학창 시절 초기에 나는 게으르고 잊어버리기 쉬웠습니다. 학교 신발을 씻는 것을 포함하여 모든 일을 미루곤 했습니다. 시간에 쫓겨, 나는 종종 오래된 학교 냉장고의 라디에이터 코일 아래에서 신발을 말렸습니다. 물론, 그것이 엄마의 꾸중을 피할 수 있게 해주지는 않았죠.
제가 처음으로 산업 전자 설계를 했을 때, 저는 신발을 말리는 것 이상을 했습니다. 저는 지역 우유 분말 가공 공장을 위한 지능형 에어 드라이어 컨트롤러를 설계했습니다. 제조업, 특히 산업용 에어 드라이어 산업에 새로웠던 저는, 하드웨어 설계에서 안전이 최우선임을 배웠습니다.
올바른 소프트웨어를 사용하고, 하드웨어를 설계할 때 작업하는 도전과 제약을 계속해서 상기시키면서, 당신도 전자 환경에 필요한 에어 드라이어나 어떤 하드웨어든지 만들 수 있습니다.
우리가 숨 쉬는 일반적인 공기에는 제조 공정을 부식시키거나 영향을 줄 수 있는 수분 증기가 일정 비율로 포함되어 있습니다. 식품 가공이 관련되어 있을 때는 오염을 일으킬 수도 있습니다. 산업용 에어 드라이어는 제조 영역으로 들어가기 전에 공기가 증기로부터 자유롭게 되도록 보장합니다.
산업용 건조기의 한 종류는 공기 중의 수분을 흡착하는데 사용되는 흡착제 비드가 있는 재생성 흡착 건조기입니다. 이것은 공기가 한 탑에 있고 흡착제가 다른 탑에서 재생되는 한 쌍의 탑에 의해 수행됩니다. 이 과정은 공기가 두 번째 탑으로 전환되기 전에 일정 기간 동안 발생합니다.
복잡한 알고리즘을 포함하는 상업용 전자제품 설계에 익숙한 하드웨어 디자이너에게 산업용 공기 건조기 컨트롤러는 단순해 보일 수 있습니다. 결국, 이것은 마이크로컨트롤러에 연결된 일련의 릴레이 출력과 아날로그 입력에 불과합니다. 그러나 공기 건조기 설계에서 숨겨진 문제를 과소평가하면 안전 위험으로 이어질 수 있습니다.
산업용 공기 건조기 컨트롤러 설계에서 안전이 우선입니다
하드웨어가 제어해야 할 밸브는 적어도 네 개가 있습니다. 디자이너의 관점에서 이것들은 단순한 릴레이 출력입니다. 그러나 디자이너가 이해해야 할 것은 탑 내의 공기 압력이 매우 높고 밸브를 전환하는데 있어서의 실수가 일부 장비의 폭발로 이어질 수 있다는 것입니다.
릴레이 출력 설계에는 전체적인 주의가 필요한 두 가지 중요한 점이 있습니다. 하나는 공기 흐름이 한 탑에서 다른 탑으로 전환될 때입니다. 두 번째 탑의 밸브가 첫 번째 탑의 밸브가 닫히기 전에 열려야 합니다. 이는 공기가 흐를 곳이 없을 때 갑작스러운 공기압 상승을 방지하기 위함입니다.
하드웨어 디자이너는 펌웨어 알고리즘을 거의 제어할 수 없지만, 릴레이 신호가 전기적 간섭으로부터 보호되도록 할 수 있습니다. 고주파 트랙에서 신호를 멀리 배치하는 것 외에도, 마이크로컨트롤러가 짧은 시간 동안 정의되지 않은 상태에 들어갔을 때 밸브가 열리도록 릴레이 신호를 상향 또는 하향 조정하는 것이 최선입니다.
산업용 에어 드라이어에는 두 가지 중요한 파라미터가 있습니다. 컨트롤러는 공기가 어느 탑에서든 흡착되는 동안 압력과 이슬점을 정기적으로 모니터링해야 합니다. 탑 내의 공기 압력은 재생 밸브가 닫혀 있을 때 정격 최대값을 초과해서는 안 됩니다. 기능적인 에어 드라이어는 흡착 과정 중에 이슬점이 원하는 값으로 떨어져야 합니다.
이러한 값은 보통 산업용 센서에 의해 모니터링되며, 그 읽기 값은 아날로그 디지털 변환(ADC)을 통해 컨트롤러에 의해 획득됩니다. 산업 환경에서 아날로그 신호를 다루는 것은 설계자에게 도전을 증가시킵니다. 공장의 전기 환경은 종종 전기 간섭을 일으키는 것으로 악명이 높습니다.
PCB에서 아날로그 설계의 최선의 방법을 따르는 것이 중요합니다. 트랙은 고속 디지털 또는 전력 트랙으로부터 분리되어야 하며, 안정적인 센서 읽기 값을 제공하기 위해 아날로그 구성 요소 아래에 별도의 접지면이 배치되어야 합니다. 공기압의 비정상적인 증가에 대해 컨트롤러가 모르는 상태가 되길 원하지 않습니다.
산업용 에어 드라이어와 함께라면 고압을 예상하세요
실험실에서 작동하는 산업용 에어 드라이어를 설계하는 것은 대부분의 설계자에게 아이들 장난입니다. 하지만 안전하고 견고한 것을 설계하는 것은 거의 완벽주의를 요구합니다. 좋은 설계자는 필요하다면 처음부터 다시 시작할 준비가 되어 있어야 하며, 전기 간섭이나 공기압의 급격한 증가와 같은 잠재적 문제를 해결해야 합니다.
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