계측장비 헌팅(Hunting) 문제, 어떻게 해결할까?

계측장비 헌팅문제 원인과 해결방법 알아보기

 

플랜트 및 자동화 공정에서의 헌팅(Hunting)이란

계측장비의 계측값이 안정되지 못하고 목표 지점 주변에서 진동하며 오르락내리락하는 현상을 말합니다.

처음에는 고장인지 어떠한 문제로 생긴 에러 현상인지 몰라 당황할 수 있습니다.

 

헌팅 현상은 온도, 압력 등 제어량이 설정값을 벗어나거나 급격하게 변동할 때 주로 발생하며,

제어시스템과 연동한 경우 제어장치의 감도 설정 문제, 밸브등 주요 부품의 오작동, 제어 신호 전달 불량 등의 원인이 있습니다.

이로 인해 제어량이 안정되지 못하고 지속적으로 설정값보다 높거나 낮아지며 공정의 품질 저하, 에너지 손실, 불안정한 시스템 상태를 유발합니다.

 

헌팅 문제를 해결하려면 접지 불량 확인, 전원 공급 안정화, 밸브 성능 점검, 측정 잡음 필터링, 제어 설정 조정,

그리고 더 적합한 장비로 교체하는 등의 방법을 사용할 수 있습니다.

장비 자체의 문제, 외부 환경 요인, 또는 제어 시스템의 설정 문제 등 다양한 원인으로 발생할 수 있으므로, 문제의 근본 원인 파악이 중요합니다. 

헌팅 현상은 주로 다음과 같은 원인으로 발생합니다.

 

1. 헌팅(Hunting) 현상 원인

헌팅은 단순히 계측장비 문제뿐만 아니라, 시스템 전반의 여러 요인에서 발생할 수 있습니다.

 

• 센서 및 계측기의 노이즈
  • 압력계, 유량계, 레벨계 등의 아날로그 신호에 외부 전기적 노이즈가 유입될 때 발생
  • 배선 접촉 불량 및 전기적 간섭
• 제어 로직/튜닝 문제
  • PID 제어기의 P, I, D 게인이 공정 특성과 맞지 않으면 진동이 발생
  • 특히 P(비례) 이득이 크거나 I(적분) 시간이 짧으면 신호가 오버슈트 → 헌팅 가속
• 밸브 특성/기계적 문제
  • 제어 밸브의 Dead Band(유효 스트로크 영역이 늦게 반응하는 현상)
  • 스틱-슬립(Stick-Slip) 마찰로 인해 밸브가 순간적으로 튀거나 멈칫하는 문제
• 공정 자체의 비선형성
  • 유량, 압력, 레벨의 변화가 일정하지 않은 공정
  • 배관 내 난류, 펌프 캐비테이션, 액주 불안정 등으로 신호가 흔들림

2. 헌팅 문제 해결 전략

1) 장비 점검 및 유지보수

접지에는 문제가 없는지, 전원 공급, 배관 및 연결부 확인, 계기 성능 점검 등 기본적인 점검이 필요합니다.

• 정기 점검: 계측장비의 정기적인 점검과 유지보수를 통해 기계적 결함이나 부품 마모를 확인합니다.
• 청소: 센서나 측정 부위에 먼지나 이물질이 쌓여 있지 않은지 확인하고, 필요시 청소합니다.
• 교정: 계측장비가 정확한 값을 측정하고 있는지 확인하기 위해 정기적으로 교정합니다.
• 설정 확인: 장비의 설정이 올바른지 확인하고, 필요시 재설정합니다.

헌팅 문제 발생 시 계측장비 점검과 유지보수

 

2) 환경적 요인 점검

• 온도 및 습도: 계측장비가 설치된 환경의 온도와 습도가 적절한지 확인합니다. 극단적인 환경은 장비의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
• 진동 및 소음: 주변 환경에서 발생하는 진동이나 소음이 계측에 영향을 미칠 수 있으므로, 이를 최소화할 수 있는 방법을 모색합니다.

산업 현장의 환경 요인을 측정하는 온도와 습도, 진동 점검

 

3) 신호 안정화 (Signal Conditioning)

• 저주파 아날로그 신호 필터링(Noise Filter) 적용
• Moving Average, Low Pass Filter 등을 적용하여 잡음 성분 제거
• 케이블 차폐(Shielding), 접지(Grounding) 점검 및 개선

2) 제어기 튜닝 (PID Tuning)

• PLC 또는 제어 시스템의 PID 제어 관련 설정을 공정 특성에 맞게 조정
• P 게인 감소 → I 시간 증가 → D 게인 소폭 추가로 안정화 가능
• 공정별 최적화된 튜닝 값 확보가 핵심

3) 밸브 품질/선정 개선

• 제어 밸브의 히스테리시스(Hysteresis), Dead Band 최소화
• 고품질 포지셔너(Positioner) 적용으로 미세 동작 제어, 성능 향상
• 마찰 저감 코팅, 고성능 액추에이터 적용
• 밸브 크기를 다운사이징(Line Down Sizing)하여 과민 응답을 줄임

4) 공정 조건 최적화

• 펌프 NPSH 확보 → 캐비테이션 제거
• 배관 설계 보완(진동/난류 최소화)
• 레벨계, 유량계 설치 위치 최적화

이외에도 장비 소프트웨어 업그레이드, 알고리즘 조정 등 헌팅 문제를 완화하는 방법들이 있습니다.

문제가 지속될 경우, 해당 장비의 제조사나 전문가에게 상담하여 보다 구체적인 해결책을 찾아야 합니다.

 

헌팅 현상은 문제의 원인이 장비, 제어 시스템, 또는 외부 환경 요인 중 어디에 있는지 파악하는 것이 중요합니다.

원인 파악 후 계측장비에 문제가 있다면 더 정밀하고 오류가 없는 장비로 교체하는 것을 고려할 수 있습니다.

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안정적인 계측과 제어는 플랜트의 생산성, 안전성, 에너지 효율성을 동시에 높여줍니다.

헌팅 문제 해결을 위해 더 구체적인 솔루션, 계측장비 교체가 필요하시다면,

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