스마트팩토리의 핵심, PLC 프로그래밍 입문

제조 현장에서 가장 많이 접하는 장비 중 하나가 PLC(Programmable Logic Controller)입니다. 공장 자동화의 두뇌 역할을 하는 PLC는 스마트팩토리 구축에서 빠질 수 없는 핵심 요소입니다.

이 글에서는 12년간 제조 IT 현장에서 PLC를 다루며 얻은 실무 경험을 바탕으로, PLC의 기초부터 ST 언어 활용까지 정리합니다.

PLC란?

PLC는 산업 환경에서 기계와 공정을 제어하기 위해 설계된 산업용 컴퓨터입니다. 일반 PC와 달리:

• 극한 환경에서 동작 (진동, 분진, 온도 변화)
• 실시간 제어가 가능 (ms 단위 스캔 타임)
• 높은 신뢰성 (24시간 365일 무정지 운전)

주요 PLC 제조사

현재 국내 제조 현장에서 많이 사용되는 PLC 3사입니다:

ST(Structured Text) 언어

IEC 61131-3 표준에 정의된 5가지 PLC 프로그래밍 언어 중 하나인 ST 언어는 텍스트 기반으로 복잡한 로직을 구현하기 좋습니다.

// 서보모터 위치 제어 예시
PROGRAM ServoControl
VAR
    targetPosition : REAL := 100.0;
    currentPosition : REAL;
    speed : REAL := 50.0;
    isMoving : BOOL := FALSE;
END_VAR
 
IF NOT isMoving AND ABS(targetPosition - currentPosition) > 0.1 THEN
    isMoving := TRUE;
    MC_MoveAbsolute(
        Axis := Axis1,
        Position := targetPosition,
        Velocity := speed
    );
END_IF;

기존의 래더 다이어그램(LD)에 비해 가독성이 높고, 반복문·조건문 등 프로그래밍 구조를 그대로 사용할 수 있어 복잡한 알고리즘 구현에 유리합니다.

C#과 PLC의 연동

제가 주로 사용하는 패턴은 C# 응용프로그램 + PLC 조합입니다:

• EtherCAT: 실시간 서보모터 제어 (63축까지 경험)
• Modbus TCP: 범용 설비 통신
• OPC-UA: 표준화된 데이터 수집

// Modbus TCP로 PLC 데이터 읽기
using var client = new ModbusTcpClient("192.168.0.10", 502);
var registers = await client.ReadHoldingRegistersAsync(0, 10);
var temperature = registers[0] / 10.0; // 스케일링

이런 구조로 HMI, 데이터 수집, MES 연동까지 하나의 시스템으로 통합할 수 있습니다.

스마트팩토리에서의 PLC

스마트팩토리는 단순히 PLC로 기계를 제어하는 것을 넘어, 데이터 기반 의사결정까지 확장됩니다:

1. 설비 데이터 수집 → PLC에서 센서 데이터를 실시간으로 읽어옴
2. 데이터 저장/분석 → DB에 저장하고 트렌드 분석
3. AI 최적화 → 공정 파라미터를 AI가 자동 조정
4. 원격 모니터링 → 웹 대시보드로 어디서나 확인

제조 현장의 디지털 전환은 PLC라는 기반 위에서 시작됩니다. 하드웨어를 이해하지 못하면 소프트웨어도 제대로 만들 수 없습니다.

PLC 프로그래밍이나 스마트팩토리 구축에 대해 궁금한 점이 있으시면 문의하기로 연락해 주세요.