PLC & Industrial Automation Field Notes

Practical solutions for industrial automation

[실무] GX Works3 R08CPU 12축 서보 기본 구성

12축 서보 설비에 사용할 PLC와 통신 모듈을 GX Works3에 등록한다.

이번 구성은 R08CPU와 R35B 베이스를 사용한다. CC-Link 통신은 RJ61BT11, Ethernet 통신은 RJ71EN71, 서보 제어는 RD77MS16으로 구성한다.

입출력은 PLC 베이스에 직접 장착하지 않고 32점 CC-Link 리모트 I/O로 구성한다.

기본 구성

  • CPU: R08CPU
  • 메인 베이스: R35B
  • 전원 모듈: R61P
  • CC-Link 모듈: RJ61BT11
  • 이더넷 모듈: RJ71EN71
  • 심플 모션 모듈: RD77MS16
  • 서보 제어 축 수: 12축
  • 서보 통신: SSCNETⅢ/H
  • 리모트 입력: AJ65SBTB1-32D
  • 리모트 출력: AJ65SBTB1-32T
  • 리모트 입력 수: 128점
  • 리모트 출력 수: 128점

1. GX Works3 프로젝트 생성

GX Works3를 실행한 뒤 새 프로젝트를 만든다.

Project 메뉴에서 New를 선택하고 CPU를 R08CPU로 지정한다.

프로젝트 설정은 다음과 같이 잡았다.

  • Series: MELSEC iQ-R Series
  • CPU Type: R08CPU
  • Program Language: Ladder
  • Project Name: SERVO_LINE_12AXIS_V01

프로젝트 이름에는 설비명과 버전을 같이 넣는다.

수정할 때마다 기존 파일에 덮어쓰지 않고 V02, V03 형태로 버전을 올려 저장한다.

2. R35B 베이스 구성

이번 설비의 메인 베이스는 R35B를 사용한다.

현장 입출력은 CC-Link 리모트 I/O로 구성하므로 R35B에는 CC-Link 모듈, 이더넷 모듈, 심플 모션 모듈만 배치한다.

모듈 순서는 다음과 같이 잡았다.

  • 전원 모듈: R61P
  • CPU: R08CPU
  • 0번 슬롯: RJ61BT11
  • 1번 슬롯: RJ71EN71
  • 2번 슬롯: RD77MS16
  • 3번 슬롯: 미사용
  • 4번 슬롯: 미사용

0번 슬롯에는 CC-Link 마스터 모듈인 RJ61BT11을 넣는다.

1번 슬롯에는 설비 내부 Ethernet 통신에 사용할 RJ71EN71을 넣는다.

2번 슬롯에는 12축 서보를 제어할 RD77MS16을 넣는다.

3번과 4번 슬롯은 사용하지 않으므로 비워둔다.

3. Module Configuration 등록

GX Works3 왼쪽 Navigation 창에서 Module Configuration을 연다.

R35B 베이스에 각 모듈을 실제 장착 순서대로 배치한다.

  • Slot 0: RJ61BT11
  • Slot 1: RJ71EN71
  • Slot 2: RD77MS16
  • Slot 3: Empty
  • Slot 4: Empty

배치가 끝나면 다음 순서가 맞는지 확인한다.

R61P → R08CPU → RJ61BT11 → RJ71EN71 → RD77MS16

GX Works3의 모듈 순서와 실제 제어반의 장착 순서는 동일하게 맞춘다.

Module Configuration을 먼저 완료한 뒤 각 통신 모듈과 심플 모션 모듈의 파라미터를 설정한다.

4. RJ61BT11 CC-Link 마스터 설정

0번 슬롯에 등록한 RJ61BT11의 Module Parameter를 연다.

이번 설비에서는 R08CPU가 CC-Link 리모트 I/O를 관리하므로 RJ61BT11을 마스터국으로 설정한다.

기본 설정은 다음과 같이 잡았다.

  • Module: RJ61BT11
  • Slot: 0
  • Station Type: Master Station
  • CC-Link Mode: Remote Net Ver.1 Mode
  • Transmission Speed: 10 Mbps
  • Automatic Refresh: 사용

통신 속도는 RJ61BT11과 모든 리모트 I/O에서 동일하게 맞춘다.

GX Works3에서 10 Mbps로 설정했다면 AJ65SBTB1-32D와 AJ65SBTB1-32T의 속도 스위치도 10 Mbps로 맞춘다.

통신 속도가 다르면 배선이 정상이어도 해당 국이 네트워크에 들어오지 않는다.

5. CC-Link 리모트 I/O 구성

PLC 베이스에는 일반 입력 모듈과 출력 모듈을 넣지 않는다.

현장 입력은 AJ65SBTB1-32D, 현장 출력은 AJ65SBTB1-32T로 구성한다.

입력 모듈을 앞 국번에 모으고 출력 모듈을 뒤 국번에 모았다.

리모트 입력

  • 1번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 2번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 3번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 4번 국: AJ65SBTB1-32D

리모트 입력은 총 128점이다.

리모트 출력

  • 5번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 6번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 7번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 8번 국: AJ65SBTB1-32T

리모트 출력도 총 128점이다.

입력은 1번부터 4번 국, 출력은 5번부터 8번 국으로 나눴다.

국번만 확인해도 입력 모듈인지 출력 모듈인지 바로 구분할 수 있고, 전장 도면과 프로그램의 I/O 구성도 정리하기 쉽다.

6. 리모트 I/O 국번 설정

GX Works3에 등록한 국번과 실제 리모트 I/O의 국번 스위치를 동일하게 맞춘다.

입력 모듈 국번

  • 첫 번째 AJ65SBTB1-32D: 1번 국
  • 두 번째 AJ65SBTB1-32D: 2번 국
  • 세 번째 AJ65SBTB1-32D: 3번 국
  • 네 번째 AJ65SBTB1-32D: 4번 국

출력 모듈 국번

  • 첫 번째 AJ65SBTB1-32T: 5번 국
  • 두 번째 AJ65SBTB1-32T: 6번 국
  • 세 번째 AJ65SBTB1-32T: 7번 국
  • 네 번째 AJ65SBTB1-32T: 8번 국

예를 들어 GX Works3에 2번 국으로 등록한 입력 모듈은 실제 AJ65SBTB1-32D의 국번 스위치도 2번으로 맞춘다.

출력 모듈도 같은 방식으로 5번부터 8번까지 설정한다.

각 리모트 I/O에는 모델명, 국번, 입력·출력 구분, 설치 위치와 통신 속도를 표시해 둔다.

모듈을 교체할 때 기존 국번과 통신 속도를 그대로 확인할 수 있다.

7. CC-Link 배선

CC-Link 배선은 RJ61BT11에서 첫 번째 입력 모듈로 연결한 뒤 국번 순서대로 이어간다.

입력 모듈 4대를 먼저 연결하고 그다음 출력 모듈 4대를 연결한다.

배선 순서는 다음과 같다.

마스터

  • RJ61BT11

리모트 입력

  • AJ65SBTB1-32D 1번 국
  • AJ65SBTB1-32D 2번 국
  • AJ65SBTB1-32D 3번 국
  • AJ65SBTB1-32D 4번 국

리모트 출력

  • AJ65SBTB1-32T 5번 국
  • AJ65SBTB1-32T 6번 국
  • AJ65SBTB1-32T 7번 국
  • AJ65SBTB1-32T 8번 국

전체 연결 순서는 다음과 같다.

RJ61BT11 → 1번 국 입력 → 2번 국 입력 → 3번 국 입력 → 4번 국 입력 → 5번 국 출력 → 6번 국 출력 → 7번 국 출력 → 8번 국 출력

DA, DB, DG는 모든 장치에서 같은 단자 기준으로 연결한다.

DA와 DB가 바뀌지 않도록 배선 색상을 정해서 사용한다.

종단저항은 네트워크 양 끝에만 설치한다.

RJ61BT11이 시작점이라면 RJ61BT11 쪽과 마지막 장치인 8번 국 AJ65SBTB1-32T에 종단저항을 설치한다.

중간에 연결된 1번부터 7번 국에는 종단저항을 설치하지 않는다.

8. CC-Link 디바이스 할당

RJ61BT11의 Refresh Setting에서 리모트 입력과 출력을 PLC의 X, Y 디바이스로 갱신한다.

시작 디바이스는 다음과 같이 잡았다.

  • RX 시작 디바이스: X1000
  • RY 시작 디바이스: Y1000

CC-Link에서는 각 국이 32점씩 영역을 사용한다.

따라서 입력 모듈 1번부터 4번 국은 다음과 같이 할당된다.

리모트 입력 할당

  • 1번 국 입력: X1000~X101F
  • 2번 국 입력: X1020~X103F
  • 3번 국 입력: X1040~X105F
  • 4번 국 입력: X1060~X107F

출력 모듈은 5번부터 8번 국이므로 다음 영역을 사용한다.

리모트 출력 할당

  • 5번 국 출력: Y1080~Y109F
  • 6번 국 출력: Y10A0~Y10BF
  • 7번 국 출력: Y10C0~Y10DF
  • 8번 국 출력: Y10E0~Y10FF

1번부터 4번 국은 입력 모듈이므로 해당 국의 RY 영역은 사용하지 않는다.

5번부터 8번 국은 출력 모듈이므로 해당 국의 RX 영역은 사용하지 않는다.

실제 프로그램에서는 X1000이나 Y1080 같은 주소만 보고 사용하지 않고 글로벌 라벨을 붙인다.

예를 들면 다음과 같이 정리할 수 있다.

  • X1000: 투입 실린더 전진 확인
  • X1001: 투입 실린더 후진 확인
  • X1002: 제품 감지
  • X1020: 이송 실린더 전진 확인
  • X1021: 이송 실린더 후진 확인
  • Y1080: 투입 실린더 전진
  • Y1081: 투입 실린더 후진
  • Y10A0: 이송 실린더 전진
  • Y10A1: 이송 실린더 후진

국번, 디바이스 주소, 신호명은 전장 도면과 프로그램에서 같은 기준으로 사용한다.

9. CC-Link 통신 상태 확인

CC-Link 파라미터를 PLC에 쓴 뒤 RJ61BT11과 리모트 I/O 상태를 확인한다.

RJ61BT11에서는 RUN과 ERR LED를 확인한다.

AJ65SBTB1-32D와 AJ65SBTB1-32T에서는 L RUN과 L ERR LED를 확인한다.

정상 상태에서는 L RUN이 켜지고 L ERR는 꺼져 있어야 한다.

통신이 들어오지 않으면 다음 순서로 확인한다.

  1. RJ61BT11이 Master Station으로 설정됐는지 확인
  2. 마스터와 리모트 I/O의 통신 속도 확인
  3. 1번부터 8번까지 국번 중복 확인
  4. DA, DB, DG 배선 확인
  5. 종단저항 위치 확인
  6. 리모트 I/O의 24V 전원 확인

CC-Link가 정상적으로 연결되지 않은 상태에서는 I/O 프로그램을 먼저 작성하지 않는다.

10. RJ71EN71 이더넷 설정

1번 슬롯에 등록한 RJ71EN71의 Module Parameter를 연다.

RJ71EN71은 상위 PC, HMI, 비전, 로봇과 센서 통신에 사용한다.

PLC 측 IP는 다음과 같이 잡았다.

  • IP Address: 192.168.10.10
  • Subnet Mask: 255.255.255.0
  • Default Gateway: 0.0.0.0

설비 내부망에서만 사용할 경우 기본 게이트웨이는 사용하지 않는다.

연결 장치의 IP 주소는 다음과 같이 구분했다.

  • PLC RJ71EN71: 192.168.10.10
  • HMI: 192.168.10.20
  • 비전 장치: 192.168.10.30
  • 로봇: 192.168.10.40
  • 레이저 센서: 192.168.10.50
  • 상위 PC: 192.168.10.100

같은 네트워크에서 IP 주소가 겹치지 않게 지정한다.

설비 네트워크에 연결하기 전에 같은 주소가 사용 중인지 먼저 확인한다.

11. RJ71EN71 Open Setting

상위 PC가 PLC에 접속하는 TCP 통신을 등록한다.

설정은 다음과 같다.

  • Protocol: TCP
  • Open System: Unpassive
  • Host Station Port Number: 5000
  • Communication Procedure: Procedure Exist

상위 PC는 RJ71EN71의 IP 주소인 192.168.10.10과 5000번 포트로 접속한다.

PLC가 상대 장치에 먼저 연결하는 경우에는 Active 방식으로 설정한다.

PLC가 레이저 센서에 먼저 접속하는 경우에는 다음과 같이 설정할 수 있다.

  • Protocol: TCP
  • Open System: Active
  • Host Station Port Number: 5001
  • Destination IP Address: 192.168.10.50
  • Destination Port Number: 5000

Open Setting은 실제 연결 장치의 서버·클라이언트 구성과 포트 번호에 맞춰 등록한다.

사용하지 않는 Open Setting은 미리 만들지 않는다.

12. RD77MS16 등록

2번 슬롯에는 RD77MS16을 등록한다.

이번 설비에서는 RD77MS16에 서보 12축을 연결한다.

기본 구성은 다음과 같다.

  • Motion Module: RD77MS16
  • Slot: 2
  • Servo Network: SSCNETⅢ/H
  • Used Axes: 12
  • Unused Axes: 4
  • Servo Amplifier: MR-J4-B Series

Module Configuration에서 RD77MS16을 추가한 뒤 Simple Motion Module Setting을 연다.

이번 단계에서는 모듈 등록과 사용 축 수까지만 설정한다.

기계 단위, 이동량, 속도, 가감속 시간, 리미트와 원점복귀 방식은 축별 설정 단계에서 입력한다.

13. 12축 서보 연결 순서

SSCNETⅢ/H 케이블 연결 순서와 GX Works3의 축 번호를 동일하게 맞춘다.

이번 축 구성은 다음과 같이 잡았다.

  • 1축: 투입 이송
  • 2축: 투입 승강
  • 3축: 정렬 전후
  • 4축: 정렬 좌우
  • 5축: 회전
  • 6축: 프레스
  • 7축: 검사 전후
  • 8축: 검사 좌우
  • 9축: 배출 이송
  • 10축: 배출 승강
  • 11축: 보정 축
  • 12축: 예비 공정 축

실제 기구 명칭이 정해지면 전장 도면의 명칭과 동일하게 변경한다.

서보 앰프 연결 순서와 GX Works3 축 번호가 다르면 수동 운전 시 다른 기구가 움직일 수 있다.

다음 항목은 모두 같은 기준으로 맞춘다.

  • 전장 도면 축 번호
  • 서보 앰프 번호
  • SSCNETⅢ/H 연결 순서
  • GX Works3 축 번호
  • HMI 축 명칭

14. 모듈 파라미터 확인

모듈 구성이 끝나면 GX Works3의 Check 기능을 실행한다.

PLC 베이스 구성

  • 전원 모듈: R61P
  • CPU: R08CPU
  • 메인 베이스: R35B
  • 0번 슬롯: RJ61BT11
  • 1번 슬롯: RJ71EN71
  • 2번 슬롯: RD77MS16
  • 3번 슬롯: 미사용
  • 4번 슬롯: 미사용

CC-Link 리모트 입력

  • 1번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 2번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 3번 국: AJ65SBTB1-32D
  • 4번 국: AJ65SBTB1-32D

CC-Link 리모트 출력

  • 5번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 6번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 7번 국: AJ65SBTB1-32T
  • 8번 국: AJ65SBTB1-32T

네트워크 설정

  • CC-Link 통신 속도: 10 Mbps
  • RJ71EN71 IP 주소: 192.168.10.10
  • RD77MS16 사용 축 수: 12축

파라미터 에러가 있으면 프로그램 작성 전에 모듈 구성부터 수정한다.

15. PLC에 파라미터 쓰기

설정이 끝나면 Online 메뉴에서 Write to PLC를 실행한다.

처음 전송할 때는 다음 항목을 같이 선택한다.

  • System Parameter
  • CPU Parameter
  • Module Parameter
  • Program
  • Simple Motion Module Parameter

기존 CPU에 전송하는 경우에는 먼저 PLC 프로그램과 파라미터를 읽어 백업한다.

파라미터 전송 후 CPU 리셋이 필요하면 설비가 정지된 상태에서 진행한다.

CPU가 다시 올라오면 Module Diagnostics에서 다음 항목을 확인한다.

  • R08CPU 에러 없음
  • RJ61BT11 에러 없음
  • RJ71EN71 에러 없음
  • RD77MS16 에러 없음
  • CC-Link 리모트 1번부터 8번 국 정상
  • Ethernet LINK 정상

여기까지 확인되면 기본 하드웨어와 네트워크 구성은 끝난다.

16. 작업 결과

R35B 베이스에 R08CPU, RJ61BT11, RJ71EN71, RD77MS16을 등록했다.

CC-Link 리모트 입력은 AJ65SBTB1-32D 4대를 사용해 128점으로 구성했다.

CC-Link 리모트 출력은 AJ65SBTB1-32T 4대를 사용해 128점으로 구성했다.

입력 모듈은 1번부터 4번 국, 출력 모듈은 5번부터 8번 국으로 나눴다.

RJ61BT11은 Master Station으로 설정하고 통신 속도는 10 Mbps로 맞췄다.

RJ71EN71의 IP 주소는 192.168.10.10으로 설정했다.

RD77MS16은 SSCNETⅢ/H 방식으로 12축을 사용하도록 구성했다.

다음 단계에서는 RD77MS16의 1축부터 12축까지 기계 단위, 이동량, 속도, 가감속과 원점복귀 파라미터를 설정한다.