회로이론 및 제어공학›7장 디지털 제어와 시퀀스

시퀀스 제어

Sequence Control & Logic Circuits

시퀀스 제어: 정해진 순서대로 동작하는 자동화

🔍 시퀀스 제어란?

①미리 정해진 순서(sequence)에 따라 각 단계가 차례로 실행되는 제어

②비유: 세탁기 — 급수 → 세탁 → 헹굼 → 탈수가 순서대로 자동 진행

③피드백 제어와 차이: 연속적인 오차 보정이 아니라, 조건 충족 시 다음 단계로 이동

⚡ 타임차트 읽기

①가로축 = 시간, 세로축 = 각 기기의 ON/OFF 상태

②PB(누름 버튼)가 순간 ON → 자기유지 회로로 타이머·접촉기 유지

③LS(리미트스위치) 감지 → 전체 시퀀스 종료 (인터록)

논리 게이트: 시퀀스의 빌딩 블록

🔑 핵심 게이트와 활용

①AND: 두 조건이 모두 참일 때만 출력 → 안전 인터록(양손 조작)

②OR: 하나라도 참이면 출력 → 비상정지(여러 버튼 중 하나)

③NAND/NOR: 만능 게이트 — 이것만으로 모든 논리 구현 가능

④XOR: A⊕B = A·B̄ + Ā·B → 두 입력이 다를 때만 1 (비교/오류 검출용)

불 대수: 논리식을 간단히

드모르간 법칙

(A·B)̄ = Ā + B̄, (A+B)̄ = Ā · B̄

AND의 부정 = 각각 부정 후 OR, OR의 부정 = 각각 부정 후 AND. NAND/NOR 변환의 핵심.

주요 불 대수 법칙

A + A·B = A (흡수), A + Ā·B = A + B (합의)

그 외: A·1 = A, A+0 = A, A·Ā = 0, A+Ā = 1 (보수법칙).

카르노 맵

인접 셀의 1을 묶어 최소 논리식 도출

2~4변수까지 시각적으로 간략화 가능. 인접 = 1비트만 다른 셀 (그레이 코드 배치).

💡 간략화 전략

①불 대수 공식으로 수식 변환 → 항을 줄인다

②카르노 맵: 1의 묶음이 클수록 간단한 식 → 2ⁿ개씩 묶기

③Don't care 조건(×)도 1로 포함시켜 더 큰 묶음을 만들 수 있다

시퀀스 회로의 핵심 요소

자기유지 회로

PB_ON → MC 여자 → MC 보조접점이 PB 우회

순간 버튼을 놓아도 접촉기가 ON 상태를 유지. 시퀀스 제어의 가장 기본 패턴.

인터록 회로

MC1 동작 중 → MC2 차단 (MC1의 b접점이 MC2 회로에 직렬)

두 기기가 동시에 동작하는 것을 방지하는 안전 회로. 정/역 운전 전환에 필수.

💡 시퀀스 구성 요소 총정리

①a접점(NO): 평상시 열림, 동작 시 닫힘 → 스타트 기능

②b접점(NC): 평상시 닫힘, 동작 시 열림 → 정지/인터록 기능

③타이머(한시접점): 설정 시간 후 접점 전환 → 순차 동작의 핵심

④카운터: 횟수 카운트 후 접점 전환 → 반복 동작 제어

총정리

📋 시퀀스 제어 핵심 요약

①드모르간 법칙과 만능 게이트(NAND/NOR)가 논리 간략화의 핵심

②자기유지·인터록 회로는 실기에서도 나오는 필수 패턴

드모르간

(AB)̄ = Ā+B̄

(A+B)̄ = Ā·B̄

만능 게이트

NAND 또는 NOR

모든 논리 구현 가능

⚡ 논리 → 응용 회로

드모르간과 만능 게이트는 논리식 기초이고, 자기유지·인터록은 실무 응용이다

자기유지

MC 보조접점 // PB

순간 입력 → 계속 유지

인터록

MC1의 b접점 → MC2 직렬

동시 동작 방지

🎯 시험 포인트

①드모르간: NAND = 각각 NOT 후 OR, NOR = 각각 NOT 후 AND — 변환 주요 출제 포인트

②카르노 맵: 2ⁿ개씩 묶되 가장 큰 묶음 우선, Don't care도 활용 → 최소 SOP/POS

③자기유지 해제 방법: b접점(정지 버튼)을 MC 코일 직렬에 삽입

④a접점과 b접점: 시퀀스 회로도에서 접점 유형 구분이 첫걸음 — 평상시 상태 기준

⑤플립플롭(FF): RS-FF가 자기유지 회로의 논리 등가, JK-FF는 토글 기능 추가