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자동문의 시퀀스 회로(plc응용) 평가A+최고예요

1장. 시퀀스 회로1. 시퀀스 제어란?가. 정의시퀀스 제어는 교통신호기, 세탁기, 엘리베이터와 같은 일상생활과 밀접한 것에서부터 컨베이어 시스템, 보일러, 전동기와 같은 산업현장에 이르기까지 넓고 다양하게 활용되고 있는 자동 제어의 한 분야로써 시퀀스는 어떤 일이나 작업이 일정한 순서를 따라 진행하는 현상을 말한다. 즉 시퀀스 제어란 어떤 일이나 작업을 일정한 순서를 따라 진행시켜서 원하는 결과를 얻는 제어다.나. 종류시퀀스 제어는 접점의 유무에 따라 유접점과 무접점으로 구분한다. 유접점은 신호를 받으면 붙는 a접점과 신호를 받으면 떨어지는 b접점 등과 같이 신호에 따라 ON/OFF할 수 있는 접점들을 이용한 시퀀스 제어로 소규모 설비에 적합하다는 장점과 수명이 짧다는 단점을 갖고 있다. 무접점은 다이오드, 트랜지스터와 같은 반도체 스위칭 소자를 이용한 시퀀스 제어로 스위칭 속도가 빠르고 반영구적이라는 장점과 무접점기기(PLC)간의 호환성이 떨어진다는 단점을 갖고 있다.-무접점 -유접점2. PLC회로란?가. 정의PLC(Programmable Logic Control)회로는 무접점 릴레이 회로중의 하나로 기존의 복잡한 시퀀스 시스템을 CPU에 넣어 Program을 통해 제어하는 회로이다.2) 장점PLC는 기존의 릴레이에 비해 프로그램의 변경이 쉽고 시스템 확장이 간편해 작업 환경의 변화에 신속히 대응할 수 있고 유지 보수가 쉽고 신뢰성이 높아 고장을 줄여줌으로써 설비의 가동율이 향상되며 네트워크 기능과 고속의 데이터 처리 기능 및 충분한 용량의 데이터 기억 기능을 갖춰 향후 CIM 구축에 의한 전사 관리가 가능하다다. 구성plc는 기본적으로 중앙처리장치부(central processing unit(cpu)), 입·출력부(input · output section), 전원 공급기(power supply), 프로그래밍 콘솔장치(컴퓨터)등으로 구성되어있다.라. 종류위의 구성 중에서 입·출력부(I·O)와 PLC의 CPU unit을 결합하는 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 먼저 고정식은 CPU unit과 입·출력부가 분리될 수 없게 일체화 되어있어 가격이 저렴하고 취급이 간편하지만 유연성이 없다. 다음으로 모듈식은 입·출력부에 개별 모듈들을 삽입 할 수 있는 unit들이 있고 목적에 맞는 모듈들을 선택하여 삽입하여 사용할 수 있어 unit의 유연성이 높다.-고정식-모듈식2장. 자동문1.자동문이란?가. 자동문의 발명자동문은 2000년전 알렉산더 시대에 헤론(Heron)에 의해 증기기관을 이용한 신전 문의 개폐에 사용되었다는 것이 가장 최초의 사용으로 알려져 있다. 이때의 자동문의 원리는 다음과 같다. 먼저, 불을 지피면 공기탱크 속의 공기가 팽창하여 물탱크의 물을 넘치게 해서 양동이에 담기게 되고, 무거워진 양동이는 중력을 받아 아래로 내려가면서 도르래를 통한 힘의 방향을 바꾸어주면서 문이 열리게 된다. 반대로 불을 끄게 되면, 팽창했던 공기가 다시 수축하므로 양동이에 있던 물을 끌어들이게 되고, 가벼워진 양동이는 올라가면서 문이 닫히게 된다. 이때의 자동문은 실생활에 쓰이기보다는 이용상의 까다로움 때문에 제사장의 권위와 믿음의 도구로써 사용되었다.시퀀스 제어를 이용하여 실생활에 널리 쓰이는 현제의 자동문은 1954년 텍사스 주 코퍼스 크리스티에 위치한 호톤 글라스사(社) 직원인 디 호톤과 류 휴잇이 발명했다. 디 휴톤과 디 휴잇은 강력한 돌풍을 일으키는 남 텍사스의 바람이 부수는 문과 유리를 고치다가 더 나은 문 시스템의 필요성을 느끼고 자동문을 만들었다. 처음에 그들의 문 시스템은 문 앞에 위치한 매트 작동기를 밟을 때에만 열리는 단순한 미닫이 문이었다. 이 문은 바람 때문에 저절로 움직이는 문제를 해결했을 뿐만 아니라 배달원이 두 손 가득히 짐을 든 상태로 상점에 들어오는 것을 가능하도록 해주었다. 호톤과 휴잇은 1964년 특허를 취득했으며 호톤 오토매틱스사(社)를 설립하였다. 사무실과 공공건물의 자동화 출입 시스템에 오늘날까지 가장 폭넓게 사용되고 있는 자동문은 작동이 간편하고 사용자 친화적인 기본 디자인으로 수년간 발전해 왔다.나. 자동문의 원리자동문은 사람이나 자동차 등이 출입할 때 출입하는 정보를 센서가 받아들이고 도어엔진을 작동시켜서 자동으로 열리고 닫히는 문이다. 이때의 센서는 사람이 밟는 것과 스위치를 누르는 것 등이 있고 도어엔진은 유압으로 작동하는 유압식과 전동기의 힘을 이용한 전동식 등이 있다.-유접점 회로-위 회로도에서 자동문의 작동을 알아보자.[OPEN] 출입이 센서에 검출되면 AZ-a 접점이 닫히게 되고 릴레이코일 ZC가 여자가 된다. ZC가 여자가 되면 ZC-a1 접점이 닫혀 모터가 작동하여 문이 열리고 자기유지접점인 ZC-a2 접점이 닫혀 자기유지가 된다. 이때 ZC-b접점은 열려 릴레이코일 FC가 여자가 되지 않게 한다. 즉 ZC가 여자 상태로 있는 한, FC는 여자 되지 않는다. 이후 문이 끝까지 열리게 되면 AX1-b접점이 열리게 되고 릴레이코일 ZC가 소자가 된다. ZC가 소자가 되면 ZC-a1접점이 열려 모터가 정지하여 문이 더 이상 열리지 않게 한다.[CLOSE] 문이 끝까지 열린 후 출입이 센서에 검출되지 않으면 AF-a 접점이 닫혀 릴레이코일 FC가 여자가 된다. FC가 여자가 되면 FC-a1 접점이 닫혀 모터가 작동하는데 이때 3선중 2선의 위치를 다르게 하였기에 모터는 역방향으로 작동한다. 또한 자기유지접점인 ZC-a2 접점이 닫혀 자기유지가 되고 ZC-b접점은 열려 릴레이코일 FC가 여자가 되지 않게 한다. 즉 ZC가 여자 상태로 있는 한, FC는 여자 되지 않는다. 이후 문이 끝까지 닫히게 되면 AX1-a접점이 닫히게 되고 릴레이 코일 FC가 소자가 되어 모터가 정지하여 문이 더 이상 닫히지 않게 한다.-무접점 회로(PLC회로)위 회로도는 센서부와 모터부의 연결을 PLC를 이용하여 간편화 한 것으로 사람이나 자동차의 출입이 센서에 검출되면 선서부에서 CPU로 신호를 보내고 CPU에서 신호를 분석하여 모터부로 출력하는 형식이다. 자동문은 그 특성상 문이 열렸다 닫혔다 하는 반복이 심하며 이를 가능케 하는 접점이 열렸다 닫혔다 하는 반복은 더욱더 심하다. 이는 자동문을 유접점 회로로 만들 경우 수명을 매우 짧게 만든다. 따라서 최근 대부분의 자동문에서 PLC를 이용하여 회로를 구성하고 있는데 PLC회로는 무접점 회로로 신호의 반복과 같은것에 영향을 별로 받지 않아 수명이 길다.2. 자동문의 종류가. 도어엔진에 따른 분류자동문의 도어엔진은 문을 개패 시켜 주는 장치로 어떤 힘에 의해 움직이느냐에 따라 공압식, 유압식, 전동식으로 나눠진다.[공압식 도어엔진]은 압축공기에 의한 피스톤 구동을 이용한 것으로 압력을 운동에너지로 변환하여 문을 여닫는 장치이다. 이는 편성 전동차나 디젤 동차 등에 설치되며 다수의 출입구 미닫이문을 한 사람의 취급자가 신속하게 개폐하기 위해 이용된다. 보통, 자동문이 완전히 닫히지 않으면 전동차가 시동되지 않도록 전기적 장치와 연계되어 있다.[유압식 도어엔진]은 전동기로 유압펌프를 구동하여 유압으로 문을 여닫는 장치이다. 이는 유압의 큰 힘을 이용하여 산업 현장이나 공장의 크고 무거운 문을 여닫는데 쓰인다.[전동식 도어엔진]은 전동기로 문을 여닫는 장치이다. 이는 우리 주변에서 가장 쉽게 찾아볼 수 있다. 일반 매점이나 편의점, 또는 미용실 등에서 흔히 보이는 자동문에 사용된다. 전동기의 힘만으로 문을 여닫기 때문에 구조가 작고 힘이 약한 특징을 보인다.나. 센서에 따른 분류자동문은 사람이나 자동차 등이 문 앞에 오면 센서가 이를 감지해 자동으로 열리고 닫힌다. 이런 센서에는 크게 3가지 종류가 있다.[고무멧트식 자동문]은 자동문의 앞에 깔린 매트 아래에 얇고 넓은 모양의 스위치를 장치해 매트위에 사람이 올라서면 압력으로 스위치가 눌려서 자동문이 작동하는 방식이다. 이 방식에는 스위치가 작동하는 압력을 일정수준 이상으로 하여 작은 동물들의 움직임에는 반응하지 않도록 만들어야 한다. 이 방식은 구조가 간단해 주변에 널리 사용되지만 문이 작아야 하며 지나치게 무거운 물건을 들고 매트 위에 올라가 큰 압력이 스위치에 가해지면 스위치가 망가질 수 있다는 단점이 있다.

공학/기술| 2013.06.10| 7페이지| 1,000원| 조회(4,920)

시퀀스 회로, 자동문, plc회로

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