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4차 산업 혁명과 공장 자동화에서 PLC는 빼놓을 수 없는 항목입니다. 오늘은 한국 지멘스의 PLC 중에서 S7-400 이후의 제품군인 S7-1500 PLC를 Redundant로 구성해보겠습니다. 오늘 필요한 준비물은 Tia Selection Tool입니다. Google 검색에서 Tia Selection Tool로 검색하시면 압축 파일을 다운로드할 수 있습니다. 압축을 풀어서 바로 무료로 사용할 수 있으니 참고해주세요.
S7-1500 Redundant CPU 종류
S7-400H가 지멘스 PLC 중 최고 하이엔드 제품으로 사용된 지 오래입니다. 또한 여전히 PCS7의 DCS급에서 사용하고 있습니다. 지멘스 PLC 중 현역 최고 사양의 제품이죠. 그렇기 때문에 당연히 가격도 비싸다는 것을 추측할 수 있습니다. 하지만 S7-400H 제품이 출시된 지 오래되었고, 장기적인 관점에서 보면 S7-1500R로 대체될 것으로 예상하고 있습니다. 왜냐하면 기존 S7-400H에 비하여 1500은 부피가 엄청나가 줄어들었습니다. 또한 제조 원가를 줄여서 그런지 가격도 많이 다운되었습니다. 그럼 지금부터 본격적으로 S7-1500R 제품의 CPU부터 살펴보도록 하겠습니다.
TIA Selection Tool에서 좌측 메뉴에서 New Device를 클릭해서 Controllers에서 Simatic S7-1500을 선택해줍니다. 위의 이미지처럼 생성이 된것을 확인할 수 있습니다. 일반적인 경우라면 그냥 S7-1500 싱글 CPU로 컨트롤하는데 지장이 없습니다. 물론 CPU에서 처리해야 하는 사양에 따라 1500 CPU 중에서도 선택을 해야겠죠.
하지만 아주 중요한 설비를 제어해야한다면? CPU 2 중화 구성을 요구하는 경우도 있습니다. 아주 중요한 설비의 기준은 고객이 정하기 나름인데요. 동작하다 멈출 경우 금전적 손해가 큰 설비, 즉 가동이 24시간 유지되야하는 설비를 말할 수 있습니다. 또는 공장 설비 가동 중지로 인하여 금전적 피해 이외에 인명피해가 발생할 수 있을 경우 안전을 위해 적용할 수도 있습니다.
그럼 지금부터 지멘스 S7-PLC에서 2중화(Redundant) CPU를 선택해보겠습니다.
TIA Selection Tool에서 지멘스 S7-PLC를 선택하시면 Special product properties를 제일 먼저 보실 수 있는데요. 아래 화면에서와 같이 Fault tolerance and redundancy를 체크해주세요.
이제 Configure에서 구성을 시작할 수 있습니다. 지멘스 S7-1500 PLC의 싱글 CPU에는 더 많은 CPU가 있습니다. 하지만 Redundant CPU는 아래 이미지처럼 3가지 종류뿐입니다.
1513R-1PN, 1515R-2PN, 1517H-3PN의 3가지 종류인데요. 물론 숫자가 커질수록 상위기종이며 금액도 비싸집니다. 오늘은 1515R로 연습해볼까요? CPU 1515R-2PN을 더블클릭해주시면 메모리 카드 선택 화면이 나옵니다. 여기서 꼭 주의하셔야 할 사항입니다. 2 중화로 구성할 경우 메모리 카드 용량은 꼭 256MB 이상으로 선택해주셔야 합니다.
메모리 카드 선택을 완료하면 1515-R구성이 된것을 확인할 수 있습니다. Rail 2개에 각각 CPU 1515R-2가 1개씩 설치되어 있습니다. 보시면 각 CPU당 이더넷 포트가 3개 있는 것이 보이시죠? 1개의 포트는 서로 연결하여 각 CPU 간에 SYNC를 맞춥니다. 즉 Primary로 동작하던 CPU에 문제가 발생해서 동작하지 않는 경우, Standby로 대기 중인 CPU에게 알림 시그널을 전송하겠죠? 그때 대기 중인 CPU가 제어권을 가지고 가고 문제가 발생한 CPU는 알림을 띄워서 운영진이 점검할 수 있게 합니다.
자 여기서 궁금한 의문점이 생긴 분들도 있습니다. 이미지를 구성했는데 딸랑 CPU만 보인다는거!
지멘스 S7-1500 PLC로 2 중화(Redundant) 구성을 한다면 CPU와 power supply 그리고 Remote I/O로만 구성할 수 있습니다. 타 PLC처럼 CPU rail 우측에 I/O 모듈을 부착할 수 없습니다.
I/O 구성을 위해서는 꼭 REMOTE I/O를 이용해주세요.
Remote I/O로 ET200 MP, ET200 SP 제품군을 많이 사용합니다.
정리하며
지금까지 지멘스 S7-1500 PLC로 2중화 구성을 해보았습니다.
많은 도움이 되셨기를 바라며, 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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