아낌없이 주는 나무

다. 기본 제어 동작

  ① 초기상태에서 시작 스위치(PB1)를 ON-OFF하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

라. 응용 제어 동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 연속동작 스위치(PB2) 및 연속정지 스위치(PB3)를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 하고 연속정지 스위치를 ON-OFF하면

         실린더는 전부 후진한 후 정지합니다.

  ② 카운터와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

   ㉠ 연속 사이클 횟수를 5회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

   ㉡ 연속사이클이 완료되면 램프가 점등되도록 회로를 구성합니다.

  ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter-out) 방법에 의해 조정합니다.

​

【 문제 풀이 】​

​

1. 기본 제어 동작

  ▣ 먼저 설계 도면의 오류를 찾기 위하여 변위 단계 선도에 동작 상황과 시작신호를 표기하고 제어회로에서 알기 쉬운

       솔레노이드의 동작 상황을 표시합니다.

이제 각 단계별 동작 상황을 확인하면서 오류를 찾아 보도록 하자.

초기 상태는 릴레이 코일 K1 ~ K4 가 모두 직렬로 a접점이 연결되어 있어 소자된 상태로 보인다.

그런데 PB1을 한번 눌렀다 떼어 1사이클을 진행하면 릴레이 코일 K4는 자기유지 된 상태이고

릴레이 코일 K4는 K1 b접점으로 자기 유지가 해제되므로 릴레이 코일 K4는 자기된 상태에 있게 된다.

​

첫번째 동작, 시작 버튼 PB1을 누르면 근접 스위치 S1은 접선되어 있고 K4 a 접점과 K2 b접점으로

직렬로 K1에 연결되어 있다.

K4 a접점으로 인해 릴레이 코일 K1이 여자되지 않는다. 무언가 이상하다.

K4 a접점을 K4 b접점으로 바꾸거나 없어야 한다.

K1이 여자되면 K1 a접점으로 병렬로 연결되어 자기 유지되고

두번째 동작 시작준비를 하며 솔레노이드 Y1과 K1 a접점이 직렬로 연결되어

Y1을 ON시켜 A실린더를 전진 시킨다.

​

두번째 동작, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2에 접촉하면 S2와 직렬로 K2 a접점, K4 b접점 그리고 릴레이 코일 K3가 연결되어 있다. 두번째 동작을 위한 릴레이 코일은 K2이므로 릴레이 코일이 잘못 연결되어 있다.

근접 스위치 S2와 리밋 스위치 LS2가 바꾸어야 한다. 근접 스위치 S2가 ON 되면 릴레이 코일 K2가 여자되면 K2 b접점으로 전단계 자기유지를 해제하고 K2 a접점으로 다음 단계 시작 준비를 하고

K2 a 접점으로 솔레노이드 Y3작동시켜 B실린더를 전진시킨다.

​

세번째 동작, B실린더가 전진을 하여 리밋 스위치 LS2를 치면 K2 a접점, K4 b접점과 직렬로 릴레이 코일 K3가 작동하게 되고 K3 b접점으로 전단계 자기유지를 해제하고

K3 a접점으로 다음 단계 시작준비를 하고 또한 솔레노이드 Y4에 직렬로 연결되어 Y4가 작동하여 B실린더를 후진시킨다. 솔레노이드 Y3, Y4는 양솔레노이드 이지만 K3 b접점으로 전단계 자기유지를 해제하였으므로

후진 동작은 정상적으로 작동한다.

​

네번째 동작, B실린더가 후진을 하여 LS1↑을 누르면 스위치가 ON되고 K3 a접점과 K1 b접점과 릴레이 코일 K4와 직렬로 연결되어 릴레이 코일 K4가 여자되고 K4 a접점으로 자기유지하고 K4 b접점으로 전단계 자기유지를 해제하고

솔레노이드 Y2를 작동시켜 A실린더를 후진시킨다.

Y1, Y2도 양솔레노이드이지만 K2 b접점으로 K1의 자기유지가 해제된 상태이므로 A실린더는 정상적으로 후진을 한다.

​

이상의 내용을 정리하면 다음과 같다.

2. 응용 제어 동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 연속동작 스위치(PB2) 및 연속정지 스위치(PB3)를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 하고 연속정지 스위치를 ON-OFF하면

         실린더는 전부 후진한 후 정지합니다.

  ② 카운터와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속 사이클 횟수를 5회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

    ㉡ 연속사이클이 완료되면 램프가 점등되도록 회로를 구성합니다.

  ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter-out) 방법에 의해 조정합니다.

​

<풀이>

응용 제어 동작은 먼저 공기압의 기계제어 동작을 먼저 푼다고 하였다.

  ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter-out) 방법에 의해 조정합니다.

를 먼저 풀어 보자.

위와 같이 배기 교축 밸브를 전 · 후진 측에 설치하면 된다.

  ① 연속동작 스위치(PB2) 및 연속정지 스위치(PB3)를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 하고 연속정지 스위치를 ON-OFF하면

         실린더는 전부 후진한 후 정지합니다.

를 풀어 보자.

연속동작 회로는 연속동작 시작은 PB2 a접점을 이용하여 별도의 릴레이 코일 K5를 여자시키고 이를 자기 유지시키고

K5 a접점으로 당초 시작 버튼 PB1을 자기유지 시켜 PB1을 계속하여 누르는 것과 같은 효과를 내도록 하면 된다.

연속 동작 정지 제어회로는 PB3 b접점을 릴레이 코일 K5와 직렬로 접속하여

연속 동작 릴레이 코일인 K5를 소자 시키도록 하면 된다.

​

이제 마지막 응용 제어 동작 회로

  ② 카운터와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속 사이클 횟수를 5회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

    ㉡ 연속사이클이 완료되면 램프가 점등되도록 회로를 구성합니다.

를 풀어 보도록 하자.

카운터가 나오면 연속동작과 set과 reset 을 고려해야 한다.

먼저 카운터 접점이 1C인 경우

카운터가 K5 a접점 및 K4 a접점과 직렬로 연결된 것은 K4가 작동한 개수를 세라는 의미와

연속 동작이 아닌 것을 카운팅 (K5 a접점)하라는 의미가 있다.

카운터 1C인 경우는 C a접점과 C b접점 2개의 릴레이 접점이 필요하므로

릴레이 코일을 추가로 (K7)을 설치하여 릴레이 접점 부족을 해소한다.

​

다음으로 카운터 접점이 2 ~ C인 경우

카운터 접점이 2개 이상이므로 C b 접점으로 카운팅이 완료되는 회로를 정지시키고

C a접점으로는 카운팅이 완료되면 Lamp를 점등하도록 한다.

​

#카운터 #릴레이 #접점 #제어회로 #리밋스위치 #근접스위치 #유량제어밸브 #공기압회로 #변위단계선도 #설비보전기사 #설계 #미터아웃 #교축배기밸브

다. 기본제어동작

  ① 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

라. 응용제어동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

② 시작스위치(PB1) 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 회로(반드시 회로를 구성하고

     잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

  ㉠ 연속동작 스위치(PB2)를 누르면 연속 사이클로 계속 동작합니다.

  ㉡ 연속사이클 횟수를 3회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

  ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치를 누르면 실린더 A는 전진, 실린더 B는 후진하여 정지하고, 카운터는 초기화되도록

        합니다.

  ㉣ 비상정지 스위치 해제 시 실린더가 초기화되도록 합니다.

③ 실린더 A는 후진속도는 3초, B는 전진속도는 5초가 되도록 교축(meter-out)회로를 구성하여 조정 합니다.

【 문제 풀이 】

​

1. 기본 제어 동작

  ▣ 기본 제어 동작 회로의 오류를 찾기 위해 우선 변위 단계 선도와 제어회로에서 동작을 쉽게 알 수 있는 솔레노이드에

       동작 상황을 표기해 보자.

제어 회로의 오류를 찾아 보도록 하자. 먼저 초기 상태를 확인해 보자.

먼저 각 릴레이 코일 K1 ~ K4를 살펴 보면 모두 a접점으로 연결되어 있어 모든 릴레이 코일이 소자되어 있고

따라서 솔레노이드 Y1 ~ Y3도 OFF 되어 있는 상태이다.

그런데 공기압 회로도를 보면 리밋 스위치 LS1이 눌러져 있으므로 LS1의 눌러져 있음 표시를 하여야 한다.

첫번째 동작, 시작 신호인 PB1을 누르면 PB1와 K5 a접점, K2 b접점이 릴레이 코일 K1과 직렬로 연결되어 있고

LS1이 눌러져 있으므로 릴레이 코일 K5가 여자되어 있으므로 K5 a접점이 붙어 있게 되고

릴레이 코일 K1이 여자된다.

릴레이 코일 K1이 여자되면 K1 a접점에 의하여 자기유지와 릴레이 코일 K3의 시작 준비가 되는데 이것도 이상하다.

K1 a접점으로 K3의 시작 준비를 할 필요는 없는 것 같다.

솔레노이드 Y1와 직렬로 연결된 K1 a접점으로 인하여 Y1이 작동되고 A실린더는 전진을 하게 된다.

​

두번째 동작, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2와 접촉하면 K3 b접점 (Normal close, Normal cross)으로

K2에 직렬로 연결되어 있으므로 릴레이 코일 K2가 여자되고 K2가 여자되면 K2 b접점으로 이전 단계 K1의 자기유지를

해제하고 K2 a접점으로 자기 유지하고 두번째 동작 A실린더를 후진시켜야 하는데

이미 K2 b접점으로 이전단계 릴레이 코일 K1을 소자시켜 솔레노이드 Y1을 OFF시켰으므로 B실린더는 후진을 하게 된다.

​

세번째 동작, A실린더가 후진을 하여 근접 스위치 S1과 접촉하면 K1 a접점과 K4 b접점으로 릴레이 코일 K3과 직렬로 연결되어 있다. K1 릴레이 코일은 K2가 여자될 때 자기유지가 해제되어 소자된 상태이므로 K1 a접점은 open된 상태이다.

K1 a접점을 K2 a접점으로 바꾸어야 한다. 릴레이 코일 K3가 여자되면 K3 a접점으로 자기유지하고

K3 b접점으로 이전 단계인 K2의 자기유지를 해제하고 솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K3 a접점으로 Y2를 ON 시켜

실린더를 전진시킨다.

​

네번째 동작, B실린더가 전진을 하여 리밋 스위치 LS2를 누르면

K5 b접점과 직렬로 릴레이 코일 K4연 결되어 K4를 여자시킨다. K4가 여자되면 K4 a접점으로 자기 유지시키고

K4 b접점으로 이전 단계 릴레이 코일 K3 의 자기유지를 해제하고

K4 a접점으로 솔레노이드 Y3를 ON시켜 B실린더를 후진시킨다. Y2, Y3는 양솔레노이드 이지만

K4 a접점으로 릴레이 코일 K3의 자기유지를 해제시켰으므로 정상적으로 B실린더가 후진을 한다.

​

마지막 연속동작 준비, B실린더가 후진을 하여 리밋 스위치 LS1을 누르면

릴레이 코일 K5가 여자되고 K5가 여자되면 K5 b접점으로 이전 단계 릴레이 코일 K4의 자기유지를 해제하고

K5 a접점으로 다음 단계인 첫번째 동작 시작준비를 한다. 동작에 이상이 없다.

​

이상의 동작상황을 회로도로 나타내면 다음과 같다.

2. 응용 제어 동작

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

 ② 시작스위치(PB1) 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 회로(반드시 회로를 구성하고

      잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

   ㉠ 연속동작 스위치(PB2)를 누르면 연속 사이클로 계속 동작합니다.

   ㉡ 연속사이클 횟수를 3회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

   ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치를 누르면 실린더 A는 전진, 실린더 B는 후진하여 정지하고, 카운터는 초기화되도록

        합니다.

   ㉣ 비상정지 스위치 해제 시 실린더가 초기화되도록 합니다.

 ③ 실린더 A는 후진속도는 3초, B는 전진속도는 5초가 되도록 교축(meter-out)회로를 구성하여 조정 합니다.

​

<풀이>

응용문제는 먼저 공기압의 기계적인 응용문제를 먼저 풀라고 하였다.

  ③ 실린더 A는 후진속도는 3초, B는 전진속도는 5초가 되도록 교축(meter-out)회로를 구성하여 조정 합니다.

를 먼저 풀어 보자.

위와 같이 meter-out 밸브를 A실린더 전진시, B실린더 전진시 배기측에 설치하고 압력을 조절하여

속도를 3초, 5초가 되도록 조정을 하면 된다.

​

이제 다음 문제로

  ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

를 풀어 보자.

위 변위단계 선도와 같이 A실린더가 후진하여 근접 스위치 S1과 접촉하면 타이머를 가동시키고

3초 후에 B실린더가 전진하도록 솔레노이드 Y2를 ON 시키면 된다.

이제 마지막으로

② 시작스위치(PB1) 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 회로(반드시 회로를 구성하고

     잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

  ㉠ 연속동작 스위치(PB2)를 누르면 연속 사이클로 계속 동작합니다.

  ㉡ 연속사이클 횟수를 3회로 설정하고 그 사이클이 완료된 후 정지하여야 합니다.

  ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치를 누르면 실린더 A는 전진, 실린더 B는 후진하여 정지하고, 카운터는 초기화되도록

       합니다.

를 풀어 보자.

이번 문제는 동작 3가지를 추가하는 내용이다. 먼저 연속동작이 되도록 하고,

연속동작은 3회로 카운터를 설치하고 비상 정지 스위치를 누르면 A실린더는 전진, 실린더 B는 후진하여

정지하는 제어 회로이다.

연속동작은 PB2 a접점으로 릴레이 코일을 추가하여 PB1을 자기 유지를 하고 연속동작 3회를 위해 카운터를 설치하고,

비상정지를 위해 별도의 전원선을 설치하여 비상스위치는 EMG b접점으로 별도의 릴레이 코일을 작동 시켜

평상시 a접점으로 전원을 공급하고 비상 정지 스위치를 눌렀을 때 b접점으로 A실린더 전진과 B실린더를 후진시킨다.

위 회로에서는 카운터의 리셋을 PB2로 할 수 있도록 구성하였다.

​

#카운터 #타이머 #비상정지회로 #설비보전기사 #공기압 #제어회로 #자기유지 #릴레이

#시작준비 #접점 #유량제어밸브 #미터아웃 #체크밸브

다. 기본제어동작

① 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

② 변위-단계선도

라. 응용제어동작

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

① 연속동작 스위치(PB2) 및 연속정지 스위치(PB3)를 추가하여 다음과 같이 동작하도록

합니다.

㉠ 연속동작 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 하고

연속정지 스위치를 ON-OFF하면 실린더는 전부 후진한 후 정지합니다.

② 전기 카운트와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

㉠ 연속 작업이 시작되면 변위-단계선도와 같은 사이클을 5회 반복한 후 정지하여야

합니다.

㉡ 연속작업 완료와 동시에 램프가 점등 되어야 합니다.

③ 실린더 A의 전·후진 속도와 실린더 B의 전·후진 속도를 조절할 수 있도록 배기 교축

(meter-out) 회로를 추가합니다

​

【 문제 풀이 】

​

1. 기본 제어 동작

  ▣ 기본 제어 설계 도면의 오류를 찾기 위하여 먼저 변위 단계선도의 작동 상황과 제어 회로에서 실린더의 동작 상황을

       쉽게 알 수 있는 솔레노이드 밸브의 동작상황을 확인합니다.

이제 동작 단계별로 설계도면에 오류가 어디에 있는지 확인해 보자.

초기 상태를 보면 모든 릴레이 코일 K~K4가 a접점 (Normal open)으로 연결되어 있으므로

K1 ~ K4 모두 소자(OFF)되어 있는 상태에 있다.

이제 시작 버튼 PB1을 눌러 보자. PB1 a접점과 LS1 (눌러져 있고)과 K4 b접점 (Normal close, Normal cross)이 직렬로

K1에 연결되어 있으므로 K1이 여자되고 K1 a 접점으로 자기 유지되며

솔레노이드 Y1이 K1 a접점, K3 b접점과 직렬로 전원선에 연결되므로 Y1이 작동하게 되고

A실린더는 전진하게 된다. 첫번째 동작 단계는 이상이 없다.

​

두번째 단계, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2에 접근하면 S2가 ON 되고

릴레이 코일 K2가 직후 단계 시작 준비 접점이 K1 a접점과 직렬로 연결되어 K2가 여자되고

K2 a접접과 병렬로 연결되어 있으므로 자기유지가 되며

솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K2 a접점에 의하여 Y2가 ON되고 A실린더가 후진하게 한다.

그런데 Y1과 Y2는 양솔레노이드로 Y2가 작동할 때 Y1도 작동하고 있으므로 정상적으로 작동되지 않는다.

따라서 Y2가 작동할 때 Y1은 OFF가 되도록 해야 한다.

Y1에 직렬로 연결된 K3 b접점을 K2 b접점으로 바꾸어 주어야 한다.

K2 a접점은 릴레이 코일 K3와 직렬로 연결되어 다음 단계 시작준비를 한다.

​

세번째 동작, A실린더가 후진을 하여 근접 스위치 S1과 접촉하면

직후 단계 시작 준비 접점인 K2 a접점과 직렬로 릴레이 코일 K3에 연결되므로 K3가 여자되고

이는 K3 a접점과 이전단계 자기유지 해제접점인 K4 b접점과 직렬 연결된 것과 병렬로 연결되어 자기 유지되고

K3 a접점은 릴레이 코일 K4와 직렬로 연결되어 다음 단계 시작준비를 한다.

또한 K3 a접점은 솔레노이드 Y3와 직렬로 연결되어 Y3를 ON 시키고 B실린더를 전진시킨다.

세번째 동작은 문제 없다.

​

네번째 동작, B실린더가 전진을 하면 리밋 스위치 LS2를 치게 되고

LS2 a접점이 붙게 되어 릴레이 코일 K4가 여자되고

K4 b접점으로 이전 단계 자기유지가 해제되어 릴레이 코일 K3가 소자되도록 하고 있는데

K4 b접점이 첫번째 동작 제어에도 있어 K4가 여자되면

첫 단계 부터 마지막까지 (K1 ~ K4) 릴레이 코일이 소자되므로

이전단계 자기유지 해제는 필요없게 되어 중복되고 있다.

​

이상의 내용을 정리하면 다음 회로도와 같이 정리할 수 있다.

다음으로 연속동작 문제인

  ① 연속동작 스위치(PB2) 및 연속정지 스위치(PB3)를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 하고

         연속정지 스위치를 ON-OFF하면 실린더는 전부 후진한 후 정지합니다.

를 풀어 봅시다.

연속동작은 PB1을 계속 눌러 주는 것과 같은 회로를 만들어 주는 것으로

연속 동작 스위치 PB2와 연속 동작 정지 PB3로 연속동작을 만들어라 하였으므로

이들 스위치로 별도의 릴레이 코일을 만들어 추가된 릴레이 코일 a접점으로 PB1과 병렬로 연결하면

연속동작이 완성되게 됩니다.

이제 마지막 응용 문제를 풀어 봅시다.

  ② 전기 카운트와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    ㉠ 연속 작업이 시작되면 변위-단계선도와 같은 사이클을 5회 반복한 후 정지하여야 합니다.

    ㉡ 연속작업 완료와 동시에 램프가 점등 되어야 합니다.

를 풀어 봅시다.

카운터가 나오면 연속동작을 생각하라고 하였고 Set과 Reset을 생각해야 합니다.

그런데 카운터 릴레이의 출력이 1C~4C인 것이 있고

위 문제를 해결하기 위한 카운터 릴레이 접점은 C a접점과 C b접점이 있어 1C의 경우은 접점이 하나 밖에 없어

별도의 릴레이 코일을 만들어야 하므로 1C의 경우와 2~4C의 경우는 결선하는 하는 방법이 다르므로

이를 나누어서 풀어 봅시다.

먼저 카운터가 1C인 경우의 제어회로를 구성하여 보자.

이제 카운터의 접점이 2개 이상인 2~4C의 경우 제어회로를 구성해 보자.

여기서 카운터는 스위치 ON-OFF의 횟수를 세는 기능을 한다.

카운터는 Set하는 숫자까지 카운팅을 하며 카운터는 on-delay 타이머 처럼 카운팅 하는 동안에는 ON 되지 않고

카운팅을 완료하면 ON되는 소자라고 보면 된다. ON이 되면 릴레이 코일과 같은 역할을 한다.

따라서 재시작하려면 리셋을 해주어야 하는데 이 PB2를 누르면 카운터가 꺼지고 초기화 되고

셋팅을 다시 해 주어야 한다.

​

#리셋 #카운터 #타이머 #릴레이 #솔레노이드 #제어회로 #공기압 #설비보전기사 #리밋스위치 #유량제어밸브 #배기교축회로 #미터아웃

다. 기본제어동작

  ① 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

라. 응용제어동작

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

② 연속스위치와 비상 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

  ㉠ 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 합니다.

  ㉡ 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진되어야 합니다.

  ㉢ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

③ 실린더 A의 전·후진 속도와 실린더 B의 전 · 후진 속도를 조절할 수 있도록 배기공기 교축(meter-out)회로를 추가합니다.

​

【 문제 풀이 】

​

1. 기본 제어 동작 오류 수정

▣ 기본 제어 동작의 설계 오류를 찾기 위하여 먼저 변위단계선도 및 솔레노이드 밸브의 

      동작 상황을 설계 도면에 표기합니다.

이제 동작 상황을 하나씩 체크해 보자.

먼저 초기 상황을 점검해 보면 릴레이 코일 K1 ~ K4가 모두 소자되어 있다.

시작 신호 PB1을 누르면 PB1과 직렬로 연결된 근접 스위치 S2가 접점이 열려 있어 릴레이 코일 K1이 작동되지 않는다.

근접 스위치 S2를 S1으로 바꾸어야 한다.

그러면 릴레이 코일 K1이 여자되고 K1 a접점과 직렬로 연결된 K4 b접점에 의하여 자기 유지되고

K1이 첫단계 작업 A실린더를 전진시켜야 하므로 솔레노이드 Y1과 직렬로 연결된 K1 a접점에 의하여 Y1이 작동하여

A실린더는 전진을 한다.

두번째 동작, A실린더가 전진하여 근접 스위치 S2가 붙고 S1은 떨어지는데 두번째 제어회로에 S1가 있으므로 작동이

안된다. S1을 S2로 고쳐야 한다.

이렇게 하면 다음 단계 시작준비 K1 a접접과 이전 단계 자기유지 해제 K3 b접점에 의하여 K2가 여자되고

K2는 K2 a접점에 의하여 자기유지되고 솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K2 a접점에 의하여 Y2가 ON되고

실린더 B가 전진한다.

세번째 동작, 실린더 B가 전진하면 LS2를 치게 되고

다음 단계 시작준비 K2 a접접과 이전 단계 자기유지 해제 K4 b접점에 의하여 K3가 여자되고

K3는 K3 a접점에 의하여 자기유지되고 솔레노이드 Y3와 직렬로 연결된 K3 a접점에 의하여

Y3가 ON되고 실린더 B가 후진을 한다. 이 제어회로는 이상이 없다.

네번째 동작, 실린더 B가 후진을 하여 LS1을 누르게 되면

다음 단계 시작준비 K3 a접접과 이전 단계 자기유지 해제 접점 K2 b접점(한단계 늦은 접점으로 해도 됨)에 의하여

릴레이 코일 K4가 여자되며 릴레이 코일 K4가 여자되면 K4 b접점에 의하여 K1 ~ K4까지 자기유지가 해제되고

초기화가 진행되어야 하는데 이렇게 되려면 K4의 자기유지를 해제하려면

자기 유지 연결선을 K3 a접점과 K2 b접점 사이로 연결해야 한다.

이를 정리하면 아래와 같다.

2. 응용 동작 풀이

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

 ② 연속스위치와 비상 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

   ㉠ 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 합니다.

   ㉡ 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진되어야 합니다.

   ㉢ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

 ③ 실린더 A의 전·후진 속도와 실린더 B의 전·후진 속도를 조절할 수 있도록 배기공기 교축(meter-out)회로를 추가합니다.

<문제풀이>

 ▣ 응용 문제 풀이는 먼저 공기압의 기계적인 동작을 먼저 풀이한다.

   ③ 실린더 A의 전·후진 속도와 실린더 B의 전·후진 속도를 조절할 수 있도록 배기공기 교축(meter-out)회로를

        추가합니다.

를 먼저 풀이한다.

다음으로

① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

를 풀어 보자.

변위 단계 선도를 살펴 보면 A실린더가 전진한 후 5초 후에 B실린더가 전진을 한다.

이를 구현하기 위해서는 B실린더 시작 신호 S2를 타이머와 연결하면 된다.

마지막 응용동작으로

 ② 연속스위치와 비상 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

   ㉠ 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 사이클로 동작되어야 합니다.

   ㉡ 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진되어야 합니다.

   ㉢ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

를 풀어 봅시다.

연속동작은 PB1을 계속 누르는 것과 같으므로 PB1을 자기 유지 시키는 것이고

비상 정지 스위치는 기존 전원에서 새로운 전원으로 연결하되 비상 정지 스위치도 작동될 수 있도록 하는 것이다.

또한 양솔레노이드 밸브가 있는 경우에는 해당 실린더를 후진 시키는 조치가 필요하게 된다.

위 내용을 설계 도면에 나타내 보자.

A실린더는 편솔레노이드로 작동이 되므로 비상 정지 스위치가 눌러지면 Y1이 소자되고

스프링에 의해 실린더 A의 작업이 진행되도록 공기밸브가 작동되므로 별도의 실린더 후진작업이 필요하지 않다.

​

#솔레노이드 #비상정지 #공기압 #제어회로 #실린더 #급속배기밸브 #교축밸브 #미터아웃 #미터인 #meter-in #meter-out #설계 #타이머

다. 기본제어동작

  ① 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

라. 응용 제어 동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 기본제어 동작이 5회 연속으로 이루어진 후 정지하도록 카운터를 제어합니다.

    ㉠ 5회 연속 사이클 완료한 후 리셋 스위치(PB2)를 ON-OFF하여야 재작업이 이루어지도록 합니다.

  ② 비상 스위치(푸시버튼 잠금형)를 추가하여 다음과 같이 동작이 되도록 합니다.

    ㉠ 실린더 A, B가 전진 및 후진동작을 하더라도 비상 정지신호가 있을 때에는 모두 후진을 완료한 후 정지합니다.

    ㉡ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

  ③ 실린더 A, B에 일방향 유량제어밸브를 미터 아웃 속도제어로 추가 설치하여 실린더 A의 전진속도는 2초, 실린더 B의

       후진속도는 3초가 소요 되도록 조정합니다.

​

【 문제풀이】

​가. 먼저 기본동작 풀이를 합니다.

  ▣ 변위단계선도의 동작 상황을 표시하고 쉽게 알 수 있는 솔레노이드의 동작상황을 표시 합니다.

▣ 이제 각 단계 마다 제어회로가 맞게 구성되었는지 확인합니다.

먼저 초기 상태를 확인해 보면 근접 스위치 S1이 ON되어 있고 리밋 스위치 LS1이 눌려져 있으므로 전원 파워가 ON되면 릴레이 코일 K4만 ON되고 나머지 릴레이 코일 K2, K5, K6, K7은 모두 OFF 상태에 있다. 이런 초기 상태에서 시작 버튼 PB1을 누르면 K5 b접점, K4 a접점, K7 b접점은 모두 붙어 있으므로 릴레이 코일 K2가 ON되고 자기 유지되며 솔레노이드 Y1를 ON시켜 A실린더를 전진시켜야 하는데 K2 a접점과 직렬로 연결된 K5 a접접, K4 b접점 모두 Open 되어 있어 Y1이 작동되지 않는다. 2개 접점 모두 문제가 있다.

두번째 동작, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2와 접촉하면 릴레이 코일 K5가 여자되고 자기 유지되며 솔레노이드 Y1를 OFF시켜야 하는데 K5 a접점으로 되어 있다. K5 a접점은 b접점이 되어야 Y1을 OFF 시킬 수 있다.

세번째 동작, A실린더가 후진을 하여 S1에 접촉하면 K5 a접점으로 시작 준비가 되었으므로 K6를 여자 시키고 자기 유지된다. B실린더를 전진시켜야 하는데 K6 a접점으로 솔레노이드 Y2와 직렬로 연결되어 있으므로 B실린더를 전진시킬 수 있다. 정상이다.

네번째 동작, B실린더가 전진을 하여 리밋스위치 LS2를 치면 K6 a접점으로 다음 단계 시작준비가 되어 있으므로 릴레이 코일 K7에 LS2 a접점과 K6 a접점이 릴레이코일 K7과 직렬로 연결되어 있으므로 K7가 여자되고 K7 b접점으로 릴레이 코일 K5가 소자되고 K5 a접점으로 릴레이 코일 K6가 소자되며 이에 따라 솔레노이드 Y2에 직렬로 연결된 K6 a 접점이 Open 되어 B실린더는 후진을 하게 된다.

정리하면 솔레노이드 Y1에 직렬로 연결된 K5 a접점을 b접점으로 바꾸고

K4 b접점을 a 접점으로 바꾸면 되겠다.

나. 응용동작 풀이를 합니다.

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 기본제어 동작이 5회 연속으로 이루어진 후 정지하도록 카운터를 제어합니다.

   ㉠ 5회 연속 사이클 완료한 후 리셋 스위치(PB2)를 ON-OFF하여야 재작업이 이루어지도록 합니다.

 ② 비상 스위치(푸시버튼 잠금형)를 추가하여 다음과 같이 동작이 되도록 합니다.

   ㉠ 실린더 A, B가 전진 및 후진동작을 하더라도 비상 정지신호가 있을 때에는 모두 후진을 완료한 후 정지합니다.

   ㉡ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

 ③ 실린더 A, B에 일방향 유량제어밸브를 미터 아웃 속도제어로 추가 설치하여 실린더 A의 전진속도는 2초,

      실린더 B의 후진속도는 3초가 소요 되도록 조정합니다.

​

【 문제풀이】

▣ 응용 동작은 먼제 공기압의 기계적인 부분으로 먼저 풀이합니다.

즉, ③ 실린더 A, B에 일방향 유량제어밸브를 미터 아웃 속도제어로 추가 설치하여 실린더

A의 전진속도는 2초, 실린더 B의 후진속도는 3초가 소요 되도록 조정합니다.

를 먼저 풀이합니다.

이는 위 그림과 같이 미터 아웃 속도 제어 밸브를 A실린더는 전진 배기측에 B실린더는 후진 배기측에 설치합니다.

두번째로

  ① 기본제어 동작이 5회 연속으로 이루어진 후 정지하도록 카운터를 제어합니다.

    ㉠ 5회 연속 사이클 완료한 후 리셋 스위치(PB2)를 ON-OFF하여야 재작업이 이루어지도록 합니다.

를 풀이 합니다.

카운터 이야기가 나오면 두가지를 생각합니다. 먼저 카운터를 할려면 연속동작이 전제되어야 합니다.

따라서 PB1을 계속하여 누르는 것과 같은 효과를 내도록 별도의 릴레이 코일 K1을 추가하여

K1 a접점을 PB1과 병렬로 연결하여 자기유지를 시킵니다. 그리고 기존의 PB1은 K1으로 대체를 합니다.

두번째로 카운터를 설치하고 카운터는 릴레이 코일 K2 ~ K6 중에 어느 것을 해도 되나

마지막 릴레이 코일 K6 a접점으로 카운팅이 되도록 합니다.

마지막으로 PB2 a접점으로 카운터를 리셋합니다.

세번째

 ② 비상 스위치(푸시버튼 잠금형)를 추가하여 다음과 같이 동작이 되도록 합니다.

   ㉠ 실린더 A, B가 전진 및 후진동작을 하더라도 비상 정지신호가 있을 때에는 모두 후진을 완료한 후 정지합니다.

  ㉡ 비상 스위치를 해제하면 시스템은 초기화되어야 합니다.

를 풀어 봅시다.

비상 정지 신호는 별도의 전원선을 공급합니다.

양솔레노이드 밸브의 경우에는 비상 정지 스위치를 설치하면 실린더를 후진시키는 조치가 필요한데 편솔레노이드 밸브의 경우에는 전원이 차단되면 후진되어 초기화가 되므로 별도의 조치가 필요하지 않습니다.

#비상전원 #공기압회로 #PLC #제어회로 #병렬운전 #카운터 #리셋 #실린더 #미터인 #미터아웃 #연속동작 #비상정지신호 #일방향유량제어밸브 #체크밸브 #솔레노이드

1. 요구사항

  ▣ 지급된 재료 및 시설을 사용하여 아래 작업을 완성하시오.

  ▣ 작품을 제출한 후에는 재작업을 할 수 없음을 유의하여 작업하시오.

​

가. 공기압 기기 배치

  ① 공기압 회로도와 같이 공기압 기기를 선정하여 고정판에 배치하시오. (단, 공기압 기기는 수평 또는 수직 방향으로

       수험자가 임의로 배치하고, 리밋 스위치는 방향성을 고려하여 설치하시오.)

  ② 공기압 호스를 적절한 길이로 절단 및 사용하여 기기를 연결하시오. (단, 공기압 호스가 시스템 동작에 영향을 주지

       않도록 정리하시오.)

  ③ 작업 압력 (서비스 유닛)을 0.5 ± 0.05 MPa로 설정하시오.

  ④ 실린더 A 동작은 유도형 센서나 용량형 센서를 사용하고, 실린더 B 동작은 전기 리밋스위치를 사용하여 구성하시오.

  ⑤ 작업이 완료된 상태에서 압축공기를 공급했을 때 공기 누설이 발생화지 않도록 하시오.

​

나. 공기압 회로 설계 및 구성

  ① 전기 회로도 중 오류 부분은 수험자가 정정하여 기본 제어 동작을 만족하도록 시스템을 구성하시오. (단, 릴레이의

       개수가 증가되거나 감소되지 않도록 작업하시오.)

  ② 응용 제어 동작을 만족하도록 시스템을 변경하시오.

  ③ 전기 배선은 전원의 극성에 따라 +24V는 적색, -0V는 청색 (또는 흑색)의 리드선을 구별하여 사용하시오.

  ④ 작업이 완료된 상태에서 전원을 투입했을 때 쇼트가 발생하지 않도록 하시오.

  ⑤ 지정되지 않은 누름 버튼 스위치는 자동 복귀형 스위치를 사용하시오. (단, 비상정지 스위치 등 해제 동작이 필요한

       스위치는 유지형 스위치를 사용할 수 있습니다.)

  ⑥ 모든 동작은 전원을 유지한 상태에서 재동작이 가능하도록 회로를 구성화시오.

​

2. 수험자 유의사항

 ※ 다음의 유의사항을 고려하여 요구사항을 완성하시오.

  ① 시험 시작 전 장비 이상 유무를 확입합니다.

  ② 시험 중 반드시 시험 감독 위원의 지시에 따라야 하며 시험 시간 동안 시험 감독위원의 지시가 없는 한 시험장을 임의

       로 이탈할 수 없습니다.

  ③ 시험에 필요한 기기 이외의 부품이나 장비에 임의로 접촉하지 않도록 주의하시기 바랍니다.

  ④ 공기압 호스의 제거는 공급 압력을 차단한 후 실시하시기 바랍니다.

  ⑤ 전기 연결의 합선시 즉시 전원 공급 장치의 전원을 차단하시기 바랍니다.

  ⑥ 액추에이터의 작동 부분에는 전선 및 호스가 접촉되지 않도록 주의하여야 합니다.

  ⑦ 수험자는 작업이 완료되면 시험 감독위원의 확인을 받아야 하고, 시험 감독위원의 지시에 따라 동작시킬 수 있어야

       합니다. (단, 평가 시 전원이 유지된 상태에서 2회 동작 시도하여 동일하게 정상 동작이 되어야 하며, 1회만 동작하고

       2회째 시도 시 정상적으로 동작하지 않으면 인정하지 않습니다.)

  ⑧ 기본 제어 동작을 완성하고 반드시 시험감독위원의 평가를 받은 후 응용제어 동작을 수행하여야 합니다.

  ⑨ 평가 종료 후 작업한 자리의 부품을 정리하여 모든 상태를 초기 상태로 정리하시기 바랍니다.

  ⑩ 다음 사항은 실격에 해당하여 채점 대상에서 제외합니다.

    ㉠ 수험자 본인이 수험 도중 시험에 대한 기권 의사를 표현하는 경우

    ㉡ 실기시험 과정 중 1개 과정이라도 불참한 경우

    ㉢ 시설 · 장비의 조작 또는 재료의 취급이 미숙하여 위해를 일으킬 것으로 시험감독위원 전원이 합의하여 판단한 경우

    ㉣ 시험감독위원의 지시에 불응한 경우

    ㉤ 기본 제어 동작을 시험 감독위원에게 확인 받지 않고 다음 작업을 진행한 경우

    ㉥ 설비보전기사 실기 과제 중 한 과제라도 응시하지 않은 경우

    ㉦ 설비보전기사 실기 과제 "전기 공기압 회로 설계 및 구성 작업, 전기 유압회로 설계 및 구성 작업" 중 하나라도 0점인

         과제가 있는 경우

    ㉧ 작업을 수험자가 직접 하지 않고 다른 사람으로 부터 도움을 받아 작업을 할 경우

    ㉨ 시험 중 타인과 대화를 하거나 다른 수험자의 작품을 고의적으로 모방하는 경우

    ㉩ 시험 중 휴대폰을 사용하거나 인터넷 및 네트워크 환경을 이용할 경우

    ㉪ 시험 중 시험감독위원의 지시 없이 시험장을 이탈한 경우

    ㉫ 시험장 물품을 시험감독위원의 허락없이 반출한 경우

    ㉬ 본인의 지참공구 외에 타인의 공구를 빌려서 사용한 경우

    ㉭ 지급된 재료 이외의 재료를 사용한 경우

    ㉮ 시험시간 내에 작품을 제출하지 못한 경우

    ㉯ 기본 제어 동작을 공기압 회로도와 기능이 상이한 기기로 구성하거나 기기를 누락하여 구성한 경우

    ㉰ 기본 제어 동작이 문제와 일치하지 않는 작품

​

3. 도면

다. 기본제어동작

  ① 초기상태에서 PB2 스위치를 ON-OFF 한 후 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

       (단, 재동작 시에는 PB1 스위치만 ON-OFF하여 동작이 가능하도록 하시오.)

  ② 변위-단계선도

라. 응용제어동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 연속 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    가. 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 행정으로 되어야 합니다.

  ② 비상 스위치와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

    가. 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진하며 램프가 점등되어야 합니다.

    나. 비상 스위치를 해제하면 램프가 소등되고 시스템은 초기화되어야 합니다.

  ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter-out) 방법에 의해 조정합니다.

​

【 문제 풀이 】

▣ 제어회로를 분석하기 위하여 변위단계 선도와 제어회로의 솔레노이드 아래에 각각의 동작 상황을 표시합니다.

이제 각각의 동작 마다 오류 여부를 확인해 보자.

먼저 시작단계를 보자. 문제에서 시작은 PB2를 누른 다음 PB1을 눌러 시작하도록 하고 있다.

PB2를 눌러 릴레이 코일 K3를 동작하도록 하여 처음 시작 준비 K3 a접점이 붙도록 하고 시작을 하게 한다.

PB1을 누르면 릴레이 코일 K1을 ON 시키고 자기 유지를 해야 하는데 리밋 스위치 LS1 이 b접점으로 되어 있어

K1을 ON 시킬 수가 없다. LS1을 b접점으로 바꾸어 주어야 한다.

각각의 동작을 살펴 보자.

릴레이 코일 K1이 동작하면 A실린더가 전진을 하고 K1 a접점으로 다음 단계 시작 준비를 하고

솔레노이드 Y1과 직렬로 연결된 K1 a접점으로 Y1을 ON 시키고 A실린더가 전진을 한다. 첫번째 단계에 문제가 없다.

두번째 동작, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2가 붙으면 릴레이 코일 K2가 ON되어 자기 유지되고 K2 a접점으로

솔레노이드 Y2가 ON 되고 K2 b접점으로 전단계 K1의 자기 유지를 해제하며 A실린더 후진을 한다.

K2 b접점으로 K1의 자기 유지를 해제하였으므로 양솔레노이드 인터록은 하지 않아도 된다. 두번째 동작은 문제 없다.

세번째 동작, A실린더가 후진을 하여 근접스위치 S1이 붙으면 K2가 자기 유지된 상태에서 솔레노이드 Y3가 ON되어

B실린더가 전진을 하게 된다. 릴레이 코일 K2는 실린더 A- 와 실린더 B+를 수행한다. 세번째 동작도 이상이 없다.

네번째 동작, B실린더가 전진을 하여 리밋 스위치 LS2를 치면 K2는 아직까지 자기 유지된 상태이므로 릴레이 코일 K3가 ON되고 자기유지된다. K3가 ON되면 K3 b접점으로 K2의 자기유지가 해제되고 솔레노이드 Y4와 직렬로 연결된 K3 a접점에 의하여 Y4가 ON되어 B실린더가 후진을 하게 된다. B실린더가 후진을 하여 리밋스위치 LS2를 치면 사이클 반복을 위한 준비 LS↑가 접점이 붙고 K3가 자기유지 상태이므로 K3 a접점으로 재시작 준비가 되어 있다. 네번째 동작도 이상이 없다.

​

【 응용동작】

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 연속 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

   가. 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 행정으로 되어야 합니다.

 ② 비상 스위치와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

   가. 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진하며 램프가 점등되어야 합니다.

   나. 비상 스위치를 해제하면 램프가 소등되고 시스템은 초기화되어야 합니다.

 ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter-out) 방법에 의해 조정합니다.

​

<풀이>

응용동작에서는 먼저 공기압에 의한 기계적인 제어구성을 먼저한다.

즉, ③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기교축(meter- out) 방법에 의해 조정합니다.

를 먼저 수정한다.

① 연속 스위치를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

가. 연속 스위치를 선택하면 기본제어동작이 연속 행정으로 되어야 합니다.

연속동작을 하도록 회로를 구하려면 PB1을 계속 누르고 있는 것과 같은 효과가 나도록 회로를 구성하는 것이므로

릴레이 코일 K4를 하나 더 설치하여 PB3와 자기 유지 접점 K4 접점을 K4에 붙여 주고

K4 a접점을 시작 스위치 PB1과 병렬로 연결하면 PB3를 누르면 연속동작을 하게 된다.

​

② 비상 스위치와 램프를 추가하여 다음과 같이 동작하도록 합니다.

  가. 연속 작업에서 비상 스위치가 동작되면 모든 실린더는 후진하며 램프가 점등되어야 합니다.

  나. 비상 스위치를 해제하면 램프가 소등되고 시스템은 초기화되어야 합니다.

비상 스위치가 나오면 2가지를 생각하라고 하였다.

먼저 기존 전원선 +24를 차단하고 새로운 전원선을 설치하고 이를 별도의 PB2 b접점 스위치로 연결하도록 한다.

따라서 별도의 릴레이 코일 K5를 PB2 스위치와 직렬로 연결하고

이를 비상전원선과 기존 전원선을 K5 a 접점으로 연결한다.

또한 비상전원등을 설치하는데 K5 b접점과 비상전원을 연결한다.

두번째 일은 비상 스위치 PB2 b접점을 눌러 전원을 차단한 후 각각의 실린더를 초기화하는 것이다.

즉 A, B 실린더 모두를 후진시켜야 한다. 후진 시키는 방법은 실린더 후진을 하는 솔레노이드 Y2, Y4를 ON시키는 것이다. 따라서 비상전원선과 Y2, Y4를 K5 b접점으로 직렬연결한다. 이렇게 하면 회로구성이 되는데

문제는 K2나 K3가 ON 되었을 때 비상 스위치를 누르면 전원선이 K2, K3에 역으로 흐를 수 있다.

이를 방지하기 위해 Y2, Y3 제어회로에 직렬로 K5 a 접점을 연결하여 전류가 역으로 흐르는 것을 방지해야 한다.

​

그런데 여기에도 하나의 문제가 있다. 비상스위치를 만들면서 릴레이 코일 K5의 접점이 6개나 된다.

우리가 흔히 사용하는 14핀 릴레이는 접점이 4개 뿐이다.

그런데 접점이 6개이므로 연결하는데 문제가 발생한다.

이런 경우에 사용하지 않는 다른 라인의 접점과 K5 릴레이 접점의 선을 연결하는 것이다.

K5 릴레이선의 +24 V 단자와 사용하지 않는 릴레이 선의 +24 V 단자를 연결하고 K5 릴레이선 0V 단자와

여분의 릴레이 선 0V 단자를 연결하면 K5 릴레이 접점을 8개를 사용할 수 있으므로

이런 방법으로 릴레이 단자를 확장하여 사용하면 된다.

​

#릴레이 #Relay #비상스위치 #변위단계선도 #실린더 #피스톤 #솔레노이드 #설비보전기사 #공기압회로 #제어회로 #접점

1. 요구사항

  ▣ 지급된 재료 및 시설을 사용하여 아래 작업을 완성하시오.

  ▣ 작품을 제출한 후에는 재작업을 할 수 없음을 유의하여 작업하시오.

​

가. 공기압 기기 배치

  ① 공기압 회로도와 같이 공기압 기기를 선정하여 고정판에 배치하시오. (단, 공기압 기기는 수평 또는 수직 방향으로

       수험자가 임의로 배치하고, 리밋 스위치는 방향성을 고려하여 설치하시오.)

  ② 공기압 호스를 적절한 길이로 절단 및 사용하여 기기를 연결하시오. (단, 공기압 호스가 시스템 동작에 영향을 주지

       않도록 정리하시오.)

  ③ 작업 압력 (서비스 유닛)을 0.5 ± 0.05 MPa로 설정하시오.

  ④ 실린더 A 동작은 유도형 센서나 용량형 센서를 사용하고, 실린더 B 동작은 전기 리밋스위치를 사용하여 구성하시오.

  ⑤ 작업이 완료된 상태에서 압축공기를 공급했을 때 공기 누설이 발생화지 않도록 하시오.

​

나. 공기압 회로 설계 및 구성

  ① 전기 회로도 중 오류 부분은 수험자가 정정하여 기본 제어 동작을 만족하도록 시스템을 구성하시오. (단, 릴레이의

       개수가 증가되거나 감소되지 않도록 작업하시오.)

  ② 응용 제어 동작을 만족하도록 시스템을 변경하시오.

  ③ 전기 배선은 전원의 극성에 따라 +24V는 적색, -0V는 청색 (또는 흑색)의 리드선을 구별하여 사용하시오.

  ④ 작업이 완료된 상태에서 전원을 투입했을 때 쇼트가 발생하지 않도록 하시오.

  ⑤ 지정되지 않은 누름 버튼 스위치는 자동 복귀형 스위치를 사용하시오. (단, 비상정지 스위치 등 해제 동작이 필요한

       스위치는 유지형 스위치를 사용할 수 있습니다.)

  ⑥ 모든 동작은 전원을 유지한 상태에서 재동작이 가능하도록 회로를 구성화시오.

​

2. 수험자 유의사항

 ※ 다음의 유의사항을 고려하여 요구사항을 완성하시오.

  ① 시험 시작 전 장비 이상 유무를 확입합니다.

  ② 시험 중 반드시 시험 감독 위원의 지시에 따라야 하며 시험 시간 동안 시험 감독위원의 지시가 없는 한 시험장을 임의

       로 이탈할 수 없습니다.

  ③ 시험에 필요한 기기 이외의 부품이나 장비에 임의로 접촉하지 않도록 주의하시기 바랍니다.

  ④ 공기압 호스의 제거는 공급 압력을 차단한 후 실시하시기 바랍니다.

  ⑤ 전기 연결의 합선시 즉시 전원 공급 장치의 전원을 차단하시기 바랍니다.

  ⑥ 액추에이터의 작동 부분에는 전선 및 호스가 접촉되지 않도록 주의하여야 합니다.

  ⑦ 수험자는 작업이 완료되면 시험 감독위원의 확인을 받아야 하고, 시험 감독위원의 지시에 따라 동작시킬 수 있어야

       합니다. (단, 평가 시 전원이 유지된 상태에서 2회 동작 시도하여 동일하게 정상 동작이 되어야 하며, 1회만 동작하고

       2회째 시도 시 정상적으로 동작하지 않으면 인정하지 않습니다.)

  ⑧ 기본 제어 동작을 완성하고 반드시 시험감독위원의 평가를 받은 후 응용제어 동작을 수행하여야 합니다.

  ⑨ 평가 종료 후 작업한 자리의 부품을 정리하여 모든 상태를 초기 상태로 정리하시기 바랍니다.

  ⑩ 다음 사항은 실격에 해당하여 채점 대상에서 제외합니다.

    ㉠ 수험자 본인이 수험 도중 시험에 대한 기권 의사를 표현하는 경우

    ㉡ 실기시험 과정 중 1개 과정이라도 불참한 경우

    ㉢ 시설 · 장비의 조작 또는 재료의 취급이 미숙하여 위해를 일으킬 것으로 시험감독위원 전원이 합의하여 판단한 경우

    ㉣ 시험감독위원의 지시에 불응한 경우

    ㉤ 기본 제어 동작을 시험 감독위원에게 확인 받지 않고 다음 작업을 진행한 경우

    ㉥ 설비보전기사 실기 과제 중 한 과제라도 응시하지 않은 경우

    ㉦ 설비보전기사 실기 과제 "전기 공기압 회로 설계 및 구성 작업, 전기 유압회로 설계 및 구성 작업" 중 하나라도 0점인

         과제가 있는 경우

    ㉧ 작업을 수험자가 직접 하지 않고 다른 사람으로 부터 도움을 받아 작업을 할 경우

    ㉨ 시험 중 타인과 대화를 하거나 다른 수험자의 작품을 고의적으로 모방하는 경우

    ㉩ 시험 중 휴대폰을 사용하거나 인터넷 및 네트워크 환경을 이용할 경우

    ㉪ 시험 중 시험감독위원의 지시 없이 시험장을 이탈한 경우

    ㉫ 시험장 물품을 시험감독위원의 허락없이 반출한 경우

    ㉬ 본인의 지참공구 외에 타인의 공구를 빌려서 사용한 경우

    ㉭ 지급된 재료 이외의 재료를 사용한 경우

    ㉮ 시험시간 내에 작품을 제출하지 못한 경우

    ㉯ 기본 제어 동작을 공기압 회로도와 기능이 상이한 기기로 구성하거나 기기를 누락하여 구성한 경우

    ㉰ 기본 제어 동작이 문제와 일치하지 않는 작품

​

3. 도면

다. 기본제어동작

① 초기상태에서 시작스위치(PB1)를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작을 연속적으로 반복합니다.

② 정지스위치(PB2)를 ON-OFF 하면 진행 중인 사이클을 종료한 후 정지합니다.

③ 변위-단계선도

라. 응용제어동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 비상 스위치를 누르면 다음과 같이 동작합니다.

   가. 실린더 A가 전진동작 완료 후 실린더 B가 후진합니다. (단, 실린더 A가 후진완료 상태이거나 후진 중이면, 실린더A가

         전진 완료 후 실린더 B가 후진하여야 하며, 실린더 A가 전진상태이면, B실린더는 후진합니다.)

   나. 램프가 점등되어야 합니다.

 ② 비상스위치를 해제하면 다음과 같이 동작합니다.

    가. 실린더 A가 후진한다.

    나. 램프가 소등되어야 합니다.

③ 실린더 A의 전진속도는 2초, 실린더 B의 후진속도는 3초가 되도록 배기 교축(meter- out)방법에 의해 조정합니다.

​

【문제 풀이】

1. 우선 도면에 오류를 찾기 위해 변위-단계 선도에 동작 상황을 표시하고 제어회로의 솔레노이드 아래에 동작 상황을 표시

     하도록 한다.

위 회로는 전체적으로 보았을 때 릴레이 코일 K3 ~ K6까지는 피스톤 행정의 1사이클을 진행하는 과정이고

첫번째 제어회로는 연속동작을 하게 하고 사이클을 정지시키는 회로로 구성되어 있다.

이제 하나 하나의 과정을 살펴 보자.

먼저 연속동작 회로는 PB1과 자기 유지 K2 a 접점이 병렬로 연결되고 이를 정지 스위치 PB2와 직렬로 연결한 다음

릴레이 코일 K2와 직렬로 연결하였으므로 정상이다.

첫번째 동작은 PB1을 누르면 릴레이 코일 K2가 작동하여 K2 a접점이 붙어 릴레이 코일 K3가 ON 되어

다음 동작 신호 준비 K3 a 접점이 붙고 솔레노이드 Y1와 직렬로 연결된 K3 a 접점이 붙어 A 실린더를 전진시킨다.

첫번째 동작은 이상이 없다.

두번째 동작, A실린더가 전진하여 S2가 붙으면 릴레이 코일 K4가 ON되고 자기유지되며

K4 a접점으로 다음 동작 시작 준비를 하고 솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K4 a접점이 붙어 Y2가 작동하여

B 피스톤을 전진시킨다. 두번째 동작도 문제가 없다.

세번째 동작, B피스톤이 전진을 하여 리밋스위치 LS2를 치면 릴레이 코일 K5가 ON 되어

솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K5 b접점이 떨어져 Y2가 OFF되어 B 실린더가 후진하게된다.

세번째 동작도 이상이 없다.

네번째 동작, B 실린더가 후진하여 LS1을 치면 릴레이 코일 K6가 ON 되어야 하는데

리밋스위치 LS1이 b접점으로 되어 있어 릴레이 코일 K6가 ON 되지 못한다.

따라서 LS1 b접점을 a접점으로 바꾸어야 하는데 a접점으로 바꾸는 것은 2가지가 있다.

위 그림처럼 ↑ 표시는 리밋스위치가 눌러져 있다는 표시로 a접점과 같은 표시이고

다른 방법은 리밋스위치를 a접점으로 표시하는 방법이다.

이를 바꾸어 주면 문제가 없는 제어회로가 된다. K6가 ON 되면 솔레노이드 Y1에 직렬로 연결된 K6 b접점이 떨어져

A실린더가 후진하게 된다.

그런데 이 회로에서 릴레이 코일 K6가 ON되면 K3 ~ K6까지 순차적으로 OFF 되므로 K6의 자기 유지는 불필요하며

또한 Y1와 직렬로 연결된 K6 b접점도 불필요하나 이 문제에서 이것까지 수정할 필요는 없겠다.

​

2. 응용동작

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

 ① 비상 스위치를 누르면 다음과 같이 동작합니다.

   가. 실린더 A가 전진동작 완료 후 실린더 B가 후진합니다. (단, 실린더 A가 후진완료 상태이거나 후진 중이면, 실린더A가

         전진 완료 후 실린더 B가 후진하여야 하며, 실린더 A가 전진상태이면, B실린더는 후진합니다.)

   나. 램프가 점등되어야 합니다.

 ② 비상스위치를 해제하면 다음과 같이 동작합니다.

   가. 실린더 A가 후진한다.

   나. 램프가 소등되어야 합니다.

 ③ 실린더 A의 전진속도는 2초, 실린더 B의 후진속도는 3초가 되도록 배기 교축(meter- out)방법에 의해 조정합니다.

​

<문제 풀이>

 ▣ 응용동작에서 제일 먼저 해야 할 것은 공기제어회로부분이므로

   ③ 실린더 A의 전진속도는 2초, 실린더 B의 후진속도는 3초가 되도록 배기 교축(meter-out)방법에 의해 조정합니다.

   를 먼저 풀이 한다.

다음으로

 ① 비상 스위치를 누르면 다음과 같이 동작합니다.

   가. 실린더 A가 전진동작 완료 후 실린더 B가 후진합니다. (단, 실린더 A가 후진완료 상태이거나 후진 중이면, 실린더A가

         전진 완료 후 실린더 B가 후진하여야 하며, 실린더 A가 전진상태이면, B실린더는 후진합니다.)

   나. 램프가 점등되어야 합니다.

② 비상스위치를 해제하면 다음과 같이 동작합니다.

  가. 실린더 A가 후진한다.

  나. 램프가 소등되어야 합니다.

  를 풀어 보자. 이는 타이머 릴레이를 사용하여 시간을 지연하는 제어 회로를 구성한다.

비상정지가 나오면 먼저 전원이 차단하도록 바꾸어 준다.

바꾸는 방법은 먼저 전원선의 바꾼다. 새로운 전원선을 만들고 이곳에 기존 전원선과 직렬로 a접점을 만든다.

그런 다음 릴레이 코일 K1 을 하나 만들고 이곳에 직렬로 비상스위치 EMG1의 b접점을 연결한다.

K1 a접점을 비상전원선과 기존 전원선간에 연결한다.

비상 스위치를 누르면 비상상황을 알리는 램프가 켜지도록 하라고 하였으므로

전원선과 직렬로 K1 b접점을 연결하여 램프 L1에 붙인다. 이렇게 하여 비상 스위치로 전원을 차단하는 작업을 완료하였다.

비상 전원 차단이 나왔을 때 두번째 조건의 일은 A실린더를 전진시키는 작업이다.

비상정지 스위치를 눌러 전원이 차단되었는데 A실린더를 동작하게 하려면

전원선에서 솔레노이드 Y1에 전원이 차단되었을 때 전원이 공급되도록 별도의 전원을 공급해 주어야 한다.

따라서 기존 제어 회로와 병렬로 K1 b접점을 Y1에 연결을 한다.

그런데 이렇게 하면 만약에 릴레이 코일 K3가 동작 중일 때 비상 정지 스위치를 누르면 비상전원을 통하여

K3 a 접점을 통하여 기존 전원선으로 전원이 공급되어 비상정지가 되지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위하여 기존 제어회로에 K1 a접점을 연결하여 비상 정지 에러가 발생하지 않도록 해야 한다.

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