기계설비 자동제어(3)_관제점/디지털 관제점

(3) DI(Digital Input : 디지털 입력)

디지털 값은 0 또는 1로 정의되며 상태 값, 경보 등을 표시할 때 사용하는 관제점입니다.

DI 관제점

현장 송풍기의 가동상태는 동력제어반의 마그네트 보조 접점이 붙는 경우 가동상태로 인식하고 보조 접점이 떨어지는 경우 정지상태로 인식하여 원격제어반(DDC 또는 RTU)에 접점 상태 값이 전달됩니다.
원격 제어반 내의 DI(Digital Input) 카드로 해당 신호가 전달되어 접점을 형성하여 메인보드 프로세서에 보내서 통신을 통해 자동제어 서버로 해당 관제점의 상태를 전달합니다.
DI카드는 해당 상태 관제점 별로 LED 표시등이 설치되어 자동제어 시스템의 이상인지 아니면 동력 제어반에서의 문제인지 비교 확인이 가능합니다.
마그네트(MG)의 보조접점을 이용한 상태 값 확인의 단점은 마그네트는 붙었는데 현장 모터는 가동하지 않는 경우 실제 가동상태와 제어반의 상태가 불일치합니다.
따라서 정확한 가동상태의 확인을 위해서는 동력 제어반 내 기동 전류의 흐름을 인식하는 전류 스위치를 설치합니다.
전류 스위치는 별도의 장치로 설치비용이 발생하므로 일반적으로 상태 값은 마그네트 보조 접점을 이용합니다.

(4) DO(Digital Output : 디지털 출력)

기동정지, 밸브 개폐 명령 등 디지털 값을 서버에서 출력하는 관제점입니다.

DO 관제점

자동제어 서버에서 기동이나 정지 명령을 전송하면 현장 원격 제어반의 프로세서에서 DO(Digital Output) 카드로 전송되고 할당돼 어드레스에 의한 접점이 동력 제어반의 마그네트 접점으로 형성되어 장비를 기동 또는 정지시킵니다.
디지털 명령 값이므로 일반적으로 송풍기 모터의 기동 또는 정지 밸브의 경우 개방 또는 폐쇄에 가장 많이 사용됩니다.
DO카드는 프로세서에서 명령 접접이 형성되므로 개별 관제점 별로 릴레이가 설치되어 있는 것이 특징입니다.

DO카드와 DI카드는 과거 SIEMENS 자동제어 시스템의 부품을 기준으로 설명하였습니다.
새로 나온 제품은 단순화된 장치로 구현되어 있습니다.
자동제어 기본사항 설명이니 새로운 장비의 설명은 다음 기회에 추가 설명을 하도록 하겠습니다.

▶자동제어 프로그램 그래픽을 통한 관제점 적용 설명

지금까지 기계설비 자동제어 시스템의 기본 관제점의 종류와 기본개념에 대한 설명을 하였습니다.
어려운 점은 없었으리라 생각됩니다.
이번에는 위에서 살펴본 각 관제점들이 자동제어 프로그램 화면에 어떻게 표현되고 어떻게 확인이 가능한지를 살펴보겠습니다.

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자동제어 감시화면

자동제어 감시 화면을 보겠습니다.
위 장비는 공기조화기입니다. 공기조화기의 각 부속기기와 센서에 대한 관제점이 표시되어있습니다.
실제 명령을 주거나 상태 값을 확인하거나 수치를 확인할 수 있는 모든 관제점이 위의 그림에 표현되어 있는 것입니다.
급기 팬의 기동을 위해서는 평상시 OFF상태에서 ON명령을 주면 됩니다.
따라서 0 아니면 1 값을 관제에서 현장으로 나가는 것이므로 DO관제점이 되는 것입니다.
명령이 들어가면 현장장비가 정상적으로 가동되는지 여부를 송풍기 그림이 표현을 해줍니다.
가동이 되는 경우 색깔이 변하거나 그래픽 화면이 움직입니다.
현장에서 0 또는 1 값이 관제로 들어오는 것이므로 DI관제점이 되는 것입니다.
냉동기 기동시 코일로 냉매량이나 냉수량을 조절할 수 있는 밸브가 있다고 한다면 밸브의 개도 명령을 0~100%까지 다양하게 명령을 할 수 있습니다. 아날로그 수치를 관제에서 현장으로 전송하는 것이므로 AO관제점이 됩니다.
공기조화기는 실내공기질 관리를 위해 설치합니다.
실내공기의 온도와 습도 수치를 관제로 불러들여 표시해주는 것이므로 AI관제점이 됩니다.

예시를 들어 종류별로 관제점의 형식을 확인해 보았습니다.
형식에 따라 현장에서 적응되는 I/O 모듈이 다르고 DI카드로 들어가는 어드레스인지 DO카드로 연결된 어드레스인지 정확한 구분이 되어야 시스템에 맞게 정확한 제어와 감시가 가능합니다.
많은 수의 관제점으로 연결된 자동제어 시스템인 만큼 공사 완료 후 검증작업은 관제점 하나하나당 적응성을 검토하고 현장 확인해 보아야 합니다.
따라서 기초적인 관제점의 개념과 업체별로 특성화된 자동제어 기본사항을 숙지하고 검증작업에 임하여야 합니다.