PLC Battery Backup이란?｜메모리와 Clock을 유지하는 원리

메타디스크립션
PLC Battery Backup은 주 전원이 차단되었을 때 메모리 데이터와 RTC 등의 정보를 유지하기 위한 백업 기능입니다. 배터리의 역할과 Retentive Memory와의 차이, 배터리 저전압 경고 및 교체 시 주의사항을 알아봅니다.

PLC는 공장이나 자동화 설비에서 장시간 연속으로 운전되는 경우가 많지만 정전이나 설비 점검, 전기공사 등으로 전원이 차단될 수 있습니다.

이때 PLC 전원이 꺼질 때마다 생산수량이나 설정값, 날짜와 시간이 모두 사라진다면 설비를 다시 가동할 때마다 데이터를 재설정해야 하는 문제가 발생할 수 있습니다.

일부 PLC에서는 이러한 상황에 대비해 배터리를 이용하여 특정 메모리 데이터나 Real-Time Clock 등의 정보를 유지합니다. 이것을 이해하기 위해 알아두어야 할 개념이 PLC Battery Backup입니다.

다만 최근 PLC에는 배터리를 사용하지 않고 비휘발성 메모리를 이용해 데이터를 보존하는 제품도 있기 때문에 모든 PLC에 동일한 방식이 적용되는 것은 아닙니다.

PLC Battery Backup이란 무엇일까?

PLC Battery Backup은 PLC의 주 전원이 차단되었을 때 배터리를 이용하여 CPU 내부의 특정 데이터나 시간정보 등이 유지될 수 있도록 하는 기능을 의미합니다.

PLC가 정상적으로 운전되고 있을 때는 외부에서 공급되는 전원을 사용합니다.

하지만 주 전원이 OFF되면 CPU의 일반적인 프로그램 실행도 중단됩니다. 이때 백업이 필요한 특정 메모리 영역이나 RTC(Real-Time Clock)를 유지하기 위해 별도의 배터리를 사용하는 PLC가 있습니다.

여기서 중요한 것은 배터리가 PLC 전체를 계속 작동시키는 전원은 아니라는 점입니다.

일반적인 PLC의 백업 배터리는 정전이 발생했을 때 CPU와 입출력 장치를 정상적으로 계속 운전하기 위한 UPS와 목적이 다릅니다.

즉 PLC Battery Backup의 핵심은 설비를 계속 운전시키는 것이 아니라 전원이 없는 동안에도 필요한 정보를 보존하는 것이라고 이해하면 쉽습니다.

PLC 배터리는 어떤 데이터를 유지할까?

배터리가 유지하는 데이터의 범위는 PLC 제조사와 CPU 모델에 따라 다릅니다.

일반적으로는 특정 메모리 영역이나 RTC와 관련된 정보를 유지하는 데 사용될 수 있습니다.

예를 들어 생산설비에서 다음과 같은 데이터가 있다고 가정해 보겠습니다.

생산수량이 15,000개이고 작업자가 설정한 목표수량이 20,000개라면 정전 후에도 이러한 값이 필요한 경우가 있습니다.

PLC가 배터리 백업을 이용하는 구조라면 지정된 데이터 영역을 유지하여 전원이 다시 공급된 후 기존 데이터를 계속 활용할 수 있습니다.

반면 모든 데이터가 반드시 배터리로 유지되는 것은 아닙니다.

일부 데이터는 전원 차단과 함께 초기화될 수 있으며 비휘발성 메모리에 별도로 저장되는 데이터도 있을 수 있습니다.

따라서 실제 설비에서는 단순히 “PLC에 배터리가 있으니 모든 데이터가 유지된다”고 판단해서는 안 됩니다.

어떤 Device와 데이터가 배터리 백업 대상인지 CPU 매뉴얼을 통해 확인하는 것이 중요합니다.

PLC Clock은 왜 배터리가 필요할까?

PLC에는 RTC, 즉 Real-Time Clock 기능을 제공하는 CPU가 있습니다.

RTC는 현재 연도와 월, 날짜, 시각 등의 정보를 관리하는 기능입니다.

예를 들어 PLC가 다음과 같은 작업을 수행한다고 가정해 보겠습니다.

설비의 고장 발생시간을 기록하거나 특정 시간에 자동으로 작업을 수행하고 생산실적에 날짜와 시간을 함께 저장할 수 있습니다.

이러한 기능을 사용하려면 PLC가 전원이 꺼진 동안에도 시간의 흐름을 유지할 수 있어야 합니다.

주 전원이 차단될 때 Clock까지 완전히 정지하거나 초기화된다면 전원이 다시 공급되었을 때 실제 시간과 PLC 시간이 달라질 수 있습니다.

일부 PLC에서는 백업 배터리를 이용해 주 전원이 없는 동안에도 RTC가 시간정보를 유지하도록 합니다.

따라서 배터리가 방전되거나 제거되면 PLC 기종에 따라 날짜와 시간이 초기화되거나 부정확해질 수 있습니다.

다만 RTC 유지 방식 역시 제품마다 다르므로 배터리 교체 후에는 PLC의 현재 날짜와 시간이 정상인지 확인하는 것이 좋습니다.

Battery Backup과 Retentive Memory는 무엇이 다를까?

두 개념은 함께 등장하는 경우가 많아 혼동하기 쉽습니다.

Retentive Memory는 전원이 꺼지거나 CPU가 재시작된 이후에도 특정 데이터를 유지하는 메모리 또는 데이터 유지 기능을 의미합니다.

반면 Battery Backup은 일부 PLC에서 이러한 데이터나 RTC 등을 실제로 유지하기 위해 사용하는 백업 방식 중 하나입니다.

즉 Retentive Memory는 어떤 데이터를 유지할 것인가에 가까운 개념이고 Battery Backup은 필요한 정보를 어떤 방식으로 유지할 것인가와 관련된 개념으로 이해하면 쉽습니다.

구분	Retentive Memory	Battery Backup
핵심 개념	데이터 유지 기능·영역	데이터 유지에 사용되는 백업 방식
주요 목적	필요한 값을 전원 OFF 후에도 보존	메모리·RTC 등의 유지 지원
배터리 필수 여부	반드시 필요한 것은 아님	배터리를 사용하는 구조
PLC별 차이	유지 영역과 설정방법이 다름	배터리 사용 여부와 대상이 다름

최근 PLC에서는 비휘발성 메모리를 이용해 Retentive 데이터를 저장하는 경우도 있기 때문에 Retentive Memory = Battery Memory라고 동일하게 생각해서는 안 됩니다.

PLC 배터리가 방전되면 어떻게 될까?

PLC 배터리도 영구적으로 사용할 수 있는 부품은 아닙니다.

사용기간과 주변 온도, PLC의 운전 및 전원 상태 등 여러 조건에 따라 배터리의 수명이 달라질 수 있습니다.

배터리 전압이 일정 수준 이하로 내려가면 PLC가 Battery Low 또는 이와 유사한 경고를 표시하는 경우가 있습니다.

이 경고를 장기간 방치한 상태에서 PLC 주 전원까지 차단되면 배터리에 의존하는 데이터나 RTC 정보가 정상적으로 유지되지 않을 가능성이 있습니다.

PLC 기종에 따라 CPU 표시등이나 Programming Tool의 진단화면에서 배터리 상태를 확인할 수 있습니다.

따라서 배터리 관련 경고가 발생했다면 단순히 Alarm을 해제하기보다 제조사 매뉴얼에서 배터리 모델과 교체방법, 데이터 유지 가능시간 등을 확인해야 합니다.

PLC 배터리는 언제 교체해야 할까?

PLC 배터리의 교체주기를 모든 제품에 동일하게 적용할 수는 없습니다.

제조사와 배터리 종류, CPU 모델 및 사용환경에 따라 권장 교체시기가 다르기 때문입니다.

따라서 “PLC 배터리는 무조건 몇 년마다 교체한다”는 식으로 관리하기보다 사용하는 CPU의 매뉴얼에서 권장 교체주기와 예상수명을 확인하는 것이 정확합니다.

설비 유지보수에서는 PLC 모델명과 배터리 품번, 설치일과 교체일 등을 별도로 기록해 두면 관리하기 편리합니다.

또한 배터리 저전압 경고가 발생하기 전에 예방정비 계획에 따라 교체하는 방법도 고려할 수 있습니다.

장기간 정지할 예정인 설비라면 전원 OFF 상태에서 배터리가 얼마나 오래 데이터를 유지할 수 있는지도 확인하는 것이 좋습니다.

PLC 배터리를 전원 OFF 상태에서 교체해도 될까?

이 부분은 특히 주의해야 합니다.

PLC마다 배터리 교체 절차가 다르기 때문에 임의로 전원을 끄고 배터리를 분리해서는 안 됩니다.

일부 PLC는 배터리를 분리한 이후에도 내부 회로나 커패시터 등에 의해 일정 시간 데이터를 유지할 수 있지만 허용시간이 제한될 수 있습니다.

제품에 따라서는 전원이 공급된 상태에서 배터리를 교체하도록 안내하거나 특정 순서와 제한시간을 요구할 수도 있습니다.

따라서 배터리 교체 전에는 반드시 해당 CPU의 공식 매뉴얼에서 교체 절차를 확인해야 합니다.

중요한 데이터가 저장된 설비라면 교체 전에 Retentive 데이터와 설정값을 별도로 백업해 두는 것이 안전합니다.

배터리 교체 후 확인해야 하는 항목

새로운 배터리를 설치했다고 작업이 모두 끝나는 것은 아닙니다.

먼저 PLC의 Battery Low 관련 경고가 정상적으로 해제되었는지 확인합니다.

그다음 Retentive 데이터와 주요 설정값이 정상적으로 유지되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다.

RTC를 사용하는 설비라면 현재 날짜와 시간도 확인해야 합니다.

특히 설비 이력이나 생산실적에 날짜와 시간을 기록하는 시스템에서는 PLC Clock이 잘못 설정되어 있으면 이후 기록 전체의 시간정보가 달라질 수 있습니다.

마지막으로 배터리 교체일을 기록합니다.

PLC 모델과 배터리 품번, 교체일을 관리하면 다음 예방정비 시점을 판단하는 데 도움이 됩니다.

PLC Battery Backup과 UPS는 어떻게 다를까?

Battery Backup과 UPS는 모두 정전과 관련되어 있기 때문에 혼동하기 쉽지만 목적이 다릅니다.

PLC Battery Backup은 주로 PLC 내부의 특정 메모리 데이터나 RTC 정보를 보존하는 역할을 합니다.

반면 UPS(Uninterruptible Power Supply)는 외부 전원이 끊겼을 때 일정 시간 동안 장치에 전원을 공급하기 위한 장비입니다.

예를 들어 정전이 발생했을 때 PLC 프로그램 자체를 일정 시간 계속 실행해야 한다면 일반적인 메모리 백업 배터리만으로는 해결할 수 없습니다.

이러한 요구사항에서는 시스템 구성에 따라 UPS와 같은 별도의 전원 백업 방식을 검토해야 합니다.

따라서 데이터를 유지하는 것과 PLC를 계속 운전하는 것은 서로 다른 문제로 구분해야 합니다.

최근 PLC에도 배터리가 반드시 필요할까?

모든 PLC가 메모리 유지를 위해 배터리를 필요로 하는 것은 아닙니다.

PLC 기술이 발전하면서 비휘발성 메모리를 이용해 데이터를 저장하는 제품이 많아졌으며 CPU에 따라 사용자 프로그램이나 Retentive Data를 배터리 없이 보존할 수도 있습니다.

반면 RTC 유지나 특정 메모리 기능 등을 위해 여전히 배터리를 사용하는 제품도 있습니다.

따라서 새로운 PLC를 사용할 때는 기존 PLC의 경험만으로 배터리 필요 여부를 판단하지 않는 것이 좋습니다.

CPU 사양에서 Memory Backup, Retentive Data, Battery, RTC Backup 등의 항목을 확인하면 어떤 정보가 어떤 방식으로 유지되는지 파악하는 데 도움이 됩니다.

PLC Battery Backup 핵심 정리

PLC Battery Backup은 주 전원이 차단되었을 때 특정 메모리 데이터와 Real-Time Clock 등의 정보를 유지하기 위해 일부 PLC에서 사용하는 백업 기능입니다.

중요한 것은 백업 배터리가 PLC 전체를 계속 운전시키는 전원이 아니라는 점입니다.

또한 Retentive Memory가 항상 배터리로 유지되는 것도 아닙니다. PLC에 따라 비휘발성 메모리를 이용할 수 있으며 배터리는 RTC나 특정 메모리 영역에만 사용될 수도 있습니다.

따라서 PLC 유지보수에서는 단순히 배터리가 장착되어 있는지만 확인할 것이 아니라 어떤 데이터를 배터리가 유지하는지, 배터리 저전압을 어떻게 확인하는지, 교체 절차와 데이터 유지시간은 어떻게 되는지까지 파악하는 것이 중요합니다.

특히 중요한 설정값과 보정값을 사용하는 설비라면 배터리 교체 전 별도의 데이터 백업을 준비하고 교체 후에는 Retentive Data와 PLC Clock이 정상인지 확인하는 습관이 필요합니다.