공조냉동기계기사 부울 대수의 기본 — 흡수 법칙과 논리 게이트

논리식은 흡수 법칙으로 간단히 정리된다. X(X+Y)는 X와 같다. X가 0이면 곱이 0이 되고, X가 1이면 (1+Y)가 1이라 결과가 오직 X에만 달리기 때문이다. X+(XY)=X도 같은 법칙에 속하며, 이 밖에도 드모르강의 정리 같은 기본 법칙들이 논리식 정리에 쓰인다. 흡수 법칙을 적용하지 않고 X+Y나 X·Y로 정리한 선지가 오답으로 깔린다.

게이트는 입력 조건의 꼴로 구별한다. 입력이 모두 1일 때만 출력이 나오는 것은 AND, 곧 논리곱이고, 입력 가운데 하나라도 1이면 출력이 나오는 것은 OR이다. NOT은 입력을 반전시키는 회로이고, 자기유지회로는 한 번 출력이 나온 뒤 입력이 끊겨도 출력을 이어 가는 회로라 논리 조건 자체와는 다른 자리에 있다. 입력단자 모두가 0일 때만 출력이 1이 되고 어느 한 단자라도 1이면 출력이 0이 되는 것은 NOR, 곧 OR의 부정이다. 이 조건을 AND나 OR로 뒤집어 적은 선지가 함정이 된다.

무접점 논리회로에서 NAND와 NOR를 즐겨 쓰는 까닭은 실용적인 이점 때문이다. 이 두 게이트는 유니버설 게이트라서 이것만으로 다른 논리를 모두 만들 수 있어 회로 구성이 단순해지고 집적도가 높아 제조 단가가 낮아진다. 반도체 소자를 쓰므로 기계식 접점이 없어 동작 속도가 빠르고, 전력 소모도 적다. 반면 안전성은 절연 구조나 과전류 보호 회로처럼 시스템 차원에서 갖추는 요소이지 게이트 종류를 고르는 까닭이 아니므로, 안전성 증대를 그 이유로 적은 선지는 옳지 않다.

시퀀스 회로의 접점도 여기서 정리된다. a접점은 N.O.라 하여 전원을 넣지 않은 평상시에 열려 있다가 신호가 오면 닫히고, b접점은 N.C.라 하여 평상시에 닫혀 있다가 신호가 오면 열린다. 그래서 전원을 투입하지 않았을 때 떨어져 있는 접점이 a접점이다. 리셋이나 상호 인터록 같은 기능은 회로를 어떻게 짜느냐에 따라 붙는 것이지 접점 자체의 정의가 아니다.

PLC 쪽 문제도 딸려 온다. CPU부는 연산을 맡는 연산부와 프로그램과 데이터를 담는 메모리부로 이루어지고, 전원부는 각 부에 전력을 공급하는 별도의 모듈이라 CPU부의 구성 요소로 보지 않는다. 시퀀스 동작을 소프트웨어적으로 처리하는 방식에는 입력과 연산과 출력을 되풀이하는 사이클릭 처리, 긴급 명령을 먼저 다루는 인터럽트 우선 처리, 병행 처리가 있고, 래더도는 프로그램을 작성하는 언어일 뿐 처리 방식이 아니므로 처리 방식을 묻는 자리에서 래더도를 고르면 틀린다.