자동화실험(기계공학실험)

소개글

1. 실험 목적

전기를 이용한 기계의 구동에는 많은 방식들이 현재 존재하고 지금도 많이 개발 및 이용되고 있다. 공장뿐만 아니라 일반 가정 및 빌딩 등의 건물에도 능동화 된 많은 전기시설들이 존재하고 이를 좀 더 간편하고 효율적으로 제어하고자 하는 노력이 계속되어왔다. 과거의 전기시설들은 접점제어방식, 일명 릴레이 제어방식이라는 것을 이용하여 제작 운용되어 왔다.

2. 실험 목표

총 5가지의 실험을 통해 자동화 시스템을 알아보는 것으로 3가지 실험은 회로를 직접연결해서 하는 고전적인 실험이고 2가지 실험(실린더)은 PLC를 이용한 현대적인 것이다.

3. 실험 기본 이론
공장자동화(FA : Factory automation)의 규모와 수준이 확장됨에 따라서, FA공정제어장치에 의해서 이루어지는 기능(입력과 출력 신호 사이의 논리적 연결기능)은 더욱 더 복잡해지고, 다양해지고 있습니다. 이에 대응하기 위해서, FA공정제어 논리를 프로그램 형태로 작성하여, 컴퓨터로 구현하는 방법이 개발되었는데, 그 대표적인 예가 PLC (Programmable Logic Controller)입니다.
간단한 논리회로(AND, OR, NOT, NOR, NAND등)로부터, 거의 모든 FA공정제어 분야에서, 급속한 속도로 PLC가 기존의 릴레이 제어장치를 대체되어 다양한어플리케이션에 이용되고 있습니다.

a. 릴레이 기능 : 전자계전기의 접점을 사용하여 계전기의 전자코일이 자화되어 있을 때만 그 접점을 통하여 전류가 흐르도록 회로를 만든다. 메이크 회로(make circuit)라고도 부른다.

b. 자기유지회로(self holding circuit) : 계전기 자신의 접점에 의하여 동작회로를 구성하고, 스스로 동작을 유지하는 회로이며, 복귀 신호를 주어야 비로소 복귀하는 회로를 말한다.

c. 인터록회로(inter-lock circuit) : 두 개 이상의 전자계전기, 전자접촉기가 동시에 동작하지 않도록 하는 회로로써 전기 기기의 장치보호, 운전자의 안전을 위하여 사용되는 회로이며, 두 입력 중 먼저 동작한 쪽이 우선이고 다른 쪽의 동작을 금지시키는 회로, 선행동작 우선회로, 상대 동작 금지회로라고도 한다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 목표
3. 실험 기본 이론
1) 자기유지 회로
2) 인터록회로
3) 타이머
4. 실험 결과
5. 비고 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
전기를 이용한 기계의 구동에는 많은 방식들이 현재 존재하고 지금도 많이 개발 및 이용되고 있다. 공장뿐만 아니라 일반 가정 및 빌딩 등의 건물에도 능동화 된 많은 전기시설들이 존재하고 이를 좀 더 간편하고 효율적으로 제어하고자 하는 노력이 계속되어왔다. 과거의 전기시설들은 접점제어방식, 일명 릴레이 제어방식이라는 것을 이용하여 제작 운용되어 왔다.
2. 실험 목표
총 5가지의 실험을 통해 자동화 시스템을 알아보는 것으로 3가지 실험은 회로를 직접연결해서 하는 고전적인 실험이고 2가지 실험(실린더)은 PLC를 이용한 현대적인 것이다.
3. 실험 기본 이론
공장자동화(FA : Factory automation)의 규모와 수준이 확장됨에 따라서, FA공정제어장치에 의해서 이루어지는 기능(입력과 출력 신호 사이의 논리적 연결기능)은 더욱 더 복잡해지고, 다양해지고 있습니다. 이에 대응하기 위해서, FA공정제어 논리를 프로그램 형태로 작성하여, 컴퓨터로 구현하는 방법이 개발되었는데, 그 대표적인 예가 PLC (Programmable Logic Controller)입니다.



5. 비고 및 고찰
우선 단동실린더의 자동왕복실험과 복동실린더의 자동복원실험에서 공기압을 투입시켜 두 번의 각 실험에서 실린더의 동작으로 물체를 밀어내어 리미트 스위치를 닿게 하고 실린더를 원위치 시키는 등의 실험을 하였다.
릴레이 회로는 릴레이 내의 코일 양단에 직류 전류가 흐르게 되면 자기장이 발생하는 것이다. 그러면 자기방 방향으로 스위칭 단자가 움직이고 가동 접점인 스위칭 단자가 고정 접점과 맞닿아 폐루프를 형성한다. 그리고 이 경로를 통해 전류가 흐르는 것이다. 릴레이 회로 실험은 이러한 것들을 실험 결과에서 설명했듯이 릴레이 회로의 기능을 알게 해주는 실험이었다. PB1을 눌렀을때 Relay1의 L1-L2사이에서 23.92V가 측정되었는데 이론적으로는 24V가 되어야하므로 실험에서의 작은 오차라고 여겨진다. 오차의 원인으로는 회로내에 있는 작은 저항들을 들 수 있겠다. 또한 PB2를 눌렀을 때 Relay2의 L1-L2사이에서의 결과도 마찬가지라 생각한다.
자기유지회로는 start버튼을 누른 후 stop버튼을 누르지 않는 한 동작을 계속하는 일종의 기억 회로로써 start버튼을 놓아도 stop버튼을 누르지 않는 한 영구히 동작을 계속하는 것으로 릴레이의 기억 기능을 이용한 회로이다. PB2를 눌렀을 때와 놓았을 때

참고 자료

없음