제어백 효과:
2종류의 서로 다른 금속을 접합하여 폐회로를 만들고 두 접합점 사이에 온도차를 두 금속에서는 열기전력이 발생되어
전류가 흐르는 이를 제어백 효과라 합니다.
펠티어 효과:
펠티어 효과란 제어백 효과의 반대 현상으로 2종류의 금속을 접합하여 폐회로를 만들고 전류를 흘리면
한쪽 접합점에는 흡열, 다른 접합점에서는 발열이 일어나는 이를 펠티어 효과라 합니다.
톰슨 효과:
1개의 금속도선의 각부에 온도차가 있을 때 이것에 전류를 흘리면,
부분적으로 電子의 운동 에너지가 다르기 때문에 온도가 변화하는 곳에서
줄열(Joule's heat) 이외의 열이 발생하거나 흡수가 일어나는 이를 톰슨 효과라 합니다.
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로드셀 과 휘스톤 브릿지
로드셀 은: 피 측정물의 표면에 미세한 변화(Strain)를 전기신호로 검출하는 센서입니다.
일반적으로 금속 재료의 저항값은:
외부로 부터의 힘에 따라 신축하면 증가하고 압축되면 감소하는 성질을 가지고 있습니다.
그 저항값 변화 추이(推移)에 전기 신호로 변환 시킨 것을
증폭해서 Data를 얻기 위해서 휘스톤 브리지 회로에 넣어서 사용합니다.
즉, 힘(力)의 추이에 아날로그 저항값을 디지털로 변환 한 것이 “압력 메타기”
열(熱)의 추이에 아날로그 저항값을 디지털로 변환 한 것이 “온도 메타기”다고 생각 하시면 구별됩니다.
[1]출력 밸브가 계속 동작 할때 점검 방법:
작성된 프로그램을 열어서, 비교 분석을 하시면 점검이 가장 빠를수 있습니다.
(센서의 아날로그 값이 심하게 변동하면 PLC에서는 도무지 읽여지지 않게되니까 그 원인을 금방 찾게됨)
이런 여건이 안되면 :
1) 온도 제어 센서가 없이 타이머,PC에의한 운전 시스템이면:
해당 솔레노이드 밸브 카바를 열어서 결선번호를 확인후,
전기 판넬에서 해당 PLC출력 카드 와 보조 릴레이가 계속 동작하고 있는 그것을 점검 합니다.
--☞ 소규모 중앙 급수설비, 5루베 이하 스팀 솥 또는 탕신기 이면 단동 밸브를 적용 할수도 있습니다.
2) 온도 제어 센서가 부착된 시스템이면:
1.온도 콘트롤 표시기에 -199도를 가르키면 센서의 단선입니다.
2.RTD 카드가 있고 온도가 불안정할때는 카드를 먼저 교환 해 보십시요.
3)열병합 발전소등 대단위 공동 난방 시설일 경우의 점검 방법:
운전 대기중에서도 밸브가 동작되면, 입력카드의 맨밑에 있는 P24(+24)선 중에서
해당 입력카드의 P24(+24)선을 빼내어서 입력 카드를 동작 안하도록 합니다.
그럴 때에 밸브가 꺼진다면 :
온수를 공급해주는 발전소측등 대단위 난방시설이 있는 그쪽의
전기실 당직자와 협의 하셔야 합니다. 그쪽 PLC의 프로그램에 점검이 더욱 필요 합니다.
[2]노이즈 (noise)처리 방법:
- 써머커플을 사용 할 경우는 : 노이즈에 취약하므로 신호를 op-amp로 증폭시킨후
온도당 기전력 환산하여 "0 "스판으로 오차를 잡습니다.
- Pt-100과 같은 100 Ω Sensor경우는 :
Lead Wire의 길이가 수 Meter 정도에서의 선로 저항과
외부 누설전류와 합쳐져서 전압으로 나타 납니다.
심하면 1V이상의 결과치가 헌팅증상 또는 셧-다운 증세로 나타납니다.
환류 다이오드를 취부하여 그 누설전류를 억제 합니다.
- RS485 통신 경우는 :
노이즈는 불규칙 하게 발생 하므로 노이즈 영향이라고 의심이 되시면:
1)전송속도를 한단계 낮추어 설정 해 놓으시고
2)SG는 PLC쪽을 먼저 제거하여 보시고 확인해 봅니다.
3)임피던스 매칭용 종단저항 값을 다시 확인,조절합니다.
4)차선책으로 해당 RS485센서와 콘트롤러를 대체하여 봅니다.
5)일반 케이블로 포설 하였다면 사용 환경과 조건의 경과에 따라 소선이 흑갈색으로 변색 됩니다.
그 여파로 저항값이 증가 되여서
PLC CPU램프 RUN이 점멸 거리거나 에러또는 폴트가 떠버릴 수 도 있습니다.
[3]출력 밸브 또는 모니터 화면이 떨림 현상 점검 방법:
온도값 변화가 심한(+ - 100도) 편차가 발생 날 때에 떨림은 하드웨어적인 고장입니다.
-콘트롤러의 결속 부분의 접촉 불량
-센서의 선로 접속점 불량
-PLC유니트 불량
-인버터 모타의 최 저속도 때에 만 발생하면 모타의 코일 절연을 점검 합니다.
[4]온도 제어실의 PC와 PLC간에 통신이 안될때 점검 방법:
CPU에 LED 램프중 COM2 램프가 계속 빠른속도로 점멸 거려 줄때:
온도 제어실의 PC와 PLC간에 통신선로의 점검방법은
CPU에 꼽혀져 있는 RS485 통신 케이블를 빼어서 COM2 LED램프가 소등하면
PLC의 CPU쪽의 문제 라는것을 간단하게 확인 할수 있습니다.
[5]PLC출력부에 있는 RTD 카드 수리
FARA N-700 RTD UNIT(4CH.) CPL7421-1 수리 완료후 검증
RTD 는 PLC기종에 따라서 PLC용 카드가 있습니다.
CA 는 센서의 출력 전압 값에 체터링이 발생되거나 노이즈로 인한 오차가 발생되면
전류변환기 사용하여 PLC의 A/D 카드로 연결해야 합니다.
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전기박사카페의 쐬뭉치님이 올린글 입니다.
RTD(Resistance Temperature Detector 측온저항체)로 온도를 측정할 경우 RTD에 전류를 흘리고,
온도 변화에 의한 RTD 저항값 변화를 전압 값으로 변환하여 측정합니다.
일반적인 측정회로에는 RTD를 1 변(Arm)으로 하는 Bridge 회로가 많이 사용됩니다.
2-Wire RTD:
아래 그림은 2-Wire 방식의 RTD 배선 Bridge 등가 회로입니다.
위 그림에서 Rt가 측온저항체이고 L1과 L2가 Lead Wire입니다.
이 경우 L1, L2 Lead Wire의 저항성분 Rl1과 Rl2가 Rt와 합해져 측정하는데 오차를 발생시킵니다.
특히 보통 Pt-100 이라 부르는 100Ω Sensor에서는
이 Sensor보다 높은 저항값을 가지는 Sensor에 비해 상대적으로 큰 오차를 발생시키며,
Lead Wire의 길이가 길면 더욱 큰 오차를 내게됩니다.
여기서 Lead Wire의 저항성분이 만약 변하지않는 상수(Constant)라면 보상저항을 삽입하여
오차를 상쇄시킬 수 있지만 Lead Wire의 저항성분도 온도의 함수이기 때문에
주변 온도 변화에 의한 측정 오차는 없앨수 없으므로 만약 2-Wire RTD를 사용한다면
RTD의 온도-저항 특성에 비해 충분히 저항값이 작은 Lead Wire를 사용하는 것이 바람직합니다.
이 2-Wire RTD는 보통 아주 짧은 Lead Wire 이거나 1000Ω Sensor(Pt-1000)의 경우 외에는
거의 사용하지 않습니다.
3-Wire RTD :
아래 그림은 3-Wire 방식의 RTD 배선 Bridge 등가 회로입니다.
3-Wire RTD는 Lead Wire의 저항성분 영향을 덜 받도록 하기 위하여 많이 사용하는 방식입니다.
위 그림에서 Lead Wire L1과 L3는 RTD Rt에 전류를 공급하는 Wire이며,
L2는 전위를 읽는 용도에만 사용됩니다. L2가 전위를 읽는 용도로만 사용된다는 것은
전위를 읽는 전압계의 입력저항이 매우 크다면 이 L2를 통해서는 전류가 흐르지 않는다는 의미로서,
전류가 흐르지 않으면 L2의 선간 저항으로 인한 전압강하가 없다는 뜻이됩니다.
여기서 L1과 L3의 저항값이 완전히 일치한다면 Bridge Arm 구성이 L1+Rt 와 L3+R3로 되고
L1과 L3가 서로 상쇄되어 Lead Wire의 저항성분이 온도(전압, Vout)를 측정하는데 영향을 미치지 못하게 됩니다.
Pt-100과 같은 100 Ω Sensor를 사용하는 경우 Lead Wire의 길이가 수 Meter 정도에서는
온도측정에 큰 영향이 없도록 L1과 L3의 저항성분이 잘 Match 됩니다.
이 Bridge 보다 정전류원(Constant Current Source)으로 RTD회로를 구동하면 좀더 정밀한 측정,
즉 Lead Wire의 저항성분 영향을 받지않는 온도를 측정 할 수 있습니다.
4-Wire RTD :
4선식은 전류 공급 선로와 전압 검출도선이 서로 독립해 있기 때문에
원칙적으로는 외부 도선의 저항에 영향을 받지 않고, 측온저항체 소자의 저항값을 정밀하게 측정할 수 있습니다.
- 정확한 온도 측정에 사용되고,
- 전류 공급 선로와 전압 검출도선이 독립하고 있고,
- 외부 도선의 저항에 영향을 받지 않습니다.
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