KR20200067067A - PLC Wireless Input/Output module - Google Patents
PLC Wireless Input/Output module Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200067067A KR20200067067A KR1020180154017A KR20180154017A KR20200067067A KR 20200067067 A KR20200067067 A KR 20200067067A KR 1020180154017 A KR1020180154017 A KR 1020180154017A KR 20180154017 A KR20180154017 A KR 20180154017A KR 20200067067 A KR20200067067 A KR 20200067067A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plc
- signal
- module
- wireless communication
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 206010000372 Accident at work Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
- G05B19/054—Input/output
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
- G05B19/056—Programming the PLC
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Programmable Controllers (AREA)
Abstract
본 발명은 PLC와 설비 간의 와이어 케이블의 길이를 최대한 줄이기 위해 무선통신 모듈을 설치하여 무선으로 설비 측과 PLC 측에 입출력 신호를 주고받는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 모듈에 와이어 케이블을 연결하는 터미널 블록과; 무선신호 혹은 PLC와 설비의 신호를 해독, 암호화하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)과; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)에서 암호화된 신호를 무선신호로 바꾸어 송신하고 수신받는 무선통신 칩셋과; PLC, 설비의 신호와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit) 간의 과전압, 과전류 발생 시 모듈의 회로를 보호하기 위한 포토커플러(Photo Coupler)와; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit), 포토커플러(Photo Coupler), 무선통신 칩셋에 전원을 공급하기 위한 AC /DC 컨버터와 강압 회로로 구성된 전원공급 장치로; 이루어져 있으며, PLC의 동작 신호를 송신하고 설비의 입력신호를 수신받아 PLC에 입력해주는 PLC 측 모듈과; 설비의 입력신호를 송신하고 PLC의 동작 신호를 수신받아 설비를 동작시키는 설비 측 모듈로; 구성하는 것을 특징으로 하는 PLC 무선 입출력 모듈 장치에 관한 것이다.
설비에 스위치나 센서(11)가 작동해 입력신호를 포토커플러(12)를 통해 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(13)으로 전송한다. 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(13)에서 입력신호를 암호화한다. 암호화된 입력신호는 무선통신 칩셋(14)에서 송신한다. PLC와 연결된 무선통신 모듈의 무선통신 칩셋(23)에 암호화된 입력신호가 수신된다. 수신된 입력신호는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)에서 해독되어 포토커플러(21)를 통해 PLC 입력 모듈(26)로 전송된다.
PLC 출력 모듈(27)에서 출력신호를 포토커플러(25)를 통해 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)으로 전송한다. 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)에서 출력신호를 암호화한다. 암호화된 출력신호를 무선통신 칩셋(23)에서 송신한다. 설비에 연결된 무선통신 모듈의 무선통신 칩셋(14)에 암호화된 출력신호가 수신된다. 수신된 출력신호는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(15)에서 해독되어 포토커플러(16)를 통해 설비의 액추에이터(17)를 동작시킨다.An object of the present invention is to provide a device for wirelessly exchanging input/output signals to and from the equipment side and the PLC side by installing a wireless communication module to minimize the length of the wire cable between the PLC and the equipment. A terminal block connecting a wire cable to the module; A microcontroller unit that decrypts and encrypts a radio signal or a signal of a PLC and a facility; A wireless communication chipset that converts and transmits and receives an encrypted signal from a microcontroller unit into a wireless signal; A photo coupler for protecting the circuit of the module in the event of overvoltage and overcurrent between the PLC, the signal of the equipment and the microcontroller unit; As a power supply unit consisting of an AC /DC converter and a step-down circuit for supplying power to a microcontroller unit (Micro Controller Unit), photo coupler (Photo Coupler), wireless communication chipset; It consists of, PLC side module for transmitting the operation signal of the PLC and receiving the input signal of the equipment to input to the PLC; A facility-side module that transmits the input signal of the facility and receives the operation signal of the PLC to operate the facility; It relates to a PLC wireless input and output module device characterized in that the configuration.
A switch or sensor 11 operates in the facility to transmit the input signal to the micro controller unit 13 through the photo coupler 12. The input signal is encrypted by the Micro Controller Unit (13). The encrypted input signal is transmitted by the wireless communication chipset 14. An encrypted input signal is received by the wireless communication chipset 23 of the wireless communication module connected to the PLC. The received input signal is decoded by the micro controller unit 22 and transmitted to the PLC input module 26 through the photo coupler 21.
The output signal from the PLC output module 27 is transmitted to the micro controller unit 24 through the photo coupler 25. The microcontroller unit 24 encodes the output signal. The encrypted output signal is transmitted from the wireless communication chipset (23). An encrypted output signal is received by the wireless communication chipset 14 of the wireless communication module connected to the facility. The received output signal is decoded by the micro controller unit 15 to operate the actuator 17 of the facility through the photo coupler 16.
Description
본 발명은 모듈에 와이어 케이블을 연결하는 터미널 블록과; 무선신호 혹은 PLC와 설비의 신호를 해독, 암호화하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)과; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)에서 암호화된 신호를 무선신호로 바꾸어 송신하고 수신받는 무선통신 칩셋과; PLC, 설비의 신호와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit) 간의 과전압, 과전류 발생 시 모듈의 회로를 보호하기 위한 포토커플러(Photo Coupler)와; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit), 포토커플러(Photo Coupler), 무선통신 칩셋에 전원을 공급하기 위한 AC /DC 컨버터와 강압 회로로 구성된 전원공급 장치로; 이루어져 있으며, PLC의 동작 신호를 송신하고 설비의 입력신호를 수신받아 PLC에 입력해주는 PLC 측 모듈과; 설비의 입력신호를 송신하고 PLC의 동작 신호를 수신받아 설비를 동작시키는 설비 측 모듈로; 구성하는 것을 특징으로 하는 PLC 무선 입출력 모듈 장치에 관한 것이다.The present invention is a terminal block for connecting a wire cable to the module; A microcontroller unit that decrypts and encrypts a radio signal or a signal of a PLC and a facility; A wireless communication chipset that converts and transmits and receives an encrypted signal from a microcontroller unit into a wireless signal; A photo coupler for protecting the circuit of the module in the event of overvoltage and overcurrent between the PLC, the signal of the facility and the microcontroller unit; As a power supply unit consisting of an AC /DC converter and a step-down circuit for supplying power to a microcontroller unit, a photo coupler, and a wireless communication chipset; It consists of, PLC side module for transmitting the operation signal of the PLC and receiving the input signal of the equipment to input to the PLC; A facility-side module that transmits the input signal of the facility and receives the operation signal of the PLC to operate the facility; It relates to a PLC wireless input and output module device characterized in that the configuration.
본 발명은 PLC와 설비에 무선통신 기능이 가능하도록 해 주는 장착형 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a mounted module that enables a wireless communication function to PLC and equipment.
일반적으로 PLC는 공정 제어와 관련된 산업 분야에서 다양하게 이용되고 있으며, 산업의 다각화로 점차 PLC의 제어범위가 확장되어 가고 있는 현실에 따라 PLC를 마스터로, 액추에이터(모터, 솔레노이드 등)와 설비를 슬레이브로 지정하여 하나의 네트워크 환경을 구축하여 이 기기들을 제어할 수 있도록 하고 있다.In general, PLC is used in various fields in the industrial field related to process control, and according to the reality that the control range of the PLC is gradually expanding due to the diversification of the industry, the PLC is the master, and the actuator (motor, solenoid, etc.) and equipment are slaves. Designated as to establish one network environment so that these devices can be controlled.
종래의 PLC 입출력(I/O) 모듈과 다수의 슬레이브가 유선 케이블 와이어의 통신라인을 통해 테이터를 주고받게 되어 있어 시스템의 구성 및 설치가 매우 복잡할 뿐만 아니라, 공간적 제약은 물론, 단선, 합선으로 지출되는 유지보수비가 증대되는 단점이 있었다.Conventional PLC input/output (I/O) module and multiple slaves exchange data through wired cable wire communication lines, making system configuration and installation very complex, as well as spatial constraints, as well as single and short circuits. There was a disadvantage that the maintenance cost to be spent was increased.
한편, 현재 간단한 산업 네트워크 시스템 구축을 위해 산업용 무선 통신 개념이 도입되고 있다. 본 발명인 무선통신 모듈에 사용되는 무선통신 칩셋은 ZIGBEE는 소형, 저전력 디지털 라디오를 이용해 개인 통신망을 구성하여 통신하기 위한 표준 기술이다. IEEE 802.15 표준을 기반으로 만들어졌다. ZIGBEE는 메시 네트워크 방식을 이용, 여러 중간 노드를 거쳐 목적지까지 데이터를 전송함으로써 저전력임에도 불구하고 넓은 범위의 통신이 가능하다. 또한, 적은 소모전력과 보안성을 요구하는 분야에서 사용된다. 초당 250kbit의 전송 속도를 가지며, 주기적 또는 간헐적인 데이터 전송이나 센서 및 입력 장치 등의 단순 신호 전달을 위한 데이터 전송에 가장 적합하다.Meanwhile, the concept of industrial wireless communication is being introduced to construct a simple industrial network system. The wireless communication chipset used in the wireless communication module according to the present invention is ZIGBEE, which is a standard technology for configuring and communicating with a personal communication network using a small, low-power digital radio. It is based on the IEEE 802.15 standard. ZIGBEE uses a mesh network method to transmit data through multiple intermediate nodes to a destination, enabling communication in a wide range despite low power consumption. Also, it is used in fields that require low power consumption and security. It has a transmission speed of 250kbit per second and is most suitable for data transmission for periodic or intermittent data transmission or simple signal transmission such as sensors and input devices.
본 발명은 산업현장에서 PLC와 설비 간의 와이어 케이블로 안해 발생하는 발열, 단선, 합선, 공간낭비와 같은 산업재해와 유지보수를 줄이기 위해서 PLC와 설비 간의 와이어 케이블의 길이를 최대한 줄이는 무선통신 모듈을 설치하여 무선으로 설비 측과 PLC 측에 입출력 신호를 주고받는 장치를 제공하고, 기존의 존재하는 PLC 무선 모듈의 같은 제조사의 제품으로만 통신이 가능한 문제점과 PLC와 설비는 무선통신이 불가능 하다는 문제점을 PLC와 PLC, PLC와 설비간 통신이 가능하도록 하고, The present invention is to install a wireless communication module that reduces the length of the wire cable between the PLC and the facility as much as possible to reduce industrial accidents and maintenance such as heat, disconnection, short circuit, and waste of space generated by the wire cable between the PLC and the equipment in the industrial site. Therefore, it provides a device that exchanges I/O signals to and from the facility side and the PLC side wirelessly, and it is possible to communicate only with products of the same manufacturer of the existing PLC radio module and the problem that the PLC and facility cannot communicate wirelessly. And PLC, enable communication between PLC and equipment,
제조사에 상관 없이 모든 제품에 무선으로 입출력 신호를 주고받는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The aim is to provide a device that exchanges input/output signals wirelessly to all products regardless of the manufacturer.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모듈에 와이어 케이블을 연결하는 터미널 블록과; 무선신호 혹은 PLC와 설비의 신호를 해독, 암호화하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)과; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)에서 암호화된 신호를 무선신호로 바꾸어 송신하고 수신받는 무선통신 칩셋과; PLC, 설비의 신호와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit) 간의 과전압, 과전류 발생 시 모듈의 회로를 보호하기 위한 포토커플러(Photo Coupler)와; 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit), 포토커플러(Photo Coupler), 무선통신 칩셋에 전원을 공급하기 위한 AC /DC 컨버터와 강압 회로로 구성된 전원공급 장치로; 이루어져 있으며, PLC의 동작 신호를 송신하고 설비의 입력신호를 수신받아 PLC에 입력해주는 PLC 측 모듈과; 설비의 입력신호를 송신하고 PLC의 동작 신호를 수신받아 설비를 동작시키는 설비 측 모듈로; 구성하는 것을 특징으로 하는 PLC 무선 입출력 모듈을 기술적 요지로 한다.The present invention to achieve the above object is a terminal block for connecting a wire cable to the module; A microcontroller unit that decrypts and encrypts a radio signal or a signal of a PLC and a facility; A wireless communication chipset that converts and transmits and receives an encrypted signal from a microcontroller unit into a wireless signal; A photo coupler for protecting the circuit of the module in the event of overvoltage and overcurrent between the PLC, the signal of the facility and the microcontroller unit; As a power supply unit consisting of an AC /DC converter and a step-down circuit for supplying power to a microcontroller unit, a photo coupler, and a wireless communication chipset; It consists of, and the PLC side module for transmitting the operation signal of the PLC and receiving the input signal of the equipment to input to the PLC; A facility-side module that transmits the input signal of the facility and receives the operation signal of the PLC to operate the facility; The PLC wireless input/output module characterized by being configured is a technical point.
여기서 상기 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)은 16개 이상의 디지털 단자가 포함되어 PLC 혹은 설비의 입출력 신호 케이블을 연결할 수 있어야 하며, 무선통신 칩셋과 데이터를 주고받을 수 있는 통신용 단자가 장착되어 있어야 하며, PLC와 설비의 입출력 신호를 무선신호로 암호화하고, 무선신호를 입출력 신호로 해독하기 위해 프로그래밍이 가능한 제품으로 되는 것이 바람직하다.Here, the micro controller unit (Micro Controller Unit) includes 16 or more digital terminals to be able to connect the input and output signal cables of the PLC or equipment, and must be equipped with a communication terminal to exchange data with the wireless communication chipset, It is desirable to be a programmable product to encrypt the input and output signals of the PLC and equipment with radio signals and to decrypt the radio signals into input and output signals.
또한, 무선통신 칩셋의 통신주파수는 2.4GHz를 사용하는 것을 하고, 무선통신 칩셋과 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)은 같은 통신 단자가 형성되어 있는 것으로 장착하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the communication frequency of the wireless communication chipset is 2.4 GHz, and the wireless communication chipset and the micro controller unit are equipped with the same communication terminal.
또한, 전원공급 장치는 PLC의 입출력슬롯과 설비의 전원에서 주로 사용은 DC 24V를 공급하기 위한 AC 220V/DC 24V 컨버터와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)과 포토커플러, 무선통신 칩셋의 전원을 공급하기 위해 DC 24V를 DC 5V로 강압시켜주는 강압 회로를 결합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the power supply device supplies power to the AC 220V/DC 24V converter, Micro Controller Unit, photo coupler, and wireless communication chipset to supply DC 24V, which is mainly used in the power of PLC input/output slots and equipment. In order to do so, it is preferable to use a combination of a step-down circuit that step-downs DC 24V to DC 5V.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 무선통신으로 케이블 와이어의 사용 길이를 줄여 와이어로 시공할 때 걸리는 시간과 비용을 절감하고, 케이블 와이어를 사용했을 때 나타나는 단선, 화재, 노이즈, 발열을 억제하거나 방지할 수 있다.According to the present invention described above, it is possible to reduce or reduce the time and cost of using a wire by reducing the length of use of the cable wire through wireless communication, and to suppress or prevent disconnection, fire, noise, and heat generated when the cable wire is used. have.
또한, 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)을 이용하여 암호화하고 해독하기 때문에 외부에서 무선신호를 해킹하더라도 암호화되어있기 때문에 내용을 읽거나 위조할 수 없어 해킹에 안전한 시스템을 구축할 수 있다.In addition, since it is encrypted and decrypted using the Micro Controller Unit, even if the wireless signal is hacked from the outside, it is encrypted, so it is not possible to read or falsify the content, so a safe system for hacking can be built.
또한, 본 발명은 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)을 사용해 제어회로 부분이 매우 간소화되어있기 때문에 제작비용이 매우 절감되는 무선통신 모듈이 제공되는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of providing a wireless communication module that greatly reduces the manufacturing cost because the control circuit portion is very simplified using a micro control unit.
또한, PLC 제조사에서 판매하는 무선통신 모듈은 해당 제조사의 제품에만 사용 가능한 경우가 많은데 본 무선통신 모듈은 제조사에 상관없이 모든 PLC와 설비에 사용 가능하여 범용적인 무선통신 모듈이 제공되는 이점이 있다.In addition, the wireless communication module sold by the PLC manufacturer is often used only for the product of the manufacturer. This wireless communication module can be used for all PLCs and facilities regardless of the manufacturer, thereby providing a universal wireless communication module.
또한, 어떤 장치든 입출력 신호선과 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)을 연결하면 1:N 통신이 가능하므로 제품과 산업 현장의 데이터를 수집하여 쉽게 도출해 낼 수 있다.In addition, since 1:N communication is possible by connecting an I/O signal line and a Micro Controller Unit to any device, data from products and industrial sites can be collected and easily derived.
도 1은 본 발명의 설비 측 모듈의 회로 구성도
도 2는 본 발명의 PLC 측 모듈의 회로 구성도
도 3은 본 발명의 무선통신 시스템 구성도
부호
11 : 설비의 스위치나 센서
17 : 설비의 액추에이터
12, 16, 21, 25 : 포토커플러(Photo Coupler)
13, 15, 22, 24 : 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)
14, 23 : 무선통신 칩셋
26 : PLC의 입력모듈
27 : PLC의 출력모듈1 is a circuit diagram of the equipment-side module of the present invention
2 is a circuit diagram of the PLC side module of the present invention
3 is a block diagram of a wireless communication system of the present invention
sign
11: switch or sensor of equipment
17: actuator of the equipment
12, 16, 21, 25: Photo Coupler
13, 15, 22, 24: Micro Controller Unit
14, 23: wireless communication chipset
26: PLC input module
27: PLC output module
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명하면서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 자세한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, and when it is determined that a detailed description of known technologies or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. .
그리고 후숙되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms that are mature are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user, an operator, etc., and thus the definition should be made based on the contents throughout the present specification describing the present invention.
도 1은 본 발명의 설비 측 무선통신 모듈의 회로 구성도이며, 도 2는 PLC 측 무선통신 모듈의 회로 구성도이며, 도3은 무선통신 시스템을 보여주는 기능 블록 다이어그램이다.1 is a circuit diagram of a facility-side wireless communication module of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of a PLC-side wireless communication module, and FIG. 3 is a functional block diagram showing a wireless communication system.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명은 설비의 센서나 스위치(11) 같은 입력신호를 담당하는 입력 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(13)과 설비의 모터, 솔레노이드 같은 액추에이터(17) 동작 신호를 담당하는 출력 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(15)과 다른 모듈과 송수신하기 위한 무선통신 칩셋(14)이 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(13)(15)에 연결되어 있고, 설비의 센서나 스위치(11)에서 사용되는 DC 24V로 DC 5V의 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(13)에 신호(31)를 전달하고 과전압, 과전류를 방지하기 위한 포토커플러(12)와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(15)의 DC 5V 신호(36)로 DC 24V의 설비(17)를 동작시키기 위한 포토커플러(16)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention provides an
도2에 도시된 바와 같이 본 발명은 PLC의 입력(26) 신호(33)를 담당하는 입력 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)과 PLC에서 나온 동작(27) 신호(34)를 담당하는 출력 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)과 다른 모듈과 송수신하기 위한 무선통신 칩셋(23)이 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)(24)에 연결되어 있고, PLC의 출력 모듈(27)에서 사용되는 DC 24V로 DC 5V의 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)에 신호(34)를 전달하고 과전압, 과전류를 방지하기 위한 포토커플러(21)와 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)의 DC 5V신호로 DC 24V의 PLC의 입력 모듈(26)에 신호를 전달하기 위한 포토커플러(21)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the present invention is responsible for an
PLC(40)와 설비(37)에 연결되어있는 센서(11), 액추에이터(17)에 장착하여 무선통신으로 신호를 주고받을 수 있도록 하는 장치로써, 도 1과 같은 설비 측 모듈(38)과 도 2와 같은 PLC 측 모듈(39)이 한 쌍으로 이루어져 있다.As a device that is mounted on the sensor (11) and the actuator (17) connected to the PLC (40) and the facility (37) to send and receive signals through wireless communication, the facility side module (38) as shown in FIG. The PLC-
도 3은 본 발명에 따른 무선통신 모듈과 PLC, 설비 간 무선통신 시스템에 대해 도시한 것으로, 본 발명은 PLC(40)와 설비(37)에 모듈을 부착, 연결하여 PLC(40)와 설비(37) 간에 와이어 케이블 없이 통신하고 별도의 PLC 무선통신 모듈을 갖추지 않고도 본 발명의 모듈에 내장된 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)이 무선통신 칩셋을 통해 직접 통신하여 PLC와 설비에 신호를 전달한다.Figure 3 shows a wireless communication module, a wireless communication system between the PLC and the facility according to the present invention, the present invention attaches and connects the module to the
이에 도시한 바와 같이, 본 고안은 현장에서 사용하는 설비 중 센서나 스위치 같은 입력장치가 동작할 때 신호(31)를 설비 측 무선통신 모듈(38)로 전달하도록 한다. 이때 입력신호(31)는 설비의 DC 24V이지만, 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)의 DC 5V로 전압이 다르므로 포토커플러(12)를 통해 신호를 전달한다. As shown in this, the present invention is to transmit a
또한, 설비에 전원을 공급할 AC 220V/DC 24V 컨버터와 DC 24V를 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)으로 공급하기 위해 DC 5V 강압 회로가 필요하다. 그 때문에 본 발명에서는 AC 220V/DC 24V 컨버터와 DC 5V 강압 회로가 결합한 형태의 전원공급기를 사용한다.In addition, a DC 5V step-down circuit is needed to supply the AC 220V/DC 24V converter to supply power to the facility and the DC 24V to the Micro Controller Unit. Therefore, in the present invention, an AC 220V/DC 24V converter and a DC 5V step-down circuit are used.
그 후 입력신호를 담당하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)으로 전달된다. 이때, 입력신호를 받은 마이크로 컨트롤 유닛은 입력 중인, 입력된 신호를 암호화한다. 그 후 암호화된 입력신호 정보를 무선통신 칩셋에 전송하여 입력신호를 PLC 측 모듈에 무선신호로 송신한다.After that, it is transmitted to a micro controller unit in charge of the input signal. At this time, the micro control unit receiving the input signal encrypts the input signal being input. Then, the encrypted input signal information is transmitted to the wireless communication chipset, and the input signal is transmitted to the PLC side module as a wireless signal.
이때, 무선신호의 주파수는 2.4GHz로 사용해야 산업 현장의 노이즈와 간섭을 피하고 효과적으로 통신을 할 수 있다.At this time, the frequency of the radio signal should be 2.4GHz to avoid noise and interference in the industrial site and to communicate effectively.
PLC 측 모듈(39)에 무선통신 칩셋(23)은 설비 측 모듈(38)에서 보내온 무선 입력신호(32)를 수신받게 된다. 이때 무선통신 칩셋(23)은 PLC 측 모듈(39)의 입력신호를 담당하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22) 로 무선 입력신호(32)를 전송한다. 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)은 암호화되어있는 입력신호(32)를 해독한다. 그 후 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)은 해독된 입력신호(33)를 전송하는데 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)은 DC 5V의 신호를 보낸다. 하지만 PLC의 입력 모듈(26)은 DC 24V에서 동작하기 때문에 포토커플러(21)를 통해 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(22)에서 나오는 DC 5V 신호로 DC 24V 신호로 바꾸어 전달(33)하는 방식으로 설비와 PLC 사이의 통신이 된다.On the
입력받은 신호를 토대로 PLC에서는 PLC의 출력 모듈(27)을 통해 출력신호(34)를 내보낸다. 출력신호는 DC 24V이고 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)은 DC 5V로 동작하기 때문에 포토커플러(25)를 통해 DC 24V의 출력신호(34)를 DC 5V의 신호로 바꾸어 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)에 전달한다. 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(24)에서 출력신호를 읽고 암호화한다. 그 후 암호화된 출력신호를 무선통신 칩셋(23)으로 전송하여 무선신호로 송신(35)한다. 설비 측 모듈에 장착된 무선통신 칩셋(23)이 출력신호를 수신하고 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(15)으로 출력신호를 전송한다. 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(15)은 전송받은 출력신호를 해독하여 출력신호에 따라 설비의 액추에이터(17)에 신호를 보내(36) 작동시킨다.Based on the received signal, the PLC sends the
Claims (1)
모듈에 와이어 케이블을 연결하는 터미널 블록;
16개 이상의 디지털 단자가 포함되어 PLC 혹은 설비의 입출력 신호 케이블을 연결할 수 있고, 무선통신 칩셋과 데이터를 주고받을 수 있는 통신용 단자가 장착되어 있어야 하며, 프로그래밍이 가능한 제품으로 무선신호와 PLC와 설비의 입출력 신호를 해독, 암호화하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit);
통신주파수 2.4GHz로 무선신호를 송수신하는 무선통신 칩셋 ZIGBEE;
입출력신호를 전달하고, 과전압, 과전류 발생 시 모듈의 회로를 보호하기 위한 포토커플러(Photo Coupler);
PLC 무선 입출력 모듈에 전원을 공급하기 위한 AC 220V /DC 24V 컨버터와 무선통신 칩셋의 전원을 공급하기 위해 DC 24V를 DC 5V로 강압시켜주는 강압 회로로 구성된 전원공급 장치;로 이루어진 PLC의 동작 신호를 송신하고 설비의 입력신호를 수신받아 PLC에 입력해주는 PLC 측 모듈과 설비의 입력신호를 송신하고 PLC의 동작 신호를 수신받아 설비를 동작시키는 설비 측 모듈;을 구비한 PLC 무선 입출력 모듈In the PLC wireless input/output module,
A terminal block connecting wire cables to the module;
16 or more digital terminals are included to connect the I/O signal cable of PLC or equipment, and must be equipped with a communication terminal to send and receive data to/from the wireless communication chipset. A micro controller unit that decrypts and encrypts input/output signals;
ZIGBEE, a wireless communication chipset that transmits and receives wireless signals at a communication frequency of 2.4 GHz;
A photo coupler for transmitting input/output signals and protecting the circuit of the module in the event of overvoltage and overcurrent;
AC 220V /DC 24V converter for supplying power to the PLC wireless input/output module and a power supply unit consisting of a step-down circuit for stepping down DC 24V to DC 5V to supply power to the wireless communication chipset; PLC wireless input/output module equipped with; PLC side module that transmits and receives the input signal of the facility and inputs it to the PLC; and equipment side module that transmits the input signal of the facility and receives the operation signal of the PLC to operate the facility.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180154017A KR20200067067A (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | PLC Wireless Input/Output module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180154017A KR20200067067A (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | PLC Wireless Input/Output module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200067067A true KR20200067067A (en) | 2020-06-11 |
Family
ID=71070694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180154017A Ceased KR20200067067A (en) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | PLC Wireless Input/Output module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20200067067A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102337096B1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-08 | 전영태 | I/O board used in industrial automation equipment |
-
2018
- 2018-12-03 KR KR1020180154017A patent/KR20200067067A/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102337096B1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-08 | 전영태 | I/O board used in industrial automation equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100474182C (en) | Data transmission device and portable electronic equipment and field equipment for the same | |
| JP4875496B2 (en) | Bus transmitter wireless transmitter | |
| US8050624B2 (en) | Distributed process control system and method utilizing wireless communication of packet messages | |
| CN202331122U (en) | Intelligent control network based on field-bus technology | |
| FI97585C (en) | Digital signal transmission system for indoor management technology | |
| CN103428005A (en) | Interface module with power over ethernet function | |
| DE60034585D1 (en) | SYSTEM FOR MONITORING AND CONTROLLING A HOUSEHOLD EQUIPMENT SET | |
| US20060234526A1 (en) | Automation system | |
| US9507353B2 (en) | PLC based thermostat temperature control for heating systems | |
| JP5687859B2 (en) | Network system and node device | |
| KR20200067067A (en) | PLC Wireless Input/Output module | |
| KR101091001B1 (en) | Muliti-tap for sensor network system having dimming function | |
| KR20090072446A (en) | Light housing | |
| CN202679389U (en) | Network node for automation network, energy supply module, and system | |
| CN103563263B (en) | For dispatching desk in industrial plants and the jockey, the system and method that carry out Signal transmissions between at least one field device | |
| Ma et al. | A sensor network for buildings based on the DALI bus | |
| CN208227021U (en) | One kind being based on PLC Internet of things system | |
| KR20100117705A (en) | Plc control system using usn | |
| KR100577538B1 (en) | Controller using wireless LAN module and its operation method | |
| Mulaosmanovic | Application of the hart protocol for communication with smart field devices | |
| KR102134691B1 (en) | Modbus to echonet lite protocol converter | |
| CN202663560U (en) | Power line carrier communication wireless AP terminal device | |
| KR20010077713A (en) | Method and Apparatus for Power line control using radio frequency | |
| KR100424298B1 (en) | Home Appliance Controlling System | |
| JP3195815U (en) | Heterogeneous network control system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20181203 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20200429 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20200727 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20200429 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |