[Automation System] 08

1. 실린더와 액추에이터

● 선형 액추에이터: 실린더(Cylinder)

• 직선 운동을 만들어내는 액추에이터.
• 압축공기로 밀어내고, 스프링으로 복귀하는 방식도 존재함.

● 종류

① 단동 실린더 (Single-Acting Cylinder)

• 유체 압력은 한 방향으로만 작용.
• 복귀는 스프링에 의해 이루어짐.

② 복동 실린더 (Double-Acting Cylinder)

• 유체 압력이 양 방향으로 작용하여 왕복 운동이 가능함.
• 스프링은 필요 없음.

---

2. 제어 밸브(Control Valve)

● 서보/비례 제어 밸브 (Servo/Proportional Valve)

• 전류의 세기에 비례하여 밸브의 위치를 제어.
• 정밀한 유량 조절에 사용됨.

● 프로세스 제어 밸브 (Process Control Valve)

• 유체가 통과하는 단면적을 조절하여 유량을 제어.
• 내부에 다이어프램(얇은 박막)을 사용하기도 함.

● 밸브 플러그 형태에 따른 유량 특성

1. Quick Opening
   • 소량의 개방만으로도 유량이 급격히 증가함.
2. Linear
   • 플러그의 이동 거리와 유량이 직선 비례 관계.
3. Equal Percentage
   • 변위가 증가할수록 유량 증가율이 커짐 (비례적 증가율).
   • 정밀한 제어에 적합.

---

3. 유압 제어 시스템 (Hydraulic Control System)

● 회전 액추에이터 종류

1. 실린더 타입
   • 직선 왕복운동을 기구적으로 회전 운동으로 변환.
   • 예: 굴삭기의 버킷 회전.
2. 세미 로터리 액추에이터 (Semi-Rotary Actuator)
   • 제한된 범위 내에서 회전 (예: 0° ~ 350°).
3. 베인 모터 (Vane Motor)
   • 날개 모양의 구조로 강한 회전력을 만들어냄.
   • 연속적인 회전 가능.

---

4. 전기 구동 시스템 (Electric Actuation System)

● 주요 구성 요소

1. 스위칭 디바이스 (Switching Device)
   • 전류의 흐름을 켜거나 끄는 장치. 단순 제어용.
2. 솔레노이드 디바이스 (Solenoid Device)
   • 전류 → 자기장 발생 → 기계적 동작 유도.
   • 예: 기계적 스위치, 밸브 작동 등.
3. 디바이스 시스템
   • 예: 전동 모터 → 전류 흐름으로 회전 운동 발생.

---

5. 전기 신호 제어 및 보호

• 전압은 낮고 전류도 적기 때문에 비교적 안전.
• 사람이 직접 조작하는 것보다 전자 제어 방식이 효율적.

● 트랜지스터 (Transistor)

• 전류 증폭 또는 스위칭을 위한 반도체 소자.

● 다이오드 (Diode)

• 역전류 보호용으로 사용됨.
• 자기 유도에 의한 역전압(예: 솔레노이드 동작 후)으로부터 회로 보호.
• 역방향으로 연결된 다이오드를 이용하여 역방향 전류를 안전하게 소멸시킴.