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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