시스템 개요

PDAS 전자카드 정밀점검 장비는 PDAS I/O 카드들의 이상 유무를 자동으로 진단하는 진단시스템으로, 크게 PDAS I/O TESTER와 PDAS EDGE TESTER로 나뉜다. (ABI 수입 총판인 인코어테크놀로지(주)는 EDGE 테스터에 이용되는 ABI 계측기를 코아네트에 공급함. )

보통 산업현장에서는 제어 및 감시 또는 공정을 처리하는 다양한 시스템을 구성하는 전자보드, 카드 회로 조립체 즉 PCB를 점검하고 안정하게 운영될 수 있도록 보수 체계를 구축해야 합니다.

고장난 보드의 경우 빠른 수리나 교체 등을 통해 시스템은 안정화 해야 하며 불시 고장을 방지하기 위해 보드상의 이물질이나 오염을 주기적으로 제거하고 주요 부품 등의 값을 측정해 보기도 합니다. 전원 부에 많이 사용되는 전해 커페시터나 기계적인 동작이 있는 릴레이 등은 수명이 있기 때문에 세심한 점검이 필요한 부품이기도 합니다.

​원전, 철도, 정유, 철강, 군대와 같이 특수한 분야에서는 PCB를 오랜기간 사용해야 하는 상황이 있습니다. 주요 시스템이 특수 목적을 위해 구축되고 PCB 등이 새로 설계, 제작된 것을 사용하기도 합니다. 이렇게 오랜시간 동안 사용된 PCB의 경우 아래와 같이 솔더 불량이나 크랙 등이 발생할 수 있습니다. 최근에는 pbFr납 성분이 없는 납을 사용해야 하기 때문에 솔더링 특성이 과거에 비해 좋지 못한 경우가 있습니다.

​위 사진처럼 우리가 육안으로 보드상의 크랙이나 불량, 이상을 확인할 수도 있습니다. 그렇지만 많은 경우 육안으로 부품의 노화나 불량을 식별하기는 어렵습니다. 이런 경우 부품의 전기적인 특성을 측정하여 시험하고 이전의 상태와 비교함으로써 부품이나 회로의 변화를 관찰 할 수 있게 됩니다. 주기적인 점검은 이러한 변화에 좀더 집중할 수 있게 하여 고장의 징후를 검출 할 가능성을 높여줍니다.

보통 반도체 부품 내부에는 보호 회로가 있습니다. PCB의 대부분 고장이 발생하는 부위는 전원부, 인터페이스 연결부로 고장의 80% 이상이 해당 부에서 발생된다고 현장의 엔지니어들이 종종 이야기 하고 있습니다. 전원부의 경우 전해 콘덴서나 부품이 규격대로 최대 사용되고 오랜시간 전원이 인가되어 사용됩니다. 인터페이스 부위는 보통 버스나 통신에 연결되는 부로 통신용 드라이버 부품 등이 직접 연결됩니다. 이러한 외부와 연결되는 인터페이스 부품의 경우 노이즈나 서지로 부터 보호되어야 합니다. 보통 간헐적인 서지등으로 부품 내부 보호 소자 등이 소손이 될 경우 즉시 PCB가 고장으로 전환 될 수도 있지만 그렇지 않고 정상운영될 수도 있습니다. 그런 경우 만일 추가적인 서지 등이 유입될 경우 오동작이 일어날 수도 있습니다. 또 이러한 경우 전원을 OFF했다 ON 하는 것 만으로도 고장이 해소된 것처럼 보일 수도 있습니다. 이러한 내부 보호 회로나 부품, 게이트 등의 상태변화를 추적 관리하고 변화에 집중하면 고장을 예방할 수도 있고 발생되기 전에 미연에 방지할 가능성도 높아질 것 입니다.

보통 산업용 보드의 경우 코팅으로 표면이 보호되어 있는 경우가 많습니다. 코팅은 이물질 유입으로 인한 전기적인 쇼트 등을 방지하고 부품을 보호하기 위해 도포됩니다.

코팅이 된 보드의 경우 프로브나 클립 등을 이용한 점검이 불가능합니다. 이런 경우 고장 확률이 높은 엣지 커넥터 부위의 모든 핀에 대한 형상을 저장해 주기적인 비교 시험에 이용하 수 있습니다.

다만 전자카드의 경우 앞서 설명한 바와 같이 전기적인 특성 즉 부품이나 회로 단위에서 검사하는 로우레벨의 시험이 필요하며 또한 상위 단계인 PCB의 고유 기능을 시험할 수도 있어야 완전하게 검사 시스템을 구성했다고 할 수 있습니다. 엣지 커넥터에서 전기적 시험만으로 카드의 기능을 100% 확인 할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 상위 검사를 구축하거나 진단시험, 기능 검사를 별도로 수행하면 좋습니다. 경우에 따라서는 시스템이 장착해 시험을 수행할 수 도 있습니다.

​원전 계측제어분야의 제어카드의 경우 아래와 같이 전용의 기능을 검증할 수 있는 시험지그와 검사 프로그램, 상용 계측기를 이용하여 검사를 수행하도록 구축하였습니다. 예를 들어 아날로그 입력 신호 카드의 경우 5장의 전자카드를 동시에 시험할 수 있도록 합니다. 각 카드는 출력전압의 정밀도와 헌팅 여부, 전압 감쇄를 통해 채널간 편차 등을 측정하고 검사합니다. 사용자는 반복횟수나 시험시간 등의 설정을 변경하여 시험을 수행하고 해당 결과를 보고서로 출력하거나 PDF로 저장해 관리할 수 있습니다.

상위 레벨의 시험은 아래의 시험 프로그램과 같이 로우레벨 시험을 마치 전자카드에 대해 수행할 수 있습니다. 로우 레벨의 전기적 특성 비교 시험은 해당 전자카드 (일련번호 구분)의 과거 모습과 현재의 모습을 지속적으로 비교하여 이상이나 변화를 분석하고 이사 여부를 표시하게 됩니다.

V/I 시험은 부품의 변화나 특성의 상태 전이 등을 분석할 수 있게 하며 또 각 신호라인인나 테스트 포인트 접점에서 다양한 시험을 수행하도록 파라미터를 선정할 수도 있습니다. 경우에 따라 VI 시험을 하거나 전압을 측정할 수도 있습니다. 또는 주파수를 측정하거나 파형을 검사할 수 있도록 구성할 수도 있습니다.

​원전과 같이 신뢰성이 높아야 하고 안정적으로 운영되며 불시 고장을 최소화 해야 하는 곳은 좀더 보수적으로 점더 집중적으로 검사 시스템을 구성하고 운영하게 됩니다. 전기적 시험의 로우레벨 비교 검사, 상위의 기능이나 성능 검사, 최종 시스템에 장착된 상태의 현장 시험인 루프 검사 등을 체계적으로 반영하고 계획하여 수행해야 합니다.

​위와 같은 노력과 과정, 운영을 통해 설비의 안전운연과 신뢰성을 좀더 높일 수 있습니다. 불시 고장을 예방하는 노력과 발생 가능성은 줄임으로써 비용 절감을 달성할 수 있게 되며 경제적으로 큰 효과를 체감할 수 있을 것입니다.

PDAS I/O 카드 기능 & 성능 테스터

• PDAS IO 테스트 & 시그널 매트릭스 컨트롤러 (2U)

• 계측기 (Digital Multimeter 34465A, Function Generator 33210A)

• IO, Surge Chassis, Cooling fan Assembly

• Power Distributor Panel

• NI DAQ Controller and IO Modules (1xAI, 3xAO, 1xDI/O, 1xRO)

• PDAS Controller Card and Signal Inverter Card

• VI Converter Set (6 채널)

• 엔지니어링 Station (Industrial PC) and KVM Console

• Network Switch and 19" Cabinet

• 운영 소프트웨어

PDAS Low-Level EDGE 카드 테스터

• 보드마스터 Rack Solution (2x AMS, 1x ATM, 1x MIS4, 1x VPS)

• Edge Test Controller and JIG Set

• Edge Chassis and JIG Cable Set

• Ultimate 소프트웨어 및 Test Flow (약 15종 카드용 Set)

• KVM Console and 진동방지 19" 케비넷

기능&성능 테스터 주요 시험 기능

Analog Input Card Test

정밀도 및 헌팅 측정

• 0 ~ 10Vdc 구간 (5단계)

• 최대, 최소, 편차 (정확도와 신호의 헌팅 여부 확인 시험)

• 시험구간, 측정시간, 반복시험 횟수 설정

• 입력 대비 출력의 오차가 ±0.5% 미만을 정상으로 판단

전압감쇄 시험

• 10Vdc 인가 후 신호 Open (Relay)

• 30초 동안 신호 취득 채널 별 감쇄 시험

• 채널간 최대, 최소, 편차 측정

다수 AI카드 시험 지원 (최대 5장 동시시험)

Analog Output Card Test

정밀도 및 헌팅 측정

• 0 VDC ~ +10VDC 구간에 대해 5단계의 전압 구간 출력 시험

• AO 출력되는 최댓값과 최솟값, 편차 계산, 정확도(정밀도), 신호 헌팅 시험

.. 생략

Edge 테스터 주요 시험 기능

3D V-I Signature Test

3차원 V-I 시그니처 특성 시험

• 카드 별 각 핀과 GND간의 주파수 스위핑의 3차원 V-I 커브 시험을 수행하여 현재 카드의 형상을 양품 데이터로 저장한다.

• 저장된 양품 데이터와 현재 측정값과 비교 시험을 수행하여 Pass/Fail을 결정한다.

Matrix Relation Test

• 가능한 모든 조합 시험 (PCB 데이터 형상 취득, 비교시험)

• 카드 별 각 핀과 핀간의 상대적 관계에 대한 가능한 모든 조합의 V-I 커브 시험을 수행하여 현재 카드의 형상을 양품데이터로 저장한다.

• 저장된 양품 데이터와 현재 측정값과 비교 시험을 수행하여 Pass/Fail을 결정한다.

기준값 측정 시험

• Power On & 소모전류 시험

• 저장된 양품 데이터와 현재 측정값과 비교 시험을 수행하여 Pass/Fail을 결정한다.

• 기준값 측정 시험

시스템에 대한 문의사항이 있으실 경우 아래의 연락처로 연락주시면 당사의 전문가가 바로 연락드릴 것 입니다.

오늘도 항상 좋은 하루되시고 늘 행복하세요. ^^

인코어테크놀로지(주)

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