PLC 파워 서플라이는 PLC 시스템의 안정적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전용 장치입니다

1. 정의

PLC 파워 서플라이는 PLC 시스템의 안정적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전용 장치입니다. 외부로부터 공급받는 전력(주로 교류 AC 또는 직류 DC)을 PLC의 CPU, 백플레인(Backplane) 버스, 그리고 장착된 각종 입출력(I/O) 모듈 및 특수 모듈들이 요구하는 안정되고 깨끗한 저전압 직류(DC) 전력으로 변환하여 공급하는 역할을 합니다. PLC 시스템 전체의 신뢰성과 안정적인 작동을 위한 필수 구성 요소입니다.

 

2. 기능

• 전압 변환 (Voltage Conversion): 주 전원(예: AC 100~240V 또는 DC 24V/48V/125V)을 PLC 시스템 내부에서 필요한 낮은 DC 전압(예: 로직 회로용 DC 5V, 모듈 및 필드 기기용 DC 24V 등)으로 변환합니다.
• 전압 안정화 (Voltage Regulation): 입력 전압이 다소 변동하더라도, PLC 내부 회로에는 항상 안정적이고 일정한 전압을 공급합니다. 이는 민감한 전자 부품의 안정적인 동작에 매우 중요합니다.
• 전기적 절연 (Isolation): 입력 전원 라인과 PLC 내부 회로 사이를 전기적으로 분리하여, 외부의 전기적 노이즈 유입을 차단하고 안전성을 확보합니다.
• 보호 기능 (Protection): 과전류, 과전압, 단락(쇼트), 과열 등 이상 상태 발생 시 파워 서플라이 자체와 연결된 PLC 시스템을 보호하는 기능을 내장하고 있습니다.
• 전력 분배 (Power Distribution): 변환된 DC 전력을 PLC 백플레인(또는 베이스) 버스를 통해 CPU 및 각 슬롯에 장착된 모듈들에게 필요한 전압 레일(+5V, +24V 등)로 분배합니다.

3. 종류

• 내장형 (Integrated): 일체형 또는 블록형 PLC의 경우, 파워 서플라이가 CPU 및 일부 I/O와 함께 본체 내부에 포함되어 있습니다.
• 모듈형 (Modular): 랙(Rack) 또는 베이스(Base) 타입 PLC의 경우, 파워 서플라이가 CPU나 I/O 모듈처럼 별도의 모듈 형태로 제공되어 랙/베이스에 함께 장착됩니다. 용량 선택이 자유롭고 교체가 용이합니다.
• 외장형 (External): 일부 소형 PLC나 분산 I/O 스테이션 등은 PLC 전용 파워 서플라이 모듈 대신, 표준 DIN 레일 장착형 DC 24V 파워 서플라이 등을 외부에서 연결하여 사용하기도 합니다.

4. 주요 사양 및 선정 시 고려사항

• 입력 전압 범위 및 종류 (Input Voltage Range & Type): 사용 가능한 전원(예: AC 100~240V 프리볼트, DC 24V 등)과 일치해야 합니다. 현장의 전압 변동 가능성을 고려하여 허용 입력 범위를 확인합니다.
• 출력 전압 (Output Voltage(s)): 해당 PLC 시스템(CPU, 베이스, 모듈)이 요구하는 정확한 DC 전압(예: +5V, +24V)을 제공해야 합니다. (보통 PLC 제품군별로 표준화되어 있음)
• 출력 용량 / 전류 용량 (Output Power / Current Capacity): 가장 중요한 선정 기준입니다. 파워 서플라이가 공급할 수 있는 총 전력(W) 또는 각 출력 전압별 최대 전류(A)를 나타냅니다. 이 용량은 PLC 시스템 전체(CPU + 모든 장착 모듈)의 총 소비 전력(Power Consumption)보다 반드시 커야 합니다. 제조사에서 제공하는 매뉴얼이나 계산 툴을 이용하여 시스템의 **전력 예산(Power Budget)**을 정확히 계산하고, 20~30% 정도의 여유율을 두는 것이 권장됩니다. 용량 부족 시 시스템 불안정 또는 다운의 원인이 됩니다.
• 효율 (Efficiency): 입력 전력 대비 출력 전력의 비율입니다. 효율이 높을수록(예: 85% 이상) 전력 손실(열 발생)이 적어 에너지 절약 및 제어반 내부 온도 상승 억제에 유리합니다.
• 순간 정전 보상 시간 (Hold-up Time / Ride-through Time): 입력 전원이 순간적으로 끊기거나 전압이 강하했을 때, 파워 서플라이가 자체적으로 출력 전압을 유지할 수 있는 시간입니다. 짧은 정전에도 PLC가 계속 동작할 수 있도록 하는 데 중요합니다.
• 동작 온도 범위 및 디레이팅 (Operating Temp. Range & Derating): 제어반 내부의 실제 동작 온도 범위 내에서 안정적으로 작동해야 합니다. 고온에서는 최대 출력 용량이 감소(Derating)될 수 있으므로, 제조사 데이터시트의 온도 특성 곡선을 확인해야 합니다.
• 보호 기능 (Protection Features): 과전류 보호(OCP), 과전압 보호(OVP), 단락 회로 보호(SCP), 과온도 보호(OTP) 등의 보호 기능 유무 및 성능을 확인합니다.
• 진단 / 상태 표시 (Diagnostics / Status Indicators): 전원 ON, 출력 정상(OK), 고장 상태 등을 알려주는 LED 표시등 유무를 확인합니다. 일부 고급 모델은 릴레이 접점 출력을 통해 원격으로 상태를 감시할 수 있는 기능을 제공합니다.
• 이중화 (Redundancy): 시스템 가용성이 매우 중요한 경우, 파워 서플라이 모듈 2개를 병렬로 연결하여 하나가 고장 나도 다른 하나가 즉시 전원을 공급하는 이중화 구성이 가능한지 확인합니다. (보통 별도의 이중화 모듈 필요)
• 크기 및 설치 방식 (Physical Size & Mounting): PLC 랙/베이스 또는 DIN 레일에 맞는 크기와 설치 방식을 가져야 합니다.
• 인증 및 규격 (Certifications & Standards): 안전 인증(UL, CE, KC 등) 및 EMC 규격 등 필요한 인증을 받았는지 확인합니다.

5. 전력 예산 계산의 중요성

선정 과정에서 가장 중요한 것은 CPU, 모든 I/O 모듈, 통신 모듈, 특수 모듈 각각의 소비 전력(또는 소비 전류)을 제조사 데이터시트에서 확인하여 합산하고, 여기에 충분한 여유율을 더해 필요한 총 파워 서플라이 용량을 정확히 계산하는 것입니다.

 

 

결론적으로, PLC 파워 서플라이는 전체 PLC 시스템에 생명을 불어넣는 심장과 같은 역할을 합니다. 안정적이고 신뢰성 있는 전원 공급은 PLC 시스템 성능 유지의 기본이므로, 반드시 시스템의 총 소비 전력 요구량을 충족하고, 사용 환경 조건에 적합하며, 필요한 **보호 기능 및 신뢰성(이중화 등)**을 갖춘, 해당 PLC 시스템과 호환되는 적절한 파워 서플라이를 선정하는 것이 매우 중요합니다.

 

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