산업계측제어기술사 제91회(2010년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1WiFi에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
1-2Smart Grid에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3간선(幹線)의 결정시 고려해야 할 사항 3가지를 열거하시오.10점답안 쓰기
1-4미들웨어(Middleware)에 대해 설명하시오.10점답안 쓰기
1-5접지에는 두 가지 목적이 있다. 하나는 안전성을 확보하는 것이고, 다른 하나는 Noise에 의한 장해를 막기 위한 것이다. 계장시스템의 접지시 주의할 점에 대하여 3가지를 열거하시오.10점답안 쓰기
1-6계측기 및 제어밸브에서 사용하는 Rangeability에 대하여 예를 들어 설명하시오.10점답안 쓰기
1-7밸브의 Fail Position에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8배관계장도 및 계측관련도면에서 사용되는 다음의 Instrument Line 심벌(Symbol) 4가지에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-9배관계장도(Piping and Instrumentation Diagram) 등 계측관련도면상에 표기되는 계기기능식별기호는 영문자로 구성되며, 첫영문자는 공정변수의 형식을 후속영문자는 계측기의 기능을 표시한다. 다음 중 5가지를 선택하여 공정변수와 기능을 설명하시오. (1) EIT (2) TC (3) LK (4) SR (5) PSH (6) ZI10점답안 쓰기
1-10다음 그림과 같은 Unit Feedback 제어시스템에서, 전달함수 가 0형시스템, 1형시스템, 2형시스템의 경우 각각에 대한 정적위치오차상수 , 정적속도오차상수 , 정적가속도오차상수 를 설명하고, 이를 토대로 계단입력, 램프입력, 가속도입력에 대한 정상상태 오차의 도표를 만드시오.10점답안 쓰기
1-11정상상태의 오차를 줄일 수 있는 선형제어기 방식 하나를 예를 들고 설명하시오.10점답안 쓰기
1-12인터넷의 발달로 인한 인터넷 기반 원격제어가 활발히 연구진행 및 개발되고 있다. TCP/IP 기반 인터넷 기술 중에서 MAC(Media Access Control) 정보 및 IP(Internet Protocol) 정보에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-13시스템의 안정도를 판정하는 방법에는 여러 가지가 있는데, 그 가운데 Nyquist 안정도 해석법을 설명하고 상대적 안정도 평가를 위한 위상여유 및 이득여유에 대하여 기술하시오. (단, 다음 그림을 활용하여 답하시오.)10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1음의 피드백(Negative Feedback) 증폭기의 블록선도를 도시하고, 전자신호를 전달할 경우에 음의 피드백의 장점에 대해 4가지를 설명하시오.25점답안 쓰기
2-2계측제어기기를 방폭 구조로 하는 목적은 가연성 물질의 연소 또는 폭발사고를 미리 방지하기 위함이다. 방폭 대상을 검토할 경우에 가연성 물질의 위험도를 알 필요가 있으며, 발화원인이 될 수 있는 것에 대한 검토가 필요하다. 1) 가연성물질의 위험도를 나타내는 주된 특성에 대해 4가지를 설명하시오. 2) 전기, 전자, 계측 제어기기 등이 점화원이 될 수 있는 경우에 대해 3가지를 설명하시오.25점답안 쓰기
2-3제어시스템을 설계하기 전에 가장 먼저 체크하여야 할 사항은 제어할 대상의 가제어성 여부이다. 시스템의 가제어성에 대한 정의에 대하여 기술하고, 다음과 같은 선형시스템에 대한 가제어성 판단법에 대하여 기술하시오. 여기서 는 시스템 행렬, 는 벡터이다. ,25점답안 쓰기
2-4중앙제어실(Central or Main Control Room)의 설계시 고려할 환경조건을 설명하시오.25점답안 쓰기
2-5제어밸브(Control Valve)의 다음 유량특성곡선 (1), (2), (3)에 대하여 설명하시오. (1) Quick Opening (2) Linear (3) Equal Percentage25점답안 쓰기
2-6제어시스템의 설계시에 상태궤환제어설계가 많이 사용된다. 상태궤환제어방식을 도입하기 위하여서는 제어대상시스템에 대한 가관측성 여부를 먼저 판정하여야 한다. 시스템에 대한 가관측성에 대한 정의를 기술하고, 다음과 같은 시스템의 가관측여부를 판단하고 이 시스템에 대한 관측기를 설계하시오. , ,25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1다음 그림은 산업용 로봇의 제어시스템을 모델링한 것이다. 이 제어시스템의 입력을 X(s), 출력을 Y(s)라 할 때, 이의 전달함수를 구하시오.25점답안 쓰기
3-2초음파 센서를 사용하여 근접 물체의 확인, 거리 측정, 속도 측정 등 여러 가지 용도에 응용하고 있는데, 이를 이용하여 거리를 측정하는 방법에는 3가지 방식이 있다. 이 중 하나가 다음 그림과 같은 송수신 분리형 방식이다. 다음 그림에서 20°C에서 송신기의 25kHz 발송파가 0.1초 뒤에 수신기에서 수신 되었다. 이 경우, 초음파센서와 검출물체 간의 거리(L)를 구하시오.25점답안 쓰기
3-3DCS 또는 PLC에서 적용하고 있는 Remote I/O system에 대하여 논하고, 장단점을 각각 3개씩 설명하시오.25점답안 쓰기
3-4계측기 설치시 고려사항에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-5선형 및 비선형 시간연속시스템의 안정도 해석방법으로 Liapunov 안정도 해석방법이 있다. 선형시간연속 시스템에서의 Liapunov 안정도 해석방식에 대하여 다음과 같은 Riccatti 방정식과 연계하여 설명하시오. 여기서 는 모두 양의정칙행렬이다. : 시스템 : Riccatti 방정식25점답안 쓰기
3-6현대제어이론과 관련한 다음 여러 제어이론 중에서 3가지를 선택하여, 그 이론의 핵심적인 내용을 설명하시오. (1) 최적제어 (2) 가변구조제어 (3) 적응제어 (4) 신경망제어 (5) 퍼지제어 (6) 제어25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1IEEE802.11과 IEEE802.11b에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-2특정 공간에서 기준점의 위치를 측정하기 위한 방안의 하나로 삼각 측량법이 있다. 이러한 삼각 측량법에도 여러 가지가 있다. 이들 중 다음 3가지의 측정 원리에 대하여 설명하시오. 1) AoA(Angle of Arrival) 방식 2) ToA (Time of Arrival) 방식 3) TDoA (Time Difference of Arrival) 방식25점답안 쓰기
4-3차압식 유량계의 종류 3가지를 나열하고 그에 대한 특징을 설명하시오.25점답안 쓰기
4-4EMI/RFI에 대하여 간략히 설명하고 전자기파 장애 최소화 방안에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-5센서에 노이즈가 심한 경우 및 신호성분이 잡음에 비하여 매우 작은 경우에 사용되는 증폭기 회로에 적용되는 기술을 다음 그림에서 보는 Instrumentation Amplifier를 중심으로 설명하시오. 또한 회로의 이득값을 구하시오.25점답안 쓰기
4-6PID 제어기의 튜닝방식으로 사용되는 Ziegler-Nichols 튜닝방법에 대하여 설명하시오. 그리고 단위계단 입력에 대한 응답특성이 다음과 같이 주어 졌을 때, 이 시스템에 대한 근사식을 구하고, 이를 토대로 앞서 언급한 튜닝법(제 1방법)을 통한 구체적인 수치를 구하시오.25점답안 쓰기