아두이노를 활용한 PLC 통신 : 지멘스 S7-1200

정완보 지음

한빛아카데미 2025년 01월 16일 출간 국내도서 : 2025년 01월 16일 출간

작품소개

책소개

이 책은 PLC를 배우는 학부생 및 산업체 엔지니어를 대상으로 한다. 지멘스 PLC의 초급 기능을 구현하는 방법을 소개하며, TIA Portal을 활용한 객체지향 프로그래밍 방식을 친절하고 상세하게 서술한다. 또한 아두이노 우노를 활용해 통신 상대 장치를 직접 제작하여 RS232, RS485, 이더넷 통신을 실습해볼 수 있게 했다. 이밖에도 현장에서 적용할 수 있는 실무 중심의 실습과제를 다수 수록하여 PLC에 대한 완벽한 이해와 더불어 실무 역량을 향상시킬 수 있도록 했다

목차

PART 01 S7-1200 PLC
1장 S7-1200 PLC 살펴보기
1.1 지멘스 PLC의 종류
1.2 지멘스 PLC의 특징
1.3 S7-1200 PLC의 특징 및 구성
1.4 S7-1200 PLC의 입출력 결선
1.5 이더넷 통신 연결

2장 HMI 살펴보기
2.1 HMI란?
2.2 PLC와 HMI의 변수 공유


PART 02 TIA Portal
3장 TIA Portal 살펴보기
3.1 TIA Portal의 종류와 기능
3.2 TIA Portal 설치
3.3 TIA Portal 레이아웃
3.4 TIA Portal의 보안 정책

4장 PLC 및 HMI 설정하기
4.1 S7-1200 PLC의 시스템 구성
4.2 HMI의 판넬 이미지 설치

5장 CPU 설정 및 유지 보수하기
5.1 하드웨어 구성 읽어오기
5.2 프로그램 읽어오기
5.3 CPU의 동작 모드 설정하기
5.4 CPU 펌웨어 업데이트하기


PART 03 PLC 프로그래밍
6장 PLC 명령어 살펴보기
6.1 명령어의 입출력 데이터 타입
6.2 PLC 명령어의 종류
6.3 배열
6.4 특수 기능 및 클록 비트

7장 입출력 프로그램 작성하기
7.1 기본 전기회로
7.2 자기유지 회로
7.3 타이머 회로
7.4 카운터 회로
7.5 실습용 컨베이어 장치
[실습과제 7-1] 기본 전기회로를 프로그램으로 표현하기
[실습과제 7-2] 카운터를 사용한 램프의 순차제어 동작하기
[실습과제 7-3] 보행자 신호등 만들기
[실습과제 7-4] 컨베이어 ON/OFF 제어하기
[실습과제 7-5] 자동문 동작 구현하기
[실습과제 7-6] 센서를 사용해 위치제어하기

8장 A/D 및 D/A 프로그래밍하기
8.1 아날로그와 디지털
8.2 아날로그 명령어
[실습과제 8-1] 디지털 전압계 만들기
[실습과제 8-2] NORM_X, SCALE_X 명령어 사용하기
[실습과제 8-3] 아날로그 출력 전류 변경하기

9장 프로피넷 통신 및 제어하기
9.1 프로피넷 통신
9.2 프로피넷 통신을 이용한 리모트 I/O 및 디바이스 제어
[실습과제 9-1] 프로피넷으로 FR - E800 테스트 운전하기
[실습과제 9-2] 다단 속도 제어하기


PART 04 아두이노
10장 아두이노 살펴보기
10.1 아두이노의 종류
10.2 아두이노 IDE

11장 아두이노 프로그래밍하기
11.1 아두이노 프로그램의 기초
11.2 아두이노 프로그램의 전체 구조
11.3 프로그램 테스트를 위한 하드웨어 구성
11.4 아두이노 라이브러리 추가
11.5 네오픽셀
11.6 TM1637
11.7 LCD 디스플레이
11.8 온습도계 DHT-11
[실습과제 11-1] 기본 전기회로를 프로그램으로 표현하기
[실습과제 11-2] 자기유지 회로 만들기
[실습과제 11-3] 타이머를 사용한 빔 프로젝트 제어하기
[실습과제 11-4] 버튼 1개로 ON/OFF 제어하기
[실습과제 11-5] 보행자 신호등 만들기 (1)
[실습과제 11-6] 보행자 신호등 만들기 (2)
[실습과제 11-7] TM1637을 이용한 설정값 표시하기
[실습과제 11-8] 온습도 및 설정값을 LCD에 표시하고 비교하기


PART 05 RS232 시리얼 통신
12장 시리얼 통신 살펴보기
12.1 시리얼 통신의 종류
12.2 시리얼 통신 데이터 확인
12.3 S7-1200의 CM1241(RS232) 모듈

13장 바코드 스캐너와 통신하기
13.1 바코드
13.1.1 국제 제품 바코드 UPC
13.1.2 한국 표준 바코드 KAN
13.1.3 널리 사용되는 바코드의 종류
13.2 바코드 스캐너
13.2.1 핸디용 바코드 스캐너
13.2.2 GM65 바코드 스캐너
13.3 바코드 스캐너의 통신
13.4 아두이노와 시리얼 통신
[실습과제 13-1] 바코드 스캐너에서 데이터 수신하기
[실습과제 13-2] 바코드 데이터 처리하기
[실습과제 13-3] 바코드를 이용하여 물품 분류하기
[실습과제 13-4] GM65를 사용하여 RS232 송수신하기
[실습과제 13-5] 아두이노와 RS232 통신하기(네오픽셀 제어)
[실습과제 13-6] 아두이노와 RS232 통신하기(LCD 제어)


PART 06 RS485 모드버스 통신
14장 모드버스 통신 살펴보기
14.1 모드버스 통신의 특징
14.2 S7-1200의 CM1241 RS485 모듈
[실습과제 14-1] 아두이노와 모드버스 RTU 통신하기 (1)
[실습과제 14-2] 아두이노와 모드버스 RTU 통신하기 (2)
[실습과제 14-3] 온도조절기와 모드버스 RTU 통신하기
[실습과제 14-4] 인버터 제어를 위한 모드버스 RTU 통신하기
[실습과제 14-5] 3개의 슬레이브와 모드버스 RTU 통신하기

15장 아두이노를 이용한 모드버스 TCP 통신하기
15.1 모드버스 TCP의 특징
15.2 모드버스 TCP 프로토콜
15.3 아두이노를 이용한 모드버스 TCP 제어 장치
15.4 지멘스 PLC의 모드버스 TCP 통신 명령어
[실습과제 15-1] MB_CLIENT로 네오픽셀 제어하기
[실습과제 15-2] 네오픽셀과 TM1637 제어하기
[실습과제 15-3] 모드버스 TCP로 인버터 통신하기
[실습과제 15-4] 모드버스 TCP로 인버터 및 아두이노와 통신하기


PART 07 이더넷 통신
16장 이더넷 통신 살펴보기
16.1 지멘스 PLC의 이더넷 통신
16.2 IP 주소와 포트 번호
16.3 소켓 통신
16.4 S7-1200 PLC의 UDP 및 TCP 통신 명령어
16.5 이더넷 통신 데이터 확인

17장 아두이노를 이용한 UDP/TCP 통신하기
17.1 아두이노의 이더넷 쉴드
17.2 아두이노 UDP를 사용한 데이터 송수신 프로그램
[실습과제 17-1] UDP 소켓을 이용한 송수신 프로그램 작성하기
[실습과제 17-2] TCP 소켓(서버)을 이용한 송수신 프로그램 작성하기
[실습과제 17-3] TCP 소켓(클라이언트)을 이용한 송수신 프로그램 작성하기

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출판사 서평

이 책의 특징
• 지멘스 코리아에서 발행한 공식 매뉴얼을 제외하면 S7-1200을 배울 수 있는 국내 유일한 교재이다.
• S7-1200의 프로그램 작성을 위한 TIA Portal의 사용 방법과 지멘스가 추구하는 객체지향 방식의 모듈화된 프로그램을 작성할 수 있다.
• 실무에 직접 응용할 수 있는 다양한 실습과제를 통해 명령어 사용 방법과 프로그램 작성 방법을 배울 수 있다.
• 아두이노를 사용해 RS232, RS485, 이더넷 통신에서 사용할 상대기기를 학습자 스스로 만들어보면서 실습과제를 수행할 수 있다.

작가정보

저자(글) 정완보

경남대학교 공과대학 전자공학과에서 학사와 석사 학위를 취득했으며, 현재 한국폴리텍Ⅱ대학 인천캠퍼스 메카트로닉스공학과 교수로 재직중이다. 주요 관심 분야는 PLC와 마이크로프로세서를 이용한 공장자동화이며, 주요 강의 과목은 PLC, 공유압, 마이크로프로세서 등이다.

주요 저서
• 『위치결정(모션)제어』 (2012년, 한국폴리텍대학)
• 『멜섹Q PLC IN/ OUT 프로그래밍 방법』 (2012년, 복두출판사)
• 『멜섹Q PLC 인버터, A/D, D/A, CC-Link 프로그래밍 방법』 (2012년, 복두출판사)
• 『멜섹Q PLC : PLC 이론과 실습(3판)』 (2015년, 복두출판사)
• 『실전에 강한 PLC』 (2015년, 한빛아카데미), 『지멘스 S7-300 PLC 이론과 실습(2판)』 (2015년, 복두출판사)
• 『기초부터 시작하는 PLC : 멜섹Q』 (2017년, 한빛아카데미)
• 『기초부터 시작하는 PLC : 지멘스 S7-1500』 (2018년, 한빛아카데미)
• 『실무로 완성하는 PLC : 멜섹Q』 (2020년, 한빛아카데미)
• 『기초부터 시작하는 PLC : OMRON NX』 (2022년, 한빛아카데미)