지멘스 터치스크린 6AV6643-OCBO1-1AX1

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그림 1 프로그래밍 가능한 컨트롤러 어플리케이션 시스템 설계 및 디버깅의 주요 단계

(1) 피제어 객체의 공정 조건 및 제어 요구 사항에 대한 자세한 이해 및 분석

a. 통제 대상은 통제된 기계, 전기 설비, 생산 라인 또는 생산 과정이다.

b. 제어 요구는 주로 제어의 기본 방식, 완성해야 할 동작, 자동 작업 순환의 구성, 필요한 보호와 연결 등을 말한다.복잡한 제어 시스템에서는 프로그래밍과 디버깅에 도움이 되는 복잡한 제어 작업을 여러 개의 독립된 부분으로 나눌 수도 있습니다.

(2) I/O 디바이스 파악

PLC 제어 시스템에 대한 피제어 객체의 기능 요구 사항에 따라 시스템에 필요한 사용자 입력, 출력 장치를 결정합니다.상용 입력 설비는 버튼, 선택 스위치, 여정 스위치, 센서 등이며, 상용 출력 설비는 계전기, 접촉기, 표시등, 전자기 밸브 등이 있다.

(3) 적합한 PLC 유형 선택

확인된 사용자 I/O 장치에 따라 필요한 입력 신호와 출력 신호의 포인트를 집계하고 모델 선택, 용량 선택, I/O 모듈 선택, 전원 모듈 선택 등 적합한 PLC 유형을 선택합니다.

(4) I/O 포인트 할당

PLC의 입출력 점을 지정하여 입출력/출력 할당표를 작성하거나 입출력/출력 단자의 배선도를 그립니다.이어 9는 컨트롤 캐비닛이나 조작대 설계와 현장 시공을 동시에 할 수 있는 PLC 프로그램 설계를 할 수 있다.

(5) 응용 시스템 사다리꼴 그래프 프로그램 설계

(7) 소프트웨어 테스트 수행

프로그램이 PLC를 입력하면 먼저 테스트 작업을 수행해야 합니다.프로그램 설계 과정에서 허술한 부분이 있기 때문이다.따라서 PLC를 현장 장치에 연결하기 전에 프로그램의 오류를 제거하는 소프트웨어 테스트를 수행하는 동시에 전체 디버깅의 기초를 다지고 전체 디버깅의 주기를 단축해야 한다.

(8) 애플리케이션 전체 디버깅

PLC 소프트웨어와 하드웨어 설계 및 제어 캐비닛 및 현장 시공이 완료되면 전체 시스템의 온라인 디버깅을 진행할 수 있으며, 만약 제어 시스템이 몇 부분으로 구성되어 있다면 먼저 국부 디버깅을 한 후 전체 디버깅을 진행해야 한다;제어 프로그램의 스텝이 많으면 세그먼트 디버깅을 한 다음 전체 디버깅에 연결할 수 있습니다.디버깅에서 발견된 문제는 디버깅이 성공할 때까지 하나하나 배제해야 한다.

(9) 기술문건 작성

시스템 기술 문서에는 설명서, 전기 원리도, 전기 배치도, 전기 소자 명세표, PLC 사다리꼴 그림이 포함된다.

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PLC 하드웨어 시스템 설계

1. PLC 모델 선택

시스템 제어 시나리오에 대한 의사 결정을 내리기 전에 제어 객체의 제어 요구 사항을 자세히 파악하여 제어를 위해 PLC를 선택할지 여부를 결정합니다.

제어 시스템의 논리적 관계가 복잡하고 (중간 계전기, 시간 계전기, 카운터 등이 많이 필요함), 공정 절차와 제품의 변형이 빈번하며 데이터 처리와 정보 관리 (데이터 연산, 아날로그 양의 제어, PID 조절 등이 있음), 시스템 요구가 높은 신뢰성과 안정성, 공장 자동화 네트워크 구현 준비 등 상황에서 PLC 제어를 사용하는 것이 필요하다.

현재 국내외의 많은 생산업체들은 다양한 계열의 기능이 각기 다른 PLC 제품을 제공하여 사용자들의 눈이 어지럽고 어쩔 수 없다.그래서 전면적으로 이해득실을 따지고 합리적으로 기종을 선택해야만 경제적이고 실용적인 목적을 달성할 수 있다.일반적으로 기종을 선택할 때는 시스템 기능의 수요를 만족시키는 것을 취지로 해야 하며, 맹목적으로 큰 것을 탐내어 완전무결을 추구해서는 안 되며, 투자와 설비 자원의 낭비를 초래하지 않도록 해야 한다.기종의 선택은 다음과 같은 몇 가지 방면에서 고려할 수 있다.

(1) 입력 / 출력 점 선택

무분별하게 많은 수의 모델을 선택하는 것은 어느 정도 낭비를 초래할 수 있다.

먼저 제어 시스템의 I/O 총 포인트를 제거한 다음 실제 필요한 총 포인트의 15~20% 에 따라 예비량 (시스템의 개조 등을 위해 여지를 남김) 을 남겨 둔 후 필요한 PLC의 포인트를 확정해야 한다.

또한 일부 고밀도 입력점의 모듈은 동시에 연결되는 입력점 수에 제한이 있으며, 일반적으로 동시에 연결되는 입력점은 총 입력점의 60% 를 초과해서는 안 된다는 점에 주의해야 한다;PLC의 각 출력점의 구동 능력 (A/점) 도 제한되어 있으며, 어떤 PLC는 각 출력점의 전류 크기가 가중된 부하 전압에 따라 다릅니다.일반 PLC의 허용 출력 전류는 주변 온도가 높아짐에 따라 낮아지는 등입니다.모델을 선택할 때 이러한 문제를 고려해야 한다.

PLC의 출력점은 공통점, 그룹식, 격리식의 몇 가지 접법으로 나눌 수 있다.격리된 각 출력점 그룹은 서로 다른 전압 종류와 전압 등급을 채택할 수 있지만, 이 PLC는 점당 평균 가격이 높다.출력 신호 사이에 격리가 필요하지 않으면 처음 두 출력 방식의 PLC를 선택해야 합니다.

(2) 스토리지 용량 선택

사용자 스토리지 용량은 대략적인 추산만 가능합니다.스위치 양만 제어하는 시스템에서는 입력 총 포인트 곱하기 10자/점 + 출력 총 포인트 곱하기 5자/점으로 추산할 수 있습니다.카운터/타이머는 (3~5) 자/개로 추산한다.연산 처리가 있을 때 (5~10) 자/량으로 추산한다.아날로그량 입출력이 있는 시스템에서는 입출력/(또는 출력) 당 아날로그량 약 (80~100)자 정도의 저장 용량으로 추산할 수 있다;통신 처리가 있을 때 인터페이스당 200자 이상의 수량으로 대략적으로 추산한다.이후 일반적으로 추산 용량의 50~100% 를 여유 있게 남겨둔다.경험이 부족한 설계자에게는 용량을 선택할 때 여유를 두어야 한다.

작업 기능 다이어그램이나 상태 흐름도 등을 토대로 사다리꼴 다이어그램을 설계하면 프로그래밍이 됩니다.이 단계는 전체 응용 시스템 설계의 핵심 작업이자 비교적 어려운 단계이다. 사다리꼴 그림을 잘 설계하려면 우선 제어 요구를 잘 숙지해야 한다. 동시에 일정한 전기 설계의 실천 경험도 있어야 한다.

(6) PLC에 프로그램 가져오기

간단한 프로그래머를 사용하여 PLC에 프로그램을 가져올 때는 먼저 사다리꼴 맵을 명령 표시자로 변환하여 입력해야 합니다.프로그램 가능 컨트롤러의 보조 프로그래밍 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터에서 프로그래밍할 때 PLC로 프로그램을 다운로드할 수 있는 위아래 장치의 연결 케이블을 사용할 수 있습니다.