PLC의 아날로그 입력값이 일정한 범위에서 계속 흔들리는 이유는 무엇인가요?

Question

PLC에 연결된 압력센서나 수위센서의 값을 HMI에서 확인하면 실제 설비 상태는 거의 변하지 않는데 측정값이 일정한 범위에서 계속 오르내리는 경우가 있습니다. 센서 자체가 고장 난 것인지, 전기적 노이즈나 배선 문제 때문에 신호가 불안정한 것인지 판단하기 어렵습니다. 특히 4~20mA 신호를 사용하는 계측기에서도 이런 현상이 발생할 수 있는지 궁금합니다. 현장에서는 어떤 순서로 점검해야 하며, 프로그램에서 필터를 적용하는 것이 항상 좋은 해결방법인지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

PLC의 아날로그 입력값이 일정한 범위에서 계속 흔들리는 현상은 센서 자체의 문제 뿐만 아니라 전기적 노이즈, 접지 상태, 배선 방식, PLC 입력 모듈의 설정 등 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다. 4~20mA 신호를 사용하는 계측기에서도 이러한 현상은 충분히 발생이 가능합니다. 인버터나 전동기에서 발생하는 전기적 노이즈가 신호선에 유입되거나, 접지와 차폐가 적절하지 않으면 측정값이 불안정해질 수 있습니다. 센서의 실제 측정값이 변하는지 확인하고 센서 출력과 PLC 입력값을 비교하는 것이 좋습니다. 또한 신호선과 동력선을 불리하고 차폐선과 접지가 적절하게 구성되어 있는지도 확인해볼 필요가 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

아날로그 입력값이 흔들리는 원인으로는 실제 압력이나 수위의 미세한 변화, 센서 출력의 불안정, 배선 접촉불량 및 전기적 노이즈 등을 들 수 있습니다. 먼저 현장 계측기의 표시값과 PLC 원시 입력값을 비교해 센서 단계에서 발생한 변화인지 신호 전달 과정에서 발생한 변화인지 구분해야 합니다. 이후 단자 체결 상태와 신호선의 차폐·접지, 동력선과의 배선 경로를 확인하는 것이 좋습니다. 실제 공정의 변동이 아니라 짧은 시간의 노이즈라면 PLC의 입력 필터나 프로그램상의 평균화 처리를 검토할 수 있습니다. 다만 필터를 과도하게 적용하면 실제 이상 변화를 늦게 감지할 수 있으므로 신호의 특성과 제어 목적에 맞게 설정해야 합니다.