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1[화공기사 필기] 20년 3회차
유체가 유입부를 통하여 유입되고 있고, 펌프가 설치된 유출부를 통하여 유출되고 있는 드럼이 있다. 이 때 드럼의 액위를 유출부에 설치된 제어밸브의 개폐정도를 조절하여 제어하고자 할 때, 다음 설명 중 옳은 것은?
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유입유량의 변화가 없다면 비례동작만으로도 설정점 변화에 대하여 오프셋 없는 제어가 가능하다.
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설정점 변화가 없다면 유입유량의 변화에 대하여 비례동작만으로도 오프셋 없는 제어가 가능하다.
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유입유량이 일정할 때 유출유량을 계단으로 변화시키면 액위는 시간이 지난 다음 어느 일정수준을 유지하게 된다.
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유출유량이 일정할 때 유입유량이 계단으로 변화되면 액위는 시간이 지난 다음 어느 일정수준을 유지하게 된다.
해설
저장조의 액위는 적산(integrating) 공정으로, 유입량과 유출량이 다르면 새로운 정상상태에 정착하지 못하고 액위가 계속 변한다는 점이 이 문제의 핵심이다.
유입유량이 변하지 않는다면 액위 자체가 적분 요소로 작용하므로, 비례동작(P)만으로도 설정점 변화에 대해 오프셋 없는 제어가 가능하다 — 일반적인 자기조절 공정에서 P제어가 반드시 오프셋을 남기는 것과 대비되는 성질이다.
- 반대로 설정점이 고정된 상태에서 유입유량(외란)이 변하면 비례동작만으로는 오프셋이 남는다.
- 유입유량이 일정한데 유출유량을 계단으로 바꾸거나 그 반대인 경우, 두 유량이 같아지지 않는 한 액위는 어느 일정 수준에 머무르지 못하고 계속 변한다.
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