일반기술

피아이디 귀환 전류제어방식을 이용한 온도 정밀제어장치

본 기술은 정밀한 온도제어를 필요로 하는 장비, 혹은 장치에 PID 귀환 전류제어방식을 적용하여 정밀온도제어가 가능하도록 한 PID 귀환 전류제어방식을 이용한 온도 정밀제어 장치에 관한 것이다. 일반적으로 기존의 온도제어는 대부분이 전압제어 방식에 의해 전력을 히티에 공급하고 온도센서로 온도를 측정하여 전압제어부에 귀환하는 방법을 사용하고 있으나 이와 같은 전압제어 방식을 사용할 경우, 전력공급선에서 발생할 수 있는 전압손실과 그미소 전압차로 유발되는 온도변화를 온도제어 논리프로그램에 반영하기가 어려워 제어온도의 정밀도를 감소시킬 뿐만 아니라 탈 설계 온도에 민감한 피제어부를 손상시킬 수 있는 문제가 있다. 본 기술은 목표온도를 얻기 위하여 제어하여야 하는 전력공급 관련변수 중에서, 실시간으로 계측된 온도 및 전류를 PID 귀환제어에 채택함으로써, 최종적으로 부하가 걸리는 히터 전력제어의 정밀도를 높여 이에 반응하는 온도를 보다 정확히 구현할 수 있도록 하였다. 본 기술은 PID 제어루프를 구현한 소프트웨어가 탑재된 컨트롤 컴퓨터, 컨트롤 컴퓨터의 제어명령을 배분하고 측정값을 획득하는 제어 및 측정 모듈을 구성하는 마스터 랙, 마스터 랙의 제어명령에 의해 전력을 공급하는 파워 서플라이 랙, 파워서플라이 랙의 과도전력을 피제어부로부터 격리시키는 퓨즈/스위치 모듈, 파워 서플라이 랙의 전력을 받아 온도를 제어하는 온도제어부, 파워서플라이 랙과 온도제어부 사이에 설치되고 전류의 정밀 측정을 위한 션트박스 모듈로 구성된 특징이 있다. 본 기술에 의하면 상용부품만으로도 시스템을 간략히 구성할 수 있도록 함으로써 기능 및 효율성 대비 제작단가도 낮아 기존의 장치보다 경제적인 면에서 매우 유리한 효과가 있다. 또한, 퓨즈모듈을 전력공급로 상에 설치하고 비상시에 컴퓨터에 의한 자동제어를 차단하여 수동모드로 전환시킬 수 있는 토클 스위치를 하드웨어적인 안전장치로 추가함으로써 온도제어의 안정성을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다