오늘날 수많은 제조업체들은 날로 치열해지는 시장 경제 환경에서 살아남기 위해 생산 제품 최적화와 품질 최적화를 구현하기 위한 각고의 노력을 경주하고 있다. 아울러 다양한 소비자들의 요구에 부응하기 위하여 다품종 소량 생산을 위한 제품 양산 시스템을 구축하고 있으며, 이를 위하여 현장에서 사용되는 대부분의 양산 기계설비들은 자동화가 필수 조건으로 요구되고 있다
이러한 자동화 시스템의 원활한 구현을 위해서 다양한 자동화 제어 기술들이 요구되고 있지만 자동화 제어 기술의 핵심은 PLC 제어 기술이라 할 수 있다. 자동화 제어 기술이 급속하게 발전하고 보급됨에 따라 전기?전자?기계를 위시한 모든 산업분야에 종사하는 기술자는 물론이고, 기술자의 길로 들어서려는 학생들도 반드시 배워두지 않으면 안 될 필수적인 제어 기술임에도 불구하고 PLC 제어 기술은 산업체의 적용범위가 광범위하고 응용 사례가 다양하기 때문에 최적의 경로를 선택하여 체계적인 학습을 진행하기는 매우 쉽지 않은 것이 현실이다. 따라서 대부분의 경우, 실질적인 PLC 제어기술의 습득은 제대로 된 교재하나 없이 여러 해 동안 좌충우돌하면서 현장에서 직접 쌓은 경험과 직장 선후배, 동료로부터의 도움으로 이루어졌던 것이 사실이다.
저자들이 PLC 제어 기술에 입문하던 당시에 비하면 PLC 제어 기술은 비약적인 발전이 있었지만 급속한 PLC 제어 기술의 발전으로 인해 초보자가 PLC 제어 기술을 배우는 환경은 더욱 힘들어지고 있다. 따라서 이 교재는 PLC 제어 기술을 처음으로 배우고자 하는 사람들을 위한 입문서로 국내에서 가장 널리 사용하는 미쓰비시 멜섹Q PLC를 이용한 PLC의 구성 내용과 PLC 프로그램 작성 방법에 대해 다루었다. 멜섹Q PLC가 가지고 있는 다양한 기능에 대해 다 언급하지는 못했지만 PLC 제어 기술 입문에 필요로 하는 PLC의 기능과 기본적인 PLC 프로그램 작성법에 대해서는 학습할 수 있을 것으로 생각한다.
이 교재가 자동화 분야에 공부하는 대학생 및 산업체에 종사하는 전문 기술인에게 조금이나마 도움이 되길 기대한다. 산업 현장 실무에 접근 할 수 있는 다양하고 좋은 내용이 될 수 있도록 노력하였으나 아직 저자들의 미숙함과 능력부족으로 아직 미흡함이 많을 것으로 생각된다. 기술이 발전하는 추세에 발맞추어 빠른 시일 내에 보다 전문성이 포함되는 내용으로 수정보완이 이루어 질 수 있도록 노력하겠다.
끝으로 이 책을 출판하는데 자료의 사용과 인용 그리고 감수까지 해 주신 한국 미쓰비시 오토메이션(주) 유해근 부장, 권은실 대리, 유주원 사원에게 진심으로 감사드리고, 저자들이 근무하고 있는 한국폴리텍대학과 한국기술교육대학교 산학협력단 관계자와 이 책의 출간에 많은 노력을 아끼지 않은 도서출판 복두편집팀에게 감사드리는 바이다.
2012년 2월
저자 씀
추천사
내 산업 자동화 시장 규모는 6조 3천억 원 규모로 성장하였으며, 제어의 개념은 종래의 생산성 향상과 더불어 네트워크의 확장성과 안전에 대한 부분이 이슈화 되면서 점점 Well -being 컨트롤 개념으로 변화하고 있습니다.
고객의 니즈에 대응하기 위하여 FA 제품을 생산하는 주요 메이커는 기존의 필드버스 네트워크 방식의 한계를 극복하고, 네트워크 관련하여 좀 더 사용이 편리한 산업용 이더넷 프로토콜을 소개하고 이에 대한 기술 개발과 마케팅 활동을 적극적으로 전개하고 있는 추세입니다. 따라서 기존 단일 설비 제어에서 벗어나 전체 공장을 하나의 네트워크로 연결하여 사무실에서 현장 감시와 제어를 할 수 있는 IT 자동화로 바뀌어 가고 있으며, 기업에서는 하드웨어와 소프트웨어를 자유자재로 다룰 수 있는 전문 인력을 요구하는 상황입니다. 이러한 변화를 주시할 때 교육기관에서도 기업에서 요구하는 전문 인력 양성에 힘써야 될 것으로 생각됩니다.
기술개발은 급속도로 빨라지는 반면, 교육기관의 자동화 교육 수준은 1990년대 수준이라는 것이 현실이라 생각되며, 이 글을 쓰고 있는 본인이 대학교 재학시 받은 교육과 동일한 교육과정을 밟고 있는 실정이니 참으로 안타까울 따름입니다.
이 책의 저자인 정완보, 김진우 교수는 타 교육기관에서 진행하는 일반적인 교육 수준을 넘어 실전에 가까운 자동화 교육 즉, 살아있는 교육을 학생들에게 가르치는 것으로 알고 있습니다. 처음 정완보, 김진우 교수를 만났을 당시, PLC에 대한 열의와 학생들에 대한 무한한 애정을 가지고 있는 것을 보고 놀라움을 금치 못했습니다. 특히 정완보, 김진우 교수는 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 당사의 MELSEC PLC를 학생들에게 가르쳐야 기업에서 요구하는 전문인력 양성 교육이 될 수 있다고 말하며, 당사 PLC에 대해 무서울 정도의 열의를 가지고 기술 습득을 위해 노력하고 있습니다.
정완보, 김진우 교수는 아직도 새로운 기술 습득을 위해 틈틈이 자동화 현장을 방문하고, 각 기업체들과 기술 교류 협력을 진행하고 있는 것으로 알고 있습니다. 이러한 이유로 이 책은 시중에 유통되고 있는 일반적인 PLC에 관한 그 어떠한 서적보다도 훨씬 구체적이고 생생한 현장의 노하우가 살아 있는 교재라고 생각됩니다. 이 책은 MELSEC PLC를 처음 접하는 학생들과 PLC 실무자들에게 튼튼한 기초가 될 수 있을 것이며, 이 책을 탐독하는 독자들이 MELSEC에 대한 이해와 응용이 가능할 것으로 기대합니다.
마지막으로 학생들을 강의하시느라 바쁘신 와중에도 이런 훌륭한 MELSEC PLC 지침서를 집필 해 주신 정완보, 김진우 교수님께 심심한 감사의 말씀을 드립니다.
2012년 2월
한국미쓰비시전기오토메이션㈜ 유해근
Chapter 1. 멜섹Q PLC 개요
1. PLC의 구성
1) PLC의 구조
2) 배선과 명령
3) PLC 프로그램
2. 멜섹Q PLC
1) 멜섹Q PLC의 발전 및 CPU성능
2) 멜섹Q PLC의 구성
3. 멜섹Q PLC CPU의 메모리 구성
1) 멜섹Q CPU 메모리 구성
2) 내부 사용자 디바이스
3) 내부 사용자 디바이스의 용도
4. 멜섹Q PLC 입출력 번호의 할당
1) PLC의 입출력 번호란
2) GX_Developer에 의한 입출력 번지 할당
5. 멜섹Q PLC 프로그램 스캔처리
6. 실습에 필요한 멜섹-Q PLC 시스템 구성
1) 멜섹Q PLC 사용을 위한 하드웨어 구성 작업
2) 멜섹Q PLC 사용을 위한 CPU 메모리 포맷
Chapter 2. GX_Developer 사용법
1. GX Developer
1) GX Developer의 특징
2. GX Developer를 이용한 PLC 프로그램 작성
1) GX Developer의 설치
2) GX Developer를 이용한 PLC 프로그램 작성
3) 래더 프로그램의 작성
Chapter 3. 멜섹Q PLC 명령어 구성 및 수 체계
1. 멜섹Q PLC의 명령어의 구성
1) 멜섹Q PLC의 명령어의 구성
2) 명령어에서 사용하는 데이터의 종류
2. 멜섹Q PLC에서 사용하는 수 체계
1) 10진수의 개념
2) 2진수의 개념
3) 16진수의 개념
4) 진법 변환
5) 정수와 실수의 표현
Chapter 4. 멜섹Q PLC 명령어를 이용한 PLC 프로그램 작성
1. 멜섹Q PLC 시퀀스 명령어
1) 시퀀스 명령어의 종류
2) 시퀀스 명령어를 이용한 기본 전기회로의 구현
3) 시퀀스 명령을 이용한 DC모터 제어
4) 전기 시퀀스 회로와 PLC 프로그램의 동작 차이점
5) 타이머의 사용법
? 실습 과제 1 : ON-Delay 타이머와 자기유지회로를 이용한 일정시간 램프 점등하기
? 실습 과제 2 : OFF-Delay 타이머를 이용한 빔 프로젝트 제어
? 실습 과제 3 : 플리커 타이머의 사용법
? 실습 과제 4 : 적산 타이머의 사용법
□ 연습문제 1 : 타이머를 이용한 소변기 제어
□ 연습문제 2 : 일정시간 후 기동하는 컨베이어
□ 연습문제 3 : 전동 출입문 제어
6) 카운터
7) 특수 릴레이
2. 멜섹Q PLC의 기본 명령어 및 응용 명령어
1) 데이터 전송 명령
2) 비교 연산 명령어
3) 산술 연산 명령
4) 데이터 변환 명령
? 실습 과제 5 : 산술 연산 명령어 중 덧셈과 뺄셈을 이용한 카운터 만들기
□ 연습 문제 4
□ 연습 문제 5
? 실습 과제 6 : BCD명령어를 이용하여 산술 연산한 결과 값을 FND모듈에 출력하기
□ 연습 문제 6
? 실습 과제 7 : 타이머를 이용하여 큰 숫자 값을 간편하게 입력하는 방법
? 실습 과제 8 : 증가와 감소 버튼을 이용한 숫자의 증가와 감소
□ 연습 문제 7
? 실습 과제 9 : 특수릴레이(SM410 : 0.1초 클럭)를 이용한 시계 만들기
□ 연습 문제 8
? 실습 과제 10 : 나눗셈 연산을 이용한 시간 표현 방법
□ 연습 문제 9
? 실습 과제 11 : BIN명령어를 이용한 디지털 스위치의 사용
□ 연습 문제 10
? 실습 과제 12 : 곱셈 명령어를 이용한 단위변환
? 실습 과제 13 : 정해진 시간 동안 기기 동작하기
□ 연습 문제 11
5) 논리 연산 명령
6) 로테이션 명령어
? 실습 과제 14 : 나눗셈과 논리 연산 명령어를 이용한 BCD명령어 구현
? 실습 과제 15 : 곱셈 명령어를 이용한 BIN명령어 구현
? 실습 과제 16 : 실수를 정수 연산 명령어로 처리하는 방법
□ 연습 문제 12
7) 데이터 처리 명령
? 실습 과제 17 : 엔코드(ENCO) 명령어를 이용한 숫자 입력 프로그램
Chapter 5. 왕복 슬라이드 크랭크 기구 제어를 위한 PLC 프로그램 작성 방법
1. 왕복 슬라이더 크랭크 기구
2. 왕복 슬라이드 크랭크 기구 제어를 위한 PLC 프로그램 작성
1) 자기유지 회로를 이용한 모터 구동1
2) 자기유지 회로를 이용한 모터 구동 2
3) 카운터를 이용한 모터 구동
3. 공압실린더 제어
1) 공압 실린더의 전진 및 후진 제어
4. 모터와 공압 실린더를 이용한 왕복 슬라이드 크랭크 기구 제어
