온딜레이 vs 오프딜레이: 타임 차트로 배우는 PLC 시간 제어 이론

 

[PLC 심화 가이드] 타이머의 시간 측정 메커니즘과 스캔 타임의 관계 단순한 지연을 넘어, PLC 내부에서 시간이 어떻게 계산되고 출력되는지 공학적 구조를 심도 있게 분석합니다.

PLC에서 타이머는 단순한 '기다림' 이상의 의미를 갖습니다. 프로그램이 수만 번 반복되는 스캔 타임(Scan Time) 속에서 어떻게 정확한 시간을 찾아내는지, 그리고 상황에 맞는 타이머 종류를 선택하는 기준은 무엇인지 그 내밀한 이론을 파헤쳐 보겠습니다. ⏳

 

1. 타이머의 연산 메커니즘: 현재값(PV)과 설정값(SV) 🧮

PLC 내부에서 타이머 명령어는 일종의 '카운터'처럼 동작합니다. 타이머에 입력 신호가 들어오면, PLC 내부의 클록 펄스(Clock Pulse)가 가동되며 현재값 레지스터의 숫자를 올리기 시작합니다.

• 설정값 (SV, Set Value): 사용자가 목표로 하는 시간입니다. 보통 10진수(K) 상수를 사용하며, 0.1초 타이머에서 K50은 5초를 의미합니다.
• 현재값 (PV, Present Value): 타이머가 가동된 후 실제로 경과된 시간을 담는 메모리 공간입니다.
• 비교 연산: 매 스캔마다 PLC는 PV ≥ SV 인지 확인합니다. 이 조건이 참(True)이 되는 순간, 타이머의 출력 접점(T)이 ON됩니다.

 

2. On-Delay와 Off-Delay의 접점 변화 분석 📊

두 타이머의 차이를 가장 명확하게 보여주는 것은 타임 차트입니다. 신호가 들어오고 나가는 시점에서의 접점 상태(A접점 기준)를 정밀 분석해 보겠습니다.

① On-Delay (한시 동작 순시 복귀)

• 동작: 입력을 누르고 설정 시간이 경과해야 접점이 붙습니다.
• 복귀: 입력을 떼는 즉시(순시) 접점이 떨어집니다.
• 주의: 설정 시간이 다 되기 전에 입력을 떼면, 현재값(PV)은 즉시 0으로 리셋됩니다.

② Off-Delay (순시 동작 한시 복귀)

• 동작: 입력을 누르는 즉시(순시) 접점이 붙습니다.
• 복귀: 입력을 떼고 난 후, 설정 시간이 경과해야 접점이 떨어집니다.
• 주의: 시간을 재는 도중 다시 입력을 넣으면 타이머는 리셋되어 처음부터 다시 대기합니다.

 

3. 심화 이론: 스캔 타임(Scan Time)과 타이머 오차 ⚡

PLC 프로그래밍에서 가장 간과하기 쉬운 부분이 바로 '오차'입니다. 타이머는 스캔 타임의 영향을 직접적으로 받습니다.

📌 타이머 오차 발생 원리:

타이머의 시간이 완료되더라도, PLC가 해당 래더 라인을 읽는 순서가 돌아오지 않으면 출력은 나가지 않습니다. 이를 '스캔 타임에 의한 응답 지연'이라고 합니다. 따라서 매우 정밀한(ms 단위) 제어가 필요한 경우에는 일반 타이머 대신 '고속 타이머'나 '인터럽트(Interrupt)' 기능을 사용해야 합니다.

 

4. 로직 응용 테스트: 깜빡이(Flicker) 회로 🕹️

타이머 이론을 응용하면 가장 먼저 만드는 것이 '깜빡이' 회로입니다. 두 개의 온딜레이 타이머가 서로를 끄고 켜는 상호 억제 로직을 확인해 보세요.

경고등 (Y1)

T1 (ON-Time): 0/10

T2 (OFF-Time): 0/10

 

5. 핵심 이론 한눈에 정리하기 📝

특징	On-Delay	Off-Delay
시간 측정 시점	입력 ON 시점부터	입력 OFF 시점부터
출력 ON 시점	시간 완료 후	입력 즉시
주요 용도	기동 지연, 필터링	잔류 구동, 안전 종료

이론을 명확히 이해하면 타이머를 여러 개 조합하여 복잡한 시퀀스 제어도 가능해집니다. 오늘 배운 스캔 타임과 접점 변화의 원리를 꼭 기억해 주세요! 다음에는 카운터(Counter) 명령어로 돌아오겠습니다. 😊