PLC의 개요 그리고 배워야하는 이유

SIMENS 지멘스 ET200SP PLC

 

PLC 공부할 가치가 있을까?

 

코로나 이후로 디지털의 전환 속도가 가속도를 받고 있습니다. 독일을 비롯한 선진국들은 일찌감치 4차 산업혁명에 대비해 '인더스트리 4.0'을 내세워 스마트 팩토리 강국으로 거듭나고 있습니다. 이러한 시대적 배경을 바탕으로 앞으로 4차 산업혁명에서 PLC를 사용할 수 있는 관련 엔지니어의 수요는 꾸준할 것이라고 예측합니다. 그러므로 PLC를 공부해두어야 할 이유가 우리에게 생긴 것이겠죠? 아래 일화를 볼까요?

사례 1
"베를린과 뮌헨에 본사를 둔 세계적인 전기전자기업 SIEMENS(지멘스)는 공장설비에 1천여 개의 사물인터넷 센서를 달았다. 덕분에 불량품이 생기면 생산라인이 즉각 멈춘다. 매일 5천만 건이 넘는 정보를 실시간으로 수집해 제조공정에 작업 지시를 내린다. 100만 개를 만들 때 500개의 불량품이 발생하던 것이 이제 10개로 확 줄었다."

사례 2
"세계경제포럼은 <2020년 일자리의 미래> 보고서에 로봇과 AI의 확산으로 2025년까지 일자리 8,500만 개가 사리질 것이라 전망했다. 세계경제포럼은 2025년이면 인간과 기계가 일하는 시간이 같아질 것이라며 정보 및 데이터 처리 분야에서는 기계의 노동 시간이 인간의 노동 시간을 초월할 것으로 내다봤다."

사례 3
"정부가 여덟 가지 미래 혁신 성장 분야로 지정한 무인자동차(엔지니어), 스마트시트, 바이오헬스, 스마트팜, 드론, 스마트공장(엔지니어), 핀테크(앱 개발자, 엔지니어, 금융공학 전문가) 분야 전문가도 유망 직업으로 거론된다."

이러한 이유로 PLC 엔지니어에 대한 수요는 당분간 꾸준할 것이라고 전망합니다. 다만 우리나라에서 그다지 대우가 좋은 편은 아닙니다. 영어를 겸비해서 해외 진출한다면 엄청난 대우의 차이가 있으니, 영어 공부도 겸비하시기를 추천합니다. 그렇다면 이제부터 간단하게 PLC가 어떻게 생성되었는지 그 개요부터 살펴보실까요?

 

PLC가 탄생하게 된 배경

 

PLC 개발 이전에는 대부분의 자동화 라인에 Relay를 이용하여 시퀀스 제어를 했습니다. 하지만 Relay제어는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었습니다.

1. 복잡한 시퀀스 배선 작업을 위한 숙련 기술자가 필요
2. 설계에서 시운전까지 많은 시간이 소요됨
3. 제어반의 부피가 커서 공간이 많이 필요함
4. 장시간 사용 시, 릴레이 접점이 마모되기 때문에 주기적인 유지보수가 필요함
5. Relay 동작 속도가 느려서 고속의 동작이 필요한 설비에 적용할 수 없음
6. 현재 PLC에서 가능한 산술 연산, 비교 등과 같은 기능을 구현 불가능

이러한 문제점 때문에 MODICON사에서 최초로 PLC를 만들게 되었고, NETWORK에 연결하기 위해 만든 프로토콜이 현재 산업현장에서 많이 사용하고 있는 MODBUS 프로토콜입니다.

현재 PLC는 더욱 진화하여 다양한 분야에서 많이 사용되고 있습니다. SIEMENS와 AB PLC. 슈나이더(SCHNEIDER ELECTRIC)가 인수한 MODICON PLC, 멜섹 PLC 등의 외산 PLC. 그리고 LS와 싸이몬의 국산 PLC 등도 있습니다.

 

산업현장에서 PLC가 제어하는 주요 대상 - 액추에이터, 모터

 

산업현장에서 전통적으로 PLC가 제어했던 주요 대상들은 액추에이터와 모터입니다. 그럼 먼저 에츄에이터의 간단한 정의부터 살펴보고 넘어가겠습니다.

액추에이터의 정의
외부로부터 에너지를 공급받아 기계를 움직이는 동력을 생산하는 기기를 의미합니다. 크게 모터와 실린더로 구분할 수 있습니다. 실린더는 자동화 장치에서 주로 정해진 거리를 왕복 운동할 때 사용됩니다. 사용하는 에너지의 종류에 따라 압축된 공기를 사용하여 움직이는 공압 실린더, 압축된 기름을 사용하는 유압 실린더로 구분할 수 있습니다.

 

PLC를 배움으로써 얻는 이점

 

4차 산업혁명을 맞이하면서 중요해진 것이 코딩적 사고, 프로그래밍적 사고입니다. 암기능력에서 기계를 이길 수 없으며 인공지능의 능력도 향상되고 있습니다. 즉 인간은 인공지능보다 빠르고 정확하게 답할 수 없는 시대로 돌입했다고 볼 수 있죠. 앞으로 우리 아이들의 세계에는 자기만의 독창적인 세계를 구축하기 위해서 코딩능력은 필수로 보유해야 하는 상황입니다. PLC를 사용하면 순차적으로, 논리적으로 LOGIC을 구축할 수 있습니다. 코딩을 잘하는데 도움이 되겠죠? 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 다음화에 이어서 PLC에 대해 계속 말씀드릴 예정입니다.