자동화 장비에서 서보모터나 스텝모터를 정밀하게 제어하려면 단순 ON/OFF 출력만으로는 한계가 있습니다. 이때 사용하는 것이 바로 Mitsubishi PLC 위치결정모듈입니다.
위치결정모듈은 PLC 내부에서 ‘축 제어 전용 보드’ 역할을 하며, 펄스 출력 또는 SSCNET 같은 고속 네트워크를 통해 서보드라이브에 위치·속도·가감속 정보를 전달합니다.
일반 디지털 출력 모듈은 코일 ON/OFF만 수행하지만, Mitsubishi PLC 위치결정모듈은 다음과 같은 기능을 담당합니다.
- 목표 위치(펄스 수 / 거리) 설정
- 목표 속도, 가속·감속 시간 설정
- 절대/상대 위치결정 모드 선택
- 원점 복귀(홈포지션) 시퀀스 수행
- 현재 위치 모니터링 및 에러 상태 감지
즉, Mitsubishi PLC 위치결정모듈 = 서보축을 제어하는 전용 제어장치라고 이해하시면 됩니다. PLC CPU는 전체 장비 시퀀스를 담당하고, 위치결정모듈은 축 제어에 집중하는 구조입니다.
왜 Mitsubishi PLC 위치결정모듈이 중요한가요?
최근 자동화 설비는 단순 실린더 왕복 동작을 넘어, 정밀 정지·고속 위치 변경·캠 동작 등 복잡한 모션이 요구됩니다. 이때 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- 정밀한 위치 제어
- 펄스 단위로 제어하기 때문에 μm~mm 단위의 정밀 정지가 가능합니다.
- 서보모터의 엔코더 분해능과 결합하면 고정밀 이송 장비를 구현할 수 있습니다.
- 프로그램 기반 유연한 변경
- 레시피 변경, 스텝 간 거리 변경 등 각 축의 동작 조건을 래더/시퀀스 프로그램만으로 수정할 수 있습니다.
- 장비 모델 변경이나 사양 변경에 빠르게 대응할 수 있다는 점에서 실무에서 Mitsubishi PLC 위치결정모듈 사용 비율이 높아집니다.
- 안전·인터록 연동 용이
- 비상정지(E-STOP), 도어 스위치, 센서 신호 등을 PLC 프로그램에서 직접 인터록으로 걸 수 있습니다.
- 위치결정모듈의 READY, ALARM, BUSY 신호를 PLC 로직과 쉽게 연동할 수 있어 유지보수성이 좋습니다.
- Mitsubishi 생태계와의 호환성
- Q, L, iQ-R, FX 등 시리즈별 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 사용하면, 기존 엔지니어의 경험과 라이브러리 재사용이 가능합니다.
- GX Works2/3, GT Designer3 등 미쓰비시 툴과의 연계가 자연스럽기 때문에 교육·인수인계가 수월합니다.
Mitsubishi PLC 위치결정모듈의 기본 구성 개념
Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 이해할 때 가장 먼저 정리해야 할 키워드는 **축(AXIS)**입니다. 대부분의 위치결정모듈은 “몇 축용인지”가 가장 중요한 사양입니다.
- 축 수 (1축, 2축, 4축 등)
- 예: X축 이송, Y축 이송, Z축 승강 등 여러 축을 동시에 제어해야 할 때는 2축·4축 모듈을 사용합니다.
- 간단한 단축 이송 장비라면 1축 위치결정모듈만으로도 충분합니다.
- 출력 방식 (펄스 트레인 / SSCNET / 아날로그 등)
- 중소형 장비에서 가장 많이 쓰이는 형태는 펄스 트레인 방식의 Mitsubishi PLC 위치결정모듈입니다.
- 고성능 다축 모션 제어가 필요할 경우에는 SSCNET 기반의 모션 모듈을 사용하기도 합니다.
- 제어 모드
Mitsubishi PLC 위치결정모듈은 보통 다음 세 가지 모드를 지원합니다.- 위치 제어 모드 (Position Control)
- 속도 제어 모드 (Speed Control)
- 토크 제어 모드 (일부 고급 모듈)
- 인터페이스 신호
- 펄스 출력: CW/CCW, SIGN/PULSE 방식 등
- 서보 온/오프, 브레이크, 알람 리셋 신호
- 원점센서(DOG), 리미트 스위치(FLS/RLS), 인크리멘탈/앱솔루트 엔코더 피드백
이러한 구성 요소를 전체 라인에서 어떻게 배치할지 설계 단계에서 정리해 두면, Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 활용한 프로젝트가 훨씬 수월해집니다.
위치결정 동작의 기본 흐름
Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 처음 접하실 때, “축이 실제로 어떻게 움직이는지” 흐름을 이해하는 것이 중요합니다. 일반적인 시퀀스는 다음과 같습니다.
- 원점 복귀(Home) 수행
- 전원 투입 후 가장 먼저 축을 기준점으로 보내는 작업입니다.
- 원점센서(DOG) + Z-상 펄스 조합으로 정밀한 원점을 잡는 경우가 많습니다.
- 위치결정 데이터(스텝) 설정
- 각 스텝마다 “목표 위치, 속도, 가속·감속, 정지 패턴”을 테이블 형태로 설정합니다.
- 예: 스텝1 – 100mm 이동, 스텝2 – 50mm 복귀 등
- 위치결정 명령 실행
- PLC 프로그램에서 “스텝 번호 + 실행 플래그”를 ON 시켜 Mitsubishi PLC 위치결정모듈에 지령을 보냅니다.
- 모듈은 내부적으로 펄스를 계산하여 서보드라이브로 출력합니다.
- 동작 완료 및 다음 스텝 이동
- 위치결정 완료 플래그(END/COMPLETE)가 ON 되면, 다음 공정이나 스텝으로 넘어가게 래더를 구성합니다.
- 장비에 따라 BUSY, IN-POSITION, ALARM 등의 신호를 추가로 모니터링하기도 합니다.
이러한 흐름을 이해한 뒤에 실제 파라미터와 위치결정 데이터 테이블을 세팅하면, Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 훨씬 안정적으로 운용하실 수 있습니다.
Mitsubishi PLC 위치결정모듈 선정 시 체크 포인트
실제 설비를 설계하거나 견적을 잡을 때, 어떤 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 선택해야 할지 고민이 많으실 것입니다. 다음 항목을 기준으로 체크해 보시면 좋습니다.
- 필요 축 수와 확장성
- 장비에 필요한 축 수보다 적게 잡으면 나중에 축 추가 시 전체 설계를 다시 해야 합니다.
- 여유 1축 정도를 두고 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 선정하면 향후 설비 변경에 유리합니다.
- 이동 거리와 분해능
- 볼스크루 리드(예: 10mm/rev), 감속비, 서보 엔코더 분해능을 고려하여 필요한 펄스 분해능을 계산해야 합니다.
- 요구 정밀도가 높은데 단순 스텝모터 + 저가 모듈 조합을 쓰면 품질 이슈가 발생하기 쉽습니다.
- 최대 속도와 가감속 요구사항
- 생산성이 중요한 라인이라면, 위치결정모듈이 지원하는 최대 펄스 주파수와 서보의 최고속도를 함께 검토해야 합니다.
- 테이핑, 라벨링, 컷팅 설비처럼 고속 반복 동작이 많다면 특히 중요합니다.
- 제어 방식과 통신 구조
- 단독 장비인지, 상위 MES/SCADA와 연동되는 라인인지에 따라 PLC 시리즈와 통신 구조가 달라집니다.
- 이와 함께 Mitsubishi PLC 위치결정모듈이 어떤 네트워크(이더넷, CC-Link 등) 환경에서 운영될지 고려해야 합니다.
- 유지보수 인력의 숙련도
- 회사 내부에 Mitsubishi PLC 위치결정모듈 경험자가 있는지, 교육이 어느 정도 되어 있는지도 중요한 요소입니다.
- 사내 표준 시리즈(Q, iQ-R, FX 등)를 정해두고 그에 맞는 위치결정모듈을 통일하면 장기적으로 유지보수가 쉬워집니다.
Mitsubishi PLC 위치결정모듈 설정 절차(실무 흐름)
이제 실제로 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 장비에 적용할 때의 기본 절차를 정리해 보겠습니다. 시리즈(Q, iQ-R, FX)에 따라 화면 구성은 조금씩 다르지만, 전체적인 흐름은 거의 비슷합니다.
- 하드웨어 구성 및 배선 완료
- PLC 베이스에 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 장착합니다.
- 모듈의 펄스 출력 단자를 서보드라이브의 펄스 입력(CW/CCW 또는 SIGN/PULSE) 단자에 연결합니다.
- 서보온(Servo ON), 알람리셋, 브레이크 제어, FLS/RLS, DOG, 원점센서, 비상정지 등의 신호를 PLC I/O와 연동합니다.
- PLC 프로젝트에 모듈 등록
- GX Works2/3 등 개발 툴에서 사용 중인 PLC 시리즈에 맞게 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 슬롯 위치에 추가합니다.
- 모듈 파라미터 창에서 축 수, 펄스 출력 방식, 엔코더 방식 등을 기본적으로 설정합니다.
- 축 파라미터 설정
- 볼스크루 리드, 감속비, 모터 회전수, 엔코더 분해능을 고려하여 “1펄스당 이송 거리”를 계산합니다.
- 가속/감속 시간, 최대 속도, JOG 속도, 홈 검색 속도 등도 함께 셋업합니다.
- 이 단계에서 결정되는 값이 Mitsubishi PLC 위치결정모듈의 전체 움직임 품질을 좌우한다고 보셔도 됩니다.
- 위치결정 데이터(스텝 테이블) 등록
- 각 스텝 번호별로 이동 거리(또는 절대 위치), 속도, 가감속 패턴, 정지 패턴 등을 입력합니다.
- 예를 들어, 스텝1: +100mm 전진, 스텝2: -100mm 복귀, 스텝3: 중간 위치 대기 등으로 미리 패턴을 설계할 수 있습니다.
- PLC 래더 프로그램 작성
- 원점 복귀 요청, 스텝 실행 요청, 정지 요청, 알람 리셋 등을 위한 코일·접점 로직을 만듭니다.
- 위치결정 완료 플래그, BUSY 플래그, IN-POSITION 신호를 이용해 다음 공정으로 넘어가는 시퀀스를 구성합니다.
- 이렇게 하면 PLC 시퀀스와 Mitsubishi PLC 위치결정모듈의 축 제어 로직이 자연스럽게 연결됩니다.
- 모니터링 및 튜닝
- 초기 시운전 시에는 저속·짧은 거리부터 테스트하여 센서 방향, 펄스 방향, 리미트 위치가 맞는지 확인합니다.
- 진동이나 오버슈트가 심한 경우 가감속 시간, 서보 게인, 속도 제한 등을 조정하며 최적점을 찾습니다.
원점 복귀(홈)와 리미트 센서 설계 팁
Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 사용할 때 가장 많이 발생하는 문제가 “원점 복귀 불안정”과 “리미트 오동작”입니다. 설계 단계에서 다음 항목을 미리 고려하시면 도움이 됩니다.
- 원점센서 위치와 방향
- 원점센서(DOG)는 기계적 중심 또는 기준 위치 근처에 설치하되, 장비 구조상 가장 안정적인 위치를 선택하시는 것이 좋습니다.
- 홈 검색 방향과 기계의 실제 이동 방향이 맞는지 반드시 초기 시운전에서 확인해야 합니다.
- 리미트 스위치(FLS/RLS) 여유 거리 확보
- FLS(Forward Limit), RLS(Reverse Limit)는 실제 기계 한계보다 약간 안쪽에 설치해 비상 상황에서도 기계 손상을 방지하도록 합니다.
- 비상정지 회로와 연동하여, 리미트 감지 시 즉시 서보 OFF 또는 긴급 정지 동작이 수행되도록 구성해야 합니다.
- 원점 복귀 패턴 선택
- Mitsubishi PLC 위치결정모듈에서는 보통 “DOG ON/OFF + Z상 검출” 조합을 제공하거나, 단순 DOG 센서만으로도 원점 복귀를 지원합니다.
- 고정밀 장비일수록 Z상 펄스를 이용한 원점 복귀를 추천드리며, 반복 정밀도 요구사항에 따라 패턴을 선택하시면 됩니다.
- 원점 완료 플래그 관리
- 전원 재투입 시 원점 플래그를 어떻게 처리할지(앱솔루트/인크리멘탈)를 설계 단계에서 명확히 정해야 합니다.
- 인크리멘탈 방식이면 전원 OFF 후에는 반드시 다시 홈을 잡도록 프로그램을 구성해야 합니다.
자주 발생하는 오류와 해결 방법
현장에서 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 사용하다 보면 반복적으로 마주치는 오류들이 있습니다. 대표적인 케이스와 점검 포인트를 정리해 보겠습니다.
1) 축이 반대 방향으로 움직이는 경우
- 증상: 전진 명령을 내렸는데 축이 뒤로 움직이거나, 홈 방향이 반대로 동작합니다.
- 점검 포인트
- 펄스 출력 방식(CW/CCW, SIGN/PULSE)과 서보드라이브 설정이 일치하는지 확인
- 서보 파워 케이블 방향, 엔코더 방향 설정이 맞는지 확인
- Mitsubishi PLC 위치결정모듈 파라미터의 “펄스 방향 반전” 옵션 사용 여부 점검
2) 목표 위치에 도달하지 못하거나 오차가 누적되는 경우
- 증상: 100mm 이동 명령을 반복할수록 실제 위치가 조금씩 틀어집니다.
- 점검 포인트
- 볼스크루 리드, 감속비, 펄스 분해능 계산이 정확한지 다시 확인
- 기계적 백래시, 벨트 슬립, 커플링 풀림 등의 문제 여부 점검
- 서보 엔코더가 실제 이동을 정확히 피드백하고 있는지 확인
3) 원점 복귀가 가끔 실패하는 경우
- 증상: 어떤 날은 원점이 잘 잡히는데, 가끔씩 원점 위치가 달라집니다.
- 점검 포인트
- DOG 센서의 장착 위치와 기계 반복정밀도 확인
- Z상 펄스 사용 여부, 센서 노이즈, 근접 센서 감도 점검
- Mitsubishi PLC 위치결정모듈의 홈 패턴 설정이 기계 특성과 맞는지 재검토
4) IN-POSITION 플래그가 늦게 떨어지거나 안 들어오는 경우
- 증상: 모터는 멈춘 것 같은데 IN-POSITION 신호가 들어오지 않아 다음 스텝으로 넘어가지 못합니다.
- 점검 포인트
- 서보드라이브의 IN-POSITION 윈도우(허용 오차) 설정 값 확인
- 속도가 너무 빠르거나 가감속이 너무 급하지 않은지 체크
- 부담이 큰 기계(무거운 테이블 등)에서 진동이 길게 남는지 확인
이러한 오류들을 해결하는 과정에서, 자연스럽게 Mitsubishi PLC 위치결정모듈에 대한 이해도가 깊어지고, 다음 프로젝트에서는 설계 단계부터 더 안정적인 구조를 만들 수 있게 됩니다.
실무용 체크리스트: Mitsubishi PLC 위치결정모듈 도입 전 점검 사항
마지막으로, 실제로 장비를 설계하거나 개조할 때 사용하실 수 있는 체크리스트를 정리해 보겠습니다. 프로젝트 착수 전에 아래 항목을 한 번씩만 짚고 넘어가도 리스크를 크게 줄일 수 있습니다.
- 몇 축을 제어해야 하는가? (현재 + 향후 확장 포함)
- 각 축의 이동 거리, 최대 속도, 요구 정밀도는 어느 정도인가?
- 사용하는 구동 방식(볼스크루, 벨트, 랙피니언, 슬라이드 등)은 무엇인가?
- 서보/스텝 모터의 제원과 엔코더 분해능은 어떻게 되는가?
- 장비에 가장 적합한 Mitsubishi PLC 시리즈(Q, iQ-R, FX 등)는 무엇인가?
- 이에 맞는 위치결정모듈 모델은 무엇이며, 사내 표준과 호환되는가?
- 상위 시스템, HMI, 다른 컨트롤러와의 통신 구조(이더넷/CC-Link 등)는 어떻게 구성할 것인가?
- 원점, 리미트, 비상정지, 도어 스위치 등 안전 관련 신호는 충분히 고려했는가?
- 유지보수를 담당할 엔지니어가 Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 이해하고 있는가?
- 장비 납품 이후 레시피 변경, 사양 변경이 쉽게 가능하도록 프로그램 구조를 설계했는가?
이 체크리스트는 글의 핵심 키워드인 위치결정모듈을 실제 현장에서 어떻게 활용할지 기준을 잡는 데 큰 도움이 됩니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1. 단순 실린더 위주의 장비에도 위치결정모듈이 꼭 필요할까요?
A. 모든 장비에 필수는 아닙니다. 그러나 실린더 위치를 세밀하게 제어해야 하거나, 추후 서보 이송이 추가될 가능성이 있다면 초기 설계 단계에서 위치결정모듈 도입을 고려해 보는 것이 좋습니다.
Q2. 스텝모터와 서보모터 중 어떤 조합이 위치결정모듈에 더 잘 맞나요?
A. 두 가지 모두 사용 가능하지만, 일반적으로 서보모터가 가감속 성능과 위치 정밀도 면에서 더 유리합니다. 반복 정밀도와 생산성이 중요한 라인이라면 서보 + Mitsubishi PLC 위치결정모듈 조합을 권장드립니다.
Q3. 기존 장비에 축을 추가하고 싶은데, 기존 PLC에 위치결정모듈만 추가하면 될까요?
A. 여유 슬롯과 전원 용량, CPU 처리 능력, 통신 구조 등을 종합적으로 검토해야 합니다. 단순히 모듈만 꽂는다고 끝나는 경우는 거의 없고, 프로그램 구조와 안전 회로까지 함께 검토하는 것이 좋습니다.
Q4. HMI(터치판넬)와 연동해서 위치를 입력받고 싶습니다. 가능한가요?
A. 가능합니다. HMI에서 목표 위치, 속도, 가감속 값을 레지스터로 입력받고, 이를 Mitsubishi PLC 위치결정모듈의 위치결정 데이터 영역에 실시간으로 반영하는 방식으로 많이 구현합니다.
마무리: Mitsubishi PLC 위치결정모듈을 이해하면 설비 설계의 수준이 달라집니다
정리하자면, 위치결정모듈은 단순히 펄스를 내보내는 카드가 아니라, 장비의 정밀 이송과 생산성을 책임지는 핵심 모듈입니다.
- 위치결정모듈의 역할과 구조를 이해하면 축 설계, 배선, 프로그램, 안전 회로까지 전체 그림이 더 잘 보입니다.
- 초기 설계 단계에서 축 수, 분해능, 속도, 통신 구조, 유지보수까지 고려해 두면, 실제 시운전과 양산 단계에서 시행착오를 크게 줄일 수 있습니다.
- 특히 Mitsubishi PLC 생태계를 표준으로 사용하는 회사라면, 각 프로젝트마다 위치결정모듈을 어떻게 활용할지 내부 기준을 만들어 두는 것이 장기적으로 큰 자산이 됩니다.
TIP! 위치결정모듈은 Q Series와 R Series가 서로 사용하는 모듈이 다르기 때문에 사용하는 PLC CPU의 종류에 따라 어떤 모듈을 사용할지 정해야합니다.
또한 프로그램 작성시에 위치결정 모듈의 위치에 따라 명령의 시작 번호가 결정됨으로 CPU Base의 위치결정모듈의 위치를 정확히 기억해야하며 통상적으로 CPU바로 옆자리를 많이 선택합니다.