PLC (Programmable Logic Controller)와 Python 언어는 목적과 사용처, 설계 구조 등에서 많은 차이점이 있습니다. 취업이 용이하다고 하는 PLC 장치와 PLC 언어를 배워야할지, 활용도가 많고 인기가 많은 파이썬(Python) 언어를 배워야할지 고민이 많으실 것 같습니다. 간략하게 이야기하자면, 두 언어의 목적과 사용하는 환경이 다르기 때문에 직접적인 비교는 어려울 수 있습니다.
이번 글에서는 최대한 각각의 언어의 장점과 특징, 그리고 목적 등에 대해 서술해보았으니 참고해보시기 바랍니다. PLC 장치와 기술, 그리고 PLC 만의 프로그래밍 언어의 장점에 대해 더욱 깊이 있게 탐구해보실 수 있도록 작성해둔 글이 있으니 함께 참고해보시기 바랍니다.
PLC 언어와 Python 언어의 차이점
- 목적
- PLC: 산업용 자동화 시스템에서 사용됩니다. 기계, 로봇, 생산 라인 등의 제어를 위해 설계되었습니다.
- Python: 범용 프로그래밍 언어로 웹 개발, 데이터 분석, 인공 지능, 과학 계산 및 다양한 응용 프로그램 개발에 사용됩니다.
- 개발 환경
- PLC: 특수한 프로그래밍 환경(예: Ladder Logic, Functional Block Diagram)에서 코드를 작성하고 다운로드합니다.
- Python: 다양한 IDEs나 텍스트 편집기에서 코드를 작성할 수 있습니다.
- 언어 구조
- PLC: Ladder Logic, Structured Text, Sequential Function Charts 등의 PLC 프로그래밍 표준에 따라 다양한 방식으로 코드를 작성합니다.
- Python: 명령형, 객체 지향 및 함수형 프로그래밍을 지원하는 동적인 스크립트 언어입니다.
- 실행
- PLC: 실시간 운영 체제에서 실행되며, 실시간 제어가 필요한 응용 프로그램에 적합합니다.
- Python: 다양한 운영 체제와 플랫폼에서 실행되는 인터프리터 기반의 언어입니다.
인터프리터의 특징
인터프리터(Interpreter)는 프로그래밍 언어의 소스 코드를 한 줄씩 읽어서 즉시 실행하는 코딩, 프로그램 또는 환경을 의미합니다. 인터프리터는 프로그램을 실행하기 위해 미리 컴파일 과정을 거치지 않습니다.
- 한 줄씩 실행: 소스 코드를 한 줄씩 해석하면서 즉시 실행합니다.
- 실행 속도: 일반적으로 컴파일러에 비해 느립니다. 이는 소스 코드를 기계 코드로 미리 변환하지 않고, 실행 시간에 직접 해석하기 때문입니다.
- 플랫폼 독립성: 인터프리터는 대부분 플랫폼에 종속적이지 않아, 다양한 환경에서 동일한 소스 코드를 실행할 수 있습니다.
- 디버깅: 코드를 한 줄씩 실행하기 때문에, 오류가 발생할 경우 즉시 확인이 가능하며 디버깅이 용이합니다.
- 동적: 실행 중에도 코드 수정이 가능하며, 수정 사항을 즉시 반영할 수 있습니다.
인터프리터 언어의 예
- Python
- Ruby
- JavaScript
- Perl
- PHP
컴파일러와의 차이점
- 컴파일러: 소스 코드 전체를 미리 기계어로 변환한 후에 실행 파일을 생성합니다. 이 실행 파일은 해당 플랫폼에서 독립적으로 동작합니다. 컴파일러 언어의 대표적인 예로는 C, C++, Fortran 등이 있습니다.
- 인터프리터: 소스 코드를 한 줄씩 읽으면서 즉시 실행합니다. 별도의 실행 파일을 생성하지 않습니다.
인터프리터를 사용하는 언어는 개발 및 테스트 과정에서 수정 및 피드백이 빠르다는 장점이 있지만, 실행 속도가 느릴 수 있다는 단점도 있습니다. 반면, 컴파일러를 사용하는 언어는 초기 컴파일 시간이 필요하지만, 실행 속도가 빠르다는 장점이 있습니다.
PLC 프로그래밍 언어 특징
PLC (Programmable Logic Controller) 프로그래밍의 실행 메커니즘은 전통적인 컴퓨터 프로그래밍 언어와는 약간 다릅니다. PLC에서 사용되는 언어는 일반적으로 “IEC 61131-3 표준”에 따라 정의됩니다. 이 표준에는 여러 가지 프로그래밍 패러다임이 포함되어 있습니다. 예로 Ladder Logic, Structured Text, Function Block Diagram 등이 있습니다.
PLC 프로그램은 주로 다음의 과정을 거칩니다.
- 사용자가 PLC 프로그래밍 툴을 사용하여 로직을 작성합니다.
- 이 로직은 PLC에 로드될 수 있는 형태로 “컴파일” 또는 “번역”됩니다.
- PLC는 이 로직을 실행하면서 입력을 모니터링하고 출력을 제어합니다.
이 과정을 보면 “컴파일” 단계가 포함되어 있지만, PLC의 컴파일은 전통적인 컴파일과는 다소 다를 수 있습니다. 일반적인 컴파일러가 프로그램을 기계어로 변환하는 것과 달리, PLC 컴파일러는 로직을 PLC가 이해하고 실행할 수 있는 중간 형태로 변환합니다. 그리고 PLC의 실행 엔진은 이 중간 코드를 실행합니다.
따라서 PLC 프로그래밍 환경은 컴파일러와 인터프리터의 중간 형태라고 볼 수 있습니다. 실행 로직은 컴파일 단계를 거치지만, 실제 PLC에서의 실행은 해석되는 방식으로 진행될 수 있습니다.
그렇다고 해서 모든 PLC가 동일한 방식으로 동작하는 것은 아닙니다. 제조사나 모델에 따라서 내부의 실행 방식이 다를 수 있습니다.
PLC의 장점
빠른 처리 속도: PLC는 실시간 제어를 위해 설계되었기 때문에 매우 빠르게 반응합니다. Python과 같은 일반적인 프로그래밍 언어보다 더 빠르게 동작하는 경우가 많습니다.
신뢰성: PLC는 산업 환경에서 오랜 기간 동안 안정적으로 작동하도록 설계되었습니다.
하드웨어 통합: PLC는 일반적으로 I/O 모듈, 통신 인터페이스 및 다른 산업 장치와 직접 통신할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다.
실시간 운영: PLC는 실시간 운영 체제에서 실행되므로, 정확한 타이밍과 빠른 응답 시간을 보장합니다.
하드웨어 특성
PLC: PLC는 특정 산업 환경에 맞게 디자인되었습니다. 때로는 먼지, 온도, 습도, 진동 등의 외부 요인에 대한 저항력을 갖추고 있습니다.
Python: Python은 하드웨어에 종속되지 않는 프로그래밍 언어입니다. 그러나 Python 코드를 실행하는 디바이스는 다양한 환경 요인에 대한 내성이 없을 수 있습니다.
요약하면, PLC와 Python은 각기 다른 목적과 환경에서 사용되며, 그에 따라 각각의 특성과 장점을 가지고 있습니다. 본인의 목적에 맞게 필요한 언어를 습득하시고, 개발해나가신다면 어느분야에서든 성공을 이룰 수 있을 것입니다.
파이썬의 경우 하드웨어가 없고 소프트웨어만 사용하면 되기 때문에 일반인들도 쉽게 접할 수 있습니다. 따라서 진입장벽이 낮습니다. 단점으로는 낮은 진입장벽으로 인해 취업의 경쟁력 또한 잃기 쉽습니다. 빠른 취업과 틈새시장을 선점하고 싶으시다면 산업군에 특화된 PLC 기술을 배워보시는 것을 추천드립니다.