개념 한 쪽
자동화 설비의 안정적인 동작을 위해 전기적 잡음(노이즈)과 서지에 대한 대책을 세워야 한다. PLC와 같은 정밀 제어 장치는 전원계 접지와 구분된 접지 방식과 적절한 전원부 대책으로 보호해야 한다.
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출제기준 단원 「전기전자장치 검사방법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 접지 방식 선택 | 1 | 정밀 기기 접지와 전원 접지의 구분 및 프레임 접지 선택 이유를 묻는다 |
| PLC 접지 시의 설치 방법 | 1 | 전용 접지 불가 시 제어반 접지와 선경·접지점 위치의 적절성을 묻는다 |
| 노이즈·서지 대책 구분 | 1 | 전원부용 대책(필터/절연)과 부하용 보호(스파크 킬러)의 기능 차이를 묻는다 |
전기적 잡음은 기계의 오작동과 안전사고를 유발하므로 원인과 경로에 따라 구체적인 대책을 세워야 한다. 전원선으로 유입되는 노이즈는 필터와 절연 변압기로 차단하고, 유도성 부하에서 발생하는 서지는 바리스터나 스파크 킬러 등으로 흡수하여 보호하는 것이 일반적이다.
차폐선은 외부 전기장의 영향을 감소시키는 역할을 하며 노이즈를 줄여주나 정전기와 같은 내부적 전하를 완전히 제거하지는 못한다. 정전기 대책은 접지, 습도 조절, 이온화 장치 등 복합적인 방법을 병행해야 한다.
PLC 등의 정밀 제어 기기는 전원 접지와 구분하여 프레임 접지(또는 시그널 접지)를 적용하여 외부 노이즈가 기기로 유입되는 경로를 차단해야 한다. 설비 구조상 PLC 전용 접지가 불가능한 경우에는 제어반 접지를 확실히 하여 간접적으로 보호해야 하며, 접지점은 기기 본체에 가깝게 하고 접지선은 충분히 굵게 설치해야 한다.
전원부 대책과 부하측 보호의 기능을 구분하여 판단해야 한다. 전원부에서는 필터와 절연 트랜스가 표준 대책이며, 부하측에서는 스파크 킬러가 유도성 부하의 스위칭 아크를 억제하는 장치로서 부하 보호에 해당한다.
문제 유형은 접지 방식, 접지 위치와 선경, 전원부 대책과 부하 보호 장치의 구분, 차폐선의 한계 등을 묻는 형태로 출제된다. 예를 들어 '정전기는 차폐선만으로 완전히 제거할 수 있다'라는 설명은 과도한 단정이므로 오답으로 판단한다. 또 'PLC 전원부에 대한 적절한 대책'을 묻는 경우에는 필터나 절연 변압스를 선택하고, 스파크 킬러를 선택하면 부하단 보호와 혼동한 것으로 오답 처리한다.
시스템 구성 순서 관련 문제는 기술 선정 → 하드웨어 구성 → 소프트웨어 설계 → 시운전의 논리적 흐름을 따르는 선택지를 정답으로 본다. 입력신호 처리 흐름 문제는 단자 접속 → 신호 변환 → 상태 표시 → 절연의 순서를 기억하면 정답을 도출할 수 있다.
고정 결선 (Hard-wired)방법으로 시스템을 구성할 때 적당한 순서는?
정답 ③ · 시스템 설계 과정은 먼저 시스템의 목적에 맞는 기술을 선택한 후, 물리적인 하드웨어를 구성하고, 그 하드웨어를 제어하기 위한 소프트웨어를 설계한 뒤, 시운전을 통해 검증하는 순서로 진행되는 것이 논리적입니다.
시스템 설계는 기술 선택 → 하드웨어 구성 → 소프트웨어 설계 → 시운전의 논리적 순서를 따른다.
PLC 설치시 전기적 잡음의 대책으로 접지를 할 때의 방법으로 맞는 것은?
정답 ① · 문항은 PLC 설치 시 전기적 잡음 대책으로 접지할 때의 올바른 방법을 묻는 문제이다. PLC 자체 접지가 불가능한 경우에는 제어반 접지를 확실히 해야 잡음 경로를 확보하고 노이즈 영향을 줄일 수 있다.
PLC 설치 시 전기적 잡음 대책으로 PLC 자체 접지가 불가능할 경우 제어반 접지를 확실하게 해야 한다.
자동화 기기는 센서, 제어 장치, 액츄에이터 등의 전원선 입력선, 출력선을 경유하여 들어오는 전기적 잡음에 대하여 대책을 세워야 한다. 다음 설명 중 틀린 것은?
정답 ④ · 질문은 자동화 기기에 유입되는 각종 전기적 잡음에 대한 대책 중 틀린 설명을 고르는 문제다. 정전기 노이즈는 차폐와 접지, 적절한 절연 및 방전 경로 확보 등 복합적인 대책이 필요하므로 케이블을 모두 차폐선으로 교체하는 것만으로 완전히 제거된다고 말하는 것은 옳지 않다.
정전기는 차폐선으로 완전히 제거할 수 없으며, 접지나 절연 등 종합적인 대책이 필요하다.
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