전기 분야의 PLC: 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러 설명

전기 엔지니어, 제조업체, 산업 관리자 또는 공장 유통업체로서 전기 프로젝트를 자동화해야 합니다. 이제 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러 또는 PLC의 도움으로 기계와 장비를 제어할 수 있습니다.

전기에서 PLC가 무엇을 의미하는지, 어떻게 작동하는지 알아봅시다. 또한, 일상생활에서 프로그래머블 로직 컨트롤러 유형과 이점도 배울 것입니다.

전기공학에서 PLC란 무엇인가?

프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC)는 여러 부분으로 구성된 특수 산업용 컴퓨터입니다. 실제로 입력에서 프로그래밍된 데이터를 수신한 다음 출력과 함께 작업 지침을 기계로 전송합니다. 따라서 기본적으로 PLC는 내부 프로그래밍의 도움으로 장비의 기능을 자동화할 수 있습니다.

예를 들어, PLC를 사용하여 다음을 제어할 수 있습니다.

모터
스위치기어
밸브
로봇 팔
센서
안전 차단 장치
& 컨베이어 벨트 등

즉, 제조 산업에 종사하고 있다면 여러 개의 수동 스위치가 필요 없습니다. 또한 복잡한 전선과 하드웨어도 없앨 수 있습니다.

프로그래밍 가능 논리 컨트롤러는 거칠고 힘든 환경(매우 높고 매우 낮은 온도)에서 쉽게 작동할 수 있습니다. 따라서 산업의 모든 전기화학 작업을 쉽게 관리할 수 있습니다.

PLC의 주요 구성 요소

프로세서/CPU 모듈: 이 부분은 중앙 처리 장치라고도 불립니다. 주어진 프로그램을 받아서 2진 코드(0과 1)의 조합인 기계어로 바꿉니다.
입력 어셈블리: 이 부분은 프로세서에서 컨트롤러로 입력 신호를 전송하는 역할을 합니다.
출력 어셈블리: 출력 어셈블리는 실행된 데이터를 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러에서 실제 세계로 전송합니다. 여기서 실제 세계는 우리 주변의 PLC의 다양한 응용 프로그램을 의미합니다.
커뮤니케이션 카드: 제조 단위에 여러 개의 PLC가 설치되어 있다고 가정해 보겠습니다. 그러면 전체 시스템이 이러한 카드를 통해 서로 통신합니다.
장착/랙: 랙을 사용하면 PLC의 여러 부분을 한곳에 결합할 수 있습니다. 그래서 모든 PLC 구성 요소에 공간을 제공하기 때문에 하우징이라고도 합니다.
전원 공급 장치: 전원 공급 장치의 도움으로 프로그래머블 로직 컨트롤러에 필요한 전류를 공급합니다. 일반적인 전력 값은 120V AC 및 24V DC입니다.
프로그래밍 유닛 또는 인터페이스: 모든 PLC에는 자체 프로그래밍 코드와 소프트웨어가 있습니다. PLC 프로그래머의 도움을 받은 후 개인 노트북에서도 PLC 장치를 프로그래밍할 수 있습니다.
메모리: 일반적으로 메모리는 별도의 카드에 존재하거나 프로세서/CPU의 일부일 수도 있습니다. 데이터를 저장하고 프로그램을 기억하여 할당된 기능을 자동화합니다.
입출력(IO) 카드: 이 카드는 PLC 장치를 업계의 다른 기기에 연결합니다. 아날로그와 디지털의 두 가지 유형이 있습니다.

프로그래머블 로직 컨트롤러는 어떻게 작동하나요?

PLC의 위의 부분을 배웠으므로 PLC 장치의 작동을 쉽게 이해할 수 있을 것입니다. 그러면 기계와 다른 공장 프로세스를 어떻게 제어할까요?

프로그래머블 로직 컨트롤러는 귀하의 지시에 따라 작동합니다. CPU는 PLC의 두뇌라고 할 수 있습니다.
프로그램을 읽고 입력 내용을 이해한 후 마지막으로 다음에 무엇을 할지 결정합니다.
스위치나 센서 등의 입력장치를 PLC에 연결하면 신호가 밸브, 조명, 모터 등의 제어 요소로 전송됩니다.
이들은 출력으로 작용합니다. 그 후, 전원 공급 장치는 AC 전압에서 DC 전압을 생성하여 PLC가 제대로 작동할 수 있도록 합니다.

메모:

PLC 프로그램을 업로드하기 위해 랩탑이나 컴퓨터를 사용할 수도 있습니다. 결국 CPU 프로세서가 출력을 생성합니다. 즉 모터를 켜거나 끄고 밸브를 여는 것입니다.

PLC의 종류

오늘 우리가 알아볼 7가지 주요 프로그래머블 로직 컨트롤러 유형은 다음과 같습니다!

1. 모듈러 PLC

모듈러 PLC에서는 여러 통신 포트와 프로세서가 있는 기본 장치가 있습니다. 모듈러 시스템의 기능을 높이기 위해 소형 모듈을 추가할 수도 있습니다. 따라서 사용자는 다양한 I/O 모듈을 결합할 수 있는 옵션이 더 많습니다. 이렇게 하면 사용자 정의 애플리케이션 요구 사항이 충족됩니다.

2. 고정형 프로그래머블 로직 컨트롤러

이러한 PLC는 고도로 전문화된 프로젝트를 위해 제조되며 설치 후에는 쉽게 수정할 수 없습니다. 그러나 이러한 PLC를 사용하여 여러 반복 작업을 수행하려는 경우 비용 절감 솔루션을 제공합니다. 일반적으로 사람들은 매개변수가 거의 동일하게 유지되는 프로세스에 이 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러를 선택합니다.

3. 미니 PLC

이름에서 알 수 있듯이, 이들은 작고 저렴한 로직 컨트롤러입니다. 전기 엔지니어나 산업 관리자인 사용자는 간단한 프로젝트에 이를 활용합니다. 그러나 Mini PLC의 입력 및 출력 포인트 수는 대형 프로그래머블 컨트롤러에 비해 적습니다.

가장 좋은 점은 매우 빠르고 번거롭지 않게 설치할 수 있다는 것입니다. 대부분 펄스 출력 및 디지털 및 아날로그 출력과 같은 내장 속성이 제공됩니다.

4. 안전 PLC

~에 KDM스틸, 우리는 산업 자동화에서 안전한 운영을 보장하기 위해 안전 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러를 설계합니다. 귀하의 인력, 기계 및 기타 장비는 글로벌 안전 SOP(예: IEC 61508).

귀하의 안전 PLC는 문제 진단, 장애 내구성 및 높은 효율성의 기능을 갖추고 있습니다.

5. 마이크로 PLC

마이크로 PLC의 복잡도 수준은 모듈식 설계와 미니 PLC 모델 사이에 있습니다. 이러한 장치는 소형이며 두 개 이상의 프로젝트를 동시에 처리할 수 있습니다. 또한 랙 유닛 및 확장 카드와 같은 추가 하드웨어 부품도 필요하지 않습니다.

더불어 마이크로 프로그래밍 가능 로직 컨트롤러는 이더넷 네트워크 프로토콜과 함께 제공됩니다. 따라서 공장이나 시설 아키텍처에 빠르게 통합할 수 있습니다.

6. 나노 프로그래머블 로직 컨트롤러

나노 PLC는 다음과 같은 이유로 최신 버전의 컴퓨터화된 컨트롤러입니다.

고속처리 및 정확성
초소형 사이즈
고급 마이크로 컨트롤러
프로그래밍을 수행하기 위한 매우 구체적인 소프트웨어 도구

패턴 매칭, 축 이동, 머신 비전 및 객체 인식을 포함하는 복잡한 애플리케이션에서 나노 PLC를 사용할 수 있습니다.

7. 내장 전원 공급 장치가 있는 PLC 및 내장 전원 공급 장치가 없는 PLC

일반적으로 이러한 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러는 전원 공급 장치를 기준으로 분류합니다.

내장 전원 공급 장치: 이미 전원 공급 장치가 설치된 PLC는 기계 내부에 DC 48 또는 DC 24의 DC 전압을 갖습니다. 이 경우 추가 배터리가 필요하지 않습니다.

외부 소스 필요: 여기 PLC에는 내장 전원이 없습니다. 즉, 변압기/배터리와 같은 외부 전원에 연결해야 합니다.

PLC(Programmable Logic Controller)의 기능

진단 및 문제 해결

로직 컨트롤러는 많은 진단 기능을 제공하며, 이를 통해 장비의 문제를 식별할 수 있습니다. 오류 메시지와 오류에 대한 기타 자세한 통찰력을 볼 수 있습니다. 따라서 유지 관리 프로세스가 훨씬 쉬워집니다.

알람 관리

공장에서 비상 상황이 발생하면 울리도록 알람을 설정했다고 가정해 보겠습니다. 이때 PLC가 도움이 됩니다. PLC는 다양한 상황을 끊임없이 분석하고 무언가가 한계를 초과하면 알람을 켭니다.

어떻게 그럴 수 있을까요? 당신은 이미 이런 종류의 상황에 대한 반응을 보이도록 PLC를 프로그래밍했기 때문입니다.

순차 제어

예를 들어, 공장에서 강철을 생산하고 있고 이 전체 작업은 특정 순서에 따라 단계별로 진행되어야 합니다. 이 정보를 로직 컨트롤러의 메모리에 저장했기 때문에 모든 것이 올바른 순서로 수행되도록 할 것입니다.

논리 제어

PLC는 또한 많은 논리 함수의 실행과 제어에 능숙합니다. 스위치와 센서에서 입력 신호를 받습니다. 그런 다음 프로그래밍된 논리 규칙을 적용하여 특정 응답을 결정합니다. 따라서 PLC는 센서에서 데이터를 수신할 수 있습니다. 해당 정보를 기반으로 모터의 속도를 언제 조정해야 하는지 결정할 수 있습니다.

산업 안전

작업자와 장비를 돌보고 싶죠? 걱정하지 마세요. 로직 컨트롤러는 산업용 제어 패널이 국제 안전 표준을 준수하도록 돕습니다. 앞서 논의한 대로 안전 PLC는 공격이나 비상 상황에서 정지 기능을 시작합니다. 따라서 사고를 방지하기 위해 전체 기계가 꺼집니다.

전기 프로젝트에서 PLC를 사용하면 얻을 수 있는 10가지 장점

PLC의 장점은 다음과 같습니다.

스캔 시간과 구현 속도가 매우 빠릅니다.
또한 제조 공장의 다른 컴퓨터와도 통신할 수 있습니다.
그들의 프로그래밍 언어는 누구나 이해하기 매우 쉽습니다.
PLC는 기본 모델이 매우 저렴하기 때문에 다양한 가격대로 구매할 수 있습니다. 게다가 스타트업과 소규모 사업주가 이런 이유로 자주 사용합니다.
PLC의 계산 능력 덕분에 프로젝트 비용을 거의 정확하게 계산할 수 있습니다.
프로그래머블 로직 컨트롤러에 대한 전문 교육은 없습니다. 소프트웨어에 프로그램만 제공하면 모든 것이 준비됩니다.
그들은 물리적 크기가 작습니다. 따라서 설치를 위해 별도의 넓은 공간을 마련할 필요도 없습니다.
PLC는 에너지 효율적이며 전기를 많이 소모하지 않습니다.
로직 컨트롤러는 실시간으로 작동하므로 센서 데이터의 모든 변경 사항에 신속하게 대응할 수 있습니다. 따라서 긴급 상황이나 비상 상황이 있을 때마다 신속한 조치가 보장됩니다.
PLC의 유지 관리 비용에 대해 이야기한다면, 그것은 매우 낮습니다. 즉, 이것은 제조 다운타임을 줄이기 위한 좋은 장기 투자입니다.

프로그래머블 로직 컨트롤러의 응용 분야

PLC의 많은 흥미로운 응용 프로그램이 아래에 나와 있습니다. 이러한 논리 컨트롤러가 어떻게 모든 곳에서 확장되고 있는지 보고 놀라실 것입니다.

교통 신호등
발전 및 배전 시스템
전기부품의 자동작동
석탄의 지하 광산
놀이공원 놀이기구
유리, 종이 및 시멘트 제조 산업
화재 감지 시스템
롤러코스터 머신
문의 자동 개폐
스마트 헬스케어 및 농업 솔루션
엘리베이터와 에스컬레이터
자동 세차

또한 자동차 조립 라인, 통신 프로토콜, 식품 및 음료 포장에서 PLC가 사용되는 모습을 관찰할 수 있습니다.

마지막 생각

이 가이드에서 전기 시스템의 PLC에 대한 모든 관련 정보를 얻으셨기를 바랍니다. 보시다시피, 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러는 여러 산업 기계 및 장비에 유용합니다.

저희 팀은 귀하의 정확한 요구 사항에 맞게 PLC를 맞춤 제작할 수 있으며 PLC도 공급할 수 있습니다. 자동화 제어판 및 울타리. KDM에 문의하세요 오늘 무료 안내를 받고 즉시 견적을 받아보세요.

자주 묻는 질문

PLC 모델은 어떻게 선택할 수 있나요?

저희의 경험에 따르면, 다양한 요인을 분석한 후 새로운 PLC 장치를 선택해야 합니다. 예를 들어:

귀하의 시설의 전기 전압 용량
CPU의 처리 속도
매우 추운 또는 더운 제조 공장에 PLC를 원하는 경우 허용 가능한 온도 범위
귀하의 시스템에 연결할 수 있는 상당한 수의 출력 및 입력 포트
사용자 정의 애플리케이션을 위한 PLC 프로그래밍 언어
PLC 스캔 시간
공장 공간에 맞는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러의 물리적 크기

PLC의 수명은 얼마입니까?

평균 기간에 대해 이야기한다면, 그것은 다음과 같습니다. 5년에서 20년 PLC 구성품의 경우. 하지만 수명은 또한 얼마나 정기적으로 부품 유지 관리를 하는지에 따라 달라집니다.