개념 한 쪽
프로세스제어는 공장과 설비의 연속적인 물리량을 자동으로 조절하는 제어 분야를 말한다는 핵심 개념을 제시한다.
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출제기준 단원 「프로세스제어」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 프로세스 제어 대상 판별 | 1 | 연속적 공정 변수를 제어 대상으로 식별하는 능력을 평가한다 |
| 프로세스 제어 포함 여부 판정 | 1 | 제시된 항목이 프로세스 제어에 속하는지 구별하도록 요구한다 |
| 프로세스 대 서보 구분 | 1 | 기계적 변위와 공정 변수를 구분하여 제어 유형을 가리는 능력을 묻는다 |
프로세스제어는 온도, 압력, 유량, 액면(수위), pH 등 공정의 연속적인 상태량을 제어하는 체계라고 정의한다. 이러한 제어 대상은 배관이나 탱크 등에서 흐르거나 저장되는 물질과 열의 상태를 나타내며 연속적으로 변화하는 특성을 가진다고 본다.
프로세스제어는 연속적인 물리량을 목표값으로 유지하거나 조절하기 위해 측정값을 피드백하여 밸브나 펌프 등을 조작하는 방식으로 구현된다고 설명한다. 이 때문에 프로세스 제어는 관성이나 전달 지연 등의 영향으로 응답속도가 비교적 느린 경향이 있다고 서술한다.
위치, 방위, 속도 등 기계적 변위나 운동 제어는 서보 기구나 위치 제어의 영역으로 분류한다고 구분한다. 따라서 위치 제어나 서보 메커니즘과 프로세스제어는 제어 대상의 성격(연속적 물리량 대 기계적 위치)에 따라 구별해야 한다고 정리한다.
프로세스제어는 출력의 변동을 줄이면서 설정값에 대한 추종 성능을 확보하는 것을 주요 목적 가운데 하나로 삼는다고 덧붙인다. 즉 공정의 안정성과 목표값 추종을 동시에 달성하는 것이 프로세스제어의 핵심 설계 목표라고 기술한다.
문제 예시는 다음과 같은 식으로 접근한다는 실전 팁을 제시한다. 보일러의 온도나 파이프의 유량처럼 연속적으로 변하는 값이 제시되면 프로세스제어를 떠올리고 선택해야 한다는 기준을 제시한다. 반대로 로봇의 위치나 안테나의 방위처럼 기계적 변위가 제시되면 서보 기구나 위치 제어로 구분하여 정답을 고른다는 원칙을 제시한다.
응답속도가 늦다는 설명이 함께 나오면 프로세스제어와 연결하여 생각하고, '연속적 물리량' 또는 '온도·압력·유량·수위' 같은 키워드가 있으면 프로세스제어를 선택하는 습관을 권장한다는 실전 팁을 제시한다.
프로세스제어(process control)에 속하지 않는 것은?
정답 ③ · 문항은 프로세스 제어에 속하지 않는 항목을 찾는 문제이다. 프로세스 제어는 온도·압력·액면·유량 등 공정 변수의 제어를 의미하고 위치 제어는 주로 기계적 위치나 서보 제어와 관련되므로 프로세스 제어 범주에 속하지 않는다.
프로세스 제어는 온도, 압력, 유량, 액면 등 공정의 물리량을 제어하는 것이며, 위치 제어는 기계의 운동 제어로 분류됩니다.
온도, 유량, 압력 등의 상태량을 제어량으로 하는 제어계는?
정답 ① · 문항은 온도·유량·압력 같은 상태량을 제어량으로 하는 제어계를 묻고 있다. 이러한 연속적 공정 변수를 제어하는 시스템은 프로세스제어에 해당한다.
온도, 유량, 압력 등 공정 변수를 제어하는 시스템은 프로세스 제어이며, 이는 연속적인 물리량을 다루는 핵심 개념이다.
제어량에 따른 분류 중 프로세스 제어에 속하지 않는 것은?
정답 ④ · 질문은 제어량 분류에서 프로세스 제어에 속하지 않는 항목을 찾는 문제이다. 프로세스 제어는 공정 변수인 압력, 유량, 온도, 수위 등 유체·열 관련 물리량을 제어하는 분야로서 압력·유량·온도는 여기에 해당한다.
프로세스 제어는 유체/열 관련 물리량을 제어하며, 속도는 기계 제어 영역에 속한다.
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