PLC 타이머란? TON·TOF·RTO 동작 원리와 래더 프로그램 예제

PLC 타이머 TON TOF RTO 동작 원리와 래더 프로그램 사용 예제

 

PLC 프로그램을 작성하다 보면 버튼을 누른 뒤 몇 초 후 모터를 동작시키거나, 센서가 꺼진 뒤 일정 시간 동안 출력을 유지해야 하는 상황이 자주 발생합니다.

이때 사용하는 기능이 바로 PLC 타이머(Timer)입니다.

이번 PLC 기초 시리즈 12탄에서는 타이머의 기본 원리부터 TON, TOF, RTO의 차이와 실제 래더 프로그램에서 어떻게 활용하는지 쉽게 알아보겠습니다.

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1. PLC 타이머란?

PLC 타이머는 설정한 시간을 기준으로 출력을 제어하는 기능입니다.

예를 들어 시작 버튼을 눌렀을 때 모터가 바로 동작하지 않고 3초 후에 동작하도록 만들 수 있습니다.

입력 ON → 시간 측정 → 설정 시간 도달 → 출력 ON

자동화 설비에서는 기동 지연, 알람 지연, 공정 대기시간, 실린더 동작 확인 등 다양한 곳에서 타이머가 사용됩니다.

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2. PLC 타이머의 기본 구성

타이머를 이해할 때는 크게 타이머 번호와 설정값을 알아두면 됩니다.

항목	예시	설명
타이머 번호	T0	사용할 타이머 디바이스
설정값	K30	타이머가 동작할 설정 시간
타이머 접점	T0	설정 시간이 완료되면 ON

예를 들어 타이머 기본 단위가 0.1초라면 K30은 3초를 의미합니다.

설정 시간 = 설정값 × 해당 타이머의 시간 단위

단, 실제 시간 단위와 사용할 수 있는 타이머 범위는 PLC 기종과 명령에 따라 다를 수 있으므로 사용하는 CPU의 매뉴얼을 확인하는 것이 좋습니다.

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3. TON 타이머란?

TON(On Delay Timer)은 입력이 ON된 후 설정 시간이 지나면 타이머 접점이 ON되는 방식입니다.

가장 기본적으로 이해하기 쉬운 타이머 방식입니다.

입력 ON → 시간 측정 시작 → 설정 시간 도달 → 타이머 접점 ON

예를 들어 X0가 ON된 뒤 3초 후 Y0를 동작시키고 싶다면 다음과 같은 방식으로 구성할 수 있습니다.

X0 ───── [ TON T0 K30 ]

T0 ─────────── ( Y0 )

X0가 ON되면 T0가 시간을 측정하고 설정 시간이 완료되면 T0 접점이 ON되어 Y0가 동작합니다.

TON 활용 예

• 모터 기동 지연
• 센서 감지 후 일정 시간 뒤 동작
• 알람 발생 지연
• 실린더 동작 대기시간
• 공정 간 시간 지연

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4. TOF 타이머란?

TOF(Off Delay Timer)는 입력이 OFF되어도 일정 시간 동안 출력을 유지한 뒤 OFF시키는 방식입니다.

입력 OFF → 설정 시간 동안 출력 유지 → 시간 완료 → 출력 OFF

예를 들어 센서가 OFF된 후에도 팬을 5초 동안 더 작동시키는 제어 등에 활용할 수 있습니다.

TOF 활용 예

• 냉각팬 지연 정지
• 컨베이어 지연 정지
• 센서 OFF 후 출력 유지
• 배기팬 후속 운전

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5. RTO 누적 타이머란?

RTO(Retentive Timer)는 입력이 OFF되어도 지금까지 측정한 시간을 유지하는 누적 방식의 타이머입니다.

일반 타이머와 가장 큰 차이는 입력이 꺼져도 누적 시간이 유지될 수 있다는 점입니다.

예를 들어 설비가 실제로 가동된 시간만 누적하여 일정 시간이 지나면 점검 알람을 발생시키는 방식으로 활용할 수 있습니다.

누적 타이머 활용 예

• 설비 누적 운전시간
• 모터 가동시간 관리
• 정기 점검 주기 관리
• 필터 교체주기 관리
• 유지보수 알람

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6. TON·TOF·RTO 차이 한눈에 보기

종류	특징	주요 활용
TON	입력 ON 후 일정 시간 뒤 동작	기동 지연
TOF	입력 OFF 후 일정 시간 출력 유지	정지 지연
RTO	동작 시간을 누적	누적 운전시간 관리

실무에서는 단순히 타이머 명령을 외우는 것보다 언제 출력을 ON시켜야 하고 언제 OFF시켜야 하는지를 먼저 생각하면 프로그램을 훨씬 쉽게 구성할 수 있습니다.

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7. PLC 타이머 실무에서 주의할 점

타이머 프로그램을 작성할 때 가장 먼저 확인해야 하는 것은 타이머의 시간 단위입니다.

K30이라고 해서 무조건 3초인 것은 아닙니다. PLC 종류와 사용하는 타이머에 따라 시간 단위가 달라질 수 있습니다.

또한 입력 조건이 순간적으로 OFF되었을 때 타이머가 초기화되는지, 누적값을 유지해야 하는지도 확인해야 합니다.

실무 체크 포인트

• 타이머 시간 단위 확인
• 설정값 확인
• 입력 조건이 유지되는지 확인
• 타이머 완료 접점 확인
• 리셋 조건 확인
• GX Works2·GX Works3 모니터 기능으로 현재값 확인

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8. 타이머를 이용한 실무 예제

컨베이어 시작 버튼 X0를 누른 뒤 5초 후 모터 Y0가 동작하도록 만든다고 가정해보겠습니다.

X0 ───── [ TIMER T0 K50 ]

T0 ─────────── ( Y0 )

타이머 단위가 0.1초라고 가정하면 K50은 5초입니다.

따라서 X0가 ON된 상태로 5초가 지나면 T0 완료 접점이 ON되고 Y0가 동작하게 됩니다.

여기에 자기유지, 인터록, 센서 조건 등을 추가하면 실제 자동화 설비에서 사용하는 프로그램 형태로 확장할 수 있습니다.

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PLC 타이머는 자동화 프로그램에서 매우 자주 사용되는 기본 기능입니다. 단순히 명령어를 외우기보다 입력 조건, 설정 시간, 완료 접점의 관계를 이해하면 실제 설비 프로그램을 분석하거나 작성할 때 훨씬 쉽게 활용할 수 있습니다.