MELSEC PLC의 개요(PLC의 장점, 단점, 관련 용어)

1. PLC의 개요

1) PLC란

○ PLC : Programmable Logic Controller(범용 제어기기)

○ PLC의 정의 : 미국 전기 공업회 규격으로 디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통하여 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위하여 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세서를 제어하는 디지털 동작의 전자장치

 

<용어>

- Relay : 신호 라인의 연결과 단락을 제어하기 위하여 사용되는 전자기적으로 작동하는 전자 스위치

 

- Timer : 입력 신호를 받아서 설정 시간 경과 후에 회로가 열리거나 닫히는 접점을 가지고 있는 릴레이

 

- Counter : 입력 신호를 받아 수치가 증감하는 시기

 

- LSI : 대규모 집적 회로. 일반 IC보다 집적도를 한층 높여 한 개의 IC 속에 수천에서 수천만 개가 넘는 트랜지스터 등을 집적시킨 것

 

- Transistor : 규소나 게르마늄으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로 구성 요소이며 전류나 전압 흐름을 조절하여 증폭, 스위치 역할을 함

 

- 시퀀스제어 : 미리 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 차례로 진행해 가는 제어

2) PLC의 구성도

○ PLC의 구조 : PLC의 구성도는 컴퓨터의 내부구조와 유사함 즉 일종의 산업 전용 컴퓨터임 다만 일반 PC에 비해 범용성이 낮음

3) PLC의 연산처리

○ PLC의 기본 동작

- PLC는 특별한 조건이 없으면 입력 ON/OFF를 체크해 스캔 프로그램을 반복해서 실행 이후 결과를 출력에 적용(특히, 반복 연산 방식을 이용해서 빠른 속도로 반복 수행)

 

- 외부 접점 인터럽트, 정주기 프로그램, 내부 접점 인터럽트 등 Task Program 및 기타 프로그램은 특별한 조건을 만나면 실행

4) PLC 내부의 흐름

○ PLC는 1 스캔의 동작으로 이뤄짐

○ 스캔이란 입력 상태 체크 -> 프로그램 진행 -> 출력 적용으로 이뤄지는 하나의 과정

○ PLC 동작으로 외부 신호로 입력 릴레이 동작 -> 입력 릴레이의 접점으로 시퀀스 프로그램 작동 -> 출력 릴레이의 동작 전송 -> 외부의 부하 동작으로 나타낼 수 있음

2. PLC의 특징

1) PLC의 장단점

○ 장점

 - 간단한 배선작업

 - 용이한 유지 및 보수

 - 무접점 회로 사용으로 신뢰성 및 수명 향상

 - 반도체 소자 사용으로 소비전력 및 설치면적 유리

 - 산술, 비교 등의 연산처리 가능

 

○ 장점

 - 초기 PLC의 경우 제조회사마다 프로그램이 달라 호환성 없음

 - 소규모 시스템의 경우 릴레이 제어 방식보다 많은 비용 소요

2) PLC의 기능

○ Sequencing : 디지털 입, 출력 제어

 - 각종 스위치, 센서의 ON/OFF 정보 등

 

○ 로직 연산 : AND, OR, NOT, XOR 등

 - Bit 및 Word 단위로 연산

 

○ 산술 연산 : ADD, SUB, MUL, DIV, PID 연산 등

 - 실수의 가감승제, 삼각함수 연산 등

 

○ Timer : TON, TOF, TMR, TRTG, TP, 시간지정 펄스 등

- 시간 지연, 시간 적산, 펄스 신호 등

 

○ Counter : CTU, CTD, CTUD, CTR, 입력 펄스의 수 카운팅 등

 - 저속의 접점 개폐수 카운팅 등

 

○ 아날로그 입력 : 전류, 전압, 온도 등

 - 아날로그 신호를 받아 디지털 수치화

 

○ 아날로그 출력 : 전류, 전압, 온도 등

 - 디지털 수치를 아날로그화

 

○ 고속 펄스 입력 : 고속으로 입력되는 펄스의 수 카운팅 등

 - HSC모듈, Encoder와 Pulse Generator 등의 고속펄스 입력

 

○ 펄스 입, 출력 : Stepping, Servo 모터 제어 등

 - Stepping/Servo Motor Driver 구동 펄스

 

○ 통신 : 통신을 이용한 데이터의 이동 및 제어 등

 - Ethernet 등을 이용하여 원거리 기기 제어