plc란 무엇인가요?

1. PLC의 기본 개념

프로그래머블 컨트롤러는 컴퓨터 제품군에 속하며 산업용 제어 애플리케이션을 위해 설계 및 제조되었습니다. 초기 프로그래머블 컨트롤러는 프로그래머블 로직 컨트롤러(Programmable Logic Controller), 줄여서 PLC라고 불렸습니다. 주로 로직 제어를 구현하기 위해 릴레이를 대체하는 데 사용되었습니다. 기술의 발전으로 이 장치의 기능은 논리 제어의 범위를 크게 넘어섰습니다. 따라서 오늘날 이 장치는 프로그래머블 컨트롤러(Programmable Controller), 줄여서 PC라고 불립니다. 그러나 Personal Computer의 약어와 혼동을 피하기 위해 Programmable Controller는 PLC로 약칭합니다.

2 PLC의 기본 구조는 기본적으로 산업용 전용 장치입니다. 제어되는 컴퓨터의 하드웨어 구조는 기본적으로 그림과 같이 마이크로컴퓨터와 동일합니다.

a. 중앙 처리 장치(CPU)

중앙 처리 장치( CPU)는 PLC 제어 센터입니다. PLC 시스템 프로그램에서 할당한 기능에 따라 프로그래머로부터 입력된 사용자 프로그램 및 데이터를 수신하여 저장하며, 전원, 메모리, I/O 및 경고 타이머의 상태를 확인하고 사용자 프로그램의 구문 오류를 진단할 수 있습니다. PLC가 작동되면 먼저 현장의 각 입력 장치의 상태와 데이터를 스캐닝 방식으로 수신하여 각각 I/O 이미지 영역에 저장한 다음 사용자로부터 사용자 프로그램을 하나씩 읽어옵니다. 프로그램 메모리, 명령 해석 후 키를 누르십시오. 이 명령은 논리 또는 산술 연산의 결과가 I/O 이미지 영역 또는 데이터 레지스터로 전송되도록 지정합니다. 모든 사용자 프로그램이 실행된 후 I/O 이미지 영역의 각 출력 상태 또는 출력 레지스터의 데이터가 최종적으로 해당 출력 장치로 전송되며 이 사이클은 작업이 중지될 때까지 계속됩니다.

최근에는 PLC의 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해 듀얼 CPU를 사용하여 대형 PLC에 대한 이중화 시스템을 구성하거나 3개의 CPU 투표 시스템을 채택하는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 특정 CPU에 장애가 발생하더라도 전체 시스템이 정상적으로 실행될 수 있습니다.

b. 메모리

시스템 소프트웨어를 저장하는 메모리를 시스템 프로그램 메모리라고 합니다.

응용 소프트웨어를 저장하는 메모리를 사용자 프로그램 메모리라고 합니다.

C. 전원

PLC 전원은 전체 시스템에서 매우 중요한 역할을 합니다. 우수하고 안정적인 전원 공급 시스템이 없으면 제대로 작동할 수 없으므로 PLC 제조업체도 전원 공급 장치의 설계 및 제조를 매우 중요하게 생각합니다. 일반적으로 AC 전압 변동은 10(15) 범위 내에 있으며 다른 조치를 취하지 않고 PLC를 AC 전력망에 직접 연결할 수 있습니다.

PLC의 작동 원리

1. 스캐닝 기술

PLC가 작동되면 작업 프로세스는 일반적으로 입력 샘플링, 사용자 프로그램 실행 및 출력 새로 고침의 세 단계로 나뉩니다. 위의 세 단계를 완료하는 것을 스캔 주기라고 합니다. 전체 작업 동안 PLC의 CPU는 위의 세 단계를 특정 스캔 속도로 반복적으로 실행합니다.

(1) 입력 샘플링 단계 입력 샘플링 단계에서는 PLC가 모든 입력 상태와 데이터를 스캔 방식으로 순차적으로 읽어와 I/O 이미지 영역의 해당 단위에 저장합니다. 입력 샘플링이 완료된 후 사용자 프로그램 실행 및 출력 새로 고침 단계로 들어갑니다. 이 두 단계에서는 입력 상태 및 데이터가 변경되더라도 I/O 이미지 영역에 있는 해당 유닛의 상태 및 데이터는 변경되지 않습니다. 따라서 입력이 펄스 신호인 경우 펄스 신호의 폭은 어떤 상황에서도 입력을 읽을 수 있도록 한 스캔 기간보다 커야 합니다.

(2) 사용자 프로그램 실행 단계

사용자 프로그램 실행 단계에서 PLC는 항상 사용자 프로그램(래더 다이어그램)을 위에서 아래로 순서대로 스캔합니다.

각 래더 다이어그램을 스캔할 때 항상 래더 다이어그램의 왼쪽에 있는 접점으로 구성된 제어 회로를 먼저 스캔하고 왼쪽 먼저, 오른쪽, 먼저 접점으로 구성된 제어 회로에 대해 논리 연산을 수행합니다. 업, 다운, 그리고 논리 연산의 결과에 따라 시스템 RAM 저장 영역의 논리 코일의 해당 비트 상태를 새로 고치거나 I의 출력 코일의 해당 비트 상태를 새로 고칩니다. /O 이미지 영역; 또는 지정된 특수 기능 명령을 실행할지 여부를 결정합니다.

즉, 사용자 프로그램이 실행되는 동안 I/O 이미지 영역의 입력 지점의 상태와 데이터만 변경되지 않으며, 다른 출력 지점과 소프트웨어 장치는 변경되지 않습니다. 또는 시스템 RAM 저장 영역의 상태 및 데이터가 변경될 수 있으며, 위에 나열된 래더 다이어그램의 프로그램 실행 결과는 반대로 이러한 코일 또는 데이터를 사용하는 아래 나열된 모든 래더 다이어그램에 영향을 미칩니다. 위에 배열된 래더 다이어그램 아래 래더 다이어그램에서 새로 고쳐진 로직 코일의 상태나 데이터는 다음 스캔 사이클까지 그 위에 있는 프로그램에만 영향을 미칠 수 있습니다. (3) 출력 새로 고침 단계

사용자 프로그램을 스캔한 후 PLC는 출력 새로 고침 단계에 들어갑니다. 이 기간 동안 CPU는 I/O 이미지 영역의 해당 상태 및 데이터에 따라 모든 출력 래치 회로를 새로 고친 다음 출력 회로를 통해 해당 주변 장치를 구동합니다. 이때 PLC의 실제 출력입니다.

4. PLC의 현재 주요 브랜드

Panasonic, Siemens, Mitsubishi, Omron, Delta, Fujifilm