■교통안전공단 │ 발표자 : 교통안전공단 검사처 특수검사팀 김관호 과장

Ⅰ. 서론
1. 연구배경
설비의 자동화와 고능률화 요구에 따라 PLC의 적용 범위가 확대되고 특히 과거 중규모 이상의 릴레이 제어반 대체 효과에서 현재 고기능화, 고속화 추세로 소규모 설비에서 대규모 시스템 설비에 이르기까지 전 영역에 PLC가 적용되고 있다. 따라서 기계식주차장 및 삭도분야에서도 릴레이 제어는 점차 줄어들고 릴레이·PLC 제어의 병행 및 PLC 제어만으로 시스템을 구성하는 추세이다.

2. 연구 목적
PLC 제어가 점차 확대되고 고성능화되면서 반대로 설비의 고장 빈도는 낮아졌지만 일단 고장이 생기면 원인분석이 어렵고 파급효과가 커 복구에 장시간이 걸리는 문제점을 안고 있다. 따라서 PLC의 구조를 이해하고 국내의 대표적 PLC인 MASTER-K의 기초 및 PLC의 유지보수 방법에 대해 알아봄으로써 기계식주차장 및 삭도검사시에 PLC에 대한 이해의 폭을 넓히고 올바른 관리 및 유지보수 방법을 제시해 설비의 안정적 운전과 검사의 필요성 인식에 도움이 되고자 한다.

Ⅱ. 본론
1. PLC의 개요
가. PLC의 정의
디지털 또는 아날로그 입출력 모듈을 통해 로직, 시퀀싱, 타이밍, 카운팅, 연산과 같은 특수한 기능을 수행하기 위해 프로그램 가능한 메모리를 사용하고 여러 종류의 기계나 프로세서를 제어하는 디지털 동작의 전자 장치.

나. PLC의 구조
1) CPU
연산부는 약 200ms로 처리되며, 모든 정보는 2진수로 처리
메모리는 사용자 프로그램 메모리(RAM, 사용자 작성 프로그램 저장, 프로그램완성→ ROM), 데이터 메모리(RAM, 정보 저장), 시스템 메모리(ROM, 제작회사가 작성한 시스템 프로그램 저장)
2) 입·출력부
외부 기기로부터 노이즈가 CPU에 전달되지 못하도록 포토커플러 사용
입출력의 각 접점 상태를 감시할 수 있도록 LED 부착
PLC 내부 : DC 5V 전원 사용
입력 : DC 24V, AC 110/220V(50/60Hz), A/D 모듈, 고속 카운터 모듈
출력 : 릴레이 출력(AC, DC), 트랜지스터 출력(DC), SSR 출력(AC), D/A 출력 모듈
3) 릴레이와 PLC의 차이점
처리방식 : 직렬 처리 방식(PLC), 병렬 처리방식(릴레이)
사용 접점수 : 제한(릴레이)
PLC 시<JC6C5>스 : 코일이후 접점 금지, 신호(왼쪽→ 오른쪽)

다. 기초 용어의 정의
1) 점 : 입력 8점, 출력 6점의 PLC → 입력기기 최대 8개, 출력기기 최대 6개 연결 가능
PLC의 입출력 용량 표시
2) 스텝 : PLC 명령의 최소 단위로 A접점, B접점, 출력 코일 등의 명령이 1스텝에 해당
프로그램 용량(30k step), CPU속도(sec/step) 표시
3) 모듈 : 독립적인 기능을 갖는 부분제품으로 베이스보드에 장착되어 사용되는 것
CPU모듈, 전원모듈, 입출력모듈 등<FRAMEBREAK>@1.1=2. MASTER­K의 기초

가. 시스템 구성
블록형 : K10S1, K10S, K30S, K60S, K80S
모듈형 : 전원부와 CPU를 제외하고 8개 슬롯(0~7)으로 구성
증설 시스템 : CPU없이 전원, 입출력 모듈, 커넥터 2개(증설케이블 취부)

나. 입출력 메모리 할당
외부 입출력 번호 할당은 첨자 P로 표현
카드번호 : PLC 16점 단위로 카드 번호가 설정<FRAMEBREAK>다. 내부 메모리 할당
PLC 외부 입출력에 관계되지 않는 P영역을 제외한 모든 메모리 영역
PLC 기동시 내부에서만 연산이 이루어지는 메모리
M(보조 릴레이), K(정전유지 릴레이), F(특수 릴레이), T(타이머), C(카운터)

3. PLC 유지보수
가. 보전
장치나 시스템이 가동될 때 그 기능이나 성능을 유지하기 위한 점검, 조정, 대체, 수리 등의 작업
1) 예방보전
일상 점검 : PLC 본체에 관한 것과 외부에서 공급되는 전원, 온도, 습도 등의 주위 환경에 관한 것으로 매일 운전하기 전에 점검하는 것이 바람직함.
정기 점검 : 1개월, 3개월, 6개월 등 비교적 장시간에 걸쳐 점검하는 것으로 현상이 천천히 변화해 매일 점검할 필요가 없다.
2) 사후 보전
이상 발견 : 평소와는 다른 현상으로 동작되는 경우로 무엇이 이상인지 원인을 명확히 찾아내는 것이 필요하며, PLC 하드웨어 및 주변기기의 이상 상태를 체크해야 한다. 또한 기계의 움직임에 의한 이상 상태 체크가 필요한다.
이상 현상과 조치 : 이상이 발견되면 즉시 복구해 시스템이 재가동될 수 있도록 하며 이때는 이상이 다른 곳까지 파급되는 경우도 고려해야 한다.

Ⅲ. 결론
현재 기계식주차장치 및 삭도시설은 준공시 기계적인 설비를 시설하고 이에 맞춰 전기적인 시스템 및 제어(릴레이, PLC)를 현장에 맞게 구현하고 있는데 초기 PLC 제어를 프로그래밍하면 어느 정도 시간이 경과하기까지 시스템이 불안정하게 된다. 따라서 검사시 제어의 안정성을 갖도록 제작사의 역할을 강조할 필요성이 있다.
우선 초기 제어가 안정이 되면 사후관리는 어느 정도의 관심만으로도 유지할 수 있는데 기계식주차장 및 삭도검사시 PLC의 올바른 유지관리에 대해 수검자에게 설명하고 간단한 고장에 대해 진단하도록 한다. 또한 긴급한 수리가 필요한 설비는 PLC 예비모듈을 확보해 기계식주차장 및 삭도설비가 본래의 역할을 해야 할 것이다.