Q : PLC 출력도 DC 24V이고 제어하는 대상의 정격도 DC 24V인데 굳이 릴레이를 쓰는 이유가 있나요?
본 포스팅에서는, 얼마 전 고객사 담당자로부터 문의받은 내용을 바탕으로 하였습니다. 이에, 제 생각과 경험을 녹여 이야기해 보는 시간을 가져보도록 하겠습니다. (혹시, 잘못된 점이나 다른 의견 있으시면 댓글이나 메일로 의견 부탁드립니다. 😀)
Q : PLC 출력도 DC 24V이고 제어하는 대상의 정격도 DC 24V인데 굳이 릴레이를 쓰는 이유가 있나요?
앞서, 몇 차례 제어 이론에 대해서 이야기하면서 릴레이의 작동 방식과 사용 목적에 대해서 이야기했었지요.
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하지만, 현장에서 실제 구성된 PLC 제어 시스템을 보게 되면 드는 의문이 있습니다.
"PLC 출력도 DC 24V이고 램프제어하는 대상의 정격도 DC 24V인데 굳이 릴레이를 쓰는 이유가 뭐지?"
앞서 Panelmeter를 소개한 내용 중에,
여기서 Discrete(소위 디지털 신호, Bool, 이라 불리는 0과 1의 이산신호)를 출력으로 내보내는데, AC110V, DC24V, DC12V, DC5V 등이 주로 사용되고 있습니다.
하지만 궁금해집니다.
AC110V 나 DC24V와 같이 명백이 다른 전원사양이 혼재된 시스템이라면 릴레이를 쓰는 것이 당연할 것인데, PLC나 패널미터의 출력이 DC 24V이고, 출력으로 나가는 표시등, 솔레노이드 밸브와 같은 것들 또한 같은 DC 24V 정격이라면 굳이 릴레이를 거쳐야 할 필요가 있는가?
라는 의문이죠.
별로 안 궁금하셨다면 죄송합니다.
이런 경우, 릴레이를 사용하는 이유는 3가지라 생각합니다.
1. 제어 대상의 소비전력 혹은 정격 전류가 PLC 출력보다 크다.
가장 흔한 케이스라 하겠습니다. 실제로 PLC 사용자 매뉴얼을 찾아보면, Dicrete Output 모듈의 각 접점에서 가능한 최대 출력(혹은 전류)치가 생각보다 적다는 것을 보실 수 있습니다.
이런 상황에서 만약, 높은 소비전력이 요구되는 솔레노이드 밸브와 같은 부하가 바로 연결된다면 정상적인 동작을 보장할 수 없을뿐더러, I/O 모듈의 고장과 같은 악영향을 초래할 수도 있을 것입니다.
따라서, 이런 경우는 아래와 같이 릴레이를 사용하고 부하 측에 별도의 전원을 연결해서 회로를 구성하는 방식을 사용하는 것이 합당하다고 하겠습니다. 물론, 이런 경우 릴레이는 부하 측의 전원을 원활히 통전시킬 수 있는 사양이어야 할 것입니다.
2. 제어 시스템의 물리적 분리
2번째 목적으로는, 제어 시스템의 물리적 분리라 할 수 있겠습니다.
가령 A라는 PLC 시스템과 B라는 DCS 시스템이 있다고 가정해 보겠습니다. 그리고, A PLC에서 B DCS 측으로 출력신호를 주는 경우를 생각해 보겠습니다.
물론 직접 (Wet Contact)으로 출력 신호를 보낼 수도 있겠으나, 통상적으로 두 개의 시스템은 물리적으로 분리하는 것을 선호하기 때문에 전형적으로 릴레이를 사용하게 됩니다.
이는, 각 시스템에서 예상치 못하게 발생되는 노이즈나 Surge가 전달되는 것을 막는 것에도 일정 부분 효과가 있을 것을 기대할 수 있겠습니다.
3. 하나의 출력으로 여러 제어 대상을 동시에 제어하고자 할 때
앞서 소개한 장표를 다시 한번 살펴보겠습니다.
패널미터에서 특정 출력이 발생하고 이를,
- 솔레노이드 밸브의 동작에 이용하고,
- 이와 동시에 표시등으로 표현하고,
- 또한, 타 PLC에 출력이 발생하였음을 알리고 싶은 경우
를 가정해 보겠습니다.
이때, 사용자는 출력 접점을 개별로 가져가서 각각 별개로 신호를 보낼 수도 있을 것입니다. 하지만, 그러한 경우 PLC나 패널미터의 출력 접점을 여러 개 사용하고 래더 로직 또한 이중 / 삼중으로 작성해야 하는 시간과 비용의 불합리를 초래할 수 있습니다.
따라서, 이러한 경우는 하나의 출력을 이용하고, 3a 1b와 같은 유접점 릴레이를 사용하여 동시에 신호를 처리하는 것이 경제적 그리고 합리적이라 할 수 있겠습니다.
유접점 릴레이에 대한 내용은, 아래 링크를 참조하시기 바랍니다.
제어에 대해서 알아보자(4) - 유접점 릴레이 중편 (a 접점 / b 접점)
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마치며,
이번 포스팅에서는 고객사 담당자분으로부터 질의받은 내용을 정리하는 차원에서 작성해 보았습니다. 현업에서 릴레이를 사용하는 분들이라면 어찌 보면 당연한 내용이라 생각되지만, 관련 내용에 아직 익숙지 않은 분들에게는 아리송한 질문일 수도 있었겠구나 싶은 생각이 들었습니다.
현장에서 관성적으로 사용하고 / 이해하고 있는 부분에 대해서 글로 정리하는 과정을 통해 더욱 깊이 고찰하는 계기가 된 점에서, 저 역시 의미 있는 포스팅이 되었지 않았나 합니다.
앞서 언급한 이유 말고도, 다양한 의견이 있을 수도 있겠습니다. 메일이나 댓글로 고견 주시면 첨삭하도록 하겠습니다. 😀
문의사항이나 오류는 메일로 연락 주시면 감사하겠습니다.
📧 simo@datawizard.co.kr
* 본 포스팅에서 언급된 모듈이나 제조사와 필자는 무관함을 알립니다.
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