결 합니다. 예 펑션의 Bool Type 입출력 펑션 블록의 Bool Type 입출력 펑션에서 EN 입력값이 BOOL 1 이면 그 펑션을 수행하고, BOOL 0 이면 그 펑 션을 수행하지 않습니다. ENO 출력은 보통 EN 값이 그대로 나오지만 그 펑션의 수행시 에러가 발생 하면 EN 값이 BOOL 1 이라도 ENO 값은 BOOL 0 이 나옵니다. 펑션의 EN 은 언제나 신호 흐름선을 연결하여야 하지만 ENO 는 생략 될수 있습니다. ENO 가 아닌 펑션 출력에 신호 흐름선을 연결할 때에는 그 출력의 데이터 타입이 반드시 BOOL 이어야 합니다. 또한 ENO 가 아닌 펑션 출력에 신호 흐 름선을 연결할 때에는 ENO 출력에는 아무것도 연결하지 않습니다. 펑션의 모든 입력은 펑션의 왼쪽에 그 값을 기입함으로써 지정되는데 빠짐 없이 지정하여야 합니다. 펑션의 출력값은 펑션의 오른쪽에 지정한 변수에 보관됩니다. 85
LD 프로그램 작성 펑션 블록의 입력도 펑션과 같은 방법으로 지정하며 펑션 블록의 출력은 그 인스턴스 변수안에 저장되어 있으므로 변수를 지정하지 않아도 상관이 없습니다. 펑션 블록에는 EN, ENO 입출력이 없으므로 펑션 블록을 만나면 항시 수행 합니다. LD 에서 펑션과 펑션 블록은 어느 곳에라도 올 수 있습니다. 펑션과 펑션 블록의 출력에 신호 흐름선을 연결하고 거기에 접점 등을 연결하여 로직 연산을 계속할 수도 있습니다. 예 86
LD 프로그램 작성 펑션이나 펑션 블록에 연결할 수 있는 신호 흐름선은 단 하나입니다. 예 옳바른 사용 신호 흐름선이 2 개 이므로 잘못 작성됨 옳바른 사용 8.3 모터 제어 프로그램 예 1(직접 변수 사용) 8.3.1 프로그램 편집 직접 변수를 사용하여 현재의 MASTER-K 나 GOLDSEC-M 등과 같은 방식으로 모터 제어 프로그램을 편집한 예입니다. (1) 직접 변수를 사용한 경우 직접 변수를 사용하면 변수 선언이 불필요 하므로 지역 변수 목록에 포함되지 않습니다. 87
LD 프로그램 작성 (2) 직접 변수를 사용하고 설명문을 단 경우 GLOFA-GM 은 직접 변수를 사용했을 경우 설명문(코멘트)을 달 수 있습니다. 8.3.2 컴파일 & 링크 편집한 소스 프로그램을 메이크(Compile &Link)하여 실행 파일 만들기를 합니다. 컴파일 중 오류가 발생하면 프로그램을 재 편집하여 다시 메이크 합니다. 8.3.3 모니터링 실행 파일을 PLC 로 전송(Down Load)한 후 운전 중 프로그램을 모니터링합니다. (1) LD 모니터링 88
LD 프로그램 작성 (2) 변수 모니터링 8.3.4 연습 1 프로젝트 89
LD 프로그램 작성 8.4 모터 제어 프로그램 예 2(네임드 변수 사용) 8.4.1 프로그램 편집 네임드 변수를 사용하여 모터 제어 프로그램을 편집한 예입니다. (1) 네임드 변수로 변수 선언을 한 경우 90
LD 프로그램 작성 (2) 네임드 변수로 변수 선언을 하고 설명문을 단 경우 네임드 변수로 변수 선언을 하고 추가로 설명문(코멘트)을 달 수 있습니다. 8.4.2 메이크(컴파일 & 링크) 편집한 프로그램을 메이크(Compile & Link)하여 실행 파일 만들기를 합니다. 컴파일 결과 오류가 발생하면 프로그램을 재 편집하여 다시 메이크 합니다. 91
LD 프로그램 작성 8.4.3 모니터링 실행 파일을 PLC 로 전송(Down Load)한 후 운전 중 프로그램을 모니터링합니다. (1) LD 모니터링 (2) 변수 모니터링 92
LD 프로그램 작성 8.4.4 연습 2 프로젝트 8.5 복수의 프로그램 블록 작성 예(글로벌 변수 사용) GLOFA-GM 은 하나의 리소스(CPU)에 대하여 복수개(최대 180 개)의 프로그램 블록을 등록 하여 사용할 수 있습니다. 8.5.1 지역 변수와 글로벌 변수 오직 하나의 프로그램 블록(등록된 임의의 프로그램 이름)에서만 사용할 수 있는 변수를 지역 변수(Local Variable)라고 하고 하나의 리소스(CPU)에 등록된 여러 프로그램 블록에서 사용할 수 있는 변수를 리소스 글로벌 변수(Resource Global Variable)라고 합니다. 프로그램에서 글로벌 변수를 사용하려면 변수의 종류를 VAR_EXTERNAL 로 선언 하여야 합니다. 93
LD 프로그램 작성 8.5.2 프로젝트 생성 1) 첫번째 프록그램 생성 새 프로젝트(글로벌_태스트.prj)를 생성하면 첫번째 프로그램은 자동으로 생성됩니다 인스턴스 명은 모터제어 1 로 하고 파일명은 글로벌_테스트 1.src 로 합니다. 94
LD 프로그램 작성 2) 두번째 프로그램 블록의 추가 메뉴 프로그램 새 프로그램을 선택합니다 프로그램을 프로젝트에 삽입 여부를 묻는 대화상자가 나오면 예 를 선택하고 인스턴스 명은 모터제어 2 로 하고 파일명은 글로벌_테스트 2.src 로 합니다. 95
LD 프로그램 작성 3) 각각의 프로그램을 작성하여 메이크 한후 전송하여 프로그램을 실행합니다. 96
LD 프로그램 작성 8.5.3 프로그램 편집 (1) 프로그램 블록 1 편집 (2) 프로그램 블록 2 편집 97
LD 프로그램 작성 (3) 글로벌 변수 편집 이 곳을 클릭하여 대화상자를 연후 추가 버튼을 눌러 글로벌 변수를 선언 합니다 주) 프로그램 작성중 변수 선언에서 변수의 종류를 VAL_EXTERNAL 로 하면 자동으로 글로 벌 변수가 추가 됩니다. 8.5.4 컴파일 & 링크 편집한 프로그램을 메이크 Compile & Link)하여 실행 파일 만들기를 합니다. 98
LD 프로그램 작성 8.5.5 LD 및 변수 모니터링 실행 파일을 PLC 로 전송(Down Load)한 후, 운전 중 프로그램을 모니터링합니다. (1) 프로그램 블록 <모터제어 1>에서 지역 변수 기동 강제 ON 프로그램 블록 <모터제어 1> 및 <모터제어 2>에서 같은 이름의 지역 변수(기동)를 선언하였을 경우, 프로그램 블록 <모터제어 1>의 변수 기동 을 강제 ON 하면 기동 이 지역 변수이므로 프로그램 블록 <모터제어 1> 만이 동작합니다. 99
LD 프로그램 작성 (2) 프로그램 블록 <모터제어 1>에서 글로벌 변수 일괄기동 강제 ON 프로그램 블록 <모터제어 1>에서 글로벌 변수 일괄기동 을 강제 ON 하면 일괄기 동 이 글로벌 변수이므로 프로그램 블록 <모터제어 1>과 프로그램 블록 <모터 제어 2>가 동시에 동작합니다. 100
기본 명령어 및 프로그래밍 제9 기본 9 장 명령어 기본 명령어및 및 프로그래밍 프로그래밍 9.1 시퀀스 연산자 9.1.1 시퀀스 연산자 일람표 (1) 접점 정적 접점 No. 기호 설 명 평상시 열린 접점(Normally Open Contact) 1 *** BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 상태가 On 일 때에는 왼쪽의 연결 선 상태는 오른쪽의 연결선으로 복사됩니다. 그렇지 않을 경우에는 오른쪽의 연결선 상태가 Off 입니다. 2 *** 평상시 닫힌 접점(Normally Closed Contact) BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 상태가 Off 일 때에는 왼쪽의 연결 선 상태는 오른쪽의 연결선으로 복사됩니다. 그렇지 않을 경우에는 오른쪽의 연결선 상태가 Off 입니다. 3 *** P 상태 변환 검출 접점 양 변환 검출 접점(Positive Transition-Sensing Contact) BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 값이 전 스캔에서 Off 였던 것이 현재 스캔에서 On 으로 되고, 왼쪽 연결선 상태가 On 되어 있는 경우 에 한해서 오른쪽의 연결선 상태는 현재 스캔 동안에 On 이 됩니다. 4 *** N 음 변환 검출 접점(Negative Transition-Sensing Contact) BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 값이 전 스캔에서 On 이었던 것이 현재 스캔에서 Off 되고 왼쪽 연결선 상태가 On 되어 있는 경우에 한 해서 오른쪽의 연결선 상태는 현재 스캔 동안에 On 이 됩니다. 101
기본 명령어 및 프로그래밍 (2) 코일 임시 코일(Momentary Coils) No. 기호 설 명 1 2 3 4 5 6 *** ( ) *** ( ) *** ( S ) *** ( R ) *** ( P ) *** ( N ) 코일(Coil) 왼쪽에 있는 연결선의 상태를 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것) 에 넣습니다. 역 코일(Negated Coil) 왼쪽에 있는 연결선 상태의 역(Negated)값을 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것)에 넣습니다. 즉, 왼쪽 연결선 상태 Off 이면 관련된 변수 를 On 시키고, 왼쪽 연결선 상태가 On 이면 관련된 변수를 Off 시킵니 다. 래치 코일(Latched Coils) Set(Latch) Coil 왼쪽의 연결선 상태가 On 이 되었을 때에는 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것)는 On 이 되고 Reset 코일에 의해 Off 되기 전까지는 On 되어 있는 상태로 유지됩니다. Reset(Unlatch) Coil 왼쪽의 연결선 상태가 On 이 되었을 때에는 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것)는 Off 되고 Set 코일에 의해 On 되기 전까지는 Off 되어 있는 상태로 유지됩니다. 상태 변환 검출 코일(Transition-Sensing Coils) 양 변환 검출 코일(Positive Transition-Sensing Coil) 왼쪽 연결선 상태가 바로 전 스캔에서 Off 였던 것이 현재 스캔에서 On 이 되어 있는 경우에 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 값은 현재 스캔 동안만 On 이 됩니다. 음 변환 검출 코일(Negative Transition-Sensing Coil) 왼쪽 연결선 상태가 바로 전 스캔에서 On 이었던 것이 현재 스캔에 서 Off 되어 있는 경우에 관련된 BOOL 변수("***" 로 표시된 것)의 값은 현재 스캔 동안만 On 이 됩니다. 코일은 화면의 가장 오른쪽에 표현됩니다. 102
기본 명령어 및 프로그래밍 9.1.2 시퀀스 연산자 프로그램 예 9.1.2.1 양 변환 검출 접점 및 음 변환 검출 접점 103
기본 명령어 및 프로그래밍 9.1.2.2 양 변환 검출 코일 및 음 변환 검출 코일 (1) 프로그램 예 1 104
기본 명령어 및 프로그래밍 (2) 프로그램 예 2 105
기본 명령어 및 프로그래밍 9.1.2.3 셋(Set) 코일 및 리셋(Reset) 코일 (1) 프로그램 편집 106
기본 명령어 및 프로그래밍 (2) LD 및 변수 모니터링 PLC 전원 인가 상태에서 투입 스위치를 ON OFF 하면 램프 및 래치는 셋되어 ON 상태를 유지합니다. 램프 및 래치가 셋되어 있는 상태에서 PLC 전원을 정전 시켰다 복전시키면 VAR 변수 램프 는 소거(Clear)되지만 VAR_RETAIN 변수 래치 는 ON 상태를 유지합니다. 107
기본 명령어 및 프로그래밍 PLC 전원 인가 상태에서 차단 스위치를 ON OFF 하면 램프 및 래치는 리셋되어 모두 OFF 됩니다. 9.2 기본 펑션 기본 펑션에는 전송 펑션, 형 변환 펑션, 비교 펑션, 산술 연산 펑션, 논리 연산 펑션, 비트 시프트 펑션 등이 있습니다. 108
기본 명령어 및 프로그래밍 9.2.1 기본 펑션 일람표 (1) 전송 펑션 No. 펑션 이름 기 능 1 MOVE 데이터 전송 ( IN OUT ) 2 ARY_MOVE 배열 변수 부분 전송 (2) 형(Type) 변환 펑션 펑션 그룹 펑션 이름 입력 데이터 타입 출력 데이터 타입 적용 기종 GM1~2 GM3 GM4~5 BCD_TO_SINT BYTE(BCD) SINT BCD_TO_INT WORD(BCD) INT BCD_TO_*** BCD_TO_DINT DWORD(BCD) DINT BCD_TO_USINT BYTE(BCD) USINT BCD_TO_UINT WORD(BCD) UINT BCD_TO_UDINT DWORD(BCD) UDINT INT_TO_SINT INT SINT INT_TO_DINT INT DINT INT_TO_USINT INT USINT INT_TO_UINT INT UINT INT_TO_*** INT_TO_UDINT INT UDINT INT_TO_BOOL INT BOOL INT_TO_BYTE INT BYTE INT_TO_WORD INT WORD INT_TO_DWORD INT DWORD INT_TO_BCD INT WORD(BCD) 109
기본 명령어 및 프로그래밍 (3) 비교 펑션 연산 결과가 참(True)이면 OUT 으로 1 이 출력됩니다. No. 펑션 이름 기 능(단, n은 8까지 가능) 1 GT > 2 GE 3 EQ = 4 LE 5 LT < 6 NE 크다 비교 (IN1 > IN2) And (IN2 > IN3) And... And (INn-1 > INn) OUT ) 크거나 같다 비교 (IN1 IN2) And (IN2 IN3) And... And (INn-1 INn) OUT ) 같다 비교 (IN1 = IN2) And (IN2 = IN3) And... And (INn-1 = INn) OUT ) 작거나 같다 비교 (IN1 IN2) And (IN2 IN3) And... And (INn-1 INn) OUT ) 작다 비교 (IN1 < IN2) And (IN2 < IN3) And... And (INn-1 < INn) OUT ) 같지 않다 비교 (IN1 IN2) And (IN2 IN3) And... And (INn-1 INn) OUT ) (4) 산술 연산 펑션 산술 연산 펑션 중 일반적인 것은 사칙 연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈, 나머지) 펑션입니다. No. 펑션 이름 기 능 입력 개수를 확장할 수 있는 연산 펑션 (단, n은 8 까지 가능) 1 ADD 더하기 ( IN1 + IN2 +... + INn OUT ) 2 MUL 곱하기 ( IN1 IN2... INn OUT ) 입력 갯수가 2개인 연산 펑션 3 SUB 빼기 ( IN1 IN2 OUT ) 4 DIV 나누기 ( IN1 IN2 OUT ) 5 MOD 나눗셈 나머지 구하기 110