개념 한 쪽
전기전자 부품 관련 기본 지식은 시스템 구축 순서, 회로도 표기법, 계전기와 메모리 특성, 그리고 자동화 장치의 노이즈 대책을 포함한다는 점을 숙지해야 한다.
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출제기준 단원 「전기전자 부품」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 시스템 구성 순서 판단 | 1 | 시스템 구축의 논리적 단계 배열을 고르기 |
| PLC 접지·노이즈 대책 | 1 | PLC와 제어반 접지 및 노이즈 대응 방법을 식별하기 |
| 전기적 잡음 대책의 옳고 그름 | 1 | 정전기·차폐선·서지 대응 설명 중 잘못된 것을 찾기 |
시스템을 구성할 때는 먼저 어떤 기술을 적용할지 결정하는 '기술 선택'을 시작으로 물리적 장비를 설치하고 연결하는 '하드웨어 구성', 그 하드웨어를 제어하는 '소프트웨어 설계', 마지막으로 전체를 점검하는 '시운전' 순서가 논리적 절차가 된다. 이 순서를 통해 설계와 구현, 검증의 흐름을 유지한다.
공압·유압 회로도에서는 여러 부품이 모여 하나의 기능을 수행하는 조립유닛을 시각적으로 구분하기 위해 포위선을 사용한다. 2개 이상의 기능을 갖는 조립유닛은 일점 쇄선으로 포위하여 표시한다는 표기 규칙을 기억한다.
기본 소자별 특성도 중요하다. ROM은 제조 시 데이터가 고정되어 사용자가 이후에 변경할 수 없는 읽기 전용 특성을 가진다. PROM 등 일부 메모리는 일회성 기록이 가능하나, 문제 문맥상 '제작자에 의해 한 번만 프로그램'되는 특성은 ROM으로 설명되는 경우가 있다는 점을 인지한다. 또한 데이터 단위 환산에서는 1kbit를 1024bit로 보아 1kbit = 1024bit ÷ 8 = 128Byte가 됨을 활용한다.
자동화 장치에서는 전원선·입력선·출력선을 통해 유입되는 전기적 잡음에 대한 대책을 강구해야 한다. PLC 입력 신호는 단자 접속 → 입력 신호 변환 → 상태 표시 → 전기적 절연의 흐름으로 처리되어 CPU 진입 전에 절연으로 보호한다는 신호 처리 절차를 기억한다. 정밀 제어 장치인 PLC는 전원 계통 접지와 구분된 프레임 접지를 적용하여 노이즈 유입을 차단하며, 전용 접지가 불가능한 경우에는 제어반 접지를 확실히 하는 것으로 보완한다.
노이즈 대책은 목적과 위치에 따라 적절한 소자를 선택해야 한다. 전원부 노이즈 차단은 필터나 절연 변압기가 표준 대책이며, 유도성 부하의 스파크 보호는 스파크 킬러나 서지 흡수 소자로 처리한다. 또한 차폐선은 외부 전기장 영향을 줄여주나 정전기를 완전 제거하지 못하므로 접지나 다른 대응을 병행해야 한다.
시스템 구축 순서를 묻는 문제는 '기술 선택 → 하드웨어 → 소프트웨어 → 시운전' 흐름을 적용하면 답이 된다. 회로도 표기 문제에서는 '조립유닛=일점 쇄선'을 즉시 매칭하면 정답으로 이어진다. 메모리 관련 문제는 '읽기 전용·변경 불가'라는 키워드로 ROM을 떠올리고, 데이터 단위 환산 문제는 1kbit = 1024bit, 1Byte = 8bit 공식을 이용해 128Byte를 구하면 된다. 노이즈 대책 선택지에서는 '전원부 대책(필터/절연) vs 부하 보호(스파크 킬러)'를 구분하여 소자의 용도에 맞게 고르면 오답을 피할 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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