PLC 문제 해결:싱킹 및 소싱 입력 마스터링

PLC 제어 시스템의 결함 문제를 해결할 때 어디서부터 시작합니까? PLC 프로그램의 문제는 사람의 개입으로 변경되지 않는 한 오류의 원인이 되는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 문제는 현장 장치나 PLC I/O 모듈에서 발생합니다.

이 기사에서는 문제를 효과적으로 해결하고 오류가 발생한 위치를 식별할 수 있도록 PLC 입력의 싱킹 및 소싱 특성을 설명합니다.

종종 혼란스러울 수 있는 싱킹(Sinking)과 소싱(Sourcing)이라는 용어부터 시작하겠습니다.

싱킹 및 소싱

간단히 말해서 두 장치 사이의 기존 전류 흐름 방향을 정의하는 것입니다.

장치 #1에서 장치 #2로 전류가 흐르면 장치 #1은 전류를 소싱하고, 장치 #2는 전류를 싱크합니다.

좋습니다. 장치 #1은 스위치와 같은 입력 필드 장치이고 장치 #2는 PLC 디지털 입력 모듈이라고 가정합니다. 전류가 스위치에서 입력 모듈로 흐를 경우 스위치는 소스이고 입력 모듈은 싱크입니다.

전류가 입력 모듈에서 스위치로 흐를 경우 입력 모듈은 소스이고 스위치는 싱크입니다.

PLC 공급업체는 싱킹 및 소싱 입력 모듈을 모두 제공합니다.

예를 들어 Allen-Bradley 1756-IB16은 16입력, 24V 싱킹 입력 모듈입니다.

Allen-Bradley 1756-IV16은 16입력, 24V 소싱 입력 모듈입니다.

입력 필드 장치

2선 및 3선 입력 필드 장치에 대한 논의로 넘어가겠습니다.

2선 장치

대부분의 2선 장치는 수동형입니다. 즉, 작동하는 데 전력이 필요하지 않으며 단순히 회로를 열거나 닫습니다. 예로는 푸시버튼, 리미트 스위치 및 기타 기계 장치가 있습니다. 2선 수동 장치는 싱킹 또는 소싱으로 간주할 수 있습니다.

작동하는 데 전원이 필요하고 극성에 따라 달라질 수 있는 활성 2선 장치도 있습니다.

3선 장치

3선 장치는 작동하는 데 전원이 필요한 활성 장치 제품군의 일부입니다. 예로는 근접 센서와 광전 스위치가 있습니다.

와이어 색상은 표준을 따릅니다. 갈색 와이어는 일반적으로 +24V DC인 양극 공급 장치에 연결됩니다. 파란색 선은 전원 공급 장치 리턴에 연결됩니다. 검정색 선은 신호 출력 역할을 하며 PLC 입력 모듈과 같은 다른 장치에 입력을 공급합니다.

3선 활성 장치는 싱킹 또는 소싱 중 하나입니다.

3선 장치가 의도한 입력 모듈과 호환되는지 확인하는 것이 중요합니다.

PNP 센서라고도 하는 3선 소싱 센서는 싱킹 입력 모듈에 연결해야 합니다. NPN 센서라고도 하는 3선 싱킹 센서는 소싱 입력 모듈에 연결되어야 합니다.

많은 PLC 문제 해결사는 입력 모듈 LED 표시기를 활용합니다. 그렇다면 LED 표시기가 무엇을 알려주고 어떻게 오해의 소지가 있는지 이해하는 것이 중요합니다.

문제 해결을 위해 LED 사용

싱킹 입력 모듈의 입력 0에 연결된 소싱 센서부터 시작해 보겠습니다. AB 1756-IB16 디지털 입력 모듈을 예로 들어보겠습니다.

각 입력 회로에는 입력 상태를 나타내는 관련 ST LED가 있습니다.

LED 0이 켜져 있으면 소싱 입력 장치가 모듈의 입력 0 터미널에 +24V를 공급하고 있음을 의미합니다. 모듈은 이 전압을 논리 "1"로 해석하고 이를 PLC 프로그램 내에서 작동하는 데 사용합니다.

LED 0이 꺼진 경우 소싱 입력 장치가 모듈의 입력 단자 0에 0V를 제공하는 것으로 가정하는 경우가 많으며 PLC 프로그램은 이를 논리 "0"으로 해석합니다. 그러나 우리 모두는 '가정'이 무엇을 의미하는지 이해하고 있습니다.

앞서 LED 표시기가 오해의 소지가 있을 수 있다고 말했습니다. 왜 그럴까요? LED가 켜져 있을 수 있지만 현재 전압이 예상한 것과 다를 수 있습니다. LED가 꺼져 있을 때도 마찬가지입니다.

확실하게 확인하는 유일한 방법은 입력 모듈 단자의 전압을 측정하는 것입니다.

1756-IB16 입력 사양에 따르면 10V 임계값을 초과하는 모든 입력 전압은 모듈에 의해 ON으로 감지됩니다. 15V 입력은 PLC 프로그램에서 논리 "1"로 해석됩니다. 그러나 이는 현장 장치, 배선 또는 부식 가능성에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.

5V 미만의 입력은 모듈에서 OFF로 인식됩니다. 소싱 센서가 꺼져 있을 때 모듈 입력의 전압이 5V에 가까워지는 것이 어떻게 가능합니까?

소싱 센서는 접지가 아닌 내부 반도체 스위치를 열면 꺼집니다. 모듈 입력은 플로팅이므로 정상적인 센서 누설 전류로 인해 발생하는 전압에 취약합니다.

소싱 PLC 입력이 있는 싱킹 센서

자, 이제 소싱 입력 모듈에 연결된 싱킹 센서의 덜 사용되는 조합에 대해 이야기해 보겠습니다. AB 1756-IV16 디지털 입력 모듈을 예로 들어보겠습니다.

LED 0이 켜져 있으면 싱킹 입력 장치가 모듈의 입력 0 터미널에 0V 또는 접지를 제공하고 있음을 나타냅니다.

모듈은 이를 논리 "1"로 해석하고 이를 사용하여 PLC 프로그램 내에서 작동합니다.

LED 0이 꺼지면 싱킹 입력 장치 출력이 효과적으로 열려 입력 모듈이 플로팅되고 PLC 프로그램은 이를 논리 "0"으로 해석합니다.

ON 및 OFF LED 상태에 대한 입력 전압을 측정하기로 결정했다면 속지 마십시오. 이는 앞서 논의한 소싱 센서/싱킹 PLC 입력 조합과 반대입니다. LED가 켜지면 입력 전압은 0에 가까워지고, 꺼지면 입력 전압은 약 +24V가 됩니다.

1756-IV16 입력 사양에 따르면 5V를 초과하는 입력 전압은 더 이상 ON으로 간주되지 않고 OFF로 인식됩니다.

싱킹 센서를 통해 0으로 접지된 것처럼 보이는 입력 전압이 어떻게 5V 이상으로 올라갈 수 있습니까? 이는 접지 연결 지점의 부식이나 매우 긴 접지 케이블 연결과 같은 높은 저항 문제로 인해 발생하는 경우가 많습니다.

마무리

마무리하기에 좋은 곳입니다.

앞서 말했듯이 PLC 오류의 대부분은 필드 장치, I/O 배선, 때로는 모듈에서 발생합니다. PLC 소프트웨어 자체에 결함이 있는 경우는 거의 없습니다. LED 표시기는 의심할 여지 없이 도움이 되지만 실제 입력 전압을 측정하는 것이 현재 상황을 확인할 수 있는 유일하고 신뢰할 수 있는 방법입니다.

싱킹 및 소싱 입력과 모듈의 예상 전압 범위를 이해하면 문제 해결 과정에 큰 도움이 됩니다.