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IndyCB와 STEP의 기본 입출력

본 장에서는 SmartIO를 통해 신형 컨트롤 박스 (이하 IndyCB)와 STEP의 Digital I/O 및 Analog I/O를 사용하는 방법에 대해 설명한다. SmartIO는 Conty, ModbusTCP, 전용통신, 그리고 Shared Memory를 통해 별 다른 설정 없이 쉽게 Digital I/O 및 Analog I/O를 사용할 수 있는 소프트웨어 장치이다.

약어

  • Digital Input, Digital Output: DI, DO
  • Digital Input/Output: DIO
  • Analog Input, Analog Output: AI, AO
  • Analog Input/Output: AIO

IndyCB 입출력 포트

아래 그림은 신형 컨트롤 박스 IndyCB에 장착된 I/O 포트의 구성을 보여준다. 총 32채널의 DIO와 8채널의 5V DIO, 그리고 4채널의 AIO로 구성되어 있다.


Indy Control Box의 I/O 포트 구성

  • 16채널 24V DI
  • 16채널 24V DO (NPN Tool Outputs 및 PNP DO)
  • 8채널 5V DI, 8채널 5V DO,
  • 2채널 0-10V AI
  • 2채널 0-10V AO

STEP GPIO 디지털 입출력 포트

Indy7 이전 버전의 컨트롤 박스에서는 외부에서 따로 I/O 포트가 없기 때문에, 기본적으로 STEP에 있는 GPIO 포트를 이용하여 디지털 입출력 통신을 헤야 한다 1.

아래 사진은 STEP의 입출력 기능 포트들을 보여주는데, 16핀의 GPIO 포트를 볼 수 있다.


STEP의 입출력 포트들

GPIO의 핀 번호는 아래 그림과 같다. Indy Framework는 STEP의 GPIO 핀들 중 14핀을 아래 에서처럼 7개의 5V DI 핀과 7개의 DO 핀으로 사용 할 수 있게 한다.


GPIO Pin Number on STEP

Pin GPIO Mapped Name Pin GPIO Mapped Name
1 Safety Out 14 STEP_DO_06
2 STEP_DO_02 15 STEP_DO_05
3 STEP_DO_01 16 STEP_DO_04
4 STEP_DO_00 17 STEP_DO_03
5 Safety In 18 VCC
6 STEP_DI_06 19 VCC
7 STEP_DI_05 20 GND
8 STEP_DI_04 21 GND
9 STEP_DI_03 22 GND
10 STEP_DI_02 23 GND
11 STEP_DI_01 24 GND
12 STEP_DI_00 25 GND
13 NC
GPIO Pin Mapping on STEP

SmartDIO를 이용한 디지털 입출력 제어

SmartDIO는 IndyCB와 STEP의 디지털 입출력 포트의 각 핀들을 매핑하여 이를 쉽게 사용할 수 있게 해주는 소프트웨어적인 장치이다. SmartDIO의 입력과 출력은 각각 32개씩 (00-31) 존재하며 SmartDIO의 각 번호에 매핑된 DIO 포트와 핀의 정보는 아래 표와 같다.

SmartDIO Port & Pin Mapping

SmartDIO Index Mapped Port Name Pin Name
SmartDI_00-15 [CB] 24V Digital Inputs Port DI_1-16
SmartDI_16-19 [CB] 5V Digital Inputs Port 5V_DI_1-4
SmartDI_20-26 [STEP] 5V Port0 STEP_DI_00-06
SmartDO_00-07 [CB] 24V NPN Tool Ouputs Port TO_1-8
SmartDO_08-15 [CB] 24V PNP Digital Ouputs Port DO_1-8
SmartDO_16-19 [CB] 5V DO Port 5V_DO_1-4
SmartDO_20-26 [STEP] 5V Port1 STEP_DO_00-06

SmartDIO는 I/O 각각 32개씩 존재하나 추후 확장성을 위해 만들어진 쓰지 않는 번호도 존재한다.

IndyCB를 사용할 경우 [CB] 표시된 포트를 모두 사용할 수 있으며, STEP의 GPIO는 컨트롤박스 내부 전원 제어용으로 사용되기 때문에 STEP GPIO를 지원하지 않는다. I/O 보드가 없는 구형 컨트롤 박스나 STEP을 단독으로 사용할 경우 [STEP] 표시된 포트의 SmartDIO만 사용 가능하다.

참고

SmartDIO의 값은 HIGH (1) 또는 LOW (0)이며, 일반적인 DIO에서 사용하는 값과 동일하다.

SmartAIO를 이용한 아날로그 입출력 제어

SmartAIO도 마찬가지로 IndyCB의 아날로그 포트의 각 핀을 매핑하여 이를 쉽게 사용할 수 있게 해주는 소프트웨어적인 장치이다 (STEP GPIO는 아날로그 입출력을 지원하지 않는다). SmartAIO의 입력 및 출력은 각각 4개씩 (00-03) 존재하며 SmartAIO 각 번호에 매핑된 AIO 포트와 핀의 정보는 아래 표와 같다.

SmartAIO Port & Pin Mapping

SmartAIO Index Mapped Port Name Pin Name
SmartAI_00-01 [CB] 0-10V Analog Inputs Port AI_1-2
SmartAO_00-01 [CB] 0-10V Analog Outputs Port AO_1-2

SmartAIO는 각각 4개씩 존재하나 SmartDIO경우와 마찬가지로 모든 번호를 사용하고 있지 않다.

참고

SmartAIO의 값은 정수 0~10000이다. 0의 값은 0V이며, 10000은 10V이다.

Conty에서의 사용

뉴로메카 티칭펜던트 앱 Conty에서는 설정 메뉴에서 아래 그림과 같이 SmartIO의 Port&Pin Map을 확인할 수 있다. 또한 Servo/SmartIO 메뉴에서는 DIO와 AIO를 테스트 해 볼 수 있다. 이를 통해 로봇 모션 프로그래밍과 함께 SmartIO를 통한 DIO, AIO 제어도 가능하다 (자세한 사용 방법은 "Indy7 사용자 매뉴얼 문서" 참조).


SmartIO Mapping Guide UI in Conty


SmartIO control panel in Conty

기타 사용 방법

SmartIO를 이용한 DIO 및 AIO 제어는 Conty 뿐만이 아니라 ModbusTCP, 전용통신에서도 동일하게 지원된다. 또한 SW 개발 레벨인 SharedMemory API에서도 지원하기 때문에, SW 엔지니어도 이를 통해 쉽게 입출력 제어가 가능하다. 관련 문서는 아래 링크를 참고


  1. IndyRP는 STEP이 컨트롤 박스 외부에 있기 때문에, STEP의 GPIO 포트를 직접 사용하면 되고, Indy3/5/10은 컨트롤박스의 GPIO 포트가 STEP과 연결되어 있기 때문에 이를 사용하면 된다.