1.1 Programmable Logic Controllers
PLC Overview
프로그램 가능 논리 제어기(Programmable Logic Controller, PLC) (그림 1-1)은 현재 산업 공정 제어 기술 중 가장 널리 사용되고 있다.
PLC는 제어 기능을 수행하도록 프로그래밍할 수 있는 산업용 컴퓨터이다.
프로그램 가능 제어기의 도입으로 기존 릴레이 제어 회로에서 필요했던 많은 배선 작업이 사라졌으며, 그 외에도 간편한 프로그래밍과 설치, 높은 제어 속도, 네트워크 호환성, 손쉬운 문제 해결 및 테스트, 높은 신뢰성 등의 이점이 있다.
PLC는 다양한 입력/출력 구성, 확장된 온도 범위, 전기적 노이즈 면역성, 진동과 충격에 대한 내성을 갖도록 설계되어 있다.
제조 공정 장비 및 기계를 제어·운전하기 위한 프로그램은 일반적으로 배터리 백업 메모리 또는 비휘발성 메모리에 저장된다.
PLC가 제어하는 시스템의 출력은 입력 조건에 따라 즉각적으로 결정되므로, PLC는 실시간 시스템(real‑time system) 의 한 예라고 할 수 있다.
PLC는 기본적으로 기계 제어용으로 설계된 디지털 컴퓨터이다.
일반 개인용 컴퓨터(PC)와 달리, PLC는 산업 환경에서 동작하도록 설계되었으며 특수한 입·출력 인터페이스와 제어용 프로그래밍 언어를 갖추고 있다.
산업계에서는 이러한 장치를 PC라고 줄여 부르는 경우가 있어 혼동을 줄 수 있으므로, 대부분의 제조사는 Programmable Logic Controller의 약자인 PLC라는 용어를 사용한다.
초기에는 PLC가 단순히 릴레이 논리를 대체하기 위해 사용되었지만, 기능 범위가 지속적으로 확장되면서 보다 복잡하고 다양한 애플리케이션에 활용되고 있다.
PLC의 구조는 컴퓨터 아키텍처와 동일한 원리에 기반하기 때문에, 단순한 릴레이 스위칭 작업뿐만 아니라 타이밍, 카운팅, 계산, 비교, 아날로그 신호 처리와 같은 다양한 응용 작업도 수행할 수 있다.
프로그램 가능 제어기(PLC)는 기존의 릴레이 방식 제어에 비해 여러 가지 장점을 제공한다.
릴레이는 특정 기능을 수행하기 위해 반드시 하드와이어링(hardwiring) 되어야 한다.
시스템 요구 사항이 변경되면 릴레이 배선을 수정하거나 다시 구성해야 한다.
자동차 산업처럼 모델 변경이 자주 발생하는 분야에서는 기존 패널을 새 요구사항에 맞게 다시 배선하는 것이 경제적으로 불가능해, 전체 제어 패널을 통째로 교체해야 하는 극단적인 경우도 있었다.
프로그램 가능 제어기는 이러한 문제를 해결하여, 기존 릴레이 제어 회로(그림 1-2)에 필요했던 많은 배선을 제거했다.
또한 동등한 릴레이 기반 공정 제어 시스템과 비교했을 때 더 작고 경제적이다.
현대의 제어 시스템에서도 릴레이가 완전히 사라진 것은 아니지만, 논리 기능을 위해 릴레이를 사용하는 경우는 거의 없다.
• 신뢰성 향상 (Increased Reliability)
프로그램이 한 번 작성되고 테스트되면 다른 PLC에도 쉽게 다운로드할 수 있다.
모든 논리가 PLC 메모리에 저장되므로, 논리 배선 오류가 발생할 위험이 없다(그림 1-3).
프로그램이 기존의 많은 외부 배선을 대신하므로, 공정 제어에 필요한 하드와이어링의 양이 크게 줄어든다.
물론 현장(field) 장치를 연결하기 위한 기본적인 배선은 여전히 필요하다.
PLC는 또한 반도체 소자(solid-state components) 기반이므로 높은 신뢰성을 제공한다.
• 더 높은 유연성 (More Flexibility)
PLC에서는 프로그램을 만들거나 변경하는 것이, 실제 회로를 배선하고 재배선하는 것보다 훨씬 쉽다.
PLC에서는 입력과 출력의 관계가 “배선 방식”이 아니라 사용자가 작성한 프로그램으로 결정된다(그림 1-4).
원장비 제조사(OEM)는 단순히 새로운 프로그램을 배포하는 것만으로 시스템 업데이트를 제공할 수 있다.
최종 사용자는 현장에서 프로그램을 수정할 수 있으며, 필요하다면 키 잠금장치 같은 하드웨어 장치나 소프트웨어 비밀번호를 통해 보안 기능도 제공할 수 있다.
• 낮은 비용 (Lower Cost)
PLC는 원래 릴레이 제어 논리를 대체하기 위해 설계되었으며, 그 비용 절감 효과가 매우 커서 전력 응용을 제외하면 릴레이 제어는 거의 사용되지 않게 되었다.
일반적으로 반드시 여러 개(약 6개 이상)의 제어 릴레이가 필요한 응용 분야라면, PLC를 설치하는 것이 더 저렴한 경우가 많다.
• 통신 기능 (Communications Capability)
PLC는 다른 제어기나 컴퓨터 장치와 통신할 수 있으며, 이를 통해 감시 제어(SCADA), 데이터 수집, 장치 및 공정 변수 모니터링, 프로그램 다운로드/업로드 등의 기능을 수행할 수 있다(그림 1-5).
• 빠른 응답 시간 (Faster Response Time)
PLC는 고속 및 실시간(real‑time) 작업을 위해 설계되었다(그림 1-6).
프로그램 가능 제어기는 실제 현장에서 발생하는 이벤트에 즉각 반응하여 동작이나 출력을 실행한다.
초당 수천 개의 품목을 처리하거나, 센서 앞을 0.1초 이하의 짧은 시간만 통과하는 객체를 감지해야 하는 기계에서는 PLC의 고속 응답 능력이 필수적이다.
• 손쉬운 문제 해결 (Easier to Troubleshoot)
PLC는 내장 진단 기능(diagnostics) 및 오버라이드 기능을 통해 사용자가 소프트웨어 및 하드웨어 문제를 쉽게 추적하고 수정할 수 있게 해준다.
사용자는 제어 프로그램을 모니터에 표시하여 실행되는 모습을 실시간으로 확인하면서 문제를 찾아 해결할 수 있다(그림 1-7).
1.2 Parts of a PLC
일반적인 PLC는 그림 1-8과 같이 여러 구성 요소로 나눌 수 있다.
주요 구성 요소는 중앙처리장치(CPU), 입출력(I/O) 섹션, 전원 공급 장치, 프로그래밍 장치이다.
아키텍처(architecture)라는 용어는 PLC의 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합을 의미한다.
개방형(Open) 아키텍처 설계는 시스템이 다른 제조업체의 장치나 프로그램과 쉽게 연결될 수 있도록 한다.
이는 표준화된 상용 부품(off‑the‑shelf components)을 사용하여 구성된다.
반대로 폐쇄형(Closed) 아키텍처는 제조사 고유의 설계가 적용되어 있어, 타사의 시스템과 연결하기가 어렵다.
대부분의 PLC 시스템은 실제로는 폐쇄형이므로, 범용 하드웨어나 소프트웨어를 사용할 때는 반드시 해당 PLC와 호환되는지 확인해야 한다.
프로그래밍 방식의 기본 원리는 제조사 간에 동일하지만, 주소 지정 방식, 메모리 할당, 데이터 처리 방식 등은 모델마다 약간씩 다르다.
따라서 PLC 프로그램은 제조사가 다른 경우 서로 호환되지 않는다.
고정형 I/O는 주로 소형 PLC에서 볼 수 있으며, 프로세서와 I/O가 하나의 패키지에 통합되어 있다.
입력과 출력 단자는 미리 정해진 개수만큼 내장되어 있다.
장점
- 가격이 저렴하다.
단점
- 확장 및 구성의 유연성이 떨어진다.
- 패키지 구조가 정해져 있어 I/O 수량과 종류에 제한이 있다.
- 일부 모델은 구성 요소 중 하나라도 고장 나면 전체 유닛을 교체해야 한다.
모듈형 I/O는 여러 개의 모듈을 꽂을 수 있는 랙(Rack) 구조로 이루어진다.
각 모듈을 원하는 대로 조합할 수 있어 확장성 및 유연성이 뛰어나다.
기본 구성 요소:
- 랙(Rack)
- 전원 공급 장치(Power Supply)
- 프로세서 모듈(CPU)
- 입출력(I/O) 모듈
- 운영자 인터페이스(Programming/Monitoring)
모듈은 랙에 슬라이드 방식으로 삽입되며, 후면(backplane)의 접점들과 전기적으로 연결된다.
CPU 또한 백플레인에 연결되어 랙 내 모든 모듈과 통신할 수 있다.
전원 공급 장치는 랙에 꽂힌 기타 모듈에 DC 전원을 제공한다.
대형 PLC 시스템에서는 이 전원이 필드 장치(field devices) 전원을 공급하지는 않는다.
필드 장치에는 외부 AC 또는 DC 전원을 사용하는 것이 일반적이다.
일부 소형 마이크로 PLC에서는 전원 공급 장치가 필드 장치까지 전원을 공급하기도 한다.
CPU는 PLC의 핵심으로 다음 요소를 포함한다:
- 마이크로프로세서: 논리 실행 및 모듈 간 통신 제어
- 메모리
- 논리 연산 결과 저장
- 프로그램 저장용 EPROM 또는 EEPROM
- 작업용 RAM
CPU는 사용자가 입력한 릴레이 래더 로직(LLD) 프로그램에 따라 PLC의 모든 동작을 제어한다.
PLC는 “스캔(scan)”이라 불리는 반복적인 과정으로 동작한다.
- 입력 상태 읽기(Input Scan)
- CPU가 모든 입력 장치의 현재 상태를 읽는다.
- 사용자 프로그램 실행(Program Scan)
- 래더 로직 또는 다른 언어로 작성된 프로그램을 실행한다.
- 진단 및 통신 수행(Internal Checks & Communications)
- 내부 오류 검사, 통신 작업 등을 수행한다.
- 출력 업데이트(Output Scan)
- 프로그램 실행 결과에 따라 모든 출력 장치의 상태를 갱신한다.
이 과정은 PLC가 RUN 모드에 있는 동안 끊임없이 반복된다.
I/O 시스템은 그림 1-14와 같이 현장(field) 장치들을 컨트롤러에 연결하는 인터페이스 역할을 한다.
이 인터페이스의 목적은 외부 현장 장치로부터 입력되거나 또는 외부로 출력되는 다양한 신호를 적절히 처리(conditioning) 하는 것이다.
푸시버튼, 리밋 스위치(limit switch), 센서와 같은 입력 장치는 입력 단자에 하드와이어링된다.
소형 모터, 모터 스타터, 솔레노이드 밸브, 표시등(indicator light)과 같은 출력 장치는 출력 단자에 하드와이어링된다.
내부 전자 회로를 입력 및 출력 단자로부터 전기적으로 분리하기 위해, PLC는 일반적으로 광 아이솔레이터(optical isolator) 를 사용한다.
광 아이솔레이터는 빛을 매개로 회로를 연결해 전기적 절연을 제공한다.
이러한 외부 장치들은 “현장(field)” 또는 “실세계(real‑world)” 입력과 출력이라고도 불린다.
여기서 field/real‑world라는 용어는 실존하는 외부 장치로서 물리적으로 배선되어야 하는 것들을 의미하며,
릴레이, 타이머, 카운터의 기능을 내부에서 프로그램으로 모방하는 사용자 프로그램과 구분하기 위해 사용된다.
1.3 Principles of Operation
PLC가 어떻게 동작하는지 이해하기 위해 그림 1-17에 나타난 단순한 공정 제어 문제를 살펴보겠습니다. 여기에서는 혼합기 모터를 사용하여 온도와 압력이 설정값에 도달하면 자동으로 저장조의 액체를 교반하도록 합니다. 또한 별도의 푸시버튼 스테이션을 통해 모터를 직접 수동으로 조작할 수 있도록 합니다.
온도와 압력 센서 스위치는 조건이 설정값에 도달하면 각각의 접점을 닫는 방식으로 공정을 모니터링합니다.
이 제어 문제는 그림 1-18의 릴레이 래더 다이어그램에 나타난 모터 제어용 릴레이 방식을 사용하여 해결할 수 있습니다. 압력 스위치와 온도 스위치가 모두 닫히거나 수동 푸시버튼이 눌리면 모터 스타터 코일(M)이 여자됩니다.
이제 프로그램 가능 논리 제어기(PLC)를 이 응용에 어떻게 사용할 수 있는지 살펴보겠습니다. 동일한 입력 현장 장치(압력 스위치, 온도 스위치, 푸시버튼)가 사용되며, 이 장치들은 제조업체의 어드레싱 위치 체계에 따라 적절한 입력 모듈에 하드와이어링됩니다. 120 VAC 모듈형 구성 입력 모듈의 일반적인 배선 연결은 그림 1-19에 나타나 있습니다.
동일한 출력 현장 장치(모터 스타터 코일)도 사용되며, 이 장치 역시 제조업체의 어드레싱 위치 체계에 따라 적절한 출력 모듈에 하드와이어링됩니다. 120 VAC 모듈형 구성 출력 모듈의 일반적인 배선 연결은 그림 1-20에 나타나 있습니다.
다음으로 PLC 래더 로직 프로그램을 구성하여 CPU의 메모리에 입력합니다. 이 공정을 위한 일반적인 래더 로직 프로그램은 그림 1-21에 나타나 있습니다. 사용된 형식은 하드와이어된 릴레이 래더 회로의 배치와 유사합니다. 개별 심벌은 명령을 나타내고, 숫자는 명령의 위치 주소를 나타냅니다. 컨트롤러를 프로그래밍하기 위해서는 프로그래밍 장치를 사용하여 이러한 명령을 하나씩 프로세서 메모리에 입력합니다. 각 입력 및 출력 장치에는 주소가 부여되며, 이를 통해 PLC는 해당 장치가 물리적으로 어디에 연결되어 있는지 알 수 있습니다. I/O 주소 형식은 PLC 모델과 제조업체에 따라 다릅니다. 명령은 프로세서 메모리의 사용자 프로그램 부분에 저장됩니다. 프로그램 스캔 동안 컨트롤러는 입력을 모니터링하고 제어 프로그램을 실행하며 그에 따라 출력을 변경합니다.
프로그램이 동작하려면 컨트롤러를 RUN 모드, 즉 동작 사이클로 설정해야 합니다. 각 동작 사이클 동안 컨트롤러는 입력 장치의 상태를 확인하고 사용자 프로그램을 실행한 뒤 그에 따라 출력을 변경합니다. 각 ||심벌은 일반적으로 열려 있는 접점의 집합으로 간주할 수 있습니다. () 심벌은 여자되면 접점을 닫는 코일을 나타냅니다. 그림 1-21의 래더 로직 프로그램에서 코일 O/1은 접점 I/1과 I/2가 모두 닫히거나 접점 I/3이 닫히면 여자됩니다. 이러한 조건 중 어느 하나라도 코일이 포함된 랑(rung)의 왼쪽에서 오른쪽으로 연속적인 논리 경로를 제공합니다.
프로그램 가능 논리 제어기(PLC)는 현장에서 발생하는 사건이 동작이나 출력으로 이어지는 실시간(real time) 방식으로 동작합니다. 이 공정 제어 구성의 RUN 동작은 다음과 같은 순서로 설명될 수 있습니다:
• 먼저 압력 스위치, 온도 스위치, 푸시버튼 입력을 확인하여 컨트롤러의 메모리에 그 상태를 기록합니다.
• 닫힌 접점은 메모리에 논리 1로 기록되고, 열린 접점은 논리 0으로 기록됩니다.
• 다음으로 기록된 1 또는 0 상태에 따라 각 내부 접점에 OPEN 또는 CLOSED 상태를 부여하여 래더 다이어그램을 평가합니다.
• 입력 접점들의 상태가 랑 전체에 걸쳐 왼쪽에서 오른쪽으로 논리적 연속성을 제공하면 출력 코일 메모리 위치에 논리 1 값이 부여되고 출력 모듈 인터페이스 접점이 닫힙니다.
• 프로그램 랑에 논리적 연속성이 없는 경우 출력 코일 메모리 위치는 논리 0으로 설정되고 출력 모듈 인터페이스 접점은 열리게 됩니다.
• 컨트롤러가 이 순서의 한 사이클을 완료하는 것을 스캔이라고 합니다. 하나의 완전한 사이클에 필요한 시간인 스캔 시간은 PLC의 응답 속도를 판단하는 기준이 됩니다.
• 일반적으로 출력 메모리 위치는 스캔 중에 갱신되지만 실제 출력은 프로그램 스캔이 끝나 I/O 스캔이 수행될 때 갱신됩니다.
그림 1-22는 고정형 PLC 컨트롤러를 사용하여 이 공정 제어 구성을 구현하는 데 필요한 일반적인 배선을 보여줍니다. 이 예에서는 8개의 입력과 4개의 출력을 갖춘 Allen-Bradley Pico 컨트롤러가 공정을 제어하고 모니터링하는 데 사용됩니다. 설치 과정은 다음과 같이 요약됩니다:
• 규정된 전압 종류와 등급의 퓨즈 전원선을 컨트롤러의 L1 및 L2 단자에 연결합니다.
• 압력 스위치, 온도 스위치, 푸시버튼 입력 장치는 각각 L1과 컨트롤러 입력 단자 I1, I2, I3 사이에 하드와이어링합니다.
• 모터 스타터 코일은 L2에 직접 연결하고 Q1 릴레이 출력 접점과 직렬로 연결하여 L1로 이어집니다.
• 래더 로직 프로그램은 전면 키패드와 LCD 디스플레이를 사용하여 입력합니다.
• 개인용 컴퓨터를 사용하여 프로그램을 생성하고 테스트할 수 있는 Pico 프로그래밍 소프트웨어도 사용할 수 있습니다.
1.4 Modifying the Operation
PLC의 중요한 특징 중 하나는 프로그램을 쉽게 변경할 수 있다는 점입니다. 예를 들어, 혼합 작업에 대한 원래의 공정 제어 회로를 그림 1-23에 나타난 릴레이 래더 다이어그램과 같이 수정해야 한다고 가정하겠습니다. 이 변경에서는 수동 푸시버튼 제어가 어떤 압력에서도 동작할 수 있어야 하지만, 지정된 온도 설정에 도달하지 않으면 동작해서는 안 됩니다.
릴레이 시스템을 사용할 경우, 그림 1-23에 나타난 회로를 원하는 변경 사항에 맞게 재배선해야 합니다. 그러나 PLC 시스템을 사용할 경우 재배선은 필요하지 않습니다. 입력과 출력은 동일하게 유지됩니다. 필요한 것은 그림 1-24에 나타난 대로 PLC 래더 로직 프로그램을 변경하는 것뿐입니다.
1.5 PLCs versus Computers
PLC의 아키텍처는 기본적으로 개인용 컴퓨터(PC)의 아키텍처와 동일합니다. 푸시버튼이나 스위치와 같은 장치로부터 정보를 받을 수 있는 방법을 제공한다면, 개인용 컴퓨터(PC)도 프로그램 가능 논리 제어기(PLC)처럼 동작할 수 있습니다. 또한 입력을 처리하여 부하 장치를 끄고 켜는 방법을 결정하는 프로그램이 필요합니다.
그러나 PLC와 개인용 컴퓨터를 구분하는 중요한 특성이 있습니다. 첫째, PC와 달리 PLC는 넓은 범위의 주변 온도와 습도 조건이 존재하는 산업 환경에서 동작하도록 설계되어 있습니다. 그림 1-25와 같이 잘 설계된 산업용 PLC 설치는 대부분의 산업 환경에 내재된 전기적 노이즈의 영향을 일반적으로 받지 않습니다.
개인용 컴퓨터와 달리 PLC는 relay ladder logic 또는 다른 쉽게 배울 수 있는 언어로 프로그래밍됩니다. PLC는 프로그램 언어가 메모리에 내장되어 있으며, 상시 부착된 키보드, CD 드라이브, 모니터를 가지고 있지 않습니다. 대신 PLC는 입력 및 출력 현장 장치를 위한 단자와 통신 포트를 갖추고 있습니다.
컴퓨터는 여러 프로그램이나 작업을 동시에, 그리고 임의의 순서로 실행할 수 있는 복잡한 연산 장치입니다. 반면 대부분의 PLC는 하나의 프로그램을 처음 명령부터 마지막 명령까지 순차적이고 질서 있게 실행합니다.
PLC 제어 시스템은 쉽게 설치되고 유지될 수 있도록 설계되어 있습니다. 프로그래머 화면에 표시되는 고장 표시기와 메시지를 사용하여 트러블슈팅이 단순화됩니다. 현장 장치를 연결하기 위한 입출력 모듈은 쉽게 연결하고 교체할 수 있습니다.
개인용 컴퓨터와 관련된 PLC 소프트웨어는 다음 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.
• PLC software that allows the user to program and document 은 사용자가 ladder logic 또는 다른 프로그래밍 언어를 사용하여 PLC 프로그램을 작성하고, 프로그램을 필요한 만큼 상세하게 문서화하거나 설명할 수 있는 도구를 제공합니다.
• 모니터링 및 제어를 할 수 있는 PLC software 는 human machine interface (HMI)라고도 합니다. 사용자가 모니터에서 공정 또는 공정의 그래픽 표현을 볼 수 있게 하며, 시스템이 어떻게 동작하는지 판단하고, 값의 추세를 확인하고, 알람 상태를 받을 수 있게 합니다(그림 1-26). 많은 operator interfaces는 PLC software를 사용하지 않습니다. PLC는 HMI와 통합될 수 있지만 동일한 소프트웨어가 두 장치를 모두 프로그래밍하는 것은 아닙니다.
최근 자동화 제조업체들은 산업 제어 시스템의 증가하는 요구에 대응하기 위해 PLC 방식의 제어 장점과 PC 기반 시스템의 장점을 결합한 장치를 개발했습니다. 이러한 장치는 programmable automation controller, 또는 PAC(그림 1-27)라고 합니다. Programmable automation controllers는 PLC의 견고함과 PC의 기능성을 결합합니다. PAC를 사용하면 고급 제어, 통신, 데이터 로깅, signal processing과 같은 소프트웨어 기능을 논리, motion, process control, vision을 수행하는 견고한 하드웨어와 함께 포함하는 고급 시스템을 구축할 수 있습니다.
1.6 PLC Size and Application
PLCs를 분류하는 기준에는 functionality, 입력과 출력의 수, cost, physical size가 있습니다(그림 1-28). 이 중에서 가장 중요한 요소는 I/O count입니다. 일반적으로 nano는 15 I/O points 미만으로 가장 작은 크기입니다. 그다음 micro types(15~128 I/O points), medium types(128~512 I/O points), large types(512 I/O points 초과) 순서로 분류됩니다.
PLC를 application에 적합하게 선택하는 것은 매우 중요한 요소입니다. 일반적으로 현재 필요 이상으로 큰 PLC system을 구매하는 것은 바람직하지 않습니다. 그러나 미래 조건을 예측하여 해당 system이 현재와 향후 application 요구 사항을 충족할 적절한 크기인지 확인해야 합니다.
PLC application에는 single-ended, multitask, control management의 세 가지 주요 유형이 있습니다. Single-ended 또는 stand-alone PLC application은 하나의 PLC가 하나의 process를 제어하는 경우입니다(그림 1-29). 이는 stand-alone unit이며 다른 computers 또는 PLCs와 통신하는 데 사용되지 않습니다. 제어되는 process의 크기와 복잡성은 어떤 PLC를 선택할지 결정하는 데 중요한 요소입니다. Application은 large processor를 요구할 수 있지만 일반적으로 이 범주는 small PLC를 필요로 합니다.
Multitask PLC application은 하나의 PLC가 여러 processes를 제어하는 경우입니다. 이 설치에서는 충분한 I/O capacity가 중요한 요소입니다. 또한 PLC가 더 큰 process의 subsystem이며 central PLC 또는 computer와 통신해야 하는 경우 data communications network에 대한 provision도 필요합니다.
Control management PLC application은 하나의 PLC가 다른 여러 PLCs를 제어하는 경우입니다(그림 1-30). 이러한 application은 다른 PLCs 및 경우에 따라 computer와 통신하도록 설계된 large PLC processor를 필요로 합니다. Control management PLC는 다른 PLCs에게 수행해야 할 작업을 지시하는 programs를 다운로드함으로써 여러 PLCs를 supervision합니다. 이는 모든 PLCs와 연결할 수 있어야 하며, 적절한 addressing을 통해 원하는 어떤 PLC와도 통신할 수 있어야 합니다.
Memory는 data, instructions, control program을 저장하는 PLC의 부분입니다. Memory size는 일반적으로 K 값(1 K, 6 K, 12 K 등)으로 표현됩니다. Kilo(K)는 일반적으로 1000 units를 의미하지만, computer 또는 PLC memory에서는 binary number system(2¹⁰ = 1024)을 기반으로 1 K가 1024를 의미합니다. Memory type에 따라 1 K는 1024 bits, 1024 bytes 또는 1024 words를 의미할 수 있습니다.
PLC memory capacity는 일반적으로 words 단위로 측정되지만, memory size를 정확히 비교하려면 각 word에 포함된 bit 수를 알아야 합니다. 현대 컴퓨터는 일반적으로 16, 32 또는 64 bits의 word size를 갖습니다. 예를 들어, 8-bit words를 사용하는 PLC는 6 K word capacity에서 49,152 bits의 storage를 가지며(8 × 6 × 1024 = 49,152), 동일한 6 K memory라도 32-bit words를 사용하는 PLC는 196,608 bits의 storage를 갖습니다(32 × 6 × 1024 = 196,608). 필요한 memory의 양은 application에 따라 다릅니다. 특정 PLC 설치에서 필요한 memory size에 영향을 주는 요소는 다음과 같습니다:
• Number of I/O points used
• Size of control program
• Data-collecting requirements
• Supervisory functions required
• Future expansion
특정 PLC의 instruction set은 지원되는 다양한 instruction을 나열합니다. 일반적으로 작은 units에서는 약 15개의 instructions부터 시작하여, 더 크고 강력한 units에서는 100개의 instructions까지 지원합니다(표 1-1 참조).
