PLC와 RTU의 차이점

PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)와 RTU(원격 터미널 장치) 간의 수렴은 비교적 새로운 것입니다. 설치 기반의 측면에서 PLC는 오랫동안 RTU를 추월했으며 수십 년 동안 시장을 지배해 왔으며 사실상 필수품이 되었습니다.

이러한 성장에 힘입어 많은 공급업체는 PLC 기능을 개선했으며 경우에 따라 PLC에 대해 유사한 RTU와 유사한 기능을 개발하여 RTU 시장을 잠식하려고 시도했습니다. 이것은 일부 PLC가 RTU로 판매된다는 점에서 발생합니다.

반면에 각 장치의 기원과 역사는 다릅니다. RTU는 SCADA 시스템의 발전과 함께 밀접하게 뒤따랐으며, 그 중 필수 구성 요소입니다.

SCADA와 RTU는 통신 산업에 처음 도입된 후 1950년대에 발전 플랜트에 도입되었습니다. 그들이 해결하려는 문제는 매우 먼 거리에 있는 현장 기기의 데이터 통신이었습니다.

그림 1. 배전 네트워크는 RTU 및 SCADA를 사용하여 장거리에서 중요한 변수를 모니터링합니다.

PLC는 이후인 1970년대 초에 등장했습니다. PLC는 소형 개인용 컴퓨팅과 마이크로프로세서가 대량 생산이 가능한 특정 단계에 도달했을 때만 가능했습니다. PLC는 생산 현장에 더 쉽게 들어갈 수 있는 소형 장치로 수많은 릴레이로 구성된 복잡하고 유연하지 않은 회로를 대체하면서 산업 제조 세계로 곧바로 진출했습니다. 자동차 제조 부문은 PLC 도입의 혜택을 가장 먼저 받은 부문 중 하나였습니다.

그림 2. 고도로 자동화된 자동차 제조는 수많은 PLC에 의존합니다.

PLC란 무엇입니까?

PLC는 본질적으로 산업 공정의 자동화를 위해 설계된 컴퓨터입니다. PLC는 중앙 처리 장치(CPU)와 입출력으로 구성됩니다. CPU는 사용자가 설치한 프로그램을 실행하는 역할을 합니다. 일반적으로 디지털 및 아날로그 입력 및 출력, 네트워크 통신, 프로토콜 어댑터, 버스 확장 등 여러 유형의 모듈을 PLC와 통합할 수 있습니다.

다양한 프로그래밍 언어를 사용하여 PLC용 명령어를 코딩할 수 있으며, 가장 널리 사용되는 것은 래더 다이어그램과 구조화된 텍스트입니다. 래더 로직이라고도 하는 래더 다이어그램은 접점 및 릴레이의 개폐를 에뮬레이트하는 시각적 프로그래밍 언어입니다. 구조화된 텍스트는 C 기반 언어와 유사한 구문을 사용합니다. 래더보다 더 복잡한 명령을 허용합니다. 따라서 일반적으로 더 복잡한 제어 응용 프로그램에서 사용됩니다.

그림 3. 가장 널리 사용되는 최신 PLC 중 하나인 Siemens SIMATIC S7-1500 PLC. 이미지 사용:Siemens 제공

모든 PLC는 입력 읽기, 프로그램 실행, 출력 쓰기의 세 가지 기본 작업을 순서대로 주기적으로 실행하여 작동합니다.

각 주기가 시작될 때 PLC는 연결된 모든 물리적 입력의 상태를 업데이트해야 하므로 올바른 상태가 사용됩니다. 그런 다음 기본 루틴과 서브루틴을 통해 실행되는 미리 로드된 프로그램이 실행됩니다. 마지막으로 프로그램 실행 결과에 따라 물리적 출력이 업데이트됩니다. 이것은 각 PLC 주기에 수행되며 주기 시간은 프로그래머가 시스템 성능 향상을 위해 자주 최적화하려고 시도하는 주요 측정 기준 중 하나입니다.

RTU란 무엇입니까?

RTU는 필드 장치를 모니터링하고 제어하도록 설계된 마이크로프로세서 기반 제어 장치입니다. SCADA 시스템에서 주로 사용되며, SCADA 제어와 물리적 프로세스, 해당 센서 및 계측기 간의 인터페이스를 입증합니다. PLC와 마찬가지로 RTU도 CPU와 입출력 모듈, 통신 및 프로토콜 변환 옵션으로 구성됩니다.

그림 4. 인클로저 내부의 RTU 및 I/O. AIR 제공 이미지 사용

RTU 프로그래밍은 일반적으로 PLC 프로그래밍보다 훨씬 간단합니다. 대부분의 RTU는 웹 인터페이스를 통해 구성되며 그 이상은 수행되지 않습니다. 최신 RTU는 호환되지만 대부분은 제어 루프 및 복잡한 로직을 지원하지 않거나 지원하지 않습니다. 주기 시간은 일반적으로 1밀리초 범위로 매우 빠릅니다.

PLC와 RTU 비교

프로그램성부터 시작해서 상황에 따라 장점이 될 수도 단점이 될 수도 있다. 단순한 인터페이스를 가진 RTU는 더 사용자 친화적인 것으로 간주될 수 있습니다. 반면에 이 동일한 인터페이스는 복잡한 제어 시스템에 대해 유연하지 않으며 때때로 애플리케이션과 호환되지 않습니다.

RTU는 일반적으로 PLC보다 큽니다. 그 이유 중 하나는 더 많은 공간을 차지하는 장치의 내구성과 견고성을 높이는 기능이 추가되었기 때문입니다. 이러한 기능 중 가장 눈에 띄는 것은 가혹한 환경 조건을 견디는 데 필요한 인클로저입니다. PLC는 일반적으로 사용 가능한 공간이 충분하지 않은 산업 및 공장을 위한 것이기 때문에 부분적으로 더 컴팩트합니다.

RTU는 크기와 내구성 요구 사항으로 인해 평균적으로 PLC보다 비쌉니다. 그러나 이것은 일반적으로 장치 유형을 선택할 때 결정적인 요소가 아닙니다. 산업 환경용으로 구축된 PLC와 장거리 실외 시스템용 RTU를 사용하면 프로젝트 규모와 함께 비용을 고려해야 합니다.

일반적으로 RTU는 유틸리티 및 농업 산업과 같은 원격 모니터링에 더 적합합니다. 한편 PLC는 모든 산업 분야에서 주로 사용되며 조만간 교체되지 않을 것입니다. 이 두 장치는 약간의 유사점이 있지만 다른 방식으로 사용됩니다.

작업에서 더 많은 RTU 또는 PLC를 사용합니까? 왜?