스마트 생산과 자동화: 이산제어와 PLC 타이머 및 카운터

본 내용은 " 명지대학교 산업경영공학과 스마트 생산과 자동화 11주차 강의내용 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.10.11

문서 내 토픽

• 1. PLC 타이머 (Timer)

  입력과 출력 사이에 시간 지연이 필요한 경우 사용된다. TON(타이머 ON)은 입력 신호 후 T만큼 시간이 지난 후 타이머가 ON 상태가 되며, TOFF(타이머 OFF)는 입력 신호가 끝난 뒤 T만큼의 시간이 지난 후 타이머가 OFF 상태가 된다. 접착공정의 경화 시간, 냉각시스템의 송풍기 지연 운전 등에 활용된다. 사다리 논리도에서만 시간 지연을 표시할 수 있다.

• 2. PLC 카운터 (Counter)

  입력 펄스를 계수하는 장치로, CTU(업 카운터)는 입력 펄스당 +1씩 증가하고, CTD(다운 카운터)는 입력 펄스당 -1씩 감소한다. 리셋 신호를 받으면 초기값으로 돌아간다. 병 포장 시 개수 계산, 상자 개수 계산 등 생산 공정의 자동화에 필수적이다.

• 3. 사다리 논리도 (Ladder Logic Diagram)

  전기 회로도 형태로 논리 제어를 표현하는 방법이다. 진리표, 불리언 대수식, 논리망 도표와 달리 시간 지연을 표시할 수 있다. 각 단(rung)은 입력 조건과 출력을 나타내며, 병렬 및 직렬 연결로 복잡한 제어 로직을 구현할 수 있다. PLC 프로그래밍의 기초가 된다.

• 4. PLC (Programmable Logic Controller)

  디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 갖춘 마이크로컴퓨터 기반 소프트웨어 제어기로, 기계 및 공정 제어에 사용된다. 프로세서, 메모리, 전원공급장치, I/O 모듈, 프로그래밍 장치로 구성되며, 프로그램 용이성, 재프로그래밍 가능성, 공간절약, 고 신뢰성 등의 장점이 있다. 현장에서 입력을 받아 즉시 출력이 가능하다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. PLC 타이머 (Timer)

  PLC 타이머는 산업 자동화에서 매우 중요한 기능입니다. 타이머는 특정 시간 간격을 측정하고 제어하는 데 사용되며, ON-delay, OFF-delay, 펄스 타이머 등 다양한 유형이 있습니다. 이러한 타이머들은 프로세스 제어, 신호 대기, 장비 보호 등 여러 목적으로 활용됩니다. 타이머의 정확성과 신뢰성은 생산 효율성과 안전성에 직접적인 영향을 미치므로, 올바른 설정과 유지보수가 필수적입니다. 현대 PLC 시스템에서 타이머는 프로그래밍이 간편하고 유연하게 구성할 수 있어 산업 현장에서 널리 사용되고 있습니다.

• 2. PLC 카운터 (Counter)

  PLC 카운터는 이벤트 발생 횟수를 계산하는 필수적인 기능으로, 생산량 관리, 품질 검사, 장비 유지보수 주기 결정 등에 활용됩니다. 증가 카운터, 감소 카운터, 양방향 카운터 등 다양한 형태가 있으며, 각각의 용도에 맞게 선택하여 사용할 수 있습니다. 카운터는 타이머와 함께 사용되어 더욱 복잡한 제어 로직을 구현할 수 있습니다. 카운터의 정확한 동작은 생산 데이터의 신뢰성을 보장하고, 이를 통해 생산 효율성 개선과 비용 절감이 가능합니다. 따라서 카운터의 올바른 이해와 활용은 PLC 프로그래밍에서 매우 중요합니다.

• 3. 사다리 논리도 (Ladder Logic Diagram)

  사다리 논리도는 PLC 프로그래밍의 가장 직관적이고 널리 사용되는 방식입니다. 전기 회로도와 유사한 형태로 표현되어 산업 현장의 기술자들이 쉽게 이해하고 수정할 수 있습니다. 좌측 전원선과 우측 중성선 사이에 다양한 접점과 코일을 배치하여 제어 로직을 구성합니다. 사다리 논리도는 복잡한 제어 시스템도 명확하게 표현할 수 있으며, 유지보수와 트러블슈팅이 용이합니다. 다만 매우 복잡한 로직의 경우 가독성이 떨어질 수 있다는 한계가 있습니다. 그럼에도 불구하고 산업 표준으로 인정받고 있어 PLC 프로그래밍을 배우는 첫 단계에서 필수적입니다.

• 4. PLC (Programmable Logic Controller)

  PLC는 현대 산업 자동화의 핵심 기술로, 반복적인 제어 작업을 자동으로 수행하는 전자 장치입니다. 높은 신뢰성, 유연한 프로그래밍, 강력한 처리 능력을 갖추고 있어 제조업, 에너지, 화학, 식품 등 다양한 산업에서 광범위하게 사용됩니다. PLC는 입력 신호를 받아 프로그래밍된 로직에 따라 처리한 후 출력 신호를 제어합니다. 기술 발전에 따라 성능이 향상되고 가격이 저렴해지면서 중소 규모 자동화 시스템에도 적용되고 있습니다. PLC의 도입은 생산성 향상, 에러 감소, 안전성 증대 등 많은 이점을 제공하므로 산업 현장에서 필수적인 기술입니다.