자동화전장설계

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작성자춘향이 조회 0회 작성일 2021-08-25 12:33:14 댓글 0

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전장설계 실전편 - 써보모다 제대로 알자

자동화장비 개발을 위한 채널입니다.

기구설계 / 제작
전장설계 / 제작
PLC / Micro Controller / PC / 아두이노를 활용해 실제 자동화 장비를 만들어 볼겁니다.

자료는 하기 카페에서 모으고 있습니다.
https://cafe.naver.com/developautomat...

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안녕하세요. 깹입니다.
지난번 컨베이어 도면 그리는 컨텐츠를 사실 조금 더 하려던 욕심이 있었는데요.
촬영이 길어지면서 힘도 들고 급하게 마무리를 했었네요! 지난번 그렸던 도면인데요. 여기서 추가로 정리하지 못했던 심볼 리스트부터 정리를 해보겠습니다.
우선 이렇게 심볼을 추가할 수 있게 표를 그려주겠습니다.
말씀드렸던 것처럼 기준은 없습니다. 이쁘게 꾸미시면 되요.
터미널을 사용 했구요. Previous Page, Next Page를 그리고 MCCB, NBF 죠. 그리고 ELB, 그리고 CP, END 도 심볼로 만들었었군요. 이건 NOISE FILTER 이구요. SMPS 도 넣겠습니다. MC 도 추가했구요.
그리고 넘버링도 빼먹은 표기가 많았어요. 하나씩 표기를 해보겠습니다.
그리고, 이번엔 지난번 그렸던 3개의 전원에서 하나씩 확장을 해보려고 하는데요, 우선 서보모터부터 확장을 시켜 보겠습니다.
서보모터의 세부 내용을 그리기 위해서 도면을 추가하겠습니다.
오늘은 서보모터 도면을 그려볼께요.
이쯤에서 도면을 그리기 전에, 서보모터에 대해서 이야기를 좀 하고 다음 진도를 나가 볼께요.
모터는 크게 두가지 종류가 있습니다. AC모터와 DC모터가 있죠. 그리고 모터의 분류를 세분화 하면서 스테핑모터, BLDC모터 등 많은 모터 종류들이 생겨나게 됩니다. 서보모터는 모터의 종류는 아니에요. 여러 모터들 중에서 서보 기능을 구현한 것인데요. 산업용으로 AC모터를 사용하는 것이 일반적이죠.
그렇다면 서보 기능은 무엇이냐 에 대해 알아보면
서보라는 뜻은 “추종한다”. 라는 뜻을 담고 있으며 목표에 추종하는 기능을 하는 것이 서보입니다.
즉, 원하는 목표. 속도나 위치를 이야기하죠. 모터가 이 목표를 추종하기 위해서는 몇 가지 필수사항들이 있으며 그것에 대해 알아볼께요.
첫번째는 엔코더가 있어야 합니다.
두번째는 엔코더의 입력으로 원하는 목표를 추종하는 컨트롤러가 있어야 합니다.
자동화 장비에서 사용하는 서보모터는 100% 엔코더와 서보 드라이버가 존재합니다.
혹시나 엔코더에 대해서 이야기를 해보면
영화 같은 데서 보셨을지도 모르겠지만 도둑들이 금고를 몰래 열 때에 다이얼 같은 걸 조금씩 돌리면 다다다다 소리가 나면서 문을 여는 장면들을 보신적이 있을 것 같은데요.
한 바퀴를 도는 동안 특정각도를 움직일 때 마다 출력을 내보내서 모터가 얼마나 움직였는지 알 수 있게 해주는 장치입니다. 그러한 엔코더가 모터 뒤에 붙어 있게 되죠.
서보 모터는 반드시 이러한 형태를 만들게 됩니다. Controller에서 Servo Driver에게 속도 혹은 위치와 같은 지령을 주면, Driver는 모터의 Encoder에게서 Feedback을 받아 원하는 값을 정확하게 추종하게 할 겁니다.
또 엔코더는 모터의 회전 위치를 판별할 수 있는 장치라 말씀드렸었는데요. 모터가 얼만큼 회전했는지를 알 수 있게 해줍니다. 또 얼마만큼 정밀하게 모터의 위치를 알 수 있는지를 분해능이라고 합니다. 일반적인 사양으로 17bit ~ 22bit 정도 사용되니 모터의 한바퀴를 131,071 ~ 444,194,303 정도로 나누어 확인할 수 있으니 굉장히 정밀하게 모터의 위치를 확인할 수 있습니다. 대부분의 서보 드라이버는 단위 거리당 엔코더 값으로 환산한 값을 설정할 수 있도록 되어 있습니다. 예를 들어 기구물을 확인해서 1mm를 이동하기 위한 엔코더 값을 입력하면 컨트롤러에서 명령을 편하게 계산할 수 있으니 서보 모터를 구동하려면 Servo Driver에서 관련 설정 값을 확인해봐야 할 겁니다.
그리고 Controller에서 Servo Driver를 제어할 때에 최근에는 통신타입을 많이 사용하게 되는데 많은 장점들을 갖고 있습니다. 다만, 통신 방식은 정해진 규격이 없기 때문에 PLC와 Servo Driver의 제조사가 같아야만 사용할 수 있다는 단점도 존재하죠.
미쯔비시는 CCLink 나 SSCNET 과 같은 자체 통신을 사용하며, 다른 제조사에서도 이더켓이나 내부적으로만 호환되는 통신 규격을 사용합니다.
그래서 PLC와 Servo Driver는 같은 제조사를 사용하는 것이 좋습니다. 통신타입을 사용할 수 있으니까요. 만약, PLC와 Servo Driver의 제조사가 다르다면 통신 타입이 아닌 일반적인 방법을 사용해야 하는데요. 범용타입이라고 합니다. 전 이 범용타입인 일반적인 방법을 사용해 보겠습니다.
일반적인 방법이란 펄스열 타입입니다.
저 역시 펄스열 타입으로 선정을 했는데요. 왜냐하면 보드나 아두이노, 또 PC에서 제어를 하기 위해서는 통신타입이 아닌 일반적인 방식으로 사용되는 펄스열 타입이어야 했습니다.
펄스열이란 Controller가 움직이기 위한 속도지령을 펄스로 주는 것인데요. 저도 펄스열이 뭔지 찾아봤더니 어려운 내용은 아니고, Pulse Array? 여러 개의 펄스? 정도로 이해하시면 될 것 같네요.
또, Servo Driver로부터 Encoder의 상태를 펄스열로 전달 받게 되는데요. Servo Driver에게 지령을 주는 펄스를 Command Pulse, Servo Driver로부터 Encoder상태를 받는 펄스를 Feedback Pulse라고 이야기합니다. 제조사별로 용어는 조금씩 다를 수 있지만 형태는 같습니다.
그리고 대부분의 Servo Driver는 부가적인 기능들을 제공하는데요. 회전금지, 정회전 금지, 역회전 금지 등에 대한 입력을 받아 제어할 수 있는데요. 안전장치로 사용할 수 있습니다. 특정 센서가 감지되면 정회전 금지, 역회전 금지를 할 수 있고, 또 Emergency를 누르면 즉시정지 등을 할 수 있게 되죠. 말로 이야기 하려니 어려운 것 같긴 한데, 도면을 그리면서 살펴보도록 하지요. 그리고 서보모터는 원점이라고 하는 것이 있습니다. 서보모터를 제어할 때에 위치제어를 할 수 있는데요. 위치가 0인 지점을 만들어 주는 것입니다. 원점을 설정하는 방법은 여러가지가 있지만, 일반적으로 원점을 잡는 센서를 Home Sensor 라고 하며, 이 홈센서를 이용해서 원점 위치를 찾는 방식을 많이 사용합니다. 제조사 별로 용어는 다르기에 Origin Sensor 라고 하기도 하고, Home Sensor 라고 하기도 하고 기계적 원점 등 많은 용어들이 사용됩니다.
그래서 서보모터는 홈센서 한 개와 양방향의 제한을 만들어 주는 리미트센서가 합쳐진 홈리밋 3종세트를 많이 사용합니다.
그리고 홈센서 이야기가 나왔으니 엔코더에 대해서 조금 더 자세히 이야기 해볼께요. 앞서 설명 드린 내용 중에서 Command Pulse와 Feedback Pulse에 대해서 말씀드렸었죠? 빠진게 하나 있어요.
Feedback Pulse 선은 A상, B상 이렇게 두개의 상을 사용합니다. 왜냐하면 한 개의 상으로는 회전 방향을 알 수 없기 때문인데요. A상과 B상을 어떻게 활용해서 방향을 알 수 있는지는 여러 방법들이 있습니다. 예들 들어 A상에서 펄스열이 발생하면 +방향으로 회전 중, B상에서 펄스열이 발생하면 -방향으로 회전 중, 또는 A상이 HIGH 출력 상태에서 B상 펄스열이 발생하면 +방향으로 회전 중, A상이 LOW 출력 상태에서 B상 펄스열이 발생하면 -방향으로 회전 중. 여러가지 방법들이 사용되게 되는데요. 어려운 내용이라 직접 설정을 해보면서 이야기를 하고 싶었는데.
그냥 이야기 해 버렸네요. 실제 설정에서 몇 번 건들여 보시면 크게 어려운 내용은 아닐겁니다.
지금은 그래서 Command Pulse 와 Feedback Pulse 가 두개의 신호로 이루어져 있구나… 하는 것만 이해하시고, Z 상에 대해서도 이야기를 해볼께요.
모터드라이버에서 컨트롤러로 주는 Feedback Pulse는 Z상이라고 하는 펄스가 하나 더 있습니다. 어려운 이야기는 가급적이면 피하고 싶긴 한데 또 어려운 이야기가 나와서 이야기를 해야 하나 말아야 하나 참… 고민이 되긴 하는데.
그래도 이야기를 해 볼께요. 모터의 방향과 속도는 A상과 B상에서 나오는 펄스열로 알 수가 있습니다. 그런데 Z상이라고 하는 것이 하나 추가가 되는데요.
이 녀석은 한바퀴에 한번 출력되는 펄스입니다. 원점위치를 잡을 때 사용하는 펄스인데요.

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오프닝
Song: DEAF KEV - Invincible [NCS Release]
Music provided by NoCopyrightSounds
Free Download/Stream: http://ncs.io/invincible​​​​​​​​​
Watch:


아웃트로
Song: Itro \u0026 Tobu - Cloud 9 [NCS Release]
Music provided by NoCopyrightSounds
Free Download/Stream: http://ncs.io/cloud9​​​​​​​​​
Watch:


영상속 화살표 출처


전장 전기 계장 (결선)이영상은 큰도움이 될수있는 영상입니다.

안녕하세요 볼트메이커입니다.V/M
밤 날씨가 무척 차가워진것같네뇨 저만 느끼는 걸까요?
제어반 앞에 서서 인사드립니다.
CP io카드 결선 에관한 애끼스 라고 보시면 좋을것 같네요
필요하실때 마다 구독 알림설정 하시어
찾아오시때 어려움 없이 방문 하시길 바라겠 습니다
(구독은 무료 아시죠)
자주 찾아오실수있게 노력하는
볼트메이커 V/M 이 될께용
항상 감사합니다
저의 영상은 가을에도 계속됩니다~쭈욱~
#전장#결선#배선

제어반 배치 흐름 차단기부터 PLC IO카드 서보모터 드라이버 인버터 까지 판넬배치

배치를알아야 결선을하고 흐름을 알게됨으로
야심차게 배치 영상 업로더 하였습니다
흐름을먼저 보시면 좋을것같아요.
결선과 시퀀스는 곧 따라오실수있으실꺼라
생각합니다.
전체적인 흐름과 부품들을보고 머리속에 천천히그려보세요
인버터가 있으면 모터가있겠다 ssr이있다면 ACsol이
이겠다 이런식으로요 많은 도움되실꺼에요^^
중하디 중한 배치 영상입니다.
항상 잊지않고 방문해주셔서 감사드립니다.
부족함이있더라도 너그러히봐주세요.
때로는 급하게찍느라 빼먹는부분도 많지만
노력중입니다 감사합니다~
#제어반#판넬#PLC

... 

#자동화전장설계

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