LS산전 XGT PLC를 활용한 위치제어하는 방법_2편

LS산전 XGT PLC를 활용한 위치제어하는 방법 2편

■ 위치제어의 개요

    1) 위치제어란

    2) 위치제어의 구성요소

    3) 위치제어 시스템 구성

    4) 스텝모터 VS 서보모터 제어시스템 비교하기

1) 위치제어란?

넓은 의미의 위치제어란 정지된 물체를 목표로 하는 위로 이동 시키는 것을 의미하며,

방법으로는 일반모터, 유압, 공압실린더 등의 다양한 종류의 구동장치를 이용하여 위치제어를 수행할 수 있습니다.

좁은 의미의 위치제어는 물체를 이동하여 새로운 위치로 이동하여 정지하는 경우 정지 위치의 오차가 적은 제어를 의미하며,

정지 정밀도가 높은 위치제어를 위하여 스텝모터, 서보모터와 PLC등을 이용한 시스템이 사용될 수 있습니다.

2) 위치제어의 구성요소

PLC를 상위제어 장치로 하여 운영되는 정밀 위치제어 시스템의 구성은 PLC부, 스텝(서보)드라이브부, 기구부로 이루어집니다.

■ PLC부

XG5000 : 위치결정 동작을 PLC의 메모리와 연계하여 운전될 수 있도록 제어 프로그램을 작성하는 경우에 사용되는 소프트웨어 패키지입니다.

XG-PM  : 위치결정 동작을 위한 운전정보(파라미터,운전데이터)를 설정하기 위하여 사용되는 소프트웨어 패키지입니다.

■ 서보(스텝) 드라이브부

드라이브 : 

위치결정 모듈로부터 운전 정보(펄스)를 입력받아 모터를 구동하기 위한 장비로 모터의 형식과 종류에 따라서 다양한 제품이 존재합니다.

모터 : 

부하를 구동하기 위한 동력 발생 장치로 부하의 특성을 고려하여 정격용량, 정격회전속도 등의 모터 특성 선정이 필요하며 다양한 제품이 존재합니다.

ex) 서보, 스텝/ 로터리형, 리니어형/고관성,중관성,저관성,초저관성/고속,중속,저속형......등등

■ 기구부

이동축 : 

동력을 전달하기 위한 기계적인 구조체로 직선형, 회전형 등의 형태에 따라서 볼스크류, 벨트 등의 형태를 가지게 됩니다.

감속기 :

속도변환장비로 모터의 회전수를 부하측에서 필요한 회전수로 낮춤과 동시에 큰 힘(토오크)를 얻을 수 있도록 고안된 장치로 사이클로, 유성치차 감속기 등 다양한 형태의 제품이 있습니다.

커플링 : 

모터의 축 단 또는 감속기 축 단과 이동 축 간의 동력 전달을 위한 결합 장치로 헬리컬 커플링, 디스크 커플링, 올드햄 커플링 등이 있습니다.

3) 위치제어시스템의 구성

일반적으로 서보를 사용한 직선 운동을 하는 기구 구조는 아래와 같습니다.

기본적으로 스텝 혹은 서보를 이용한 위치제어는 리미트센서가 필요없지만

본 그림에 표기된 상한 리미트는 프로그램의 이상 혹은 기구 시스템의 조립불량등으로 인한 기계보호를 위해 설치하는 것이다.

필요없을 경우 PLC 파라미터에서 사용안함으로 설정하면 된다.

4) 스텝모터 VS 서보모터 시스템 비교하기

XPM을 사용하는 경우 서보, 스텝 모터 제어 시스템에 모두 사용할 수 있습니다.

여러가지 차이점이 있지만 서보모터 시스템의 가장 큰 장점은 서보드라이안에 있는 전자기어비 설정 기능이다.

이 기능하나로 프로그래머는 프로그램을 작성할 때 아주 편리하게 구성할 수 있다.

그리고 시스템이 변경될 경우, 볼스크류의 피치 혹은 감속비율이 변경될 때 아주 유용하다.

하지만 초보 엔지니어들에겐 이 개념을 이해하는게 그리 쉽지는 않다...