전기 시퀀스 제어
전기 시퀀스 는 주로 소프트웨어 제어, 제어 패널 및 프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러(PLC)와 같은 첨단 기술을 활용하여 구현됩니다. 이러한 시스템은 전력 소비를 최적화하고 장비의 수명을 연장하며, 동시에 안전 및 효율성을 향상시키는 데 기여합니다.
1-1. 전기 시퀀스 제어 의 목적
1) 시퀀스 제어(sequence control)의 정의
디지털 신호로 이루어지는 정성적 제어로서 미리 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 행하는 제어로 개루프 제어(open loop control)라 한다.
2) 시퀀스 제어의 목적
시퀀스 제어 방식을 사용하는 목적은 제품의 생산, 제조, 공정 등에서 설비의 시동과 정지 작업이나 가공, 조립, 운반, 포장 등과 같은 기계 작업을 자동적으로 처리하여 작업환경을 개선하는 것이 목적이다.
3) 시퀀스 제어의 종류
① 명령 처리에 따른 분류
ⓐ 순서 제어 : 기억과 판단 기구에 의하여 순차적으로 제어한다.
ⓑ 시한 제어 : 기억과 시한 기구에 의하여 일정시간에 따라 동작 상태를 제어한다.
ⓒ 조건 제어 : 판단 기구에 의하여 일정한 조건에 따라 제어 명령을 결정하여 제어한다.
ⓓ 프로그램 제어 : 기억과 판단 기구 및 시한 기구에 의하여 정해진 프로그램에 의해 제어한다.
② 제어 장치에 따른 분류
ⓐ 유접점 시퀀스 : 릴레이, 전자 개폐기 등 전자 계전기의 기계적 유접점을 이용한 전기 제어 장치이다.
ⓑ 무접점 시퀀스 : 다이오드, IC 등 반도체의 무접점을 이용한 전자 제어 장치이다.
ⓒ PLC(Program Logic Controller) : 컴퓨터를 이용하여 시퀀스 회로를 프로그래밍화한 로직 제어 장치이다.
표 2-1 유접점 방식과 무접점 방식의 비교
| 항 목 | 유접점 방식 | 무접점 방식 |
|---|---|---|
| 동작의 빈번도 | 적은 경우에 사용한다. | 많은 경우에 사용한다. |
| 수 명 | 수명이 짧다. | 수명이 반 영구적이다. |
| 작 동 속 도 | ms 단위로 늦으며 한계가 있다. | ㎲ 단위로 빠르다. |
| 주 위 온 도 | 온도 특성이 양호하다. | 열에 약하며 보호 대책이 필요하다. |
| 환 경 조 건 | 진동이나 충격에 약하다. | 진동이나 충격에 강하다. |
| 서 지 | 전기적 노이즈에 안정하다. | 노이즈에 약하며 안정 대책이 필요하다. |
| 소 비 전 력 | 많다. | 적다. |
| 작동확인상태 | 용이하다. | 테스터에 의해 가능하다. |
| 장치의 외형 | 일반적으로 크다. | 작으므로 가장 큰 장점이다. |
| 입 ㆍ 출력 수 | 독립된 다수의 출력을 동시에 얻는다. | 다수의 입력과 소수 출력이 용이하다. |
| 전 원 | 직류 혹은 교류를 사용한다. | 별도의 직류 전원이 필요하다. |
| 가 격 | 소규모에서 염가이다. | 대규모에서 염가이다. |
1-2. 전기 시퀀스 제어의 구성
(1) 시퀀스 제어계의 기본 구성
일반적으로 시퀀스 제어계는 그림 2-1과 같이 명령 처리부, 제어부, 제어 대상, 표시 경보부, 검출부 등으로 구성되며, 블록은 시퀀스 제어계의 각 구성 요소를 표시하고, 화살표는 제어계의 진행 방향을 나타낸다.
(2) 시퀀스 제어계 요소의 용어
시퀀스 제어계의 구성 요소에 대한 용어 설명은 다음과 같다.
① 작업 명령 : 제어계의 외부에서 주어지는 입력 신호를 말한다.
② 명령 처리부 : 작업 명령 또는 검출 신호를 미리 기억시켜 둔 신호에 의해서 제어 명령을 만드는 부분을 말한다.
③ 제어 명령 : 제어 대상을 제어하는 입력 신호로 정성적 제어와 정량적 제어가 있다.
④ 조작부 : 제어 명령 신호를 증폭하여 제어 대상을 직접 제어하는 부분을 말한다.
⑤ 조작 신호 : 제어 대상을 조작하기 위한 제어 대상의 입력 신호로 디지털 신호와 아날로그 신호가 있다.
⑥ 제어 대상 : 제어하고자 하는 목적의 장치 또는 기기를 말한다.
⑦ 표시 경보부 : 제어 대상의 상태를 표시하거나 또는 경보 신호를 발생시키는 부분을 말한다.
⑧ 제어량 : 제어 대상을 조작하기 위한 목적의 상태를 말한다.
⑨ 기준량 : 검출의 기준을 나타내는 신호를 말한다.
⑩ 검출부 : 제어량이 소정의 상태인지 표시하는 2진 신호를 발생하는 부분을 말한다.
⑪ 검출 신호 : 제어량이 소정의 조건을 만족하고 있는가를 지시하는 신호를 말한다.
⑫ 조작량 : 제어량을 조정하기 위하여 제어 대상이 주어지는 양으로 제어부의 출력이다.
⑬ 제어부 : 검출부, 명령 처리부, 조작부, 표시 경보부를 총칭하여 제어부라 한다.
⑭ 조절기 : 설정부와 조절부를 합친것을 조절기라 한다.
1-3. 자동제어 기능에 관한 용어
| 1. 동작(Actuation) | 어떤 원인을 주어서 소정의 작용을 하도록 하는 것 |
|---|---|
| 2. 복귀(Reseting) | 동작 이전의 상태로 되돌리는 것 |
| 3. 개로(Open. OFF) | 전기회로의 일부를 스위치, 릴레이 등으로 여는 것 |
| 4. 폐로(Close. ON) | 전기회로의 일부를 스위치, 릴레이 등으로 닫는 것 |
| 5. 여자(勵磁) | 전자릴레이, 접촉기, 타이머 등의 전자코일에 전류가 흘러서 전자석으로 되는것. 또는 부세라고도 함 |
| 6. 소자(消磁) | 전자코일에 흐르고 있는 전류를 차단하여 자력을 잃게 되는 것 |
| 7. 기동(Starting) | 기기 또는 장치가 정지 상태에서 운전 상태로 되기까지의 과정 |
| 8. 운전(Running) | 기기 또는 장치가 소정의 작용을 하고 있는 상태 |
| 9. 제동(Braking) | 기기의 운전상태를 억제하는 것으로 전기적 제동과 기계적 제동이 있다 |
| 10. 정지(Stopping) | 기기 또는 장치를 운전상태에서 정지상태로 하는 것 |
| 11. 인칭(Inching) | 기계의 순간 동작 운동을 얻기 위해 미속시간의 조작을 1회 반복해서 행하는 것 |
| 12. 미속(Crawling) | 기계를 아주 느린 속도로 운전하게 하는 것 |
| 13. 조작(Operating) | 인력 또는 기타의 방법으로 소정의 운전을 하도록 하는 것 |
| 14. 동력조작(Power Operating) | 기기를 전기스프링, 공기 등의 인력 이외의 힘에 의해 조작하게 하는 것 |
| 15. 차단(Breaking) | 개폐기류를 조작하여 전기회로를 열어 전류가 통하지 않는 상태로 하는 것 |
| 16. 투입(Closing) | 개폐기류를 조작하여 전기회로를 닫아 전류가 통하는 상태로 하는 것 |
| 17. 트리핑(Tripping) | 유지 기구를 분리하여 개폐기 등을 개로하는 것 |
| 18. 자유 트리핑(Trip-Free) | 차단기 등의 투입조작 중에도 트리핑 신호가 가해져 트립되는 것. 또한 투입 명령이 지속되어 가해지더라도 투입을 저지하는 것 |
| 19. 쇄정(Inter Locking) | 복수의 동작을 관여시키는 것으로 어떤 조건이 갖추기까지의 동작을 정지시키는 것 |
| 20. 연동(連動) | 복수의 동작을 관여시키는 것으로 어떤 조건이 갖추어졌을 때 동작을 진행시키는 것 |
| 21. 조정(Adjustment) | 양 또는 상태를 일정하게 유지하거나 혹은 일정한 기준에 따라 변화시켜 주는 것 |
| 22. 변환(Converting) | 정보 또는 에너지의 형태를 바꾸는 것 |
| 23. 보호(Protect) | 피제어 대상품의 이상 상태를 검출하여 기기의 손상을 막아 피해를 줄이는 것 |
| 24. 경보(Warning) | 제어대상의 고장 또는 위험상태를 램프, 벨, 부저 등으로 표시하여 조작자에게 알리는 것 |
