본 내용은三菱 FX3U PLC와 슈나이더 ATV71 인버터를 RS485 통신으로 연동하고, Kunlun 통태 터치스크린을 통해 HMI를 구현한 산업 자동화 프로젝트 경험을 공유합니다. 원본 프로그램은 안정적이고 신뢰할 수 있으며, 주석이 포함되어 있습니다. 또한, 연결 방식과 설정 방법도 함께 제공됩니다.

특히, 인버터 전원 재인가 시 자동으로 재준비 작업을 수행하는 DRIVECOM 프로토콜을 활용하여 시스템의 안정성을 높였습니다.

주요 구성 요소

1. 三菱 FX3U PLC (RS485 통신 모듈 포함): 시스템의 제어 허브 역할을 수행합니다.
2. 슈나이더 ATV71 인버터: 정밀한 모터 제어를 위한 핵심 장치입니다.
3. Kunlun 통태 터치스크린: 사용자 인터페이스를 제공하여 파라미터 설정 및 상태 모니터링을 용이하게 합니다.

프로그램 구조

안정성과 실시간성을 보장하기 위해, PLC 메인 프로그램은 초기화 및 상태 모니터링을 담당하며, 인버터와의 통신은 인터럽트 루틴을 통해 처리됩니다. 프로그램은 다음과 같은 주요 부분으로 구성됩니다.

초기화 및 기본 제어

PLC 전원 인가 시, 인버터 리셋, 기본 주파수 설정 등 일련의 초기화 작업을 수행합니다. 이 단계는 인버터가 안정적인 초기 상태에 있도록 하는 것이 중요합니다.

LDI X0       ; 시작 버튼 입력 감지
OUT Y0       ; Y0: 전력 공급 접촉기 제어

LDI X1       ; 정지 버튼 입력 감지
OUT Y1       ; Y1: 전력 차단 접촉기 제어

LDI #D100    ; 터치스크린에서 설정된 주파수 값 읽기
OUT C20      ; 읽은 주파수 값을 인버터로 쓰기 위한 임시 저장 (예시)

DRIVECOM 프로토콜 기반 인버터 제어

DRIVECOM 프로토콜을 사용하여 인버터의 전원 재인가 후 자동 준비 과정을 구현합니다. 이 과정은 PLC가 인버터와 통신하는 특정 절차를 따릅니다.

1. 인버터 리셋: 전원 인가 후 PLC는 리셋 명령을 전송하여 인버터를 대기 상태로 만듭니다.

   OUT C20.0    ; 리셋 명령 전송 (가상 주소)
   

2. 파라미터 초기화: 미리 설정된 운전 주파수, 가감속 시간 등의 파라미터를 인버터에 기록합니다.

   LDI #200     ; 기준 주파수 설정 (예시)
   OUT C20.1    ; 주파수 설정값 전송 (가상 주소)
   

3. 준비 상태 진입: 명령을 통해 인버터를 운전 준비 상태로 전환합니다.

   OUT C20.2    ; 운전 준비 명령 전송 (가상 주소)
   

4. 운전 시작: 모든 조건이 충족되면 PLC는 시작 명령을 전송하고, 인버터는 설정된 주파수로 모터를 구동합니다.

   OUT C20.3    ; 운전 시작 명령 전송 (가상 주소)
   

터치스크린 HMI 구성

Kunlun 통태 구성 소프트웨어를 사용하여 사용자 친화적인 인터페이스를 설계합니다.

• 주파수 설정: 슬라이더 컨트롤을 사용하여 사용자가 직접 운전 주파수를 조절할 수 있으며, 해당 값은 PLC의 D100 레지스터에 저장됩니다.
• 시작/정지 버튼: 명확한 시각적 요소를 갖춘 버튼을 배치하여 PLC의 X0 및 X1 입력과 연동시킵니다.
• 운전 상태 표시: LED 표시등을 활용하여 현재 시스템 상태 (운전 중, 정지, 오류 등)를 시각적으로 나타냅니다.

하드웨어 연결 및 설정

프로그램 외에도 올바른 하드웨어 연결과 인버터 설정이 중요합니다.

• 인버터 파라미터:
  • 통신 프로토콜: DRIVECOM으로 설정합니다.
  • 전송 속도 (Baud Rate): PLC와 동일하게 설정합니다 (예: 9600 bps).
  • 장치 주소: PLC는 마스터 (Station 0), 인버터는 슬레이브 (Station 1)로 설정합니다.
• PLC 통신 모듈 설정: FX3U 통신 모듈의 파라미터가 인버터 설정과 일치하는지 확인하고, 통신 타임아웃 설정을 적절히 조정하여 통신 지연으로 인한 문제를 방지합니다.

실시간 데이터 모니터링

터치스크린을 통해 사용자는 다음과 같은 정보를 실시간으로 확인할 수 있습니다:

• 설정 주파수와 인버터 실제 출력 주파수 비교
• 모터의 운전/정지 상태
• 시스템 오류 발생 시 경고 메시지

// 인버터 운전 상태 피드백
LDI C21.0    ; 인버터 상태 정보 읽기 (가상 주소)
OUT Y10      ; 상태 정보를 터치스크린으로 표시

이 프로젝트는 FX3U PLC와 ATV71 인버터 간의 우수한 호환성을 입증했으며, 산업 자동화 시스템 설계 및 구현에 대한 이해를 심화시켰습니다. 신중한 설계와 철저한 테스트를 통해 복잡한 제어 시스템을 사용자 친화적으로 만들 수 있습니다.