Transcript 시퀀스 제어회로의 이해

시퀀스 제어회로의 이해
시퀀스 제어회로의 이해
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자동제어를 분류하는 방식에는
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되먹임 제어(feedback control)와
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시퀀스제어(sequence control)가 있다.
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이 중 시퀀스제어란 미리 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 점차로 진행
해 나가는 제어라 정의하고 있으며, 불연속적인 작업을 행하는 공정제어 등
에 널리 이용된다. 이는 일종의 스위치나 버튼을 사용하여 전기회로의 부하
를 운전하기도 하고, 부하의 운전상태나 고장상태를 알리기도 하는 일련의
제어를 말하는 것으로 근래에 사용되는 전기회로는 모두 이러한 시퀀스회로
로 만들어져 있으며, 예로 빌딩이나 공장 등에서 엘리베이터를 움직이고 고
장을 알리기도 하고, 세탁기, 냉장고, 자동판매기 등도 시퀀스로 움직이고
있다.
되먹임 제어(피드백제어)는 피드백에 의해 제어량 을 목표값 과 비교하여
일치시키도록 정정 동작을 하는 제어이다. 무 접점 소자를 이용한 제어회로
에는 PLC 등의 전자회로를 사용한 것이 있고, 유 접점 소자는 버튼스위치나
각종 계전기(Relay)를 사용한 것이다.
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시퀀스 제어회로의 이해
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유 접점 릴레이 시퀀스는 계전기 접점들의 개폐에 의하여 제어가 이루어지
므로 과부하 내량 과 개폐부하의 용량이 크고 온도 특성이 좋으며, 전기적
잡음이 적어 입 출력이 분리되고 접점의 수에 따라 많은 출력 회로를 얻을
수 있어서 많이 사용되어 왔다. 그러나 소비전력이 비교적 크고, 제어반의
외형과 설치 면적이 크며, 접점의 동작이 느릴 뿐더러 진동이나 충격 등에
약하여 수명이 짧은 것이 단점이다.
시퀀스 회로
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(1) 자기유지회로(自己維持回路)
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자기유지회로는 푸쉬버튼 등의 순간동작으로 만들어진 입력신호가 계전기
에 가해지면입력신호가 제거되어도 계전기 의 동작을 계속적으로 지켜주는
회로이다. 이 회로는 제어계 의 가장 기본이며 유지형 스위치를 사용하지 않
고 자기유지회로를 이용하는 이유는 공급 전원이 무단으로 차단된 후 재 공
급될 경우의 회로를 보호하기 위함이다.
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(2) 지연회로
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타이머에 의해 설정된 시간만큼 늦게 동작하는 회로이다. 동작이 늦고 복귀
는 타이머 코일과 함께 되는 지연 동작 회로와, 동시에 동작하고 늦게 복귀
되는 지연 복귀회로가 있다.
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(3) 인터록 회로(INTERLOCK)
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2개 이상의 회로에서 한 개회로만 동작을 시키고 나머지 회로는 동작이 될
수 없도록 하여주는 회로이다. 이 회로의 사용 목적은 기기 및 작업자의 보
호를 위하여 관련 기기의 동작을 금지하기 위한 것으로, 상대 동작 금지 회
로 또는 선행 동작 우선 회로라고도 한다.3상 유도전동기의 구동원리는 120
도의 위상차 를 갖는 3상 전원에 의해 회전 자장이 발생하여 회전자가 움직
인다. 3상 전동기에 입력되는 3상중에서 두개 의 상을 바꾸어주면 회전력이
반대 방향으로 되므로 역회전의 운전을 할 수 있다. 이 경우에는 정회전과
역회전 동작이 동시에 일어나게 되면 주회로 가 단락 되어 위험한 상태가 되
므로 정 역회전 동작이 동시에 발생하지 않도록 인터록 회로를 반드시 넣어
주어야 한다.
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(4) 우선회로
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우선회로는 우선권이 있는 회로가 동작이 되고 난 이후에야 나머지 회로가
동작이 되는 회로로서 동작에 순서가 정해져 있을 경우에 사용되는 회로이
다. 예로, 엘리베이터의 출입문이 닫히지 않은 상태에서는 절대로 엘리베이
터를 올리고 내리는 전동기가 돌아가서는 안되는 회로를 구성할 경우에 필
요한 회로이다.
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(5) 전동기의 직입 기동(전 전압 기동)
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기동 전류가 적은 소형의 전동기는 별도의 고려할 사항이 없이 직접 전동기
를 기동, 정지시켜 사용하는데, 이러한 경우에 직입 기동 방식을 사용한다.
조작 버튼이 ON, OFF 버튼만으로 조작이 가능하다. RL, GL, OL은 표시회로
로 구분하기도 하는데 이는 전동기의 동작 상황이나 제어회로의 동작 상황
을 알리기 위하여 만들어진 것으로, OL의 경우는 열동 계전기가 과부하로
인해 동작되었을 경우에 점등되고 회로가 차단되는 데, 과부하의 원인을 제
거한 이후에 다시 투입하면 된다.
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(6) 3상 유도 전동기의 Y-Δ 기동회로
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전동기는 시동 시에 큰 전류(기동전류, inrush current)가 흐르게 되는데,
이로 인해 차단기가 트립 되는 경우가 있어 전동기의 기동이 되지 않으며,
전동기에도 전기적인 무리가 가게 되므로 이를 줄이기 위한 방법으로 이 회
로를 사용하면 시동 시 전류가 정상운전시의 전류보다 적게 흘러 차단기가
트립 되는 것을 방지하여 운전하는 회로이다. 기동 시에는 스타결선(Ｙ결선)
으로 하면 전동기 코일에 선간 전압의 정도밖에 걸리지 않으므로 각 상에
에 해당 하는 전류가 흐르게 된다.
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전동기를 기동 한 후에는 안정적인 상태가 되어 Δ결선으로 바꾸어 주면 된
다. 물론 타이머를 사용하여 설정된 시간이 지난 뒤에 바꾸어 주어도 된다.
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(7) 시퀀스 논리회로
논리회로는 앞에서 설명된 유 접점회로와는 달리 무 접점회로로, 다이오드,
트랜지스터, IC,다이리스터 등을 사용하여 기본적인 회로의 기능을 발휘하
게 하는 회로의 소자이다.
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(8) 한시 동작회로
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(9) 시퀀스 회로의 무 접점 논리회로로 변환
무 접점 논리회로는 접점이 없이 입력 신호로 출력신호를 제어하는 것으로,
전자회로를 이용한 제어회로 구성에 널리 사용되고 있다. 아래 그림은 시퀀
스회로와 논리회로를 나타낸 것으로, 유 접점 회로를 무 접점회로로 바꾼 것
이다. 이러한 것을 이용한 것이 전자 제어 방식이며, 진보된 것으로 PLC
(programmable logic controller)나 COMPUTER를 이용한 제어방식이 있다.
위의 논리회로는 앞에서 다룬 다이오드를 사용할 수도 있지만, AND, OR,
NOT, NOR, NAND gate들이 내장된 IC를 조합하여 사용하고 있다. Vcc(+)
와 GND에 IC의 정격전압을 공급해야 IC가 작동을 한다.