PLC
CIMS Lab.
2012.04.13.
PLC ?
PLC 기대효과
The Changes of Control System
• 기계적 제어 방식
– 링크, 레버, 캠
– 자동선반, 방적기, 인쇄기
– 동작제어 확실 / 마모, 원가과다, 변경 곤란
• 유체적 제어방식
– 공기압, 유압을 이용한 제어
– 느린 스위칭, 크기 문제
• 전기적 제어 방식
–
–
–
–
–
전기 에너지를 이용
유접점(릴레이), 무접점(로직?) 시퀀스 방식
단순, 저렴, 빠른 동작 속도, 수명이 길다, 소형, 낮은 소비전력
But 하드 와이어드(Hard Wired) 로직 : 납땜, 배관, 절단 필요
소프트 와이어드 로직 : PLC !
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What is PLC?
• PLC (Programmable Logic Controller)
– A digital electronic device that uses a programmable memory to store
instructions and to implement specific functions such as logic,
sequence, timing, counting and arithmetic to control machines and
processes*
– 각종 제어반에서 사용하던 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 반도체
소자인 IC 등으로 대체한 일종의 마이크로 컴퓨터(μ-com)
– 논리적 프로그램을 통한 시스템 제어
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*A definition by NEMA(National Electrical Manufacturing Association)
What is Relay, Timer, Counter..Etc?
• 조작용 기기
– 누름버튼 스위치(Push Button Switch)
– 유지형 스위치
누름 버튼 스위치
토글 스위치
셀렉터 스위치
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What is Contact?
• 접점(Contact)
–
–
–
–
전류를 통전(ON) 또는 단전(OFF)시키는 역할을 하는 점
a접점 : 초기상태에서 고정접점과 가동접점이 떨어져 있는 접점
b접점 : 초기상태에서 고정 접점과 가동접점이 접촉되어 있는 접점
c접점 : a접점과 b접점이 공통의 가동접점을 공유. 전환접점
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What is Relay, Timer, Counter..Etc?(cont.)
• 검출용 기기
– 마이크로 스위치
•
외력이용
– 리밋 스위치
– 근접 스위치
•
코일 인덕턴스 및 캐퍼시티 변화 이용
– 광전 센서
리밋 스위치
광전센서
근접 스위치 활용
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What is Relay, Timer, Counter..Etc?(cont.)
• 신호처리기
– 릴레이(relay) : 전자코일에 전원을 걸어 가동철편을 움직여 접점을 개폐. 계전기(繼電器)
• 분기, 증폭, 변환, 반전, 메모리 기능 수행
릴레이(외형)
릴레이의 구조
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What is Relay, Timer, Counter..Etc?(cont.)
• 신호처리기(cont.)
– 타이머(timer) : 입력 신호가 주어지고 일정 시간이 경과한 후 접점을 ON 또는 OFF시킴
– 카운터(counter) : 입력 신호 여부에 따라 수를 계수하는 기기
• 가산식(0부터 시작), 감산식(소정의 수치로부터 감소), 가감산식
• 표시 · 경보기기
– 표시등
– 발광다이오드(LED)
타이머(카운터 겸용)
표시등
발광다이오드
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Remind : What is PLC?
• PLC (Programmable Logic Controller)
– A digital electronic device that uses a programmable memory to store
instructions and to implement specific functions such as logic,
sequence, timing, counting and arithmetic to control machines and
processes*
– 각종 제어반에서 사용하던 릴레이, 타이머, 카운터 등의 기능을 반도체
소자인 IC 등으로 대체한 일종의 마이크로 컴퓨터(μ-com)
– 논리적 프로그램을 통한 시스템 제어
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*A definition by NEMA(National Electrical Manufacturing Association)
What is PLC made of?
• PLC의 구조
–
–
–
–
제어 연산부(CPU)
메모리부(RAM, ROM)
입력부 : CPU가 처리할 수 있는 신호로 변환
출력부 : 연산 결과에 따라 대상물 작동, 데이터 전송
PLC의 구조
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What is Sequence Diagram?
• 시퀀스도(Sequence Diagram)
– 시퀀스 제어시스템을 도면화 한 것
• 릴레이 논리도
– 릴레이, 접점과 같은 각종 시퀀스 기호를 사용하여 회로를 표현
릴레이 논리도 – 자기 유지 회로
릴레이 논리도 – 지연 회로
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RL: relay, PB: push button M: Motor, MC: electromagnetic contactor, R,S,T: 삼상제어를 의미 THR: thermal relay
What is Ladder Diagram?
• 래더선도(Ladder Diagram: LD)
– 코일이나 점접 등을 그래픽 기호로 표시하고 사다리꼴 모양으로 프로그
램을 표현하는 방법
– 릴레이 논리도와 유사
– 모선(line)과 가로줄(lung)로 구성
– 접점과 코일만을 입력과 출력 장치로 표시
동
작
의
흐
름
Input/ a normally open
contact
Output
Input/ a normally closed contact
Output
신호의 흐름
Series
Parallel
Output
PLC의 구조
래더 다이어그램
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PLC Programming (2)
Logic Instruction*
Texas Instruments
Mitsubishi A series
Mnemonic
Action
Mnemonic
Action
STR
Store (start a new rung
of a ladder diagram)
Output
Series components
Parallel components
Inverse action (used in
conjunction with other
instructions to invert
their function, e.g.
ANDNOT = NAND function.
LD
Start rung with an
open contact
Output
Series elements
Parallel elements
As for NOT, eg; ORI
meaning NOR function
OUT
AND
OR
NOT
OUT
AND
OR
..I
ORB
Or together parallel branches
ANB
And together series circuit blocks
Table 1 Typical logic instruction sets
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*An example from class material
What is Ladder Diagram?(cont.)
• LD로 작성된 프로그램은 IL(Instruction List: 어셈블리 언어 형
태의 언어)로 변환되어 진다
1. LD X400
2. OR Y430
3.
4.
5.
6.
ANI X401
OUT Y430
OUT Y431
END
start a rung with a normally open contact
connect a normally open contact
(associated with output Y430) in parallel
connect a normally closed contact in series
drive an output channel
drive another channel
end of program - return to start
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What is Time Chart?
• 타임차트(Time Chart)
– 회로를 구성하는 요소들의 전류 흐름 여부에 따른 상호관계를 시간에 대
하여 표시
• 진리표(Truth Table)
– 타임차트를 단순화 하여 부울(Boolean)논리로 나타낸 것
릴레이 회로도
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PLC Programming : Scenario 1
• Input : 3개의 토글 스위치(I:0/0, I:0/1, I:0/2)
• Output : 빨간등(O:0/0), 노란등(O:0/1), 파란등(O:0/2)
Buzzer(O:0/7)
• Rules
–
–
–
–
–
모든 스위치가 꺼져 있으면 파란등 켜짐 (O:0/2)
첫 번째 스위치 켜지면 노란등 켜짐 (O:0/1)
두 번째 스위치도 켜지면 빨간등 켜짐 (O:0/0)
두 번째 스위치까지 켜진 상태가 5초 유지되면 buzzer 울림 (O:0/7)
첫 번째 스위치 꺼진 상태에서 나머지 스위치가 켜지면
빨간등 (O:0/0) 과 buzzer (O:0/0)
– 첫 번째 스위치 3번 켜지면 빨간등 켜짐 (O:0/0)
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PLC Programming : Scenario 1(cont.)
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PLC Programming : Scenario 2
• Input : 3개의 토글 스위치(I:0/0, I:0/1, I:0.2)
3개의 센서(I:0/5, I:0/6, I:0/7)
• Output : 모터의 움직임(O:0/5, O:0/6)
• Rules
–
–
–
–
첫 번째 스위치 켜지면 모터 오른쪽으로 이동 (O:0/5)
오른쪽 끝까지 이동하면 센서(I:0/5)가 위치 감지하여 정지
두 번째 스위치 켜지면 모터 왼쪽으로 이동 (O:0/6)
왼쪽 끝까지 이동하면 센서(I:0/6) 가 위치 감지하여 2초 후 정지
– 모터가 양쪽으로 이동할 수 없도록 해야 함
– 모터 이동하면 이동센서(I:0/7)가 이동 감지
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PLC Programming : Scenario 2(cont.)
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PLCMotion
• A PLC simulation tool made by Intelitek Inc.
– http://www.intelitek.com
• 주의사항
– 평가버전이므로 한 달 후에 만기
(1주일 만에 만기되기도 하니 유의하세요)
– 프로그램 받기 위한 메일주소 알려주세요
(공개된 소프트트웨어가 아니므로 게시판에 올리기 어렵습니다)
– 시뮬레이션 실행상태(Simulation and On-Line)는 필요할 때만
(오래 켜주면 컴퓨터에 상당한 부하가 걸립니다)
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Set up
1. Run setup.exe
2. Follow the instructions that appear on the screen
3. Every time you start the program,
choose “Run in Evaluation Mode”
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Program
• PLC Editor
– To draw and modify a ladder diagram
• PLC Simulator
– To run a ladder diagram
• Human Machine Interface
– HMI PLC Line
– HMI Gate
– HMI IceCream
– Input : Switches/ Sensors
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PLC Editor
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Creat a Ladder Diagram (1)
1. Run PLC Editor
2. Open a new file
- Menu : File-New , Icon :
3. Show Grid if you want to
- Menu : Ladder-Show Grid, Icon :
4. To add rungs
1. Menu : Ladder-Add Rung, Icon :
2. Click grey squares
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Creat a Ladder Diagram (2)
5. Activate a rung
- Click grey squares
6. Add relay
- Menu : Ladder-Relay, Icon :
7. Add coil
- Menu : Ladder-Coil, Icon :
8. Parallel
- Menu : :Ladder-Line, Icon :
- Click grid
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Creat a Ladder Diagram (3)
9. Modify
- Menu : Ladder-Object Properties → Click the object
10. Timer
- Menu : Ladder-Box, Icon :
- Address : T4:number(0~225)
- Preset : The amount of time
- Accum : interval
11. Counter
- Menu : Ladder-Box, Icon :
- Address : C5:number(0~225)
- Preset : The number to count
- Accum : interval
To use Time or Counter as an input, you should choose ‘Internal Bit’
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View PLC Ladders (1)
1. Run HMI
- PLC Simulator will appear over the HMI
2. Close the current diagram
- Menu : File-Close, Icon :
3. Open a ladder diagram
-
Menu : File-Open, Icon :
4. Run the model
- Menu : Simulate-Simulation and On-Line, Icon :
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View PLC Ladders (2) - HMI PLC Line
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View PLC Ladders (3)
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Quiz
1. PLC는 무엇인가?
2. 다음 ladder diagram의 시간에 따른 상태를 그리세요
?
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Homework
•
PLCMotion의 HMI 중 한가지를 골라 적당한 상황을 가정하여 시나리
오를 작성하고, 작성한 시나리오를 ladder diagram으로 작성
–
–
•
하나 이상의 timer or counter, serial input, parallel input or output 포함
5줄 이상 작성
제출물
1. 시나리오에 대한 간단한 설명
2. Ladder diagram
(작성된 ladder diagram은 default로 다음 주소에 저장됩니다
C:\Program Files\Intelitek\PLCMotion\AB_work )
메일제목/파일제목에 학번과 이름 적어주세요
•
•
제출 기한 : 2009년 월 일 자정까지
jinoo02@snu.ac.kr 로 보내주세요
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Appendix A : Internal Bit
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Appendix B : Relay Contact Submenu
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Appendix C : Box Submenu
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