제5편 AS-interface 통신기술, 자동화 부문의 안전

Safety at Work (3)

안전 모니터의 논리 요소

기본 원칙상, 안전 모니터는 제반 기능 컴포넌트들을 글로벌 논리기호 AND를 통해 연결한다. 보다 복잡한 안전 작업에서는, 다양한 입력 신호들과 중간 상태들을 연계하는‘링크작업’(linking)이 필요할 수도 있다 – 때로 이것은 글로벌 AND를 초월한다. 이러한 링크작업은 AS-Interface 안전 모니터 구성 시, 해당 입력 신호들이 전처리기(pre-processor) 또는 기타 OSSD 상에서 먼저 계산된 연후, OSSD 상의 논리 요소들을 써서 후속 처리되는 식으로 실행된다.

이를 위해, 안전 모니터는 최대 여섯 개의 상이한 논리 요소들을 제공하고 있다.

1. OR 게이트
OR 논리 요소를 써서, 최대 여섯 개의 모니터링 디바이스, 논리 요소들, 혹은 시스템 디바이스들이 OR 논리 기능을 통해 링크된다. OR 게이트는, 예를 들어, 재료 잠금(material lock)을 구현하는 데 쓰인다. 해당 기계는 두 개의 잠금 게이트 중 적어도 하나가 닫힐 때에만 가동에 들어가게 된다. 각각의 프로세싱 주기를 마치고 나면, 기계는 반드시 재시동되어야 한다.

나아가, 사용자는 또한 OR 게이트를 단순 브리징-오퍼레이션 기능들을 구현하는 데에도 사용할 수 있다.

2. AND 게이트
AND 논리 요소를 써서, 최대 여섯 개의 모니터링 디바이스, 논리 요소, 혹은 시스템 디바이스들이 AND 논리 기능을 통해 링크된다.

AND 게이트는 가령, 승인 기능을 구현하는 데 사용된다.

보기에서, 위험 동작은 다음의 경우에 정지된다.
1. 비상 정지 스위치를 누를 경우,
2. 작동 디바이스(enabling device)가 켜지지 않은 채, 그리고 해당 플랜트가 감속 스피드로 가동되지 않은 상태에서 안전 가드가 열릴 경우
해당 기계는 가령, 설치 모드상에서 운용될 수 있다.

3. 플립 플롭 (FLIP-FLOP)
플립 플롭 논리 요소로써, 두 개의 모니터링 디바이스, 논리 요소, 혹은 시스템 컴포넌트 등이 R/S 가변 논리 기능을 통해 연결된다.

플립 플롭 논리는, 예를 들어, 기계 운전자만이 해당 기계를 시동할 수 있는 애플리케이션에서 사용된다.

4. 기동(start-up) 지연
기동 지연을 위해 디바이스는 5ms 내지 300초 범위 내에서 설정될 수 있다. 어떤 입력 신호가 있을 때, 해당 디바이스의 출력은 이 시간이 경과한 이후에 활성화된다. 이는 모니터링 디바이스, 논리 요소 및 시스템 컴포넌트 등에 대해 통용될 수 있다.

5. 스위치-오프 지연
스위치-오프 지연을 위해 해당 디바이스는 5ms 내지 300초 이내로 설정될 수 있다. 입력 신호가 있을 때, 이 디바이스의 출력은 이 시간이 경과한 이후 비활성화 된다. 이는 모니터링 디바이스, 논리 요소 및 시스템 컴포넌트 등에 대해 통용될 수 있다.

가령, 스위치-오프 지연은 양측 방향에서 재료가 공급될 수 있는 동시에, 위험 동작이 스윙 도어로써 보호될 수 있는 플랜트 상에서 사용될 수 있다. 해당 기계는 도어가 좌측 혹은 우측 정지 위치에 있을 때에만 가동된다. 중간 위치에서는, 스위치-오프 지연 시간이 지나면 해당 플랜트 작동이 멈추게 된다.

6. 포지티브 에지(positive edge) 상의 펄스
포지티브 에지 상의 펄스를 위한 디바이스는 5ms 내지 300초 범위 내에서 설정될 수 있다. 포지티브 에지 펄스에서 이 논리 요소를 사용함으로써, 모니터링 디바이스, 논리 요소 혹은 시스템 컴포넌트 변화 등이 OFF 에서 ON 상태로 변환되는 경우 조정 가능한 펄스 길이를 수반한 ON 펄스가 생성될 수 있다.

글_ 오상원 객원기자 news@icnweb.co.kr