제1과목 · 공유압 및 자동제어
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점검·분해·조립·안전조치의 선후관계를 작업 흐름으로 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 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.
- 부하·행정·속도·사용압력과 설치방식을 확인한다.
- 필요 추력으로 실린더 내경과 로드경을 선정한다.
- 로드 흠집·굽음·누유·장착정렬을 점검한다.
- 배관의 공기를 제거하고 저압으로 작동을 확인한다.
- 쿠션·속도·누설·충격을 점검한다.
- 압력을 제거하고 하중을 지지한 뒤 분해한다.
- 실린더로 지지된 하중 아래에서 작업하지 않는다.
- NCS 유압장치 조립은 단동·복동 실린더의 구조, 선정조건과 전진·후진 추력식을 제시한다.
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.
- 회로에서 펌프·액추에이터·탱크 경로를 찾는다.
- 유량제어밸브가 탱크로 우회되는 위치인지 확인한다.
- 부하와 필요한 속도를 확인한다.
- 밸브를 조정해 액추에이터 유량을 맞춘다.
- 압력·온도·속도 안정성을 확인한다.
- 압력 설정과 유량 조정은 장비 절차에 따라 저압에서 시작한다.
- 배관 변경 전 압력을 제거한다.
- 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.
- 형식·용량·최고사용압력과 사전충전압을 확인한다.
- 외관·누설·고정상태를 점검한다.
- 유압측을 격리하고 잔압을 제거한다.
- 전용 충전장치로 질소 사전충전압을 점검한다.
- 복구 후 압력 유지·맥동·누설을 확인한다.
- 산소나 압축공기를 충전하지 않고 지정 질소만 사용한다.
- 유압 잔압과 가스압을 모두 확인하기 전 분해하지 않는다.
- 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.
- 공기 흐름 화살표와 배열을 확인한다.
- 필터 엘리먼트·드레인과 오염상태를 점검한다.
- 레귤레이터를 잠금 해제하고 낮은 압력부터 설정한다.
- 윤활이 필요한 장치인지 확인한 뒤 지정유와 적정 적하량을 맞춘다.
- 누설·압력변동·드레인 배출을 확인한다.
- 보울 분해 전 압력을 제거한다.
- 재질에 맞지 않는 세척제와 윤활유를 사용하지 않는다.
- 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.
- 포트 수와 위치 수를 센다.
- 정상·중립 위치를 찾는다.
- 각 위치의 연결·차단 유로를 읽는다.
- 조작방식과 복귀방식을 확인한다.
- 액추에이터의 전진·후진·정지 상태를 연결한다.
- 밸브 교체 전 압력을 제거하고 액추에이터 하중을 지지한다.
- 수동 오버라이드 조작 전 위험구역을 확인한다.
- 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.
- 문제가 전진·후진 중 어느 운동을 묻는지 확인한다.
- D와 d, P의 단위를 하나의 단위계로 통일한다.
- 전진은 πD²/4, 후진은 π(D²−d²)/4로 유효면적을 계산한다.
- 이론출력 F=P×A를 구한 뒤, 손실 또는 효율이 주어진 경우에만 반영한다.
- 답의 힘 단위와 반올림 조건을 마지막에 확인한다.
- 정비 전에는 공급공기를 차단하고 잔압을 배기한 뒤 움직이는 부하를 지지한다.
- 실린더의 돌출부·링크 주변은 협착 위험이 있으므로 가압 상태에서 손을 넣지 않는다.
- 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.
- 공급원을 차단하고 탱크·배관의 압력을 확인한다.
- 압축기·저장탱크·처리장치·분배기의 흐름 방향을 도면과 대조한다.
- 드레인·필터·압력조정 상태를 점검한 뒤 규정 압력으로 공급한다.
- 누설·압력강하·수분 혼입이 없는지 확인하고 회로를 시운전한다.
- 배관·호스 탈착 전 압축공기를 차단하고 잔압을 제거한다.
- 가압 호스를 임의로 분리하거나 신체 방향으로 압축공기를 분사하지 않는다.
- 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.
- 회로도에서 실린더 포트와 밸브의 자유유동 방향을 먼저 확인한다.
- 시운전 전 조절나사를 과도하게 잠그지 않고, 충분한 유량이 통하는 상태에서 작동을 확인한다.
- 목표 속도에 맞게 조금씩 조절하고 전진·후진 속도를 각각 기록한다.
- 배기 막힘, 끼임, 압력강하와 같은 이상이 없는지 확인한다.
- 실린더 운동구간의 끼임 위험을 제거한다.
- 배관을 변경할 때는 공급공기를 차단하고 잔압을 제거한다.
- 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.
- 요구되는 액추에이터의 초기위치와 동작순서를 먼저 정한다. 예: A 전진 → B 전진 → B 후진 → A 후진.
- 시작 스위치와 안전·인터록 조건이 만족되면 첫 단계의 솔레노이드 출력으로 A 실린더를 전진시킨다.
- A 전진 끝단센서의 완료신호를 다음 단계의 시작조건으로 사용해 B 실린더 전진 출력을 만든다.
- 시간지연이 필요하면 해당 완료신호로 타이머를 기동하고, 설정시간 완료접점이 만들어진 뒤 다음 출력을 허가한다.
- 반복횟수가 필요하면 한 사이클의 완료신호를 카운터 입력으로 계수하고, 설정횟수 미만이면 다음 사이클을 허가하며 설정횟수에 도달하면 정지·완료 출력을 만든다.
- 마지막 액추에이터가 초기위치로 복귀하면 한 사이클을 완료하고, 자동반복 여부에 따라 재시작하거나 타이머·카운터와 자기유지 신호를 리셋한다.
- 시운전은 단일 단계부터 진행하며 완료신호가 들어오기 전에 다음 출력이 먼저 켜지지 않는지 확인한다.
- 시퀀스 시험 전 액추에이터 움직임 범위와 비상정지 기능을 확인한다.
- 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.
- 부품 기호와 실제 부품명을 대조한다.
- 탱크·펌프·밸브·액추에이터의 연결순서와 포트번호를 확인한다.
- 호스 연결 전 내부압력을 제거하고 지정 포트에 연결한다.
- 최대압력과 누설을 확인한 뒤 시험운전한다.
- 가압된 호스를 분리하지 않는다.
- 시험운전 전 압력계·차단밸브·누설부를 확인한다.
- 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.
- 회로가 요구하는 최대압력과 각 분기회로 압력을 구분한다.
- 밸브 기호에서 압력 검출 위치·드레인·파일럿 연결을 확인한다.
- 무부하에서 설정압력을 조정한 뒤 부하 조건에서 작동순서를 확인한다.
- 압력상승·진동·누설이 있으면 설정값만 바꾸지 말고 원인을 점검한다.
- 압력 설정은 지정 압력계와 절차를 사용한다.
- 하중이 걸린 실린더는 기계적 지지 없이 밸브만 믿고 정비하지 않는다.
- 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.
- 도면에서 펌프와 모터의 에너지 변환 방향을 먼저 구분한다.
- 모터 형식·포트·회전방향 요구를 확인한다.
- 배관 연결과 누설·드레인 조건을 점검한다.
- 무부하에서 회전·소음·발열을 확인한 뒤 부하를 적용한다.
- 회전체 방호와 고정상태를 확인한 뒤 시운전한다.
- 가압 상태에서 배관을 풀지 않는다.
- 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.
- 실린더 하중과 정지 위치 유지 요구를 확인한다.
- 회로에서 파일럿 라인과 밸브의 정상 흐름·차단 흐름을 판독한다.
- 무하중·저하중에서 잠금·해제 동작을 점검한다.
- 정비 전에는 기계적 지지와 잔압 제거를 먼저 실시한다.
- 하중을 유압 잠금만으로 지지한 상태에서 신체를 넣지 않는다.
- 정비 전 기계적 받침과 에너지 격리를 병행한다.
- 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.
- 작업이 요구하는 선행·후행 동작을 표로 정리한다.
- 회로도에서 압력 검출부와 밸브의 개방 조건을 확인한다.
- 무부하에서 작동순서와 압력 상승을 확인한다.
- 하중 조건에서 하강속도·과열·진동을 확인한다.
- 하중 아래에 작업자를 두지 않고 기계적 지지장치를 사용한다.
- 압력 조정은 지정된 절차와 압력계로 실시한다.
- 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.
- 검출대상 재질·형상·거리와 설치공간을 정리한다.
- 센서의 모델명·전원전압·출력방식을 확인한다.
- 검출면 방향과 주변 금속 영향을 고려해 설치한다.
- 접근·이탈을 반복해 동작점과 복귀점을 점검한다.
- 가동부 근처에서는 손으로 시험하지 않고 지그 또는 정지 상태를 사용한다.
- 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.
- 검출대상과 필요한 검출거리·설치공간을 확인한다.
- 형식별 송광·수광·반사판 배치를 정한다.
- 광축을 맞추고 대상의 접근·이탈을 반복 시험한다.
- 렌즈 오염·주변광·반사율 변화에 따른 오동작을 확인한다.
- 컨베이어 등 가동부에서 광축을 조정할 때는 정지·방호 절차를 따른다.
- 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.
- 측정할 유체와 압력범위·단위를 확인한다.
- 센서와 스위치 중 필요한 신호형식을 선택한다.
- 포트 누설·배선·전원을 확인한다.
- 기준 압력에서 출력 또는 접점 전환을 기록한다.
- 가압 포트 탈착 전 압력을 제거한다.
- 사용압력 범위를 넘는 시험압을 임의로 가하지 않는다.
- NCS는 센서의 입·출력 신호와 변환 방법을 사용 목적에 맞게 선정하고, 배선·작동을 점검하도록 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.
- 입력·출력 목록과 요구 동작순서를 정리한다.
- 정상조건·금지조건·비상정지 조건을 구분한다.
- PLC 논리와 인터록 조건을 대조한다.
- 무부하에서 단일 동작부터 시험하고, 인버터 운전값·방향·이상신호를 확인한다.
- 프로그램·배선 변경 전 에너지 격리와 권한 절차를 따른다.
- 인버터의 파라미터를 현장 승인 없이 임의 변경하지 않는다.
- 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 A·B와 출력 Y를 구분한다.
- 각 입력이 있는 경우와 없는 경우를 표로 정리한다.
- 동시조건인지 선택조건인지 금지조건인지를 판단한다.
- 출력 신호가 다음 밸브·실린더의 어느 동작을 만드는지 연결한다.
- 논리회로 시험 전 액추에이터의 돌출·협착 범위와 비상정지 상태를 확인한다.
- 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.
- 작업 요구를 전진·후진 동작 단위로 나눈다.
- 각 액추에이터의 초기 위치와 최종 위치를 정한다.
- 단계마다 시작신호와 완료신호를 연결한다.
- 동시동작·금지동작·리셋 조건을 확인한 뒤 단일 단계부터 시운전한다.
- 시퀀스 검증은 저속·무부하 조건에서 시작하고, 위험구역 접근을 차단한다.
- 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.
- 검출해야 할 위치와 접근방향을 확인한다.
- 작동부 형식과 기계적 스트로크가 대상 움직임에 맞는지 확인한다.
- 고정상태·배선·접점 동작을 무전원 또는 안전조건에서 점검한다.
- 저속 시운전으로 실제 위치에서 신호가 전환되는지 기록한다.
- 가동부 근처에서 위치를 조정할 때는 정지·에너지 격리 절차를 적용한다.
- 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.
- 센서의 출력 형식과 제어입력의 허용범위를 확인한다.
- 전원·공통선·차폐·접지 연결을 도면과 대조한다.
- 기준입력에서 출력값과 노이즈를 측정한다.
- 증폭·필터·변환 설정을 기록하고 제어장치 입력과 다시 비교한다.
- 전기회로 변경 전 전원을 차단하고, 계측 범위에 맞는 측정기를 사용한다.
- NCS는 센서의 신호 특성과 제어입력 조건을 비교해 적절한 신호처리·연결 방식을 선택하도록 한다.