PLC Panel 상세설계 #1 ( 판넬 설계 하는 방법 )

오늘은 계장 파트의 판넬 설계 상세 내용을 알아보겠습니다.

​

판넬에는 여러종류가 있습니다. PLC Panel, DCS Panel, LOP(Local Operator Panel), Sol Panel, Analyzer Panel 등등 말할 수 없이 많은 종류들이 있지요. 오늘은 그 중에서 PLC Panel을 한번 간단하게 설계해 보는 시간을 가져보도록 하겠습니다. 뭐 이쪽은 계장 파트 안에서도 전장 파트로 분류되는 내용이고 워낙에 고수 분들이 많으시겠지만 오늘 이 포스팅의 목적은 초보자 분들에게 어떠어떠한 방법으로 PLC Panel을 설계하는 지 그 방법을 알려주는게 목적입니다. 뭐 당연히 고수분들은 이런 포스팅을 찾아보지도 않으시겠지요. ㅎㅎ

​

그럼 하나씩 차근차근 알아가 보겠습니다.

​

1. I/O 수량 정하기

PLC Panel 설계에서 가장 먼저 선행되어야 하는 작업은 I/O 수량을 정하는 것입니다. I/O라고 하면 Input Output의 약자로 입출력 포인트를 의미합니다. 이 수량이 정해져야 PLC I/O Card 수량과 단자 터미널의 수량이 정해 질 수 있기 때문에 가장 처음으로 I/O수량을 정해야 합니다. 이 I/O수량을 정하는 방법은 지난 포스팅인 I/O List 포스팅을 참조해 주세요. 링크를 걸어두겠습니다.

https://mech19.tistory.com/93

계장 설계 3 - IO LIST 설계 #1

https://mech19.tistory.com/94

계장 설계 4 - IO LIST 설계 #2

​

2. PLC 선정 및 사이즈 확인

자 이제 I/O 수량을 확정했다면 PLC의 기종을 선정하고 PLC의 사이즈를 확인해야 합니다. PLC의 기종같은 경우에는 발주처에서 견적을 요청할때 RFQ에 지정이 되어 있다던가 시방서(기술규격서)에 명시되에 있는 경우가 많습니다. 기타 작은 프로젝트인 경우에는 발주처와 협의를 거쳐서 선정하면 됩니다. 그러고 나면 IO 수량에 맞게 IO Card를 포함하여 PLC의 CPU를 포함하여 PLC선정을 하면 됩니다. 그리고 PLC 제조사 홈페이지에 가보면 Cad도면이 다 나와 있습니다. 그걸 찾아보셔도 되고, 귀찮으시다면 우리가 PLC를 구매하는 판매처에 Cad 도면을 달라고 하면 됩니다. 거기에 사이즈가 다 나와 있습니다.

위 사진은 LS산전 홈페이지에서 다운 받은 제품외형도 입니다. 들어가보면 아래와 같이 실물사이즈로 도면이 다 준비되어 있습니다. 이런걸 하나씩 연결해서 사용하면 됩니다.

최종적으로 연결해서 완성해 보면 아래와 같이 됩니다.

치수를 제거했지만 실물사이즈의 도면입니다. 판넬이나 개별설비를 설계할 때는 축적을 손대지 않는 것을 추천 합니다. 그 이유는 나중에 괜히 다시 축적을 역으로 환산하여 실물사이즈를 계산해야 하기 때문입니다. 그냥 1:1사이즈로 도면을 그려야 치수를 기입하기도 좋고 나중에 다른 설계도면과 맞춰볼 때도 좋기 때문에 실물사이즈로 설계하시는 것을 추천 드립니다. 다만 너~~~~~~~~~~무 광범위한 건축, 토목 도면의 경우에는 축적을 사용합니다. 그렇기 때문에 꼭 건축도면이나 토목도면의 경우에는 축적을 확인하고 사용해야 합니다.

​

​

3. 단자대 터미널 수량 및 사이즈 확인

그 다음으로 할 일은 단자대 터미널 수량 및 사이즈 확인작업입니다. PLC의 IO 수량이 많으면 많을 수록 이 터미널 수량이 판넬에서 차지하는 면적이 많아지게 됩니다. 대략 150~200포인트가 넘어가면 판넬 면적에서 절반이상을 차지하기 시작합니다. 단자대 터미널도 수량에 맞게 설치해야 하므로 조립식으로 설치를 해야하고, PLC와 마찬가지로 제조사 홈페이지에서 캐드 도면자료를 다운받아서 사용하면 됩니다.

제조사 홈페이지에 들어가 보시면 위와 같이 치수가 나와있는 도면자료가 올라와 있습니다. 만약에 없다고 해도 영업담당자에게 요청하시면 받을 수 있습니다. 여기서 한가지 짚고 넘어가야 하는 점은 이러한 단자대나 여러 계전기를 설치할 때는 Din rail과 Stopper를 사용해야 합니다. 이 또한 캐드도면자료가 있으니 사용하면 됩니다.

위 모양이 Stopper(스토퍼) 입니다. Din rail에 설치된 기구물들을 양쪽에서 흔들리지 않게 잡아주는 역할을 한다고 생각하시면 됩니다. 단자대 터미널과 함께 조립한 모양은 아래와 같이 되겠네요.양쪽 모두에 설치되어야 한다는 점을 잊지마세요.

그리고 아래는 Din Rail(딘 레일)입니다. 이건 표준규격품이므로 어느회사 제품을 사용해도 거의 사이즈가 호환됩니다.

자.. 이제 실제로 판넬에 설치된 우리가 단자대 터미널을 조립해서 실제로 판넬에 설치할 때는 아래와 같은 배열이 됩니다. 당연히 수량이 적을 때는 가로로 배치하기도 하지만 수량이 많아질수록 세로로 배치하게 됩니다.

그 이유는 케이블이 판넬 하단에서 올라오는 형태이기 때문에 아래쪽에서 올라오는 케이블이 Duct를 통해서 올라오다가 바로 터미널에 연결되는게 제일 편하기 때문입니다. 단자대 터미널을 가로로 배치하게 되면 가로 Duct를 또 지나야 하기 때문에 일이 늘어납니다. 그렇기 때문에 세로로 배치하는 것을 추천 드립니다.

위 사진은 실제 PLC판넬 단자대 터미널블록 사진입니다. 저렇게 밑에서 부터 올라오는 케이블을 바로 단자대에 연결할 수 있게 해두는게 공사현장에서 조금이라도 빠르고 조금이라도 편하게 공사 할 수 있는 방법 입니다. 참고하세요.

​

​

4. PLC 회로 설계

그 다음은 PLC 회로 설계를 해야 합니다. 여기서 회로는 크게 두가지로 나뉘게 됩니다. 전원파트 회로와 제어파트 회로입니다. 먼저 전원파트 회로를 설명드리겠습니다. 전원파트는 쉽게 생각해서 판넬로 들어오는 인입전원을 PLC까지 연결해주는 회로라고 생각하시면 됩니다. 메인차단기등을 거치고 전원이 필요한 판넬램프나 판넬히터등에도 분기회로를 구성하여야 합니다.

만약에 메인인입전원이 220V가 아닌 경우에는 추가적으로 TR을 적용해야 할 수도 있습니다. 그러나 PLC전용 판넬인 경우에는 보통 거의 일반적으로 220V를 줍니다. 그 외에 DC24V가 필요한 경우라던가 220V를 따로사용하기 위해 토글스위치를 구성해야 한다면 그 필요에 맞게 분기하여 주면 됩니다. 크게 어려운 것은 없습니다. 이러한 설계 계산은 다른 포스팅에서 자세히 한번 다루도록 하겠습니다.

그리고 다음은 제어파트 회로입니다. 제어파트 회로는 지난번에 "계장 설계 10 - PLC Panel dwg (PLC 판넬 도면)" 포스팅에서 한번 살짝 다루었었죠. Analog Input, Analog Output, Digital Input, Digital Output 순서대로 한번 보겠습니다.

위 도면은 Analog Input 도면입니다. 빨간색 박스부분이 Field Instrument 부분입니다. 거기서 케이블로 판넬에 처음 연결되는 부분이 파란색 박스 부분입니다. 저 파란색 박스 부분이 아까 우리가 위에서 알아보았던 단자대 터미널입니다. 이렇게 단자대 터미널을 쓰는 이유가 현장에서 결선을 용이하게 하기 위함입니다. 만약에 단자대를 사용하지 않는 다면 PLC Analog card에 직접 연결을 해야겠지요. 생각보다 불편한 작업입니다. 한두포인트라면 몰라도 포인트수량이 수백 수천포인트가 된다면 작업시간의 차이가 확연하게 드러납니다. 그리고 위에서 노란색박스부분같이 서지보호기라도 사용하는 날에는 더 불편하겠지요. 그렇게 연결되어서 결국에 하얀색 박스부분처럼 PLC Card Module에 연결이 됩니다. 그리고 하얀색 박스부분을 보시면 DC24V 외부전원을 사용한 것을 알 수 있습니다. 결국 위 도면을 보기쉽게 표현하자면 아래와 같이 나타낼 수 있습니다.

PLC Panel을 납품하기 전에 SMPS나 Surge Protector등 계전기들과 PLC사이의 Panel 내부 결선은 모두 완료해서 현장에서는 Field Instrument에서 오는 케이블을 단자대 터미널에 간단하게 연결시켜주기만 하면 되도록 제작합니다.

나머지 Analog Output, Digital Input, Digital Output도 비슷합니다.

위 도면은 Analog Output도면입니다. Analog Input도면과는 반대방향입니다. Card Module이 상부에 위치해 있습니다. 그러나 크게 다를것은 없습니다. 내부전원을 사용해서 SMPS의 외부전원 연결이 없다는 점 정도 입니다.

그 다음은 Digital Input 입니다. Earth는 필요한 기기에만 물려주도록 합니다. 그 외에는 SMPS를 통해 외부전원을 사용해서 폐회로를 구성해주는 것은 동일합니다.

마지막으로 Digital Ouput 회로입니다. 저는 Digital Output의 경우 릴레이를 사용하여 Dry Contact를 선호합니다. 그래야 혹시 Field에서 사고가 나더라도 PLC 자체에 미치는 영향을 최소화 할 수 있기 때문입니다. 이렇게 제어파트 회로를 구성하는 방법에 대해서는 나중에 따로 자세히 포스팅을 해보겠습니다. 꽤 재미있어요 이런게 ㅎㅎ

​

이제 배치와 덕트사이즈, 외함규격등이 남아있는데,

너무 길어지는 것 같으니 다음 포스팅에서 이어서 해야겠네요.

오늘은 여기까지 입니다. 감사합니다.

 

제 블로그를 방문해 주셔서 감사합니다.

도움이 되셨다면 공감(좋아요) 부탁드리고,

댓글은 다른분들께도 좋은 정보일 수 있으니

공개로 부탁드립니다.

여러분의 작은 정성이 좋은 포스팅을 생산하는

힘이 된답니다. :)

감사합니다.