현장에서 다축 연동으로 움직이는 자동화 설비 중 일부 구동부가 멈추면 전체 라인이 마비됩니다.
신속한 원인 파악이 필수적인 상황이죠.
오늘은 여러 구동부가 하나의 PLC 시퀀스로 연동되어 작동하는 자동화 설비에서, 이송부 모터 1대가 작동하지 않아 진행했던 트러블슈팅 과정을 공유합니다.
1. 현상 파악 및 HMI 알람 확인
발생 현상: 이송용 구동 롤러 총 4개 중 1개 작동 불능 (나머지는 정상 연동 중)
초기 진단: 조작반 HMI 화면에 구동(Drive) 관련 Fault 및 Warning 알람이 동시에 발생한 것을 확인했습니다. 이를 통해 제어 신호 문제가 아닌, 해당 모터나 인버터 라인 쪽에 직접적인 부하(트러블)가 걸렸음을 직관적으로 파악하고 제어반 점검에 들어갔습니다.
2. 제어 회로 도면 분석 및 MC 여자 조건 점검
1.제어 도면 분석: 회로 도면을 추적해 본 결과, MC 코일이 여자되기 위해서는 앞단에 위치한 릴레이 접점(-K65, -K78)과 세이프티 릴레이(-F72, -F74) 접점이 직렬로 모두 정상 연결되어야 하는 구조였습니다. 즉, 안전 보호 회로가 완벽하게 구성되어야만 최종 출력이 나가는 인터록(Interlock) 조건입니다.
2. 점검 결과 (이상 없음): 각 릴레이의 동작 상태와 결선 라인을 검사한 결과, MC 여자 라인에는 전혀 이상이 없었습니다. 상위 제어단에서 MC를 살려주는 시그널과 세이프티 릴레이를 포함한 안전 인터록 조건은 완벽하게 충족되고 있었습니다.
3. 출력단 전압 측정(결상 확인) 및 MC 교체, 그리고 새로운 알람(F-08)
제어 조건에 이상이 없음을 확인했으니, 실제 구동 명령을 내려 마그네트 스위치(-K63)가 접촉된 상태에서 2차측(출력단) 전압을 확인해 보았습니다.
- 전압 측정 및 결상 확인: 멀티미터를 이용해 출력단 전압을 측정해 본 결과, 정상 전압이 출력되어야 할 상에서 약 19.8V AC라는 비정상적인 수치가 측정되었습니다. 출력단 접점 불량으로 인한 명확한 결상(Phase Loss)이었습니다.
- MC 교체 작업: 원인이 파악되었으므로 결상이 발생한 기존 지멘스 MC를 즉각 탈거하고, 준비된 신품으로 교체 및 결선을 진행했습니다.
- 재가동 및 2차 트러블 발생: MC 교체 후 구동 롤러 측 인버터로 전압이 정상 인가되는 것까지 확인했습니다. "이제 돌겠지" 하고 재가동을 실시했으나, 모터는 여전히 꿈쩍도 하지 않았습니다. 즉시 인버터 판넬 상태를 확인해 보니, 이번에는 인버터 자체에서 'F-08' 알람이 새롭게 점등되어 있었습니다.
4. 인버터 F-08 알람 원인 브레이크 기계적 구속 해제 및 정상 작동
SEW 인버터의 'F-08 (Speed monitoring / 속도 감시)' 알람은 전압은 정상적으로 출력되지만 모터가 물리적인 저항을 받아 설정된 속도만큼 회전하지 못할 때, 즉 '기계적 구속' 상태일 때 주로 발생합니다. 제어반 점검을 마치고 즉시 현장 구동 모터 측으로 이동했습니다.
현장 점검 및 원인 발견: 해당 모터 후면의 냉각 팬 및 브레이크 커버를 개방하여 내부 상태를 확인했습니다. 점검 결과, 브레이크 패드와 디스크 사이에 이물질이 단단히 끼어 모터 축이 완전히 구속(Locked)된 상태였습니다.
- 최종 조치:
- 브레이크 내부 이물질 완벽 제거 및 에어 청소 실시
- 수동으로 모터 축을 돌려 구속 없이 부드럽게 회전하는지 확인
- 전원 재투입 및 시운전 실시
- 결과: 인버터 F-08 알람 정상 해제. 4개의 구동 롤러가 모두 완벽하게 동기화되어 회전하는 것을 확인하며 트러블슈팅을 완료했습니다.
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