PLC 및 MC Protocol 기초

1. PLC(Programmable Logic Controller)

1-1. PLC란 무엇인가?

PLC는 공장/산업 현장에서 장비를 실제로 제어하기 위한 전용 산업용 컴퓨터로써 센서 입력을 읽고(입력), 로직을 실행해서(프로그램), 모터/밸브 같은 출력을 제어하는 시스템입니다.

• 입력(Input): 센서, 버튼, 리미트 스위치 등
• 출력(Output): 모터 ON/OFF, 밸브 열기/닫기, 경광등 등
• 로직: "조건이 맞으면 이렇게 동작" 같은 제어 규칙(보통 래더/구조화 텍스트 등)

즉, PLC = "센서를 읽고 → 판단하고 → 장비를 움직이는 실시간 제어기"

1-2. 왜 PLC가 따로 필요한가?

PC(윈도우/리눅스)나 웹 서버로도 제어는 "이론상" 가능하지만, 산업 현장에서는 다음이 중요합니다.

• 전기 노이즈/전원 문제/진동 환경에서도 버텨야 합니다
• 입력/출력 주기(스캔)가 안정적이어야 합니다
• 갑자기 업데이트/재부팅으로 멈추면 큰 사고로 이어질 수 있습니다

그래서 PLC는 장비 제어에 특화된 하드웨어 + 운영 방식을 갖고 있습니다.

PLC 하드웨어

PLC 제품

PLC 모듈

Mitsubishi PLC 패널

PLC 소형 모델

2. PLC의 동작 방식 (Scan Cycle)

PLC는 웹 서버처럼 "요청이 와야 동작"하지 않습니다. PLC는 항상 다음을 반복합니다:

이것을 Scan Cycle(스캔 사이클) 이라고 합니다. 보통 1~10ms 주기로 계속 반복됩니다.

3. PLC의 구조

• CPU 모듈 → 프로그램 실행
• 입력 모듈 → 센서 신호 받음
• 출력 모듈 → 모터/밸브 제어
• 통신 모듈(QJ71C24 등) → 외부 PC와 통신

4. PLC 디바이스 메모리 구조

디바이스	설명	타입
X	입력 신호	Bit
Y	출력 신호	Bit
M	내부 상태 플래그	Bit
D	데이터 레지스터	Word (16bit)

예시)

• D100 → 생산 수량
• M10 → 설비 동작 상태
• X0 → 시작 버튼
• Y0 → 모터 ON

출력(Y)을 직접 제어하면 안 되는 이유

웹 서버가 MC Protocol로 Y0 = ON을 써도, 다음 스캔에서 PLC 프로그램이 다시 덮어쓸 수 있습니다.

따라서 산업 현장에서는:

외부는 M 또는 D를 수정하고, 최종 출력은 PLC 로직이 결정하도록 설계합니다.

5. MC Protocol이란?

MC Protocol은 Mitsubishi PLC에 접근하기 위한 통신 규약입니다. 외부 장치(PC, HMI, 서버 등)가 PLC의 디바이스 메모리를 읽고/쓸 수 있도록 하는 프로토콜입니다.

5-1. MC Protocol의 역할

즉, MC Protocol = PLC 내부 메모리를 원격에서 조작하는 API입니다.

5-2. 주요 명령어

명령	의미
0401	Batch Read (일괄 읽기)
1401	Batch Write (일괄 쓰기)

예시)

• 0401 D100 0003 → D100부터 3워드 읽기
• 1401 M10 0001 → M10 1개 쓰기

6. RS-232 / RS-485란?

MC Protocol은 "데이터 규약"이고, RS-232 / RS-485는 "전기적 통신 방식"입니다.

RS-232

• 1:1 통신
• 짧은 거리 (15m 이하)
• 과거 PC-PLC 직접 연결

RS-485

• 멀티드롭 (1:N)
• 긴 거리 (최대 1km 수준)
• 공장 노이즈 환경에 강함
• 차동 신호(A/B선)

계층 구조

7. 전체 계층 구조

7-1. 웹 개발 관점 비유

산업 자동화	웹 개발
PLC	실시간 제어 서버
D/M/X/Y	변수 / 상태값
MC Protocol	저수준 API
RS-485	물리 네트워크
HMI	관리자 UI
MES	상위 비즈니스 시스템

전체 요약

• PLC는 항상 반복 실행되는 실시간 제어기입니다
• 디바이스(D/M/X/Y)는 PLC 내부 메모리입니다
• MC Protocol은 PLC 접근용 통신 규약입니다
• RS-232/485는 물리적 통신 방식입니다
• 외부 시스템은 PLC를 직접 제어하지 않고 명령을 전달하는 역할입니다