글

라벨이 Instrument인 게시물 표시

PID 제어

이미지
where  is the proportional gain, a tuning parameter  is the integral gain, a tuning parameter  is the derivative gain, a tuning parameter  is the set point  is the process variable  is the error 1. P 제어 / Proportional Control / 비례제어  - 현재 오차값에 gain  를 곱하여 output을 보정하는 방식.  - gain이 너무 크면 output의 변화가 커서 시스템의 불안정을 초래한다.  - gain이 너무 작으면 응답 속도가 느림.  - output 변화의 대부분을 차지함. (I제어, D제어에 비해 출력변화 기여하는 비중이 높다.)  - 정 상상태 오차 (steady state error)를 가지고 있다. => I제어를 추가하여 보정함. 2. I 제어 / Integral Control / 적분제어 - 오차의 과거 누적값으로 인한 제어효과를 추가하여 잔류 오차를 제거함.   -  시간 경과에 따른 순시 오류의 합(이전에 수정했어야 하는 누적 오프셋 에 gain 를  곱하여 컨트롤러 출력에 추가함. - PV가 SP보다 커졌다 작았다를 반복하면서 [SP - PV]의 누적오차를 점점 상쇄시키면서 결과적으로 정상상태오차를 없애는 효과를 가져온다. - I제어의 추가효과로 인해 overshoot이 커진다. => D제어를 추가하여 보정함. 3. D 제어 / Derivative Control / 미분제어  - 오차의 변화율에 gain  를 곱하여 overshoot을 상쇄시키는 역할을 한다. (예측 제어)    - flow or pressure 같이 noisy or fast responding control loops에는 ...

2-wire / 3-wire / 4-wire RTD

이미지
2-wire RTD Wheatstone Bridge 원리를 사용함. L1, L2의 선간저항이 R t (RTD Sensor 저항)에 영향을 미치므로 lead wire가 긴 경우 적합하지 않음. 3-wire RTD 마찬가지로 Wheatstone Bridge 원리를 사용함. L2는 V out 측정용으로만 사용하고, L1+R t vs L3+R3로 선간저항이 분산되므로 lead wire에 의한 오차가 적음. 일반적으로 산업용에 사용됨. 4-wire RTD 전류(I s )를 인위적으로 흘려주고, V out 을 별도 측정하여 R t 를 구하는 원리. 3-wire RTD보다 높은 accuracy를 요구하는 연구소, 실험실과 같은 곳에서 사용함.

KGS GC102 2018 방폭전기기기의 설계, 선정 및 설치에 관한 기준

7.3 케이블   7.3.2 고정 설치된 설비의 케이블 7.3.2.1 폭발위험장소의 고정설치설비에 사용되는 케이블은 주변 조건에 적합한 것이어야 하고, 다음 중 어느 하나의 조건을 만족하는 것이어야 한다. (1) 열가소성수지, 열경화성수지 또는 탄성중합체 재질로 피복된 것일 것, 이 경우 피복은 둥글고 조밀한 구조이고, 베딩(bedding) 또는 피복은 압출성형 방식으로 제작된 것이며, 충전재를 사용 하는 경우 그 충전재는 항흡습성의 것이어야 한다. (2) 미네랄 절연의 금속으로 피복된 것일 것. (3) 특수하게 제작된 것일 것(예: 적절한 케이블 글랜드가 설치된 평면 케이블). 이 경우 케이블은 조밀한 구조이고, 베딩(bedding) 또는 피복은 압출성형 방식으로 제작된 것이며, 충전제를 사용하는 경우 그 충전제는 항흡습성의 것이어야 한다. 7.3.2.2 케이블의 각 심선 사이의 간극을 통하여 가스가 이동할 가능성이 있고 케이블이 비폭발위 험장소와 연결되어 있거나 위험장소구분이 다른 장소 사이에 연결되어 있는 경우에는 케이블의 구조 및 사용 상태를 점검하고, 통기제한 기준에 적합한 케이블을 사용하는 등의 적절한 통제방안을 강구한다. [비고] “통기제한기준에 적합한 케이블”이란 일정한 온도조건 하에서 부피가 5L(± 0.2L)인 밀봉외함에 0.5m 길이의 케이블을 연결하고 형식시험을 실시하여 외함의 내부압력이 0.3kPa에서 0.15kPa로 떨어지는데 걸리는 시간이 5초 이상인 것을 말한다. 7.3.2.3 케이블의 각 심선 사이의 간극을 통하여 화염이 전파될 가능성이 있는 경우에는 케이블의 구조 및 사용 상태를 점검하고, 화염의 전파를 예방할 수 있는 적절한 통제방안을 강구한다. 7.3.2.4 미네랄 절연 케이블은 밀봉된 구조의 것이어야 한다. [비고] 7.3.2.1부터 7.3.2.4까지의 기준들은 공정 차폐(process sealing)를 위한 기기의 선정에 관하여는 적용하지 아니한다. 7.4 전선관 계통 7.4.7 단심 또는 다심의 비피복 절연 케이...

RTD vs Thermocouple

펌프, 컴프레서 등과 접한 프로세스의 경우 강한 프로세스의 진동으로 인해 RTD센서 내부가 파손되는 경우가 많습니다.  일반 RTD센서는 진동 내구성이 최대 3g로 진동에 약하므로 진동이 높은 프로세스에서는 온도 범위는 600℃이하의 RTD를 사용하는 조건이지만, 진동 내구성이 RTD보다 좋은 Thermocouple 센서 를 이용하는 경우가 많습니다.  일반적으로 Thermocouple은 RTD의 온도 범위 밖의 고온 공정에 사용되며 RTD 사용 온도 조건에서는 RTD보다 정확도가 현저하게 떨어집니다. (Thermocouple K type 기준 ±2.5℃, RTD Class A 기준 ±0.15℃ )   이처럼 내구성을 고려해 정확도를 타협할 경우, 당연하게도 공정 효율성에 영향을 미칩니다.  엔드레스하우저만의 진동에 강한 RTD센서 ‘StrongSens’는 최대 60g의 진동 내구성을 가지고 있으며 이는 일반 RTD센서(3g)보다 약 20배 가량 내구성이 강한 것입니다. 이처럼 'StrongSens'는 RTD의 정확도와 Thermocouple의 내구성을 동시에 만족시키는 제품으로, 공정의 효율성을 높이고 센서의 사용 주기를 늘릴 수 있습니다. 출저: 엔드레스하우저 <추천링크> https://instrumentationtools.com/thermocouple-questions-answers/

Reflex Level Gauge 원리

이미지
  http://www.altonashop.com/Products/reflex_glass_level_gauges.htm

Magnetic Flowmeter

이미지
<패러데이 전자기유도 법칙> <관련 링크> https://www.keyence.com/ss/products/process/flowknowledge/types/electromagnetic.jsp

Control Valve 관련 정리 (개인메모)

이미지
1. Flow Rate가 동일한 경우 동일한 Valve의 동일한 Opening을 통과하면, Inlet pressure의 크기에 관계없이 DP는 동일함. 즉, Inlet pressure의 크기는 DP에 영향을 미치지 않음. 2. Control Valve를 통해 Fluid에 영향을 주고자 하는 요소는 DP임. Valve Opening에 따라  Downstream 유량이 달라지며, 차츰 Upstream 유량까지 영향을 미침. (Flow 측정을 Valve upstream에서 가능한 이유) 3. 유량이 크면 동일한 목적지에 도달하기 위한 Valve Outlet Pressure가 상대적으로 높아야 함. 유량이 크면 Velocity가 높아서 배관과의 마찰로 인해 잃는 Pressure(에너지)가 많아짐. 때문에 Max Flow Rate일때 DP가 작아야함. 4. 각 Flow Rate에서의 DP값은 Valve에서 걸어줘야 하는(소모해줘야하는?) 값임. 5. Cv가 Valve 용량인 이유는 유량이 동일하더라도 DP가 낮으면 Valve가 커져야 하기 때문에 용량(크기?)이 커져야하기 때문. 6. 동일 유량에 상대적으로 낮은 DP를 cover하기 위해서는 Globe type보다는 Butterfly type이 유리함. Globe valve는 구조상 DP가 많이 걸리도록 돼있음. 7. Flow의 종착점에서부터 hydro 계산을 하여, 유량에 따른 Valve Outlet Pressure를 구함. Opening 71%일때 23486 kg/h의 유량이 흐르며, 이때 Valve에 걸리는 DP는 1.058 kg/cm2임. Valve가 작게 Sizing된다면 동일 Opening에서 DP가 많이 걸리게되며, 종착점까지 필요한 Pressure가 부족하므로, 해당 Pressure로 끝 지점에 도달할수있는 만큼의 유량으로 줄어들게됨. 35%->71%로 Opening을 조절시 Valve Outlet Pressure가 높아짐으로써 유량이 증가하게 됨. Valve Outlet ...

Material 관련 참조 링크

Stainless Steel : 17-4 PH, 316/316L, 410, 416, 15-5, Alloy 20, Nitronic 50/60, Duplex 2205/2507, A-286 https://www.beststainless.com/alloys.html 321SS vs 304/304LSS http://www.penflex.com/the-advantages-of-using-321-ss-vs-304304l-ss/ 304LSS : 고온(450~500도 이상)에서 carbide precipitation(탄화물석출) 현상을 줄이기 위해 304SS에서 carbon 함량을 0.03% 이하까지 줄임. carbide precipitation 현상이 발생하면 탄화물이 생성되면서 Cr을 소모함 => corrosion resistance 특성 감소. 321SS : carbide precipitation 현상을 없애기 위해 carbon과의 친화성이 좋은 Ti(Titanium)을 첨가함 => Cr 보존. 347SS : 321SS와 마찬가지로 carbon과의 친화성이 좋은 Nb(Niobium)을 첨가함 => Cr 보존.

RTD, T/C에 Transmitter를 사용하는 이유

http://www.prelectronics.com/support/pr-knowledge-library/tips-and-tricks/advantages-of-converting-rtd-and-thermocouple-signals-to-4-20-ma-current

DataBits, Parity, StopBits

DataBits Number of data bits to transmit Description You can configure DataBits to be 5, 6, 7, or 8. Data is transmitted as a series of five, six, seven, or eight bits with the least significant bit sent first. At least seven data bits are required to transmit ASCII characters. Eight bits are required to transmit binary data. Five and six bit data formats are used for specialized communications equipment. Note : Both the computer and the peripheral device must be configured to transmit the same number of data bits.   In addition to the data bits, the serial data format consists of a start bit, one or two stop bits, and possibly a parity bit. You specify the number of stop bits with the StopBits property, and the type of parity checking with the Parity property. To display the supported number of data bits for the serial ports on your platform, see Finding Serial Port Information for Your Platform. Values DataBits can be 5, 6, 7, or 8. The default value is 8. Pari...

RS232 to RS485 Converter

이미지
요즘 구입하는 가정용/사무실용 PC에는 COM Port가 없지만, 산업용 PC or 10년전쯤까지 사용하던 PC들에는 대부분 COM Port가 있습니다. 이 COM Port는 보통 RS232 통신을 위한 Port이며, RS485 통신(장거리)을 위해서는 RS485용 Card를 별도로 달아주거나 아래 그림에서 보시는것과 같이 RS232-RS485 Converter를 이용해야 합니다. RS485쪽을 Serial Cable or Hardwire로 연결하느냐에 따라 Converter 끝단을 다르게 할 수 있습니다.   <RS232-RS485 Converter> 

RS232 vs RS422 vs RS485

1. RS232 (3-wire, full-duplex, single-ended, 15m cable limit) 최대 전송거리 15m, 최대속도 20 kb/s 1개의 신호전송에 케이블이 한가닥만 필요. (e.g. TX or RX) + Common gnd 필요. 1:1 전송만 가능 (Point to Point) RS232 was developed in the 1960s, and among other things, specified an electrical standard, a protocol standard, handshaking, and connector pin-out. In general, many current applications for RS232 use only the electrical standard (3-wires, TDX, RXD, Common) and connector pin-out . While handshaking is still with us, it is usually best to disable it in software (if possible) and/or "loop-back" the pairs of signals (RTS to CTS, DTR to DSR, etc.) While RS232 was rumored to be on the "way out" with the advent of many of the new communications standards, it is still alive and well today. While the standard only supports  low data rates and short line length (15m) it is still widely used and, very useful in many applications. With an external converters (RS232<=>RS485) many of the limitati...

Modbus ASCII vs RTU (Serial Data Transmission Modes)

1.2 Two Serial Transmission Modes Controllers can be setup to communicate on standard Modbus networks using either of two transmission modes: ASCII or RTU. Users select the desired mode, along with the serial port communication parameters (baud rate, parity mode, etc), during configuration of each controller. The mode and serial parameters must be the same for all devices on a Modbus network. 1.2.1 ASCII Mode When controllers are setup to communicate on a Modbus network using ASCII (American Standard Code for Information Interchange) mode, each eight-bit byte in a message is sent as two ASCII characters . The main advantage of this mode is that it allows time intervals of up to one second to occur between characters without causing an error. Coding System V Hexadecimal, ASCII characters 0 ... 9, A ... F V One hexadecimal character contained in each ASCII character of the message Bits per Byte V 1 start bit V 7 data bits, least significant bit sent first V 1 bit for even / odd ...

Baud Rate 와 Bit Rate 의 차이점

1. Bit Rate 와 Baud Rate 의 정의 1.1 Bit Rate 정의 비트 레이트 (Bit Rate) 는 초당 얼마나 많은 데이터 비트(‘1’ 또는 ‘0’) 를 전송할 수 있는가를 나타내는 말이다. 또 우리가 자주 쓰는 BPS 라는 말이 있는데 이는 Bit Per Second 로서 초당 보낼 수 있는 비트의 수를 나타낸다. 이는 모뎀의 전송속도를 측정하는 단위로 사용되어 졌다. 일반적으로 28,800 모뎀이라면 28,800bps 의 전송속도를 나타내는 것이다. 예를 들어, 2400bit/second(bps) 라면 초당 2400개의 비트 정보를 전달할 수 있다는 뜻이다. 이는 반대로 이야기하면 1 비트 정보를 보내기 위해서 416.6us 의 시간(1s/2400bit) 이 필요하다는 이야기이다. 1.2 Baud Rate 보 레이트 (Baud Rate) 는 초당 얼마나 많은 심볼(Symbol, 의미 있는 데이터 묶음) 을 전송할 수 있는가를 나타내는 말이다. 이는 이론적인 통신 단위로 초당 신호(Signal) 요소의 수를 나타낸다. 만약 하나의 신호요소가 2비트로 구성되어 있는 경우라면 보는 BPS 의 반이 된다. 즉, 1보 동안 2비트가 전송된다. 일반적으로 신호를 1비트로 여긴다면 BPS 와 같은 단위가 된다. 심볼이란 말은 의미 있는 데이터 비트의 묶음이다. 일반적으로 시리얼 통신에서는 데이터 비트가 8-bit 를 사용하므로 이를 하나의 심볼이라고 이야기 할 수 있다. 1개의 symbol (또는 character) 는 8개의 bit 정보와 같다. 예를 들어, 2400 baud rate 를 갖는다는 말은 1초에 2400개의 의미 있는 심볼 즉 캐릭터를 송신할 수 있다는 이야기이다. 1초에 2400개의 ASCII 코드를 전송할 수 있다는 말로 이해할 수 있다. cf. CPS (Characters Per Second) 모뎀을 통해서 초당 몇 바이트(byte) 나 전송되고 있는가를 보여준다. 영문자를 기본으로 설정한 것이기 때...

304 SS / 304L SS

이미지
Type 304L is an extra low-carbon variation of Type 304 with a 0.03% maximum carbon content that eliminates carbide precipitation due to welding. ​ 탄화물 침전(Carbide Precipitation) 오스테나이트 스테인레스강이 안정화되어 있지 않거나 탄소함량이 낮지 않은 경우 발생한다. 427∼871℃의 온도에서 Cr4C가 경계면으로 석출하여 경계면 근처에 Cr함량이 낮아진다. 심할 경우에 탄화물의 띠가 경계면을 따라 형성되고 부식 및 균열에 대한 저항이 감소하므로 운전 및 정비시 주의가 요구된다.                 <Carbide Precipitation in Stainless Steel>     Corrosion Resistance There is usually no difference in corrosion resistance between 304 and 304L. Heat Resistance Good oxidation resistance in intermittent service to 870°C and in continuous service to 925°C. Continuous use of 304 in the 425-860°C range is not recommended if subsequent aqueous corrosion resistance is important. Grade 304L is resistant to carbide precipitation and can be heated into this temperature range. Welding Heavy welded sections in Grade 304 may require...

Remote seal type pressure transmitter를 적용하기 까다로운 이유

이미지
Remote seal type PT는 골치아픕니다. 문제있었던  내용들 정리해봅니다. - Capillary의 길이가 길 경우 Vendor에서 Accuracy 보장 못함. (보통 10m가 standard이며 그 이상은 특주) - Vacuum Service가 적용되는 경우 사용 가능한 Capillary 길이가 현저히 줄어듦. - Capillary 길이가 길수록 Response time이 길어짐. (반대로 Integral Mounting type은 Response time이 짧음) - LT로 사용할 경우 Span(HP~LP)이 짧다면 일반적인 Remote seal type 쓰기가 어려움 (일반적으로 최소 100~150 mmH2O 이상 되어야 함) - One side remote seal일 경우 주변 온도에 영향을 많이 받음. seal fluid의 팽창/수축으로 인해서 Pressure 값이 달라짐. Two side일 경우에는 양쪽 capillary 모두 Ambient Temp.의 영향을 받으므로 그 효과가 상쇄됨. - Vacuum service일때 seal fluid에 충분한 압력이 가해지지 않아서 seal fluid의 Vaporizing이 일어날 경우 다시 액체 상태로 돌아오기 힘들수 있음. Seal fluid의 압력이 달라지게 되므로 기존 Calibration이 틀어지게 됨. - Seal Fluid의 Max operating temp. 410도. 그 이상 cover 되는 seal fluid는 아직 못봤습니다.

Straight Cable vs Cross Cable (Modbus 통신)

이미지
DCS - PLC간 TCP/IP Modbus 통신시에 Ethernet Cable을 사용함. 아래 그림에서 PC를 System Cabinet이라고 간주한다면, DCS - PLC or HUB - HUB를 연결할 경우 Cross Cable을 사용해야 하고, DCS - HUB - PLC일 경우 Straight Cable을 사용해야 합니다. 쉽게 말하면 같은 성격의 Device끼리 연결할때는 Cross Cable을 사용. 다른 성격끼리 연결할 경우 Straight Cable 사용. Cross Cable의 경우 Orange와 Green이 Cross 됩니다. <Cross Cable>   <Straight Cable>

Types of Cables

이미지
Types of Cables 1) Twisted-Pair Cable A twisted pair consists of two insulated copper wires, typically about 1 mm thickness. The wires are twisted together in a helical shape. The purpose of twisting the wires is to reduce electrical interference from similar pairs that are close by. Twisted pair wires are commonly used in local telephone communication and for digital data transmission over short distances up to 1 km. When many twisted pairs run in parallel for a substantial distance, such as all the wires coming from a multistory apartment building to the telephone exchange, they are bundled together and placed in a protective sheath. The pairs in these bundles would interfere with one another if they are not twisted. Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable Advantages of Twisted-Pair Wire •Being the oldest method of data transmission, trained manpower to repair and service this media of communications are easily available. •In a telephone system, signals can travel several...

Analog 신호로 4-20 mA를 사용하는 이유

가장 큰 이유는 전압은 감지된 곳으로 부터 멀리 보내면 선로의 저항으로 인해 최종단의 전압이 변하게 됩니다. 센서가 감지한 신호의 출력전압이 1V 라고 할 때 이것을 500m 거리에 보낸다고 할 때 500 메타의 장치에서 이 신호를 측정하면 1v 가 되어야 하는데 선로의 저항으로 전압의 손실이 발생하여 1v 보다 적게 됩니다. 그래서 전류를 사용하구요.. 전류는 선로의 저항과 상관없이 직렬이기 때문에 전류는 센서의 출력과 종단지점과 같게 됩니다. 루프가 형성되니까요... 그래서 센서의 출력이 12mA 라고 할때 이것을 받는 장치에서도 읽으면 12mA 가 됩니다. 문제는 받는 측에선 전류를 전압으로 바꿔야 신호처리가 용이하므로 종단저항이라고 하는 저항을 답니다. 그리고 이 양단의 전압을 이용하여 처리를 하면 용이하지요..  그래서 주로 사용하는 종단저항이 250 옴입니다. 따라서 센서의 출력이 10mA 가 나오면 종단측에는 10mA * 250 = 2.5V 가 얻어집니다. 대다수의 회로에선 5V 를 많이 사용하므로 센서의 최대출력전류가 나오더라도 5V 를 넘지 않게 하는것이 여러가지 표준적인 측면때문에 편합니다. 그래서 5V/250 = 20mA 가 나온것입니다. 그럼 센서가 연결이 되지 않으면 0mA 가 나오겠지요.. 문제는 센서가 연결이 되어 있는 상황에서 센서가 고장나도 0mA, 연결이 안되어도 0mA 가 나오면 종단측에서는 항시 0V 가 감지됩니다. 이렇게 되면 문제가 무엇인지,정상인지 오리무중이 됩니다. 그래서 최하 1V 가 정상적인 경우 감지되게 만들자는 취지에서 1V/250 = 4mA 가 된 것입니다. 결국 종단측에서 1V 가 감지되면 센서는 이상무,,, 0V 가 감지되면 센서이상.. 센서의 출력전류는 250 옴 양단에 걸리면서 1V~5V 사이에 놓이게 됩니다. 이것 읽어서 요리하면 정확한 측정이 되지요. (퍼온글을 다시 퍼온것이라 출처는 불명합니다) +첨언(2021/12/19)  : loop powe...

Dry contact vs Wet contact

System관련 업무를 하시는 분께서는 Dry contact, Wet contact이라고 많이 들어보셨을 겁니다. 구글링을 해봐도 대부분의 답변은 쉽게 이해하기 어렵습니다. 대부분의 답변은 이렇습니다. Dry contact : 파워가 실리지 않은 컨택, Wet contact : 파워가 실려나가는 컨택 Pressure Switch(PS)를 예를 들어 설명해보겠습니다. - external power를 쓰지 않는 경우입니다.  Pressure Switch 라면 DI로 연결이 되겠죠. Digital input Board에서 24VDC가 나가면 Switch 내의 contact on/off에 따라 시스템쪽에서 24VDC / 0VDC를 읽습니다. 이 Voltage에 따라 Alarm / Normal을 결정하는거고요. 여기서 사용되는 24VDC의 Source는 field가 아닌 system이니 system쪽이 wet이 되는겁니다. 사실, field 계기가 external power를 쓰는않는다면 source는 무조건 system쪽(즉, system쪽이 wet)이기 때문에 굳이 dry냐 wet이냐를 따지지 않습니다. (100% Volt-contact) PS가 external power를 쓴다면 dry인지 wet인지 따져봐야 합니다. 이 경우 PDP에서 나오는 external power line이 있고, J/B를 거쳐 Mashalling Cabinet까지 가는 signal line이 있습니다. external power는 24VDC or 110~120VAC or Etc를 쓰게되고, signal쪽의 contact은 PS 사양에따라 시스템쪽에 dry or wet을 구분해줘야 합니다. PS의 접점에서 24vdc가 실려나온다면 시스템쪽은 24vdc를 내줄필요가 없이 PS에서 voltage를 받아오기만 하면 됩니다. (PS가 wet, 시스템이 dry) 반대로 PS에서 24vdc가 실리지 않고 접점만 내준다면 시스템에서 24vdc를 실어줘야하죠 (PS가 dry...