[go: up one dir, main page]

KR20130117374A - Analog input module in programmable logic controller - Google Patents

Analog input module in programmable logic controller Download PDF

Info

Publication number
KR20130117374A
KR20130117374A KR1020120039547A KR20120039547A KR20130117374A KR 20130117374 A KR20130117374 A KR 20130117374A KR 1020120039547 A KR1020120039547 A KR 1020120039547A KR 20120039547 A KR20120039547 A KR 20120039547A KR 20130117374 A KR20130117374 A KR 20130117374A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
signal
input
analog
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020120039547A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101884947B1 (en
Inventor
박상민
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020120039547A priority Critical patent/KR101884947B1/en
Publication of KR20130117374A publication Critical patent/KR20130117374A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101884947B1 publication Critical patent/KR101884947B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054Input/output
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/11Plc I-O input output
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/15Plc structure of the system
    • G05B2219/15027RS485, MPI multipoint interface, multiple transmitters, receivers connected

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE: A programmable logic circuit (PLC) analog input module is provided to obtain precise conversion result as to a given input in an available data range, by designing the AD converter of precise and stable structure. CONSTITUTION: An input unit (110) receives an analog signal. A multiplexer unit (130) selects the analog signal inputted through the input unit sequentially according to the channel and then delivers the analog signal. An amplification unit amplifies the analog signal delivered from the multiplexer unit. A modulator (150) converts the amplified analog signal to a digital value. A filter unit (160) filters noise of the digital signal. [Reference numerals] (110) Input unit; (140,145) OpAmp amplifying; (150) Modulator; (162) Digital filter; (164) Decimator; (170) Serial interface unit; (180) Control unit

Description

PLC 아날로그 입력모듈 {ANALOG INPUT MODULE IN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER}PLC analog input module {ANALOG INPUT MODULE IN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER}

본 발명은 PLC 아날로그 입력모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아날로그 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환함에 있어, 고분해능 ADC 효과를 도모할 수 있는 PLC 아날로그 입력모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a PLC analog input module, and more particularly, to a PLC analog input module that can achieve a high resolution ADC effect in receiving an analog signal and converting it into a digital signal.

최근 아날로그 분야에서 AD컨버터(Analog to Digital Converter)와 CPU가 통합됨으로써 고성능 아날로그 IC칩이 개발되고 있다. 그리고 최적의 성능을 보장하기 위한 설계를 이루기 위한 연구가 계속되는 추세이다. 따라서 보드(Board)단위의 레벨 시스템으로 확대하는 것이 낮은 성능의 임베디드 AD 컨버터를 이용하는 것보다 많은 이점을 제공한다. Recently, high-performance analog IC chips have been developed by integrating an analog-to-digital converter (AD converter) and a CPU. In addition, research is ongoing to achieve a design to ensure optimal performance. Therefore, scaling to a board level system offers many advantages over using a low performance embedded AD converter.

IC칩 설계 기술이 고집적도화 됨에 따라 포괄적인 SoC(System-On-Chip)가 실현됨으로써 보드 상의 많은 공간을 차지하던 이산 소자들을 대체할 수 있게 되었다. 이로써 시스템 제작의 저비용화, 고신뢰성 및 소형화를 도모할 수 있었다. 데이터 포착 시스템을 구축하기 위해서 IC칩들이 AD 컨버터, DA 컨버터(Digital to Analog Converter), 레퍼런스, 연산 증폭기, 온도 센서 등의 기능을 마이크로 컨트롤러와 통합함으로써 회로가 설계되는 추세이다. 고분해능 AD 컨버터는 많은 애플리케이션에서 중요한 요소이고, 그 성능이 시스템의 전체적인 성능을 좌우하므로 차세대 제품을 위해서는 AD 컨버터의 기술혁신이 요구된다. 예를 들어 온도 센서, 압력 센서와 같은 센서에서도 모두 고성능 AD 컨버터를 필요로 한다. 이를 위해서는 분해능, 노이즈, 오프셋, 드리프트, 선형성 등을 고려해야 한다.As IC chip design technology is highly integrated, a comprehensive system-on-chip (SoC) is realized, which can replace discrete devices that took up a lot of space on the board. This resulted in lower cost, higher reliability, and smaller size of the system fabrication. To build a data acquisition system, IC chips are increasingly designing circuits by integrating functions such as AD converters, digital to analog converters, references, op amps, and temperature sensors with microcontrollers. High-resolution AD converters are an important factor in many applications, and their performance determines the overall performance of the system, requiring innovation in AD converters for the next generation of products. For example, sensors such as temperature sensors and pressure sensors all require high performance AD converters. This requires consideration of resolution, noise, offset, drift, and linearity.

도 1은 종래에 이용되던 PLC 아날로그 입력모듈의 구성을 나타낸다. 구체적으로 종래 기술에서는 입력부(10)를 통해 측정하고자 하는 아날로그 신호를 입력받는다. 그리고 그 신호를 순차적으로 선택하여 아날로그 멀티플렉서(20)로 제공한다. 멀티플렉서(20)는 채널에 맞게 다시 증폭기(30)로 그 신호를 전달한다. 증폭기(30)는 전달받은 신호를 크게 증폭하여 데이터를 생성한 후 AD 컨버터(40)로 제공하며, AD 컨버터(40)는 전달받은 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환한다. 그리고 최종적으로 제어부(50)로 전달되어 최종 변환 데이터를 얻을 수 있다. Figure 1 shows the configuration of a conventional PLC analog input module used. Specifically, the prior art receives an analog signal to be measured through the input unit 10. The signals are sequentially selected and provided to the analog multiplexer 20. The multiplexer 20 delivers the signal back to the amplifier 30 for the channel. The amplifier 30 greatly amplifies the received signal to generate data and provides the data to the AD converter 40. The AD converter 40 converts the received analog signal into a digital value. Finally, it is transferred to the controller 50 to obtain final converted data.

이런 구성을 갖는 PLC 아날로그 입력모듈에 있어서, 종래의 16비트 AD 컨버터(Analog to Digital converter)는 변환된 데이터를 알아내기 위한 목적으로 사용되는 외에 부가 기능으로 스케일링 변환, 디지털 필터, 샘플링 데이터, 시간 평균, 이동 평균, 횟수 평균 등의 기능이 있다. 이러한 부가 기능 없이 아날로그 변환 동작만을 하게 되는 경우 채널간 아날로그 신호에 간섭이 발생할 수 있다. 또한 AD 컨버터의 아날로그 설계시 그 성능적 특성이 시스템의 정밀성과 안정성에 악영향을 미칠 수 있다. In the PLC analog input module having such a configuration, the conventional 16-bit analog to digital converter is used for the purpose of finding out the converted data, and has additional functions such as scaling conversion, digital filter, sampling data, and time average. , Moving average, number average and so on. If only analog conversion operation is performed without this additional function, interference may occur between analog signals between channels. In addition, in the analog design of AD converters, their performance characteristics can adversely affect the precision and stability of the system.

그리고 상기 종래 기술에 의하면 전압 오프셋과 게인을 설정한 후에 정밀도와 분해능에 있어서 에러 발생 빈도가 잦았다는 문제점이 있었다.
In addition, according to the conventional technology, there is a problem that the frequency of error occurs frequently in precision and resolution after setting the voltage offset and the gain.

본 발명은 상기 목적을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 정밀하고 안정적인 구조의 AD 컨버터를 설계하여, 공간내의 사용가능한 데이터 범위 내에 주어진 입력에 대해 정밀한 변환 결과를 얻을 수 있는 PLC 아날로그 입력모듈을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above object, and an object of the present invention is to design an AD converter having a precise and stable structure, so as to obtain a precise conversion result for a given input within a usable data range in a space. In providing.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈은, 아날로그 신호를 입력받는 입력부; 상기 입력부를 통해 입력된 아날로그 신호를 채널별로 순차적으로 선택하여 전달하는 멀티플렉서부; 상기 멀티플렉서부로부터 전달된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 증폭부; 상기 증폭된 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 모듈레이터; 및 상기 디지털 신호의 노이즈를 필터링하기 위한 필터부;를 포함한다.PLC analog input module according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the input unit for receiving an analog signal; A multiplexer unit for sequentially selecting and transmitting analog signals input through the input unit for each channel; An amplifier for amplifying the analog signal transmitted from the multiplexer; A modulator for converting the amplified analog signal into a digital value; And a filter unit for filtering noise of the digital signal.

그리고 상기 증폭부는, 상기 입력된 아날로그 신호에 있어 +전압의 증폭을 담당하는 제1 증폭부; 및 -전압 증폭을 담당하는 제2 증폭부;로 구성될 수 있다.The amplifying unit includes: a first amplifying unit configured to amplify a + voltage in the input analog signal; And a second amplifier for amplifying the voltage.

또한 상기 입력부를 과전류로부터 보호하기 위하여, 상기 입력부와 상기 멀티플렉서부 사이에 분압 회로부;를 더 포함할 수 있다.In addition, a voltage divider circuit unit may be further included between the input unit and the multiplexer unit to protect the input unit from overcurrent.

그리고 상기 모듈레이터는, 차동 증폭기, 적분기, 비교기 및 1비트 DA 컨버터를 포함하며, 시그마 델타(sigma-delta) 구조의 원리로 신호의 값을 예측하여 오차를 구한 다음 누적된 오차를 이용해 오차를 보정할 수 있다.The modulator includes a differential amplifier, an integrator, a comparator, and a 1-bit DA converter, and predicts an error of a signal by using a sigma-delta structure to calculate an error, and then corrects the error using the accumulated error. Can be.

또한 상기 필터부는, 상기 디지털 신호에 있어서 큰 진동의 고주파 노이즈를 감쇠하기 위한 디지털 필터; 및 상기 디지털 필터부를 통과한 출력 신호의 전송 속도를 조절하는 데시메이터;를 포함할 수 있다.The filter unit may further include: a digital filter for attenuating high frequency noise of large vibration in the digital signal; And a decimator for adjusting a transmission speed of the output signal passing through the digital filter unit.

그리고 상기 필터부를 통과한 신호를 변환 제어부로 전달하기 위한 시리얼 인터페이스부;를 더 포함할 수 있다.
And a serial interface unit for transmitting the signal passing through the filter unit to the conversion controller.

상기 구성에 따른 PLC 아날로그 입력모듈에 의하면, 정밀하고 안정적인 구조의 AD 컨버터를 설계하여, 공간내의 사용가능한 데이터 범위 내에 주어진 입력에 대해 정밀한 변환 결과를 얻을 수 있게 된다.
According to the PLC analog input module according to the above configuration, it is possible to design an AD converter with a precise and stable structure, thereby obtaining a precise conversion result for a given input within a usable data range in space.

도 1은 종래에 이용되던 PLC 아날로그 입력모듈의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈의 구성을 나타내는 도면, 그리고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈의 모듈레이터의 구성을 상세히 나타내는 도면이다.
1 is a view showing the configuration of a conventional PLC analog input module used;
2 is a view showing the configuration of a PLC analog input module according to an embodiment of the present invention, and
3 is a view showing in detail the configuration of the modulator of the PLC analog input module according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그 입력모듈의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈(100)은 입력부(110), 분압 회로부(120), 멀티플렉서부(130), 제1 증폭부(140), 제2 증폭부(145), 모듈레이터(150), 필터부(160)를 포함하며, 상기 필터부(160)는 디지털 필터(162)와 데시메이터(164)를 포함한다. 한편 PLC 아날로그 입력모듈(100)에서 출력된 신호를 제어부(180)로 전달하기 위한 시리얼 인터페이스부(170)를 더 포함할 수 있다.2 is a diagram illustrating a configuration of an analog input module according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the PLC analog input module 100 according to an embodiment of the present invention may include an input unit 110, a divider circuit unit 120, a multiplexer unit 130, a first amplifier 140, and a second amplifier. An amplifier 145, a modulator 150, and a filter unit 160 are included. The filter unit 160 includes a digital filter 162 and a decimator 164. The serial interface unit 170 may further include a signal output from the PLC analog input module 100 to the controller 180.

입력부(110)는 아날로그 신호를 입력받는 기능을 가진다.The input unit 110 has a function of receiving an analog signal.

분압 회로부(120)는 입력부(110)를 과전류로부터 보호하기 위해 사용되는 회로로서, 저항과 다이오드를 이용하여 전압을 센싱하는 센서부(미도시)에서 걸릴 수 있는 과전류로부터 입력부(110)를 보호하는 기능을 가진다.The divided circuit unit 120 is a circuit used to protect the input unit 110 from overcurrent, and protects the input unit 110 from overcurrent that may be caught by a sensor unit (not shown) that senses a voltage using a resistor and a diode. Has the function.

멀티플렉서부(130)는 입력된 아날로그 신호를 채널별로 전달받아 버퍼(미도시)에 저장한다. The multiplexer unit 130 receives the input analog signal for each channel and stores the received analog signal in a buffer (not shown).

제1 증폭부(140)는 멀티플렉서부(130)에서 전달받은 기준 전압의 +전압을 증폭하는 기능을 갖고, 제2 증폭부(145)는 멀티플렉서부(130)에서 전달받은 기준 전압의 -전압을 증폭하는 기능을 가진다. The first amplifier 140 has a function of amplifying the + voltage of the reference voltage received from the multiplexer 130, the second amplifier 145 is a-voltage of the reference voltage received from the multiplexer 130. It has a function to amplify.

모듈레이터(150)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 가진다. 모듈레이터(150)는 시그마 델타 구조의 원리로 신호의 값을 예측하여 오차를 구한 다음, 누적된 오차를 이용하여 오차를 보정해 나가는 방식으로 20비트 이상의 고분해능 성능을 위해 1비트 코드의 모듈레이터 스트림을 샘플링하여 필터링하는 기능을 가진다. The modulator 150 has a function of converting an analog signal into a digital signal. The modulator 150 samples the modulator stream of 1-bit code for high-resolution performance of 20 bits or more by estimating the error by predicting the signal value based on the sigma delta structure, and then correcting the error using the accumulated error. Has the ability to filter by

델타 시그마 모듈레이션(delta-sigma modulation) 방식은 델타 변조 방식으로부터 파생된 것으로, 아날로그 신호를 디지털 신호로 혹은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 방식을 말한다. The delta sigma modulation method is derived from the delta modulation method and refers to a method of converting an analog signal into a digital signal or a digital signal into an analog signal.

이 과정에서 모듈레이터(150)는 적산 방식으로, 입력값마다 총 변환 시간에 걸쳐 노이즈를 샘플링하고 통합한다. 모듈레이터(150)는 차동 증폭기, 적분기, 비교기 및 1비트 DA 컨버터를 포함한다. 이와 관련해서는 도 3을 참조하면서 설명하기로 한다.In this process, the modulator 150 is integrated and samples and integrates noise over the total conversion time for each input value. Modulator 150 includes a differential amplifier, an integrator, a comparator and a 1-bit DA converter. This will be described with reference to FIG. 3.

필터부(160)는 디지털필터(162)와 데시메이터(164)를 포함하며, 디지털필터(162)는 모듈레이터(150)의 샘플링 레이트(rate)와 동일한 속도로 작동하며, 큰 진동의 고주파 노이즈를 감쇠하는 기능을 가진다. 그 과정에서 데시메이터(164)는 출력 데이터의 전송 속도를 조절한다. 즉, 고분해능 데이터를 축적하여 일정 단위로 평균을 산출해서 싱크 필터를 사용함으로써 저역 통과 필터로 동작한다.The filter unit 160 includes a digital filter 162 and a decimator 164, the digital filter 162 operates at the same speed as the sampling rate of the modulator 150, and generates high frequency noise with large vibration. It has a function to attenuate. In the process, the decimator 164 adjusts the transmission speed of the output data. That is, it operates as a low pass filter by accumulating high resolution data, calculating an average in a predetermined unit, and using a sink filter.

시리얼 인터페이스부(170)는 이와 같은 과정을 거쳐 변환된 신호를 제어부(180)로 전달하는 기능을 가진다. 제어부(180)의 MPU는 변환 사이클 동안 모듈레이터(150)에서의 샘플링 간격과 동기화한다. 그 결과 변환된 디지털 데이터는 PLC의 기본 모듈을 통해 최종 변환된 정규값 데이터를 확인하게 된다.The serial interface unit 170 has a function of transmitting the converted signal to the controller 180 through the above process. The MPU of the controller 180 synchronizes with the sampling interval at the modulator 150 during the conversion cycle. As a result, the converted digital data checks the final converted normal value data through the basic module of the PLC.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈의 모듈레이터의 구성을 상세히 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 모듈레이터(150)는 차동 증폭기(152), 적분기(154), 비교기(156) 및 1비트 DA 컨버터(158)를 포함한다.3 is a view showing in detail the configuration of the modulator of the PLC analog input module according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the modulator 150 includes a differential amplifier 152, an integrator 154, a comparator 156, and a 1-bit DA converter 158.

모듈레이터(150)는 위에서 설명한 바와 같이 델타 시그마 모듈레이션 방식을 이용한다. 이는 신호의 값을 예측하여, 오차를 구한 다음, 누적된 오차를 이용해 오차를 보정해 나가는 것이다. 이 원리에 의하면 누적 오차 값이 유한하다면, 입력 신호의 평균값과 출력 신호의 평균값이 같아지게 된다. The modulator 150 uses a delta sigma modulation scheme as described above. It predicts the value of the signal, finds the error, and then corrects the error using the accumulated error. According to this principle, if the cumulative error value is finite, the mean value of the input signal and the mean value of the output signal are equal.

차동 증폭기(152)는 입력되는 신호의 차이만큼 증폭시키는 회로이다. 차동 증폭기(152)로 입력되는 두 신호 중 하나는 제1 증폭기(140) 및 제2 증폭기(145)에서 증폭된 신호이고, 다른 하나는 모듈레이터(150)를 통과한 신호 중에서 1비트 DA 컨버터(158)를 거쳐 피드백된 신호이다. 차동 증폭기(152)는 이 두 신호의 차이만큼 증폭시켜, 그 신호를 적분기(154)로 전달한다. 한편 적분기(154)로 전달된 신호는 이후의 1비트 AD 컨버터로 이루어진 비교기(156)을 거치면서, 델타 시그마 변조를 수행한다. 즉 신호 값을 대강 예측하여, 오차를 구하고, 누적된 오차를 이용해 오차를 보정해 나가는 것이다. The differential amplifier 152 is a circuit that amplifies by the difference of the input signal. One of the two signals input to the differential amplifier 152 is a signal amplified by the first amplifier 140 and the second amplifier 145, and the other is a one-bit DA converter 158 among the signals passed through the modulator 150. The signal fed back through The differential amplifier 152 amplifies the difference between these two signals and delivers the signal to the integrator 154. Meanwhile, the signal transmitted to the integrator 154 passes through a comparator 156 composed of a 1-bit AD converter, and performs delta sigma modulation. In other words, the signal value is roughly predicted to obtain an error, and the error is corrected using the accumulated error.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 PLC 아날로그 입력모듈은 적절한 분압에 의한 정확한 AD 컨버터의 안정적인 증폭을 도모할 수 있다. 그 효과를 위해서 아날로그 신호에 대한 디지털 필터(162)와 데시메이터(164) 필터를 통과하여 최적의 AD 컨버터를 제공한다. 모듈레이터(150)는 시간 및 주파수 영역에서 작동하는 원리와 고주파에 맞는 변환 노이즈 대책을 마련한다. 또한 적분기(154)와 피드백을 갖춘 오버 샘플링을 도모한다. 그리고 필터부(160)는 모듈레이터(150)의 디지털 1비트 스트림에서 고주파 노이즈를 감소시키는 동시에 디지털화된 입력 신호를, 감소된 데이터 전송 속도로 컨버터로 보내어 고분해능 AD 컨버터 효과를 얻을 수 있다. PLC analog input module according to an embodiment of the present invention described above can achieve a stable amplification of the accurate AD converter by the appropriate partial pressure. For this effect, it passes through the digital filter 162 and the decimator 164 filter for the analog signal to provide the optimum AD converter. The modulator 150 provides countermeasures for the conversion noise for the principle of operating in the time and frequency domain and for high frequencies. It also promotes oversampling with integrator 154 and feedback. In addition, the filter unit 160 may reduce high frequency noise in the digital 1-bit stream of the modulator 150 and send a digitized input signal to the converter at a reduced data transmission rate to obtain a high resolution AD converter effect.

상기한 바에서, 다양한 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
In the foregoing description, each component and / or function described in various embodiments may be implemented in combination with each other, and those skilled in the art may recognize the present invention described in the claims below. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope.

100..............................................PLC 아날로그 입력모듈
110..............................................입력부
120..............................................분압 회로부
130..............................................멀티플렉서부
140..............................................제1 증폭부
145..............................................제2 증폭부
150..............................................모듈레이터
160..............................................필터부
162..............................................디지털 필터
164..............................................데시메이터
170..............................................시리얼 인터페이스부
180..............................................제어부
100 ........................................ PLC analog input module
110 ........................................................
120 ........................ Divided circuit section
130 .............................. Multiplexer section
140 ........................................ 1st Amplification part
145 .............................. 2nd Amplification part
150 ............................................ Modulator
160 .............................................. Filter section
162 Digital Filters
164 .............................. The decimator
170 ........................................ Serial interface unit
180 ........................................

Claims (6)

아날로그 신호를 입력받는 입력부;
상기 입력부를 통해 입력된 아날로그 신호를 채널별로 순차적으로 선택하여 전달하는 멀티플렉서부;
상기 멀티플렉서부로부터 전달된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 증폭부;
상기 증폭된 아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 모듈레이터; 및
상기 디지털 신호의 노이즈를 필터링하기 위한 필터부;를 포함하는 PLC 아날로그 입력모듈.
An input unit for receiving an analog signal;
A multiplexer unit for sequentially selecting and transmitting analog signals input through the input unit for each channel;
An amplifier for amplifying the analog signal transmitted from the multiplexer;
A modulator for converting the amplified analog signal into a digital value; And
PLC analog input module comprising a; filter unit for filtering the noise of the digital signal.
제 1항에 있어서,
상기 증폭부는,
상기 입력된 아날로그 신호에 있어 +전압의 증폭을 담당하는 제1 증폭부; 및
-전압 증폭을 담당하는 제2 증폭부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력모듈.
The method of claim 1,
Wherein,
A first amplifier configured to amplify the + voltage in the input analog signal; And
And a second amplifying unit which is in charge of voltage amplification.
제 1항에 있어서,
상기 입력부를 과전류로부터 보호하기 위하여, 상기 입력부와 상기 멀티플렉서부 사이에 분압 회로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력모듈.
The method of claim 1,
And a voltage dividing circuit unit between the input unit and the multiplexer unit to protect the input unit from overcurrent.
제 1항에 있어서,
상기 모듈레이터는,
차동 증폭기, 적분기, 비교기 및 1비트 DA 컨버터를 포함하며,
시그마 델타(sigma-delta) 구조의 원리로 신호의 값을 예측하여 오차를 구한 다음, 누적된 오차를 이용해 오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력모듈.
The method of claim 1,
The modulator,
Includes differential amplifiers, integrators, comparators, and 1-bit DA converters,
PLC analog input module, characterized in that the sigma delta (sigma-delta) principle of predicting the value of the signal to obtain the error, and then correct the error using the accumulated error.
제 1항에 있어서,
상기 필터부는,
상기 디지털 신호에 있어서 큰 진동의 고주파 노이즈를 감쇠하기 위한 디지털 필터; 및
상기 디지털 필터부를 통과한 출력 신호의 전송 속도를 조절하는 데시메이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력모듈.
The method of claim 1,
The filter unit includes:
A digital filter for attenuating high frequency noise of large vibration in the digital signal; And
PLC analog input module comprising a; decimator for adjusting the transmission speed of the output signal passing through the digital filter.
제 1항에 있어서,
상기 필터부를 통과한 신호를 변환 제어부로 전달하기 위한 시리얼 인터페이스부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 아날로그 입력모듈.
The method of claim 1,
And a serial interface unit for transmitting the signal passing through the filter unit to the conversion controller.
KR1020120039547A 2012-04-17 2012-04-17 Analog input module in programmable logic controller Expired - Fee Related KR101884947B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120039547A KR101884947B1 (en) 2012-04-17 2012-04-17 Analog input module in programmable logic controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120039547A KR101884947B1 (en) 2012-04-17 2012-04-17 Analog input module in programmable logic controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130117374A true KR20130117374A (en) 2013-10-28
KR101884947B1 KR101884947B1 (en) 2018-08-02

Family

ID=49636151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120039547A Expired - Fee Related KR101884947B1 (en) 2012-04-17 2012-04-17 Analog input module in programmable logic controller

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101884947B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139671A (en) * 1995-11-14 1997-05-27 Sony Corp Interface device
KR100753338B1 (en) * 2005-12-28 2007-08-30 엘에스산전 주식회사 Analog input module
US7355537B2 (en) * 2003-08-13 2008-04-08 Spirox Corporation Built-in self-test apparatus and method for digital-to-analog converter
JP2009267982A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toyota Motor Corp MIXER AND DeltaSigma MODULATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09139671A (en) * 1995-11-14 1997-05-27 Sony Corp Interface device
US7355537B2 (en) * 2003-08-13 2008-04-08 Spirox Corporation Built-in self-test apparatus and method for digital-to-analog converter
KR100753338B1 (en) * 2005-12-28 2007-08-30 엘에스산전 주식회사 Analog input module
JP2009267982A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Toyota Motor Corp MIXER AND DeltaSigma MODULATOR

Also Published As

Publication number Publication date
KR101884947B1 (en) 2018-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9178529B2 (en) Multi-stage noise shaping analog-to-digital converter
CN106888020B (en) Digital measurement of DAC switch mismatch error
US9407283B2 (en) Delta-sigma modulator having sensor front-end
US9912144B2 (en) Embedded overload protection in delta-sigma analog-to-digital converters
JP5154659B2 (en) Multi-bit sigma-delta modulator with reduced number of bits in the feedback path
US8228221B2 (en) Method and apparatus for calibrating sigma-delta modulator
US8223051B2 (en) Multi-bit sigma-delta modulator with reduced number of bits in feedback path
WO2012002496A1 (en) Target object detection device
TWI672909B (en) ΔΣ modulator
EP2869470A1 (en) System and method of improving stability of continuous-time delta-sigma modulators
JP5811153B2 (en) A / D converter
JP2007028101A (en) Ad converter
KR20150084267A (en) Delta- sigma modulator
CN114465625A (en) Wide bandwidth ADC circuit
US10404270B2 (en) Semiconductor device and operating method thereof
Brewer et al. A 100dB SNR 2.5 MS/s output data rate/spl Delta//spl Sigma/ADC
KR101624509B1 (en) Time to digital convertor and method of converting time to digital
KR101884947B1 (en) Analog input module in programmable logic controller
Tao et al. A comparative design study of continuous‐time incremental sigma‐delta ADC architectures
JP7417906B2 (en) AD converter, sensor processing circuit, and sensor system
CN111010188A (en) Resistance-capacitance calibration circuit of continuous-time sigma-delta analog-to-digital converter
JP7466126B2 (en) AD converter, sensor processing circuit, and sensor system
KR101912032B1 (en) Apparatus and method for converting output current of current buffer into digital code
李梁 et al. A 16-bit cascaded sigma-delta pipeline A/D converter
CN107294537A (en) A kind of analog-digital converter based on Sigma Delta Modulator

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20120417

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20160928

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20120417

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180108

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20180722

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20180727

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20180727

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210712

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220622

Start annual number: 5

End annual number: 5

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20240507