PLC Engineer's Field Notes

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[실무] 서보 원점이 매번 틀어진다면? HPR 방식과 Z상의 중요성

서보 원점(HPR)은 단순히 버튼 하나 누른다고 끝나는 게 아닙니다. 원점 방식 하나만 잘못 선택해도 장비가 매번 다른 위치를 원점으로 잡거나, 미세하게 위치가 틀어지는 골치 아픈 문제가 발생합니다.

현장에서 가장 안정적으로 사용하는 도그(Dog) 방식Z상 활용법, 그리고 리트라이(Retry) 설정 시 주의점을 정리합니다.

1. 왜 하필 ‘도그 센서’ 방식을 가장 많이 쓸까?

원점 방식은 여러 가지가 있지만, 현장에서는 대부분 원점 도그 센서를 사용합니다.
이유는 단순합니다. 물리적인 센서와 엔코더 신호를 조합했을 때 위치 반복성이 가장 안정적이기 때문입니다.

2. 핵심은 ‘Z상’을 찾는 타이밍이다

현장에서 가장 추천하는 방식은 “도그 센서를 지나쳐 OFF 된 후, 처음 만나는 Z상을 찾는 방식”입니다.

왜 굳이 센서가 꺼질 때까지 기다릴까요?

  • 센서 ON 방식의 위험성: 센서가 감지되자마자 그 위치를 원점으로 잡아버리면, 센서의 감지 범위(수 mm) 안에서 매번 원점 위치가 미세하게 달라집니다.
  • Z상 기준의 정확성: 엔코더의 Z상은 한 바퀴에 딱 한 번만 나오는 아주 정밀한 신호입니다. 센서가 꺼진 직후의 Z상을 찾으면, 센서의 기계적 오차를 무시하고 항상 일정한 위치를 원점으로 잡을 수 있습니다.

3. 실제 현장에서 겪은 원점 불량 케이스

장비 출고 당시에는 원점이 일정하게 잡혔는데, 현장 셋업 후 얼마 지나지 않아 원점이 계속 틀어진다는 연락을 받은 적이 있습니다.

증상은 단순한 위치 오차처럼 보였습니다.소재를 터치해야 하는 구간에서 어떤 때는 정상적으로 터치되고, 어떤 때는 소재에 닿지 않는다고 했습니다.

처음에는 기구적인 유격이나 커플링 문제인 줄 알고 의심했는데, 파라미터를 확인해보니 원점 방식이 센서 ON 기준으로 잡혀 있던 상태였습니다. 이를 센서 통과 후 Z상 기준으로 바꿔주고 나니 그 이후로는 단 1mm의 오차도 없이 원점이 흔들리지 않았습니다.

4. HPR 방향 설정과 리트라이(Retry)

원점 복귀 방향(Direction) 설정도 사고와 직결되는 포인트입니다.

예를 들어 원점 방향을 Negative(-) 방향으로 설정했는데,
현재 서보의 위치가 원점 센서와 Negative 리미트 사이에 있다면 문제가 생깁니다.
서보는 계속 (-) 방향으로 가려다 리미트를 박거나 알람이 뜨게 됩니다.

이때 필요한 것이 리트라이(Retry) 설정입니다. 센서를 못 만나고 리미트에 걸리면,
반대 방향으로 빠져나와서 다시 원점을 찾아 들어오는 동작입니다.
원점 방향은 현재 기구 위치와 센서 배치를 고려해서 신중하게 결정해야 합니다.

현장에서 원점 센서와 Negative 리미트 센서가 동시에 감지되거나,
Z상을 찾는 도중에 Negative 리미트가 먼저 감지되는 경우가 있었습니다.

이런 경우에는 마지막 Z상 탐색 방향을 Positive(+) 방향으로 잡아 해결할 수 있습니다.

즉, 원점 센서를 찾는 방향과
최종적으로 Z상을 찾는 방향이 항상 같아야 하는 것은 아닙니다.

기구 배치에 따라서는
센서를 통과한 뒤 반대 방향에서 Z상을 찾는 방식이
더 안정적인 경우도 있습니다.

QD77MS HPR 설정 화면 Direction 방향과 Retry 설정 예시
[Fig.1] HPR Direction 및 Retry 설정 예시 (원점 방향과 리트라이 동작 기준)

5. 현장 엔지니어를 위한 원점 설정 요약

원점은 ‘방식’보다 ‘기준’이 더 중요합니다.

  • Z상을 활용하라: 센서 ON 상태에서 바로 잡지 말고, 센서 통과 후 Z상을 기준으로 잡아야 위치가 안 틀어집니다.
  • 현재 위치를 고려하라: HPR 방향 설정 시 현재 위치가 센서보다 뒤에 있을 경우를 대비해 리트라이 설정을 반드시 확인해야 합니다.

원점은 “걸렸을 때”가 아니라 “정확한 기준 신호(Z상)를 만났을 때” 비로소 완성됩니다.