KR100190704B1 - Self diagnostic apparatus for solenoid valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공압을 제어하는 솔레노이드 밸브의 자기진단 장치에 관한 것으로, 특히 솔레노이드 밸브의 제어단에 자기진단 회로를 부가하여 솔레노이드 밸브의 동작을 주기적으로 체크하는 솔레노이드 밸브의 자기 진단 장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve for controlling pneumatic pressure, and more particularly, to provide a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve that periodically checks the operation of the solenoid valve by adding a self-diagnosis circuit to the control stage of the solenoid valve.
Description
제1도는 종래의 솔레노이드 밸브의 제어장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a control device of a conventional solenoid valve.
제2도는 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브의 자기 진단장치의 회로도.2 is a circuit diagram of a self-diagnosis apparatus for a solenoid valve according to the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브의 자기 진단장치의 동작에 대한 플로우 차트도.3 is a flow chart of the operation of the self-diagnostic apparatus of the solenoid valve according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 동작신호 2 : 시험신호1: operation signal 2: test signal
200 : PLC 전원 공급부 201 : 입력카드200: PLC power supply 201: Input card
202 : 출력카드 203 : 솔레노이드 밸브202: output card 203: solenoid valve
204 : 제 1릴레이 205 : 제 2릴레이204: first relay 205: second relay
206 : 제 3릴레이206: third relay
본 발명은 공압을 제어하는 솔레노이드 밸브의 자기진단장치에 관한 것으로, 특히 솔레노이드 밸브의 제어단에 자기 진단회로를 부가하여 솔레노이드 밸브의 동작을 주기적으로 체크하는 솔레노이드 밸브의 자기 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve for controlling pneumatic pressure, and more particularly, to a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve that periodically checks the operation of the solenoid valve by adding a self-diagnosis circuit to the control stage of the solenoid valve.
공압을 제어하는 솔레노이드 밸브에 대한 종래의 대표적인 제어방식은 제 1도에 도시된 바와 같이 형태로 사용되고 있다. 도시된 바와 같이 주제어부는 일반적으로 PLC(114)를 사용하여 제어하고 있다. PLC(114)는 크게 전원 공급부(111)와 CPU(110), 입력카드(미도시), 출력카드(112)로 이루어져 있다. 상기 전원 공급부(111)는 PLC(114)의 제어 전원을 생성하여, CPU, 입력카드, 출력카드에 전원을 공급한다.Conventional representative control schemes for solenoid valves for controlling pneumatic pressure are used in the form as shown in FIG. As shown, the main controller is generally controlled using the PLC 114. PLC 114 is composed of a power supply 111, a CPU 110, an input card (not shown), and an output card 112. The power supply 111 generates control power of the PLC 114 and supplies power to the CPU, the input card, and the output card.
상기 PLC의 CPU(110)에 내장된 프로그램에 따라 제어신호가 출력카드의 출력단자로 출력되면 그 출력 신호가 솔레노이드 밸브(113)의 제어 단자에 입력되어 그 솔레노이드 밸브(113)를 동작시킨다. 즉 PLC의 CPU(110)에서 출력신호 지령이 있으면 출력카드(112)의 내부 접점이 온 상태로 되어 공통(COMMON) 단자에 인가된 +24V가 출력단자(out)로 출력되고 이 전압이 솔레노이드 밸브(113)의 제어 전원이 되어서 상기 솔레노이드 밸브(113)를 동작시킨다.When the control signal is output to the output terminal of the output card according to the program embedded in the CPU 110 of the PLC, the output signal is input to the control terminal of the solenoid valve 113 to operate the solenoid valve 113. That is, when there is an output signal command from the CPU 110 of the PLC, the internal contact of the output card 112 is turned on, and + 24V applied to the common terminal is output to the output terminal (out), and this voltage is the solenoid valve. A control power supply 113 is operated to operate the solenoid valve 113.
이상 설명한 바와 같은 종래의 대표적인 솔레노이드 밸브의 제어 방식에서는 공압에 문제가 발생하는 경우, 공압에 관련된 소자(장치) 및 변수(실린더, 솔레노이드 밸브, 호스, 전기 등)가 너무 많기 때문에 그 문제 발생에 대한 원인을 찾기 위해서는 너무 많은 시간이 소요될 뿐만 아니 수리하는데 있어서도 너무 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.In the conventional control method of a typical solenoid valve as described above, when a problem occurs in pneumatic pressure, there are too many elements (devices) and variables (cylinder, solenoid valve, hose, electricity, etc.) related to pneumatic pressure. There was a problem that not only takes too much time to find the cause but also takes too much time to repair.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기 진단회로를 부가하여 솔레노이드 밸브의 동작을 주기적으로 체크함으로써 솔레노이드 밸브의 문제점을 자기 진단하는 솔레노이드 밸브의 자기진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve that self-diagnoses the problem of the solenoid valve by adding a self-diagnosis circuit and periodically checking the operation of the solenoid valve.
본 발명의 다른 목적은 공압을 제어하는 솔레노이드 밸브에 언제 일어날지 모르는 문제점을 빠르게 대응하기 위한 솔레노이드 밸브의 자기 진단 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a self-diagnostic apparatus for a solenoid valve for quickly coping with a problem that may occur when the solenoid valve for controlling the pneumatic pressure occurs.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 솔레노이드 밸브의 자기진단 장치는 솔레노이드 밸브와, (+)전원과 (-)전원이 각각 솔레노이드 밸브의 단자에 연결된 전원공급부, 공통단자가 상기 전원공급부의 (+)전원에 연결되어 솔레노이드 밸브의 이상시 신호가 입력단자를 통해 입력되는 입력카드와, 공통단자가 상기 전원공급부의 (+)전원에 연결되어 솔레노이드 밸브의 작동을 위한 동작신호 및 이상 발생시 상기 동작신호를 차단하기 위한 시험신호를 출력하는 출력카드를 포함하는 PLC와, 상기 동작신호 및 시험 신호를 개폐하는 제1릴레이와, 상기 제1릴레이의 출력신호를 제어신호로 입력받아 PLC의 전원 공급부의 (-)전원을 출력하는 제2릴레이와, 상기 제2릴레이의 출력신호를 솔레노이드 밸브에 공급하고, 이 신호를 제어신호로 사용하여 +5V전원을 출력하는 제3릴레이와, 상기 PLC의 동작 및 시험 신호를 제어신호로 입력받아 +5V 전원을 출력하는 제4릴레이 및 제5릴레이와, 상기 릴레이의 신호를 입력받아 출력신호를 생성하는 앤드 게이트(U1)(U2)와, 상기 앤드 게이트(U1)(U2)의 출력신호를 제어신호로 입력받아 (-24V)전원을 PLC의 입력카드에 전달하는 제6릴레이 및 제7릴레이로 구성되어 솔레노이드밸브를 자가 진단한다.In order to achieve the above object, the self-diagnostic apparatus of the solenoid valve according to the present invention is a solenoid valve, a power supply unit connected to the terminals of the solenoid valve (+) power and (-) power, respectively, the common terminal is the power supply unit Input card that is connected to (+) power supply signal when abnormality of solenoid valve is input through input terminal, and common terminal is connected to (+) power supply of the power supply part to operate signal for operation of solenoid valve and when abnormality occurs PLC including an output card for outputting a test signal for blocking the operation signal, a first relay for opening and closing the operation signal and the test signal, and an output signal of the first relay as a control signal to supply the power supply of the PLC A second relay for outputting a negative power supply of and a output signal of the second relay to the solenoid valve, and using this signal as a control signal, A third relay for outputting, a fourth relay and a fifth relay for receiving + 5V power by receiving operation and test signals of the PLC as a control signal, and an AND gate for generating an output signal by receiving a signal of the relay ( The solenoid valve is composed of a sixth relay and a seventh relay which receive the output signals of the U1) U2 and the AND gate U1 U2 as a control signal, and transfer (-24V) power to the input card of the PLC. Self-diagnosis.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
제 2도는 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브의 자기 진단 장치에 대한 회로도 이다. 도면에 나타낸 바와 같이, PLC의 전원 공급부(200)는 DC 24V의 전원을 입력카드(201) 및 출력카드(202)에 공급하며, 출력카드(202)는 솔레노이드 밸브(203)의 동작을 위한 동작신호(1)를 출력하고 상기 밸브(203)의 이상에 대한 시험 신호를 출력한다.2 is a circuit diagram of a self-diagnosis apparatus for a solenoid valve according to the present invention. As shown in the figure, the power supply unit 200 of the PLC supplies DC 24V power to the input card 201 and the output card 202, the output card 202 is an operation for the operation of the solenoid valve 203 The signal 1 is output and the test signal for the abnormality of the valve 203 is output.
제1릴레이(204)는 출력카드(202)의 동작신호(1)에 대해서는 내부의 'B'접접을 연결하고 시험신호(2)에 대해서는 내부의 'A'접점을 연결한다. 또한, 제2릴레이(205)는 제1릴레이(204)의 B점을 통한 출력 신호를 제어신호로 받아 전원 공급부(200)의 (-)전원을 단자와 연결한다. 제 3릴레이(206)는 그 여자코일이 상기 제 2릴레이(205)의 접점을 통해 전원공급(200)의 (-)전원단자와 연결되고 그 여자 코일의 다른 단자는 솔레노이드 밸브(203)의 제어단자에 연결된다.The first relay 204 connects an internal 'B' contact to the operation signal 1 of the output card 202 and an internal 'A' contact to the test signal 2. In addition, the second relay 205 receives an output signal through the point B of the first relay 204 as a control signal and connects the negative power of the power supply unit 200 to the terminal. The third relay 206 has an excitation coil connected to the negative power terminal of the power supply 200 through the contact of the second relay 205 and the other terminal of the excitation coil controls the solenoid valve 203. Connected to the terminal.
제4릴레이(207) 및 제5릴레이(200)는 출력카드(202)의 출력신호를 제어신호로 받아 앤드게이트의 입력단자로 하이신호(+5V)를 공급한다. 상기 앤드게이트(U1)(U2)는 상기 솔레노이드 밸브(203)에 이상이 발생하지 않는 경우에는 모두 '로우'신호를 출력하고 이상이 발생하는 경우에는 '로우'신호 및 '하이'신호를 출력한다.The fourth relay 207 and the fifth relay 200 receive the output signal of the output card 202 as a control signal and supply a high signal (+ 5V) to the input terminal of the AND gate. When the abnormality does not occur in the solenoid valve 203, the AND gates U1 and U2 output a 'low' signal. When the abnormality occurs, the AND gate U1 and U2 output a 'low' signal and a 'high' signal. .
제6릴레이(209) 및 제7릴레이(210)는 상기 앤드 게이트(U1)(U2)의 출력신호를 제어신호로 받아 DC 24V의 (-)전원단자를 PLC의 입력카드(201)의 입력단자(IN1)(IN2)에 연결한다.The sixth relay 209 and the seventh relay 210 receive the output signals of the AND gates U1 and U2 as control signals, and the negative power terminal of DC 24V is input to the input card 201 of the PLC. Connect to (IN1) (IN2).
이하, 본 발명에 의한 자기 진단 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the self-diagnosis apparatus according to the present invention will be described.
솔레노이드 밸브(203)는 PLC의 전원 공급부(200)의 전원 연결만으로도 동작이 가능하다. 솔레노이드 밸브(203)의 내부의 플랜저(미도시)주위는 코일로 배설되어 제어 단자로 여자 전류가 공급되면 코일이 여자되어 플랜저가 이동하게 되고, 이 플랜저의 이동으로 각 포트에 연결된 공압 호스의 공기흐름을 바꾸어 놓는다.The solenoid valve 203 can operate only by connecting the power of the power supply unit 200 of the PLC. The flanger (not shown) around the solenoid valve 203 is disposed as a coil, and when an excitation current is supplied to the control terminal, the coil is excited to move the flanger, and the air of the pneumatic hose connected to each port is moved by the movement of the flanger. Change the flow.
솔레노이드 밸브(203)의 제어단자는 제3릴레이(206)의 코일과 직렬로 연결되어 있고, 이 코일은 제2릴레이(205)의 접점에 연결되어 있다. PLC출력카드의 동작신호(1)는 제1릴레이(204)의 B접점에 연결되며 동작신호(1)가 제1릴레이(204)를 통해 제 2릴레이(205)의 여자 코일에 인가되어, 제2릴레이(205)를 구동시킴으로써 솔레노이드 밸브(203)의 제어단자가 제3릴레이(206)의 코일과 제2릴레이(205)의 접점을 통해 전원 공급부(200)의 (-)전원에 연결되어 솔레노이드 밸브(203)의 동작을 가능하게 한다.The control terminal of the solenoid valve 203 is connected in series with the coil of the third relay 206, which is connected to the contact of the second relay 205. The operation signal 1 of the PLC output card is connected to the contact point B of the first relay 204, and the operation signal 1 is applied to the exciting coil of the second relay 205 through the first relay 204. By driving the two relays 205, the control terminal of the solenoid valve 203 is connected to the negative power supply of the power supply unit 200 through the coil of the third relay 206 and the contact of the second relay 205, so that the solenoid Enable operation of the valve 203.
PLC출력카드(202)로부터 동작신호(1)가 출력되면 그 동작신호는 제1릴레이(204)의 B접점을 통해 제2릴레이(205)의 여자코일에 인가되어, 그 여자 코일이 동작함으로써 제2릴레이(205)의 접점은 연결 상태가 된다. 제2릴레이(205)의 접점을 통해 솔레노이드 밸브(203)의 제어단자가 전원 공급부(200)의 (-)전원단자에 연결됨으로써, 솔레노이드 밸브(203)의 다른 제어 단자에 인가된 전원 공급부(200)의 DC 24V의 전압에 의해 솔레노이드 밸브(203)에 전류가 흐른다. 이때, 제3릴레이(206)의 여자코일이 여자됨으로써 제3릴레이(206)가 구동되어 그 접점을 통해 앤드(AND)게이트(U1)의 1번 단자에는 '하이'레벨신호가 입력되고, 앤드(AND)게이트(U2)의 1번 단자에는 NOT게이트(U3)로부터 '로우'레벨신호가 입력된다. 그리고 출력카드(202)에서 출력된 동작신호(1)는 제4릴레이(207)를 구동하여 앤드(AND)게이트(U1)(U2)의 2번 입력단자에 '하이'레벨이 입력되게 한다.When the operation signal 1 is output from the PLC output card 202, the operation signal is applied to the excitation coil of the second relay 205 through the contact B of the first relay 204, and the excitation coil is operated to operate. The contacts of the two relays 205 are connected. The control terminal of the solenoid valve 203 is connected to the (-) power terminal of the power supply unit 200 through the contact of the second relay 205, whereby the power supply unit 200 is applied to the other control terminal of the solenoid valve 203. The current flows through the solenoid valve 203 by the voltage of DC 24V. At this time, when the excitation coil of the third relay 206 is excited, the third relay 206 is driven to input a 'high' level signal to the terminal 1 of the AND gate U1 through the contact point. The low level signal is input from the NOT gate U3 to terminal 1 of the (AND) gate U2. The operation signal 1 output from the output card 202 drives the fourth relay 207 so that the 'high' level is input to the second input terminal of the AND gate U1 (U2).
또한, 현재의 확인신호(2)는 로우레벨이므로, 제5릴레이(208)를 구동하지 못하므로, 앤드(AND)게이트(U1)의 13번 단자는 '로우'레벨이 입력되고 앤드(AND)게이트(U2)의 13번 단자는 상기의 신호가 NOT게이트를 거쳐 '하이'레벨이 입력된다.In addition, since the current confirmation signal 2 is at the low level, the fifth relay 208 cannot be driven, so the low terminal 13 is input to the terminal 13 of the AND gate U1 and the AND is input. Terminal 13 of the gate U2 is the 'high' level is input to the signal through the NOT gate.
따라서, 앤드(AND)게이트(U1)(U2)는 출력이 모두 '로우'레벨이 출력되어, 제6릴레이(209) 및 제7릴레이(210)를 구동하지 못하고 PLC입력카드(201)에는 입력신호가 입력되지 않는다. 즉, 솔레노이드 밸브(203)의 작동에 문제점이 발생하지 않는 상태를 나타낸 경우이다.Therefore, the AND gates U1 and U2 are all output at the 'low' level, so that the sixth relay 209 and the seventh relay 210 cannot be driven and input to the PLC input card 201. No signal is input. That is, this is a case where the problem does not occur in the operation of the solenoid valve 203.
만약 솔레노이드 밸브(203)의 작동중 전기적으로 고장이 났거나 중간에 배선이 단선되었을때 동작신호(1)가 출력카드에서 출력되어지면 제3릴레(206)가 동작하지 못하므로, 앤드 게이트(U1)의 1번 단자에는 '로우'레벨, 2번 단자에는 '하이'레벨 13번 단자에는 '로우'레벨이 입력되어 출력은 '로우'레벨이 되고, 앤드게이트(U2)의 1번 단자에는 '하이'레벨, 2번 단자에도 '하이'레벨 13번 단자에도 '하이'레벨이 입력되어 출력은 '하이'레벨이 된다. 상기 '하이'레벨은 제7릴레이(210)의 코일을 여자시켜 전원공급부(200)의 (-)전원이 PLC의 입력카드(201)의 입력단자(IN2)에 입력된다.If the operation signal 1 is output from the output card when the solenoid valve 203 is electrically broken or the wiring is broken in the middle, the third relay 206 does not operate. ), 'Low' level is input at terminal 1, 'high' level is input at terminal 2, 'low' level is input at terminal 13, and the output is' low 'level, and' 1 'terminal of end gate U2 is' High level, 'high' level at terminal 2, 'high' level is also input at terminal 13, and the output becomes 'high' level. The 'high' level excites the coil of the seventh relay 210 so that the negative power of the power supply unit 200 is input to the input terminal IN2 of the input card 201 of the PLC.
상기 입력신호를 PLC는 내부 릴레이(미도시)를 사용하여 자기 유지시키고, PLC의 출력카드(202)에서 시험신호(2)가 출력되면 제1릴레이(204)의 코일이 여자되어 'A'접점이 연결되므로 동작신호(1)는 제2릴레이(205)의 여자코일에 공급되지 못하여, 제2릴레이(205)의 접점이 동작하지 못하므로 솔레노이드 밸브(203)제어단자에 전원 공급부(200)의 (-)전원이 연결되지 못한다.The PLC self-maintains the input signal using an internal relay (not shown), and when the test signal 2 is output from the output card 202 of the PLC, the coil of the first relay 204 is excited to contact 'A'. Since the operation signal 1 is not supplied to the excitation coil of the second relay 205 and the contact of the second relay 205 does not operate, the operation signal 1 of the power supply unit 200 is connected to the control terminal of the solenoid valve 203. (-) Power is not connected.
상기 앤드게이트(U1)는 시험신호(2)의 출력을 제1릴레이(204)의 작동 불량으로 동작신호가 차단이 불가능하면 앤드게이트(209)의 1번 단자에 '하이'레벨이 입력되고 13번 단자에도 '하이'레벨이 입력되어 출력은 결국 '하이'레벨이 되므로 입력카드의 입력단자(IN2)에 입력이 발생한다. 상기의 경우에는 출력카드의 동작신호(1)와 시험신호(2)를 오프 상태로 하고, 작업자에서 알린다.The AND gate U1 inputs a 'high' level to the terminal 1 of the AND gate 209 when the output of the test signal 2 cannot be blocked due to a malfunction of the first relay 204. Since the 'high' level is also input to terminal 1, the output becomes the 'high' level, so an input occurs at the input terminal (IN2) of the input card. In this case, the operation signal 1 and the test signal 2 of the output card are turned off and the operator informs.
이하 본 발명에 의한 자기진단 장치의 동작에 대해서 플로우 차트도에 따라 설명한다.Hereinafter, the operation of the self-diagnosis apparatus according to the present invention will be described with reference to a flowchart.
제 3도는 본 발명에 의한 솔레노이드 밸브의 자기진단장치의 동작에 대한 플로우 챠트도이다. 단계 310에서 솔레노이드 밸브(20)의 구동을 위해서 동작신호가 출력되면 단계 311로 진행되어 제1릴레이(204)의 'B'접점이 연결되고, 제2릴레이(205)가 동작하여 그 접점을 통해 전원이 솔레노이드 밸브(203)에 인가되어서 솔레노이드 밸브(203)가 구동된다.3 is a flow chart of the operation of the self-diagnostic apparatus of the solenoid valve according to the present invention. When the operation signal is output to drive the solenoid valve 20 in step 310, the process proceeds to step 311, where the 'B' contact of the first relay 204 is connected, and the second relay 205 operates to operate the contact signal. Power is applied to the solenoid valve 203 to drive the solenoid valve 203.
단계 312에서, 상기 솔레노이드 밸브(203)의 동작중 전기적인 고장이 났거나 중간에 배선이 단선 되었을 경우에 입력카드(201)의 입력단자(IN2)에 입력신호가 발생하므로 이 신호의 유무를 판단한다.In step 312, if an electrical failure occurs during the operation of the solenoid valve 203 or if a wire is cut off in the middle, an input signal is generated at the input terminal IN2 of the input card 201 to determine whether the signal is present. do.
단계 313에서 상기 입력단자(IN2)에 입력신호가 입력되면, 출력카드(202)의 출력단자(OUT2)에서 시험신호(2)의 하이레벨신호가 출력되고, 단계 314에서 제1릴레이(204)의 'A'접점 연결에 의해 동작신호가 차단된다. 또한 단계 315에서는 입력카드(201)의 입력단자(IN1)에 입력 신호가 있는지를 판단하여 이 신호가 입력되면 전기적인 기기의 고장이 발생했으므로 출력카드의 시험신호 및 동작신호의 출력을 '로우'레벨로 하여 작업자에게 알린다.When the input signal is input to the input terminal IN2 in step 313, the high level signal of the test signal 2 is output from the output terminal OUT2 of the output card 202, and the first relay 204 in step 314. Operation signal is cut off by 'A' contact connection. In addition, in step 315, it is determined whether there is an input signal in the input terminal IN1 of the input card 201, and when this signal is input, a failure of an electrical device occurs. Inform the worker at the level.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 공압 제어 밸브를 자기 진단함으로써 언제 일어날지 모르는 장비의 문제점을 빠른 시간에 파악할 수 있고, 수리를 쉽게 할 수 있다.As described above, the present invention makes it possible to quickly identify a problem of equipment which may occur when self-diagnosing a pneumatic control valve, and to easily repair.
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