Lessions in Industrial Instrumentation 독서계획

Lessons In Industrial Instrumentation – 전체 독서 계획

Lessons In Industrial Instrumentation

산업계측제어기술사 관점의 전체 독서 계획

전체 학습 방향

책을 1장부터 순서대로 읽기보다, 계측 시스템의 실제 흐름에 맞춰 핵심 장을 재배열하여 읽는다.

Process → Measurement → Signal → Controller → Final Element → Process

1단계. 현장 계측 시스템의 구조 이해

Chapter 6 → 7 → 8

Chapter 6. Introduction to Industrial Instrumentation

  • Sensor
  • Controller
  • Final Control Element
  • 계측 시스템의 전체 구조 이해

Chapter 7. Instrumentation Documents

  • PFD
  • P&ID
  • Loop Diagram
  • Functional Diagram

Chapter 8. Instrument Connections

  • Pipe
  • Tube
  • Electrical Wiring
  • Fiber Optics
공정을 본다 → 도면으로 표현한다 → 실제로 연결한다

현재 위치: Chapter 8

2단계. 현장 신호가 PLC/DCS까지 가는 과정

Chapter 13 → 12 → 15

Chapter 13. Analog Electronic Instrumentation

  • 4–20 mA
  • 2-wire / 4-wire transmitter
  • Loop-powered transmitter
  • Current loop troubleshooting
  • NAMUR signal level

Chapter 12. Programmable Logic Controllers

  • Digital I/O
  • Analog I/O
  • I/O addressing
  • Ladder Diagram
  • HMI

Chapter 15. Digital Data Acquisition and Networks

  • A/D conversion
  • RS-232 / 422 / 485
  • Ethernet
  • TCP / UDP
  • HART
  • Modbus
Sensor → 4–20 mA → I/O → PLC/DCS → Network

3단계. 4대 공정변수 측정

Chapter 19 → 20 → 21 → 22

Chapter 19. Pressure

  • Manometer
  • DP Transmitter
  • Manifold
  • Impulse Line

Chapter 20. Level

  • Hydrostatic
  • DP
  • Float
  • Ultrasonic
  • Radar

Chapter 21. Temperature

  • RTD
  • Thermocouple
  • Reference Junction Compensation
  • Non-contact Measurement

Chapter 22. Flow

  • DP Flowmeter
  • Orifice
  • Venturi
  • Rotameter
  • Turbine
  • Vortex
  • Magnetic
  • Ultrasonic
  • Coriolis
Pressure → Level → Temperature → Flow

각 장은 다음 틀로 읽는다: 측정원리 → 계기 구조 → 설치 → 오차 → 적용조건 → 문제점

4단계. Final Control Element

Chapter 27. Control Valves
  • Globe / Ball / Butterfly
  • Actuator
  • Fail Open / Fail Close
  • Positioner
  • Split Range
  • Valve Sizing
  • Cv
  • Inherent / Installed Characteristic
  • Flashing
  • Cavitation
  • Choked Flow
  • Noise
Sensor → Transmitter → Controller → Control Valve

5단계. PID와 공정 동특성

Chapter 29 → 30

Chapter 29. Closed-loop Control

  • Feedback
  • Proportional
  • Integral
  • Derivative
  • Offset
  • PID Equation
  • Digital PID

Chapter 30. Process Dynamics and PID Tuning

  • Self-regulating Process
  • Integrating Process
  • Runaway Process
  • Process Gain
  • Lag
  • Multiple Lag
  • Dead Time
  • Ziegler-Nichols
  • PID Tuning
Process Dynamics + PID → Control Performance

6단계. 고급 제어전략

Chapter 31. Basic Process Control Strategies
  • Cascade Control
  • Ratio Control
  • Feedforward Control
  • Lead / Lag
  • Selector Control
  • Override Control
LIC → SP → FIC → FV

Chapter 7에서는 Functional Diagram을 읽고, Chapter 31에서는 왜 그런 제어전략을 사용하는지 이해한다.

7단계. Safety Instrumentation

Chapter 32. Process Safety and Instrumentation
  • Hazardous Area
  • Probability
  • Failure Rate
  • MTBF
  • PFD
  • Redundancy
  • Proof Test
  • SIS
  • Sensor
  • Logic Solver
  • Final Element
  • SIL
Sensor → Logic Solver → Final Element

일반 제어루프와 구조는 유사하지만, 목적은 생산제어가 아니라 위험 저감이다.

8단계. 통신 심화

Chapter 16 → 17

Chapter 16. FOUNDATION Fieldbus

  • H1 Physical Layer
  • Segment
  • Function Block
  • Device Configuration

Chapter 17. Wireless Instrumentation

  • WirelessHART
  • Radio System
  • Antenna
  • Link Budget
4–20 mA → HART → Fieldbus → Wireless

전체 스토리

Process → Measurement → Signal → Controller → Final Element → Process
질문 해당 Chapter
공장을 어떻게 표현하는가? Chapter 7
계기를 어떻게 연결하는가? Chapter 8
신호를 어떻게 전달하는가? Chapter 13
PLC는 어떻게 신호를 받는가? Chapter 12
디지털 통신은 어떻게 하는가? Chapter 15~17
Pressure / Level / Temperature / Flow는 어떻게 측정하는가? Chapter 19~22
무엇으로 공정을 조작하는가? Chapter 27
Feedback 제어는 어떻게 하는가? Chapter 29~30
복잡한 제어전략은 어떻게 구성하는가? Chapter 31
위험 발생 시 어떻게 안전하게 정지하는가? Chapter 32

현재부터의 실제 독서 순서

Chapter 7 완료 → Chapter 8 → Chapter 13 → Chapter 12 → Chapter 15 → Chapter 19 → Chapter 20 → Chapter 21 → Chapter 22 → Chapter 27 → Chapter 29 → Chapter 30 → Chapter 31 → Chapter 32

각 Chapter의 학습 루틴

반복 학습 순서
읽기 → 용어 정의 → 용어 간 관계 → 하나의 스토리 → 한 문제씩 문답 → 최종 정리

단순 암기보다 먼저 구조를 이해하고, 문답을 통해 실제 이해 여부를 확인한 뒤 마지막에 블로그 또는 Overleaf용 문서로 정리한다.

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