PLC Engineering Manual ( I )

PLC Architecture Basic Manual

PLC 소개 PLC 소개 PLC 적용분야 PLC System 분류 PLC 와 오픈소스 (Open Source) PLC 운영 시스템 과 메이커 질문과 답변

PLC 소개 PLC PLC 이해이해 PLC ( Power Line Communication) 은 말 그대로 전력선 을 이용한 통신을 말한다 .

PLC 기술은 의 역사는 1920 년 부터 이며 , 그 동안 전용 통신선 ( 전화선 및 광섬유 ) 등에 밀려 빛을 보지 못한 것이 사실 그러나 , PLC 기술이 전혀 사용되지 않은 것은 아니다 . 그 동안 PLC 기술은 발전하여 비록 저속이긴 하지만 각종 기계 제어 분야에 꾸준히 사용되어 왔다 .

2005 년 이후부터 PLC 기술의 비약적인 발전으로 200Mbps 급의 통신속도를 구연 할 수 있는 고속 PLC 의 등장

으로 바야흐로 일반 유선 통신과 비슷한 통신서비스를 할 수 있는 BPL( Broadband over Power Line communication ) 기술이 탄생하게 된다 .

비 고 속 도 통신 프로토콜 통신 가능 전력선 용 도

저속 PLC 2k ~ 14Mbps X10, 자체프로토콜 220V 이하의 단상 , 짧은 통신 거리

전자 기기 내부에서의 전자신호 제어

고속 PLC 14M ~ 200Mbps TCP/IP 표준 110V 이상의 고압 , 200m 정도의 통신거리

Home Automation, 광대역 통신망

PLC 소개 PLC PLC 이해이해 고속 PLC ( Power Line Communication) 의 통신 방식은 저속 PLC 의 통신방식과 다른

OFDM( 주파수 채널 분활 통신 방식으로 통신하게 된다 . 이때 살아 있는 전력선 자체에 존재 하는 주파수 대역인 50~60Hz 대역에 PLC 신호를 실어 보내게 되는데 , 아날로그 파형의 주파수대역에 주파수 진동폭의 간격에 따라 이를 디지털 부호화 시키게 된다 .

이렇게 디지털 부호화 된 신호는 PLC Main Chip 으로 전달되어 응용 프로그램의 데이터 및 통신 프로그램의 패킷으로 제 가공된다 . 이때 , 재 가공 될 때의 데이터 포맷의 기준은 TCP/IP 표준을 따르게 된다 .

위의 그림은 전력선 내부의 고유 주파수 대역에 PLC 신호를 인가한 이미지이다 .

PLC 적용 분야 Home Automation 유비 쿼터스 시스템에 통신매체로 적용가능

Smart Grid 지능형 전력 관리 시스템 구축 시 별도의 통신 매체를 사용하지 않고 전력시스템을 컨트롤 하거나 모니터링 하여 , 좀더 지능적으로 전력을 관리하기 위한 사업에 적용 가능

AMI( Advanced Metering Infrastructure ) Smart Grid 사업에 한 부분으로써 전력 원격 자동 검침 (AMR) 을 포함한 , 가스 원격 검침 및 제어

등의 자동 원격 제어 및 검침 시스템을 말한다 . 이러한 자동원격 제어 및 검침 시스템의 통신 매체로 적용 가능

Internet & Intranet Network Service 인터넷 및 인트라넷 , 로컬 네트워크 구성 시 별도의 통신망 설비 구성이 필요 없이 이미 설치 되어

있는 전력선 망을 이용한 광역 네트워크 구성이 가능 하다 .

Security System 보안 시스템 구성 시 아날로그 신호 및 케이블을 이용한 보안 시스템의 안정성을 높이기 위하여

CCTV 및 감지 센서의 통신망을 전력선 통신으로 구성 할 수 있다 .

PLC System 분류 In-Home System . PLC In-Home System 은 말 그대로 PLC 를 집안에서만 운영 하는 시스템을 말한다 .

가정 내에 있는 전력선을 이용하여 각각의 벽부 콘센트에 PLC 모뎀을 설치하여 상호간 통신을 하게 된다.

PLC System 분류 PLC System 을 이용한 AMR 서비스 . PLC System 을 이용한 자동 원격 검침 (AMR) 시스템 구성이 가능하다 .

위에 사용되는 전력 계량기는 PLC 모듈이 내장된 디지털 방식의 전력 계량기를 사용하여야 올바른 AMR 시스템을 구축 할 수가 있다 .

PLC System 분류 PLC Security System . PLC 시스템과 보안 감시 장치 의 융합으로 새로운 보안 감시 장치 시스템을 구성 할 수가 있다 .

위에 사용되는 카메라는 IP 네트워크 카메라를 사용해야 하며 , 녹화장비는 NVR 을 사용하는 것을 권장한다 .

PLC System 분류 In-Building System . PLC In-Building System 은 빌딩 내부에서의 층수에 관계없이 PLC 통신망을 설치 운영 하는 시스

템을 말한다 .

. In-Building System 에는 다음과 같은 PLC System 들을 병행 하여 운영 할 수가 있다 .

. 로컬 네트워크 PLC 시스템 . PLC Security System . PLC 센서 및 전자 제어 시스템

PLC System 분류 BPL System . BPL System 은 PLC 통신을 좀더 광범위한 개념으로 설계한 시스템이다 . 이 BPL 시스템 안에는

지금 까지 설명한 PLC 시스템들이 모두 포함 시킬 수 있으며 , 인터넷 서비스 및 AMR 서비스도 포함이 가능하다 .

PLC 와 오픈소스 PLC 와 오픈 소스

DS2 PLC 장비

CHIP DS2 칩 ( 스페인 )

OS Linux

커널 Kernel 2.4.xx( 임베디드 )

콘솔모드 IOS-CLI 모드 ( 콘솔모드 )

OpenSource 와 PLC . 고속 PLC 장비의 핵심 기술에는 OpenSource 가 있다 .. OpenSource S/W 를 이용한 PLC 장비는 OpenSource 운영체제와 친화력이 강하다 .. OpenSource 의 발전은 지금도 계속해서 진행 되고 있으며 그 끝은 무한대 이다 .

컨트롤 시스템

OS OpenSource OS 지원( Linux , Freebsd 등 )

네트워크 DHCP Server 운영

NMS 구성 SNMP 지원으로 SNMP 기반의 OpenSource NMS 구성 가능

DB Mysql

PLC 운영 시스템 및 메이커 PLC 운영 시스템 ( Spirit ) . Spirit : 고정의 가상 IP 를 사용하며 , In-Home 전용으로 개발된 PLC 장비를 말한다 . 통신 방식

은 AP( Master ) 을 중심으로 연결되는 토큰링 링크 통신 방식을 사용한다 . ( Spirit 용 PLC 장비는 BPL 망 구성에는 부적격 하여 , BPL 망 구성이 불가능 하다 . )

메이커 칩 셋 속 도 타 입 국 적

DS2 DSS9101,9501DSS8101

200Mbps Wall Mount 스페인

Atheros(Intellon) HomePlug AVINT 6400

200Mbps Wall Mount 미국

파나소닉 HD-PLC BL-PA100

190Mbps Desk 일본

Xeline XPLC40A 200Mbps Desk, Wall Mount 한국

위의 제품들은 모두 2 개가 1 쌍이 되어서 작동되며 , 일부 제품에 따라서는 하드웨어 적으로 Master , Slave 로 고정되어 출시되는 제품도 있다 .

Medium and Low Voltage Access BPL Architecture – Consumer View and Intell igent Grid

In-Building ALMA System BPL Link Map분류 ALMA System

ALMA ControlMachine

Internet 이나 Intranet Backbone 망을 HE 와 직접 연결DHCP, TFTP, SNMP, 인증서버의 기능을 담당 한다 .

LV Gateway(HE)

MDU(Repeater)

CPE(EU)

In-Building ALMA BPL 망 구성도

PLC 운영 시스템 및 메이커 PLC 운영 시스템 ( BPL, ALMA ) . ALMA : BPL 망 구성을 위해 개발된 PLC 운영 시스템 , xDSL 이나 케이블 모뎀의 제어 방식과

유사한 중앙 제어 방식 , 각각의 유저에게 제공되는 단말기 (CPE) 를 중앙에서 통제 제어 하는 운영 시스템

메이커 칩 셋 속 도 타 입 모 드 국 적

DS2 DSS9001,9002DSS9003,9010

200Mbps OutDoor , Desk WallMount

HE,TDRepeater,CPE

스페인

Atheros(Intellon) 없음 없음 없음 없음 미국

파나소닉 없음 없음 없음 없음 일본

Xeline 없음 없음 없음 없음 한국

위의 DS2 사 제품 이외에는 타 메이커들은 ALMA 시스템으로 운영 되는 BPL 장비를 아직까지 출시하지 못하고 있는 것이 현실이다 .

BPL 망 구성에서 또 하나 중요한 장비는 바로 커플러 이다 . 저압 , 중압 전력선에 PLC 신호를 전송하기 위해서는 반드시 커플러 를 이용하여 신호를 전달해야 한다 .

감사합니다.PLC 에 관한 질문이나 문의는스스로 학습 입니다 ~! :P문의 전화 : 1 분에 30 실링 요금이 부과됩니다 .( 골드 앵벌이 이벤트 중 )

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