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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 리밋 스위치를 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 시작 스위치(PB1)를 ON-OFF하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

 
 

라. 응용 제어 동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 해야 합니다.

    ㉠ 실린더 A가 전진 완료 후 실린더 B가 후진하고, 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 실린더 A가 후진 완료하고

          정지합니다.

  ② 기존의 시작 스위치 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 (반복 자동행정) 회로를 구성하여

        다음과 같이 동작되도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 누르면 연속 사이클(반복 자동사이클)로 계속 동작합니다.

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

    ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치(PB3)를 누르면 실린더 A와 실린더 B 모두 후진하여 정지합니다.

    ㉣ 카운터 리셋스위치(PB4)를 누르면 카운터는 0으로 리셋 되도록 합니다.

  ③ 실린더 A, B 전진속도를 조절하기 위한 meter-out회로를 구성하고 조정합니다.

【 문제 풀이 】

1. 기본 제어 동작

  ▣ 기본 제어 동작 설계의 오류를 찾기에 앞서 먼저 변위 단계 선도에 동작 상황, 시작 신호와 전기 회로도에서 알기 쉬운          부분인 솔레노이드의 동작 상황을 표기한다.

 

초기 상태를 확인해 보자.

초기 상태에서는 근접 스위치 S1과 리밋 스위치 LS2가 눌러져 있다. 이에 따라 S1이 ON된 상태이므로 릴레이 코일 K5가 여자된 상태이고 K5 a접점에 의하여 첫번째 단계 시작 준비가 된 상태이고 릴레이 K1 ~ K4는 모두 소자된 상태이고 솔레노이드 Y1 ~ Y3도 모두 OFF 상태에 있다. 이제 실린더의 동작 단계별로 오류를 추적해 보자.

첫번째 단계, 시작 신호 PB1을 누르면 초기 상태에서 시작 준비된 K5 a접점과 K4 b접점으로 릴레이 코일 K1과 직렬로 연결되어 있어 릴레이 코일 K1이 여자된다. 릴레이 코일 K1이 여자되며 K1 a 접점으로 자기 유지하고 다음 단계 시작 준비를 하고 솔레노이드 Y1을 ON 시켜 실린더 A가 전진한다. 이상이 없다.

두번째 단계, 실린더 A가 전진하여 근접 스위치 S2와 접촉하면 K2 b접점과 K1 a접점으로 릴레이 코일 K2가 직렬로 연결되어 있다. 릴레이 K2 a 접점으로 인해 릴레이 코일 K2가 여자되지 않는다. 문제가 있다. K2 a접점은 근접 스위치 S2와 병렬로 연결하여 릴레이 코일 K2를 자기 유지 시켜야 할 것 같다. 이렇게 하면 K2 a접점으로 다음 단계 시작 준비를 하고 솔레노이드 Y3를 ON시켜 실린더 B를 후진 시킨다.

세번째 동작, 실린더 B가 후진을 하여 리밋 스위치 LS1을 누르면 K2 a접점과 직렬로 릴레이 코일 K3와 연결되어 릴레이 코일 K3를 여자시키고 K3 a접점으로 자기유지하고 다음 단계 시작 준비를 하고 세번째 동작 즉, 실린더 B의 전진을 위해 솔레노이드 Y3을 OFF 시켜야 하는데 Y3에 K5 b 접점으로 직렬 연결되어 있다. 문제가 있다. 이를 K3 b접점으로 바꾸어야 한다.

네번째 동작, 실린더 B가 전진을 하여 리밋 스위치 LS2를 누르게 되면 K3 a 접점과 직렬로 릴레이 코일 K4와 직렬로 연결되어 릴레이 코일 K4가 여자된다. 릴레이 코일 K4가 여자되면 K4 a 접점으로 자기유지하고 네번째 동작인 실린더 A의 후진을 위해 솔레노이드 Y2를 ON시키는 동시에 솔레노이드 Y1, Y2는 양솔레노이드이므로 K4 b접점으로 릴레이 코일 K1 를 소자시켜 솔레노이드 Y1을 OFF 시키고 순차적으로 릴레이 코일 K1 ~ K3를 소자 시킨다.

마지막으로 초기화, 실린더 A가 후진을 하여 근접 스위치 S1과 접촉하면 릴레이 코일 K5가 여자되어 K5 a접점으로 시작준비를 하고 릴레이 코일 K4의 자기 유지를 해제한다.

이를 정리하면 다음 회로도면과 같다.

 
 

2. 응용 제어 동작

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 해야 합니다.

    ㉠ 실린더 A가 전진 완료 후 실린더 B가 후진하고, 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 실린더 A가 후진 완료하고

         정지합니다.

  ② 기존의 시작 스위치 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 (반복 자동행정) 회로를 구성하여

       다음과 같이 동작되도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 누르면 연속 사이클(반복 자동사이클)로 계속 동작합니다.

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

    ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치(PB3)를 누르면 실린더 A와 실린더 B 모두 후진하여 정지합니다.

    ㉣ 카운터 리셋스위치(PB4)를 누르면 카운터는 0으로 리셋 되도록 합니다.

  ③ 실린더 A, B 전진속도를 조절하기 위한 meter-out회로를 구성하고 조정합니다.

[풀이]

 응용 제어 동작은 먼저 공기압 회로도 관련 기계적인 동작을 구성하라고 하였다.

    ③ 실린더 A, B 전진속도를 조절하기 위한 meter-out회로를 구성하고 조정합니다.

 를 구성하여 보자.

 실린더 A, B의 전진시 배기측에 미터 아웃 밸브를 설치하도록 한다.

 

다음 응용 제어 동작을 구성해 보자.

  ① 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 해야 합니다.

    ㉠ 실린더 A가 전진 완료 후 실린더 B가 후진하고, 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 실린더 A가 후진 완료하고

         정지합니다.

이는 세번째 동작 실린더 B의 전진을 완료한 후 네번째 동작 실린더 A의 후진 시작 신호가 있을 후 3초 후에 실린더 A가 후진을 하게 하는 제어 동작으로 네번째 동작 신호 리밋 스위치 LS2가 눌러지면 타이머가 가동을 하고 타이머 A접점 (ON delay timer)을 네번째 동작 작동 스위치인 솔레노이드 Y2에 직렬로 연결하면 된다.

 

이제 마지막 응용 문제를 구성해 보자.

  ② 기존의 시작 스위치 외에 연속동작 스위치(PB2)와 카운터를 사용하여 연속 사이클 (반복 자동행정) 회로를 구성하여

       다음과 같이 동작되도록 합니다.

    ㉠ 연속동작 스위치를 누르면 연속 사이클(반복 자동사이클)로 계속 동작합니다.

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

    ㉢ 연속동작 중에 비상정지 스위치(PB3)를 누르면 실린더 A와 실린더 B 모두 후진하여 정지합니다.

    ㉣ 카운터 리셋스위치(PB4)를 누르면 카운터는 0으로 리셋 되도록 합니다.

이번 응용 제어 동작은 3가지다. 먼저 연속동작을 실현해야 한다. 연속동작은 PB1을 계속 누르고 있는 것과 같은 효과 즉, 별도의 릴레이 코일로 자기유지를 시키면 된다.

두번째는 카운터를 설치하여 연속 동작을 3회하고 정지하며 PB4를 설치해 리셋을 한다.

세번째는 비상 정지 스위치를 설치하여 PB3를 누르면 연속동작을 멈추고 실린더 A, B 모두 후진하여 정지한다.

이것은 비상 전원선을 설치하고 여기에 비상정지 스위치 PB3 b접점을 설치하고 솔레노이드 Y3와 Y2에는 비상 전원선으로 부터 전류를 공급하여 실린더 A,B가 모두 후진하도록 한다.

이를 정리하면 다음 회로도와 같다.

 

#타이머 #카운터 #리셋 #연속동작 #공기압 #제어회로 #솔레노이드 #공기압회로

#자기유지 #Reset #사이클 #릴레이 #실린더 #행정

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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. 기본 제어 동작

  ① 초기상태에서 시작 스위치(PB1)를 ON-OFF하면 아래 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 비상 스위치(PB4)를 추가하여 다음과 같이 동작토록 합니다.

    ㉠ 비상 스위치를 누르면 실린더 A는 전진하고 실린더 B는 후진되어야 합니다.

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

【 문제 풀이 】

1. 기본 제어 동작

  ▣ 기본 제어 동작 설계 도면의 오류를 체크하기 전에 우선 변위 단계 선도의 동작상황과 시작 신호 그리고 제어 회로에서

        쉽게 알 수 있는 솔레노이드의 동작 상황을 확인해 보자.

 

회로 설계의 오류를 찾기 앞서 먼저 초기 상태를 확인해 보자.

초기 상태에서는 릴레이 코일과 솔레노이드 중 릴레이 코일 K3와 K4는

근접 스위치 및 LS1 a접점이 눌려져 있으므로 K3, K4가 ON 된 상태에 있다.

이제 각 변위 단계별로 작동 상황을 추적하여 보자.

첫번째 단계, 시작 신호 PB1을 누르면, 공기압 회로도는 근접 스위치 S1 접촉되어 있는데

전기회로도는 리밋 스위치 LS1 a접점이 시작 신호 PB1과 직렬로 연결되어 있다. 공기압 회로도와 맞질 않다.

공기압 회로도에 맞게 수정해야 한다. LS1 a접점을 근접 스위치 S1으로 바꾸어 주어야 한다.

그리고 릴레이 코일 K1의 자기 유지 해제도 실린더 A를 후진시키는 릴레이 코일 K4 b접점으로 해야 한다.

이렇게 수정하면 PB1을 누르면 K1 a접점으로 자기 유지하고 다음 단계 시작 준비를 하고

솔레노이드 Y1을 ON시켜 A실린더를 전진시킨다.

두번째 동작, A실린더가 전진을 하여 근접 스위치 S2에 접근하면 전단계에서

다음 단계 시작 준비인 K1 a접과 직렬로 릴레이 코일 K2에 연결되어 릴레이 코일 K2가 여자되고

K2 a접점으로 자기 유지하고 다음 단계 시작 준비를 하고 솔레노이드 밸브 Y2와 K4 b접점과 직렬로 연결되었는데

Y2는 K3 b접점으로 연결되어야 한다.

세번째 동작, B실린더가 전진을 하여 리밋스위치 LS2를 치면 리밋스위치 LS2 a접점과 전단계에서 다음 단계 시작 준비 릴레이인 K2 a 접점으로 릴레이 코일 K3와 직렬로 연결되어 K3가 여자되고 K3 a접점으로 자기유지되고 다음 단계 시작준비를 하고 B실린더를 스프링에 의해 후진을 시켜야 하므로 솔레노이드 Y2를 OFF 시켜야 하므로 K3 b접점을 Y2와 직렬로 연결시켜야 한다.

네번째 동작, B실린더가 후진을 하면 리밋 스위치 LS1 이 b접점으로 눌려져 있거나 a접점 상태로 있어야 하는데 a접점으로 눌려져 있으므로 리밋 스위치 LS1을 b접점으로 눌려져 있도록 해야 하는 것이 맞다. 리밋 스위치 LS1이 눌려지면 릴레이 코일 K4가 여자되면 네번째 동작인 A실린더가 스프링에 의해 후진하도록 해야 한다. 이는 K4 b접점으로 릴레이 코일 K1을 소자시키면 K1 a접점이 솔레노이드 Y1을 OFF 시켜 A실린더는 후진을 한다.

이상의 내용을 정리하면 다음과 같다. (수정해야 할 사항이 제일 많은 문제이다.)

 
 

2. 응용 제어 동작

응용제어동작은 먼저 공기압 회로도를 수정하라고 하였다. 공기압의 기계적인 요소인

③ 실린더 A의 전·후진속도와 실린더 B의 전·후진속도가 같도록 배기공기 교축(meter-

out)방법에 의해 조정합니다.

를 먼저 풀어 보자.

이 문제는 실린더 A, B 모두에 배기 공기 교출 밸브를 설치하여 배기압을 같도록 조정하면 된다.

 

다음 응용 문제를 풀어 보자.

※ 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.

를 풀어 봅시다.

연속 동작 회로 구성은 별도의 릴레이 코일을 설치하여

시작 신호 버튼인 PB1을 계속 누르고 있는 것과 같은 효과가 나도록 자기유지가 되도록 회로를 구성하고

연속 동작 회로 정지는 연속동작 릴레이 코일을 정지버튼 PB b접점으로 소자시키면 된다.

 

마지막 응용 제어 동작 회로를 구성하여 보자.

② 비상 스위치(PB4)를 추가하여 다음과 같이 동작토록 합니다.

㉠ 비상 스위치를 누르면 실린더 A는 전진하고 실린더 B는 후진되어야 합니다.

비상 스위치가 나오면 기존의 전원선이 이외의 추가의 전원선을 구성하고

비상 전원선에서 비상 스위치 EMG b접점으로 별도의 릴레이 코일을 설치한다.

그런 다음 비상전원에서 기존의 전원선에는 a접점으로 연결하고 실린더를 전진시켜야 하는 경우

해당 솔레노이드에 b접점으로 연결하되 전류의 역류 방지가 필요한 경우 역류 방지 조치를 취하여 한다.

이를 회로로 구성하면 다음과 같다.

 

#제어회로 #연속동작 #릴레이 #코일 #리밋스위치 #근접스위치 #비상정지 #전기회로

#공기압회로 #설계 #솔레노이드 #실린더 #배기교축 #미터아웃

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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 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

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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 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위 단계 선도와 같이 동작합니다.

  ② 변위-단계선도

 

라. 응용제어동작

  ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

   ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

     가. 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 후진하고 실린더 B가 후진 완료 후 실린더 A가 후진 완료하고 정지합니다.

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

       잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

     가. 연속시작 스위치를 누르면 연속 사이클로 계속 동작 합니다.

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

   ③ 실린더 A, B의 전진 속도는 5초가 되도록 배기교축(meter-out)회로를 구성하고,

        실린더 A의 후진속도를 조절하기 위한 meter-out회로를 구성하여 조정합니다.

【문제풀이】

1. 제어회로 오류 수정

  ▣ 제어회로의 오류를 추정하기 위하여 변위 단계 선도와 제어회로의 솔레노이드 아래에 실린더의 동작 상황을

      표시하도록 한다.

 
 

위 회로는 그룹으로 나눈 설계방법으로 LS2가 그룹을 나누는 신호가 된다.

그룹은 A+, B+로 구성되어 있고, 그룹은 B-, A- 로 구성되어 있다.

이제 첫번째 동작을 알아 보자.

 

첫번째 동작, PB1을 누르면 S1과 LS2는 붙어 있으므로 릴레이 코일 K1이 작동을 하면 자기 유지가 된다.

그러면 그룹 의 K1 a접점이 붙어 솔레노이드 Y1가 작동하게 된다.

그런데 솔레노이드 Y3도 K1 a접점에 의해 작동하게 된다. 무언가 잘못되었다.

Y1이 작동하여 A 실린더가 전진을 하여 S2를 접촉하게 되면 릴레이 코일 K2가 작동하게 되고

K2 a 접점에 의하여 솔레노이드 Y3가 작동하게 되고 B실린던가 전진을 하여 LS2를 치게 되며

LS2를 치면 LS2 b접점에 의하여 릴레이 코일 K1이 OFF 되어 그룹 Ⅰ, Ⅱ를 구분하게 해 준다.

따라서 K1 a접점을 K2 a접점으로 바꾸어 주어야 한다.

K1 b접점에 의하여 솔레노이드 Y4가 작동하여 B실린더가 후진을 하여 LS1을 치게 되면

LS1 a접점에 의하여 릴레이 코일 K3 이 작동하여 K3 a접점에 의해 솔레노이드 Y2가 작동하여

A실린더가 후진을 하게 된다. 모두 정상이다.

이제 응용동작에 맞게 제어회로를 설계해 보자.

 ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

      가. 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 후진하고 실린더 B가 후진 완료 후 실린더 A가 후진 완료하고 정지합니다.

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

       잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

   가. 연속시작 스위치를 누르면 연속 사이클로 계속 동작 합니다.

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

  ③ 실린더 A, B의 전진 속도는 5초가 되도록 배기교축(meter-out)회로를 구성하고, 실린더 A의 후진속도를 조절하기 위한

       meter-out회로를 구성하여 조정합니다.

<풀이>

응용동작은 먼저 공압적인 회로 구성을 먼저 해결하도록 한다.

③ 의 실린더 A,B전진에 meter-out 회로를 구성하고 실린더 A의 후진에 meter-out으로 구성한다.

 
 

① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

   가. 실린더 B가 전진 완료 후 3초 후에 후진하고 실린더 B가 후진 완료 후 실린더 A가 후진 완료하고 정지합니다.

         이를 해결하기 위해서는 기존에 그룹을 나누어 주는 신호가 LS2 였는데 이를 타이머 출력 신호로 바꾸어 주고

          LS2는 타이머 시작 신호로 바꾸어 주면된다.

 

이 때 LS2는 a 접점으로 변경해야 하고 타이머의 T1의 출력 T1 b접점으로 바꾼다.

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

       잠금장치 스위치는 사용불가)를 구성하여 다음과 같이 동작되도록 합니다.

   가. 연속시작 스위치를 누르면 연속 사이클로 계속 동작 합니다.

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

 

연속동작을 만들기 위해서는 별도의 릴레이 코일 설치하여 PB2 버튼으로 릴레이 코일 K4를 작동하게 하고

K4를 자기유지시키고 K4 a접점을 PB1과 병렬로 연결하여 연속 동작이 가능하도록 한다.

연속동작이 5회가 진행하도록 하려면 카운터 제어회로를 구성해야 한다.

카운터 제어회로가 나오면 2가지를 생각하라고 했다. 먼저는 연속동작 제어회로를 구성하고

다음으로 연속동작을 하되 정지하는 제어회로를 구성하는 것이다.

카운터 제어 회로는 Set과 Reset 회로 2가지를 구성해야 한다. 카운터 회로를 구성하되

카운터는 릴레이 코일 K1 ~ K3 모두 가능하나 여기에서는 K3의 경우에는 전원이 들어 오면

사이클이 진행되지 않았는데도 카운터 1이 되므로 K3는 안되며

릴레이 코일 처음과 끝은 오류가 발생할 확률이 높으므로 K2 a 접점을 카운터와 직렬로 연결한다.

카운터가 완료되면 C1이 작동하여 C1 b접점이 열려 다시 시작할 수 없으므로 카운터 리셋을 해 주어야 한다.

그런데 카운터 리셋 스위치를 별도로 설치하라는 말이 없으므로 기존의 연속동작 스위치 PB2로 리셋을 해 주도록 한다.

#급속배기밸브 #카운터 #제어회로 #공기압회로 #설비보전기사 #리셋 #연속동작 #접점

#릴레이 #코일 #변위단계선도 #실린더 #사이클

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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 PB1 스위치를 ON-OFF 하면 다음 변위단계선도와 같이 동작합니다.

② 변위-단계선도다. 기본제어동작

 

라. 응용제어동작

  ※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

 

② 실린더 A의 전진운동 속도와 실린더 B의 전진운동 속도를 모두 배기 교축(meter-out) 방법으로 조절할 수 있어야

     합니다. 이때 실린더 A의 후진운동 속도는 급속배기밸브를 설치하여 가능한 빠른 속도로 작동하여야 합니다.

③ 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작의 사이클을 연속으로 반복하여 작업할 수 있어야 하며,

     사이클의 정지는 사이클을 3회 반복한 후 정지하여야 합니다. 시작스위치(PB1)를 다시 ON-OFF하면 스위치를 누르는

     것만으로 같은 작업이 반복되어야 합니다. (단, 작업 중에는 이를 표시하는 램프가 점등될 수 있어야 합니다.)

【 문제 풀이 】

1. 먼저 변위 - 단계 선도를 분석하고 솔레노이드 밸브의 동작을 표시하도록 한다.

 

2. 이제 전기회로도 오류를 찾아 보도록 하자.

  전기회로 설계 기초과정에서는 릴레이 코일이 순차적으로 ON 되고 마지막 릴레이 코일 ON 되면 릴레이 K1 ~ K4가

   순차적으로 OFF 되어 초기화 되는 방법으로 설계했는데

   이번 회로도는 다음 릴레이 코일이 동작을 하면 앞전 릴레이 코일이 OFF 되는 방식으로 설계된 회로도 이다. 따라서

   릴레이 코일에 직렬로 연결된 b접점을 점검해 보자.

 
 

첫번째 릴레이 코일은 다음 단계 릴레이 코일 b접점과 직렬로 연결되어야 하는데 K4와 연결되었으므로

K2로 수정 되어야 한다.

3. 이제 본격적으로 회로 하나 하나를 점검해 보자.

 

먼저 시작버튼 PB1을 누르면 접촉 스위치 S1이 붙어 있으므로 릴레이 코일 K1이 여자되고

자기 유지된다. 솔레노이드 Y1에 직렬로 연결된 K1 a접점이 붙어 솔레노이드 Y1이 작동을 하여 실린더 A를 전진시킨다. 첫번째 동작의 제어회로는 정상이다.

두번째 동작, A실린더가 전진하여 S2 스위치가 접촉되면 릴레이 코일 K2가 여자되고 자기유지된다.

K1 a접점은 전단계에서 접점이 붙어 K2의 시작준비가 완료된 상태이다.

K2가 작동하면 전단계에 K2 b접점이 떨어져 릴레이 코일 K1은 자기유지가 해제되고 솔레노이드 Y3와 직렬로 연결된

K2 a 접점이 붙어 Y3가 작동되고 실린더 B가 전진을 한다.

두번째 동작의 제어회로도 정상이다.

세번째 동작, B실린더가 진전을 하여 리밋 스위치 LS2를 치면 릴레이 코일 K3가 여자되고

두번째 동작 코일 K2는 K3 b접점에 의하여 자기유지가 해제되고 자기 유지가 해제되면서

솔레노이드 Y3에 직렬로 연결된 K2 a접점도 떨어져서 솔레노이드 Y3가 꺼지고 실린더 B는 후진을 하게 된다.

세번째 동작도 정상이다.

네번째 동작, 실린더 B가 후진을 하여 리밋 스위치 LS1을 치면 릴레이 코일 K4가 동작하게 되고 자기유지 하며

세번째 동작 코일 K3를 K4 b 접점으로 자기유지를 소자시키며 솔레노이드 Y2와 직렬로 연결된 K4에 의하여

Y2를 작동시키고 실린더 A를 후진시킨다. 네번째 동작도 정상이다.

이 때 한 사이클이 작동하면 릴레이 코일 K4는 K1 b접점과 직렬로 연결되어 있으므로

첫번째 동작이 시작되기 전까지는 자기유지가 되어 있는 상태가 된다.

이 회로는 K4 b 접점을 K2 b 접점으로 바꾸는 수정 사항 하나 밖에 없다.

【 응용 동작 】

※ 기본제어동작을 다음 조건과 같이 변경하시오.

  ① 기존 회로에 타이머를 사용하여 다음 변위단계선도와 같이 동작되도록 합니다.

 
 

② 실린더 A의 전진운동 속도와 실린더 B의 전진운동 속도를 모두 배기 교축(meter-out) 방법으로 조절할 수 있어야

      합니다. 이때 실린더 A의 후진운동 속도는 급속배기밸브를 설치하여 가능한 빠른 속도로 작동하여야 합니다.

③ 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작의 사이클을 연속으로 반복하여 작업할 수 있어야 하며,

     사이클의 정지는 사이클을 3회 반복한 후 정지하여야 합니다. 시작스위치(PB1)를 다시 ON-OFF하면 스위치를 누르는

     것만으로 같은 작업이 반복되어야 합니다. (단, 작업 중에는 이를 표시하는 램프가 점등될 수 있어야 합니다.)

[문제 풀이]

 ▣ 응용동작은 공압적인 동작을 먼저 풀이 하라고 하였다.

   ⊙ 여기서는 ② 번 문제가 공압적인 동작이므로 이것을 먼저 풀이한다.

         A, B 실린더의 전진시 Meter - out 밸브를 설치하고 A실린더 전진시에는

 

① 기존 회로에 타이머를 사용하여 B+ 후에 3초 후에 B를 후진을 시킨다.

 

타이머를 하나 더 설치를 하고 이를 리밋 스위치 LS2와 직렬로 연결하여 전원선에 연결하고

기존의 LS2 스위치는 T1 a접점으로 바꾼다.

③ 초기상태에서 PB1 스위치를 ON-OFF하면 기본제어동작의 사이클을 연속으로 반복하여 작업할 수 있어야 하며,

      사이클의 정지는 사이클을 3회 반복한 후 정지하여야 합니다. 시작스위치(PB1)를 다시 ON-OFF하면 스위치를 누르는

       것만으로 같은 작업이 반복되어야 합니다. (단, 작업 중에는 이를 표시하는 램프가 점등될 수 있어야 합니다.)

※ 카운터가 나오면 2가지를 나누어 생각한다.

    먼저 카운터가 나오면 연속동작 제어회로를 구성하라는 말이다. 다음으로 연속동작을 하되 정지하는 제어회로를 구성해

     야 한다. 즉, 카운터는 연속동작을 하고 카운터에서 제시한 횟수 만큼 사이클을 반복한 후 정지하라는 의미이다.

 

PB1을 누르고 손을 떼도 연속적인 동작을 반복하게 하려면 기존의 PB1을 새로운 릴레이 코일 K5 a접점으로 바꾸고

새로운 릴레이 코일을 PB1과 직렬로 연결하고 자기 유지를 시킨 다음 카운터 C12 b접점과 직렬로 연결하여

릴레이 코일 K5에 붙인다. PB1을 누르면 연속 동작이 반복되게 된다.

다음으로 카운터 회로 구성한다. 카운터 회로는 2단자로 구성되어 있다. 하나는 set 회로이고 다른 하나는 Reset 회로이다. 카운터 회로 C1은 한번 카운트 하면 바로 OFF가 되므로 Reset을 해 주어야 한다. 그런데 문제에서 PB1을 누르는 것 만으로 3회 반복하는 회로를 구성하라고 하였으므로 Reset 신호 접점을 별도의 스위치로 하지 않고 PB1으로 하라는 말이므로 Reset 신호 접점을 시작 버튼 PB1과 연동하도록 한다. 따라서 PB1으로 Reset도 할 수 있도록 카운터 Reset과 PB1을 직렬로 연결한다.

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