[Chapter 01] 제어를 위한 필요 도면, PLC 선정, 설치와 배선 및 노이즈 대책

1. 설비제작을 위한 절차

 

1.1 설비의 동작과 기능에 대한 연구, 조사

설비의 기능 및 요구사항에서 결정 사항을 도출하는 작업.

1.1.1 대상 결정 

1.1.2 작업 방법 

 

1.2 구상된 설비의 도면화

1단계에서 결정된 사항을 설계 도면으로 만드는 작업.

1.2.1 기계도면, 전기도면

기계도면이 어느 정도 완성된 상황에서 전기도면이 구체화된다.

 

전기 도면의 종류

전기 도면의 종류	정보.
센서 배치도	센서의 위치와 배선 정보.
전기 회로도	제어기와 전기부품간의 전원선 및 신호선 연결관계 전원은 교류용, 직류용 전원으로 구분하여 작성됨.
시퀀스 회로도	제어 회로. 비상정지 회로. Fail Safe 회로.
제어기 입출력도	제어기의 동작전원. 제어기 구성 모듈의 배치순서. 입출력 전기/전자 부품과 입/출력 모듈의 연결정보.
제어회로 판넬 배치도	각종 기구물, 전기, 전자 부품들의 실제 배치정보.

1.3 부품 가공

1.4 조립, 배선, 배관

1.5 프로그래밍, 디버깅

 

2. PLC 선정

PLC 선정시 입출력 점수를 파악하여 I/O 모듈의 사양을 결정한다.

각 입력, 출력 모듈은 8점, 16점, 32점 PNP, NPN으로 구성되며 필요시 여분의 입출력 모듈을 확장할 수 있도록,

여분의 I/O모듈 소켓과 통신라인이 있는 Base 를 선택할 수 있다.

입력 점수의 파악	각종 스위치 및 버튼 등 명령을 내리는 입력신호수와 센서 등의 입력신호 수 의 합.
출력 점수의 파악	전원, 운전, 과부화 등의 표시등 및 부저, 제어용 전기 및 전자장치의 수의 합.

 

PNP : +24V 신호를 입력, 또는 출력으로 하며 0V를 Common 단자로 입출력 제어를 한다.

NPN : 0V 신호를 입력, 또는 출력으로 하는 +24V를 Common 단자로 입출력 제어를 한다.

 

3. PLC 설치

 

3.1 동작환경

선정된 PLC의 카달로그에서 사용온도, 습도, 노이즈 한계, 접지 등의 정보를확인한다.

 

3.2 배선공사.

노이즈의 영향을 줄이기 위해 배선시 고려사항.

신호선.	신호선과 전원선 분리. 배선 덕트에 차폐공사. 신호선 쉴드 케이블 사용.
제어반 내 전원선	전원 1차측과 2차측을 분리하는 절연트랜스를 사용. PLC의 전원선은 트위스트로 꼬아주며, 가능한 짧게한다. 전원선은 가능한 굵은 선을 사용.
접지	FG, LG, SG는 따로 구분하여 병렬로 접지(3종 접지) 한다. FG : 장비, 분전반의 외함, 케이블의 외피 등에 누설 전류에 의한 충격을 접지로 흘려보내기 위함. LG : 전원 필터의 접지. 또는 전원 접지라고 함. SG : 통신 및 제어 신호의 기준 전위 목적으로 분류.

 

3.3 노이즈 대책이 필요한 경우.

3.3.1 입출력 기기로서 솔레노이드 밸브를 개폐하는 솔레노이드 코일.

3.3.2 입출력 기기로서 사이리스터로 구동하는 AC기기가 접속된 경우.

3.3.3 전원 주회로에 대용량의 부하가 접속되어 있는 경우.

3.3.4 가까이에서 용접기를 사용할 경우.

 

대책

3.3.5 용량이 충분한 전원트랜스를 두어 2차측으로 분리하여 사용.

3.3.4 노이즈 필터를 사용.

3.3.6 전원부 배선은 트위스터로 사용.

3.3.7 3종 접지에 의한 노이즈 발생시 노이즈 방지용 어스선을 설치하여 기기에 접속하여 사용.

 

전원부 노이즈 대책	1. 노이즈 필터 설치 2. 쉴드 트랜스나 일반 절연 트랜스 사용. 3. 트랜스아 필터를 겸용 사용.
입력기기 노이즈 대책	1. 입력전원이 교류인 경우 RC에 의한 스파크(서지)킬러의 설치 및 배리스터를 설치. 2. 입력전원이 직류인 경우 부하 측에 플라이포일 다이오드*를 설치. ※ 플라이포일 다이오드 (Free Wheeling Diode :  환류 다이오드) 인덕터 충전전류로 인한 기기의 손상을 방지하기 위해 부하와 병렬로 연결된 다이오드를 이야기 한다.
출력기기 노이즈 대책	1. 부하에 직접 RC식 스파크(서지) 킬러를 삽입한다. 2. 플라이포일 다이오드를 접속한다.

 

4. PLC 프로그래밍 순서

4.1 문제분석

4.2 입출력기기의 할당 및 고유번호, 동작 상태 정의

내부릴레이, 타이머, 카운터 등

4.3 코딩

시퀀스프로그램을 PLC의 메모리에 기억시키기 위해 PLC용 래더도에 따라 순서대로 니모닉명령어*로 기입해 넣는 작업.

※니모닉명령어 : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=kiho0530&logNo=150142155751 

[기초] 기계어(machine language), 니모닉(mnemonic), 어셈블리(assembly), 저급언어, 고급언어, 컴파일(compile

 

4.4 로딩

프로그램입력장치를 이용하여 PLC 메모리에 기억시키는 작업

4.5 시뮬레이션