PLC기초3_PLC소프트웨어의 구조

PLC소프트웨어의 구조

1) 하드 와이어드와 소프트 와이어드

종래의 릴레이 제어 방식은 일의 순서를 회로도에 전개하여 그곳에 필요한 제어 기기를 결합하여 리드선으로 배선 작업을 해서 요구하는 동작을 실현합니다. 이 같은 방식을 하드와이어드 로직 (Hardwired Logic) 이라고 합니다....

하드와이어드 로직 방식에서는 하드웨어(기기)와 소프트웨어가 한 쌍이 되어 있어, 사양이 변경되면 하드웨어와 소프트웨어를 모두 변경해야 하므로, 여러가지 문제를 발생시키는 원인이 됩니다. 따라서, 하드웨어와 소프트웨어를 분리하는 연구 끝에 컴퓨터 방식이 개발되었습니다.

컴퓨터는 하드웨어(Hardware)만으로는 동작할 수 없습니다. 하드웨어 속에 있는 기억 장치에 일의 순서를 넣어야만 비로서 기대되는 일을 할 수가 있습니다. 이 일의 순서를 프로그램이라 하며, 기억 장치인 이 메모리에 일의 순서를 넣는 작업을 프로그래밍이라 합니다.

이는 마치 배선작업과 같다고 생각하면 됩니다.

이 방식을 소프트와이어드 로직 (Softwired Logic) 이라 하며, PLC는 이 방식을 취하고 있습니다.

만약 릴레시 시퀀스로 처음 설계를 해서 제작을 완료했는데....

중간에 공정이 수정되어 시퀀스회로를 수정해야 한다면 이야 말로 대략난감일 수 밖에 없다.

전체 배선을 모조리 뜯어고치는 작업을 해야하는데 정말 어려워진다.

이건 실제 경험하지 않고는 도저히 체감할 수 없는 상황이지만 하여튼 릴레이 시퀀스회로를 변경하는 건 피하고 싶어질 것이다.

2) 릴레이 시퀀스와 PLC프로그램의 차이점

PLC는 LSI등 전자 부붚의 집합으로 릴레이 시퀀스와 같은 접점이나 코일은 존재하지 않으며, 접점이나 코일을 연결하는 동작은 소프트웨어로 처리되므로 실제로 눈에 보이는 것이 아닙니다.

또, 동작도 코일이 여자되면 접점이 닫혀 회로가 활성화되는 릴레이 시퀀스와는 달리 메모리에 프로그램을 기억시켜 놓고 수차적으로 내용을 읽어서 그 내용에 따라 동작하는 방식입니다.

PLC제어는 프로그램의 내용에 의하여 좌우됩니다.

따라서 사용자는 자유 자재로 원하는 제어를 할 수 있도록 프로그램의 작성 능력이 요구됩니다.

(가) 직렬 처리와 병렬 처리

PLC시퀀스와 릴레이 시퀀스의 가장 근본적인 차이점은 그림1-5에 나타낸 것과 같이 "직렬처리" 와 "병렬처리"라는 동작상의 차이에 있습니다.

PLC는 메모리에 있는 프로그램을 순차적으로 연산하는 직렬처리 방식이고 릴레이 시퀀스는 여러 회로가 전기적인 신호에 의해 동시에 동작하는 병렬처리 방식입니다. 따라서 PLC는 어느 한 순간을 포착해 보면 한 가지 일 밖에 하지 않습니다.

먼저 그림 1-6(a)의 시퀀스도로 PLC와 릴레이 동작상의 차이점을 설명합니다. 릴레이 시퀀스에서는 전원이 투입되어 접점 A와 B, 그리고 접점 D와 E가 동시에 닫히면, 출력 C와 F는 ON되고, 어느 한 쪽이 빠를수록 먼저 동작합니다.

이에 비하면 PLC는 연산 순서에 따라 C가 먼저 ON되고 다음에 F가 ON됩니다.

PLC와 릴레이의 동작상의 차이점을 그림 1-6(b)의 경우에서 살펴 보면 먼저 릴레이 시퀀스에서는 전원이 투입되면 접점 J가 닫힘과 동시에 H가 ON되어 출력되며 I는 동작될 수 없습니다.

PLC는 직렬 연산처리되므로 최초의 연산 때 G가 닫히면 I가 ON되고 J가 닫히면 H가 ON됩니다.

H가 ON되면 b접점 H에 의해 I는 OFF됩니다.

(나) 사용 접점수의 제한

릴레이는 일반적으로 1개당 가질 수 있는 접점 수에 한계가 있습니다.

따라서 릴레이 시퀀스를 작성할 때에는 사요하는 접점 수를 가능한 한 줄여야 합니다.

이에 비하여 PLC는 동일 접점에 대하여 사용 횟수에 제한을 받지 않습니다.

이는 동일 접점에 대한 정보(ON/OFF)를 정해진 메모리에 저장해 놓고, 연산할 때 메모리에 있는 정보를 읽어서 처리하기 때문입니다.

(다) 접점이나 코일 위치의 제한

PLC 시퀀스에는 릴레이 시퀀스에는 없는 약속 사항이 있습니다.

그 중 하나는 코일 이후 접점을 금지하는 사항입니다.

즉, PLC시퀀스에서는 코일을 반드시 오른쪽 모선에 붙여서 작성해야 합니다.

또, PLC시퀀스에서는 항상 신호가 왼쪽에서 오른쪽으로 전달되도록 구성되어 있습니다.

따라서, PLC시퀀스는 릴레이 시퀀스와는 다르게 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 회로나, 상하로 흐르는 회로 구성을 금지하고 있습니다.

릴레이 시퀀스로 구성했을 때 만약 설계가 잘 못 되어 있다면 하나의 센서가 감지되어 한 개의 동작만 해야하는데 여러개가 동시에 작동되는 오류도 발생되며 시퀀스 접점이 추가로 필요하다면 릴레이를 추가로 설치하여 접점을 늘릴수는 있지만 그만큼 배선을 많이해야하는 번거로움이 발생한다.