PLC 전장·제어 노트 10 — 수동/원점/자동 모드와 릴레이 판넬의 PLC화

제1원리 질문. 수동 모드에서는 왜 인터록을 풀면 안 되는가. 수동 단동 조작은 사람이 순서를 판단하는 상황이라 자동 시퀀스가 보장하던 동작 순서가 없어지고, 그때 기구 충돌을 막아 줄 수 있는 것은 인터록뿐이기 때문이다.

핵심 — 세 가지 모드

교재 7.1절은 모든 장비 프로그램이 최소한 다음 모드 구조를 갖춘다고 정리한다.

모드	조건	허용 동작
수동(manual)	모드 SW 수동 위치	개별 기구 단동(인터록은 유지)
원점 복귀(home)	수동 모드에서 원점 지령	정해진 순서로 안전 자세 복귀
자동(auto)	원점 완료 + 모드 SW 자동	스텝 시퀀스 연속 운전

자동 운전의 진입 조건에 ‘원점 완료’가 들어 있다는 점이 핵심이다.

교재는 수동 모드에서도 인터록을 절대 풀지 않는다고 강조하고, 부록 사례(수동 조작 중 충돌 사고)가 바로 이 원칙을 어긴 결과라고 적는다. 수동 단동 버튼의 래더에도 자동과 동일한 간섭 금지 접점을 직렬로 유지해야 한다.

공학적 근거 — 인덱스 동작과 정위치 센서

7.2절은 인덱스 테이블(간헐 회전 기구)의 제어를 ‘회전 지령 → 인덱스 완료 센서 → 정위치 확인 → 다음 공정 허가’의 스텝 반복으로 설명한다. 기계 설계의 제네바 기구·배럴 캠이 하던 ‘기구적 순서 보증’을 래더의 스텝과 정위치 센서가 대신한다. 그래서 정위치 센서 없이 타이머만으로 다음 공정을 개시하는 프로그램은 공차 관리 없이 조립하는 것과 같으므로 금지한다고 교재는 적는다.

기구적 순서 보증	래더의 대응	없으면
제네바 기구·배럴 캠의 형상	스텝 + 정위치 센서	—
캠 형상의 공차	센서로 확인한 실제 위치	타이머만 쓰면 위치 미확인
기구가 순서를 강제	완료 조건이 다음 스텝을 허가	공차 관리 없는 조립과 같음

사례 적용 — 릴레이 판넬을 PLC로 옮기는 네 단계

7.3절은 기존 릴레이 판넬 장비를 PLC화하는 실습 절차를 네 단계로 정리한다.

단계	내용
①	릴레이 회로도의 각 릴레이에 M 번호 부여(CR1 → M1)
②	접점·코일 관계를 래더로 그대로 옮김(회로도 → 프로그램 1:1 전사)
③	동작 검증 후 스텝 제어 패턴으로 리팩토링
④	타이밍 차트를 실측해 릴레이 시절과 대조(스캔 타임에 의한 미세 지연 확인)

마지막 단계가 6편의 스캔 타임과 연결된다. PLC는 스캔 단위로 입력을 읽고 출력을 내므로, 교재는 옮긴 뒤 타이밍 차트를 실측해 릴레이 시절과의 미세 지연 차이를 확인하라고 적는다.

용어 메모

이번 편에 나온 용어를 교재 표기 그대로 영문과 함께 한 줄씩 정리했다.

용어	영문	한 줄 정의
원점 복귀	homing	정해진 순서로 기구를 안전 자세로 돌리는 동작
인덱스 테이블	index table	일정 각도씩 간헐 회전하는 기구
정위치 센서	in-position sensor	기구가 목표 위치에 도달했음을 확인하는 센서
리팩토링	refactoring	동작은 유지하면서 프로그램 구조를 개선하는 일

내 해석 — Rhymbro가 읽은 것

제네바 기구의 ‘기구적 순서 보증’을 래더의 스텝과 센서가 대신한다는 설명이 이번 시리즈의 결론처럼 읽혔다. 기구가 형상으로 보장하던 것을 제어가 데이터와 센서로 보장하게 되었으니, 그 센서 배치와 완료 조건 정의는 여전히 기구 설계의 일로 남는다.

1편부터 10편까지 교재 레벨 1~2를 따라오며 반복해 나온 원칙은 두 가지로 정리된다. 멈추는 쪽은 고장이 나도 멈추게(B접점, PNP, 강제 개리), 순서는 확인한 뒤 넘어가게(완료 조건, 정위치 센서). 다음 단계인 지멘스 구조화 프로그래밍과 장력 제어 장은 이 두 원칙 위에서 읽어 보려 한다.

한계로, 이 시리즈는 교재의 레벨 1~2(전장 기초와 미쓰비시 래더)까지만 다뤘기 때문에 지멘스 OB·FC·FB·DB 구조와 R2R 장력·권출 제어 같은 상위 주제는 포함하지 않았다.

요약

항목	정리
모드	수동 → 원점 복귀 → 자동, 자동 진입은 원점 완료 조건
수동 원칙	인터록은 절대 풀지 않음
인덱스	정위치 센서로 다음 공정 허가, 타이머만은 금지
PLC화	M 번호 부여 → 1:1 전사 → 스텝 리팩토링 → 타이밍 실측

그래서 나는 무엇을 하기로 했나

이번 주는 설계 중인 장비의 원점 복귀 순서를 기구별로 표로 쓰고, 각 순서 단계마다 ‘완료를 확인하는 센서’ 열을 채워 비어 있는 칸이 있는지 확인하기로 했다.

개념과 표의 값은 개인 학습용으로 정리한 이차전지 R2R 전장·PLC 제어 통합교재의 해당 절(본문·현장에서는·확인 문제)을 바탕으로 다시 썼다. 교재의 비유와 용어는 그대로 옮겼고, ‘가정’으로 표시한 수치는 설명용이다.

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