공장 운영 및 제조의 미래에 대한 보고서를 읽어 보면 모두 하나의 의견일치입니다. 자동화가 장비 통신, 유지관리 및 수리, 생산을 포함한 사실상 모든 분야와 프로세스를 파괴할 것이라는 것입니다.
지금까지 자동화의 영향을 받지 않는 유일한 제조 분야는 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)입니다. PLC의 글로벌 시장이 연간 160억 달러에 달하고 연간 9.2% 성장하는 데는 이유가 있습니다. 견고한 설계, 낮은 비용, 복잡한 통합에 대한 단순성으로 인해 PLC는 제조의 필수적인 부분이 되었습니다.
PLC가 없다면 많은 조직이 새로운 제어 기술의 구현을 지원할 수 없을 것입니다. 현재로선 PLC는 Industry 4가 약속한 디지털 변환의 필수적인 부분으로 남아 있습니다.0.
PLC는 무엇을 위해 설계되었나요?
PLC는 "Programmable Logic Controller"의 약자로, 입력 및 출력 모듈을 제어하기 위한 단위와 이론적 모델의 조합입니다. PLC는 완전한 시스템이 되려면 네 가지 기본 구성 요소를 포함해야 합니다.
- CPU 모듈:이것은 정보를 저장하고 작업을 수행하는 데 필요한 중앙 프로세서와 메모리입니다. 모든 데이터 계산 및 처리가 입력을 받고 출력을 생성하여 수행됩니다.
- 전원 공급 장치:PLC의 모든 모듈은 전원 공급 장치에 의존합니다. PLC는 AC 전원을 받아 DC 전원으로 변환하도록 설계되었습니다.
- 프로그래밍 장치:PLC는 제어 논리를 시스템에 도입하는 프로그래밍 소프트웨어가 필요합니다. 그런 다음 사용자는 PLC 소프트웨어 내에서 일시적으로 생성, 전송 및 변경할 수 있습니다.
- 입력/출력 모듈:이러한 유닛은 PLC 시스템의 중요한 부분입니다. 입력 및 출력 모듈은 센서 및 액추에이터에서 데이터를 수집하여 PLC 시스템에 공급한 다음 읽을 수 있는 정보를 생성합니다. 이러한 모듈은 디지털 또는 아날로그일 수 있습니다.
단위 또는 시스템이 프로그래밍 가능하다는 사실은 이전의 작업 제어 처리에 비해 크게 개선된 것입니다. 이는 또한 PLC의 경쟁 우위의 원천입니다. 기술자는 작업이나 애플리케이션을 전환할 때 하드와이어링을 변경할 필요가 없습니다. 대신 간단히 장치를 다시 프로그래밍할 수 있습니다.
PLC는 입력 및 출력 모듈에서 제공하는 데이터를 기반으로 제어 작업을 수행하는 프로세서로 구성됩니다. PLC 시스템을 관리하는 제어 로직은 먼저 개발된 다음 PLC 시스템으로 전송됩니다.
PLC를 시각화하는 가장 쉬운 방법은 키보드, 마우스 또는 모니터가 없는 마이크로프로세서가 있는 컴퓨터를 상상하는 것입니다. 광범위한 산업적 용도는 종종 이 물리적으로 견고한 시스템이 매우 혹독한 환경을 견딜 수 있음을 의미합니다.
PLC의 기능적 특징은 타이머와 카운터, 측정 장치, 진동, 압력, 온도, 유량과 같은 매개변수를 위한 센서를 포함할 수 있습니다. 일부 산업에는 고유한 작업과 응용 프로그램이 있지만 PLC는 일반적으로 다음 기능을 수행합니다.
- 릴레이 스위칭
- 아날로그 값의 계산, 계산 및 비교
- 최단시간 내 제어 로직 수정
- 프로세스 매개변수의 변화에 대한 빠른 대응(대응을 프로그래밍할 수 있음)
- 전반적인 제어 시스템 안정성을 높이기 위한 시간 경과에 따른 모니터링 및 제어(수동 개입 필요)
- 시간이 지남에 따라 점점 더 간단하고 효과적인 문제 해결
- HMI(Human-Machine Interface) 컴퓨터와의 완벽한 통합
올바르게 구축하면 회사는 PLC를 활용하여 다양한 산업에 걸쳐 광범위한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 여러분이 깨닫지 못할 수 있는 것은 우리가 가장 평범하고 일상적인 기술이 제대로 작동하도록 PLC에 의존하게 되었다는 것입니다. 빵집, 세탁기, 엘리베이터, 심지어 교통 신호등도 작업을 조절하기 위해 PLC 제어 및 데이터 수집이 필요한 많은 민간 애플리케이션 중 일부입니다.
제조업체에서 PLC를 사용하는 이유는 무엇입니까?
2019년(및 그 이후)에도 PLC는 본질적인 단순성과 유연성으로 인해 계속 빛을 발할 것입니다. 다양한 환경과 작업에 적응할 만큼 강력하면서도 프로그래밍이나 스크립팅 지식이 없는 기술자라도 빠르게 익힐 수 있을 만큼 간단합니다.
PLC의 특정한 특징은 PLC를 이러한 시스템에 의존하는 산업의 첫 번째 선택으로 만듭니다. 석유 및 가스, 수도 시설, 식품 및 음료 제조, 공공 사업 사용은 PLC가 제공하는 기회에 의존하는 산업의 몇 가지 예일 뿐입니다.
1) PLC는 프로그래밍이 쉽습니다.
누군가가 PLC 시스템의 유연성을 장점으로 내세울 때, 그들은 이 시스템은 아주 지식 수준이 낮은 사람이라도 프로그래밍할 수 있다는 것에 대해 이야기하고 있는 것입니다.
즉, 기술자는 소비자만큼 쉽게 사용할 수 있습니다. 특정 조건이 참이면 일련의 지침을 따르도록 프로그래밍하여 PLC 시스템을 확장할 수도 있습니다.
산업 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용되므로 각 회사의 직원은 각자의 기술 세트를 갖게 됩니다. PLC를 사용할 때 제어 논리를 시스템에 프로그래밍하는 것이 간단하기 때문에 작업이나 애플리케이션이 변경될 때 프로그램을 다시 작성하기 위해 컴퓨터 언어의 미묘한 차이에 정통한 사람이 필요하지 않습니다.
2) PLC는 통합된 프로그래밍 환경을 제공할 수 있습니다.
PLC는 다른 시스템과 잘 작동하기 때문에 복잡한 제조 및 산업용 애플리케이션에서 작업을 제어, 측정 및 수행하는 데 선호되는 방법입니다. PLC는 PC, PAC(프로그래밍 가능 자동화 컨트롤러), 모션 제어 장치 및 HMI와 잘 작동합니다.
그러나 효과적이려면 통합 환경이 잘 계획되어야 하며 사용자가 작동하기 너무 어렵지 않아야 합니다. 그러나 대규모 프로그래밍 환경에 있는 PLC는 기본 수준의 지식을 가진 사용자가 서로 통신하고, 서로에게 데이터를 제공하고, 복잡한 작업을 수행할 수 있는 여러 기능에 액세스할 수 있도록 합니다.
3) PLC는 신뢰할 수 있는 데이터를 수집합니다.
PLC 시스템에 설정하는 입력 수는 사용자가 결정합니다. 즉, 데이터 소스 수와 유입될 수 있는 데이터 양에 제한이 없습니다. 측정 장치, 센서 및 모션 컨트롤은 여러 매개변수를 수집할 수 있으므로 이 데이터를 수집하는 방법과 출력을 표시하는 방법은 사용자가 결정해야 합니다.
4) PLC는 예측 유지 관리에 사용될 수 있습니다.
오늘날의 PLC는 더 많은 메모리와 처리 능력을 갖추고 있기 때문에 복잡하고 까다로운 작업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있습니다. 이러한 작업 중 하나가 예측 유지 관리입니다. 예측 유지 관리의 힘은 특히 Industry 4.0의 시작에서 지나치게 강조될 수 없습니다.
4차 산업 혁명의 특징 중 하나인 연결된 공장에서는 하나의 기계가 연결되어 여러 다른 프로세스의 작동을 담당할 수 있습니다. 결과적으로 예측 유지 관리로 효율성을 크게 높이고 가동 중단 및 치명적인 사건의 빈도를 줄일 수 있습니다.
예측 유지관리는 예방 유지관리에서 시작됩니다. 특정 장비가 미리 정해진 임계값에 도달하면 센서가 꺼지고 기술자에게 장비를 수리하거나 교체해야 함을 알립니다. 그런 다음 충분한 보고서가 데이터 포인트로 수집되어 마모나 임박한 문제를 예측하는 요인을 시스템에 전달합니다. PLC는 SCADA와 상호 작용하여 유지관리 일정을 표시하거나 새로운 유지관리 규칙을 구성하는 데 유연성을 허용합니다.
결론
PLC는 이제 제조 및 플랜트 기반 산업 회사가 틈새 시장에 필요한 디지털 변환을 수용함에 따라 그 어느 때보다 그 가치를 입증하고 있습니다. 기본적인 사용 편의성과 단순성으로 인해 복잡성이 증가하는 상황에서도 유연하고 친숙한 솔루션이 됩니다.
전문가들은 다른 IoT 애플리케이션을 사용하거나 SCADA와 같은 제어 시스템을 사용할 때 PLC 시스템을 선호합니다. 로직 제어 시스템으로서 PLC는 데이터 예측, 오류 상태 예측, 두 개 이상의 독립적인 PLC 데이터 스트림 간의 상관 관계 발견 및 시스템 최적화가 필요한 Industry 4.0 추세에 적합합니다.
PLC의 중요한 위치와 역할은 또한 항상 완벽하게 작동해야 합니다. 제조업체와 플랜트 회사는 이러한 핵심 구성 요소가 항상 원활하게 실행되도록 모범 사례를 채택할 수 있습니다.