시퀀스 회로의 설계 방법에 대해 알아보자 !

 

 

 

6.5.4 시퀀스 회로의 설계 방법

(2) 신호 중복의 개념과 판단법

A. 신호 중복의 의미

신호 중복이란 앞서 A + B + B - A -의 제어 회로에서 보인 것과 같이 한 개의 실린더를 제어하는 최종 제어 요소인 마스터 밸브에 동시에 세트 신호와 리셋 신호가 존재하는 것을 말한다. 이 신호 중복이 발생하면 실린더가 움직이지 않거나 계획된 시퀀스와 달리 임의대로 동작하기도 하며, 특히 전자 밸브에서의 신호 중복은 솔레노이드 코일의 소손을 가져와 기기를 파손시키는 일도 발생한다.

 

 

 

B. 신호 중복의 판단법

그림 6-45는 앞서 설계한 두 개의 실린더를 A + B + B - A -시키는 시퀀스의 작동 선도와 제어 선도이다. 신호 중복은 최종 제어 요소인 마스터 밸브에 세트 신호와 리셋 신호가 동시에 존재하면 발생하므로 그림과 같이 제어 선도에서 신호를 분리하여 작성하면 쉽게 알 수 있다. 즉, A 실린더를 제어하는 마스터 밸브의 세트 신호인 HV와 LV$_1$,이 AND일 때와 리셋 신호인 LV$_3$가 동일 구간에서 ON 되어 있다면 신호 중복을 의미하므로 A 실린더는 빗금 친 부분의 1 스텝 구간에서 신호 중복이 발생함을 알 수 있다. 또한 B 실린더의 경우도 마찬가지로 마스터 밸브 MV$_2$의 세트 신호와 리셋 신호인 LV$_2$와 LV$_4$가 3 스텝 구간의 빗금 친 부분에서 동시에 신호가 ON 되어 있으므로 신호 중복이 발생하였다. 이처럼 신호 중복이 발생하면 외부 검출 신호인 리밋 밸브의 신호만으로 실린더를 순차 작동시킬 수 없다. 따라서 신호 중복에 대한 대책을 실시해야 하는데 그 대책 방법에는 다음과 같은 것들이 있다.

 

 

 

(3) 신호 중복 방지 대책

신호 중복을 방지하는 방법으로는 마스터 밸브에 입력되는 불필요한 신호를 차단하는 신호 제거법과 현재 입력 중인 신호보다 더 강력한 신호를 입력하여 신호를 억제하는 2가지 방법으로 대별되며 그에 따라 여러 가지 기법이 사용되고 있다.

 

A. 방향성 롤러 레버 밸브에 의한 신호 제거법

가장 경제적이고 간단한 방법으로 제거해야 할 신호가 리밋 밸브에서 나오는 신호라면 순방향 작동 롤러 레버 밸브에 의해 신호를 제거할 수 있다. 순방향 작동 롤러 레버식이란 앞서 설명한 바와 같이 접촉물(캠이나 도그)이 왕복 작동하여도 어느 한쪽으로만 밸브가 작동하는 형식을 말한다. 이 방법에 의해 앞서 신호 중복이 발생한 A + B + A - B -의 회로를 설계한 것이 그림 6-46이다. 설계 방법은 신호를 제거해야 할 부분에 순방향 작동 롤러 레버 밸브를 사용하여 신호를 펄스 적으로 발생시키도록 함으로써 신호 중복을 방지하는 것이다. 이 방법은 회로 구성이 간단하고 경제적이기는 하나, 밸브를 행정 끝에 설치하지 못하므로 논리적 스위칭 회로나 시간 지연 회로 등의 제어가 불가능하고 신호 발생 시간이 짧기 때문에 실린더 속도가 고속이면 밸브가 작동하지 않을 수도 있다.

 

 

 

B. 시간 지연 밸브에 의한 신호 제거법

이 방법은 길게 나오는 신호를 OFF-Delay 형 시간 지연 밸브로 차단하여 중복 신호를 제거하는 방법이다. 그림 6-47은 공기압력 시간 지연 밸브와 그 타임 차트를 나타낸 것으로, 입력 신호가 길게 유지되어도 출력 신호는 시간 지연 밸브에 의해 차단되어 펄스 적으로 나오게 되므로 리밋 밸브에서 나오는 신호가 길어 신호 중복이 발생한 경우에는 시간 지연 밸브로써 신호를 차단하므로 반대 신호가 유효하게 된다. 그림 6-48의 회로도는 앞 써 A + B + A - B -의 회로에서 중복 신호를 시간 지연 밸브에 의해 제거한 회로도이다. 이처럼 시간 지연 밸브에 의한 신호 제거 방법은 작동 신뢰성은 높으나 공기압력 시간 지연 밸브가 고가이므로 제거해야 할 신호 부분이 많은 회로에서는 비경제적이다.

 

C. 공기압력 제어 체인에 의해 중복 신호를 제거하는 방법

여러 개의 애구에이터를 순차 작동시킬 때 밸브가 가장 작게 소요되도록 설계하는 것이 경제적인 면에서 이상적이지만, 반대로 설계하기가 어렵고 보수할 때도 고장 개소를 쉽게 발견할 수 없다는 단점이 있다. 그러므로 설계상 밸브는 다소 소요되더라도 제어 신뢰성이 높고 고장 판단이 용이하도록 규칙적인 설계가 이루어지도록 공기압력 제어 체인을 구성하면 신호 중복을 방지할 수 있다. 공기압력 제어 체인은 밸브를 조합시켜 구성할 수도 있으며, 공기압력 기기 메이커에서 상품화한 콤팩트한 공기압력 제어 체인을 이용하면 편리하다. 시퀀스(sequencer) 형식의 콤팩트한 제어 체인은 전문 지식이 없어도 사용할 수 있으며, 입, 출력의 배선만으로 시스템 구성이 완료되므로 조립이 신속하다는 장점이 있다. 대표적인 공기압력 제어 체인에는 캐스케이드(cascade)와 시프트 레지스터(shift register) 체인이 있다.