..PAGE:1Term Project 최종 보고서주제: 세탁기 부품이 만들어지기까지의 자동화 과정을 조사..PAGE:2목차제1장 팀 구성 및 주제1-1. 팀 구성1-2. 주제/대상1-3. 구성원별 역할 및 추진방법제2장 주제 선정 및 결과물2-1. 주제 선정 배경2-2. 대상품 및 방문기업 현황2-3. 주제 추진일정2-4. 결과물 종류 및 유용성제3장 주제의 기초자료조사3-1. 자료조사 방법3-2. 확보 자료 종류3-3. Term Project 추진에 있어서 확보된 자료의 활용 결과..PAGE:3제4장 생산자동화 현황4-1. 대상품 생산설비/생산라인4-2. 생산자동화 구성요소 (기구부, 제어부)4-3. 생산자동화 구축현황(생산공정별 기구부, 제어부)4-4. 생산자동화 운영/유지보수 현황4-5. 생산자동화 도입효과 등제5장 생산자동화 합리화/개선 방향5-1. 현재 생산자동화에서의 문제점 및 개선방향5-2. 생산자동화 개선안제6장 평가6-1. 계획 대비 추진실적6-2. 생산자동화 Term Project 추진을 통한 기대되는 효과제7장 결론참고문헌부록..PAGE:4제1장 팀 구성 및 주제1-1. 팀 구성생산시스템공학과 199671108 최 규 철생산시스템공학과 199671063 오 현 택1-2. 주제/대상주제: 자동차부품 및 세탁기 부품이 만들어지기까지의 자동화 과정을 조사대상: DOOR DIAPHRAGM(문 간막이,문격판)이 사출기에 의해 공정부터 마지막 공정까지의 과정을 조사..PAGE:51-3. 구성원별 역할 및 추진방법`팀 구성원오현택최규철구성원별 역할공통 역할인터넷으로자료조사 및 수집자동화 대상품 조사생산공정조사기업체 방문 및 발표 자료 준비추진방법: 기업체 방문을 통한 생산현장에서 시행되고 있는자동화 과정을 이해하고 원리 및 어떻게 작동되는지 알아보고 제품이 만들어지기까지의 과정을 조사할 것이다. 인터넷이나 관련된 기업체에 전화나 메일로 연락하고 있다...PAGE:6제2장 주제 선정 및 결과물2-1. 주제 선정 배경- 실습시간에 배운 PLC를 바탕으로 기업체내에서 생산자동화를 어떻게 사용하고 있고, 어떻게 구성되어 있는지를 알아보고 이론시간에 배운 구동기, 센서, 제어기가 어디서 사용되고 있는지 알아보기 위해서 선정하게 되었다...PAGE:72-2. 대상품 및 방문기업 현황- 대상품:DOOR DIAPHRAGM(문 칸막이,문격판)자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:8-EDPM이란?EPDM의 물리적 특성KEP EPM/EPDM은 Ethylene, Propylene, Non-conjugated Diene으로 이루어진 합성고무로 Sulfur, Peroxide, Phenol Resin, 방사선 등으로 가황할 수 있으며, 특히 Diene은 Sulfur가황이 가능하도록 하기 위한 것이다.KP EPM/EPDM은 내오존성, 내후성, 내열성, 내용제성 등이 뛰어나고 다른 합성고무에 비하여 비중이 작으며, 충전제, 오일등의 고충전이 가능하여 경제성이 매우 뛰어난 합성고무이다.KP EPM/EPDM은 자동차용 Body sealing, 타이어 튜브, 호스, 벨트, 전선, 각종 공업용품, 기타 Polyolefin 개질제 등 넓고 다양한 용도로 사용되어지고 있다...PAGE:9EDPM의 특징1) 주사슬에 이중결합이 없다내오존성/내후성 우수하다내열성/내산화성 우수하다예) 고무중의 이중결합의 수N R : 1EA / 4 carbons in main chainsIIR : 1EA / 200 carbons in main chainsEPDM : 1EA / 50 carbons in side chains2) Hydro Carbon Nature저온특성이 우수하다전기적 성질이 우수하다극성물질에 대한 내성이 우수하다낮은 점착성 및 접착성낮은 내유성3) 낮은 비중과 고충진성Low Cost Compounding에 유리..PAGE:10EPDM의 용도 - 자동차 부품Weather Strips(Door Sponge, Wind Shield, Trunk Seal)Radiator HosesHeater HosesProtectors(Solid, Sponge)Radiator PackingSilencer Mount(Exhaust Pipe Hanger)Brake System(Brake Cups)Lamp PackingTire & Tube(IIR Blend)Polyolefin Modifier(Bumper, Hose등의 내충격 보강재)EPDM의 용도 - 비자동차 용도전선전기 부품(Socket Cover, Plug Cap, Anold Cap, 접속 Cover재등)Roofing SheetBelt(내열 Belt의 Cover재에 사용)토목용(방수판, 방수용 Gasket, 방호 Fence용)Roll(Copy, Fax용 저경도 내열 Roll, 제철용 내열 Roll)기타(목욕탕의 Hose, 건재용 Sponge)..PAGE:11- 대상품 사용용도자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:12- 방문 기업 현황업체명: 동아화성주식회사주요생산제품: 자동차산업의 각종 고무부품을 생산, 공급회사사이트: http://www.dacm.com/회사연혁설립기(`1970∼`1980)1974. 동아화성공업(주)설립1979. 자동차 부품 전문생산 업체지정1981. 자동차용 창고무제품 KS 표시 허가 획득1988. 품자표시 허가 획득자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:13성장기(`1990)1994. 경남 김해시로 확장 이전1997. ISO 9002,KSA 9002 인증획득1997. 동아화성 부설 기술연구소 설립1997. 공장 등급심사 1등급 획득 (현대자동차)1998. ISO 9001,KSA 9001 인증획득1998. QS 9000 인증획득1999. 일본 Mazda 자동차 OEM 납품도약기(`2000∼)1999. 12월 천안공장 준공2000. 일본 SHARP 전자 OEM 납품2001. 5월 금융감독원 기업등록2001. 9월 울산공장 설립2001. 12월 코스닥 등록2002. 인도 현지공장 설립 추진자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:14- 회사 분포 및 회사 약도자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:15- 회사 조직도 및 방문한 부서천안공장/품질보증부계장 김 직 상자료출처:http://www.dacm.com/..PAGE:16-주요 고객사..PAGE:17- 자본금 및 주주구성..PAGE:18자료출처:http://www.dacm.com/- 생산 품목별 매출 구성..PAGE:19- 경쟁상황..PAGE:20- 성장성..PAGE:21- 수익성/안정성..PAGE:22-요약추정 대차대조표(2002년 주간사 전망치임)..PAGE:23- 요약추정 손익계산서(2002년은 주간사 전망치임)..PAGE:242-3. 주제 추진일정..PAGE:252-4. 결과물 종류 및 유용성세탁기에 들어가는 고무류제품으로써 세탁기TUBEASSEMBLY와 결합하여 주로밀폐를 시키거나 진동 흡수 및완충 기능을 수행하므로 고무제품의 성능 및 기능에 적합한제품이다...PAGE:26제3장 주제의 기초자료 조사3-1. 자료조사 방법- 자료조사는 기업체 방문 후 얻을 수 있는 자료를 활용하고 모자란 부분이 있으면 인터넷이나 책,전화,카탈로그를 이용하여 조사한다.3-2. 확보 자료 종류- 동아화성주식회사에서 사용되고 있는 사출기- 제품이 사용되고 있는 회사 및 구성요소- 센서, 구동기, 제어기에 대한 자료- 사출기가 구조 및 원리- 생산자동화에 쓰이는 PLC자료..PAGE:273-3. Term Project 추진에 있어서 확보된 자료의 활용 결과-자료의 활용 계획(1) 가장 중요한 자료는 생산 자동화에 따른 여러가지 요소들인데 우리가 배운 자동화기기인 센서, 구동기, 제어기가 실제 생산라인에서 어떻게 쓰이는지 활용한다.(2) 사출기의 작동원리 및 구조를 파악하여 제품이 생산되는 과정을 생각해 보고 내부적으로 제어하는 부분을 정확히 파악하는데 활용한다.(3) 제품의 특징 및 사용되는 환경에 대한 자료를 통해 사용되는 기기들이 왜 사용되고 제어되는지 활용한다...PAGE:28-자료의 활용 결과1. 센서류근접센서와 엔코더를 이용하여 재료의 길이를 제어하여 재료의 양을 정한다...PAGE:29리미트 스위치로써 제품의 제작이 완료되었을 때 감지되면서 발광램프로 완료 신호를 보내면서 작업자에게 알려준다...PAGE:302. 구동기열매체를 보내어주는 구동기로써 유압실린더를 이용해서 챔버나 금형내부의 온도를 맞쳐주기 위해서 사용된다...PAGE:313. 제어기기본적으로 제어하는 방식은 PLC를 이용하여 사출기의동작을 제어하고 모니터를 통해서 진행되는 과정을 볼
일반 제조기업에서 ERP를 도입하려는 이유에 대하여 논하여라.ERP의 출현 배경1.1 경영환경의 변화오늘날 경영환경은 끊임없이 변하고 있고, 정보기술 또한 하루가 다르게 발전하여 따라가기 조차 힘든 상황이다. 우리가 ERP 시스템을 이해하기 위해선 이러한 경영환경의 변화 및 정보기술의 발전을 먼저 이해하는 것이 필요하다고 본다 (그림 1-1).* 소 품종 다량생산 * 전자상거래(EC) * 다 품종 소량생산* 공급자 중심 * 인터넷 * 소비자 중심* 계층적 조직 * 인터넷 * 수평적 조직* 매스 마케팅 * 클라이언트/서버 * 원투원(One-to-one) 마케팅* 네트워크* ORDB그림 1-1 경영환경의 변화 및 정보기술의 발전1970/80년대는 생산중심의 대량생산 시대라고 정의 내릴 수 있다. 생산중심 시대는 Trade-Off의 세계이며, 비용, 생산성, 표준화, 비 유연 자원, 재무 등의 흐름을 강조한다. 대량생산에 근간을 둔 기업은 공급자 중심의 소 품종 다량체제 및 관료적인 계층적 조직을 갖고 있다. 엄격한 감독하에 노동자는 협의로 정의된 반복작업을 수행한다. 그 성과물로는 낮은 비용 그리고 표준화된 제품과 서비스가 있다. 또한 생산중심 시대의 효율적인 마케팅 방법은 Mass 마케팅이다.1990년대는 고객중심의 대량 고객화 시대라고 정의 내릴 수 있다. 대량 고객화 시대는 차별화(differentiation)의 시대이며, 고객 기호에 따른 제품, 서비스, 유연자원, 재무등의 흐름을 강조한다. 고객화 시대에는 유연성과 즉각적인 대응력을 필요로 한다. 환경이 완전히 변하는 경우에도, 프로세스, 작업 및 기술을 재편성하여 고객이 원하는 바를 제공하게 된다. 고객 중심의 기업은 소비자 중심의 다 품종 소량생산 체제 및 작업자 중심의 수평적 조직을 갖고 있으며, 효율적인 마케팅 방법으로 원투원(one-to-one) 마케팅을 이용한다. 고객중심 예기를 할 때 우리는 전 중국 집 배달원 "조 태훈" 씨 예기를 빼놓을 수 없다. 조 태훈 씨에 따르면, "고객 만족은 제품이다".기본적으로 ERP 시스템은 기업 업무에 필요한 거의 모든 기능이 포함되어 있기 때문에 시스템 자체가 매우 복잡하다. 그러나 ERP 시스템은 BPR(Business Process Reengineering)과 같이 추상적인 개념이 아니라, 프로세스 자체가 시스템 내에 저장되어 있으므로 패러미터 설정에 의해 기업에 실제 적용이 가능하다. 또한 ERP 패키지는 패키지 내에 선진 기업이 갖고있는 최고실행(Best Practices) 들을 내포하고 있어, ERP 패키지를 적용함으로서 선진기업의 프로세스를 도입하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 ERP 패키지를 적용하면 데이터에 대한 실시간 분석이 가능하다. ERP 패키지에서는 회계, 생산, 판매 모듈 등이 통합되어 모듈간 실시간으로 데이터 전송이 가능하여 경영자들에게 유용한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제품이 팔리자마자 그 데이터들은 실시간으로 원가기능으로 전송되므로 경영자들은 실시간으로 수익성 분석이 가능하다. 궁극적으로 ERP 시스템은 업무의 자동화 보다는 경영자들이 보다 현명하고 빠른 의사결정을 내릴 수 있도록 여러 정보를 실시간으로 지원하는 의사결정 지원 시스템이다.1.1.4 ERP II란?ERP 란 "기업전체 경영자원을 계획적으로, 동시에 최적으로 활용한다는 의미의 기업자원 계획이다." 라고 정의 내릴 수 있다. 사실 이러한 ERP 개념은 혁신적인 새로운 개념은 아니다. 80년대에도 이러한 기업자원 통합에 대한 욕구와 개념은 이미 존재했었다. 그러나 기업 전체의 자원을 통합하기 위해선 엄청난 데이터의 저장 및 실시간 처리가 가능하여야 하는데, 정보기술이 뒤따라 주지 못해 패키지로서 구현되어 질 수 없었다. 90년대 들어 대용량 데이터의 저장 및 실시간 처리가 가능해 짐에 따라 ERP 개념이 통합업무 패키지로 개발되어 질 수 있었다 (그림 1-3). 그런 의미에서 ERP란 "구매와 생산관리, 물류, 판매, 회계 등의 기업 활동 전반에 걸친 업무를 통합한 기업 정보 시스템이다." 라고 정의 시스템은 기업 전체의 업무를 커버한 패키지로서 전략적으로 도입되어져야 하기 때문에 도입결정은 최고 경영자에 의해 이루어져 밑으로 시스템 도입을 지시하는 위에서 밑으로의 형태이다.도입 방법의 결정을 보면, 기존 패키지는 현재의 업무에 맞게 소스코드를 수정하여 적용하는 반면, ERP 시스템은 패러미터(Parameter) 설정을 통해 현재의 업무를 ERP 시스템에 맞게 변경한다. 사실 ERP 시스템들도 커스터마이징(Customizing) 형과 논커스터마이징(Non-customizing) 형으로 구분되기도 한다. 예를 들면 "BaanIV" 같은 ERP 패키지는 커스터마이징이 용이한 패키지로 고객의 요구에 맞게 프로세스 변경이 용이한 반면, "SAP R/3" 와 같은 ERP 패키지는 커스터마이징이 힘든 그래서 가능하면 고객의 업무를 시스템에 맞게 변경하는 타입이 있다.버전업 관점에서 보면, 기존 시스템은 경영환경의 변화에 따라 새로운 기능을 추가하거나 시스템이 확장될 때 소스코드 자체가 수정되어 져야 하므로 버전업 자체가 무척 어려운 반면 ERP 시스템은 ERP 시스템 공급 업체들이 항시 경영환경의 변화에 맞게 시스템을 업그레이드하기 때문에 버전업이 무척 쉽다. 또한 ERP 시스템은 패러미터 수정에 의해 시스템을 적용함으로 정책 및 프로세스의 변경에 대처하기가 용이하다.비용면에서 보면, 기존 시스템에서는 커스터마이징 하는데 많은 비용이 드는 반면, ERP 시스템에서는 소프트웨어 라이선스를 계약하거나 컨설팅을 받는데 많은 비용이 든다.ERP 시스템의 장점1.2.3 ERP 시스템의 장점효율성효율성이란 ERP 시스템 도입을 통한 비용감소의 효과를 말하는 것으로 통합 IT 시스템, 관리비용의 감소 및 재고회전율의 향상 등이 효율성에 포함된다.ERP 시스템의 도입은 기업의 비즈니스 어플리케이션을 위한 전체적인 아키텍처를 채택하는 효과가 있다. ERP 시스템 공급자는 기반기술(Infrastructure Technology)의 변화에 따라 시스템 아키텍처를 유지 보수하는 책임을 갖izing)이 쉬운 패키지이고, 둘째는 커스터마이징이 어려운 논커스터마이징(Non-Customizing) 패키지 이다. 커스터마이징형 패키지란 패키지 자체를 기업의 업무에 맞게 수정이 용이한 패키지를 말한다. 예를 들면 Baan IV 같은 ERP 패키지가 이러한 형태에 해당한다. 논커스터마이징 패키지란 패키지 자체의 수정이 힘들기 때문에 가능하면 기업의 업무를 패키지에 맞게 변경 시켜야 하는 패키지를 말한다. 예를 들면 SAP R/3와 같은 패키지가 여기에 해당된다. 상세한 내용은 ERP 시스템의 선정요건에서 설명되어 질 것이다.적용 방법론ERP 시스템 적용 방법론은 크게 네 가지로 분류되어 진다. 첫째 AS-IS 프로세스를 변화 없이 그대로 적용하는 것이다. 현재의 업무를 단순히 전산화하는 것이므로 사용자들의 교육을 최소화 할 수 있고 업무 변경에 대한 위험을 최소화 할 수 있다. 반면 ERP 패키지의 많은 수정을 필요로 하며, 패키지 도입의 효과를 기대하기가 어렵다. 이 방법은 기존 정보 시스템 구축과 별 차이가 없으므로 바람직한 적용 방법론이라 할 수 없다. 둘째 리엔지니어링 후 ERP 패키지를 적용한다. 이 방법은 현업의 요구사항과 목표를 정확하게 정의함으로서 기업이 얻고자 하는 바를 성취할 수 있다. 반면 리엔지니어링의 결과가 ERP 패키지의 기능과 일치하지 안을 경우 ERP 패키지의 수정이 많을 수 있으며, 어떠한 경우에는 리엔지니어링의 결과를 재조정하는 경우가 발생할 수 있다. 셋째 리엔지니어링과 ERP 적용을 병행해 나가는 것이다. 이러한 적용 방법론은 리엔지니어링과 ERP 적용이 잘 연계될 경우 높은 효과를 낼 수 있다. 반면 일반적으로 프로젝트 기간이 길어지게 되며 높은 비용이 발생한다. 보통 리엔지니어링을 잘 수행할 수 있는 대기업에서 많이 취하고 있는 적용 방법론이다. 넷째 ERP 패키지를 그대로 적용하는 것이다. 이 방법론은 단 시간 내에 가시적인 효과를 낼 수 있으므로 비용을 절감할 수 있으며, 선진기업의 최적실행(Best Practi면 기업의 업무를 패키지에 맞게 변경 시켜야 하는 패키지를 말한다. 예를 들면 SAP R/3와 같은 패키지가 여기에 해당된다. 상세한 내용은 ERP 시스템의 선정요건에서 설명되어 질 것이다.적용 방법론ERP 시스템 적용 방법론은 크게 네 가지로 분류되어 진다. 첫째 AS-IS 프로세스를 변화 없이 그대로 적용하는 것이다. 현재의 업무를 단순히 전산화하는 것이므로 사용자들의 교육을 최소화 할 수 있고 업무 변경에 대한 위험을 최소화 할 수 있다. 반면 ERP 패키지의 많은 수정을 필요로 하며, 패키지 도입의 효과를 기대하기가 어렵다. 이 방법은 기존 정보 시스템 구축과 별 차이가 없으므로 바람직한 적용 방법론이라 할 수 없다. 둘째 리엔지니어링 후 ERP 패키지를 적용한다. 이 방법은 현업의 요구사항과 목표를 정확하게 정의함으로서 기업이 얻고자 하는 바를 성취할 수 있다. 반면 리엔지니어링의 결과가 ERP 패키지의 기능과 일치하지 안을 경우 ERP 패키지의 수정이 많을 수 있으며, 어떠한 경우에는 리엔지니어링의 결과를 재조정하는 경우가 발생할 수 있다. 셋째 리엔지니어링과 ERP 적용을 병행해 나가는 것이다. 이러한 적용 방법론은 리엔지니어링과 ERP 적용이 잘 연계될 경우 높은 효과를 낼 수 있다. 반면 일반적으로 프로젝트 기간이 길어지게 되며 높은 비용이 발생한다. 보통 리엔지니어링을 잘 수행할 수 있는 대기업에서 많이 취하고 있는 적용 방법론이다. 넷째 ERP 패키지를 그대로 적용하는 것이다. 이 방법론은 단 시간 내에 가시적인 효과를 낼 수 있으므로 비용을 절감할 수 있으며, 선진기업의 최적실행(Best Practices)을 그대로 도입하는 효과를 기대할 수 있다. 반면 패키지 선정에 따라 리엔지니어링의 효과가 다를 수 있다. 보통 리엔지니어링을 수행 할 인력이 부족한 중/소기업에 적합한 방법론이라 할 수 있다.의식개혁의 공유기업이 리엔지니어링을 착수하는 시기는 '기업이 절망적인 상황에 빠졌을 때' 혹은 '기업의 미래에 끝이 보이기 시작했을 때' 이다. .
1. 서 론모션 제어기술에서 핵심은 모션 제어기의 성능에 의하여 좌우된다고 하여도 과언이 아니다. 실제로 모션 제어기는 그 종류와 형태에 따라서 매우 다양한 것을 접할 수가 있는데, 실제로 분류하면 몇 가지로 나뉘어질 수 있다. 또한 제어하는 방법에 따라서도 제작업체마다 장점만을 언급하고 있어 어느 것이 좋은지 사용자들이 구분하기란 쉽지 않다.본 문서에서는 실제로 산업현장에서 사용되고 있는 모션 제어기를 예를 들어 사용방법 및 제어기의 선정방법, 그리고 설명된 모터 드라이버와 연결되는 제어시스템의 구성에 대하여 기술하고 모션 제어 전반에 걸친 사항을 정리하여 보겠다.2. 모션 제어기의 종류산업현장에서 사용되는 모션 제어기는 크게 속도형 제어기와 위치형 제어기로 구분되어진다. 속도형 제어기는 모션 제어에서 중요한 요소인 속도를 효과적으로 제어하기 위하여 제안되는 제어기를 말하고 위치형 제어기는 위치 제어에 필요한 속도 제어를 포함하여 위치 제어를 수행하는 제어기로 이송장치 등에 사용된다.모션 제어기는 동시 제어가 가능한 제어축의 수와 동작특성에 따라서 다양하게 구분되어지지만 단일 제어 축으로 분류로 크게 구분하면 다음과 같다.2.1 속도형 제어기속도형 제어기는 공작기계 주축의 회전을 일정하게 제어한다든가 혹은 연속적으로 움직이는 이송기구의 경우 속도의 편차가 발생하지 않도록 제어하여야 하는 분야에 적용되어 사용되어지는데 이때 제어기에서 속도명령의 제어 출력은 아날로그 혹은 디지털 펄스열로서 제어를 하도록 하고 있으며 아날로그의 출력을 갖는 제어기의 경우보다 정밀한 속도 제어를 위하여 서보 모터와 결합하여 속도에 대한 되먹임(Feedback) 제어를 하여야 한다.이때 되먹임(Feedback)되는 신호는 속도 감지센서에 의하여 결정되어지며 일반적으로 타코(Tacho-Generator)를 사용하여 회전시 발생되는 유기 전압을 아날로그 값으로 되먹임하거나 혹은 광학식 엔코더(Optical Encoder)를 사용하여 펄스열로서 되먹임을 한다. 최근 정밀 속도 제어에서는 록을 나타내었다.속도 제어는 모터에 공급되는 전류를 제어하는 전류 제어를 할 수 있는 드라이버와 연결하여 사용이 가능하고 일반적으로 서보 드라이버 모두가 이러한 전류 제어를 포함하고 있기 때문에 서보 드라이버는 모든 속도 제어 응용에 사용이 가능하다. 단지 여기서 서보 드라이버를 선정할 때 아날로그 제어형 혹은 펄스 제어형인가를 구분하여 시스템을 구성하여야 한다.에 속도 제어 서보 시스템의 제어 블록을 나타내었다..에서와 같이 속도 제어에서 서보 드라이버는 단순히 모터에 주어지는 전력을 제어하는 기능을 한다. 그러나 서보 모터를 사용하지 않고 스테핑 모터를 사용하여 제어하는 경우에는 스테핑 모터의 특성상 서보 모터와 같이 제어하지 않고 Open-Loop 제어를 실시하도록 하고 있다.즉 일정한 주파수를 갖는 펄스 발진기를 이용하여 스테핑 모터 드라이버에 공급하여 주면 스테핑 모터는 일정한 속도로 동기되어 회전하도록 된다. 이와 같이 동기 운전을 하는 경우 제어기는 상당히 간단하게 된다.2.2 위치형 제어기위치형 제어기는 위에서 설명한 속도 제어기와 그 구성은 같다. 속도를 피드백(Feedback)하여 제어를 하는 것이 아니고 현재의 위치를 피드백(Feedback)하여 제어하도록 구성된다.이때 서보 드라이버의 형태에 따라서 다르게 제어하게 되는데 아날로그 서보 드라이버의 경우에는 상위 제어기에서 아날로그 신호를 주어 서보 드라이버를 제어하여야 한다.이러한 서보 드라이버를 아날로그형 혹은 속도형 서보 드라이버라고 한다. 그러나 펄스 열로서 위치를 명령하는 서보 드라이버는 위치형 서보 드라이버라고 하며 제어기와의 인터페이스는 펄스 열로서 하도록 된다.최근 유통되고 있는 서보 드라이버는 이러한 아날로그 속도형과 위치형 두 가지를 모두 지원하고 있다. 그러나 구형의 서보 드라이버는 어느 한가지를 지원하도록 구분되어지므로 구입시 고려하여야 한다.아날로그 속도형 서보 드라이버의 경우 제어기에서는 위치를 제어하기 위하여 상위 제어기에 서보 모터의 위치를 제어하기 위한 알고리즘 전자 기어라는 형태로 이러한 분해능을 변경하기도 한다.또한 스테핑 모터의 경우 드라이버에서 제어할 수 있는 최소의 분해능으로 일정한 펄스값을 제어하게 되는데, 이때 최소 분해능이 제어 펄스 1펄스에 해당된다. 서보 드라이버의 경우 펄스열로서 속도를 제어하고 위치를 Feedback하여 제어하기도 하지만 일반적으로 위치형 서보 드라이버의 경우 제어의 진행은 Open-loop형으로 하고 최종적으로 종점에서의 위치정도를 관측하도록 제어하고 있다.또한 스테핑 모터의 경우 그 구조가 입력 펄스열에 동기되도록 되어 있어 제어가 간단하여지지만 종점의 위치 정밀도가 중요한 경우 서보 드라이버에서와 같이 Close-Loop로 구성하여 종점에서의 위치정도를 제어하는 경우도 있다.펄스로서 위치를 제어하는 경우 1펄스의 정밀도는 드라이버 및 모터의 특성과 관계가 되며, 이때 정밀도는 이러한 분해능에 의하여 결정된다. 분해능을 무한히 높일 수 있는 것은 아니며 모터 및 엔코더의 기계적인 정밀도에 의하여 좌우된다. 산업용 모션 제어기펄스로서 위치 제어를 하는 경우 제어속도는 펄스열의 주파수에 따라서 제어가 되며 이러한 펄스의 주파수를 부드럽게 증가시키고 감소시키게 되어 부드럽고 정밀한 위치 제어를 이룰 수 있게 된다.에 산업용으로 사용되고 있는 제어기를 나타내었다. 그림에서 볼 수 있는 제어기는 범용 제어기로 서보 드라이버 및 모터 혹은 스테핑 드라이버 및 모터를 부착하여 사용할 수 있도록 되어 있는 것이다.패널부착형 모션제어기에 의 제어기 사양을 나타내었다.에서 보는 바와 같이 산업용으로 상용되는 제어기의 일반적인 사양을 알 수 있다.의 제어기는 산업용으로 상용화되어 사용되고 있으며 초소형으로 8축 동시 제어가 가능한 제품이다.한 사용자가 임의로 프로그램하여 사용할 수 있으며 컴퓨터와 연결하여 프로그램하고 모니터 할 수 있는 기능을 가지고 있다.에서 여러 가지 프로그램방식을 제안하고 있는데 직접 수치 입력방식은 위치의 좌표 데이터를 직접 연산에 의하여 지정할 수 있는 방법이며 좌표 동되어지는 모터로 구성이 된다.에 산업용으로 상용되고 있는 제품을 예로 하여 구성을 나타내었다. 에서 상위 제어기와 서보 드라이버 혹은 스텝핑 모터 드라이버를 연결하고 그 하위에 서보 모터와 스테핑 모터를 연결한 구성예를 보였다. 그림과 같이 제어기, 드라이버 그리고 모터를 구성하면 모션 제어를 위한 기본적인 구성이 됨을 알 수 있다.여기서 PLC 등을 사용하여 모션 제어기의 상위 제어기를 구성하는 경우가 있는데 이것은 다중 처리 및 복잡한 I/O Sequence를 가지지 않는 한 모션 제어기의 입출력기능으로 PLC의 기능을 대신하여 제어할 수 있다. 모션 제어시스템의 구성에서 점선으로 표시된 PC, PLC 등은 일반적으로 모션 제어기의 상위로 HOST 제어가 필요한 경우 사용을 하게 된다. 그러나 거의 모든 제어의 응용에서 모션 제어기의 Panel을 통하여 제어가 가능하다.또한 사용자 인터페이스는 사용자의 기능에 따라 제어 Panel을 제작할 경우 사용하게 되고 이것은 제어기의 Panel을 통하여 제어할 수 있는 일반적인 기능을 별도의 조작 Panel을 구성할 경우 사용하게 된다. 에서 제어를 위한 연결상태를 보면 과 로 나타낼 수 있다.스텝 모터와모션 제어기와의 연결에서 보는 바와 같이 제어기와 스텝 모터 드라이버 및 스텝 모터의 연결은 비교적 간단하게 구성할 수 있다. 그림에서 펄스선의 연결과 모터의 연결만으로 스텝 모터의 구동을 위한 배선작업이 완료된 것인데, 이때 주의할 것은 펄스선의 연결은 비교적 높은 주파수의 펄스열이 인가되는 선이므로 두 선씩 꼬아서(Twist-pair) 배선하도록 한다.이렇게 간단히 배선이 가능한 것은 앞에서 설명된 것과 같이 스텝 모터는 인가되는 펄스수에 비례하여 회전각이 주어지기 때문에 정해진 펄스열을 공급하면 회전각을 알 수 있게 된다. 스텝 모터의 특성상 이송중 탈조가 발생할 수 있는데, 이것은 모터의 회전축에 엔코더를 부착하여 Feedback함으로 제어기에서 최종 도착점의 위치를 보상할 수 있는 기능을 이용하여 보 다 하여야 한다. 서보 모터 드라이버는 서보 모터를 PWM 구동하기 위하여 수십 KHz의 주파수로 고압의 전압을 스위칭하기 때문에 상당한 스위칭 노이즈를 발생하므로 배선에 있어서 특히 주의하여야 한다.에서 서보 모터와 드라이버의 배선을 생략한 것은 제조자에 따라 매우 다양하게 나타나기 때문에 실제 어느 한 모델을 설정하기 어렵다.그러나 일반적으로 서보 모터와 드라이버의 연결을 모터에 공급하는 전력선과 모터의 회전자에 붙어 있는 엔코더의 신호선을 드라이버와 연결하도록 되어 있다.4. 모션 제어기의 위치 제어일반적으로 모션 제어기의 위치를 제어하기 위한 방법은 펄스열의 제어를 통하여 위치명령을 모터 드라이버로 주어짐으로 수행하고 있는데, 모션 제어기에서 사용자 프로그램을 실행할 때에도 위치 제어에 대한 명령은 다음에 설명되는 것과 같이 연산되어 펄스열로 출력되어진다.모션 제어기에서 스테핑 모터와 서보 모터의 위치연산의 방법은 다소 차이가 난다. 왜냐하면 스테핑 모터의 특성상 고속의 운전중에 공급되는 모션 제어 펄스의 주파수가 미세하게나마 진동을 하면 그 순간 바로 탈조 회전력을 잃어버리기 때문에 스텝 모터의 제어는 속도 제어에 기본은 둔 위치 제어를 구성하여야 한다.그러나 서보 모터의 경우에는 고속의 펄스열에서 미세하게 주파수의 변동이 나타나더라도 모터의 회전 관성과 이를 서보 드라이버 내부의 제어 이득에 의하여 실제 모션의 출력에는 별다른 영향을 미치지 못하게 된다. 따라서 서보 모터의 경우 위치 제어는 Sampling Time에 의한 위치 제어방법을 구현하여 사용하고 있다.이와 같은 이유로 스텝 모터의 회전중에 이송 편차를 보상하기가 어렵고, 따라서 Feedback 제어를 구현하기 어렵게 된다. 그리고 몇몇 제조사의 PLC 위치결정 Unit 혹은 서보 모터를 기준으로 개발된 모션 제어기는 사실상 스텝 모터를 고속에서 구동하기 어렵게 된다. 또한 스텝 모터 전용으로 개발되어진 모션 제어기는 비교적 낮은 주파수의 제어만을 할 수 있기 때문에 엔코더 분해능이 높은 서보문이다.
유동 가시화란?Aerodynamic와 수력학의 역사를 보면 거기에서 찾을 수 있는 하나의 큰 관심거리로 유동의 가시화가 있다. 복잡한 유동의 가시화는 우리가 유체의 운동 현상의 이해를 증진시키는 역할을 수행한다.1.가시화의 역할2.관심물체의 가시화하기3.유동가시화에서 어떤 알려진 방법을 선택하고 해석할 때 중요한 고려사항4.유선의 가시화는 연구에서5.유동 가시화의 역사SMOKE1.연기의 유용성연기는 안전하게 발생 시킬수 있고 또한 필수적으로 가볍고 흩뿌려지는 성질을 가져야 한다. 또한 연기는 풍동에 나쁜 영향을 주지않는다.바람직한 것은 완전히 질적으로는 연기가 무독성이진 않지만 실험주에 발생될 수 있는 화재의 염려가 적다.2.연기로 쓰여질 수 있는 물질의 조건많은 물질은 대게 size가 1 m 이하이다.담배 연기: 0.01∼0.2 mrosin(송진에서 테레빈유를 증유하고 남은 잔류물) smoke:0.01∼1.0 moil smoke:0.3∼1.0 m문제는 위의 물질은 모든 입자가 유동을 따라 가기에 너무 작다는 것이다.예로 수증기는 보통 1~50 m 이다.또한 문제로, 입자의 light scattering ability는 유동에 어떤 구속조건을 주게 된다.→ particles는 0.15 m 이상이야 충분히 유동장에서 scattering 된 것을 볼수 있다.resin(송진)등을 태우거나 rosin은 발화성이 높거나 불안정하여 적합하지 않다.smoke로 적합한 것은 안정된,,, 매우낮은 온도에서 수증기가 되고 적은 발화성을 가지는 것으로 요약된다. 이중 kerosene은 particle의 size와 light scattering ability, low vaportization temperature와 low flammabilty를 갖는다.kerosene(미등유 = paraffin oil)KEROSENE (paraffin oil)특성: water-white, oily liquid, strong odorboiling range: 180∼300℃flash point: 37.7∼65.6℃autoignition temperature: 228℃PARAFFIN wax특성: white translucent, odorlessdensity: 0.88∼0.915melting point:47∼65℃flash point: 198℃autoignition temperature: 245℃AEROSOL연기와 비슷한 물질로 구성은 가스로 교질상태로 떠있는 particle이다.이것에 관심을 두는 학문은 meteorology, air pollution, cloud chambers, smlikes, 연료의 연소, 교질 화학등이다.이것 또한 작은 미립자로 유동 가시화에 사용 될 수 있고 실험에 만족되면 smoke와 같거나 비슷한 형태의 유동 양상을 보여 준다.박리(du/dy)=0 인점 고체 경계면에서의 점, ( dp/dx) =0 이면 유동은 박리가 없다.bluff body에서 쉽게 일어난다. bluff body의 유동에서 경계층외부의 유동은 압력힘과 유체의 운동량이 균형을 이루지만, bluff body의 유동의 반대편에서 속도의 감소는 운동량의 감소이고 따라서 압력이 증가 된다.. 이 경우 경계층 내에서 유동은 압력과 점성력을 더한 것이 운동량과 균형을 이루게 된다.bluff body 앞은 경계층의 성장과 같은 방향으로 유동이 흘러 가므로 압력은 떨어져서 뒤쪽과는 상황이 다르다. 뒤쪽은 압력이 증가하고 이것은 곧, 유체가 압력에 대한 운동량을 교환해야하는 상황이다.(→압력에 대해 상대적으로 운동량이 작아서 상승한 압력을 멀리 보낼수 없다.) 이때 뒤쪽의 압력은 유동의 흐름을 멈추게 하거나 그 방향을 반대로 할 만 큼 크다.그래서 , bluff body 뒤의 경계층은 고체 표면에서 박리되고 후류를 형성한다.Fluid mechanics measurements, 2nd, Richard J. Goldstein; Taylor & Francis, 1996Encyclopedia physics & mechanics,; McGrawhill,Introduction to fluid mechanics, forth edition. Rober.w.Fox/ Alan T. McDonald최신 이화학 대사전, 김학제외 3인 ; 법경 출판사유체역학, Philip M. Gerhart; 반도 출판사,1993kerosene을 이용하여 여러 형상에 대하여 유동의 가시화를 통해 유동선 확인과 물리적 이해를 하였다.DISCUSSION도 같이 하였습니다.1. 실험과정- kerosene oil을 태워 유동 가시화를 할 수 있는 장비 -fan - 유동을 일으킨다.실험장치- kerosene oil을 태우고 smoke가 일정한 공간에 갇혀있게 한다.(외부차단)외부의 흐름 유입은 불규칙하고 수시로 변동되는 운동량을 가지고 있다.덕트 - smoke를 외부로 유출- 우리가 관심을 두는 형상을 준비 -원형 실린더: 형상항력을 일으키는 압력에 따른 유동선의 모양과 voltex,, wake 본다.익형: B.E에서 속도차로 인해 upper와 lower에서 일어나는 압력에 따른 유동.자동차: 실제는 차 밑은 닫힌 유동으로 생각되나(바닥과 차 밑부분) 마찰에 따른 경우.원형 단면을 가진 판: bluff body에서 거동.복잡한 형상을 가진 것: 난류가 빨리 발생되나? 알아 본다.. 위의 경우에 상대적으로 보아a. 먼저 관심을 갖는 형상의 표면을 원하는 정도의 조도를 갖도록 brush하거나 사포를 이 용해 상대조도를 높인다.b. 형상이 smoke의 유동에 대한 방향을 결정한다.예로, air foil, 익형인 경우에 attack of angle의 값을 바꾸어서 비교한다.→ angle의 변화 는 즉, 압력의 차가 변화시키는 것을 말한다.c. kerosene oil을 태운다. kerosene의 boil range: 180∼300℃ 이지만, 실험중에 야기되서 는 안되는 안전사고와 우리는 smoke를 원하지 fire를 원하지 않는다.따라서, autoignition temperature: 228℃이므로 이 온도 이하에서 kerosene oil을 태운고, 실험한다.
![[기계공학] 제어기](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2002/08/05/data1121089-0001.jpg)
