반도체설비보전기능사 공개과제1번 (1)테스트동작

반도체설비보전기능사 한번 같이 보도록 하겠습니다 반도체설비보전기능사가 사실 이름이 2024년부터 자격의 명칭이 바뀌었습니다 기존 명칭은 반도체유지보수 반도체장비유지보수기능사 반도체장비유지보수기능사 2024년 1월 1일부터 반도체설비보전기능사로 변경 그에 따라서 이제 여러가지 출제기준 이라든가 그 다음에 공개 문제까지도 등재가 되어 있는데 여러분들이 다운을 받아서 한번 보시면 첫번째 과제는 조립작업 반도체설비 조립작업 이라고 해서 밴딩 작업이 될 거고요 두번째는 반도체설비 제어작업 인데 이거는 PLC 프로그램 쪽입니다 그래서 첫번째 과제는 대략 어떤 형태냐면 재료리스트가 쭉 나와있구요 여기 도면에 주어지는 것처럼 스틸배관을 이렇게 절곡을 해서 이렇게 연결을 하는 겁니다 실제 가스통이 있겠죠 여기는 20리터 짜리 질소가스통이 하나가 있고 여기다가 스틸 배관을 쭉 이렇게 밴딩을 해서 연결을 하는 이제 이런 것들로 되어져 있습니다 그래서 이거는 아무래도 좀 실기 작업이 필요한 부분이라고 할 수 있습니다 그래서 이제 뭐 이런 부분에 대한 것들은 제가 여기서 다루지는 않을 거고요 저는 여러분들이 이제 PLC를 어 조금 현장이 없더라도 집에서 여러분들이 PLC 쪽은 충분히 연습을 할 수 있기 때문에 시뮬레이터를 이용해서 PLC 작업을 준비하는 그 과정을 한번 해보도록 하겠습니다 자 우리 이제 이 과제 이게 반도체 설비 제어 작업입니다 자 여기서 보시면 뭐 기본적인 요구사항들 쭉 나오구요 일단 우리가 여기서 보면 기본적으로 제어하는 제어 대상은 실린더입니다 실린더 3개, 실린더 1, 2, 3 있죠 그 다음에 램프가 있습니다 램프는 황색, 적색, 녹색 이렇게 해서 타워램프가 될 수도 있을 것이고 또는 파일럿 램프의 형태가 될 수도 있을 것이고요 그 다음에 여기서 사용하는 실린더는 전부 다 복동 실린더인데 이 실린더를 제어하는 밸브들은 편솔이 될 수도 있고 양솔이 될 수도 있습니다 그래서 그걸 실습 패널에다가 요구하는 대로 배치를 하고 실제로 공압을 연결을 하고 그리고 배선까지 이제 완료를 하는 겁니다 PLC와 솔레노이드 밸브 또 센서와 PLC 이렇게 이제 모두 출력을 연결을 해 주셔야 되는 거죠 자 그 다음에 이제 어 어떤 동작을 하라고 하냐면 자 첫번째 이제 테스트 동작입니다 스위치 1을 눌렀을 때 실린더 1 2 3은 모두 동시에 전진 완료하고 바로 후진한다 스위치 1을 누르면 모두 다같이 전진 했다가 후진한다 그 다음에 램프는 실린더 1 전진 중에는 녹색 램프 실린더 2가 전진 중에는 황색 램프 실린더 3 전진 중에는 적색 램프가 점등한다 이렇게 되어 있어요 근데 이제 지금 여기서라면 모두 다 같이 전진을 하고 있으니까 당연히 여기는 똑같이 들어오겠죠 하지만 이제 좀 차이가 있을 수 있는 부분은 어떤 거냐면 실린더의 속도를 조절을 할 수가 있어야 됩니다 우리가 여기서 이제 앞에 유량조절 밸브를 회로에 맞춰서 넣어줘야 될 필요가 있는데 그렇기 때문에 실린더의 속도가 달라질 수 있겠죠 그래서 거기에 맞게끔 각각 실린더 동작 상황에 맞게끔 이렇게 램프가 들어와야 된다 그런 얘기구요 간단하죠 그 다음에 이제 단속 동작은 이 변위단계선도를 이용을 해서 한 사이클 수행하도록 프로그램을 작성하시오 이렇게 되어있어요 한 사이클 이라고 하는 것은 여기서 이제 이게 시작점이죠 그래서 뭔가 스위치를 딱 눌렀을 때 전진 전진 후진 전진 후진 후진 이라고 하는 이 실린더 3개가 시퀀스적으로 움직이고 딱 정지되는 여기까지의 사이클 이거를 이제 한 사이클 이라고 하는 겁니다 한 사이클 이렇게 움직이는 거예요 그때 램프도 각각 거기에 맞춰서 이렇게 동작이 돼야 된다 라고 같이 나와 있는 거고요 이렇게 단속 동작이 끝나고 나면 연속 동작이죠 스위치 3을 누르는 겁니다 스위치 3을 눌러서 변위단계선도 동작을 3 사이클 수행하도록 프로그램 작성하시오 3번을 눌렀을 때는 지금 이 동작이 3번이 반복이 되어야 된다는 겁니다 부가 조건도 있네요 단속 동작 중에 녹색 램프 점멸 해야 된다 연속 동작 중에는 녹색 램프가 점등한다 이렇게 램프를 이용한 부가 조건 있고 그 다음에 두 번째 부가 조건은 동작 중일 때 비상정지 스위치를 누르면 실린더 1, 3은 정지가 되고 아 전진 상태가 되고 실린더 2는 후진 상태가 되도록 하시오 비상일 때 어떤 특별한 조건을 넣어 줬습니다 그리고 비상정지 시에는 모든 램프가 동시에 점멸 1초 ON 1초 OFF 이렇게 이제 움직일 수 있도록 해 줘야 되구요 그리고 비상정지 스위치를 해제하면 모든 램프 소등하고 시스템은 초기화됩니다 라고 되어 있죠 그래서 아무래도 이 부가조건 1, 2 같은 경우는 이 앞에 조건들이 정상적으로 실행될 때 말 그대로 부가적으로 추가해서 해주면 되는 그런 프로그램들이라고 할 수 있습니다 자 그러면 실제로 이제 배치를 어떻게 하느냐 배치를 어떻게 하는지 이런 것들이 모든 문제마다 차이가 있습니다 여기서는 실린더 1, 2, 3을 오른쪽에서 왼쪽으로 전진하도록 이렇게 배치를 다 했습니다 오른쪽에서 왼쪽으로 전진할 수 있도록 이런 모양으로 똑같이 배치를 해야 되겠죠 실린더가 있고 거기에 따른 LS 센서가 있겠죠 여기서 LS는 Limit Switch를 의미합니다 그래서 각각 후진단, 전진단에 맞게끔 Limit Switch를 설치를 하고 그 다음에 이제 여기 보시면 S라고 되어 있는데 이 S 같은 경우는 센서라고 되어 있죠 여기서는 리밋 스위치가 아니고 유도형 또는 용량형 뭐 이런 근접 센서 이런 것들을 활용을 해서 실린더의 이 도그를 감지할 수 있도록 그렇게 이제 세팅을 하시면 된다는 겁니다 그 다음에 솔레노이드 밸브, 체크 밸브, 피팅, 유량조절 밸브 등 표시되지 않은 부품은 임의로 배치를 하면 된다 놓는 위치는 임의로 놓아주면 된다는 겁니다 한가지 공압 회로로 봤을 때 실린더 1과 실린더 2는 모두 다 일방향 유량조절 밸브를 사용하고 있습니다 실린더 1, 2는 유량조절 밸브가 있고 실린더 3은 유량조절 밸브가 없구요 그 다음에 이제 사용하는 밸브를 보게 되면 실린더 1, 2는 양솔, 양솔 그리고 실린더 3은 편솔을 사용을 하고 있습니다 그래서 이런 것들도 마찬가지로 뒤에 과제를 쭉 보시면 아시겠지만 다 다르게 나와 있어요 자 동작을 한번 배치를 한번 보시면 이렇게 이제 여기는 3개는 세로 방향으로 위쪽으로 전진할 수 있도록 이렇게 배치를 했고 그 다음에 어떤 것들은 양, 편, 편 이런식으로 솔레노이드 밸브를 적용을 하기도 하구요 여기서는 또 오른쪽으로 전진하도록 되어 있죠 오른쪽으로 전진하도록 똑같이 실린더를 배치를 하시고 여기서는 양, 편, 양 이렇게 이제 사용을 하고 있네요 각각 거기에 맞게끔 일방향 유량조절 밸브를 적용할 수 있어야 되겠죠 자 그래서 이제 뒤에도 뭐 결국 다 비슷비슷한 패턴입니다 결국 뭐 실린더를 어떻게 배치할 건가 그 다음에 그때 우리가 밸브는 어떤 밸브를 사용할 것이며 유량 조절을 통해서 이제 실린더 속도 조절할 것들은 어떤 것들인가 이정도만 여러분들이 신경을 써서 동일하게 이제 배치를 하고 배관 작업을 하시면 됩니다 밸브와 실린더가 지금 하나도 연결이 안 되어 있기 때문에 이 모양으로 배치를 한 다음에 밸브와 실린더를 각각 이렇게 이제 이런 모양으로 연결을 해 주셔야 된다는 거죠 그걸 우리 이제 공압배관 이라고 하죠 공압배관을 하시고 그 다음에 PLC의 입출력 IO 입출력 IO를 각각 연결을 해 주셔야 되는 겁니다 첫 번째 과제를 우리 PLC 시뮬레이터를 가지고 한번 같이 풀어 보도록 하겠습니다 첫번째 과제는 실린더 3개, 전후진하는 것은 똑같고 양편으로 밸브가 구성이 되어 있습니다 그래서 이렇게 구성되어 있는 곳에 맞게끔 같이 한번 보도록 하겠습니다 자 우선 우리가 이제 시뮬레이터를 보게 되면 실린더는 A B C 세개의 실린더가 있고 그 다음에 뭐 리미트 스위치 실제로 리미트 스위치를 썼지만 여기서는 그냥 우리 실린더 위에 있는 센서라고 생각하고 이렇게 이제 그냥 작업을 하도록 하겠습니다 그 다음에 요 밑에 있는 것은 양솔 이렇게 램프 두개 있는 것은 양솔 양솔 양솔 편솔 이렇게 되어 있는 겁니다 그 다음에 램프 3개 적색 황색 적색 녹색 황색 적색 이렇게 3개의 램프를 사용을 하고 있고 그 다음에 푸시 버튼 1번 2번 3번 그리고 비상 스위치 이렇게 4개의 푸시 버튼을 사용을 하는 걸로 이렇게 되어 있습니다 우리가 PLC 프로그램을 같이 한번 작성을 해 보겠습니다 새 프로젝트를 눌러서 우리가 공개 과제1 이렇게 해 놓고 그 다음에 CPU는 XGK를 기준으로 하겠습니다 여러분들이 여기서 실제로 사용하는 기종이 XGK와 그 다음에 그 XGB 타입으로 블록형을 보통 일반적으로 많이 쓰죠 그럼 이제 똑같이 그냥 이렇게 블록형으로 한번 해볼까요 블록형으로 하고 보통 XGB에 XBCH 모델 많이 쓰죠 자 이렇게 해서 자 어 우리가 이제 프로그램 바로 여기에 IO 어드레스가 다 나와 있으니까 여기에 있는 IO 어드레스를 우선은 참고를 해서 이제 해야 되는데 솔레노이드 밸브 같은 경우는 20번부터 P20번부터 21 22 23 24 이렇게 이제 할당이 되어 있구요 그 다음에 이제 센서는 첫번째 실린더의 후진 센서부터 해서 이렇게 이제 P1, P2, P3, P4 그 다음에 P5, P6 요렇게 지금 일단 할당을 해 놨습니다 그 다음에 시작 스위치는 PB라고 되어 있죠 자 여기가 PB1, PB2, PB3가 되겠습니다 테스트동작은 스위치1을 눌렀을 때 모두 다 같이 전진하고 바로 후진하는 거죠 이걸 프로그램에서 해봅시다 Start 버튼이 PB입니다 PB를 눌렀을 때 모두 다 전진하고 후진한다 그래서 전진하고 후진하는 그 상황은 우리가 자기유지 접점 하나를 이용해서 붙여 줄 겁니다 M0라고 하죠 그리고 자기유지로 M0 이어주고 결국 이 M0일 때 모두 다 전진하고 후진하는 겁니다 그래서 F3 그리고 M1일 때 자 우선 이렇게 하나 작성을 해주고 자 M0 라고 하는 것은 이제 실린더가 전진하는 거죠 그죠 전진하는 거니까 그 전진에 대한 확인 센서들이 여기에 들어가면 되겠죠 전진에 대한 확인 센서들 자 그러면 전진에 대한 확인 센서들을 우리가 한번 보려면 2 4 6입니다 P2 P4 P6 앞에 조건 M0 였죠 M0 였을 때 그러면 그 다음에는 이제 M1으로 또 자기유지를 하나 만들어 줘야 되겠죠 여기가 아니고 여기다가 이렇게 이제 걸어 주는 겁니다 자 그 다음에 M1 이라고 하는건 이제 후진이겠죠 후진 이제 후진 이라면 실제로 센서가 또 체크를 해줘야 되겠죠 P1 P3 P5 앞에 조건 M1 이었죠 이때 9번이 지금 사용하는 프로그램하고 중복이 되는게 있어서 제가 단축키를 못쓰고 이렇게 눌러 줘야 됩니다 자 이렇게 이제 후진을 완료를 하게 되면 이제 이거는 완료 신호죠 자 완료 신호로 그럼 뭐 하느냐 제일 앞에 있는 자기유지를 끊어준다 우리가 늘 하는 시퀀스의 방식입니다 제가 뭐 다른 강좌에서도 계속 동일한 방식으로 설명을 하고 있지만 항상 우리가 이제 자기 유지 방식으로 제일 먼저 어떤 조건이 되었을 때 동작을 시킨다 이것은 이제 우리가 M0, M1, M2 이런식으로 쭉 그냥 스텝을 만들어 주는 겁니다 M0일 때는 결국 실린더 3개가 다 전진해야 되기 때문에 각각 전진 센서 모두 다 들어오게 되면 그러면 그 다음 후진동작을 해라 후진동작을 하게 되면 또 후진에 대한 센서가 모두 다 들어와야 되겠죠 그렇게 했을 때 비로소 이제 종료가 되는 겁니다 M2를 가지고 앞에 있던 자기유지를 끊어 주는 거죠 여기서 끊어지면 여기가 죽고 여기도 끊어지고 끊어지고 모두 다 리셋이 되는 겁니다 이렇게 하면 이제 시퀀스는 끝난 거죠 그럼 여기에 맞게끔 M0에 전진하고 M1에 후진하면 된다 M0에 전진하고 M1에 후진하면 된다 이게 이제 출력부가 되는 겁니다 출력부 출력부는 우리가 계속해서 쓸 거기 때문에 얘네들 어떻게 이제 이건 그냥 카피를 합시다 지금은 그냥 모두 솔은 다섯개죠 20 21 22 23 24 까지 그쵸 M0일 때 살고 첫 번째 전진솔이죠 첫 번째 M0에서 살고 M1에서 끊어지고 그다음은 M1에서 살고 M2에서 죽으면 됩니다 다 똑같죠 두 번째 실린더 22, 23이 두 번째 실린더죠 똑같이 M0에 살고 M1에 죽고 그다음 M1에 살고 M2에 죽고 이렇게 하면 되고 마지막 세번째 실린더는 편솔이죠 그래서 얘는 M0에서 살고 그 다음에 얘도 마찬가지로 M1에서 끊어지면 바로 이제 후진이 되는 겁니다 편솔이니까 바로 끊어지게 되겠죠 자 그 다음에 우리가 여기에다가 이제 램프를 넣어줘야 됩니다. 램프입니다. 문제의 조건에서 실린더 1일 때는 그 다음에 실린더 2는 황, 실린더 3은 적 전진 중일 때 그죠? 모두 다 전진 중일 때 이렇게 하라고 했죠 자 그러면 첫 번째 전진 중일 때 M0일 때 그죠? M1일 때 끊어지면 당연히 얘는 OFF가 될 거고 얘도 마찬가지죠 M0일 때 살고 M1에 죽고 얘도 M0에 살고 M1에 죽고 다 동일합니다 그죠? 이렇게 해주면 일단 우리가 하려고 하는 테스트 동작은 끝난 거죠 테스트를 한번 해보겠습니다 시뮬레이터를 시작을 하고 이렇게 한번 같이 볼까요? 한 화면에는 다 안 나올 수는 있는데 조금 위치를 조금만 조정을 해서 가능하면 같은 화면에 동작 상황을 좀 볼 수 있도록 이렇게 한번 해 보겠습니다 자 시작 버튼 푸시 버튼 1이죠 얘를 누르게 되면 모두 같이 전진하고 후진한다 같이 전진하고 후진한다 물론 지금은 우리가 그 부분은 구현이 안 되어 있지만 실제로 여러분들이 실린더의 속도가 다르게끔 그렇게 유량조절을 좀 해 본다면 실린더가 뭐 얘는 빠르고 얘는 느리고 이렇게 이제 동작할 수 있겠죠 그죠 지금은 다 동일한 속도로 동작을 하지만 아마 일방향 유량조절 밸브를 사용하는 경우에는 실린더의 속도를 각각 개별적으로 조절을 하기 때문에 동작하는 속도는 다르게 될 겁니다 하지만 똑같이 모두 다 전진하고 후진할 수 있도록 이렇게 되어 있는 거죠 이렇게 해서 테스트 동작에 대한 프로그램을 확인을 마쳤습니다