Limit Switch 센서 종류별 특징과 선택 기준

Limit Switch 센서 종류별 특징과 선택 기준

 

 

1.Limit Switch의 개요
Limit Switch는 밸브, 액추에이터, 기계장치 등의 말단 동작 상태를 감지하고 이를 전기적 신호로 전환하여 제어 시스템에 전달하는 장치입니다. 주로 밸브의 열림 또는 닫힘 상태를 감지하여, 이를 현장에서는 인디케이터(Indicator)로 표시하고 중앙제어실(Control Room)에는 전기적 피드백 신호를 전송하는 용도로 사용됩니다. 이 신호는 DCS 또는 PLC와 같은 제어 시스템에서 모니터링 및 논리 제어의 근거로 활용됩니다.

 

 

 

 

2.Limit Switch의 구성 요소

2.1 인디케이터(Indicator, 또는 Beacon)
밸브의 개폐 상태를 시각적으로 확인할 수 있도록 돕는 장치로, 다양한 색상으로 구분되며 주로 현장 작업자가 상태를 육안으로 확인할 수 있게 함

2.2 센서 방식
  1) 마이크로 스위치(Micro Switch)
    - 기계적인 접촉 방식으로 작동
    -  구조가 단순하고 가격이 저렴하며, 기계적 내구성이 요구되는 일반 설비에 사용
    -  단점은 접점 마모가 발생할 수 있음

  2) 근접 센서(Proximity Sensor)
    -  비접촉 방식으로 금속체나 자성을 감지하여 작동
    -  접촉식 스위치보다 수명이 길고 오염 환경에서도 신뢰성이 높음
    -  주로 화학설비, 방폭 설비 등에서 사용됨

  3) 허미티컬리 실 타입(Hermetically Sealed Type)
    -  접점부가 완전 밀폐되어 외부 환경(습기, 가스 등)으로부터 보호
    -  폭발 위험 지역이나 고부식 환경에서 사용
    -  신뢰성이 매우 높지만 고가의 제품임

 

 

2.3 캠(Cam) 및 터치셋 구조
밸브 샤프트의 회전 또는 직선 이동을 감지하기 위해 설정된 각도에서 스위치를 작동시키는 기계적 장치
캠의 위치 조정으로 작동점을 쉽게 변경 가능하며, 정밀한 위치 감지가 필요할 때 유용함

 

 

2.4 터미널 블록(Terminal Block)
센서나 스위치에서 발생한 신호를 외부 제어기기와 연결하기 위한 전기 연결단자로, 배선 정리가 용이하고 유지보수가 편리함

 

 

 

 

3.스위치의 접점 구성 이해

3.1 접점 수와 구성
  1) Poles
    -  한 개의 회로를 제어하는 스위치의 수를 의미
      * 예: Single Pole (1개의 회로), Double Pole (2개의 회로)

  2) Throws
    -  각 회로에 연결할 수 있는 출력 단자의 수를 의미
      * 예: Single Throw (한 방향 제어), Double Throw (두 방향 제어 가능)

  3) Breaks
    -  회로가 단절되는 방식
    -  Single Break: 공통 접점을 기준으로 한 개의 단선
    -  Double Break: 두 개의 독립된 접점에서 동시 단절되어, 고전압 회로나 안전성이 필요한 회로에 사용

 

 

3.2 NO와 NC의 정의

  1) NO (Normally Open)
    -  평상시에는 접점이 열려 있는 상태
    -  작동 시에만 닫혀서 회로가 연결됨

    -  신호가 필요할 때만 동작하도록 설계됨

 

  2) NC (Normally Closed)
    -  평상시에는 접점이 닫혀 있는 상태
    -  작동 시에 열려 회로가 단절됨
    -  안전 회로나 감시 회로에 자주 사용됨

 

 

 

 

4.Limit Switch의 적용 예
    -  공정 밸브: 개도 상태 감지 후 DCS에 피드백
    -  안전 밸브: 작동 상태 확인용
    -  탱크 설비: 상한/하한 위치 감지
    -  로터리 액추에이터: 회전 각도 내 도달 여부 확인
    -  방폭 지역: hermetically sealed type 사용으로 안전성 확보

 

 

 

 

5.결론
Limit Switch는 단순한 위치 감지 장치처럼 보일 수 있으나, 공정 제어의 신뢰성을 확보하기 위한 핵심 부품입니다. 

다양한 센서 타입과 접점 구성을 통해 다양한 산업 환경과 요구 조건에 맞춰 적용 가능하며, 밸브 제어 시스템과 통합되어 설비의 자동화와 안전성 확보에 기여합니다. 

정확한 감지 방식과 접점 형식을 선택하는 것은 시스템의 성능과 유지보수 효율에 직접적인 영향을 미치므로, 설비 조건에 따라 신중히 결정해야 합니다.