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안녕하세요 공직자입니다.

 

오늘은 PLC내 특수릴레이라는 개념에 대해서 알아볼겁니다.

 

원래 이번시간에 래치에 대해서도 알려드리고 싶었는데 천천히 깊숙히 흡수하시라고 다음주로 미뤘습니다.

 

특수릴레이에 대해서 알아볼까요?

 

PLC는 여러가지 이유로 사람들이 평소에 필요하다고 생각해놨던 기능들에 대해서 편리하게 사용할 수 있도록

 

일명 매크로 기능을 짜놨습니다.

 

특수릴레이라는 것은 쉽게말해 C언어로 치면 함수모듈이고, 펑셩블록이라고 생각하셔도 좋습니다.

 

이전 포스팅에서 간혹 특수릴레이를 사용한적이 있었는데요.

 

F99번 상시 ON접점이 바로 그것입니다.

 

특수릴레이들은 주로 통신쪽에 많이 사용됩니다.

 

이전에 엔코더에서 설명하면서 Clock 신호가 얼마나 중요한지 설명드린바 있지요.

 

통신은 보내는 놈과 받는놈의 타이밍을 잘 맞춰야 하는데

 

이를 ladder로 구현하기 번거로워 일명 매크로를 짜놧다고 보시면 될 것 같습니다.

 

특수릴레이는 어떻게 사용하고 어떻게 구성되는지 봐볼게요.

 

먼저 XG-5000을 실행합니다.

 

빈 프로젝트를 생성하시고 'F3'을 눌러 접점을 세팅하겠습니다.

 

그럼 '변수/디바이스(T):' 네임플레이트 옆에 TEXTBOX가 보이실텐데요.

 

거기에 F99를 한번 입력해봅시다.

 

그러면 F99가 의미하는 것은 상시 ON접점이며, 그외에도 수많은

 

특수릴레이들이 사용되고 있다는 것을 알 수 있을 겁니다.

 

사실 까놓고 말해서 저도 특수릴레이의 모든 기능에 대해서 알지 못하는데요.

 

우리는 암기 시험을 보는 것이 아니기 때문에 저것을 다 외우기보다는 누군가 열심히 만들어 놓은 것을

 

잘 활용하기만하면 됩니다.

 

어떤 엔지니어도 완벽하게 모든 내용을 외우고 있지는 않습니다.

 

필요에 의해서 서적이나 공부를 통해 해법을 찾는 과정을 거치는데요.

 

모르는 내용에 대해서 얼마나 빠르게 찾아내서 문제해결에 적용할 수 있느냐가 관건인것 같습니다. 

 

즉, 필요할때마다 꺼내쓸줄 아는 능력이 모든 기능을 외우는 것보다 더 효율적이라는 것이죠.

 

PLC라는것은 끊임없이 변화하고 있으며 그 모든 내용을 머리에 놓기에는 우리가 알아야 하는 우선순위 높은

 

중요한것들이 너무 많이 있습니다. 

 

다시 본론으로 돌아와서...

 

해당창의 스크롤을 위로 쭉 올려보니 F0번부터 수많은 특수 릴레이들이 존재하네요.

 

이 부분에 대해서는 독자여러분들이 필요하실때마다 연습용으로 하나씩 래더링 해보시고 직접 깨우치는 것이

 

더 효과적일 거라 생각합니다.

 

저는 수많은 특수릴레이중 몇가지를 추려서 설명드릴려고 합니다. 

 

릴레이 번호 의미 비고
F00099 상시 ON되어 있는 접점  
F0009B 1스캔만 ON  
F00090 20ms 간격으로 클락신호 발생 10ms은 High, 10ms은 Low
F00091 100ms 간격으로 클락신호 발생 50ms은 High, 50ms은 Low
F00092 200ms 간격으로 클락신호 발생 100ms은 High, 100ms은 Low
F00093 1s 간격으로 클락신호 발생 500ms은 High, 500ms은 Low
F00094 2s 간격으로 클락신호 발생 1s은 High, 1s은 Low
F00095 10s 간격으로 클락신호 발생 5s은 High, 5s은 Low
F00096 20s 간격으로 클락신호 발생 10s은 High, 10s은 Low
F00097 60s 간격으로 클락신호 발생 30s은 High, 30s은 Low

 

1. 먼저 F00099 접점에 대해서 설명드려볼게요.

 

평상시 ON인 접점입니다.

 

평상시 ON이면 있으나마나 항상 붙어있다는 이야기일텐데 왜 접점을 쓰는지 궁금하시죠.

 

저도 궁금해서 몇가지 이유를 찾아 보았습니다.

 

XGK초급 Manual(LS산전 배포) 자료에 보면 업다운카운터인 CTUD를 사용하는경우 F99를 사용하라고 명시되어 있네요.

 

근데 CTUD카운터를 사용하려고 만들었다고 하기엔 설명이 뭔가 부족해보입니다.

 

래더는 래더일뿐 실제 회로와는 다른구조라고 이해하시면 편하겠네요.

 

M0를 단순히 단락시켜 놓은 그림은 어찌보면 P24전원으로부터 상시 전원을 공급 받는것처럼 보이지만

(아래그림 참고)

실제로는 그렇지 않습니다. 

 

접점없이 그어놓은 선을 PLC는 어떻게 이해할까요?

위와 같이 이해하게 됩니다.

 

함수로 보시면 될 것 같아요. Y=X+1이라는 함수가 있는데

 

입력이 없다는건 PLC가 이해하기로 Y=? 의 상태가 되어버리는 것이지요.

 

따라서 PLC에게 상시ON되어 있는지 아닌지를 알려주어야 합니다

 

상시ON이라면 Y(M00000)=1일겁니다. 반대로 상시OFF라면 Y(M00000)=0 이겠지요. 

 

 

상시 ON접점을 사용한다면 컴파일이 되지만

 

단순히 단락회로로써 M0에 연결하는 경우는 컴파일이 안됩니다.

 

F00099의 자세한 로직에 대해서는 LS산전에 직접 의뢰하여야 하겠지만 의미가 없는 접점을 만들어 놨을리는 없겠지요.

 

2. F0009B는 한스캔만 유지라고 되어있는데 여러모로 쓸모가 많습니다.

 

한스캔이라는 것은 PLC가 래더를 해석하는 가장 첫번째 Scanning 동작을 의미합니다.

 

C언어로 치면 가장 첫번째 전역변수는 딱한번만 선언을 하듯이 비슷한 개념으로 사용된다고 보시면 됩니다.

 

주로 통신을 하는 경우 인버터와 각 통신보드간의 세팅이 제대로 되어있는지, 통신선으로 연결된 인버터의 상태는

 

정상인지 여부와 데이터레지스터의 초기값 세팅등 여러가지 용도로 활용되어질 수 있습니다. 

 

아래와 같이 래더를 작성하여 확인할 수 있는데 실제로 PLC에 프로그램을 전송한후

 

STOP에서 RUN신호롤 바꾸어주었을때 확인이 가능한 부분이라

 

시뮬레이터로는 보여드릴 수 없는 것이 아쉬운점이네요.

 

3. 다음은 Clock 신호에 대해서 알아볼거에요.

  

Clock 신호는 위에 표에서 보듯이 여러 시간스케일로 나타나집니다.

 

우리는 이 여러가지 스케일중 1초는 ON 1초는 OFF인 스캐닝 주기를 만들어 간단한 예제를 보겠습니다.

 

래더는 아래와 같습니다

 

래더의 A접점 '_T2S'는 F00094 접점으로써 1초간은 High 신호, 1초간은 Low 신호를 발생합니다.

 

출처:https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=leecblee&logNo=221258949185&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

상기 그림과 같은 형태가 되겠죠?

 

 

작동시
미작동시

신기하죠?

 

단순히 접점만 주었을뿐인데 마치 타이머기능을 걸어놓은것처럼 혼자서 꺼지고 켜진답니다.

 

이런 신호들은 어느정도 정밀도를 표현하느냐에 따라서 유용할수도, 효용이 없을수도 있는데요

 

바로 앞전 예제의 1초라고 표현된 부분에 있어서 열심히 샌다고 새봤자 정확하게 1초가 아니기 때문에 그렇습니다.

 

PLC 개념에서 설명드렸듯 PLC는 입력과 출력을 스캐닝하며 리프레싱 과정을 거치게 되는데

 

이때 실제로는 측정되는 값의 오차가 발생하게 되거든요.

 

PLC는 1초를 샌다고 새지만 기구간 통신이 이루어지는 속도, PLC의 시퀀스상 동작순서에 의하여

 

실제로는 오차가 생길수 밖에 없는 것이죠.

 

타이머 오차는 어떤 스케일을 사용하느냐와, 프로그래밍상 어떤위치에 있느냐에 따라 달라지게 되는데요.

 

10ms 타이머의 경우 오차는 최대 1스캔시간 입니다.

 

100ms의 타이머 역시 동일한 최대오차를 가지게됩니다.

 

정리하면 보편적으로  ' 1스캔 타임 + 스캔시작에서부터 타이머 명령의 실행까지의 시간' 입니다.

 

이러한 연유로 실제로 이처럼 무한반복하는 Clock을 사용하는 것은 조심스러워야 합니다.

 

아무리 작은 오차라도 누적되면 커질 수 있기 때문이지요.

 

그래도 나는 특수릴레이를 사용하여 코딩을 하고싶다... 하시면

 

오차가 누적되어 문제가 발생하기 이전 적정한 주기로 값을 튜닝해주는 절차가 필요합니다.  

 

조금 색다른 예제를 들면서 해당 기능을 파헤쳐봅시다.

 

이 예제는 P0가 ON, OFF 스위치 역할을 하면서, D0가 0.5초마다 1씩 증가되는 예제인데요.

 

FF은 앞선 포스팅에서 기술하였던것처럼 플립플롭을 의미합니다

 

플립플롭에 입력이 한번 주어졌을때 ON 또한번 주어졌을때 OFF 다시한번 주어졌을때 ON.....

 

입니다. (당연히 기억나시죠?.... 그때 힘들게 포스팅했는데 안나도 기억난다고 해주시기 바랍니다....)

 

좀 특이합니다. 

 

보면. 

 

이런 로직대로 움직이는건데. 

 

상승펄스와 하강펄스마다 동작하게끔 의미를 부여했다는 점이 특이하죠.

 

상승펄스와 하강펄스마다 동작하게 하였으니 따져보면

 

0초, 0.5초, 1초, 1.5초가 되는 순간마다 1씩 증가하게 되는 것이지요.

 

이걸 다르게 표현하면 1초마다 2씩 증가되는 로직이라고도 표현할 수 있어요.

 

시뮬레이션을 돌려봅시다.

 

 

P0를 한번 눌러 M0가 1인 경우에는 M0가 활성화되어

 

0.5초마다 D0가 수치가 느는것을 확인할 수 있네요

반대로 P0를 다시한번 눌러 M0가 0이 되는 경우에는 M0의 활성이 깨져

 

_T1S 접점이 동작하더라도 D0값은 증가되지 않음을 확인할 수 있습니다.

 

자그럼... T0의 용도가 무엇일까요?

 

다음의 경우를 생각 해봅시다.

 

0.5초마다 증가하는 수치는 그대로 두되 10초마다 D0값을 샘플링하여 다른 레지스터에 읽어들이고 싶습니다.

 

D0는 D0대로 증가하지만 D1이라는 별도의 레지스터는 10초마다 D0값을 갱신하여 사용자에게 보여주는 것이죠.

 

이유야 간단합니다.

 

설명을 위해 비유를 드리자면... 우리에게는 시험기간까지 대략 1년이 남았습니다.

 

우린 1년중 수능을 위해서 월별로 공부전략을 짜겠죠. 월별로 크게 잡고 일별로 분할하여 계산할겁니다.

 

몇월 모의고사를 준비하는지, 몇월 단위로 공부계획을 세울지, 몇월달에는 적어도 오답노트 복습을 시작해야하는지에

 

대해서요. 

 

하지만 1년중 몇일 몇시간 몇초까지 짤라서 계산하는 사람은 없겠죠.

(있어도 없다고 하세요... 정상은 아닙니다.[비하할 의도는 없습니다.])

 

정리하면 우리는 시험을 위한 시간의 대략적인 흐름을 파악하여 현재 시점에 알맞는 공부전략을 선택하면

 

되는 것이지 몇초 단위로 공부전략을 짜는것은 별의미가 없다는 것입니다.

 

모든 값에는 유효한 부분이 존재하고 무의미한 부분이 존재하기 마련이지요.

 

D0의 작은 수치는 순간적인 값을 읽어들이기는 좋지만 사용자가 모든 수치의 변화과정을 볼 필요는 없습니다.

 

다만, 수치의 추이로부터 그 변화량을 그래프화하여 데이터의 특성을 보편화하면 그걸로도 충분히 의미있는

 

데이터이니까요.

 

다시 문제로 돌아가보죠.

 

래더는 아래와 같이 작성해봅시다.

 

0.5초 간격으로 증가하는 데이터레지스터 D0값을 4초마다 D1으로 불러들이는 예제입니다.

 

D00001에는 8이 찍혔네요 왜 8이 찍히는지 이해하셨나요?

 

직관적으로 보았을때 가장 첫번째 봉(?)의 상승엣지 부분을 빼면 4초의 상승엣지구간까지 더했을때 8이 되는것 같네요. 

 

왜인지 우리는 자연스레 아래 그래프를 떠올리게 됩니다.

 

 

여기서 우리가 생각해야 하는점이 있어요.

 

1. 시간이 0인 경우에는 카운팅이되지 않는다는점.

2. 타이머의 현재값 갱신 및 접점의 ON/OFF는 END명령 실행 이후 다음스캔인 점.

 

D00001은 정확하게 4초가 된시점에도 상승펄스를 감지할 겁니다.

 

왜냐하면 타이머의 현재값이 갱신되고 ON/OFF의 명령이 들어가는 시점이 [END]명령 이후이기 때문이지요.

 

추가로 타이머의 수치를 50으로 바꿔보겠습니다.

 

0.5초 간격으로 증가하는 데이터레지스터 D0값을 5초마다 D1으로 불러들이는 예제입니다.

 

근데 문제가 발생했습니다.

 

시뮬레이션을 돌려보면 이상한 현상이 발생합니다.

 

시뮬레이션을 돌려보니 아래와 같이 D00001에는 11이 찍혔습니다.

 

아까의 논리대로 계산이 맞다면 D00001에는 분명 10이 찍혀야 할텐데 말이죠.

 

타이머는 분명 5초인 시점에 [MOVP] 명령을 통하여 값을 인식할 수 있도록 명령을 주었을 것입니다. 

 

왜이런 현상이 발생할까요??

 

음변환 검출접점을 넣으니 문제가 조금 이해하기 어려울듯 하여 양변환 검출접점만 놓고 아래 래더를 보면서

 

시뮬을 돌려봤습니다.

 

 

시뮬을 돌려놓고 가만히 보자면 D0가 분명 D1을 따라가긴 하는데 타이밍이 조금 이상합니다.

 

즉각 즉각 변화해야 할 것 같은 수치들이 한박자 늦게 동작하거나 동시에 동작하는 상황이 발생했어요.

 

타이머도 1초간격이고 Clock 신호도 1초간격의 상승펄스마다 동작할텐데 왜 이런현상이 발생 했을까요?

 

기나긴 이야기를 지금 시작합니다.

 

잘 따라오실꺼죠?

 

타이머는 정확하게 수치를 측정할수 없다고 말씀드렸었죠.

 

LS 산전 XGK 메뉴얼 발췌

 

아래 타임차트에서 5인 지점의 값을 D1으로 찍고싶다고 가정해봅시다.

 

타이머는 5에(아래그림) 해당하는 부분에서부터 [END]를 만나기 이전까지 아무것도 할 수 없습니다.

 

그 말인 즉슨 0부터 세서 실제로 5초인 순간이 하필이면 입력 리프레싱 출력 리프레싱 순간이 아니라

 

레더를 해석하는 과정에 있다면, 필히 [END]를 만나기까지 대기해야 하는 불상사가 벌어지는 것입니다.

 

빨간색선이 만약 아래 타임차트의 4라는 부분에 걸쳐있게되면 5라는 부분 이후에나 그수치를 인식하겠지요.

 

최대 1스캔 간격입니다. 

 

앞선 예제와 연관하여 쉽게 풀어설명하자면 [MOVP D0 D1] 명령에 대한 결과값 출력은 어쨋거나 [END] 명령이후에

 

이루어지므로 시간상 5 라고 가정한 붉은색 선에 대한 시간을 PLC가 인식하려면(아래그림) [END]까지 조금더

 

기다려야 합니다.

 

또한 다음 스캐닝 동작 7.5쯤 되는 부분에서 [MOVP D0 D1]을 마주하고 실시간으로 측정된 값이

 

디바이스 이미지 메모리에 저장된 후 [END]에 닿아 출력 리프레싱이 될때까지 기다려야 합니다. 

 

바로 우리가 눈으로 보는 값들이 출력리프레싱 된 값들인데요.

 

그러나 이렇게 해당 예제에서는 스캐닝으로 인한 지연동작이 생긴다고해도.

 

사실 스캐닝 동작이 워낙빠르고 1초 Clock의 상승 펄스 하강펄스 검출이 스캐닝동작보다 빠르게 변화하는 것은

 

아니어서 이러한 오차는 고속의 스캐닝 동작에 의하여 보정이 될 것 같습니다. 

 

그럼 수치가 이상하게 찍히는 부분에 대해서 다른원인을 찾아보아야 하겠는데요.

 

이그림은 XGK 메뉴얼에서 발췌하였습니다.

 

어느 PLC 포스팅을 보아도 이런 내용에 대해서 기술한 것은 보이지가 않네요.

 

그래서 소개드립니다.

 

타이밍차트가 좀 특이합니다. LS산전의 메뉴얼 예제에서 P0를 누르면 곧바로 통전되어 타이머가 동작할듯하나

 

실제동작은 그렇지 않고 오차 간격을 가지게되네요.

 

사람이 P0를 누른시간과 실제로 타이머 코일의 동작에 대해 동작하는 시간 차이에 대해서 *2라고 설명하고 있습니다.

 

쉽게말해서 *2는 프로그래밍상의 위치에 따른 오차인데요.

 

PLC가 래더해석을 한줄 한줄 한스텝 한스텝 하다보니 물리적인 시간이 소요되고.

 

실제로 동시에 진행되는것처럼 보이지만 그렇지 않다는 점을 말하고 있습니다.

 

*1은 우리의 예제와 같은 사례에 대해서 설명하는 글이네요.

 

'0부터 새었을때 실제로는 8의 위치가 점선부분이지만 어쨋거나 [END]를 만나야 타이머가

 

최신화되므로 8초보다 시간적으로 더 늦은 위치에 8이라는 수치가 부여가 된다'라고 이해하시면 될듯 합니다. 

 

위의 그림과 밑의 그림이 다른이유는 실제위치와 PLC가 인식하는 시간위치의 오차에 대한 그림으로 이해하시면 됩니다.

 

또 한스캔동작에는 그림에서 표현하길 타이머의 계수가 1개인 경우도, 2개인 경우도 존재합니다.

 

실제로 스캐닝주기는 21ms인데 타이머로는 10ms밖에 측정이 안되기 때문에 이런경우가 발생할 수 있겠죠.

 

21ms과 10ms의 최소공배수는 210ms이죠.

 

그말인 즉슨 210ms 마다 21ms 스캐닝 주기와 타이머의 10ms은 각각 10번 21번 주기동작을 하다가 결국 만나게

 

된다는 의미인데요.

 

이에 따라서 한스캔을 동작시킬때마다 계수가 다를 수 밖에 없다는 점을 시사합니다.

 

그렇게 되면 스캔당 측정된 시간이 달라질 수 있다는 것은 인지상정이겠죠.

 

타이머의 계수가 실제로는 다소 불규칙적이고 스캔당 포함되어 있는 타이머의 계수에 따라 시간이 카운팅된다는 점을

 

미루어 보았을때 LS산전에서 클럭신호도(매크로) 역시 타이머와 같은 원리로 동작되게끔 설계하였다면...

 

210ms 이내의 구간의 래더 해석에 있어서는 스캐닝 주기가 타이머 계수의 주기보다는 11번 덜 동작해야하므로

 

1스캐닝 주기내에  여러개의 타이머 계수가 들어가있겠네요.

 

그렇게 되는경우 한번 스캐닝 동작에 의하여 한번에 20ms이 작동되는 경우가 있고

 

때로는 한번 스캐닝 동작에 의하여 10ms만 인식되는 경우가 있을 겁니다.

 

우리가 들었던 예제처럼 100ms 주기의 타이머를 사용하는 경우를 따져보아도 비슷합니다.

 

100ms(타이머계수)과 21ms(스캐닝 동작)의 최소공배수는 2100ms 입니다.

 

위에 사례처럼

 

타이머계수와 스캐닝동작은 2100ms 마다 다시 만나게되며

 

타이머 계수는 최소공배수를 만들기위해 21번 동작하여야 하고 스캐닝 동작은 무려 100번이나 이루어져야 합니다.

 

이로 미루어 보았을때 어느정도 적절하게 분배되었다면 1 스캐닝 동작에 타이머계수는 대략 0.21개

 

존재한다고 볼수 있지요.

 

거꾸로 뒤집어 말한다면 타이머계수 1개당 4.76개의 스캐닝 동작이 필요하며 적절하게 계산해보면

 

타이머 계수 5개당 23.8개의 스캐닝 동작이 필요하다는 것을 알 수 있습니다.

 

각타이머 계수별로 1부터 5까지 표현해볼까요?

 

1: 4.76 => 5 (0.1초)

[실제 0.1초를 새기위해서는 대략 4.76개의 스캔동작이 필요함. 그러나 PLC는 5개의 스캔동작에서 0.1초를 판단]

 

2: 9.52 => 10 (0.2초)

[실제 0.2초를 새기위해서는 대략 9.52개의 스캔동작이 필요함. 그러나 PLC는 10개의 스캔동작에서 0.2초를 판단]

 

3: 14.28 => 15 (0.3초)

[실제 0.3초를 새기위해서는 대략 14.28개의 스캔동작이 필요함. 그러나 PLC는 15개의 스캔동작에서 0.3초를 판단]

 

4: 19.04 => 20 (0.4초)

[실제 0.4초를 새기위해서는 대략 19.04개의 스캔동작이 필요함. 그러나 PLC는 20개의 스캔동작에서 0.4초를 판단]

 

5: 23.8 => 24 (0.5초) 

[실제 0.5초를 새기위해서는 대략 23.8개의 스캔동작이 필요함. 그러나 PLC는 24개의 스캔동작에서 0.5초를 판단]

 

신기한게 뭐냐면...

 

1개의 계수에 필요한 스캐닝동작이 제각각 다르다는 점입니다.

 

1스캐닝 동작이 메뉴얼대로 21ms를 의미한다면

 

왜 똑같은 시간을 새는데 간격이 달라질까요?

 

0.1초부터 0.4초까지는 각각 5개의 스캔동작인 5*21= 105[ms]씩이나 새야 됬는데

 

희안하게도 0.5초를 새기 위해서는 4*21 = 84[ms]만 새도 된다는 의미입니다.

 

[오차를 방지하기 위해서 LS산전에서 보정치를 준 것이 아닌가 사료됩니다.]   

 

 

 

 

 

하기 그래프는 실제데이터를 기반으로한 XG5000내 트렌드 모니터링 기능입니다.

 

트렌드 모니터링 기능에 의해서 해당 해답을 찾을 수 있습니다.

 

트렌드 모니터링 기능은 오실로스코프 같은 기능을 하는 것으로써 다음포스팅에서 소개드리겠습니다.

 

이기능에 대해서 바로 소개하자면 너무도 포스팅이 길어질듯 합니다. 일단은 이런것이 있구나 정도만 알고 

 

넘어가주시기 바랍니다.

 

아래 그래프는 500ms마다 샘플링된 결과값 입니다.

 

 

 

앞에 설명드린 내용과 연관지어 그래프를 해석해봅시다.

 

이상한점이 보이죠? _T1S는 0.5초 주기 간격으로 HIGH와 LOW를 오가는데 왜 사다리꼴 모양이 만들어지는지 말입니다. 

 

이 부분은 500ms마다 모델링이 되었고 앞서 말했듯이 0.5초를 새기위해서 어느 구간에는 더 짧은 스캐닝 시간을

 

필요로 한다고 하였죠

 

즉 사다리꼴을 형성하는 부분은 실제로는 상승과 하강을 2번한 모양이 그렇게 표현된 것이며, 이가 시사하는바는

 

타이머 계수의 위치가 앞서 설명한 이론처럼 정확한 시간간격으로 분배되지 않기 때문이라고 판단됩니다.

 

이를 고려하여 노란선의 펄스 갯수를 새보면 빨간색선이 상승하는 시점에서 하강펄스를 감지하여 총

 

11이 되는것을 확인할 수 있겠습니다.

 

여기서 우리가 캐치해야 되는점은 시작시간이 17:09:15.6인데 반해 D1이 출력된 시점은 17:09:20.5

 

즉 서로간의 간격이 4.9초로 0.1초가 짧습니다. 타이머 계수가 1개가 덜 먹었지만 5초로 인식을 한다는 의미겠지요.

 

정리하면 사다리꼴이 형성되는 구간은 유독 타이머 계수의 위치가 촘촘하여 어느구간에서 데이터를 캡쳐하느냐에

 

따라서 값이 달라질 수 있다 입니다.

 

그래프로 한번 응용 예제를 확인해볼까요? 

 

그래프상에서는 사다리꼴이 총 2번 형성되었죠.

 

우리는 2번째 사다리꼴이 아니라 1번째 사다리꼴을 봐보겠습니다.

 

17:09:15.6~17:09:17.8 구간에서 캡쳐를 할 겁니다. 시간간격은 2.2초정도 되네요.

 

아까 사다리꼴 모양에서 실제 타이머에 입력하는 수치보다 실제치가 0.1초가 더짧으니 실제치 2.2초를

 

인식시키려면 타이머에는 23이라고 써주어야 되겠군요.  

 

먼저 23을 인식시켰을때 D1값은 5가 되죠?

 

그렇담 22를 인식시켯을 때는요?

 

그러니 [TON T0000 23]을 써주면 한번이 [TON T0000 22]인경우보다 D1값이 하나가 더 크겠네요  

 

맞는지 봐볼까요?

 

 

 

 

여기까지 이해하셨나요?

 

500ms이 아니라 아주 정교하게 그래프를 표현하여 여러분들께 확실히 이해시켜드리면 더 좋겠지만 제능력의 한계로

 

이렇게밖에 설명못드리는 점에 대해서 아쉽게 생각합니다.

 

오늘은 여기까지만 포스팅하겠습니다

 

포스팅에 궁금한점이 있거나 오류가 있는 경우 피드백은 언제든지 환영입니다.

 

코로나가 다시 기승이니 건강 유의하시기 바랍니다.

 

끝.

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전기설계 엔지니어가 알려주는 찐전기

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안녕하세요.

 

맨날 딱딱한 인사만 하니까 글이 너무 무거워 지는 느낌이라 느낌을 좀바꿔보기로 했습니다.

 

대학생시절 공부하면서부터 느낀건데 공학은 안그래도 어려워 죽겠는데 왜 이렇게 딱딱하게 설명되어 있는지

 

늘 불만이 많았거든요.

 

영화도 공포 로멘스 코미디가 나뉘는데...

 

왜!.... 

 

제일 재미 때가리 없는 공학은 늘 궁서체 장르인가요??

 

제가 소싯적 했던 생각입니다.

 

내가 전문가가 되는날 나는 궁서체 장르가 아니라 최대한 코미디 장르로 재미있게 이해시켜줘야지 싶었는데...

 

막상.... 직장인이 되고 글을 올리다보니 제가 그러고 있네요.

 

그래서 인사 먼저 좀 바꾸겠습니다.

 

다시 인사드리죠

 

저는 공직자입니다.

 

(공)대 다녔던 (직)장인이라 (자)부심 있는 남자 입니다.

 

이번 시간엔 평소에는 좀 드물게 쓰는 명령들을 배워보겠습니다.

 

기능적인 부분만 이해를 하면 되다보니 이번시간은 한숨 돌리며 이야기 할 수 있겠어요

 

 

 

첫번째 주제는 재미 때가리 없어보이는

 

BIN/BCD 명령입니다.

 

BIN 명령은 뭘까요?

 

어디서 들어본것도 같아요

 

BIN은 Binary의 약자입니다. 주로 2진수를 표현하죠

 

2진수가 무엇인지는 잘 아시리라 믿습니다.

 

1 아니면 0 즉, 전기가 흐르냐 안흐르냐 입니다

 

BCD 명령은 뭘까요?

 

BCD도 어디서 들어본거 같은데 헷갈리죠? Binary Coded Decimal의 약자입니다

 

2진화 10진수라고 보면 됩니다.

 

2진수면 2진수고 10진수면 10진수지 

 

2진화 10진수가 뭐냐구요??

 

자 천천히 봅시다.

 

10진수는 뭔가요?

 

우리가 평상시에 사용하는 숫자이죠?

 

근데 컴퓨터라는 것은 10진수를 못알아 먹습니다.

 

그래서 보통 아래 그림과 같이 숫자를 이해시키게 되죠.

 

예를들어 십진수 42를 컴퓨터에 인식시키려면 어떻게 해야되나요???

 

128 = 2^7 64 = 2^6 32 = 2^5 16 = 2^4 8 = 2^3 4 = 2^2 2 = 2^1 1 = 2^0
0 0 1 0 1 0 1 0

그래요. 42는 컴퓨터에 잘 인식시켰어요.

 

근데 우리가 역으로 이진수를 보고 해석을 해야한다고 생각해보면 어떤가요???

 

이진수인 0010/1010 을 역으로 계산해야 하는 번거로움이 따르게 됩니다.

 

42이라는 수가 쓰였다는 걸 알아내기 위해서는 2^1 + 2^3 + 2^5 = 42(매우매우 귀찮음)

 

지금은 숫자가 작으니 그나마 하는거지 숫자가 크면 답이 없어요.

 

그래서 등장한 BCD 코드 일명 8421코드라고도 불립니다.

 

BCD 코드는 2진 코드와 무엇이 다를까요?

 

같은 수치인 42을 표현한다고 봐봅시다

 

아래 표를 보세요.

 

8 = 2^3 4 = 2^2 2 = 2^1 1 = 2^0 8 = 2^3 4 = 2^2 2 = 2^1 1 = 2^0
0 1 0 0 0 0 1 0

 

직관적으로 봐보세요

 

보라색 글씨가 42에서 10의자리수인 4를 의미하고

 

검은색 글씨가 42에서 1의자리수인 2를 의미하네요

 

컴퓨터만 알아들을 수 있는 2진수로만 표현했다고 하더라도 사람이 알아보기 쉽지 않나요??

 

바로 이거에요.

 

BCD 코드를 사용하는 이유에는 여러가지가 있겠지만

 

제일 중요한건 사람이 사용하기 편리하게끔 만든거라는거죠

 

8421가 조합되어 10진수의 한자리를 표현하기 때문에 BCD는 8421코드라고도 불립니다. 

 

기초적인 배경지식에 대해서 학습했으니

 

본격적으로 XG-5000내의 명령어를 한번 배워보도록 할까요?

 

1. BIN(P)

의미: BCD 코드를 2진수 코드로 변환한다.

D0는 FROM D1은 TO

 

2. BCD(P)

의미: 2진수 코드를 BCD 코드로 변환한다.

D1은 FROM D0는 TO

이게 답니다 끝.

 

그럼 예제를 통해서 좀 더 몸에 와닿게 이해를 해봅시다

 

레더는 아래와 같아요.

 

P0를 누른후 D0값에 어떤숫자가 들어가있나요?

 

어디서 많이본거 같죠???

 

앞서 설명한 이야기들과 일맥상통합니다.

 

 

그다음은 P1을 눌러보시죠.

 

 

여러분중 90%는 이때 갸우뜽하겠죠

 

"접점을 잘못넣었나?, 뭐여 왜 D1에 안들어가? 예제가 잘못된거아니야? 맛이 갔나????"

 

여러분....

 

이제 시뮬레이터를 끄고 다시 돌아가봅시다.

 

MOVP 명령부분에 숫자 '42'가 아니라 '41'을 넣어보고 똑같이 시뮬레이터를 돌려봅시다.

 

추측하건데 독자여러분중 90%는 이러실껍니다.

 

????????????

 

42는 안되고 41은 되????

 

왜????

 

머여?????????? 문제 잘못냈네???

 

여러분... 안돌아 가는거 맞습니다.

 

이게 바로 제 설계에요... ㅎㅎ

 

BCD코드에서 가장 중요한 부분을 각인시키기 위해 나중에 소개드렸어요.

 

BCD 코드는 8421코드라고 하였죠 즉, 4개의 비트 값의 조합으로 십진수의 숫자를 만들어냅니다.

 

2진수를 가지고 10진수를 표현하다보니 문제가 발생합니다.

 

공간이 남아도는게 바로 문젭니다.

 

1과 0의 조합으로 각 4개의 비트를 통하여 만들 수 있는 경우의 수는 16가지(2^4)인데 우리가 표현하고 싶은숫자는

 

0부터 9까지만 표현하고 싶습니다.

 

왜냐구요? 앞서 말했듯이 4개의 비트마다 십진수의 각 한자리수씩만 표현하고 싶거든요.

 

그럼 1001(십진수로 9에 해당) 다음은 어떻게 하나요?

 

네, 안씁니다. 남는 공간이 생긴다는 것이죠.

 

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9만 있으면 우리가 사용하는 10진수를 표현하는데 전혀 문제가 없습니다.

 

16진수에서는 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 까지 표현하였겠지만

 

우리는 알파벳 따위는 필요가 없다는 것이죠.

 

다시 본론으로 돌아와서 42를 넣었을때를 봅시다.

 

숫자의 조합이 어떻게 되나요?

 

 

자... 힌트 진짜 많이드렸습니다

 

뭐가 문젠지 찾으셨나요???

 

42라는 숫자는 하위 4개 비트의 조합(1010)이 A로써 9라는 수치를 넘어버려 BCD 코드로 인식할 수 없으며 더욱이

 

이를 2진수로 변환할 수 없습니다.

 

그래서. 안되는겁니다.

 

BINP 명령은 모름지기 BCD를 BINARY로 변환하는 것이지 외계어를 BINARY로 변환할 수 없거든요.

 

근데 41은 왜 될까요?

 

하위 4개의 비트를 다더해도 9밖에 안되거든요.

 

네... 그래서 됩니다.

 

이건 BINP 명령 입장에서 외계어가 아니거든요.

 

D0에 41이라는 수치가 들어가있고 P1을 눌렀을때

 

D1 레지스터에는 29가 들어가네요.

 

 

 

 

41은 BCD 코드로 보았을때 4와 1이 각각 4개의 비트를 차지하기 때문에

 

D0가 0010 / 1001이 됩니다.

 

이를 BCD 코드로 변환시킨다면

 

0001 / 1101이 되는데 

 

2^0(1) + 2^2(4) + 2^3(8) + 2^4(16) = 29

 

이기 때문이죠.

 

이어 P2를 눌렀을때 데이터 레지스터의 수치변화를 봅시다.

 

다시 원상태로 돌아오는걸 확인할 수 있겠죠??

 

어떤가요?? 머리속에 콱박혔다면 제 오늘 목표는 소기의 달성을 한 것이네요.

 

두번째 주제는 Inverse 명령입니다.

 

반전 명령을 의미하는데요.

 

솔직히 말하면 왜쓰는지 모르겠습니다.

 

병렬을 직렬로 사용할때 편하다고 하시는 엔지니어도 계시고(?)

(개인적으로 노이해입니다.)

 

프로그램의 해석을 타인이 수정하기 어렵게 하기 위하여 일부로 해놓는 엔지니어님도 봤습니다....

(외주 설계시 프로그램 보완용이라는데, 개인적으로 더 노이해입니다.)

 

반전 명령은 전기기사를 공부하신 분이라면 뭔지 대충 감을 잡으실껀데

 

다 뒤집는겁니다 회로고 스위치 접점이고 전부다요.

 

사례를 볼게요.

 

1. A접점을 인벌스하면 B접점이 됩니다.

2. B접점을 인벌스하면 A접점이 됩니다.

3. 직렬연결을 인벌스하면 병렬연결이 됩니다.

4. 병렬연결을 인벌스하면 직렬연결이 됩니다.

 

XG-5000의 단축키로는 Shift + F9 버튼을 누르면 회로상 반전 명령이 된 답니다.

 

말로는 이해가 어려울듯하여 예제를 드릴테니 한번 해결해보시는 걸로 진행하는게 더 좋겠군요.

 

레더를 봅시다.

 

이 회로의 인벌스 회로는 뭘까요?

 

구조를 보아하니

 

1. P0를 누르면 P20이 점등되고

2. P21은 상시 점등되나 P1을 누르면 꺼지네요.

3. P22는 P3를 누르면 켜지나 P2를 누르면 꺼집니다.

4. P23은 상시 점등되나 P5만 누르게 되면 꺼지네요.

 

위 회로를 인벌스 시켜보세요.

 

자...

 

저는 반전회로를 보여드릴게요.

 

우리가 예측한대로 회로가 구동되는지 한번 봅시다.

 

제일 처음 화면을 띄우니 아래화면이 보입니다.

 

 

1. P0를 누르면 P20이 점등되고

2. P21은 상시 점등되나 P1을 누르면 꺼지네요.

3. P22는 P3를 누르면 켜지나 P2를 누르면 꺼집니다.

4. P23은 상시 점등되나 P5만 누르게 되면 꺼지네요.

 

이번주는 이정도만 이해하고 넘어가셔도 무방합니다.

 

다음주에는 특수릴레이 사용과 예제를 보며 공부해보도록 하겠습니다.

 

이상. 공직자였습니다.

 

끝.

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안녕하세요. 공돌이 직딩이에요.

 

지난주에 이어 바로 본론으로 들어가볼까요?

 

지난주에 총 6가지 퀘스트가 있었습니다.

 

문제를 내고보니 이상한 부분이 있어 수정하였습니다..

 

직접 포스팅을하면서 느끼는건데 시험이나 각종 문제 출제위원들의 고충이 크게 느껴지네요.

 

완벽하게 쓴다고 써도 계속 오류가 생기거든요.

 

여튼. 꾸준한 포스팅을 통해 점차 필력을 올리고 여러분께 더 확실한 정보를 전달드리기 위해서 노력하겠습니다!

 

Quest1. (컨베이어 제어)

 

이 컨베이어는 물체의 크기에 따라서 총 4가지 경로(A, B, C, D)로 방향을 바꿔줍니다. 

공정시작 버튼은 P10 공정 중지버튼은 P11입니다. 

[시나리오] 

a. 센서 P0만 감지되면 물체는 P20모터가 동작하여 물체를 A경로로 보내주고 
b. 센서 P0, P1이 동시에 감지되면 물체는 P21 모터가 동작하여 물체를 B경로로 보내줍니다. 
c. 센서 P0, P1, P2가 동시에 감지되면 물체는 P22 모터가 동작하여 물체를 C경로로 보내줍니다. 
d. 마지막으로 P0, P1, P2에 모두 감지되지 않는 물체는 P23모터가 동작하여 물체를 D경로로 보내줍니다

 

공정시작 버튼 P10 & 아무센서도 감지되지 않은상태

P0 센서 감지

P0, P1 동시감지

 

P0, P1, P2 동시감지

 

 

Quest 2 (기차 모터제어) 

 

기관실에서는 기차의 속력을 조정할 수 있고 객실에는 각각 모터가 달려있어서 기관실의 모터 속도지령을 받는다 가정해봅시다. 

기관실은 1개가 존재하며 객실은 총 3개가 존재합니다.(2호칸, 3호칸, 4호칸) 

기관사는 P0 스위치를 한번 누를때마다 30씩 속도를 증가시킬 수 있습니다.반대로 P1 스위치를 한번 누를때마다 30씩 속도를 감소시킬 수 있습니다. 

속도지령치는 기관실 속력 저장 데이터레지스터 D0에 저장이 됩니다. 
마찬가지로 객실의 속력지령치 역시 속력 저장데이터 레지스터 D1, D2 ,D3에 저장됩니다. 
이 예제를 FMOV로 풀어보세요.

 

 

_ON은 상시 ON 접점으로서 앞서 배운적있죠. F99번 입니다.

 

시스템 모니터 및, 디바이스 모니터를 활용하여 D0 D1 D2 D3을 각각 확인해보세요.

 

 

 

 

Quest3 (차량 스마트센싱 기능 구현)

 

P10 전방 감지 센서
P11 우측 전방 감지 센서 
P12 좌측 전방 감지 센서 
P13 좌측 후방 감지 센서 
P14 우측 후방 감지 센서

P15 후방 감지 센서


[시나리오] 

a. 센서 P10은 세팅된 거리를 유지하면서 전진하고 세팅거리 이하가 되는경우 P20모터가 정지하여 차량이 정지합니다. 
b. 후방감지 센서 P15은 세팅된 거리(30) 이하가 감지되는 경우 P23경보가 울립니다. 
c. P0을 통해 거리를 10m씩 늘릴 수 있으며 해당거리는 D0 데이터레지스터에 보관되어 인버터에서 읽어줍니다. 
d. P1을 통해 거리를 10m씩 줄일 수 있으며 해당거리는 D0 데이터레지스터에 보관되어 인버터에서 읽어줍니다. 
e. 전방감지 센서 P10과 우측 전방 감지센서 P11이 동시에 감지되면 우측 전방 충돌을 알리는 P24 경보가 울립니다. 
f.  전방감지 센서 P10과 좌측 전방 감지센서 P12가 동시에 감지되면 좌측 전방 충돌을 알리는 P25 경보가 울립니다. 
g. 후방감지 센서 P15와 좌측 후방 감지센서 P13이 동시에 감지되면 좌측 후방 충돌을 알리는 P26이 점등됩니다. 
h. 후방감지 센서 P15와 우측 후방 감지센서 P14가 동시에 감지되면 우측 후방 충돌을 알리는 P27이 점등됩니다.

 

엔코더로부터 받아들인 회전수는 D1 데이터레지스터에 저장되며 실제로는 일정 스케일 간격으로 피드백을 받겠으나

우리는 시뮬레이터를 돌리는 것이기 때문에 P1F로 강제로 10 이라는 수치를 D1 데이터레지스터에 입력할거에요.

이때 D1레지스터의 변화에 따라 모터의 구동상태 및 파일럿 램프의 동작을 확인해보는 것을 목적으로 합니다.

 

하기 래더는 완성된 레더입니다.

 

시뮬레이터를 돌려 시나리오대로 로직이 흘러가는지 확인해보세요.

 

 

10_QUEST3.pdf
다운로드


 

Quest4 (소방설비기기 제어)
소방설비가 있어요. 화재 감지기는 연기의 농도를 측정합니다. 해당 화재 감지기는 연기의 농도에 따라서 

경보벨이나 화재를 알리는 방식이 다른데요. 

예를들어 화재 감지기가 감지할 수 있는 연기의 농도가 0부터 1000이라고 가정하고 해당 화재감지기로부터 읽어들인

 

데이터가 데이터레지스터 D0에 저장된다고 가정해봅시다.

 

우리는 말씀드렸다시피 시뮬레이션 기반의 프로그램을 작성중이므로 실제로 데이타레지스터에 값이 입력될 수는 없을

 

겁니다.

 

그래서 강제로 아래 a, b, c에 해당하는 임의의 농도를 주입시킬것 입니다.

 

우리는 임의의 농도를 주입시키지만 실제로는 상시 On되어 있는 접점에 의하여 데이터레지스터는 늘 값(연기농도)을

 

바꾸고 있겠죠

 

[시나리오] 
a. 0초과 200미만의 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20을 울리며 
b. 200이상 500미만 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20과 함께 비상 방송설비 P21이 작동합니다. 
c. 500이상 1000미만 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20과 비상 방송설비 P21과 함께 방화셔터 P22가 작동합니다. 
   다만 방화셔터가 내려오는 도중 사람이 끼어있는경우 적외선 센서 P1이 감지하여 5초간 P22가 정지하고 경보음 

   P25를 울립니다. 
   그리고 사람이 빠진경우 비상경보등 P20과 함께 비상방송설비 P21이 작동하고 방화셔터 P22가 재작동합니다. 

 

 

10_QUEST4.pdf
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Quest5 (마우스 감도기능 구현)

 

[시나리오] 
a. P0 또는 P1을 빠르게 눌렀다가 때면 0.01씩 증가, 0.01씩 감소하고

b. P0 또는 P1을 누르는 도중 1초가 지나면 0.1씩 증가, 0.1씩 감소하고

c. P0 또는 P1을 누르는 도중 2초가 지나면 1씩 증가, 1씩 감소합니다.

 

위 로직을 증가 관련 레더와 감소 관련 레더로 나눠서 프로그램을 짜보세요.

 

전 증가로직만 보여드리겠습니다. 감소로직도 동일한 원리이니 한번 응용차원에서 스스로 해보시기 바랍니다.

 

 

TON타이머의 500번대를 사용한 이유는 아래와 같아요.

 

전 포스팅(타이머 관련)에서 말씀드렸듯 타이머는 기본 샘플링 시간이 다르거든요.

 

 0.01 스케일 단위로 수치가 변화함을 표현하기 위해 사용한 것이에요.

 

너무 빠르게 감도의 수치가 변화한다면 조정하기 어렵겠죠.

 

그래서 적당한 간격을 준 것이라고 생각하시면 됩니다.

 

 

기능을 시뮬레이팅 하다보면 수치가 정확하게 증가되지 않는 것을 확인하실 수 있을거에요.

 

컴퓨터가 실수를 정확하게 표현할 수 없기 때문이죠.

 

바로 우리가 계산하는 방식의 수치계산과 컴퓨터의 수치계산은 다르기 때문입니다.

 

컴퓨터는 아주 넓은 범위의 수를 소숫점과 지수값을 통하여 표현할 수 있지만 거꾸로 생각하여보면

 

넓은 수를 작은 비트수로 표현하려다 보니 사람이 이해하는 무한소수와 같은 모호한 수에 대해서 표현하는 것에 문제가 생기게 됩니다.

 

컴퓨터는 모두 2진수의 개념으로 수치를 이해한다 정도는 모두 알고계실겁니다.

 

 

[XGB 메뉴얼 발췌]

 

바로 여기서 문제가 발생하는데요.

 

컴퓨터는 우리가 사용하고자 하는 수치를 표현하기 모호할때 아주 가까운 근사값 수치를 만들어 내서 계산합니다.

 

그럼 의문을 가질거에요.

 

왜??? 표현을 못한다는거야???? 

 

컴퓨터가 왜 표현을 못한다는거지???

 

0.1을 컴퓨터는 어떻게 이해할까요?

 

만약 예를들어 우리가 3비트 메모리 공간을 가지고 있다면요?

 

0.1을 가장 근접하게 만들기위해 별노력을 기울여봤자

 

컴퓨터는 

 

최대 수치로 아래 수식밖에 나타낼 수 없습니다.

 

0.5+0.25+0.125=0.875

 

그럼 0.1에 가장 근접하게 만들려면 어떻게 해야할까요?

 

기껏해봐야 0.125밖에 표현이 안되네요.

 

물론 컴퓨터는 더작은 수치로써 근사치를 만들려고 할겁니다.

 

이해를 돕기위해서 설명을 드린 것이니 참고바랍니다.

 

바로 여기서 문제가 발생하는겁니다.

 

왜냐면 컴퓨터는 기껏해봐야 0과 1밖에 기억을 못하니까요.

 

우리가 표현하려는 수치를 이해시키고자 할때 사각지대가 발생하는 것이죠.

 

컴퓨터의 메모리가 무한대라면 상관없겠지만 하드디스크는 용량이 정해져있으며 메모리역시 마찬가지이죠.

 

결국 0과 1의 조합으로 인간이 표현하고자 하는 모든수를 나타낼 수 없답니다.

 

그래서 저는 인간이 컴퓨터보다 뛰어나다고 봅니다..

 

한편으로. 부동소수점에 오차에 대해서 간략히 볼까요?

 

컴퓨터는 아래와 같이 실수를 이해합니다.

 

컴퓨터가 이해하는 실수 = (1.가수부)×2^지수부

우리가 표현하려는 실수 = 1/7

 

또하나의 예로 만약 우리가 표현하려는 실수인 1/7을 어떻게 컴퓨터가 이해하는 실수로 바꿀 수 있을까요?

 

1/7은 숫자가 나누어떨어지지 않죠.

 

흔히 알고 있는 원주율값도 마찬가지 입니다.

 

우리가 이해하고 있는 수 중에 컴퓨터에 나타낼수 있는 방법이 없기에 컴퓨터는 사용자에게 데이터 신뢰도를 제시하고

 

계산하기를 권하는 것입니다. 

 

다음은 데이터형에 대한 저장범위입니다. 참고용으로 가져가시면 됩니다.

위 내용보다 사실 더깊이 들어가는 부분에 대해서는 포스팅이 방대해질듯 합니다.

 

부동소수점의 오차에 대해서 공부해보시면 자세한 내용을 공부하실 수 있을거에요.

 

궁금하신부분은 댓글로 남겨주시면 설명 드릴게요.

 

다시 본론으로 돌아와서...

 

얼마나 데이터를 신뢰할 수 있는냐에 따라서 정밀도 개념이 들어가는데 실질적으로 항공이나 자동차 미사일등의 고도의 제어시스템은

 

매우 높은 정밀도를 가져야 하겠죠.

 

아주 작은 수치 차이로도 항로나 좌표가 틀어질 수 있기 때문이에요.

 

허나 예제의 마우스의 감도를 조절하는 기능을 구현하기 위해서 이정도의 정밀도는 필요하지 않습니다.

 

따라서 '예제를 풀어보시면서 PLC에 정밀도라는 개념도 있구나' 정도로만 이해해주시면 되겠습니다.

 

 

 

Quest6 (놀이기구 제어)

 

 

 

 *트랙은 설명을 위해서 그려놨을뿐 각각의 셀이 거리를 의미하는 것은 아님.*

 

해당 트렉을 따라 파란색 놀이기구가 움직이는데 각 센서들이 파란색 놀이기구를 감지합니다. 문제에 앞서 각 레지스터의 기능과 Push button에 대해서 정의하겠습니다.

 

놀이기구 기동버튼: P10

놀이기구 정지버튼: P11

 

 

D0: 속도값을 저장하는 데이터 레지스터

D1: 회전 방향을 저장하는 데이터 레지스터로 0이면 전진방향 1이면 후진방향을 의미.

 

각종 데이터 레지스터의 수치를 인버터가 실시간으로 스캐닝하여 모터를 동작시킨다고 봅시다.

 

실제로는 주파수나 전압값등을 가변하여 모터를 제어하지만

 

여기서는 단순히 수치 입력을 바탕으로 속도를 조정한다고 가정합니다.

 

속도는 데이터레지스터 D0에 입력되어 저장되고 예를들어, 인버터는 D0의  저장된 수치가 10일때 이를 10m/Sec로 인식

 

합니다,

 

일부의 인버터는 목표 속도지령치를 주면 알아서 시간속도 곡선을 그리기 때문에 우리는 목표 속도지령치만 넣어주고

 

시작과 정지 부분에 있어서는 인버터가 알아서 움직여준다고 가정하겠습니다. 

 

Jerk, Creep속도, S곡선들을 설명하기 위해서는 내용이 많이 복잡해지고 포스팅 취지에 맞지 않기에 고려치 않도록

 

하겠습니다.

 

[시나리오]

a. 놀이기구는 P6 위치에서 시작하여 P0센서가 인식될때까지 2의 속도로 정속주행 합니다. 
b. P0센서가 감지되면 P1에 도착하기까지 1초에 10씩 계속 속도가 증가합니다. 
c. 이렇게 카트가 P1에 도착하게 되면 3초간 정지하였다가 다시 P0를 향하여 1초에 10씩 증가하여 D0에 수치가

    저장됩니다. 
d. P0에 다시 도착하게 되면, 정지한 직후 이번에는 P2 센서에 인식될때까지 1초에 5씩 속도를 증가하다가

   P2에 인식되는 순간 1초에 10씩 속도가 감소하여 P3에서 2초간 정지합니다. 
e. P3에서 2초간 정지후 놀이기구는 P4에 도착할때까지 1초에 20씩 속도를 증가하며 P4에 도착하면 도착 속도값을 유지

   한 상태로 P5를 향해 전진합니다.

f. P5에 도착한 놀이기구는 5의 속도값을 유지한 상태로 P6에 도달하면 정지합니다.

 


 

10_QUEST6.pdf
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1. STEP

 

2. STEP

P6 감지

3. STEP

P1에 감지될때까지 속도가 2씩 계속증가

 

4. STEP

다시 P0으로 주행하여 P0도착후 속도가 5씩 증가

 

5. STEP

 P2에 감지될때까지 주행

6. STEP

P3에 감지되면 2초간 정지후 P4에 도착할때까지 속도를 20씩 올린다.

7. STEP

P4에 도착하면 속도값 유지한다.

8. STEP

P5 도착하면 속도 5를 유지하여 P6로 향한다.

9. STEP

P6 도착하면 정지

 

 

 

 

 

 

 

어떠신가요?

 

모든 문제가 잘해결되었나요?

 

하나 덧붙여 말씀드리고 싶은건 제가 써놓은 래더가 정답이 아닙니다.

 

프로그래밍은 정답이 없기 때문에 여러분들도 같은 기능을 구현하셨다면 정답이라고 볼 수 있습니다.

 

물론 프로그래밍 실력에 따라 줄의 수가 줄고 PLC에 걸리는 로드가 줄어서 속도가 빨라진다면 훌륭한 프로그래머라고 할 수 있겠죠.

 

하지만 누구나 처음부터 잘하는 것은 결코 있을 수 없죠.

 

아무리 천재라도. 시행착오가 있기 마련입니다.

 

적어도 어제와 다른 오늘의 내가 되었다면 그 목표가 무엇이든 언젠가 고지에 오를수 있을 것이라고 믿습니다.

 

이상으로 포스팅을 마칠게요

 

추가로...

 

포스팅에 이상한 부분이 있거나 이해가안가는 부분, 오류가 발생한 부분에대한 피드백은 언제든지 환영입니다.

 

그럼 즐거운 한주간 보내시기 바랍니다.

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Lubly0104

전기설계 엔지니어가 알려주는 찐전기

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안녕하세요 공돌이 직딩이에요.

오랜만에 찾아뵙게 되었네요..

말씀드렸다시피 국가기술 자격증을 준비하고 업무에 치이고 하다보니 포스팅이

늦어져버렸어요.

그래도 꾸준히 찾아주신 독자 여러분들이 있어서 힘이 나네요

 

다시 힘차게 포스팅을 시작하려고 해요!

오늘은 지난시간에 이어 예제들을 알아보겠어요

이번시간에는 문제가 좀 길고 복잡할 수 있어요. 비교나 조건문 데이터들이 어떻게 응용되는지를 알아볼 것인데

산업에서는 제가 말씀드리는 이런 기초적인 부분보다 훨씬 더 복잡한 로직에 의하여 움직이는 것들이 많습니다.

아래 예제를 보면서 '아 이런식으로 응용될 수 있구나' 라는 마인드로 접근해주셨으면 좋겠습니다. 

모르시는 부분은 댓글 남겨주시면 해설드리겠습니다.

더불어 오류가 발견되는 부분에 대해서는 팍팍 피드백주시면 감사하겠습니다.

저도 배우고 있는 과정이고 여러분과 지식을 공유하는 과정을 통해 성장해나가고 있기에

미숙한 부분이 많습니다.

Quest

Quest 1
자동화 공장에 컨베이어를 움직이는 화물이 있습니다.

이 컨베이어는 물체의 크기에 따라서 총 4가지 경로(A, B, C, D)로 방향을 바꿔줍니다.

공정시작 버튼은 P10 공정 중지버튼은 P11입니다.

[시나리오]

a. 센서 P0만 감지되면 물체는 P20모터가 동작하여 물체를 A경로로 보내주고
b. 센서 P0, P1이 동시에 감지되면 물체는 P21 모터가 동작하여 물체를 B경로로 보내줍니다.
c. 센서 P0, P1, P2가 동시에 감지되면 물체는 P22 모터가 동작하여 물체를 C경로로 보내줍니다.
d. 마지막으로 P0, P1, P2에 모두 감지되지 않는 물체는 P23모터가 동작하여 물체를 D경로로 보내줍니다.

이를 기존에 배웠던 비교연산문을 이용하여 로직을 한번 짜보세요.

Quest 2
기차 예제를 보실까요.

움직이는 기차는 기관실과 객실로 나뉘죠.

기관실에서는 기차의 속력을 조정할 수 있고 객실에는 각각 모터가 달려있어서 기관실의 모터 속도지령을 받는다 가정해봅시다.

기관실은 1개가 존재하며 객실은 총 3개가 존재합니다.(2호칸, 3호칸, 4호칸)

기관사는 P0 스위치를 한번 누를때마다 30씩 속도를 증가시킬 수 있습니다.반대로 P1 스위치를 한번 누를때마다 30씩 속도를 감소시킬 수 있습니다.

속도지령치는 기관실 속력 저장 데이터레지스터 D0에 저장이 됩니다.
마찬가지로 객실의 속력지령치 역시 속력 저장데이터 레지스터 D1, D2 ,D3에 저장됩니다.
이 예제를 FMOV로 풀어보세요. 쉽습니다.

Quest3 (시나리오 부연설명 추가 및 문제수정 20.6.16)
차를 사보면 측방 위험감지 옵션들이나 스마트 크루즈기능(?)들이 있죠?
이 시나리오를 간략하게라도 구현해봅시다.

P10 전방 감지 센서
P11 우측 전방 감지 센서
P12 좌측 전방 감지 센서
P13 좌측 후방 감지 센서
P14 우측 후방 감지 센서

P15 후방 감지 센서


[시나리오]

a. 센서 P10은 세팅된 거리를 유지하면서 전진하고 세팅거리 이하가 되는경우 P20모터가 정지하여 차량이 정지합니다.
b. 후방감지 센서 P15은 세팅된 거리(30) 이하가 감지되는 경우 P23경보가 울립니다.
c. P0을 통해 거리를 10m씩 늘릴 수 있으며 해당거리는 D0 데이터레지스터에 보관되어 인버터에서 읽어줍니다.
d. P1을 통해 거리를 10m씩 줄일 수 있으며 해당거리는 D0 데이터레지스터에 보관되어 인버터에서 읽어줍니다.
e. 전방감지 센서 P10과 우측 전방 감지센서 P11이 동시에 감지되면 우측 전방 충돌을 알리는 P24 경보가 울립니다.
f.  전방감지 센서 P10과 좌측 전방 감지센서 P12가 동시에 감지되면 좌측 전방 충돌을 알리는 P25 경보가 울립니다.
g. 후방감지 센서 P15와 좌측 후방 감지센서 P13이 동시에 감지되면 좌측 후방 충돌을 알리는 P26이 점등됩니다.
h. 후방감지 센서 P15와 우측 후방 감지센서 P14가 동시에 감지되면 우측 후방 충돌을 알리는 P27이 점등됩니다.

 

엔코더로부터 받아들인 회전수는 D1 데이터레지스터에 저장되며 실제로는 일정 스케일 간격으로 피드백을 받겠으나

우리는 시뮬레이터를 돌리는 것이기 때문에 P1F로 강제로 10 이라는 수치를 D1 데이터레지스터에 입력할거에요.

이때 D1레지스터의 변화에 따라 모터의 구동상태 및 파일럿 램프의 동작을 확인해보는 것을 목적으로 합니다.


Quest4
소방설비가 있어요. 화재 감지기는 연기의 농도를 측정합니다. 해당 화재 감지기는 연기의 농도에 따라서

경보벨이나 화재를 알리는 방식이 다른데요.

예를들어 화재 감지기가 감지할 수 있는 연기의 농도가 0부터 1000이라고 가정하고 해당 화재감지기로부터 읽어들인

 

데이터가 데이터레지스터 D0에 저장된다고 가정해봅시다.

 

우리는 말씀드렸다시피 시뮬레이션 기반의 프로그램을 작성중이므로 실제로 데이타레지스터에 값이 입력될 수는 없을

 

겁니다.

 

그래서 강제로 아래 a, b, c에 해당하는 임의의 농도를 주입시킬것 입니다.

 

우리는 임의의 농도를 주입시키지만 실제로는 상시 On되어 있는 접점에 의하여 데이터레지스터는 늘 값(연기농도)을

 

바꾸고 있겠죠

 

[시나리오]
a. 0초과 200미만의 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20을 울리며
b. 200이상 500미만 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20과 함께 비상 방송설비 P21이 작동합니다.
c. 500이상 1000미만 값이 검출되었다면 비상 경보등 P20과 비상 방송설비 P21과 함께 방화셔터 P22가 작동합니다.
   다만 방화셔터가 내려오는 도중 사람이 끼어있는경우 적외선 센서 P1이 감지하여 5초간 P22가 정지하고 경보음 

   P25를 울립니다.
   그리고 사람이 빠진경우 비상경보등 P20과 함께 비상방송설비 P21이 작동하고 방화셔터 P22가 재작동합니다.

 
Quest5
게임을 하다가 감도를 조정하기 위해 감도를 조정하는 버튼을 눌러줄겁니다.

감도 조정하다 보시면 상승버튼을 계속 누르고 있으면 빠르게 수치가 증가하고 톡톡 건드리면 천천히 증가하는

 

그런 기능을 보신적 있으시죠?

 
반대로 하강버튼을 계속 누르고 있으면 빠르게 수치가 증가하고 톡톡건드리면 천천히 감소합니다.

이 로직을 짜볼거에요.

시나리오를 정리해보면 다음과 같습니다.

[시나리오]
a. P0 또는 P1을 빠르게 눌렀다가 때면 0.01씩 증가, 0.01씩 감소하고

b. P0 또는 P1을 누르는 도중 1초가 지나면 0.1씩 증가, 0.1씩 감소하고

c. P0 또는 P1을 누르는 도중 2초가 지나면 1씩 증가, 1씩 감소합니다.

위 로직을 증가 관련 레더와 감소 관련 레더로 나눠서 프로그램을 짜보세요.

Quest6
놀이동산에 다음의 로직과 같이 움직이는 놀이기구가 있어요. 해당로직을 한번 짜봅시다.

 

 *트랙은 설명을 위해서 그려놨을뿐 각각의 셀이 거리를 의미하는 것은 아님.*

 

해당 트렉을 따라 파란색 놀이기구가 움직이는데 각 센서들이 파란색 놀이기구를 감지합니다. 문제에 앞서 각 레지스터의 기능과 Push button에 대해서 정의하겠습니다.

 

놀이기구 기동버튼: P10

놀이기구 정지버튼: P11

 

 

D0: 속도값을 저장하는 데이터 레지스터

D1: 회전 방향을 저장하는 데이터 레지스터로 0이면 전진방향 1이면 후진방향을 의미.

 

각종 데이터 레지스터의 수치를 인버터가 실시간으로 스캐닝하여 모터를 동작시킨다고 봅시다.

 

실제로는 주파수나 전압값등을 가변하여 모터를 제어하지만

 

여기서는 단순히 수치 입력을 바탕으로 속도를 조정한다고 가정합니다.

 

속도는 데이터레지스터 D0에 입력되어 저장되고 예를들어, 인버터는 D0의  저장된 수치가 10일때 이를 10m/Sec로 인식

 

합니다,

 

일부의 인버터는 목표 속도지령치를 주면 알아서 시간속도 곡선을 그리기 때문에 우리는 목표 속도지령치만 넣어주고

 

시작과 정지 부분에 있어서는 인버터가 알아서 움직여준다고 가정하겠습니다. 

 

Jerk, Creep속도, S곡선들을 설명하기 위해서는 내용이 많이 복잡해지고 포스팅 취지에 맞지 않기에 고려치 않도록

 

하겠습니다.

 

[시나리오]

a. 놀이기구는 P6 위치에서 시작하여 P0센서가 인식될때까지 2의 속도로 정속주행 합니다.
b. P0센서가 감지되면 P1에 도착하기까지 1초에 10씩 계속 속도가 증가합니다.
c. 이렇게 카트가 P1에 도착하게 되면 3초간 정지하였다가 다시 P0를 향하여 1초에 10씩 증가하여 D0에 수치가

    저장됩니다.
d. P0에 다시 도착하게 되면, 정지한 직후 이번에는 P2 센서에 인식될때까지 1초에 5씩 속도를 증가하다가

   P2에 인식되는 순간 1초에 10씩 속도가 감소하여 P3에서 2초간 정지합니다.
e. P3에서 2초간 정지후 놀이기구는 P4에 도착할때까지 1초에 20씩 속도를 증가하며 P4에 도착하면 도착 속도값을 유지

   한 상태로 P5를 향해 전진합니다.

f. P5에 도착한 놀이기구는 5의 속도값을 유지한 상태로 P6에 도달하면 정지합니다.

 

쓰고나니 다소 문제가 길고 복잡해보이네요.

 

말씀드렸듯 실제 회로는 이보다 더복잡하고 정교한 로직으로 이루어질 거에요.

 

간단한 예시들만을 맛보기로 보여드린 것인데요.

 

하지만 꾸준히 하다보면 어느새 기초부터 실력이 쌓이게되어서

 

제가 티칭하지 않아도 스스로 래더링을 할 수 있는 단계에 오르게 될거에요.

 

여러분의 성장을 위해 기도하겠습니다. 

 

그럼 다음주에 문제에 대한 해설을 들고 찾아 뵙도록 할게요.

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