PLC 전장·제어 노트 7 — 디바이스·레이블과 자기유지 회로

제1원리 질문. 자기유지 회로에서 정지 버튼은 왜 B접점이어야 하는가. 정지 신호를 ‘눌러서 끊는’ 상시 닫힘 접점으로 넣어야 배선이 끊겨도 회로가 열려 정지하는 페일 세이프 구조가 되기 때문이다.

핵심 — 디바이스 메모리

교재 5.1절은 GX Works3에서 모든 프로그램이 디바이스(device)라는 메모리 위에서 동작한다고 설명한다.

디바이스	명칭	역할	기계적 비유
X	입력 릴레이	센서·스위치 상태	리미트 스위치의 접점
Y	출력 릴레이	밸브·모터 지령	솔레노이드 코일
M	내부 릴레이	프로그램 내부 상태 플래그	가상의 보조 릴레이
D	데이터 레지스터	수치 저장(16/32비트)	다이얼 게이지의 눈금 값
T	타이머	시간 지연	유압 스로틀 밸브의 지연
C	카운터	횟수 계수	타발 카운터

5.2절은 X0, M100 같은 물리 주소 직접 사용을 ‘도면 없이 부품 번호만으로 조립하는 것’에 비유하고, 레이블(변수 이름) 기반을 현대적 표준으로 든다. 글로벌 레이블(예: bEStop_OK, wLineSpeed_mmps), 로컬 레이블, 구조체(structure)로 나뉜다. 실린더 하나의 상태를 stCyl.bAdvCmd(전진 지령), stCyl.bAdvEnd(전진단 센서), stCyl.bRetEnd(후진단 센서)로 묶으면 실린더가 10개여도 같은 구조체를 10개 선언하면 된다. 교재는 이를 기계 설계의 표준 유닛 도면과 같은 재사용 사상으로 설명한다.

공학적 근거 — 직렬은 AND, 병렬은 OR

래더(ladder)는 좌측 모선과 우측 모선 사이에 접점과 코일을 배치하는, 릴레이 회로도 그 자체인 언어다. 교재 6.1절의 기본형은 다음과 같다.

|--[ X0 ]----[ X1 ]------------------( Y0 )--|
    시작SW     안전도어닫힘            밸브출력

X0과 X1이 모두 ON이어야 Y0이 ON된다. 직렬 = AND, 병렬 = OR이다. 6.2절의 자기유지(self-holding) 회로는 여기에 병렬 가지를 하나 더한다.

|--[ X0 ]--+--[/X1 ]--------------( M0 )--|
   기동PB   |   정지PB(B접점)        운전중
|--[ M0 ]--+
   자기유지 접점

교재의 유압 비유는 디텐트(detent) 부착 밸브다. 조작을 놓아도 위치를 유지하다가 해제 신호에 복귀한다.

사례 적용 — 명명 규칙이 곧 문서

교재는 명명 규칙(예: b=Bit, w=Word, st=Structure 접두)을 프로젝트 초기에 정하면 프로그램이 자기 문서화(self-documenting)된다고 적는다. 레이블 wLineSpeed_mmps처럼 단위까지 이름에 넣으면, 다음 편의 환산 문제(0.1 mm/s 스케일 등)에서 단위 착오를 줄이는 효과도 기대할 수 있다. 확인 문제 1번도 ‘자기유지 회로에서 정지 신호를 B접점으로 넣는 이유를 페일 세이프 관점에서 설명하라’로 이 절의 핵심을 묻는다.

용어 메모

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

용어	영문	한 줄 정의
디바이스	device	PLC 프로그램이 쓰는 메모리 영역(X, Y, M, D, T, C)
레이블	label	물리 주소 대신 쓰는 변수 이름
구조체	structure	관련 데이터를 하나로 묶은 자료형
자기유지	self-holding	자신의 접점으로 ON 상태를 유지하는 회로

내 해석 — Rhymbro가 읽은 것

구조체를 표준 유닛 도면에 비유한 부분이 설계 쪽 경험과 곧바로 이어졌다. 같은 실린더 유닛을 여러 곳에 쓰듯 같은 구조체를 여러 번 선언하는 것이고, 도면 번호 체계를 먼저 정하듯 명명 규칙을 먼저 정해야 나중에 혼란이 없다.

자기유지 회로는 ‘기동은 A접점, 정지는 B접점’이라는 비대칭이 핵심이다. 멈추는 쪽 신호는 끊겼을 때도 멈추는 방향이어야 한다는 원칙이 5편의 E-Stop NC 하드와이어드와 같은 뿌리라는 점을 연결해 둔다.

한계로, 래더 예시는 교재의 미쓰비시 표기를 따른 것이라 지멘스 등 다른 플랫폼에서는 명령어와 표기 방식이 달라진다.

요약

항목	정리
디바이스	X 입력, Y 출력, M 내부, D 데이터, T 타이머, C 카운터
레이블	물리 주소 대신 이름, 구조체로 재사용
래더	직렬 = AND, 병렬 = OR
자기유지	자기 접점 병렬, 정지는 B접점 직렬

그래서 나는 무엇을 하기로 했나

이번 주는 설계 중인 장비의 실린더·센서 목록으로 교재 방식의 구조체 항목(bAdvCmd, bAdvEnd, bRetEnd)을 붙인 표를 만들어, 기구 도면의 유닛 번호와 레이블 이름을 1:1로 맞춰 보기로 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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