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설비자동제어 중간고사

"설비자동제어 중간고사"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2023.01.04 최종저작일 2022.12
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설비자동제어 중간고사
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    소개

    "설비자동제어 중간고사"에 대한 내용입니다.

    목차

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    본문내용

    1장
    1. 스마트 그린 빌딩 – ICT영역이 매우 강조된 스마트 빌딩의 기능과 서비스를 포함하여 환경과 에너지 및 자원을 고려한 설계, 시공, 유지 관리 단계를 고려한 지속 가능한 빌딩

    2장
    1. 아날로그 제어와 디지털 제어 차이점
    연속적인 제어는 아날로그 제어라 할 수 있고, 불연속적인 제어를 디지털 제어라 부른다.
    2. 피드백제어와 시퀀스제어를 정의하고 차이점
    시퀸스제어는 미리 정해진 순서에 따라 일련의 제어단계를 순차적으로 진행하는 방식으로 순차제어라고도 한다. 피드백제어와는 달리 보상동작적인 작용을 가지지 않는 열린 루프계이다. 제어신호는 아날로그가 아니라 디지털 신호이다. 피드백제어는 제어된 출력 신호의 일부를 입력측으
    로 되돌려 목표값또는 기준값과 비교하여 그 차이를 제어하기 위한 조작 신호를 만들어 내기위해 이용하는 제어법을 말한다. 이와같은 신호전송로는 폐루프를 형성하므로 폐루프제어라고도한다. 차이점 루프제어와 페루프제어로 말할 수 있다.
    3. IBS와 BAS
    IBS는 빌딩자동화, 정보통신시스템, 사무자동화 등 주요 시스템을 유기적으로 통합(SI:System Integration)하여 쾌적하고 안전한 환경에서 생산성 향상, 유지관리 효율성 극대화, 비용 절감을 제공하는 인텔리전트 시스템을 의미합니다. 빌딩 자동화 시스템(BAS)은 빌딩 내 기계설비를 통합 관리하여, 빌딩의 에너지 효율성 증대 및 운영비 절감과 입주자에게는 쾌적하고 안정한 환경을 제공합니다.
    4. 외란
    제어계의 상태를 교란하는 외적 작용이다. 건축설비의 온도제어에서는 외기가 주로 외란이다.
    5. 편차
    기준입력과 제어량의 차이로 제어동작을 일으키는 신호이다.

    4장
    1. 전문용어 • 아날로그, 세미디지털방식, 완전 디지털방식의 차이점설비 적용( 제어기 관점 조사)
    아날로그 방식은 제어시스템을 구성하기 위한 기기의 결합이 제한을 받으며, 제어반에서 각 루프의 계기를 순시하면서 감시 및 조작한다

    참고자료

    · 없음

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    • 1. 스마트 그린 빌딩
      스마트 그린 빌딩은 에너지 효율성과 지속가능성을 높이기 위해 첨단 기술을 활용하는 건물 설계 및 운영 방식입니다. 이를 통해 건물의 에너지 소비를 최소화하고, 온실가스 배출을 줄이며, 실내 환경의 쾌적성을 높일 수 있습니다. 스마트 그린 빌딩은 센서, 제어 시스템, 에너지 관리 시스템 등을 활용하여 건물의 에너지 사용을 최적화하고, 재생 에너지 활용을 높이는 등 다양한 기술을 접목합니다. 이는 건물의 환경 영향을 최소화하고, 거주자의 건강과 생산성을 향상시키는 데 기여할 수 있습니다.
    • 2. 아날로그 제어와 디지털 제어
      아날로그 제어와 디지털 제어는 각각 장단점이 있습니다. 아날로그 제어는 연속적인 신호를 사용하여 보다 정밀한 제어가 가능하지만, 노이즈에 취약하고 시스템 변화에 따른 조정이 어려울 수 있습니다. 반면 디지털 제어는 이산적인 신호를 사용하여 노이즈에 강하고 프로그래밍을 통해 유연한 제어가 가능합니다. 하지만 아날로그 신호를 디지털화하는 과정에서 정밀도가 저하될 수 있습니다. 최근에는 이러한 장단점을 보완하기 위해 아날로그와 디지털 제어 기술을 결합한 하이브리드 제어 시스템이 개발되고 있습니다. 이를 통해 제어 시스템의 정밀성, 안정성, 유연성을 향상시킬 수 있습니다.
    • 3. IBS와 BAS
      IBS(Integrated Building System)와 BAS(Building Automation System)는 건물 자동화 및 관리를 위한 핵심 기술입니다. IBS는 건물의 다양한 시스템(HVAC, 조명, 보안 등)을 통합적으로 관리하는 시스템으로, 에너지 효율성 향상, 운영 비용 절감, 거주자 편의성 제고 등의 장점이 있습니다. BAS는 건물 내 설비와 시스템을 자동으로 모니터링하고 제어하는 시스템으로, 실시간 데이터 수집, 원격 제어, 에너지 관리 등의 기능을 제공합니다. 이 두 기술은 상호 보완적으로 작용하여 건물의 지능화와 지속가능성을 높일 수 있습니다. 향후 IoT, 빅데이터, AI 등 첨단 기술과의 융합을 통해 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.
    • 4. 전기식제어 방식과 전자식제어 방식
      전기식제어 방식과 전자식제어 방식은 각각 장단점이 있습니다. 전기식제어 방식은 기계적인 스위치와 릴레이를 사용하여 비교적 단순하고 견고한 구조를 가지지만, 정밀도가 낮고 유지보수가 어려운 단점이 있습니다. 반면 전자식제어 방식은 전자 회로와 마이크로프로세서를 활용하여 정밀한 제어가 가능하고 프로그래밍을 통해 유연성이 높지만, 복잡한 구조로 인해 고장 발생 가능성이 상대적으로 높습니다. 최근에는 이러한 장단점을 보완하기 위해 전기식과 전자식 제어 방식을 결합한 하이브리드 제어 시스템이 개발되고 있습니다. 이를 통해 제어 시스템의 정밀성, 안정성, 유지보수성을 향상시킬 수 있습니다.
    • 5. 2위치 제어와 비례제어
      2위치 제어와 비례제어는 각각 장단점이 있습니다. 2위치 제어는 단순한 구조와 낮은 비용으로 구현할 수 있지만, 정밀한 제어가 어렵고 시스템 안정성이 낮습니다. 반면 비례제어는 연속적인 제어가 가능하여 정밀한 제어와 안정성이 높지만, 구현이 복잡하고 비용이 높습니다. 최근에는 이러한 장단점을 보완하기 위해 2위치 제어와 비례제어를 결합한 하이브리드 제어 방식이 개발되고 있습니다. 이를 통해 제어 시스템의 정밀성, 안정성, 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 제어 알고리즘의 발전과 함께 마이크로프로세서 기술의 발달로 인해 보다 복잡한 제어 기법을 구현할 수 있게 되었습니다.
    • 6. 밸런싱 릴레이
      밸런싱 릴레이는 HVAC 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이 장치는 공기 또는 액체 유량을 균형있게 조절하여 시스템의 효율성과 성능을 향상시킵니다. 밸런싱 릴레이는 압력 차이를 감지하여 유량을 자동으로 조절함으로써 각 구역의 온도와 습도를 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 에너지 소비를 줄이고 실내 환경의 쾌적성을 높일 수 있습니다. 또한 밸런싱 릴레이는 시스템의 균형을 유지하여 장비의 수명을 연장시키고 고장 발생을 방지할 수 있습니다. 따라서 HVAC 시스템의 효율적인 운영을 위해서는 밸런싱 릴레이의 적절한 설치와 유지보수가 필수적입니다.
    • 7. 리미트제어
      리미트제어는 시스템의 안전성과 안정성을 높이기 위한 중요한 기술입니다. 이 제어 방식은 시스템의 특정 변수(온도, 압력, 유량 등)가 허용 범위를 초과하는 경우 자동으로 시스템을 차단하거나 제한하여 과부하, 고장, 사고 등을 방지합니다. 리미트제어는 HVAC, 산업 공정, 자동차 등 다양한 분야에서 활용되며, 시스템의 안전성을 높이고 장비의 수명을 연장시키는 데 기여합니다. 또한 리미트제어는 시스템의 운전 범위를 제한함으로써 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 리미트제어는 시스템의 안전성, 안정성, 효율성을 높이는 데 필수적인 기술이라고 할 수 있습니다.
    • 8. 차압조절기
      차압조절기는 HVAC 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 이 장치는 공기 또는 액체의 압력 차이를 감지하여 유량을 자동으로 조절함으로써 시스템의 균형을 유지합니다. 차압조절기는 각 구역의 압력 차이를 최소화하여 전체 시스템의 효율성을 높일 수 있습니다. 또한 차압조절기는 과도한 압력 차이로 인한 소음, 진동, 에너지 손실 등을 방지할 수 있습니다. 이를 통해 HVAC 시스템의 안정성과 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 차압조절기는 공기 조화 시스템, 배관 시스템, 청정실 등 다양한 분야에서 활용되며, 시스템의 균형과 성능을 최적화하는 데 필수적인 장치라고 할 수 있습니다.
    • 9. 이온화 감지기, 액체흐름 스위치, 공기흐름 스위치, 필터차압 검출기
      이온화 감지기, 액체흐름 스위치, 공기흐름 스위치, 필터차압 검출기는 HVAC 시스템의 안전성과 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 이온화 감지기는 연기와 화재를 조기에 감지하여 경보를 발생시킴으로써 화재 예방에 기여합니다. 액체흐름 스위치와 공기흐름 스위치는 유체의 흐름을 감지하여 시스템의 작동 상태를 모니터링하고 제어합니다. 필터차압 검출기는 필터의 막힘 상태를 감지하여 필터 교체 시기를 알려줌으로써 시스템의 효율성을 유지할 수 있습니다. 이러한 센서 기술은 HVAC 시스템의 안전성, 신뢰성, 에너지 효율성을 높이는 데 필수적입니다. 향후 IoT, 빅데이터, AI 등 첨단 기술과의 융합을 통해 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.
    • 10. P, PI, PID 제어
      P, PI, PID 제어는 HVAC 시스템의 온도, 습도, 압력 등을 정밀하게 제어하는 데 널리 사용되는 기술입니다. P(비례) 제어는 단순한 구조와 낮은 비용으로 구현할 수 있지만, 정밀도가 낮고 정상 상태 오차가 발생할 수 있습니다. PI(비례-적분) 제어는 P 제어의 단점을 보완하여 정상 상태 오차를 줄일 수 있지만, 과도 응답 특성이 좋지 않습니다. PID(비례-적분-미분) 제어는 P, I, D 제어 요소를 결합하여 정밀도, 안정성, 응답 속도 등을 향상시킬 수 있습니다. 최근에는 이러한 제어 기법과 함께 머신러닝, 퍼지 제어 등 다양한 기술이 접목되어 HVAC 시스템의 성능을 더욱 향상시키고 있습니다. 이를 통해 에너지 효율성 제고, 실내 환경 최적화, 시스템 안정성 향상 등의 효과를 거둘 수 있습니다.

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      이 문서는 설비자동제어 시스템의 핵심 개념과 구성요소를 체계적으로 정리하여 제공하고 있으며, 실무에 적용할 수 있는 실용적인 내용을 포함하고 있다.

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