PLC 자기유지 회로 SET RST 명령어로 완벽 구현하는 방법 — 래더 예제 포함

PLC 프로그래밍에서 자기유지 회로 구현 방법
SET / RST 명령어 완벽 정리

📘 글번호 63 제어·자동화 / PLC 프로그래밍 🟡 중급 전기기사 실기 출제

01 / 도입

릴레이 자기유지 → PLC, 무엇이 달라지나?

릴레이 시퀀스 제어 현장에서 PLC로 전환하면 가장 먼저 맞닥뜨리는 문제가 자기유지 회로 구현 방식의 변환입니다. 하드와이어 방식에서는 접촉기 보조접점(a접점)을 기동버튼과 병렬로 연결하면 그만이었지만, PLC 래더 다이어그램에서는 동일한 동작을 소프트웨어 명령으로 표현해야 합니다.

가장 일반적인 방법은 두 가지입니다. 첫째, 출력 코일 병렬 접점을 통한 고전적 래더 자기유지, 둘째, SET/RST 래치 명령어를 활용한 분리형 자기유지입니다. 이 글에서는 SET/RST 방식에 집중하여 명령어 원리, 래더 예제, 릴레이 회로와의 비교, 실전 오작동 사례와 KEC 기준까지 체계적으로 정리합니다.

💡 이 글로 얻는 것
SET/RST 명령어 동작 원리 이해 → 래더 프로그램 직접 작성 → 릴레이 회로를 PLC로 변환할 때 자주 범하는 실수 예방 → 전기기사 실기 PLC 문항 정복

02 / 명령어 원리

SET / RST 명령어란?

PLC의 SET 명령어(Set Coil)는 조건이 ON이 되는 순간 지정된 비트(내부 릴레이·출력)를 1(ON)로 세트하고, 이후 조건이 OFF가 되어도 해당 비트 상태를 유지합니다. 반대로 RST 명령어(Reset Coil)는 조건이 ON이 되는 순간 해당 비트를 0(OFF)으로 리셋하며 역시 조건이 OFF가 되어도 리셋 상태를 유지합니다.

이 두 명령어의 핵심은 래치(Latch) 특성입니다. 일반 출력 코일(OUT 명령)은 매 스캔 사이클마다 조건 회로의 현재 상태에 따라 ON/OFF가 결정되지만, SET 코일은 한 번 ON 되면 RST 명령으로 명시적으로 해제하지 않는 한 PLC 전원이 꺼졌다 켜진 후에도(배터리 백업 메모리 사용 시) 유지될 수 있습니다.

⚡ 하드와이어 자기유지

기동버튼(a접점) + 자기유지접점 병렬

정지버튼(b접점) 직렬 연결

단선·접촉 불량 발생 가능

수정 시 배선 재작업 필요

물리적 구성 = 동작 직관적

🖥 PLC SET/RST 자기유지

SET 명령으로 ON 래치

RST 명령으로 OFF 래치

프로그램 수정만으로 동작 변경

M(내부 릴레이) 중복 주의

디버깅·모니터링 용이

메모리(비트) 동작 원리 비교

명령어	조건 ON 시	조건 OFF 시	용도	주의사항
OUT Y0	Y0 = 1(ON)	Y0 = 0(OFF)	일반 출력	조건 없으면 자동 OFF
SET M0	M0 = 1(ON) 래치	M0 유지(ON 유지)	기동 래치	RST 없으면 영구 ON
RST M0	M0 = 0(OFF) 래치	M0 유지(OFF 유지)	정지 래치	SET 없으면 영구 OFF
SET Y0	Y0 = 1(ON) 래치	Y0 유지(ON 유지)	출력 직접 래치	안전 회로 신중 적용
RST Y0	Y0 = 0(OFF) 래치	Y0 유지(OFF 유지)	출력 직접 리셋	SET Y0와 반드시 쌍으로

03 / 래더 다이어그램

SET/RST 자기유지 래더 프로그램

아래 SVG는 3상 유도전동기 기동·정지를 위한 SET/RST 래더 회로입니다. X0(기동 푸시버튼), X1(정지 푸시버튼), M0(내부 보조 릴레이), Y0(MC 코일 출력)으로 구성됩니다. 래더의 각 수평선(Rung)이 독립적인 논리 구조로 동작하며, 좌측 모선에서 우측 모선 방향으로 전력 흐름이 진행됩니다.

【SVG ①】 SET/RST 자기유지 래더 프로그램 — 전동기 기동·정지

📌 래더 스캔 동작 순서: PLC는 Rung1(SET 조건) → Rung2(RST 조건) → Rung3(출력) 순서로 매 스캔 사이클 반복 실행합니다. 동시에 X0·X1이 ON이면 RST가 나중에 실행되므로 RST 우선(Reset Priority) 동작이 됩니다.

04 / 배선 연결도

PLC 입출력 배선 연결도

래더 프로그램이 올바르게 작성되어도 PLC 입출력 단자 배선이 잘못되면 전혀 동작하지 않거나 오작동합니다. 아래 SVG는 MELSEC FX3U 계열 기준의 입력(X) 단자와 출력(Y) 단자 배선 연결 방법을 보여줍니다. 실제 현장에서는 반드시 사용하는 PLC 기종의 매뉴얼에서 COM 단자 연결 방식을 확인해야 합니다.

【SVG ②】 PLC 입출력 배선 연결도 (FX3U 계열 기준)

05 / 동작 타임차트

SET/RST 자기유지 동작 타임차트

타임차트는 각 입출력 신호의 시간 축에 따른 ON/OFF 변화를 시각적으로 표현한 것입니다. SET/RST 자기유지 회로에서는 X0(기동)이 순간 ON 되면 M0이 즉시 세트되어 X0가 OFF로 돌아가도 M0이 유지됩니다. 이것이 하드와이어 자기유지와 동일한 기능을 PLC 소프트웨어로 구현한 핵심입니다.

【SVG ③】 SET/RST 자기유지 동작 타임차트

타임차트 동작 해설

①

t1 : X0(기동) ON → SET M0 실행

기동 푸시버튼을 누르면 X0가 ON됩니다. Rung1의 SET M0 명령이 실행되어 M0이 즉시 1로 래치됩니다. 이 순간 Rung3의 M0 접점이 닫히며 Y0(MC 코일)이 ON됩니다.

②

t2 : X0(기동) OFF → M0 유지

기동 버튼에서 손을 떼면 X0가 OFF됩니다. 그러나 SET 명령으로 래치된 M0은 유지되어 Y0도 계속 ON 상태를 유지합니다. 이것이 자기유지 동작의 핵심입니다.

③

t3~t4 : 운전 지속 구간

M0과 Y0이 ON 상태를 유지하며 전동기가 계속 운전됩니다. 이 구간에서 기동 버튼을 다시 눌러도 이미 M0이 ON이므로 추가 변화는 없습니다.

④

t4 : X1(정지) ON → RST M0 실행

정지 버튼을 누르면 X1이 ON됩니다. Rung2의 RST M0 명령이 실행되어 M0이 0으로 래치됩니다. Rung3의 M0 접점이 열리며 Y0(MC 코일)이 즉시 OFF됩니다.

⑤

t5 : X1(정지) OFF → M0 OFF 유지

정지 버튼에서 손을 떼도 RST 래치로 M0은 OFF 상태를 유지합니다. 재기동하려면 다시 X0를 ON 해야 합니다.

06 / 주소 할당표

PLC I/O 주소 할당 및 소자 역할표

실제 PLC 프로그램을 작성하기 전에 I/O 주소 할당표(Address Mapping Table)를 반드시 작성해야 합니다. 주소 중복이나 잘못된 할당은 오작동의 주요 원인이며, 현장 유지보수 시에도 필수 참조 문서가 됩니다. 아래 표는 전동기 기동·정지 SET/RST 회로의 표준 주소 할당 예시입니다.

구분	주소	기기명	접점 형태	역할	비고
입력	X0	기동 푸시버튼(PB-S)	a접점(NO)	전동기 기동 명령	녹색 버튼 권장
입력	X1	정지 푸시버튼(PB-T)	a접점(NO)	전동기 정지 명령	적색 버튼 권장
입력	X2	열동형 계전기(THR)	b접점(NC)	과전류 보호 트립	EOCR 가능
입력	X3	비상정지(EMG)	b접점(NC)	비상 정지 명령	황색 안전 버튼
내부	M0	기동 내부 릴레이	—	SET/RST 자기유지 비트	전원 OFF 시 초기화
내부	M1	알람 래치 릴레이	—	과전류 알람 래치	수동 RST 리셋
출력	Y0	주접촉기(MC)	—	전동기 전원 투입	AC 220V 코일
출력	Y1	알람 램프(PL)	—	과전류 알람 표시	적색 파일럿 램프

⚠ 내부 릴레이 M 영역 중복 주의: FX3U의 경우 M0~M499는 일반 내부 릴레이, M500~M1023은 래치(정전 유지) 릴레이입니다. SET/RST 자기유지에는 M0~M499 일반 영역을 사용하면 전원 OFF 시 초기화되어 안전합니다. 의도하지 않은 재기동 방지를 위해 래치 영역(M500~) 사용은 신중해야 합니다.

07 / 실전 래더 코드

전동기 기동·정지 + 과전류 보호 완성 래더

실제 현장에서는 기동·정지 외에도 열동형 계전기(THR) 보호 회로와 알람 래치 기능이 필수입니다. 아래는 GX Works2 / GX Works3 기준의 텍스트 래더 표현입니다. 실제 소프트웨어에서는 그래픽 래더 에디터로 동일한 구조를 작성합니다.

/* ─── RUNG 1 : 기동 래치 ─── */

X0 // 기동 PB (a접점)

SET M0 // M0 ON 래치

/* ─── RUNG 2 : 정지 래치 (THR 포함) ─── */

X1 // 정지 PB (a접점)

X2 // THR b접점 — 과전류 시 X2=OFF → 병렬 OR로 RST

RST M0 // M0 OFF 래치

/* ─── RUNG 3 : 알람 래치 (THR 동작 시) ─── */

X2 // THR 트립 (b접점 열림 → X2=OFF)

SET M1 // 알람 M1 래치

/* ─── RUNG 4 : 알람 리셋 (수동) ─── */

X3 // 알람 리셋 버튼 (EMG 겸용 가능)

RST M1 // 알람 해제

/* ─── RUNG 5 : MC 출력 ─── */

M0 // 자기유지 비트

OUT Y0 // MC 코일 구동

/* ─── RUNG 6 : 알람 램프 ─── */

M1 // 알람 래치 비트

OUT Y1 // 알람 램프 점등

END // 프로그램 종료

✅ 프로그래밍 팁: Rung2에서 X1(정지)과 X2(THR 트립)를 병렬(OR) 조건으로 연결하면 과전류 발생 시 자동으로 RST M0이 실행되어 MC가 즉시 차단됩니다. 이 구조가 현장에서 가장 많이 쓰이는 안전 래더 패턴입니다.

08 / 트러블슈팅

자주 발생하는 오작동 원인과 해결책

PLC SET/RST 회로에서 발생하는 오작동 대부분은 프로그램 로직 오류와 배선 극성 오류에서 비롯됩니다. 아래 표에서 원인별 현상과 점검 포인트를 확인하고, 업로드 전에 시뮬레이션으로 반드시 검증하세요.

현상	원인	확인 방법	해결책	재발 방지
기동 버튼을 눌러도 MC가 ON 안 됨	X0 배선 미연결 또는 COM 극성 오류	모니터 화면에서 X0 상태 확인	배선 극성 재확인 및 재결선	배선 전 I/O 시험 필수
기동 후 버튼 떼자마자 MC 꺼짐	SET 대신 OUT 명령 사용 오류	래더 프로그램 Rung1 명령어 확인	OUT → SET 명령으로 수정	SET/OUT 심볼 혼동 주의
정지 버튼이 동작하지 않음	RST 명령 누락 또는 X1 미배선	Rung2 RST M0 존재 여부 확인	RST M0 Rung 추가	SET/RST 항상 쌍으로 작성
전원 재투입 후 MC 자동 기동	M500 이상 래치 릴레이 사용	M 번지 영역 맵핑표 확인	M0~M499 일반 릴레이로 변경	I/O 맵핑표 사전 작성
X0·X1 동시 누름 시 MC ON 상태	SET 이후 RST 순서 역전(버그)	Rung 순서 확인 (RST가 SET보다 뒤)	Rung 순서 재배치 (SET→RST)	RST 우선 동작 원칙 숙지

안전 수칙

🛑

업로드 전 STOP 모드 확인

프로그램 업로드는 반드시 PLC를 STOP 모드로 전환한 후 진행합니다. RUN 중 업로드는 예상치 못한 출력 동작을 유발합니다.

⚡

출력 강제 ON 금지

GX Works 강제 ON 기능으로 Y0(MC)를 직접 ON 시키면 프로그램 조건을 무시합니다. 현장 인원 확인 후 사용하십시오.

🔌

비상정지 하드와이어 병행

PLC 소프트웨어 비상정지 외에도 반드시 하드와이어 비상정지 회로를 MC 주회로에 직렬로 추가합니다.

📋

프로그램 백업 보관

수정 전 반드시 기존 프로그램을 PC에 백업합니다. PLC 전원 이상 또는 메모리 오류 시 즉시 복구가 가능합니다.

09 / KEC · 법규

관련 KEC 및 전기설비기술기준

PLC를 활용한 전동기 제어 설비는 한국전기설비규정(KEC) 212조(저압 전동기 회로) 및 전기설비기술기준 제21조의 적용을 받습니다. 특히 과전류 보호와 비상정지 회로의 안전성은 소프트웨어 방식이더라도 동등한 보호 수준을 확보해야 합니다.

KEC 212.6

저압 전동기 회로의 보호 — 과부하 보호 장치(EOCR 또는 열동계전기)를 반드시 설치하고 PLC 입력에 트립 신호를 연결하여 소프트웨어 보호 회로와 연동해야 합니다.

KEC 212.3

전동기 기동 방식 — PLC 제어 회로는 전동기 기동 전류 억제 방식(DOL, Y-△, 인버터 등)에 관계없이 적용 가능하며, 기동 완료 신호를 PLC 입력으로 받아 제어 시퀀스를 구성합니다.

전기기술기준 제21조

제어 회로의 안전성 — 자기유지 회로 구성 시 전원 재투입 후 자동 재기동이 발생하지 않도록 설계해야 합니다. 일반 M 릴레이 사용 시 이 조건을 자동으로 충족합니다.

IEC 60204-1

기계류 전기장치 안전성 — 비상정지 기능은 소프트웨어 독립적인 하드와이어 회로(Safety Relay 또는 직렬 b접점)를 별도로 구성하여 이중 보호 구조를 갖추어야 합니다.

📘 전기기사 실기 출제 포인트: KEC 212 전동기 보호 규정에서 과전류 보호 장치의 정격 선정 기준과 함께 PLC 래더 프로그램 SET/RST 자기유지 구현 방법이 실기 작업형 문항에서 자주 출제됩니다. 특히 THR b접점을 PLC 입력에 연결하고 RST 명령으로 연동하는 부분을 집중적으로 학습하세요.

10 / 현장 팁

릴레이 자기유지 → PLC 전환 현장 팁

오랫동안 릴레이 방식으로 운용되던 설비를 PLC로 교체할 때 가장 흔히 발생하는 문제는 접점 형태 변환 오류(a↔b 혼동)와 배선 극성 오류입니다. 아래 팁을 체크리스트로 활용하면 교체 작업 시간을 대폭 단축할 수 있습니다.

🗺

I/O 맵핑표 먼저 작성

배선 전에 기존 릴레이 회로의 모든 접점을 PLC I/O로 변환하는 맵핑표를 작성합니다. X/Y/M 번지 중복 없는지 교차 검증하세요.

🔄

b접점 → a접점 변환 주의

릴레이 방식에서 b접점(NC)으로 연결된 정지버튼이나 THR은 PLC에 a접점(NO)으로 배선하고, 래더에서 NOT 접점으로 처리하는 방법도 있습니다.

💻

시뮬레이션 후 업로드

GX Simulator 또는 GX Works 내장 시뮬레이터로 오프라인 검증 후 실제 PLC에 업로드합니다. 출력 Y 단자 미연결 상태에서 먼저 테스트하세요.

📊

모니터 화면으로 실시간 확인

래더 모니터 화면에서 각 비트(X0, M0, Y0)의 ON/OFF 상태를 실시간으로 확인하면 오작동 원인을 빠르게 파악할 수 있습니다.

🏷

코멘트·라벨 필수 입력

래더의 모든 접점·코일에 기기명 코멘트를 입력합니다. 6개월 후 유지보수 담당자가 달라져도 프로그램 해독 시간을 최소화할 수 있습니다.

🔐

프로그램 비밀번호 설정

납품·인계 전 PLC 프로그램에 읽기/쓰기 비밀번호를 설정합니다. 무단 수정으로 인한 오작동 사고를 예방할 수 있습니다.

FAQ

자주 묻는 질문

SET/RST 방식과 출력 코일 병렬 자기유지 방식의 차이는 무엇인가요?

출력 코일 병렬 방식은 매 스캔마다 조건 회로 전체를 평가하므로 입력 조건이 복잡해질수록 래더가 길어집니다. 반면 SET/RST 분리형 자기유지는 기동 Rung과 정지 Rung이 완전히 독립되어 프로그램 가독성이 높고, 조건 추가가 용이합니다. 기능상 동일하지만 현장에서는 SET/RST 방식이 디버깅에 더 유리합니다.

PLC 전원이 OFF됐다가 다시 켜지면 M0 상태는 어떻게 되나요?

FX3U 기준 M0~M499는 일반 내부 릴레이로, 전원 재투입 시 초기화(OFF)됩니다. 따라서 전원 재투입 후 자동 재기동이 발생하지 않아 KEC 안전 기준을 충족합니다. 만약 정전 복귀 후 상태를 유지해야 한다면 배터리 백업 래치 릴레이(M500~)를 사용해야 하나, 안전 측면에서 신중한 검토가 필요합니다.

열동형 계전기(THR)을 PLC에 어떻게 연결하나요?

열동형 계전기(또는 EOCR)의 b접점(NC 출력)을 PLC 입력 단자(예: X2)에 연결합니다. 정상 시 X2=ON, 과전류 트립 시 b접점이 열려 X2=OFF가 됩니다. 래더에서는 X2의 b접점(NOT 접점)을 RST M0 조건에 병렬로 추가하면 과전류 발생 시 자동 정지 회로가 완성됩니다.

전기기사 실기에서 SET/RST 자기유지가 출제되는 유형은?

주로 PLC 작업형 문항에서 "기동·정지 회로를 SET/RST 명령으로 래더 작성하시오" 형태로 출제됩니다. 최근 시험에서는 THR 연동 자동 정지 기능과 알람 래치 회로까지 함께 요구하는 복합 문항이 증가하고 있습니다. Rung 순서(SET→RST)와 주소 할당을 정확히 기재해야 감점을 피할 수 있습니다.

MITSUBISHI 외 다른 PLC(지멘스, 오므론)에서도 SET/RST가 동일하게 동작하나요?

기능은 동일하지만 명칭이 다를 수 있습니다. 지멘스 S7 계열은 S(Set)/R(Reset) 코일, 오므론 CP1H는 SET/RSET, LS산전 XGK는 SET/RST로 표기합니다. 래치 동작 원리는 모든 PLC에서 동일하므로 명령어 명칭만 기종별 매뉴얼에서 확인하면 됩니다.

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