MR-J4S-200B-KS020은 미쓰비시 전기의 MELSERVO-J4 시리즈에 속하는 서보 앰프로, 2kW의 정격 출력을 제공합니다. 이 모델은 SSCNET III/H 인터페이스를 통해 고속 시리얼 통신을 지원하며, 통신 주기는 0.222ms, 0.444ms, 0.888ms로 설정할 수 있습니다.
주 회로 전원 입력은 삼상 AC 200~240V, 50/60Hz를 사용하며, 정격 전류는 10.5A입니다. 제어 회로 전원 입력은 단상 AC 200~240V, 50/60Hz로, 정격 전류는 0.2A입니다. 또한, 인터페이스용 전원으로 DC 24V ±10%를 사용하며, 필요한 전류 용량은 0.3A입니다.
이 서보 앰프는 정현파 PWM 제어 방식의 전류 제어를 채택하여 높은 응답성과 정밀도를 제공합니다. 내장된 다이나믹 브레이크와 재생 저항을 통해 안전하고 효율적인 동작이 가능하며, STO(안전 토크 차단) 기능을 지원하여 안전성을 높였습니다.
MR-J4S-200B-KS020 모델은 특수 코팅이 적용되어 있어 다양한 환경에서 안정적인 성능을 발휘합니다.
이러한 특징들을 통해 MR-J4S-200B-KS020 서보 앰프는 고정밀도와 고속 응답이 요구되는 다양한 산업 자동화 분야에서 활용될 수 있습니다.
1. 🔌 근접 센서와 PLC의 배선 방법 근접 센서의 배선 방법으로 3선식 노멀 오픈과 2선식 노멀 클로즈를 사용한다.
1. 3선식 (노멀 오픈) 근접센서 배선
- 구성 : PLC 시스템은 전원 유닛, CPU 유닛, 입력 유닛, 출력 유닛, 베이스 유닛으로 구성된다.
2. PLC와 근접 센서의 배선 방법
차단기에서 파워 서플라이와 PLC의 전원 유닛으로 연결
근접 센서에 금속을 접속시키면, PLC에 점등됨.
3. 근접 센서의 동작 확인 및 PLC 연동 과정 - 전원을 켠 후 금속을 탐지하기 위해 드라이버를 근접시켜 테스트한다. - 노말 오픈(Normal Open) 센서는 보통 비활성 상태이며, 객체를 탐지하면 활성화된다.
GX WORKS2에서 확인 가능.
2선식 노멀 클로즈 센서의 배선 방법
4. 2선식 노멀 클로즈 센서의 배선 방법 2선식 근접 센서는 갈색과 파란색의 배선이 있으며, 갈색은 24V 전원의 플러스, 파란색은 마이너스, 검은색은 PLC의 입력 단자에 연결한다. 입력 단자는 갈색 배선을 PLC의 입력 단자에, 파란색을 전원 공급 장치의 24V 전원의 -0V 쪽에 연결한다. 마지막으로 입력 유닛의 공통 단자와 24V 전원의 플러스를 연결하여 배선을 마무리한다. 노멀 클로즈 타입의 키에이스 근접 센서인 EV-118MC는 비정상적으로 작동하여, 일반 시에는 온 상태이고 검출 시에 오프가 된다. 배선이 완료된 후, 금속 드라이버를 근접시키면 온 상태에서 오프 상태로 변하는 것을 확인할 수 있다.
5. 근접 센서의 2선식 및 3선식 배선 방법 - 2선식 배선은 1본의 전선이 적어 유지 보수가 용이하지만,
소비 전력과 누설 전류 문제로 인해 부하가 꺼질 때 확인이 필요하다. - 만약 오작동이나 챠터링 현상이 발생할 경우, 부하와 병렬로 저항을 연결해야 할 필요가 있다. - 2선식의 경우, 센서 출력 시 전압이 3선식보다 잔류하므로 전압이 약간 저하되는 현상이 있다. - 릴레이와 같은 부하를 사용할 때는 올바르게 작동하는지에 대한 주의가 필요하다.
**P&ID (Piping and Instrumentation Diagram, 공정배관계장도)**는 산업 플랜트, 공장, 설비 시스템의 배관 및 계장(제어기기) 구성도를 나타내는 도면입니다. 배관, 밸브, 계측기, 제어장치 등의 배치를 포함하여 공정(Process) 흐름을 상세히 표현합니다.
📌 1. P&ID의 목적 및 역할
✅ 플랜트 및 공장 설비의 전체적인 흐름 이해 ✅ 배관, 밸브, 기기, 계측기의 연결 관계 표현 ✅ 제어 시스템 구성(PLC, DCS 등) 및 신호 흐름 분석 ✅ 유지보수 및 트러블슈팅을 위한 기준 도면 역할
📌 💡 적용 분야:
화학 공장, 정유 공장, 발전소, 제약 공장
반도체 공정, 식품 가공, 수처리 설비 등
📌 2. P&ID 기본 구성 요소
P&ID 도면에는 크게 4가지 핵심 요소가 포함됩니다.
① 배관 (Piping)
유체가 흐르는 배관을 선(Line)으로 표시
배관 크기(NPS, DN) 및 재질 정보 포함
📌 주요 배관 기호 예시:
배관 종류 기호
일반 배관
————
유연 배관(Flexible Hose)
─ ─ ─ ─
절연(Insulated) 배관
≡≡≡
② 계기 및 제어 시스템 (Instrumentation & Control)
온도, 압력, 유량, 레벨 등의 측정기기 포함
DCS(분산제어시스템), PLC(자동제어 시스템) 연계 표현
📌 주요 계기 기호 예시:
계기 종류 기호 설명
압력 게이지
P
Pressure (예: PI - Pressure Indicator)
온도 센서
T
Temperature (예: TI - Temperature Indicator)
유량계
F
Flow (예: FI - Flow Indicator)
레벨 센서
L
Level (예: LI - Level Indicator)
📌 예시:
PI-101 → Pressure Indicator 101 (압력 지시기 101번)
LT-202 → Level Transmitter 202 (레벨 센서 202번)
③ 기계 장비 및 밸브 (Equipment & Valves)
펌프, 열교환기, 압축기, 저장탱크 등 주요 장비 표시
수동 및 자동 밸브의 종류와 동작 방식 표현
📌 주요 밸브 기호 예시:
밸브 종류 기호
게이트 밸브
⬤—⬤
볼 밸브
◯—◯
체크 밸브
⬅
📌 주요 장비 기호 예시:
장비 기호
펌프
🔺 (원형 삼각형)
열교환기
⬜
압축기
◇
④ 신호 및 제어 연결 (Signal & Control System)
계측기 및 장비 간의 신호 연결 방식 표현
전기 신호 (—), 공압 신호 (- - -), 데이터 신호 (-·-·-) 등으로 구분
📌 제어 신호 연결 예시:
신호 종류 기호
전기 신호
————
공압 신호
- - - -
디지털 신호
-·-·-·
📌 3. P&ID 해석 방법
P&ID를 읽을 때는 다음 3단계 순서로 분석하면 쉽게 이해할 수 있습니다.
✅ 1️⃣ 주요 장비(펌프, 탱크, 열교환기 등) 확인 ✅ 2️⃣ 배관 흐름과 연결 관계 파악 ✅ 3️⃣ 계측기 및 제어 신호 흐름 분석
📌 예제 분석 (기본적인 P&ID 예시)
P-101 (펌프) → 배관을 통해 유체 이동
FT-201 (유량 트랜스미터) → 유량을 측정하여 PLC로 신호 전송
CV-301 (제어 밸브) → PLC 신호를 받아 자동 개폐
📌 4. P&ID 작성 및 관리 시 유의 사항
✅ 국제 표준(ISA, ANSI, ISO) 준수 ✅ 기호 및 태그 넘버링(Equipment ID) 일관성 유지 ✅ 배관 크기, 압력 등급(Class), 유체 흐름 방향 명확히 표시 ✅ 제어 신호(PLC, DCS 연계) 및 인터락(Interlock) 정보 포함
✅ 결론
💡 P&ID는 공정 배관과 계장(계측기, 제어장치 등)의 관계를 한눈에 볼 수 있는 중요한 도면입니다.
배관 흐름, 주요 장비, 계측기 및 제어 신호 흐름을 정확히 이해하는 것이 핵심
PLC, DCS와 연계된 제어 시스템 분석에도 필수적
📌 P&ID를 해석할 수 있으면 공정 엔지니어, 설비 유지보수, 자동화 엔지니어로서 실무에서 큰 도움이 됩니다! 😊
미쓰비시 서보 모터(MR-J 시리즈 등)에서는 리얼 모드(Real Mode)와 가상 모드(Virtual Mode) 개념이 사용됩니다. 이 두 가지 모드는 위치 결정 및 모터 제어 방식의 차이로 이해할 수 있습니다.
📌 1. 리얼 모드 (Real Mode)란?
✅ 실제 서보 모터를 구동하는 모드 ✅ 모터와 엔코더가 물리적으로 동작하여 실시간 위치 피드백을 받음 ✅ 실제 하드웨어가 연결된 상태에서 동작 ✅ 기계적 부하(Load)에 영향을 받음
📌 💡 특징:
실질적인 모터 회전이 발생
서보 드라이브가 실제 위치/속도/토크를 제어
모터와 기계 장치 간의 상호작용이 존재
📌 💡 사용 예:
실제 장비에서 서보 모터를 이용한 가공, 이동, 위치 제어
생산 라인에서 실시간 위치 및 속도 제어
📌 2. 가상 모드 (Virtual Mode)란?
✅ 모터를 물리적으로 동작시키지 않고 제어 신호만 시뮬레이션하는 모드 ✅ 서보 드라이브 내부에서 가상의 위치 데이터를 연산하여 동작 ✅ 실제 모터가 움직이지 않지만, 가상 위치 피드백은 제공됨 ✅ PLC 및 상위 제어 시스템에서 테스트용으로 사용 가능
📌 💡 특징:
서보 모터가 실제로 구동되지 않음 (소프트웨어적으로만 움직임)
기계적 부하 영향을 받지 않음
서보 드라이브 및 PLC에서 동작 시뮬레이션 가능
📌 💡 사용 예:
PLC 프로그램 디버깅 및 테스트 (실제 모터 없이 위치 제어 테스트)
설비 유지보수 시 가상운전으로 서보 시스템 점검
기계 조립 전, 소프트웨어 시뮬레이션을 통한 동작 검증
📌 3. 리얼 모드와 가상 모드 비교
구분 리얼 모드 (Real Mode) 가상 모드 (Virtual Mode)
모터 동작
실제 구동됨
가상으로만 연산됨 (실제 모터 정지)
피드백 방식
실제 엔코더 피드백 사용
가상 위치 피드백 생성
기계 부하 영향
부하에 따라 동작 변동 가능
부하 영향 없음
사용 목적
실장비 구동 및 작업 수행
테스트 및 디버깅
적용 사례
생산 라인, 로봇, CNC 장비 등
PLC 시뮬레이션, 가상 시험운전
📌 4. 미쓰비시 서보 드라이브에서 가상 모드 설정 방법 (MR-J4 시리즈 기준)
🔹 가상 모드 설정 (Virtual Mode 활성화)
✅ 파라미터 변경 (MR Configurator2 소프트웨어 사용)
파라미터 Pn002.1 = 1 (가상 모드 활성화)
서보 드라이브 전원을 껐다 켠 후 적용
✅ PLC 프로그램에서 가상 운전 실행 (Virtual Operation Mode ON)
모터 없이 서보 위치 데이터 변화 확인
📌 💡 주의 사항:
가상 모드에서는 모터가 실제로 움직이지 않으므로, 기계적 동작 검증에는 사용할 수 없음
실제 운전 전에 반드시 리얼 모드로 변경 후 테스트 필요
✅ 결론
💡 "리얼 모드는 실제 모터를 구동하는 방식", **"가상 모드는 모터 없이 소프트웨어적으로 제어 신호를 시뮬레이션하는 방식"**입니다. PLC 프로그램 디버깅 및 서보 설정 테스트 시 가상 모드를 사용하면, 실제 모터 없이 제어 로직을 검증할 수 있어 유용합니다. 그러나 실제 구동 환경에서는 반드시 리얼 모드로 전환하여 테스트해야 합니다. 😊
미쓰비시 서보 모터의 원점 복구는 앱솔루트(Absolute) 방식과 인크리멘탈(Incremental) 방식에 따라 다르게 동작합니다. 각 방식별 원점 복구 구조와 복구 방법을 설명하겠습니다.
📌 1. 서보 모터 원점 복구 방식
🔹 ① 앱솔루트 엔코더 (Absolute Encoder) 방식
✅ 배터리 내장형 엔코더로, 전원이 꺼져도 위치 데이터 유지 ✅ 배터리 교체 시 원점 데이터 삭제될 수 있음 → 원점 복구 필요 ✅ 일반적으로 초기 설치 시 한 번만 원점 설정 필요
🔹 ② 인크리멘탈 엔코더 (Incremental Encoder) 방식
✅ 전원이 꺼지면 위치 데이터가 삭제됨 → 매번 원점 복귀 필요 ✅ 기계식 리미트 센서 또는 Z상 펄스(Z-pulse) 신호를 사용하여 원점 복구
📌 2. 미쓰비시 서보 원점 복구 구조
🔹 앱솔루트 엔코더 방식 (Absolute Encoder)
서보 드라이브 내부 배터리가 위치 데이터를 저장
전원이 꺼져도 원점 좌표를 유지
배터리 방전 또는 교체 시 원점 데이터 삭제 → 원점 설정 필요
📌 원점 데이터가 삭제되었을 경우 원점 복구 과정 ✅ PLC 또는 서보 드라이브 설정에서 원점 복구 명령 실행 ✅ 기준 위치에서 초기 원점 데이터 저장 ✅ 이후부터 전원을 꺼도 원점 정보 유지됨
🔹 인크리멘탈 엔코더 방식 (Incremental Encoder)
전원 ON 시 위치 데이터 초기화됨
원점 복구를 위해 기계식 리미트 센서 또는 Z상 펄스를 사용
PLC 또는 서보 드라이브에서 원점 복귀 프로그램 실행
📌 원점 복구 구조 (3가지 방식) ✅ 리미트 스위치 방식 → 기계식 리미트 센서 접촉 후 후진하여 원점 설정 ✅ Z상 펄스 방식 → 모터의 Z상 신호를 기준으로 원점 설정 ✅ 근접 센서 + Z상 펄스 조합 → 근접 센서 감지 후 Z상 펄스에서 원점 결정
📌 3. 미쓰비시 서보 원점 복구 방법 (실제 적용)
🔹 앱솔루트 엔코더 원점 복구 방법 (배터리 교체 후)
🔹 사용 장비: MR-J2S, MR-J3, MR-J4 서보 드라이브 🔹 원점 데이터 손실 시 수행 절차:
1️⃣ 서보 드라이브 전원 ON 2️⃣ PLC 또는 서보 드라이브 설정 화면에서 원점 설정 모드 진입 3️⃣ 모터를 수동으로 원점 위치로 이동 (기준 위치 맞추기) 4️⃣ 원점 설정 명령 실행 (파라미터 P0000 저장) 5️⃣ 서보 OFF 후 다시 ON → 원점 데이터가 유지되는지 확인
🔹 인크리멘탈 엔코더 원점 복구 방법 (리미트 센서 사용)
🔹 사용 장비: 일반 인크리멘탈 서보 모터 🔹 원점 복귀 순서:
1️⃣ PLC 프로그램에서 원점 복귀 명령 실행 2️⃣ 서보 모터가 리미트 센서를 감지할 때까지 이동 3️⃣ 리미트 센서를 감지한 후 반대 방향으로 이동하여 Z상 펄스 검출 4️⃣ Z상 펄스 검출 시 현재 위치를 원점으로 설정 5️⃣ 원점 복귀 완료 후 서보 모터 정지
📌 💡 참고:
리미트 스위치 감지 후 바로 원점을 설정하면 정밀도가 낮아질 수 있음
리미트 감지 후 후진하여 Z상 펄스에서 정확한 원점을 설정하는 것이 일반적
📌 4. 원점 복구 관련 트러블 및 해결 방법
문제 원인 해결 방법
원점 설정 후 전원 껐다 켜면 원점이 초기화됨
배터리 방전 또는 배터리 연결 오류
- 배터리 상태 확인 및 교체 - 배터리 커넥터 재확인
원점 복귀 중 정지됨
리미트 스위치 고장 또는 위치 설정 오류
- 리미트 스위치 및 Z상 펄스 신호 확인 - 원점 복귀 속도 조정
원점 복귀 완료 후 위치 오차 발생
기계적 백래시 또는 센서 위치 오류
- 감속기 및 기계적 오차 보정 - 근접 센서 위치 재조정
✅ 결론
미쓰비시 서보 모터의 원점 복구는 앱솔루트 방식과 인크리멘탈 방식에 따라 다르게 동작합니다. 1️⃣ 앱솔루트 엔코더는 배터리가 유지되면 원점 정보가 저장됨 2️⃣ 배터리 방전 시 원점 데이터를 초기화해야 함 3️⃣ 인크리멘탈 엔코더는 매번 원점 복귀를 수행해야 함
원점 복구 후, PLC에서 위치 데이터가 정상적으로 유지되는지 확인하는 것이 중요합니다 😊
미쓰비시 서보 드라이브(MR-J 시리즈)에서 트러블(알람, 오류)가 발생하면 디스플레이에 에러 코드가 표시됩니다. 각 오류 코드에 따라 원인과 해결 방법을 확인하고 조치해야 합니다.
📌 1. 서보 트러블 발생 시 기본 점검 항목
🔹 ① 디스플레이 에러 코드 확인 (서보 앰프 화면 확인) 🔹 ② 에러 원인 분석 (설명서 또는 아래 코드별 조치 참고) 🔹 ③ 전원 OFF → ON 후 초기화 (재부팅 시 해결 여부 확인) 🔹 ④ 배선 및 연결 상태 점검 (전원, 신호, 통신 등 확인) 🔹 ⑤ PLC 및 프로그램에서 서보 제어 신호 확인 (제어 신호 이상 확인)
📌 2. 미쓰비시 서보 드라이브 주요 에러 코드 및 조치 방법
에러 코드 내용 (원인) 조치 방법
AL.13 (A.13)
과부하 (Overload)
- 부하(Load) 감소 (기계 마찰 확인) - 모터 토크 설정 확인
AL.14 (A.14)
과전류 (Overcurrent)
- 배선 상태 점검 (U, V, W) - 서보 드라이브 및 모터 손상 여부 확인
AL.16 (A.16)
엔코더 오류 (Encoder Error)
- 엔코더 케이블 확인 (CN2 연결 확인) - 엔코더 초기화 수행 (홈 위치 재설정)
AL.19 (A.19)
과속도 (Overspeed)
- 속도 설정 확인 - 서보 제어 신호 이상 여부 확인
AL.21 (A.21)
과전압 (Overvoltage)
- 전원 공급 상태 확인 - 회생 저항(Brake Resistor) 점검
AL.22 (A.22)
저전압 (Undervoltage)
- 전원 전압이 정상인지 확인 - 서보 드라이브 전원 입력 상태 점검
AL.33 (A.33)
배터리 이상 (Battery Alarm)
- 배터리 교체 후 알람 해제 (앱솔루트 엔코더 사용 시)
AL.50 (A.50)
서보 온(Servo ON) 실패
- PLC에서 서보 온(SON) 신호 확인 - 인터락 및 외부 신호 점검
AL.E6 (A.E6)
통신 오류 (Communication Error)
- RS-485, CC-Link, EtherCAT 등 통신 상태 점검
📌 3. 서보 트러블 해결 상세 가이드
🔹 ① 서보 드라이브 과전류 (AL.14, A.14) 해결 방법
✔ 원인
서보 모터 및 배선 단락(Short)
과부하로 인해 순간적으로 전류 초과
✔ 조치 방법 ✅ 서보 모터와 드라이브 간 배선(U, V, W) 점검 ✅ 서보 드라이브 리셋 후 부하 감소하여 테스트
🔹 ② 엔코더 오류 (AL.16, A.16) 해결 방법
✔ 원인
엔코더 케이블 접촉 불량
엔코더 손상
✔ 조치 방법 ✅ 엔코더 커넥터(CN2) 재연결 및 확인 ✅ 서보 초기화 및 홈 위치 재설정
🔹 ③ 과전압/저전압 오류 (AL.21, AL.22) 해결 방법
✔ 원인
전원 공급 불안정
회생 저항(Brake Resistor) 이상
✔ 조치 방법 ✅ 입력 전압 확인 (AC 200V~230V 범위인지 확인) ✅ 회생 저항 손상 여부 점검 및 교체
🔹 ④ 서보 온(Servo ON) 오류 (AL.50, A.50) 해결 방법
✔ 원인
PLC에서 서보 온 신호(SON) 미출력
인터락(Interlock) 설정 문제
✔ 조치 방법 ✅ PLC에서 서보 온(SON) 신호가 정상 출력되는지 확인 ✅ 인터락 신호 및 긴급 정지(EMG) 신호 확인
🔹 ⑤ 통신 오류 (AL.E6, A.E6) 해결 방법
✔ 원인
RS-485, CC-Link, EtherCAT 등 통신 단절
통신 속도 및 노드 주소 충돌
✔ 조치 방법 ✅ 통신 케이블 재연결 및 설정 확인 ✅ PLC 및 서보 드라이브 재부팅 후 정상 여부 점검
📌 4. 서보 트러블 발생 시 전체적인 점검 순서
✅ 1️⃣ 에러 코드 확인 (서보 앰프 디스플레이 또는 PLC에서 확인) ✅ 2️⃣ 배선 점검 (전원, 서보 모터, 엔코더, 통신 등) ✅ 3️⃣ 파라미터 설정 점검 (속도, 토크, 인터락 등) ✅ 4️⃣ PLC 프로그램 및 신호 확인 (서보 온(SON), 위치 제어 신호 등) ✅ 5️⃣ 서보 드라이브 초기화 및 재부팅
📌 5. 최종 해결이 안 될 경우
🔹 미쓰비시 기술 지원 센터 문의 🔹 서보 드라이브 및 모터 교체 고려 🔹 전문 엔지니어 점검 요청
💡 ✅ 결론 미쓰비시 서보 드라이브의 트러블 발생 시 에러 코드 확인 → 원인 분석 → 조치 순서로 해결합니다. 배선 점검, 신호 확인, 서보 리셋 등을 통해 대부분의 문제를 해결할 수 있습니다. 😊