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전기/전기용어

PLC의 종류와 구조

PLC의 종류와 구조에 대해 간단하게 알아보겠습니다.
PLC (Programmable Logic Controller)는 외부로부터의 신호 (스위치, 센서 등)를 입력받아 본체에 저장된 프로그램에 따라 외부로 신호를 출력하는 제어 장치를 말합니다. 원래는 릴레이 회로의 대안으로 개발된 제어 장치이지만, 현재는 통신에서 계측까지 다양한 기능을 가지고 있습니다. 릴레이(계전기)를 이용한 회로는 접점이 제한적인 것, 배선을 재결선 하지 않으면 개조할 수 없는 것을 단점으로 들 수 있습니다. 즉 물리적 한계와 개조 시 장시간이 소요됩니다. 이것을 해결하려고 나온 것이 PLC입니다. PLC는 스위치와 센서로부터의 입력 신호 , 그리고 램프나 릴레이를 제어하는 출력 신호를 나누어 연결합니다. 간단히 말하면 PLC는 입력 · 출력 사이의 배선을 프로그램으로 구성하고 있다고 할 수 있습니다. 입력된 신호는 프로그램의 논리 회로에 의해 정해진 동작으로 변환되는 것입니다. 프로그램은 컴퓨터에 설치한 전용 소프트웨어로 생성이 가능하고, 전용 케이블을 이용하여 PLC 본체에 쓸 수 있습니다. 참고로 래더 언어는 프로그래밍 언어 중 하나입니다. 우리나라와 일본은 주로 래더 방식을 많이 사용하기 때문에, 모든 PLC가 래더 방식이라고 착각할 수 있습니다. 그러나 펑션 블록, 스트럭쳐 텍스트 방식 등 다양한 언어가 있습니다. 프로그램은 여러 번 수정하는 것이 가능하며, 모델에 따라 기기가 작동하는 동안에도 일부 변경될 수 있습니다. 이러한 기능을 런중 쓰기라고도 합니다.

PLC의 종류

PLC는 크게 모듈 타입 및 블록 타입이라는 종류가 있습니다.

미쓰비시 Q시리즈

모듈 타입

베이스라는 보드에 유닛을 추가하고 생산 공정에 맞게 사용자가 정의할 수 있는 PLC입니다. 미쓰비시에서는 Q시리즈가 모듈 타입에 해당합니다.장치는 전원 공급 장치, CPU 모듈, 입출력 카드 등 다수 존재하고 Ethernet 통신 및 서보 모터의 제어를 담당하는 특수 장치도 존재합니다. 많은 공장에서 사용되는 유형으로 개조 및 증설에도 대응 가능한 만능형 이라고도 할 수 있습니다. 단지 그 자유도 따라서, 선정에 어느 정도의 지식은 필요합니다.

미쓰비시 FX시리즈

패키지 타입

하나의 패키지에 CPU와 본체 전원부, 입출력 단자가 포함된 PLC입니다. 일체형 PLC라고도 부릅니다. 미쓰비시에서는 FX 시리즈가 일체형에 해당합니다. CPU와 입출력이 포함되어 있고, 저렴한 가격으로 설계가 가능하다는 것이 장점으로 들 수 있습니다. 그러나 패키지로 되어있으므로, 확장성 및 응용성이 낮은 것이 단점입니다. 즉, 비교적 간단한 시퀀스 회로를 구성하는 곳에 주로 사용됩니다. 고기능 유닛과 증설 유닛이 존재하지만, Q 시리즈에 비해 한계성이 명확합니다. 입출력 점수가 적은 비교적 작은 기계 시스템에 적합하고, 자격증 시험을 통해 PLC를 배우는 곳에도 사용됩니다.

디지털 입출력

우선 PLC는 현장의 스위치와 센서로부터의 입력 신호를 받아, 램프 및 기타 동력 장치로 출력 신호를 보냅니다. 이들은 간단한 ON / OFF (디지털 신호) 을 의미하며 이를 IO라고 표현합니다.(INPUT/OUTPUT)

아날로그 입출력

각종 계측기기에서 압력 · 온도 등의 물리적 정보를 아날로그 신호로 보내고 있습니다. 주로 4 ~ 20mA 전류값이나, 0~5V의 전압으로 표현하고, PLC는 그것을 연속적인 데이터로 취급합니다. 이러한 아날로그 입출력 신호를 Ai, Ao라고 표현합니다.

터치스크린

PLC는 생산 현장의 많은 정보 (디지털 신호,아날로그 신호)를 외부에 표시하는 것이 가능합니다. 그것을 담당하는 것이 터치스크린입니다. PLC의 입출력 상태를 인간에게도 알기 쉬운 그림과 그래프로 표현하고, 운영자가 생산 현장의 상황을 쉽게 파악할 수 있습니다.

통신 기능

최근 PLC는 PC와 연결하거나 다른 PLC와의 통신을 가능하게 하고 있습니다. 떨어져 있는 PLC와 정보를 공유하고, 더 광범위하고 안전한 시스템을 제공합니다. 요즘의 대부분의 FAB에서는 상위 PC에 생산 현장의 정보를 전송하여, 통합 시스템을 구축할 수 있습니다.

요약

릴레이 시퀀스회로를 프로그램으로 대체 한 장치가 PLC이다. 모듈 타입과 블록 타입의 두 종류가 있다. PLC는 생산 현장에서 다양한 확장성을 제공하고, 자동화의 중심에 있다.

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