PLC 트러블슈팅 마스터: 싱킹 vs 소싱 출력 디코딩

PLC 시스템 트러블슈팅은 필드 장치와 I/O 모듈 조사로 시작해야 하며, PLC 프로그램부터 보면 안 됩니다. 결함의 70-80%는 필드 장치와 관련 배선, 전원 공급 장치, 기타 관련 하드웨어에서 발생합니다. 누군가 변경을 가하지 않는 한 PLC 프로그램 결함은 드뭅니다.

이 글에서는 싱킹과 소싱 PLC 출력의 특성을 설명해 효과적으로 트러블슈팅하고 결함 원인을 식별할 수 있게 합니다.

싱킹과 소싱 용어부터 시작하겠습니다.

싱킹과 소싱

우리 중 많은 사람은 음극에서 양극으로 전자가 흐르는 전류 흐름이 사실이라고 배웠습니다. 싱킹과 소싱을 이야기할 때는 양극에서 음극으로 흐르는 전류 흐름, 즉 관습적 전류 흐름을 말합니다.

왜 관습적 전류 용어로 싱킹과 소싱을 설명할까요? 개념과 표준이 전자가 이해되기 훨씬 전에 확립됐기 때문에 전통 때문입니다.

전류가 장치 #1에서 장치 #2로 흐르면 장치 #1이 전류를 소싱하고, 장치 #2가 전류를 싱킹합니다.

장치 #1이 릴레이 코일 같은 출력 필드 장치이고 장치 #2가 PLC 디지털 출력 모듈이라고 가정해봅시다. 전류가 릴레이 코일에서 출력 모듈로 흐르면 릴레이 코일이 소스이고 출력 모듈이 싱크입니다.

전류가 출력 모듈에서 릴레이 코일로 흐르면 모듈이 소스이고 릴레이 코일이 싱크입니다.

출력 모듈 유형

PLC 공급업체는 고체 상태 싱킹과 소싱 출력 모듈을 모두 제공합니다. 실제 스위칭 동작은 일반적으로 BJT나 FET 같은 고체 상태 구성요소가 수행해 부하 전압을 전자적으로 켜거나 끕니다.

고체 상태 스위칭 때문에 모듈을 제어되는 필드 장치 유형과 매칭할 때 전류 흐름 방향이 중요합니다.

드라이 릴레이는 세 번째 출력 모듈 유형입니다. 고정 PLC I/O의 원래 표준으로, 극성이나 전류 방향에 관계없이 AC와 DC 부하를 스위칭하는 기계적 접점을 사용합니다.

많은 PLC에서 릴레이 접점이 딸깍 하고 닫히는 소리를 들을 수 있습니다. 드라이 릴레이 출력 모듈은 싱크나 소스 역할을 할 수 있습니다. 혼합 부하 유형이나 더 높은 전류가 필요한 용도에서 오늘날에도 인기가 있습니다.

드라이 릴레이 출력 모듈 트러블슈팅은 다른 릴레이 회로 트러블슈팅과 다르지 않습니다. 그래서 고체 상태 모듈 트러블슈팅에 집중하겠습니다.

현대 산업 시스템은 높은 스위칭 속도를 요구하므로 기계식 릴레이보다 더 신뢰성 있게 작동하는 고체 상태 출력 모듈에 의존합니다.

출력 모듈

싱킹과 소싱 출력 모듈은 배선 방식이 다릅니다. 소싱 모듈은 부하를 공급 전압에 연결합니다. 싱킹 모듈은 부하를 전원 공급 장치 리턴이나 그라운드에 연결합니다.

Allen-Bradley 1756-OB16D

Allen-Bradley 1756-OB16D로 시작하겠습니다. 이는 16출력 소싱 출력 모듈입니다. "D" 문자는 진단을 의미하며 이 모듈을 많은 다른 모듈보다 우수한 범주에 둡니다.

많은 출력 모듈처럼 각 출력에는 출력 명령 상태를 나타내는 ST LED가 있습니다. 트러블슈팅을 돕기 위해 이 모듈에는 필드 장치와 관련 하드웨어의 잠재적 문제를 나타내는 FLT LED가 있습니다.

ST LED 0이 켜지면 PLC 프로그램에 의해 지시된 ON 명령 로직을 반영합니다. 내부 고체 상태 스위치가 닫혀 출력 0 단자에 연결된 부하에 약 +24볼트를 공급합니다.

정상 작동 조건에서 고체 상태 스위치는 약 1.2볼트를 강하시켜 부하 전압을 낮춥니다.

부하가 열려 있거나 전선이 끊어져도 전압은 유지됩니다. 거기서 FLT LED가 트러블슈팅을 돕습니다. FLT LED 0이 켜지면 해당 출력에 개방 부하나 단선 같은 결함 조건이 있음을 나타냅니다.

ST LED 0이 OFF이면 내부 고체 상태 스위치가 열려 외부 회로로의 전류 경로를 제거합니다. 출력 전압이 0이 될 것으로 예상합니다.

그러나 내부 진단 전자회로 때문에 고임피던스 디지털 멀티미터에서 상당한 전압 판독값을 볼 수 있습니다. 이 판독값에 속지 마세요.

Allen-Bradley 1769-OB16 같은 많은 출력 모듈은 PLC 프로그램에 의해 지시된 명령 로직 상태를 나타내는 ST LED만 있습니다. 트러블슈팅이 조금 더 까다롭고 보통 더 많은 전압 측정이 필요합니다.

Allen-Bradley 1756-OV16E

Allen-Bradley 1756-OV16E는 16출력 싱킹 모듈입니다. "E" 문자는 전자 퓨즈를 의미합니다.

이 모듈은 내부 전자회로에 전력을 공급하기 위해 +24V 공급이 필요하지만 모듈 출력에서 부하 전류를 싱킹합니다.

ST LED 0이 켜지면 내부 고체 상태 스위치가 닫혀 부하를 통해 그라운드로 전류 경로를 제공합니다. 점등된 LED가 출력 회로가 정상 작동 중임을 나타내지 않습니다; PLC가 내부 스위치 닫기를 명령했음만 보여줍니다.

출력 전압 측정 시 주의하세요. 정상 작동 조건에서 LED 0이 꺼지면 출력 전압은 24볼트입니다. LED 0이 켜지면 출력 전압은 0에 가깝습니다. 모듈이 24볼트를 공급하지 않으며, 이는 부하에서 기원합니다.

마무리

몇 가지 명심할 점이 있습니다. 고체 상태 출력 모듈 부하는 보통 외부 퓨즈로 보호되며, Allen-Bradley 1756-OV16E처럼 모듈에 내장 전자 퓨즈가 없는 한 그렇습니다.

이 모듈들은 저전류 부하만 처리할 수 있습니다. 일반적으로 고속 스위칭에 의존하지 않고 단순한 램프보다 더 많은 전류를 끄는 모든 부하에는 중간 릴레이가 필요합니다.

싱킹과 소싱 이해는 성공적인 PLC 트러블슈팅에 필수적입니다. 상태 LED는 트러블슈터에게 훌륭한 리소스지만, 그것들이 무엇을 나타내는지 이해하는 것이 필수적입니다.

정상 및 결함 조건의 특성을 숙지하면 LED 상태와 전압 판독값을 잘못 해석하는 것을 피할 수 있습니다.