I. 산업 자동화에서 PLC의 핵심 응용 분야
1. 생산 공정 제어
로직 제어: 조립 라인 시작/정지 및 워크스테이션 전환과 같은 순차적 작업을 자동화하기 위해 기존 릴레이를 대체합니다.
모션 제어: CNC 가공 및 로봇 궤적 제어에 중요한 서보 및 스테퍼 모터를 조정하여 고정밀 포지셔닝을 수행합니다.
프로세스 제어: 사출 성형기 및 열처리로와 같은 장비에서 주요 매개변수(온도, 압력, 유량)를 조절합니다.
2. 기계 수준 자동화
독립형 장비 제어: 프레스, 포장 장비 및 분류 시스템을 포함한 단일 기계를 독립적으로 작동합니다.
안전 인터록: 비상 정지(E-Stop), 광선 차단막 및 안전 도어 모니터링과 같은 보호 조치를 구현하며, ISO 13849 표준을 완벽하게 준수합니다.
3. 생산 라인 조정
다중 장비 동기화: 산업용 버스(예: Profinet, EtherCAT)를 사용하여 컨베이어, 로봇 팔 및 검사 장치를 조정하여 원활한 워크플로우를 보장합니다.
유연한 제조: 생산 레시피를 빠르게 전환하여 제품 사양 변경에 신속하게 적응합니다(예: 식품 가공 라인에서).
4. 데이터 수집 및 모니터링
실시간 보고: 장비 상태 데이터(전류, 진동 등)를 SCADA/MES 시스템으로 전송하여 중앙 집중식 감독을 수행합니다.
고장 예측: 매개변수가 임계값을 초과할 때(예: 모터 과부하) 경고를 트리거하여 계획되지 않은 가동 중단을 방지합니다.
II. PLC의 핵심 기능: 산업 제어의 "두뇌"결정적 제어: 마이크로초 단위의 응답 시간을 제공하여 생산 공정에서 정확한 타이밍을 보장합니다.
높은 신뢰성: 기계적 접점이 없으며 수명이 100,000시간 이상으로 기존 릴레이보다 훨씬 뛰어납니다.
적응성: 프로그래밍을 통해 로직 수정을 허용하여(배선 변경 불필요) 공정 조정을 단순화합니다.
표준화된 인터페이스: 다른 장치와의 원활한 통합을 위해 산업 프로토콜(Modbus TCP, OPC UA)을 지원합니다.
III. 산업 자동화에 대한 PLC의 주요 영향
효율성 혁신: 자동차 용접 라인에서 PLC는 사이클 시간을 60초에서 30초로 단축했습니다.
품질 일관성 향상: 인적 오류를 제거합니다. 예를 들어 조임 토크 정확도를 ±1% 이내로 보장합니다.
비용 최적화: 릴레이 캐비닛 공간과 유지 보수 비용을 70% 이상 절감합니다.
스마트 제조 활성화: 디지털 트윈 모델에 대한 실시간 데이터를 제공하여 예측 최적화를 위해 장비 상태를 매핑합니다.
IV. 산업 자동화의 미래 트렌드
엣지 컴퓨팅: PLC는 AI 기반 품질 검사 모델(예: 실시간 결함 감지)을 로컬에서 실행합니다.
IT/OT 융합: TIA Portal과 같은 도구는 PLC와 Python 스크립트 간의 직접적인 상호 작용을 가능하게 하여 운영 기술과 정보 기술을 연결합니다.
PLC는 산업 자동화의 초석이며, 그 진화는 스마트 제조의 발전을 계속 이끌고 있습니다.