PLC 아날로그 입출력

PLC는 아날로그 모듈을 이용해서 아날로그 신호를 입출력할 수 있습니다.

 

우선 아날로그로 변화되는 신호는 아날로그/디지털 변환(A/D conversion)에 의해 디지털 신호로 변환됩니다.

여기서 표본화(sampling), 양자화(quantization), 부호화(endcoding)라는 과정을 거치게 됩니다. 

 

ADC 변환

 

이런 A/D과정을 거치므로 LS나 미쓰비시는 아날로그 입력모듈을 A/D 모듈이라고 부릅니다. 미국이나 유럽에서는  그냥 AI(Analog Input) module이라고 합니다. 

 

아날로그 출력은 이와 반대로 동작합니다. D/A 변환을 하는 것이죠. 그래서 아날로그 출력모듈을 D/A 모듈이라고 부릅니다. 미국이나 유럽에서는 AO(Analog Output) module이라고 합니다. 

 

자동제어에서 사용하는 아날로그 신호의 레벨은 전압의 경우 -10~10V의 범위로, 전류의 경우에는 0~20mA의 범위 내에서 사용합니다. 이것은 다시 말하면 자동제어에 사용하는 아날로그 센서들도 이런 범위로 아날로그 신호를 출력한다는 뜻입니다. 

 

---

아날로그 입력

아래 표는 LS의 아날로그 입력모듈별 입력범위와 출력데이터입니다. 

입력된 전압, 전류값은 PLC 내에서는 출력데이터 정규값의 범위(예: 0~10V는 0~10,000)로 인식됩니다.  

 

 

아래 그림은 LS사의 아날로그 입력모듈의 내부 회로입니다.

아날로그 전압입력 회로

 

아날로그 전류입력 회로

 

PLC의 아날로그 입출력단자는 채널이라는 용어를 사용합니다. 채널0, 채널1...

각 채널당 보통 V, I, COM 이렇게 3개의 단자가 있는데요, 전압은 V와 COM을 각각 +와 -신호로 연결하면 됩니다.

전류입력은 I와 COM 단자를 사용하되 V와 I 단자는 쇼트시켜주어야 합니다.(LS, 미쓰비시 공통)

 

---

아날로그 출력

PLC에서 아날로그 출력을 사용하는 경우, 제어 대상은 다음과 같은 예가 있습니다. 

 - 비례제어밸브 또는 서보밸브: ON-OFF로 동작하는 밸브가 아닌 비례적으로 열리는 밸브

 - 모터의 속도제어 : 일반적으로 인버터와 같은 모터드라이버 기기를 이용 

 - 온도 제어 : 아날로그 출력을 이용한 히터의 세기 제어

 

아래 그림은 LS사의 아날로그 출력 모듈의 회로입니다.

아날로그 전압출력 모듈 회로

 

아날로그 전류출력 모듈 회로