제1과목 · 공유압 및 자동제어
개념 정의
무엇인지, 어떤 역할을 하는지, 답안에서 구분할 핵심 특징을 정리합니다. 아래 내용은 그림을 먼저 붙이지 않고, NCS 원문 위치와 글 기준으로 정리한 교재입니다.
각 개념의 문서명과 PDF·인쇄 쪽수를 먼저 확인하고, 그 뒤 정의와 작업 기준을 읽습니다. 그림 정답을 좌우하는 원본 그림이 아직 검증되지 않은 항목은 이미지를 추정해서 붙이지 않았습니다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.42 · 인쇄 p.30
수행내용: 센서 선정기준 (실기 출제) 관련 NCS 수행내용과 작업·점검 절차
연결 메모: 센서 일반 선정 레슨이며 특정 센서의 동작원리는 별도 개념에서 다룬다.
센서 선정은 검출대상과 사용목적을 필요한 신호로 안정적으로 변환할 수 있도록 센서의 성능·환경·출력 사양을 정하는 과정이다.
센서는 검출 가능 여부만으로 고르지 않는다. 측정범위와 정밀도, 응답속도, 출력방식, 설치환경, 신뢰성과 정비성을 함께 만족해야 한다.
- 검출대상의 재질·형상·크기·운동
- 측정범위·감도·정확도·분해능·응답속도
- 출력형식·신호레벨·신호대잡음비
- 선형성·히스테리시스·드리프트
- 온도·습도·진동·충격·전자파·방폭 조건
- 설치공간·배선·교정·유지보수 조건
- 센서 선정조건 나열
- 성능용어 정의
- 환경조건에 맞는 센서 선택
- 오검출 원인 판단
- 검출대상
- 측정범위
- 정확도
- 응답속도
- 출력형식
- 환경조건
- 신뢰성
- NCS 「센서 활용 기술」은 검출대상, 센서 특성, 출력신호, 신뢰성·안전성과 주변환경을 선정항목으로 다룬다.
- 선정 후에는 설치상태와 신호처리 조건을 확인해 실제 시스템에서 기능을 검증하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.42 · 인쇄 p.30
수행내용: 센서 히스테리시스 (실기 출제) 관련 NCS 수행내용과 작업·점검 절차
연결 메모: 센서 일반 선정문과 분리해 히스테리시스 전용 레슨으로 재작성했다.
센서 히스테리시스는 같은 검출물을 접근시킬 때의 동작거리와 멀어지게 할 때의 복귀거리 사이의 차이이다.
ON과 OFF의 임계점을 다르게 두어 경계 부근에서 출력이 반복 전환되는 채터링을 줄인다.
- 표준검출물체
- 검출축
- 동작거리
- 복귀거리
- ON·OFF 출력
- 정의
- 동작·복귀거리 계산
- 히스테리시스와 반복정밀도 비교
- 측정 순서
- NCS 「센서 활용 기술」은 근접센서의 접근 동작점과 이탈 복귀점의 차이를 응차로 다루고 반복 측정하도록 한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.48 · 인쇄 p.36
수행내용: 복동실린더 전진·후진 추력과 부하율
유압실린더는 작동유의 압력에너지를 피스톤과 로드의 직선운동 및 힘으로 변환하는 액추에이터이다.
단동형은 한 방향에만 압력을 사용하고 스프링·중력으로 복귀하며, 복동형은 피스톤 양측에 번갈아 압력을 공급해 전진과 후진을 제어한다.
- 실린더 튜브
- 피스톤
- 피스톤 로드
- 헤드·로드 커버
- 패킹·더스트실
- 포트·쿠션장치
- 단동·복동 식별
- 전진·후진 추력 계산
- 구성요소 쓰기
- 누설 원인과 대책
- NCS 유압장치 조립은 단동·복동 실린더의 구조, 선정조건과 전진·후진 추력식을 제시한다.
NCS 운반하역기계 구동장치 정비 · 1505010108
PDF p.140 · 인쇄 p.122
수행내용: 파스칼 원리와 유압에 의한 힘 전달
파스칼 원리는 밀폐된 정지유체의 한 점에 가한 압력이 유체 각 부분에 같은 크기로 전달된다는 원리이다.
입력 피스톤에서 만든 압력이 출력 피스톤에도 전달되므로 출력 면적이 클수록 더 큰 힘을 얻지만 이동거리는 반대로 줄어든다.
- 입력 피스톤
- 밀폐 유체
- 출력 피스톤
- 실린더·배관
- 압력
- 원리 정의
- 출력힘 계산
- 면적비·지름비 비교
- 유압장치 적용 예
- 밀폐 정지유체
- 같은 압력
- P=F/A
- 면적비
- 지름비 제곱
- NCS 구동장치 정비의 유압 브레이크 부분은 파스칼 원리와 유압에 의한 힘 전달을 설명한다.
현재 확보된 NCS 원문에서 이 개념의 직접 근거 또는 정답 결정 그림 위치를 확정하지 못했습니다. 이미지와 쪽수는 추정해서 표시하지 않습니다.
검토 메모: 기존 유압모터 페이지가 아니라 펌프 종류와 외접기어펌프 구조가 있는 원문 구간으로 교정한다.
외접기어펌프는 두 외접기어의 치와 케이싱 사이에 갇힌 작동유를 흡입측에서 토출측으로 운반하는 용적식 펌프이다.
기어가 풀리는 흡입측에서는 체적이 증가해 유체를 끌어들이고, 케이싱을 따라 이동한 유체가 기어가 맞물리는 토출측에서 밀려나간다.
- 구동기어
- 종동기어
- 케이싱
- 흡입·토출 포트
- 축·베어링
- 측판·실
- 펌프 사진·기호 식별
- 작동원리
- 토출량 계산
- 유량저하 원인
- 외접기어
- 용적식
- 흡입 체적 증가
- 치와 케이싱 사이 운반
- 내부누설
- NCS 유압장치 조립은 기어펌프의 구조·회전방향·흡입과 토출 및 주요 점검사항을 설명한다.
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.54 · 인쇄 p.42
수행내용: 블리드오프 회로의 우회유량을 이용한 속도제어
블리드오프 회로는 펌프 토출유량 일부를 유량제어밸브로 탱크에 우회시키고 남은 유량으로 액추에이터 속도를 조절하는 회로이다.
액추에이터 입구나 출구를 직접 교축하지 않아 우회 유량만큼 펌프 유량을 빼는 방식이며, 부하변동에 따른 속도안정성은 압력보상 여부에 영향을 받는다.
- 유압펌프
- 릴리프밸브
- 방향제어밸브
- 유량제어밸브
- 탱크
- 실린더·모터
- 회로 명칭
- 유량 경로 설명
- 속도 계산
- 미터인·미터아웃과 비교
- 펌프 유량 일부
- 탱크 우회
- 남은 유량
- 속도제어
- Qₐ=Qp−Qb
- NCS 기계분석과 유압 관련 수행내용은 블리드오프 회로의 우회 유량을 이용한 속도제어를 설명한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.78 · 인쇄 p.66 · 그림 2-14
수행내용: 어큐뮬레이터 기능과 안전회로
어큐뮬레이터는 유압유와 압축가스를 분리해 유압에너지를 저장하고 필요할 때 방출하는 축압기이다.
유압유가 유입되면 질소가 압축되어 에너지가 저장되고, 시스템 압력이 낮아지면 압축가스가 팽창해 유압유를 회로로 밀어낸다.
- 용기
- 블래더·피스톤·다이어프램
- 질소 충전밸브
- 유압 포트
- 차단·배출밸브
- 압력계
- 유압에너지 저장
- 압축가스
- 질소
- 맥동·충격 흡수
- 비상동력
- 잔압 제거
- NCS 유압장치 조립은 어큐뮬레이터의 에너지 저장·충격흡수·누설보상 기능과 가스 충전 안전을 다룬다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.24 · 인쇄 p.12
수행내용: FRL 선정·배열·점검
FRL은 필터(Filter)·레귤레이터(Regulator)·루브리케이터(Lubricator)를 묶어 압축공기를 정화하고 압력을 조정하며 필요한 경우 윤활유를 공급하는 공기조정장치이다.
필터가 수분·입자를 분리하고, 레귤레이터가 2차 압력을 일정하게 유지하며, 루브리케이터가 안개상 윤활유를 하류에 공급한다.
- 필터·드레인
- 레귤레이터·압력계
- 루브리케이터·오일컵
- 차단밸브
- 브래킷·배관
- FRL 순서
- 각 요소 기능
- 기호·사진 식별
- 고장원인
- 필터
- 레귤레이터
- 루브리케이터
- 정화
- 압력조정
- 필요 시 윤활
- NCS 공압장치 조립은 FRL의 선정·배열·압력조정·드레인과 윤활유 관리 절차를 제시한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.30 · 인쇄 p.18
수행내용: 방향제어밸브 종류·기호·조작방식
방향제어밸브는 유체의 흐름 시작·정지와 유로 전환으로 실린더·모터의 운동방향을 제어하는 밸브이다.
기호의 사각형 수는 위치 수, 접속구 수는 포트 수를 나타내며 각 위치 내부의 화살표와 막힘표시로 유로를 판독한다.
- P 압력포트
- T·R 배기·탱크포트
- A·B 작업포트
- 스풀·포핏
- 솔레노이드·수동·파일럿 조작부
- 스프링 복귀
- 기호 판독
- 포트 명칭
- 중립형식 식별
- 실린더 동작 추론
- 포트 수
- 위치 수
- P·T·A·B
- 유로 전환
- 조작·복귀방식
- NCS 공압장치 조립은 방향제어밸브의 종류·기호·조작방식과 회로 적용을 제시한다.
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.23 · 인쇄 p.11
수행내용: 공압실린더 출력의 결정요소와 압력·단면적 관계
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.24 · 인쇄 p.12 · 그림 1-4
수행내용: 공압실린더 전진·후진 출력과 실린더 직경 선정
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.25 · 인쇄 p.13
수행내용: 공압실린더 출력 계산 예제
공압실린더 출력은 공급 압력이 피스톤의 유효 단면적에 작용해 생기는 직선 추력이다. 전진은 피스톤 전체 면적을, 후진은 로드 단면적을 제외한 환상면적을 사용한다.
NCS 원문은 실린더 출력이 공기압 P와 피스톤 단면적 A의 곱이라고 설명한다. 로드가 있는 쪽은 유효면적이 작으므로 같은 압력에서는 후진 이론출력이 전진보다 작다.
- 튜브 내경 D: 전진 면적을 정하는 기준 치수
- 로드 외경 d: 후진 면적에서 빼는 치수
- 사용 압력 P: 게이지압인지 절대압인지 문제 조건을 먼저 확인
- 유효면적 A: 전진은 원면적, 후진은 환상면적
- 추력계수 μ: 패킹 마찰 등 실제 조건을 반영할 때만 적용
- 전진·후진 출력 계산
- 로드 유무에 따른 유효면적 비교
- 압력·지름 변경 시 출력 증감 판단
- NCS는 실린더의 이론출력을 압력과 유효 단면적으로 설명하고, 로드가 있는 후진 방향에서는 면적이 달라짐을 다룬다.
- NCS 예제는 내경 32 mm, 로드 12 mm, 압력 5 kgf/cm² 조건에서 전진 출력을 계산하는 방식으로 단위와 면적 적용을 확인한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.16 · 인쇄 p.4 · 그림 1-1
수행내용: 압축공기 생산·처리·분배 계통과 공압요소의 기본 배치
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.17 · 인쇄 p.5 · 그림 1-2
수행내용: 애프터쿨러·유수분리기·공기조정장치의 역할 확인
압축공기 생산·처리·공급계통은 압축기에서 만든 공기를 저장·냉각·수분분리·건조·압력조정한 뒤 각 제어회로에 공급하는 설비 흐름이다.
공기압 회로의 밸브와 실린더는 공급 공기의 압력·청정도·수분상태가 안정되어야 같은 조건으로 동작한다. FRL은 이 전체 계통의 말단 조정장치이지 압축기·탱크·건조기를 대체하지 않는다.
- 공기압축기와 구동전동기
- 저장탱크·애프터쿨러·유수분리기·드레인
- 건조기와 배관·분배기
- 필터·레귤레이터·루브리케이터(FRL)
- 공급계통 순서 쓰기
- FRL과 상위 처리설비 역할 비교
- 압력저하·수분혼입 원인 판정
- NCS는 공기압 요소를 선정할 때 공급 공기의 생산·처리·분배 흐름과 공기조정장치의 역할을 함께 확인하도록 한다.
- 실기에서는 장치 사진을 외우기보다 공급원부터 액추에이터까지의 순서와 각 장치의 목적을 연결한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.34 · 인쇄 p.22 · 그림 1-14
수행내용: 일방향 유량제어밸브의 구조·기호·작동방향
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.51 · 인쇄 p.39 · 그림 2-3~2-4
수행내용: 미터인·미터아웃 속도제어 회로 비교
공압 유량제어는 실린더로 들어가거나 나오는 압축공기의 유량을 조절해 운동속도를 제어하는 방법이며, 미터인은 유입측·미터아웃은 배기측 유량을 제한하는 회로이다.
실린더 속도는 공급·배기 유량과 부하·압축성의 영향을 함께 받는다. 일방향 유량제어밸브는 한 방향은 자유유동, 반대 방향은 교축되도록 하여 필요한 운동 방향의 속도를 조절한다.
- 일방향 유량제어밸브
- 체크밸브
- 실린더 포트
- 공급측·배기측 배관
- 조절나사
- 미터인·미터아웃 회로 판독
- 밸브 기호와 자유유동 방향 쓰기
- 속도 이상 원인·조치
- 유입측
- 배기측
- 일방향 유량제어
- 자유유동
- 교축
- 실린더 속도
- NCS는 회로 구성 뒤 조절나사로 실린더 운동속도를 조절하고, 공급압·배관·끼임 상태를 함께 점검하도록 한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.89 · 인쇄 p.77 · 그림 2-17 이후
수행내용: 타이머·카운터의 기능과 시퀀스 제어 신호 구성
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.93 · 인쇄 p.81 · 그림 2-22~2-26
수행내용: 공압 시퀀스 제어와 변위-단계선도의 동작 순서 구성
공압 시퀀스 제어는 여러 액추에이터가 정해진 조건·시간·횟수에 따라 순서대로 동작하도록 신호를 구성하는 제어이며, 타이머는 시간지연, 카운터는 입력 횟수 계수를 담당한다.
기본 신호 흐름은 입력 → 논리·기억 → 출력 → 액추에이터 동작 → 위치검출 완료신호 → 다음 단계이다. 타이머와 카운터는 모든 회로에 직렬로 들어가는 구성품이 아니라, 시간 또는 횟수가 다음 단계의 조건일 때만 논리·기억부와 출력부 사이에 사용한다. 온딜레이는 입력이 유지된 상태에서 설정시간 후 출력하고, 오프딜레이는 입력이 사라진 뒤 설정시간 동안 출력을 유지한다. 카운터는 유효 입력을 계수해 설정횟수에 도달하면 완료출력을 만든다.
- 입력부: 시작 스위치와 위치·압력 센서가 시작조건·완료조건을 만든다.
- 논리·기억부: 릴레이·접점·자기유지·인터록이 현재 단계의 허가조건을 판단하고 상태를 유지한다.
- 시간조건부(필요 시): 온딜레이·오프딜레이 타이머가 설정시간을 다음 출력의 조건으로 만든다.
- 계수조건부(필요 시): 카운터가 완료센서 등의 유효 입력을 세고 설정횟수 도달 여부를 출력한다.
- 출력부: 솔레노이드가 방향제어밸브를 전환한다.
- 구동·피드백부: 실린더가 동작하고 끝단 센서가 완료신호를 다음 단계로 되돌린다.
- 온딜레이·오프딜레이 비교
- 시퀀스 순서 배열
- 카운터·리셋 조건 쓰기
- 회로 기호 판독
- NCS는 액추에이터의 초기위치·동작순서·완료신호를 먼저 정한 뒤 다음 단계의 시작조건을 구성하도록 한다.
- 타이머는 시간조건, 카운터는 횟수조건이 필요한 단계에 선택적으로 사용하며, 완료 후 복귀·정지·리셋 조건까지 확인한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.15 · 인쇄 p.3 · 그림 1-1
수행내용: 유압시스템 구조와 저장탱크·펌프·밸브·액추에이터의 역할
유압 동력원은 전동기의 기계에너지를 유압펌프로 압력·유량 에너지로 바꾸고, 저장탱크의 작동유를 순환시켜 밸브와 액추에이터에 공급하는 장치군이다.
펌프가 탱크에서 작동유를 흡입해 토출하면, 압력제어·방향제어·유량제어밸브가 필요한 압력·방향·속도로 조절하고, 유압실린더나 유압모터가 유체동력을 기계동력으로 변환한다.
- 전동기
- 유압펌프
- 저장탱크
- 필터
- 압력계
- 제어밸브
- 배관·호스
- 유압실린더·유압모터
- 유압계통 순서 쓰기
- 저장탱크 기능 설명
- 부품 기호와 실물 연결
- 시운전 전 점검
- NCS는 부품기호·포트번호·호스 연결을 확인한 뒤 동력원 구성요소를 배치하고 시험운전하도록 한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.18 · 인쇄 p.6 · 그림 1-3~1-4
수행내용: 릴리프밸브의 기능과 압력제어 기본 구성
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.75 · 인쇄 p.63 · 그림 2-10~2-13
수행내용: 감압·시퀀스·카운터밸런스 회로의 작동목적
압력제어밸브는 회로 압력을 제한·감압·순서제어하거나 하중의 낙하를 제어하기 위해 압력을 기준으로 유로를 제어하는 밸브군이다.
릴리프밸브는 최대 압력을 제한하고, 감압밸브는 분기회로의 낮은 압력을 유지하며, 시퀀스밸브는 설정압력에 도달한 뒤 다음 회로를 작동시킨다. 카운터밸런스밸브는 하중에 의해 액추에이터가 과속·낙하하는 것을 억제한다.
- 스프링·압력설정부
- 주유로·드레인
- 파일럿부
- 릴리프·감압·시퀀스·카운터밸런스밸브
- 밸브 기능 연결
- 기호 판독
- 시퀀스·카운터밸런스 회로 목적
- 압력 이상 원인
- NCS는 밸브 형상·기호·연결구를 확인하고, 회로의 요구 압력과 작동순서에 맞춰 부품을 선정·배치하도록 한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.48 · 인쇄 p.36 · 그림 1-22
수행내용: 유압모터 형식과 유압 액추에이터의 회전운동
유압모터는 작동유의 압력·유량 에너지를 연속 회전운동과 토크로 변환하는 액추에이터이다.
유압펌프가 유체에 에너지를 주는 장치라면 유압모터는 유체가 가진 에너지를 받아 회전축의 기계적 출력으로 바꾼다. 회전방향·속도·토크는 회로의 유량·압력·밸브 제어와 연관된다.
- 기어형·베인형·피스톤형 모터
- 입·출구 포트
- 회전축
- 케이싱
- 드레인 연결
- 펌프·모터 기능 비교
- 유압모터 종류 식별
- 회전방향·속도 이상 진단
- NCS는 유압시스템의 액추에이터를 실린더와 모터로 구분하고, 부품의 형상·기호·연결을 비교하도록 한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.74 · 인쇄 p.62 · 그림 2-8~2-9
수행내용: 파일럿 작동 체크밸브의 기능과 하중 실린더 로킹회로
파일럿 작동 체크밸브는 평상시 한 방향 흐름만 허용하다가 파일럿 라인에 압력이 가해질 때 역방향 흐름도 허용하는 밸브이며, 로킹회로는 실린더 위치를 유지하는 데 사용한다.
파일럿 압력이 없을 때는 체크밸브처럼 역류를 막아 하중을 유지하고, 방향제어밸브의 파일럿 신호가 오면 잠금이 풀려 원하는 방향으로 움직인다.
- 체크밸브
- 파일럿 라인 X
- 4/3 방향제어밸브
- 하중 실린더
- 공급·귀환 유로
- 밸브 작동원리
- 로킹회로 기호 판독
- 중간정지 회로 목적
- 유지불량 원인
- 파일럿 압력
- 역류 차단
- 잠금 해제
- 중간정지
- 하중 유지
- NCS는 파일럿 신호 유무에 따른 체크밸브 기능 변화와 중간정지 회로의 작동을 비교하도록 한다.
NCS 유압제어 · 1503010216
PDF p.75 · 인쇄 p.63 · 그림 2-10~2-13
수행내용: 시퀀스·카운터밸런스 회로의 구성과 작동목적
유압 시퀀스회로는 설정압력에 도달했을 때 다음 액추에이터를 작동시키는 회로이며, 카운터밸런스회로는 하중에 의해 액추에이터가 과속하는 것을 방지하는 회로이다.
시퀀스밸브는 앞 단계의 압력이 설정값에 이른 뒤 유로를 열어 다음 단계를 시작시킨다. 카운터밸런스밸브는 하중측 배압을 유지해 중력·외력만으로 유체가 빠져나가는 것을 억제한다.
- 시퀀스밸브
- 카운터밸런스밸브
- 액추에이터 2개 이상
- 압력계
- 파일럿·드레인 라인
- 회로 작동순서
- 시퀀스·카운터밸런스 비교
- 밸브 기호 판독
- 하강 이상 대책
- NCS는 둘 이상의 액추에이터가 요구하는 압력·순서·하중 조건에 맞춰 제어회로를 구성하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.57 · 인쇄 p.45 · 그림 2-1~2-4
수행내용: 유도형·정전용량형 근접센서의 형식과 특성 조사
근접센서는 물체의 접근을 비접촉으로 검출하는 센서이며, 유도형은 주로 금속체, 정전용량형은 금속·비금속을 포함한 대상의 정전용량 변화를 이용한다.
센서의 검출 가능 여부는 검출원리뿐 아니라 대상 재질·크기·거리·설치금속·주변 노이즈에 영향을 받는다. 따라서 모델명·전원·카탈로그 사양을 현장 조건과 함께 확인해야 한다.
- 유도형 근접센서
- 정전용량형 근접센서
- 검출면
- 표준 검출물
- 전원·출력선
- 장착 브래킷
- 유도형·정전용량형 비교
- 센서 사진·명칭 식별
- 설치 조건 판단
- 오동작 원인
- NCS는 센서의 제조사·모델·전원전압·사양을 확인하고 사용목적과 설치조건에 맞춰 목록표를 작성하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.91 · 인쇄 p.79 · 그림 3-11~3-13
수행내용: 광전스위치 3형식의 구조와 사용 특성
광전스위치는 발광부와 수광부 사이의 빛의 차단·반사 변화를 이용해 물체를 검출하는 비접촉 센서이며, 대표적으로 투과형·미러반사형·확산반사형이 있다.
투과형은 송광기와 수광기가 마주 보며 물체가 빛을 차단하는지 확인하고, 미러반사형은 반사판을 이용하며, 확산반사형은 대상 자체의 반사광을 검출한다. 그러므로 설치공간·대상색·표면상태·오염을 함께 고려한다.
- 3형식 그림 구분
- 광로 설명
- 설치조건 선정
- 오검출 원인
- NCS는 광전스위치의 형식·사양·사용 목적을 조사하고 사용설명서·카탈로그를 근거로 선정하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.96 · 인쇄 p.84 · 그림 3-19~3-21
수행내용: 압력센서·압력스위치의 구조와 신호 활용
압력센서는 압력을 연속적인 전기신호로 변환하는 장치이고, 압력스위치는 설정 압력에 도달하면 접점을 전환해 ON·OFF 신호를 내는 장치이다.
제어·기록에 필요한 연속값은 압력센서로, 한계·인터록에 필요한 이산 신호는 압력스위치로 다룬다. 두 장치 모두 사용 압력범위·전원·출력형식·유체 적합성을 확인해야 한다.
- 압력 검출부
- 압력 포트
- 전원
- 아날로그 또는 스위칭 출력
- 설정·표시부
- 센서·스위치 기능 비교
- 기호·사진 식별
- 압력범위·출력 선정
- 인터록 조건 작성
- NCS는 센서의 입·출력 신호와 변환 방법을 사용 목적에 맞게 선정하고, 배선·작동을 점검하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.81 · 인쇄 p.69
수행내용: 센서 정특성·동특성과 정확도·분해능의 구분
센서 특성은 입력을 출력으로 바꾸는 정확성과 응답 성질을 뜻하며, 정특성은 일정한 입력에서의 특성, 동특성은 시간에 따라 변하는 입력에 대한 응답 특성이다.
감도·직선성·히스테리시스는 정특성, 응답시간·주파수특성은 동특성에 속한다. 센서의 출력값은 기준값·측정조건·반복성 없이 단독으로 판단하지 않고 점검기록과 비교한다.
- 감도
- 직선성
- 히스테리시스
- 응답시간
- 주파수특성
- 분해능
- 정확도
- 점검기록
- 정특성·동특성 분류
- 정확도·분해능 비교
- 점검기록 항목
- 센서 이상 진단
- NCS는 센서 선정 시 응답속도·정밀도·감도와 신호처리 요구를 함께 검토하고, 관리 단계에서 점검 결과를 기록하도록 한다.
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.20 · 인쇄 p.8
수행내용: PLC 제어와 공정·장치 제어의 기본 구성
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.67 · 인쇄 p.55
수행내용: 인터록 조건을 포함한 제어회로 구성
NCS 기계시스템 분석 · 1503010201
PDF p.77 · 인쇄 p.65
수행내용: 인버터를 이용한 구동장치 운전 조건 확인
PLC는 입력신호를 프로그램 논리에 따라 처리해 출력기기를 제어하는 제어장치이고, 인터록은 위험하거나 모순된 동작을 막는 상호조건이며, 인버터는 전동기 운전 주파수 등을 조절해 속도를 제어하는 장치이다.
자동화 설비는 입력 조건·안전조건·완료신호가 모두 만족되어야 다음 출력이 동작하도록 구성한다. 인터록은 단순 편의 기능이 아니라 동시에 일어나면 안 되는 동작을 막는 제어조건이다.
- 입력센서
- PLC 입력·출력
- 릴레이·솔레노이드
- 인터록 접점
- 인버터
- 전동기
- PLC·인터록·인버터 역할 비교
- 시퀀스 조건 쓰기
- 입력·출력 추적
- 오동작 원인
- NCS는 제어대상·입출력 신호·안전조건을 분석한 뒤 제어방식과 인터록 조건을 정리하도록 한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.78 · 인쇄 p.66 · 표 2-4~2-11, 그림 2-12~2-14
수행내용: 공압 논리제어요소의 입력·출력 관계와 회로 적용
공압 논리제어는 입력 공기신호의 유무를 조건으로 하여 출력 신호를 만들거나 차단하는 제어방식이다. YES, NOT, AND, OR 요소는 시퀀스 회로의 허가·금지·동시조건을 구성하는 기본 논리요소다.
AND는 모든 입력 조건이 만족될 때 출력하고, OR는 하나 이상의 입력이 만족되면 출력한다. NOT는 입력 상태를 반대로 바꾸며, YES는 입력 신호를 조건에 맞게 전달한다. 실제 회로에서는 공급압·배기·복귀 조건도 함께 확인해야 한다.
- 입력 신호
- 논리요소
- 출력 신호
- 공급·배기 포트
- 밸브·실린더
- 진리표 완성
- 논리요소 명칭
- 회로의 출력 조건
- 동작 금지조건 설명
- NCS는 공압 논리요소의 작동조건을 비교하고, 신호 조건에 맞는 시퀀스 회로를 구성하도록 한다.
NCS 공기압제어 · 1503010215
PDF p.93 · 인쇄 p.81 · 그림 2-22~2-26
수행내용: 공압 시퀀스 제어와 변위-단계선도의 동작 순서 구성
변위-단계선도는 실린더 또는 액추에이터의 전진·후진 위치를 단계 순서에 따라 나타내어, 자동 시퀀스의 동작 흐름과 조건을 확인하는 도식이다.
각 단계는 이전 동작의 완료신호를 다음 동작의 시작조건으로 사용한다. 도식에서 동시에 움직이는 축과 순차적으로 움직이는 축을 구분하면 밸브·센서·인터록의 필요조건을 추적할 수 있다.
- 단계 번호
- 실린더 A·B 등 액추에이터
- 전진·후진 위치
- 시작·완료 신호
- 인터록·리셋 조건
- 순서 배열
- 변위-단계선도 판독
- 시작·완료 조건 쓰기
- 신호 간섭 원인
- NCS는 액추에이터의 위치·순서·신호 조건을 분석해 자동 동작 회로를 구성하고 시운전하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.43 · 인쇄 p.31 · 그림 1-16~1-18
수행내용: 리미트스위치의 구조·작동원리와 위치검출 적용
리미트스위치는 기계의 이동부가 레버·플런저·롤러 등의 작동부를 누르면 접점 상태가 바뀌어 위치 또는 끝단 도달을 검출하는 기계식 스위치다.
검출 대상의 이동량·접근방향·작동력이 스위치의 기계적 작동범위에 들어와야 신호가 안정적으로 바뀐다. 설치 오차·진동·접점 마모는 불안정 신호와 반복동작 오류를 만들 수 있다.
- 레버·롤러·플런저
- 복귀기구
- NO·NC 접점
- 하우징
- 배선·단자
- 피검출 이동부
- 센서 명칭
- NO·NC 접점 구분
- 설치·점검 순서
- 미검출 원인
- NCS는 기계식 위치검출 요소의 구조와 접점 신호를 확인해 제어입력에 연결하도록 한다.
NCS 센서 활용 기술 · 1503010204
PDF p.60 · 인쇄 p.48 · 그림 2-5·2-6
수행내용: 센서 신호 증폭·변환회로의 기본 구성과 신호 처리
센서 신호증폭·변환회로는 작은 센서 출력을 제어장치가 읽을 수 있는 전압·전류·디지털 신호로 증폭·필터링·변환하는 회로다.
측정신호는 배선 길이·노이즈·접지·입력저항의 영향을 받을 수 있으므로, 센서 출력 형식과 제어입력의 요구 범위를 먼저 맞춰야 한다. 증폭은 신호를 크게 만드는 기능이고, 변환은 신호 형식·범위를 맞추는 기능이다.
- 센서 출력
- 증폭부
- 필터
- 신호변환부
- 전원
- 접지·차폐
- 제어입력
- 증폭·변환 기능 비교
- 입출력 연결
- 노이즈 원인
- 배선 점검 순서
- NCS는 센서의 신호 특성과 제어입력 조건을 비교해 적절한 신호처리·연결 방식을 선택하도록 한다.