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연산 처리 방식의 차이

PLC 는 프로그램을 순차적으로 연산하는 직렬 처리 방식을 사용합니다.

릴레이는 여러 회로가 전기적인 신호에 의해 동시에 동작하는 병렬 처리 방식입니다.

접점 수의 제한

PLC는 동일 접점에 대하여 프로그램 용량 내에서 사용 횟수 무제한입니다.

릴레이는 1개당 가질 수 있는 접점 수에 한계가 있으며, 동일 접점에 대해

사용 횟수에 제한이 있습니다.

접점, 코일의 위치 제한

코일 이후에 접점이 올 수 없습니다.

오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 회로를 구성할 수 없습니다.

위에서 아래 방향으로 흐르는 회로를 구성할 수 없습니다.

CPU의 연산 처리

CPU가 연산을 시작하면 입력 모듈의 접점 상태를 확인하여 사용자가 작성한 스캔 프로그램을 수행하고 프로그램 내용에 따라 출력 모듈을 통해 출력을 주게 됩니다.

위 과정을 1스캔이라고 부르며 CPU는 위 과정을 고속으로 반복작업 합니다.

프로그램 작성 개요

프로그램을 하기 앞서 변수에 대해 알아야 합니다.

변수는 크게 직접 변수와 네임드변수가 있습니다.

직접 변수는 별도의 선언 없이 식별자의 위치를 직접 표현합니다.

메이커에 의해 정해진 메모리 영역의 식별자와 주소를 사용하고,

사용자가 변수의 이름이나 형태 등의 선언이 없습니다.

입출력 변수와 내부 메모리 변수의 크기는 기종에 따라 차이가 있습니다.

글로파 PLC에서의 직접 변수는 퍼센트 문자 (%) 로 시작합니다.

그 다음에 위치 접두어가 옵니다. 입력의 경우 %I , 출력의 경우 %Q , 내부메모리의 경우

에는 %M을 사용합니다.

그 뒤로는 크기 접두어가 오게 됩니다.

( Bit : X , Byte : B , Word : W , Double Word : D , Long Word : L )

접두어 I , Q , M 은 각각 Input (입력) , Output (출력) , Memory (내부 메모리) 이며,

크기 접두어는  X : 1비트

                     B : 1 바이트 (8비트)

                     W : 1 워드 (16비트)

                     D : 1 더블워드 (32비트)

                     L : 1 롱워드 (64비트)

의 크기를 가집니다.

두번째로 네임드 변수는 변수 이름과 종류, 데이터 형과 메모리 할당을 유저가 선언하고 사용합니다.

변수의 이름은 한글과 한자는 8자까지 영문은 16자 까지 선언이 가능합니다.

빈 칸을 포함해서는 안되며 영문자는 모두 대문자로 인식됩니다.

한글과 영문, 숫자 및 언더바 ( _ ) 를 조합하여 사용이 가능합니다.

네임드 변수의 예 ) 모터1, RED램프, 전진_센서, BCD, Auto_Manual, Motor2 등등

네임드 변수의 종류는 4가지가 있습니다.

VAR 는 읽고 쓸 수 있는 일반적인 변수이고

VAR_RETAIN 은 정전 후 복전 시 값이 유지되는 변수입니다.

VAR_CONSTANT 는 읽기 전용 변수이고

VAR_EXTERNAL 은 외부 변수또는 여러 프로그램에서 같이 쓸수 있는 글로벌 변수입니다.

글로벌 변수는 하나의 프로젝트에 포함되는 여러 개의 프로그램에서 공통으로 사용할 수 있는 변수 입니다.

다음 포스팅에서는 메모리의 주소를 할당하는 방법

에 대해 다뤄보겠습니다.

위 내용은 LS 산전의 메뉴얼을 토대로 작성되었습니다.

잘못된 부분은 지적해 주시면 정정하겠습니다.

안녕하세요~

이번에는 PLC의 구조에 대해 알아보려 합니다.

일단 하드웨어를 보면 중앙처리장치인 CPU가 있겠습니다.

그리고 외부 기기와의 신호를 주고받는 입력과 출력부가 있고

전원을 공급하는 전원이 있습니다.

중앙 처리 장치(CPU)는 메모리에 저장되어 있는 프로그램을 해독해서

내용을 처리해주고, 고속 반복 실행을 합니다. 데이터의 처리는

당연히 2진수로 처리하겠죠? 0과1 밖에 모르니까

메모리의 종류도 대표적으로 RAM, ROM, FLASH 메모리가 있는데,

RAM - 읽기 쓰기 가능, 일시적 정보 저장, 휘발성

ROM - 읽기 전용, 고정된 정보의 저장, 불휘발성

FLASH 메모리 - RAM의 읽고 쓰기 기능과 ROM의 불휘발성

과 같은 특징을 가지고 있습니다.

메모리의 내용을 살펴보면 아래와 같습니다.

시스템 메모리 - 시스템 프로그램을 저장. PLC의 기능과 성능을 결정.

프로그램 메모리 - 사용자가 작성한 프로그램을 저장.

데이터 메모리 - 입력과 출력, 내부 릴레이, 타이머, 카운터 등의 정보를 저장.

사실 저도 위의 내용들을 평소에 들어보긴 했지만 PLC를 하면서

직접 다룰일은 없었던거 같습니다. 다시 말하면 몰라도 크~게는 상관

없다는 말씀!

(지극히 개인적인 생각입니다. 고수가 되려면 다 알아야겠죠?)

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그럼 입출력부에 대해 보겠습니다.

일단 외부 기기와의 접속이 용이해야겠지요?

또한 전기적 규격도 일치해야 합니다. 24V짜리를 220V에 연결하면

안되니까요.

외부 기기로부터 노이즈도 차단해야 합니다. 노이즈 타면 오동작을

하니까요..

입력부는 기본적으로 외부 기기로부터의 신호를 CPU로 전달해주는

기능을 하며, 입력의 종류로는 TR(DC), SSR(AC) 등이 있습니다.

출력부는 반대로 내부 연산의 결과를 외부에 접속된 기기에 전달해

주는 역할을 하고, 종류는 릴레이 출력, 트랜지스터 출력, SSR 출력

이 있습니다.

출력의 종류를 보면 릴레이출력, 트랜지스터 출력, SSR 출력이 있는데,

릴레이 출력은 직류와 교류 모두 사용이 가능하고 기계적 접점이며, 유접점입니다.

트랜지스터 출력은 직류 전원 부하에 사용되고, 전기적 접점이며 무접점입니다.

SSR 출력은 교류 전원 부하에 쓰이고, 전기적 접점이며 무접점입니다.

릴레이 출력은 접점의 기계적, 전기적 수명의 한계 때문에 접점의 개폐가 빈번할 경우 무접점 출력을 사용하는 편이 좋습니다.

※ 본 내용은 메뉴얼을 토대로 해석되었으며 틀린 부분이나 오타를 지적해주시면 감사하겠습니다 !

* 메뉴얼의 내용을 토대로 하였습니다.

  오타나 잘못된 부분은 지적해 주시면 감사하겠습니다.

PLC의 정의

- 각종 기계나 프로세서 등의 제어를 위하여 Logic, Sequence, Timer, Counting 및 연산기능 등을 내장하고 있으며 프로그램을 작성할 수 있는 메모리를 갖춘 제어장치

PLC의 기능

- 시퀀스 - 디지털 입력, 출력 제어

- Logic 연산 - AND, OR, NOT, XOR, etc.

- 산술 연산 - 각종 산술 연산(가감승제), PID 연산

- 타이머 - 시간 지연, 시간 적산, 시간 지정 펄스 등

- 카운터 - 입력 펄스의 수 카운팅

- 아날로그 입력 및 출력 - 전류, 전압, 온도 등

- 고속 펄스 입력 - 고속으로 입력되는 펄스의 수 카운팅

- 펄스열 출력 - 스테핑, 서보 모터 제어

- 통신 - 통신을 이용한 데이터의 이동 및 제어

PLC의 발달

- 기존의 릴레이 제어반의 문제점을 해결하기 위해 GM사에서 개발을 요청하여 Modicon(슈나이더), Allen-Bradley(로크웰) 등 개발.

- PLC 가격의 하향화에 따라 산업전반에 걸쳐 사용되고 있음.

* 릴레이 제어반의 문제점

  실 배선이 필요하여 회로구성이 복잡. 릴레이 접점의 접촉 신뢰성이 취약. 제어의 내용 변경이 어렵고 복잡. 제어장치가 대형화됨(공간의 제약).

릴레이제어와 PLC제어 비교

PLC의 적용 분야

- PLC는 공장 자동화와 FMS (Flexible Manufacturing System)에 따라 소규모 공작 기계에서 대규모 설비에 이르기까지 산업의 전분야에 걸쳐 적용.

제철, 제강 - 하역, 원료 수송, 압연 라인 제어

화학, 섬유 - 원료 출하, 원료 투입, 반응 온도, 염색 라인

자동차 산업 - 전송 라인, 조립 라인, 도장 라인

기계 산업 - 공작 기계, 산업용 로봇 제어, Servo 모터

물류 산업 - 자동 창고, 컨베이어, 하역 설비, 반송 라인

상하수도 - 정수장, 하수 처리장, 송수 배수 펌프 제어

공장 설비 - 전력 감시, 각종 유틸리티 감시 및 제어