PLC 내부동작 원리

DB 2016.01.17 15:07

PLC 내부동작 원리

 

PLC는 입출력 기기만 접속하고, 내부 릴레이는 접속할 필요가 없음. 또한 이들 기기들은 한번만 접속해도 얼마든지 a접점, b접점 상태로 이용할 수 있음. 여기서는 PLC의 연산처리 과정에 대해 자세히 알아보겠음.
PLC의 내부동작에 대해 좀더 자세히 설명하기 위해 아래 그림과 같은 자기유지 회로의 동작을 모델로 하여 설명함.

 

 

 

(a)의 회로는 릴레이 회로도로 전단계 신호로 R1이 세트된 상태에서 누름버튼 스위치를 누르면 솔레노이드가 동작되고 동시에 릴레이도 여자됨. 이때 누름버튼 스위치 PB1에서 손을 떼도 릴레이는 자신의 접점에 의해 동작유지가 가능하고 따라서 솔레노이드도 계속 동작함. 한편 LS1리밋 스위치가 동작되면 리밋 스위치 b접점이 열려 솔레노이드와 릴레이는 복귀하게 됨. 이 회로를 PLC의 내부 릴레이를 이용하여 회로로 변환하면 (b)그림과 같음.
 

위의 그림 (b)의 회로를 내부 릴레이를 사용하지 않고 출력접점 O1을 사용하여 자기유지 시키면 회로는 더욱 간단해진다.

아래 그림의 회로를 모델로 하여 PLC가 내부에서 그 명령을 어떻게 처리하여 출력을 내보내는 것인가를 살펴보겠음.

 

 

PLC의 프로그래밍 순서에 따라 위 그림 (a)와 같이 시퀀스도를 분해하여 코딩을 하고 이것을 프로그램 입력장치로 PLC의 메모리에 격납시킨 후 PLC를 운전모드로 하면 다음과 같이 동작함.

 

(1) 제 0스텝의 실행

 

프로그램 카운터는 0부터 카운팅을 시작하며 이 카운팅 번호는 프로그램 메모리의 어드레스(스텝번호)를 가리킨다. 그러면 이 번호에 해당되는 메모리의 명령어가 연산부로 호출됨.
 

연산부는 명령어의 내용에 따라 다음과 같은 2가지 동작을 실행함.
  

명령어 내의 입출력 어드레스부에 의해 입력선택부가 입력 I1을 선택함.
  

선택된 입력은 연산부의 연산레지스터의 내용과 연산되어 기록됨.

 

이상이 실행 완료되면 프로그램 카운터 번호가 +1되어 1스텝으로 넘어감.

 

 

 

(2) 제 1스텝의 실행

 

연산부는 프로그램 카운터가 지시하는 1번 스텝의 내용을 프로그램 메모리로부터 읽어 내어 다음과 같은 2가지 동작을 함.

  

데이터 메모리의 내부 릴레이 C1이 입력 선택부에 의해 선택됨.

  

선택된 입력 C1은 논리연산부에서 연산 레지스터의 내용과 AND연산됨. 연산이 종료되면 연산부의 결과가 연산 레지스터에 기록됨.

 

2가지 동작의 실행이 완료되면 프로그램 카운터의 번호가 +1되어 2스텝으로 넘어감.

 

(3) 제 2스텝의 실행

 

프로그램 카운터의 내용에 따라 2번 메모리의 명령어가 추출되고 연산부는 다음 2가지 동작을 실행함.

  

입력 선택부가 데이터 메모리의 출력 메모리 O1을 선택함.
  

선택된 입력은 연산부 내에서 연산 레지스터의 내용과 OR 연산되고 그 결과는 연산 레지스터에 기록됨.

 

프로그램 카운터의 번호가 +1되어 3스텝으로 넘어감.

 

 

(4) 제 3스텝의 실행

 

프로그램 카운터의 내용에 따라 3번 스텝의 명령어가 선택됨. 선택된 명령어의 내용에 따라 다음 2가지 동작을 실행함.

  

입력 선택부가 입력 I2를 선택함.

  

선택된 입력은 연산부 내에서 반전되어 연산 레지스터의 내용과 AND 결합하고 그 결과는 연산 레지스터에 다시 기록됨.

 

프로그램 카운터의 번호는 +1되어 다음 스텝으로 넘어감.

 

 

 

(5) 제 4스텝의 실행

 

프로그램 카운터의 내용에 따라 4번 스텝의 명령어가 프로그램 메모리에서 취출됨. 취출된 명령어의 내용에 따라 다음 2가지 동작을 실행함.

  

출력 선택부가 출력 O1을 선택하고 그에 상당하는 데이터 메모리의 보조 메모리 O1을 선택함.
  

선택된 출력에 연산 레지스터의 내용을 기록함. 즉 연산 레지스터에 저장되어 있는 연산결과가 만족되면 출력부에 O1의 출력 명령을 지시하여 외부에 연결된 솔레노이드를 구동시키는 것임.

 

그리고 다시 프로그램 카운터의 번호가 +1되어 다음 스텝으로 넘어감. 만일 다음 스텝의 명령이 END 명령일 경우에 프로그램 카운터는 0으로 리셋되어 다시 0번 스텝부터 재실행을 하게 됨.

 

 

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