안녕하세요! 저는 피드백 유닛(Feedback Units) 공급업체입니다. 여러분과 함께 이 멋진 장치 뒤에 숨겨진 원리에 대해 알아볼 수 있게 되어 매우 기쁩니다.
기본부터 시작해 보겠습니다. 피드백 장치는 많은 제어 시스템에서 중요한 구성 요소입니다. 주요 임무는 시스템의 출력에 대한 정보를 입력으로 다시 제공하는 것입니다. 처음에는 약간 혼란스럽게 들릴 수도 있지만 기계의 자체 수정 루프처럼 생각하면 됩니다.
당신이 차를 운전하고 있다고 상상해보십시오. 속도계는 얼마나 빨리 가고 있는지 보여줍니다. 시속 60마일과 같은 특정 속도를 유지하려면 속도계를 주시하세요. 너무 빨리 가고 있다는 것을 알게 되면 가속 페달에서 발을 뗍니다. 속도가 너무 느리면 조금 더 누르십시오. 이 비유에서 속도계는 피드백 장치와 같습니다. 이는 자동차 속도(출력)에 대한 정보를 제공하고 해당 정보를 사용하여 동작(입력)을 조정합니다.
산업 및 엔지니어링 응용 분야에서 피드백 장치는 비슷한 방식으로 작동합니다. 속도, 위치, 온도 또는 압력과 같은 특정 변수를 측정한 다음 해당 정보를 제어 시스템으로 다시 보냅니다. 그런 다음 제어 시스템은 프로세스가 의도한 대로 실행되도록 조정을 수행할 수 있습니다.
피드백 장치의 가장 일반적인 유형 중 하나는 인코더입니다. 인코더는 회전 샤프트의 위치나 속도를 측정하는 데 사용됩니다. 증분형 인코더와 절대형 인코더의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
증분 인코더는 샤프트가 회전할 때 일련의 펄스를 생성합니다. 이러한 펄스를 계산함으로써 제어 시스템은 샤프트가 얼마나 멀리 회전했는지, 어떤 속도로 회전했는지 확인할 수 있습니다. 매우 간단하고 비용 효율적이므로 많은 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, 컨베이어 벨트 시스템에서는 증분식 인코더를 사용하여 벨트 속도를 측정할 수 있습니다. 벨트 속도가 느려지기 시작하면 제어 시스템은 모터의 출력을 증가시켜 모터가 올바른 속도로 계속 작동하도록 할 수 있습니다.
반면, 절대형 인코더는 샤프트의 각 위치에 고유한 디지털 코드를 제공합니다. 이는 시작점에서 펄스를 계산하지 않고도 샤프트의 정확한 위치를 알 수 있음을 의미합니다. 특히 로봇 팔과 같이 정확한 위치 지정이 중요한 응용 분야에서 더욱 정확하고 안정적입니다.
피드백 장치의 또 다른 중요한 유형은 타코미터입니다. 타코미터는 샤프트의 회전 속도를 측정하는 데 사용됩니다. 기계적이거나 전기적일 수 있습니다. 기계식 타코미터는 원심력 원리를 기반으로 작동합니다. 샤프트가 회전하면 회전 속도계 내부의 추 세트가 바깥쪽으로 움직이며 이 움직임은 속도 판독값으로 변환됩니다. 반면에 전기 회전 속도계는 자기 또는 광학 센서를 사용하여 속도를 측정합니다. 더욱 정확하고 지속적인 속도 신호를 제공할 수 있어 제어 시스템에 유용합니다.
이제 이러한 피드백 장치가 시스템에 어떻게 통합되는지 이야기해 보겠습니다. 일반적으로 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 또는 마이크로컨트롤러일 수 있는 컨트롤러에 연결됩니다. 컨트롤러는 피드백 장치로부터 피드백 신호를 수신하고 이를 설정점과 비교합니다. 설정점은 시스템이 제어하려는 변수의 원하는 값입니다.
피드백 신호와 설정값 사이에 차이가 있으면 컨트롤러는 오류를 계산합니다. 이 오류를 기반으로 컨트롤러는 제어 신호를 액추에이터에 보냅니다. 액추에이터는 프로세스 변수를 변경할 수 있는 장치입니다. 예를 들어, 온도 제어 시스템에서 액추에이터는 히터 또는 쿨러가 될 수 있습니다. 컨트롤러는 오류를 줄이고 프로세스 변수를 설정값에 더 가깝게 만들기 위해 액추에이터에 대한 전력을 조정합니다.
피드백 장치 사용의 주요 이점 중 하나는 시스템의 안정성과 정확성을 향상시킨다는 것입니다. 피드백이 없으면 시스템은 개방 루프가 됩니다. 즉, 실제 출력에 대한 정보 없이 미리 결정된 명령 집합을 기반으로 작동한다는 의미입니다. 이는 특히 외부 교란이나 시스템 변경이 있는 경우 오류와 불안정성을 초래할 수 있습니다.
예를 들어, 피드백이 없는 모터 제어 시스템에서는 모터가 특정 속도로 작동하도록 설정될 수 있습니다. 그러나 모터의 부하가 증가하면 속도가 감소하고 시스템이 이를 보상할 수 없게 됩니다. 타코미터와 같은 피드백 장치를 사용하면 제어 시스템이 속도 감소를 감지하고 모터에 대한 전력을 증가시켜 원하는 속도를 유지할 수 있습니다.
안정성과 정확성 외에도 피드백 장치를 사용하면 복잡한 프로세스를 더 효과적으로 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 화학 공장에는 온도, 압력, 유량 등 제어해야 할 변수가 많습니다. 피드백 장치는 이러한 변수를 측정하고 제어 시스템에 필요한 정보를 제공할 수 있으며, 제어 시스템은 화학 반응이 올바른 조건에서 발생하도록 정밀하게 조정할 수 있습니다.
이제 우리 제품 중 하나인LED 디지털 패널. 이 패널은 피드백 장치와 함께 시스템에 대한 중요한 정보를 표시하는 데 자주 사용됩니다. 속도, 위치, 온도와 같은 변수의 측정값을 명확하고 읽기 쉬운 형식으로 표시할 수 있습니다. 작업자가 프로세스를 한눈에 모니터링할 수 있으므로 모든 제어 시스템에 큰 도움이 됩니다. 당신은 또한 우리의 다른 것을 확인할 수 있습니다LED 디지털 패널옵션.
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참고자료
- Dorf, RC 및 비숍, RH(2016). 현대 제어 시스템. 피어슨.
- 나이스, NS(2015). 제어 시스템 공학. 와일리.