제어밸브에 설치되는 포지셔너(Positioner)의 기능 및 종류에 대하여 설명하시오.
**포지셔너(Positioner)**는 공정 제어 시스템에서 밸브, 액츄에이터와 같은 최종 제어 요소의 위치를 정밀하게 제어하는데 사용되는 장치입니다1. 포지셔너는 외부로부터 신호를 입력 받아 밸브의 개도를 조절해주는 기능을 합니다1. 포지셔너의 주요 기능은 밸브 스템 또는 샤프트의 위치가 제어 시스템의 설정 포인트와 일치하도록 압력이 가해진 공기를 밸브 액추에이터에 제공하는 것입니다2.
- P/P 포지셔너 (Pneumatic Positioner): 외부로부터 입력 받은 신호를 공압 (0.2~1kgf/cm^2 or 3~15 psi)으로 하는 포지셔너입니다1. 전기신호로 제어하려면 전기신호를 공압신호로 바꾸어주는 I/P 컨버터를 설치해야 합니다1. 일반적으로 E/P 포지셔너 또는 Smart 포지셔너에 비해 정밀도가 나쁘지만, 오래된 플랜트나 폭발위험이 매우 높은 지역에서는 현재까지 꾸준히 사용하고 있습니다1.
- E/P 포지셔너 (Electric-Pneumatic Positioner): P/P 타입의 단점을 보완하기 위해 개발되었습니다1. E/P 포지셔너는 P/P와는 다르게 제어실로부터 직접 전기 신호를 입력받으므로 I/P 컨버터가 필요없지만 전기신호로 입력받기 때문에 각종 스파크, 발열 등에 의한 폭발성 가스를 점화 시킬 수 있는 위험이 있습니다1. 그러므로 위험지역에 설치되는 E/P 포지셔너는 방폭설계된 제품으로 필히 사용해야 합니다1.
- Smart 포지셔너 (Smart Positioner): 내부에 MPU와 펌웨어를 내장하여 부가적으로 통신기능, 자가진단기능, 오토 캘리브레이션 기능, LCD Display 등 다양한 기능이 추가되었습니다1. 다른 타입에 비해 정밀도가 높고 Zero Span이 시간에 따라 변하지 않는 안정성을 가지고 있으나 전자파, 노이즈, 열에 민감하다는 단점이 있습니다1. 통신 종류는 보통 Hart 통신 / FF (Foundation Fieldbus) / Profibus 중 선택이 가능합니다1.
https://control.com/textbook/control-valves/valve-positioners
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