루프 캘리브레이터 사용법｜Measure·Source·Simulate 차이
루프 캘리브레이터(Loop Calibrator)에서 가장 헷갈리는 기능은 Measure, Source, Simulate입니다.
세 기능 모두 4-20mA를 다루지만 역할은 다릅니다.
| 기능 | 무엇을 하나? | 대표적인 사용 상황 |
|---|---|---|
| Measure | 실제 흐르는 mA를 측정 | 트랜스미터 출력 확인 |
| Source | 캘리브레이터가 mA를 직접 출력 | PLC·DCS 입력 점검 |
| Simulate | 2선식 트랜스미터처럼 동작 | 트랜스미터를 제외한 루프 점검 |
현장에서 빠르게 구분하려면 “누가 전류를 만들고 있는가?”를 보면 됩니다.
Measure는 실제 출력전류를 확인할 때
Measure mA는 현재 루프에서 실제로 흐르고 있는 전류를 읽는 기능입니다.
예를 들어 압력 트랜스미터 출력이 정상인지 확인하려면 Measure 모드로 실제 mA를 측정합니다.
일반적인 루프 캘리브레이터의 mA 측정은 회로에 직렬로 연결합니다. 즉 신호선을 한쪽 분리한 뒤 Calibrator가 전류 경로 안에 들어가도록 연결합니다. Fluke도 일반적인 mA 측정에서 루프를 개방하고 계기를 직렬로 삽입하도록 안내합니다.
개념적으로 보면 다음과 같습니다.
Transmitter → Measure → PLC/DCS
여기서 중요한 점은 Calibrator가 시험전류를 만드는 것이 아니라 트랜스미터가 실제로 보내는 전류를 읽는 것입니다.
운전 중 루프를 개방하면 PLC/DCS에서 신호 이상이나 알람이 발생할 수 있으므로 실제 설비에서는 작업 절차를 먼저 확인해야 합니다.
Source는 캘리브레이터가 mA를 직접 만든다
Source mA에서는 루프 캘리브레이터 자체가 설정한 전류를 출력합니다.
대표적인 사용 목적은 PLC·DCS Analog Input이 정상적으로 값을 받아들이는지 확인하는 것입니다.
개념적으로는 다음과 같습니다.
루프 캘리브레이터(Source) → PLC/DCS Analog Input
예를 들어 선형 4-20mA 입력이라면 시험 목적으로
- 4mA
- 12mA
- 20mA
를 순서대로 입력해 하한·중간·상한 표시값을 확인할 수 있습니다.
이 수치는 특정 제조사 성능값이 아니라 일반적인 선형 4-20mA 신호의 0%·50%·100% 확인 예시입니다.
Fluke도 Source 기능을 Controller Input, Indicator, I/P Converter 등 4-20mA 입력을 받는 장비를 시험하는 용도로 설명합니다.
PLC에서 mA를 실제 압력·온도·유량 값으로 변환하는 공식은 기존 글에서 따로 다루고 있으므로 여기서는 반복하지 않습니다.
PLC Analog Input에서 4-20mA Scaling 계산하는 방법
Simulate는 2선식 트랜스미터를 대신한다
Simulate mA가 Source와 가장 많이 혼동됩니다.
Simulate 모드에서는 루프 캘리브레이터가 2선식 트랜스미터처럼 동작합니다.
기존 루프의 전원을 이용하면서 설정한 mA가 흐르도록 조절합니다.
즉 개념적으로는
Loop Power → Simulate → PLC/DCS
구조입니다.
Fluke는 Simulate 모드에서 루프 캘리브레이터가 트랜스미터 대신 연결되고, 외부 Loop Power를 이용하는 mA Sink로 동작한다고 설명합니다.
그래서 Source와 Simulate는 이렇게 구분하면 쉽습니다.
Source
: Calibrator가 전류를 직접 공급
Simulate
: 기존 전원을 이용하면서 트랜스미터 역할을 대신함
현장에서 가장 먼저 구분할 것
루프 캘리브레이터를 연결하기 전에 무엇을 확인하려는지부터 정하는 것이 가장 빠릅니다.
트랜스미터가 실제 몇 mA를 출력하는지 궁금하다
→ Measure
실제 Transmitter Output을 확인합니다.
트랜스미터를 제외하고 PLC 입력만 확인하고 싶다
→ Source
Calibrator가 알려진 mA를 직접 출력하고 PLC/HMI 표시값을 확인합니다.
기존 Loop Power와 PLC는 그대로 두고 트랜스미터만 대신하고 싶다
→ Simulate
기존 2선식 트랜스미터 자리에 Calibrator를 연결합니다.
현장에서 Source와 Simulate가 헷갈리면 먼저 한 가지를 확인하면 됩니다.
현재 회로에 이미 Loop Power가 있는가?
이 질문이 모드 선택에 도움이 됩니다.
Source와 Simulate를 잘못 선택하지 않으려면
PLC Analog Input이라고 해서 모든 채널의 전원 구조가 같은 것은 아닙니다.
따라서 단순히 “PLC 시험이니까 Source”라고 결정하기보다 현재 입력 회로와 전원 공급 방식을 확인해야 합니다.
특히 Simulate는 외부 루프 전원을 이용하므로 전원이 없는 회로에서는 의도한 시험이 되지 않습니다.
반대로 Source는 Calibrator 자체가 시험전류를 공급하기 때문에 외부 루프 구성과 역할이 다릅니다.
실제 결선은 사용 중인 루프 캘리브레이터와 PLC/DCS Analog Input의 제조사 Wiring Diagram을 우선해야 합니다.
Measure + Loop Power는 Source와 다르다
일부 루프 캘리브레이터에는 Loop Power를 공급하면서 동시에 mA를 측정하는 기능이 있습니다.
이 기능도 Source와 혼동하기 쉽습니다.
Measure + Loop Power에서는 Calibrator가 트랜스미터에 전원을 공급하지만 측정하는 전류 자체는 트랜스미터가 조절합니다.
반면 Source에서는 Calibrator가 원하는 mA를 직접 만들어 출력합니다.
Fluke 715 같은 특정 모델은 mA Measure, Source, Simulate와 함께 24V Loop Supply 기능을 제공합니다. 이는 특정 모델 기능 예시이며 모든 루프 캘리브레이터가 동일한 기능을 제공한다는 의미는 아닙니다.
결과가 이상할 때 어디를 의심해야 할까?
루프 캘리브레이터의 가장 큰 장점은 단순히 mA를 만들어보는 것이 아니라 문제 위치를 나눠 확인할 수 있다는 점입니다.
예를 들어:
Measure 값부터 이상하다
→ 트랜스미터 또는 센서 측 확인
Source를 넣었는데 PLC 표시만 이상하다
→ Analog Input, Scaling, HMI 설정 확인
Simulate에서도 루프가 정상 동작하지 않는다
→ Loop Power, 배선, 입력 모듈 등 트랜스미터 외부 구간 확인
이런 식으로 한 번에 장비를 교체하기보다 루프를 구간별로 분리해 확인할 수 있습니다.
이게 Measure·Source·Simulate를 구분해서 사용하는 가장 실질적인 이유입니다.
3.6mA나 21mA 해석은 별도로 봐야 한다
Measure 중 정상 4-20mA 범위를 벗어난 전류가 확인됐다고 해서 그대로 공정값으로 변환하면 안 됩니다.
NAMUR NE43을 적용하는 시스템에서는 Failure Current와 측정범위를 구분해야 하며, 실제 Alarm Current는 제조사와 설정에 따라 달라질 수 있습니다. 이 부분은 기존 글에서 별도로 다루고 있으므로 여기서는 반복하지 않습니다.
NAMUR NE43 기준과 점검법｜4-20mA 고장신호 3.6mA·21mA 뜻
Simulate가 동작하지 않으면 전원부터 확인한다
Simulate는 기존 Loop Power를 이용해 트랜스미터 역할을 대신합니다.
따라서 Simulate가 예상대로 동작하지 않는다면 먼저
- Loop Power가 존재하는지
- 극성과 결선이 맞는지
- PLC/DCS 입력회로가 어떤 구조인지
를 확인합니다.
부하저항이나 트랜스미터 동작전압까지 확인해야 하는 상황이라면 기존 Loop Power 글로 넘기는 것이 좋습니다. 이 글에서 Voltage Budget 계산까지 반복할 필요는 없습니다.
4-20mA 부하저항 계산｜2선식 트랜스미터 Loop Power 공식
핵심 정리
루프 캘리브레이터의 세 기능은 다음처럼 기억하면 됩니다.
Measure
실제 장비가 보내는 mA를 읽는다.
Source
Calibrator가 mA를 직접 만들어 보낸다.
Simulate
기존 Loop Power를 이용해 2선식 트랜스미터 역할을 대신한다.
그리고 현장에서는 기능 이름부터 외우기보다
“트랜스미터를 볼 것인가, PLC 입력을 볼 것인가, 트랜스미터를 대신할 것인가?”
를 먼저 결정하면 적절한 모드를 선택하기 쉽습니다.
함께 보면 좋은 글
PLC Analog Input에서 4-20mA Scaling 계산하는 방법
Source 또는 Simulate 시험 후 PLC 표시값을 해석할 때 필요한 Scaling 계산입니다.
4-20mA 부하저항 계산｜2선식 트랜스미터 Loop Power 공식
2선식 트랜스미터와 외부 Loop Power의 전압·부하 관계를 설명합니다.
NAMUR NE43 기준과 점검법｜4-20mA 고장신호 3.6mA·21mA 뜻
Measure에서 정상범위를 벗어난 mA가 확인됐을 때 참고할 수 있습니다.
참고자료
Fluke, What is a Loop Calibrator?
Measure, Source, Simulate의 기본 기능 구분.
Fluke, Troubleshooting a 4-20mA Loop Using mA Simulate
Simulate 모드의 mA Sink 동작과 외부 Loop Power 사용 원리.
Fluke, Using mA Source for Testing 4-20mA Loop Devices
Source 기능을 이용한 Controller Input과 I/P 등의 시험 방법.
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