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계장/계장 설계

계장 설계 5 - LOGIC & LOOP 설계 #1 (CONTROL LOGIC DIAGRAM)

by 쪼렙엔지니어 2021. 12. 25.
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오늘부터 LOGIC & LOOP 작성법에 대해서 이야기해 보겠습니다.

먼저 LOGIC(로직)과 LOOP(루프)가 무엇인지부터 알아봐야겠죠?

 

1. LOGIC 과 LOOP 란?

먼저 LOGIC의 풀네임은 CONTROL LOGIC DIAGRAM 정도로 이야기 할 수 있을 듯 합니다.

말 그대로 해석해 보면 제어 논리 도표 (?) 정도가 되겠네요.

그리고 LOOP도 풀네임은 CONTROL LOOP DIAGRAM으로 이야기 할 수 있을 듯 합니다.

LOGIC과 LOOP는 어떤 설비를 제어하려고 할 때 PLC나 DCS를 사용하게 되는데

이때 PLC나 DCS에 들어갈 프로그램을 도면(?) 도표(?) 도식화(?) 한 것 이라고 생각하면 됩니다.

물론 넓은 의미로 보면 PLC나 DCS뿐 아니라

모든 제어기기(DDC나 AMS등)를 포함할 수 있을 것입니다.

그러나 우리가 가장 흔히 접할 수 있는 것은 PLC나 DCS이기 때문에

이것들을 예로 든 것 입니다.

그리고 PLC나 DCS에 들어갈 프로그램뿐 아니라 컨트롤러 없이 릴레이나 타이머, 카운터등의

하드웨어로만 만들어진 제어판넬의 제어동작등도 표현이 가능합니다.

 

2. LOGIC 과 LOOP의 차이점

그럼 CONTROL LOGIC DIAGRAM (이하 LOGIC) 과

CONTROL LOOP DIAGRAM (이하 LOOP)의 차이점에는 어떤 것이 있을까요?

가장 이해하기 쉬운 차이점이라고 하면

LOGIC은 Digital signal ( DI, DO )을 입출력 한다. 이고,

LOOP는 Analog signal ( AI, AO )을 입출력 한다. 로 정리 할 수 있을 듯 합니다.

글로만 읽으시니 이해가 잘 안되시지요?

 

 

 

LOGIC을 간단하게 예를 들자면 A Pump가 Run되고, B pump가 Run되면 C valve가 open된다.

라는 식의 동작을 나타낼 수 있는데, 이것을 Logic diagram으로 표현하면

아래와 같습니다.

여기서 Pump의 Run은 Digital Input signal이고

Valve의 open은 Digital output signal 입니다.

이렇게 Digital signal을 활용(?)하여 제어를 할 때는 Logic으로 표현이 가능합니다.

약간 감이 오시나요?

 

 

 

 

그리고 LOOP의 경우는

A Level transmitter의 값과 B Level transmitter의 값의

평균값이 일정 수치가 되도록 C Valve의 개도율을 조정해야 한다. 를 표현할 수 있는데

이것을 표현하자면 아래와 같습니다.

LEVEL TRANSMITTER A의 값과 LEVEL TRANSMITTER B의 값은 둘다 analog input signal이고

Control Valve – C를 제어하는 출력값은 Analog output signal 입니다.

 

 

 

대충 감이 오시나요??

 

 

 

그리고 또 다른 차이점은

LOGIC은 순차제어에 가깝고, LOOP는 피드백제어에 가깝습니다.

이건 100% 완벽하게 나누어지는 점은 아니지만....

제어형태를 나누어보면 LOGIC은 90%이상 순차제어에 중점을 두게 되고,

LOOP는 90%이상 피드백제어에 중점을 두게 됩니다.

위에서 보았듯이 LOGIC의 경우 어떤 조건이 만족되면

어떤 디바이스를 동작시키는 순차제어가 주를 이루고,

LOOP라는 이름답게 Feedback signal을 받아 제어에 재이용하여 조건이 만족될때까지

반복하여 피드백제어를 실행합니다.

 

 

 

이제 LOGIC과 LOOP를 좀 더 자세히 알아보고 작성법을 이야기해 보겠습니다만

LOGIC과 LOOP의 내용은 방대하기 때문에 기본적인 내용만 언급해보도록 하겠습니다.

 

그 중에서 좀 더 쉽고 간단한 LOGIC부터 이야기해 보겠습니다.

 

 

3. CONTROL LOGIC DIAGRAM

그럼 CONTROL LOGIC DIAGRAM(이하 LOGIC) 작성법에 대해 좀 더 자세히 알아보겠습니다.

 

 

1) FUNCTION SYMBOL

먼저 LOGIC작성법 에 앞서 기본적인 FUNCTION SYMBOL들에 대해 알아보겠습니다.

첫번째로 AND FUNCTION 입니다.

A, B, C 세 조건이 모두 On 이 될 때 출력 X가 On이 됩니다.

A, B, C 세 조건 중 하나라도 Off가 된다면 출력 X는 Off가 됩니다.

# 당연한 얘기지만 A, B, C같은 조건의 개수는 필요에 따라 늘리거나 줄일 수 있습니다.

두번째로 OR FUNCTION 입니다.

A, B, C 세 조건 중 하나라도 On이 되면, 출력 X는 On이 됩니다.

A, B, C 세 조건 모두가 Off가 되어야 출력 X는 Off가 됩니다.

세번째로 NOT FUNCTION 입니다.

조건 A가 On이 아닐 때, 즉 Off일 때 출력 X는 On이 됩니다.

A가 On이 되면 그 즉시 출력 X는 Off 됩니다.

네번째로 ON Delay TIMER 입니다.

입력 A가 On 된 후 설정시간 ‘t’ 이후에 출력 X가 On됩니다.

입력 A가 Off되면 그 즉시 출력 X도 Off됩니다.

# TDPU는 프로젝트마다 협력업체와 상의하여 바꿔 사용해도 무방합니다.

다섯번째로 OFF Delay TIMER 입니다.

입력 A가 On 되면, 그 즉시 출력 X도 On 됩니다.

입력 A가 Off되면 설정시간 ‘t’ 이후에 출력 X가 Off됩니다.

여섯번째로 SET, RESET 입니다.

입력 A가 On되면 출력 X가 SET 되어 On 됩니다.

이때 입력 A가 Off되어도 출력 X는 On 상태를 유지하게 되고,

입력 B가 On되어 출력 X의 SET 상태를 RESET하게 되면 출력 X는 Off됩니다.

출력 X의 Off상태는 입력 A가 On될때까지 유지됩니다.

2) 입출력 SYMBOL

첫번째로 입력포멧 입니다.

A는 기능을 설명하거나, 제어장비를 나타내는 코드.

B는 제어장비의 Tag number.

C는 Location 정보로 DCS, PLC, LOCAL 등등의 위치정보.

D는 해당 Equipment의 상태나 발생신호의 내용등을 명시.

두번째로 출력포멧 입니다.

A는 제어장비의 이름.

B는 제어장비의 Tag number.

C, D, E는 출력신호 최종 목적을 명시.

세번째로 DCS(Distributed control system) SYMBOL 입니다.

네번째로 PLC & HMI SYMBOL 입니다.

다섯번째로 Field (Local) Device의 SYMBOL 입니다.

여섯번째로 Hardwired alarm SYMBOL 입니다.

일곱번째로 Local panel alarm SYMBOL 입니다.

위 두가지 알람의 차이점은

첫번째 Hardwired alarm은 두 시스템( 예를 들어 DCS와 PLC )이 연계되어 있을 때

보통 대부분 데이터(포인트)들은 통신으로 송수신하지만

가장 중요한 몇몇 데이터(포인트)들은 개별 Hardwire로 연결하는데

이러한 데이터(포인트)들 중에서 알람을 표시한 것이고,

두번째 Local panel alarm은 예를들어 MCC의 EOCR Fault나

혹은 조명제어 시스템의 Fault등의 알람을 표시할 때 사용합니다.

 

입출력 SYMBOL의 경우 발전플랜트의 KKS code를 사용할때를 제외하고는

대부분의 시스템에서 발주처의 자체 시방서에 규약되어 있거나

발주처의 기존 시스템의 SYMBOL & LEGEND를 따라가는 것이 보통입니다.

그러니 학습하고 프로젝트를 다수 진행하다보면 유연한 사고를 가지게 되어

스스로 보다 발전되고 다방면으로 혼용하거나 변형하여 사용할 수 있게 될 것이니

이런이런 느낌이다~ 정도만 알고 넘어가시면 됩니다.

마지막으로 FROM / TO SYMBOL 입니다.

LOGIC과 LOOP도면에서 신호나 데이터들이 페이지를 넘겨 이동될 때 사용합니다.

이것 또한 여러가지 심볼이 있기 때문에 유연한 사고를 가져야 합니다.

이제 직접 예시를 통해 CONTROL LOGIC DIAGRAM 작성을 해보려 하는데,

포스팅이 너무 길어지는것 같아서 다음 포스팅에서 이어서 알아보도록 하겠습니다.

https://mech19.tistory.com/96

 

계장 설계 6 - LOGIC & LOOP 설계 #2 (CONTROL LOGIC DIAGRAM)

오늘은 이전 포스팅에 이어서 CONTROL LOGIC DIAGRAM 작성법을 계속 이야기 해 보겠습니다. ​ 일단 처음 방문하신 분들은 CONTROL LOGIC DIAGRAM의 기본적인 내용들을 먼저 확인하시는 것을 추천드립니다.

mech19.tistory.com

 

 

일단 오늘은 여기까지 입니다.

방문해 주셔서 감사합니다.

함께 성장해 나가도록 노력하겠습니다.

 

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