센서 컨트롤러란?
센서 컨트롤러는 센서에 전류를 흐르게 하여 제어 신호를 출력하는 장치입니다.
직류용과 교류용이 있으며, 트랜지스터 출력과 릴레이 출력이 있어 센서의 신호를 받아 신호를 출력합니다. 소형 센서 등은 컨트롤러가 내장되어 있는 것도 있습니다.
센서 자체가 매우 다양하기 때문에 용도에 맞는 컨트롤러를 선택해야 합니다. 패널에 표시하는 패널 컨트롤러 등도 있습니다.
센서 컨트롤러의 사용 용도
센서 컨트롤러는 광전 센서, 레이저 센서, 유량 센서 등 다양한 센서가 있으며, 각각의 센서를 컨트롤러에 연결하여 제어하고 있습니다.
전류나 전압, 플러그 모양 등 규격만 맞으면 서로 호환되는 컨트롤러가 판매되고 있으며, 최근에는 하나의 컨트롤러로 여러 개의 센서를 제어할 수 있는 제품도 늘고 있다. 단, 센서와 동일한 제조사가 아니면 작동하지 않는 경우도 있으니 주의해야 합니다.
예를 들어, 공장에서 병뚜껑의 캡 유무를 센서로 감지할 때, 두 개의 센서의 입력 신호를 컨트롤러가 받아 종합적으로 유무를 판단하여 출력을 켜거나 끄는 방식입니다.
센서 컨트롤러의 원리
컨트롤러는 센서에 전원 공급은 물론, 센서가 설치된 장소가 좁아도 멀리 떨어진 곳에서 센서의 값을 확인하고 제어할 수 있는 기능을 가지고 있습니다.
또한, 센서가 측정한 값으로부터 짧은 시간 내에 충분한 정밀도로 제어할 수 있는 높은 정보처리 능력이 요구된다. 전류, 회전수, 위치 등의 제어 변수와 시스템 정밀도의 선정이 중요합니다.
또한, 센서 컨트롤러에는 접점이 릴레이 접점, 트랜지스터 접점 두 가지가 있으며, 용도에 따라 적합한 제품을 선택하는 것이 중요합니다.
1. 릴레이 출력
릴레이 출력은 기계적인 접점 메커니즘을 가지고 있으며, 직류와 교류 모두에 대응할 수 있는 출력 방식을 말합니다. 기계적 접점으로 스위치를 ON/OFF하기 때문에 접점의 수명이 길다는 점과 후술하는 트랜지스터 출력 방식에 비해 접점 개폐 응답이 느리다는 점이 단점으로 꼽힙니다.
반면, 출력 유닛에 여러 개의 단자가 있는 경우 직류와 교류 모두에 대응할 수 있기 때문에 AC200V와 DC24V 등 서로 다른 회로 전압의 부하를 연결할 수 있다는 장점이 있습니다.
2. 트랜지스터 출력
트랜지스터 출력은 기계적 접점이 없는 무접점 출력으로 DC12V~24V의 부하에 대응할 수 있는 출력 타입입니다. 대응 가능한 전류값이 1점당 0.5A로 릴레이 출력 타입의 2A에 비해 작다는 점이 단점입니다. 그러나 기계적인 접점이 없기 때문에 수명이 길고, 접점 개폐의 응답성이 릴레이 타입에 비해 빠릅니다.
직류 부하만 지원하지만, 릴레이를 통해 교류 부하를 구동할 수도 있습니다. 기본적으로 외부에서 입력된 설정 신호와 센서에서 보내는 신호를 비교하여 신호가 일치하도록 제어하여 동작을 안정화시킵니다.
센서 컨트롤러의 기타 정보
1. 센서 컨트롤러 사용법
센서 컨트롤러는 광전 센서 등에 많이 사용되는데, 가장 큰 장점은 센서 부분과 출력 부분을 분리할 수 있다는 점입니다. 이러한 특성으로 인해 센서 컨트롤러는 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
첫째, 센서의 종류를 변경할 때 사용합니다. 예전에는 AC200V의 접점 전환을 하는 광전 센서도 많이 판매되었으나, 현재 계장용 전원은 DC24V가 주류입니다. 최신형으로 바꿀 때 전원이 AC200V로 사용할 수 없는 경우 센서 컨트롤러에서 DC24V로 전압을 센서에 공급하면서 AC200V의 릴레이 접점으로 전기 신호를 보낼 수 있습니다.
다음으로 접점을 늘리는 경우 등에 사용합니다. 일반적으로 현장의 센서는 접점이 1개밖에 없는 경우가 많습니다. 센서 컨트롤러를 사용하면 현장과 제어반의 전원을 분리하면서 다수의 접점 출력을 구현할 수 있습니다. 릴레이로 대체할 수 있지만, 응답 속도는 센서 컨트롤러가 더 빠릅니다.
또한 센서 컨트롤러는 다기능인 경우가 많습니다. 센서의 채터링 방지를 위해 타이머를 설치하는 경우가 있는데, 타이머가 내장된 컨트롤러를 사용하면 공간을 절약할 수 있습니다. 이외에도 종류에 따라 센서의 감도를 변경할 수 있는 것도 있습니다.
2. 센서 컨트롤러의 I/O 커넥터
센서 컨트롤러와 센서를 I/O 커넥터로 연결하는 경우가 있습니다. 기본적으로 센서는 리드선이 나와 있을 뿐이며, 압착 연결하거나 단자를 올려서 사용합니다. 압착 플라이어를 사용하여 전기 작업을 해야 하기 때문에 교체하려면 교육이나 훈련이 필요합니다.
그래서 센서 컨트롤러에 배선에 I/O 커넥터를 사용하면 센서를 원터치로 연결할 수 있어 교육이 필요 없습니다. 설치 공사의 공수 절감은 물론, 유지보수가 용이해집니다.