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| "큐블록"은 LADDER LOGIC과 BASIC언어를
동시에 사용할 수 있는 "임베디드 컨트롤러"입니다. 일반적인
PLC와는 달리 반도체형으로 되어 있어 PCB에 직접 장착하실 수 있습니다.
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| CUBLOC은 LADDER LOGIC의 단점을 보완할 수 있는 BASIC
언어를 동시에 지원하고 있습니다.
LADDER LOGIC은 RELAY 시퀀스 회로를 대신하기에는 충분한
방식이지만, 데이터 수집, 그래픽 표시, 수치 연산 등과 같은 복잡한 처리를
하기에는 부족합니다. 이러한 부분을 보완하기 위해 BASIC 언어를 추가한
것입니다.
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| 시중에는 이미 LADDER LOGIC과 BASIC을 같이
사용할 수 있는 PLC 제품이 있지만, 이러한 제품들은 "싱글 테스크"
방식으로 되어 있습니다. 즉, LADDER의 일부분에 BASIC 명령을 기술하는
방식입니다. 이 방식으로는 BASIC 실행시간에 따라 LADDER 스캔타임이
영향을 받게 되므로, 실시간 제어가 힘들고 BASIC의 기능을 제대로
활용하기 어렵습니다.
하지만, CUBLOC은 BASIC과
LADDER가 동시에 실행되는 멀티테스킹
구조이므로, BASIC이 실행되고 있는 중에도 "일정한 스캔타임"으로
LADDER가 수행됩니다.
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| CUBLOC은 지금까지 볼 수 없었던 새로운
형태의 PLC입니다. 기존의 PLC에서 처리할 수 없었던 부분까지 BASIC
언어로 해결할 수 있도록 설계된 제품으로 PLC의 활용 범위를 한층 더
넓힌 제품입니다.
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| LADDER
LOGIC의 가장 큰 특징은 모든 회로가 동시에 동작하는 "병렬처리(Parallel)방식"이라는
점입니다. |
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| 위의 회로에서 A회로와 B회로는 언제든지 동작
가능한 상태로 대기중입니다. 입력이 들어오면 출력 포인트가 활성화
됩니다. 이에 반해 BASIC 언어는 첫 번째 행부터 차례대로 실행되는
"순차처리(Sequencial) 방식"입니다.
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| 이 두가지 프로그래밍 방식은 서로
다른 분야에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. LADDER LOGIC 은 공장자동화용
콘트롤러인 PLC에서, 프로그래밍 언어는 (BASIC, C, 어셈블러 등) PC나
MCU에서 사용되고 있습니다.
LADDER LOGIC이 가지고 있는 가장
큰 장점은 입력에 대한 즉각적인 처리가 가능하다는 것입니다. LADDER
LOGIC이 아무리 길고 복잡해도, 각각의 회로는 언제든지 동작 가능한
상태로 대기하고 있다가, 입력조건이 성립되면 해당 출력을 내보냅니다.
이러한 LADDER LOGIC은 기계제어, 전기제어 분야에서 탁월한 성능을
발휘하면서 지금도 공장자동화 분야에서 가장 많이 사용되고 있는 프로그래밍
방법으로 자리잡고 있습니다.
하지만 LADDER LOGIC은 "프로그래밍
언어"라기 보다는 논리회로라고 할 수 있기 때문에 복잡한 처리를
하기에는 어느정도 한계를 가지고 있습니다. 대표적으로 키패드로부터
키입력을 받아들이고, 디스플레이 소자 (LCD, 7 SEGMENT)에 캐릭터를
표시하고, 메뉴의 이곳 저곳을 옮겨다니는,유저 인터페이스와 관련된
일은 LADDER LOGIC으로 구현할 수 없습니다.
이런 일들은 BASIC과 같은 "프로그래밍
언어"에서는 비교적 쉽게 처리할 수 있습니다. BASIC 언어는 실수 및 정수를
다루는 수치연산, 데이터 통신, 자료처리 등들 위해 개발된 언어입니다.
또한 BASIC 언어는 인간이 사용하는 자연언어(IF, GOTO 등)을 사용하여
프로그램을 작성할 수 있도록 고안되었기 때문에 비전문가들도 쉽게
배우고 익힐 수 있는 언어입니다.
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LADDER
LOGIC
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프로그래밍
언어 (BASIC, C, ASM)
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DEVICE
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PLC
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PC 또는
마이크로 컴퓨터
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응용분야
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공장자동화,
기계제어
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일반적인
컴퓨터 프로세싱 분야
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장점
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시퀀스
제어, 비트제어, 타이밍제어, 카운터 제어
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수치연산,
통신, 자료처리, 데이터수집, 분석, 그래픽 제어 등
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기본원리
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병렬처리
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순차제어
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LADDER LOGIC의 병렬처리와 BASIC
언어의 순차처리는 매우 상호 보완적인 특징을 가지고 있습니다. BASIC에서
할 수 없었던 일들을 LADDER LOGIC에서 간단히 처리할 수 있고, 그 반대로
LADDER LOGIC에서 할 수 없었던 일들은 BASIC에서 쉽게 처리할 수 있는
경우가 많이 있습니다.
그래서 이 두가지 프로그래밍 방식을
하나의 콘트롤러에서 사용할 수 있도록 만든 제품이 "CUBLOC"입니다.
두가지 언어의 장점을 잘 이해한 뒤, LADDER LOGIC으로 처리할 부분과
BASIC으로 처리할 부분을 잘 나누어서 프로그램을 작성한다면, 지금까지
어렵게 해왔던 프로그래밍을 좀더 쉽게 할 수 있을 것입니다.
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| BASIC과 LADDER를 어떤 식으로 하나의 프로세서에서
구현할 것인가에 대하여, 여러 가지 방법이 있을 수 있습니다. 시중에는
이미 LADDER의 일부분으로 BASIC을 사용하는 방법을 채택한 제품이 있습니다.
이러한 제품도 BASIC과 LADDER LOGIC을 같이 사용할 수 있는 제품이긴
하지만, 몇가지 문제점이 있습니다. |
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| 첫 번째는 BASIC의 실행시간에 따라 LADDER LOGIC의
실행에 영향을 준다는 것입니다. BASIC을 처리하는 부분에서 무한루프에라도
빠지게 된다면, LADDER LOGIC도 실행을 멈추게 됩니다. LADDER LOGIC의
즉각적인 병렬처리는 LADDER LOGIC에서 가장 중요한 요소인데, BASIC
때문에 LADDER LOGIC의 병렬처리를 보장할 수 없다면, BASIC 기능이
아예 없는 것이 나을지도 모릅니다.
두 번째, BASIC은 LADDER LOGIC의
일부분으로밖에 사용할 수 없다는 점입니다. BASIC 언어는 그 자체로도
복잡한 처리가 가능한 프로그래밍 언어입니다. 이러한 언어를 LADDER
LOGIC의 부속품으로밖에 사용할 수 없다면, BASIC 언어의 성능을 제대로
활용하지 못하게 되는 것입니다.
세 번째는 I/O 사용에 있어서, BASIC에서의
실행결과가 LADDER와 충돌을 일으킬 수 있는 요소가 존재합니다.
그 이유는 LADDER LOGIC은 I/O포트를 "리플레쉬"하는 반면,
BASIC 에서는 I/O를 직접 제어하기 때문입니다.
이러한 문제점을 해결하고, BASIC과
LADDER LOGIC이 하나의 프로세서에서 유기적으로 결합하는 방법으로,
CUBLOC에서 "멀티테스킹"을 채택하였습니다. BASIC은 BASIC대로,
LADDER는 LADDER 대로 동시에 실행되는 것입니다.
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| 이렇게 함으로써, 앞에서 언급하였던
문제점들이 자동적으로 해결되었습니다. 먼저 BASIC의 실행시간이 LADDER
LOGIC의 동작에 영향을 주지 않게 되었습니다. BASIC과 LADDER는 서로의
실행시간에 영향을 주지 않고, 동시에 동작됩니다. BASIC이 무한루프에
빠지더라도 LADDER LOGIC은 정상적으로 동작합니다.
또한, BASIC만으로도 하나의 프로젝트를
완성할 수 있습니다. CUBLOC의 BASIC부분은 "타사의 BASIC 전용
콘트롤러" 보다 뛰어난 성능과 용량을 가지고 있습니다. LADDER LOGIC의
도움이 필요 없는 경우, BASIC만으로도 CUBLOC의 성능을 충분히 활용할
수 있도록 하였습니다.
I/O의 경우, 유저의 선택에 따라 BASIC에서
사용하는 I/O와 LADDER에서 사용하는 I/O를 분리 운영합니다. 따라서
I/O 충돌에 따른 문제를 사전에 예방할 수 있습니다.
또한 LADDER의 데이터 영역을 BASIC과
서로 공유함으로써 두 가지 언어의 데이터 교환 및 참조가 자유롭도록
하였습니다.
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| CUBLOC의 특징 중, 빼놓을 수 없는 중요한 특징은
"반도체형 PLC"라는 것입니다. 일반적으로 PLC라고 하면,
블록형의 케이스에 단자대를 갖춘 제품을 말합니다. 이런 PLC를 사용할
때에는 PLC를 넣을 별도의 케이스 또는 캐비넷과 단자대에 배선작업을
일일이 해주어야 한다는 단점이 있습니다.
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| 몇 개 정도의 셋트만 조립한다면, 특별한 문제가
없겠지만, 반복적으로 생산하는 제품에 위와 같은 PLC를 적용했다면
여러 가지 문제가 발생하게 됩니다. 우선, 일일이 사람이 배선작업 및
조립을 해야하므로 인건비가 상승되고, 불량율도 높아지게 됩니다. 무엇보다고
재료비가 많이 들고, 부피가 커지는 것이 가장 큰 단점이라고 할 수
있습니다.
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| CUBLOC은 반도체형으로 되어있어,
PCB에 실장이 가능한 제품입니다. PLC를 마치 "마이컴(MCU)"처럼
사용할 수 있습니다. 양산하고자 하는 제품에 딱 맞는 PCB를 별도 제작하여,
전용 보드 형태로 만들어 사용할 수 있습니다. 재료비 절감은 물론,
인건비도 줄일 수 있고, 제품도 컴팩트한 사이즈로 만들 수 있습니다.
다음은 일반 PLC와 반도체형 PLC인
CUBLOC의 차이점을 표로 정리해 본 것입니다.
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일반
PLC
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CUBLOC
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외형
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생산방식
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단자대에
배선하는 방식
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PCB를
사용하여 양산하는 방식
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인건비
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높음
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낮음
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반복 재
생산
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어려움
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용이함
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제품 생산
단가
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높음
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낮음
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완성품
크기
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비교적
큰 규모
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컴팩트한
사이즈
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일반적인 PLC를 사용하여 양산하고
있는 제품이 있다면, CUBLOC을 사용하여 PCB형으로 바꾸는 것을 검토해
보십시오. 생산성과 원가절감에 대하여 만족할 만한 결과가 있을 것입니다.
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| CUBLOC을 사용하기 위해서는 Windows XP(2000
이상)운영체계와 RS232포트를 갖춘 PC가 필요하고, 일반적인 PLC와 마찬가지로
PC와 RS232로 접속합니다. RS232C 포트가 없는 PC라면, USB to RS232C
변환 컨버터를 사용합니다(별매품). PC와 연결된 상태에서 다운로드
및 모니터링이 가능합니다.
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| PC와 연결을 해제하면 혼자서 동작하는 STAND
ALONE 상태가 됩니다. CUBLOC에는 플래쉬메모리가 내장되어 있어, 한번
기억된 프로그램은 전원이 없어도 계속 기억하고 있습니다. 나중에 다시
새로운 프로그램을 다운로드 할 수 있으며, 프로그램을 지울 수도 있습니다.
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| CUBLOC을 사용하는데 필요한 통합개발환경 소프트웨어인
CUBLOC-STUDIO은 인터넷 홈페이지 www.comfile.co.kr을
통하여 무상 제공됩니다. 유저는 이 프로그램을 사용해서 BASIC과 LADDER
프로그램을 작성하게 됩니다.
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| 기존에 PLC를 지속적으로 사용해보신 분들은 BASIC이라는
언어에 대하여 다소 생소할 것입니다. CUBLOC은 BASIC 언어 기능이 추가된
PLC이며, 기존 PLC와 동일한 개념으로 설계된 제품입니다. 따라서 BASIC
기능을 사용하지 않아도, 타사의 PLC에서 할 수 있는 일은 대부분 처리할
수 있습니다. 단, 기존 PLC에서 할 수 없었던 일들을 처리하기 위해서
BASIC이라는 언어를 사용할 수 있도록 새로운 가능성을 열어둔 것입니다.
"큐블록"을 사용하기 위해서
반드시 BASIC을 알아야 할 필요는 없습니다. BASIC을 모른다면 LADDER만으로도
"큐블록"을 사용하는데는 전혀 무리가 없습니다. 만약, LCD
디스플레이와 키패드처리와 같은 유저인터페이스가 필요없다면, 기존
PLC를 사용하는 것과 별만 차이가 없을 것입니다.
최근, 대부분의 생산설비와 단위기계에서
깔끔한 유저인터페이스가 얼마나 중요한지는 여러분들도 잘 알고 계실
것입니다. CUBLOC은 기존의 PLC의 개념에, 유저인터페이스까지 같이
설계할 수 있도록 설계된 제품이며, 그렇게 하기
위해서 BASIC이라는 프로그래밍언어를 도입한 것입니다.
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| 만약 여러분이 "큐블록" 하나만으로
기존의 PLC 기능에, 유저인터페이스까지 모두 처리하고 싶다면, BASIC
언어를 사용하여 유저인터페이스에 대한 부분을 프로그래밍 해야 합니다.
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| MCU란 Micro Controller Unit의 약자로, PIC,
AVR, 8051과 같은 원칩 마이컴을 의미합니다. 대량 생산제품, 소형 제품일수록
MCU를 즐겨 사용하게 됩니다. MCU는 가격이 매우 저렴하고, 크기도 매우
작기 때문에 실장하기 편리하기 때문입니다. 하지만 MCU가 가지고 있는
가장 큰 단점은 개발하기 매우 어렵다는 것입니다.
MCU를 오랜기간 다루어 본 엔지니어도 여전히 MCU
프로그래밍은 힘들고 어려운 작업이라고 말하고 있습니다. 하나의 제품이
완성될 때까지 수없이 많은 시간을 프로그램과 씨름하면서 디버깅을
하게 됩니다. 그 과정에서 에뮬레이터와 롬라이터, 컴파일러를 사용해야
하고, 완성된 후에도 유지보수 때문에 마음을 놓을 수 없게 됩니다.
좀더 쉽게 프로그램을 짜고, 좀더
쉽게 유지보수를 할 수 있는 방법은 없을까 고민을 하게 됩니다. 저희
회사에서는 "큐블록"이 이러한 요구를 조금이나마 충족시켜줄
수 있다고 생각하고 있습니다. MCU를 잘 알고 있는 엔지니어들도 BASIC콘트롤러를
즐겨 사용하시는 분들이 꽤 있습니다. 그 분들은 MCU를 잘 알고 있지만, 너무 귀찮기 때문에
BASIC 콘트롤러를 사용한다고들 합니다.
큐블록으로 "임베디드 콘트롤"이
필요한 모든 제품을 만들 수 있는 것은 아니지만, 보다 편리하게 프로그램을
작성할 수 있고, 보다 빠르게 제품을 출시할 필요가 있다면 충분히 검토해볼
수 있는 "사용하기 편리한 임베디드 콘트롤러"인 것입니다.
MCU와 큐블록의 사용상 차이점에 대하여 표로 정리해 보았습니다.
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MCU(원칩
마이크로 콘트롤러)
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CUBLOC
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개발툴
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인서킷
에뮬레이터, 프로그래머
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RS232
케이블
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사용언어
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어셈블리
또는 C언어
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레더로직,
BASIC 언어
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소프트웨어
툴
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C컴파일러
(사용시 필요)
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CUBLOC STUDIO
(무상지원)
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라이브러리
지원
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어셈블리의
경우 라이브러리 지원이 없음. C언어의 경우 라이브러리가
지원됨
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ADIN,
PWM과 같은 라이브러리 명령을 지원함
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현장 유지보수
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어려움
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노트북과
시리얼 케이블만 있으면 현장에서 디버깅 가능
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제품 가격
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수천원에서
만원정도
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수만원대
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실행 속도
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빠름
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인터프리터
방식이므로 MCU 보다는 느림
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연산
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