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1. PLC 구성장치

1. PLC 하드웨어 구성
   1.  제어연산부
      1. CPU (Central Processing Unit, 중앙처리장치)
         1. 명령을 해독
         2. 산술논리연산이나 데이터 처리를 실행하는 장치
      2. ALU (Arithmetic Logic Unit)
         1. 컴퓨터 명령어 내에 있는 연산과 논리 동작 담당
      3. RAM (Random Access Memory)
         1. 주기억장치
         2. PLC의 데이터 영역
         3. 사용자 프로그램을 저장하는 위치
      4. ROM (Read Only Memory)
         1. 읽기만 가능하고 쓸 수 없는 메모리
         2. EPROM은 수정이 가능한 ROM
      5. 프로그램 로더 (Program Loader)
         1. 프로그램 입력, 모니터링, 편집의 역할
         2. 프로그램을 주기억장치에 기억시키는 것을 로딩이라 함
   2. 입력부 (입력장치)
      1. 각종 스위치
      2. 검출 스위치
   3. 출력부 (출력장치)
      1. 제어결과를 실행하는 부분
   4. 입출력부의 요구 조건
      1. 외부기기와 전기적 규격이 일치해야 함
      2. 노이즈가 CPU로 전달되지 않도록 주의
         
         
         
         
2. PLC 메모리의 종류
1. 사용자 프로그램 메모리
   1. 작성한 프로그램이 저장되는 영역
   2. RAM에 저장
2. 데이터 메모리
   1. 입출력 릴레이, 보조 릴레이, 타이머와 카운터의 접점 상태 및 설정값, 현재값 등의 정보 저장
   2. RAM에 저장
3. 시스템 메모리
   1. PLC 제작사가 사용하는 메모리
4. 레지스터 메모리
   1. 짧은 기억을 위해 사용하는 메모리
   2. 현재 계산을 수행 중인 값을 저장하는데 사용
5. 명령 주소 레지스터 (프로그램 카운터, PC)
   1. 다음에 실행될 주소를 가지고 있는 레지스터
   2. 프로그램의 실행을 계수 
   3. 소프트웨어의 명령에 의해 카운터가 불연속적일 수 있음
6. PLC에 의한 제어 시스템의 분류
   1. 단독 시스템
      1. PLC 1대  :  기계 1대
   2. 집중 시스템
      1. PLC 1대  :  기계 다수
      2. 서로 연계되는 작업에 사용
      3. 1대의 PLC가 정지되면 모든 기계가 정지되는 단점
   3. 분산 시스템
      1. (PLC 1대  :  기계 1대) * 여러 세트
      2. 상호 연계 동작에 필요한 경우에 사용
      3. 집중 시스템과 달리 특정 PLC가 정지하여도 전체 시스템이 다운되지는 않음
   4. 계층 시스템
      1. PLC를 다층으로 연결하여 상위, 하위를 나눈 시스템
3.  

# Point

• PLC 제어의 정의 및 특징
• PLC와 릴레이 제어와의 비교

1. PLC 제어

1.  정의
• 프로그램을 통한 제어 시스템
• 무접점 회로의 대표적인 예
2. 릴레이 제어
• 릴레이를 이용한 제어
• 유접접 회로의 대표적인 예
• 하드웨어만으로 회로를 구성
3. PLC의 장점 (릴레이 제어와 비교)
• 시스템 확장 및 유지 보수가 용이
• 산술, 논리 연산 가능
• 외부 장비와의 통신 가능
• 회로 배선의 간소화
• 신뢰성 향상
• 보수가 용이
  • 하드웨어가 적기에 문제 발생 확률이 낮음
  • PLC에 문제 발생시 PLC 교체 후 프로그램 다운로드
• 비밀 유지가 용이 (프로그램 Lock이 가능)
4. 프로그래밍 방식
   • 래더 다이어그램
   • 명령어 형식
   • 논리기호 방식
   • 불 대수 방식 (Boolean Algebra)

1. Point

• 서보 기구의 정의
• 제어 방식
• 서보 기구의 종류
• ex. 공작 기계의 서보 기구

2. 서보 기구란? (Servo System)

• 정의
  • 물체의 기계적 변위를 제어량으로 읽어 제어하는 시스템
    • 기계적 변위 : 위치, 각도, 방위, 위치 등
  • 목표값(입력값)과 출력값(현재값)을 비교하여 피드백 제어(Feedback)를 하는 시스템
• 제어 방식
  • 개방회로 방식
    • 피드백 제어가 없는 제어
  • 반폐쇄회로 제어방식
    • 중간에서 값을 검출하여 제어
    • 리드 스크류의 회전각 등을 측정하여 제어 
    • 최종 출력값(실제 이동량 등)을 제어하는 폐쇄 회로와는 다름
  • 폐쇄회로 제어방식
    • 최종 출력값을 검출하여 피드백 제어
    • ex. 공작 기계 베드의 실제 이동량을 검출하여 피드백 제어
• 서보 기구의 종류
  • 전기식 서보기구
    • 동력원으로 모터를 사용
    • 전기를 이용하기에 신호로의 활용이 용이하며 증폭/감쇠 등에 유리
    • 유압식에 비해 작동 속도와 반응 속도가 좋음
    • 유압식에 비해 경제성 취급이 용이
    • 높은 신뢰성
    • 검출기 사용
      • 싱크로 (변압, 변압기)
      • 리졸버
      • 포텐셔미터
      • LVDT
      • 엔코더
    • 직류식 VS 교류식
      • 직류식
        • 전류 통제의 용이성이 높음
        • 속도 제어 범위가 넓음
        • 구조가 복잡하고 기동 토크가 큼
      • 교류식
        • 브러시가 없어 유지비가 들지 않음
        • 보수가 용이
  • 유압식 서보기구
    • 고출력 고성능에 적합
    • 안내밸브식, 분사관식, 전기 혼합 서보 밸브식 등
  • 공압식 서보기구 
    •  공압을 이용
    • 유압식에 비해 비용이 저렴
    • 저출력 시그널에 사용

Example. 공작 기계의 서보 기구

• 반폐쇄회로 제어 방식
  • 리졸버(resolver)와 엔코더를 이용하여 회전수, 각도를 검출하여 피드백 계산에 사용
• 서보 모터
  • 기계의 동작에 사용되는 모터, 급가속, 급정지에 적합
  • 피드백을 이용하여 제어
• 리졸버
  • 회전각 검출 도구
• 인코더
  • 회전축에 고정하여 회전각, 방향, 속도를 측정

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[생산자동화산업기사] PLC이란 무엇인가 (PLC 정의 및 특징)