制御盤

機器を動かす制御盤の１つに「現場操作盤」があります。 この記事では現場操作盤と制御盤の違いやメリット、デメリットについて解説します。 現場操作盤とは 現場操作盤とは機器を操作するための簡易な盤のことを言います。制御盤の場合は、機器の一連の動きがPLCやリレー、調節計等によって制御を行いますが、現場操作盤の場合は「運転、停止」などのような簡易な動きをさせるのが一般的です。 DCSでの中央制御室からの命令と現場操作盤を用いた現場での操作命令の両方を受ける場合は次のような図になります。 現場操作盤には「現場、中 ...

複数の機器が一体となったユニットでは電気配線をシンプルにするために「ジャンクションボックス（JB）」が用いられます。 この記事では電気配線におけるジャンクションボックス（JB）とは何か、その役割について解説します。 ジャンクションボックス（JB）とは JB（ジャンクションボックス）とは、現場の機器から来る電線をいったん集めて、端子台で制御盤行きのケーブルに中継するための箱です。プラントでは「中継端子箱」とも呼ばれます。 複数の機器を配線する際に、配線ルートをシンプルにするために用いられます。 ジャンクショ ...

生産用の制御システムを考えるときに、「停電が起きた場合にどうするか」と懸念がある装置があります。 突発的に止まることで、重要データを維持したい、製品や装置に対して安全な状態で停止したいなどの場合、UPSの導入が検討されます。 今回は、制御盤内に設置するUPSとは何かについて解説したいと思います。 UPSとは UPSはUninterruptible Power Supplyの略で、電源が突発的に断たれても電力供給を続ける装置のことを指します。具体的にはバッテリーを内蔵した装置で、電源異常時に安定した電力を供 ...

現場で使う機器のコントロールを担う制御盤。 よく見ると外から接続される配線群があり、制御盤内を開けると無数の配線があるのが確認できます。これらの配線にはどんな役割や基準があるのでしょうか。 今回は、制御盤の内線と外線の違いについて詳しく解説してみたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 制御盤の内線とは 制御盤の中にはスイッチ、リレー、マグネットコンタクタなどの電気機器の他、調節計やシーケンサなどの制御用精密機器などが設置されています。 これらの機 ...

電気、制御系の業務をしていると「アイソレータ」という言葉を聞くことがないでしょうか。 今回はアイソレータとは何かについて、基礎的な部分の解説をしていきます。 アイソレータの役割 英語でisolateというと「分離する、絶縁する」といった意味があります。 計装で使うアイソレータ（信号絶縁器）は、入力信号と出力信号の間を直流的に絶縁して、4-20mAなどの信号をそのまま、または1-5Vなど別の信号に変えて出力する機器です。入力・出力・電源の間をそれぞれ絶縁したものが一般的です。 主に絶縁、ノイズ除去、電気信号 ...

制御盤を開けると中に入っている「リニアライザ」。他の配線スペースを広く取るために多くの場合、縦長の物が多いかと思います。 これがどんな役割を果たしているかご存知ですか？あまり基礎的な部分に触れたサイトがなかったので、リニアライザについてまとめてみました。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 リニアライザとは リニアとは直線という意味の言葉です。（リニアモーターカーは、モーターを帯状に並べ、回転運動を直線運動に変えるという意味でリニアと使われています）リニアライ ...

制御盤を使って工場の設備を運転する場合の制御方式として、大きく分けてリレーシーケンスとPLC制御があります。 最近では制御機構も複雑化してきたことからPLCが使用される場合が多いですが、場合によってはリレーシーケンスの方がコストが安く抑えられる場合もあります。 今回は、リレーシーケンスとPLC制御の使い分けについてメリットデメリットをまとめてみたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 リレーシーケンスとは リレーシーケンスは電磁リレーや調節計を複数 ...

電気機器を選定していると、同じ電動弁やポンプでも200V仕様と100V仕様があったりして、どっちを選べばいいのかわからないことってありますよね？ 今回は、電気機器の電圧の考え方についての記事を書きたいと思います。 1. 電力と電圧、電流の関係 まず、電力（電気が1秒あたりにする仕事）は、直流や力率が1の負荷では次の式で表すことができます（交流の三相では P＝√3×V×I×力率 になります）。 $$P[W]=V[V]×I[A]$$ P：電力、V：電圧、I：電流 つまり、同じ仕事を行う場合、電圧が高ければ高い ...

工場の自動化にはバルブやダンパー等の自動制御は必須です。これらの自動化を支える機器の一つに「調節計」があります。 今回は「調節計とは何か？」や「調節計ができること」について詳しく解説していきたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 1. 調節計とは？ 調節計は目標設定値とセンサー信号との差を比較し、その差に応じた出力を行って、目標値に近づけるよう演算を行う装置です センサー信号の種類は温度、圧力、流量など様々で工場設備ではなくてはならない存在です。 ...

工場の生産設備を自動化する際に用いるシーケンス制御の代表的なものに「自己保持回路」というものがあります。 今回は自己保持回路についての記事を書いていきたいと思います。 動画でも解説しているので、動画が良ければこちらもどうぞ。 1. 自己保持回路とは？ 自己保持回路は、一度信号が入るとその状態を維持するような回路の事を言います。 例えば次のような２つの回路を見てみましょう。 まず、こちらはボタンを押すとランプが点灯するという回路です。 この場合は、ボタンを押している場合はランプが光りますが、ボタンから手を離 ...

ノイズがそのまま影響を与えるような繊細な電気機器を使用する場合には、ノイズフィルターが利用されることが多いです。 今回は、制御盤などでよく使われているノイズフィルターについての記事を書きたいと思います。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 １．ノイズフィルターとは？ ノイズフィルターとは、使用する電源や信号からノイズを除くための回路を指します。ノイズフィルターには実に様々な種類と挿入する場所があります。 種類では大きく、受動部品で構成するパッシブフィルタと、能 ...

制御盤などでよく利用されている機器の１つに「パワーサプライ」があります。 交流200Vや100Vの電源を、直流24Vなどに変換する際に利用しますが「パワーサプライ」は何のために使用するのでしょうか？ この記事では「パワーサプライ」とは何か？原理や方式、選定について記載していきたいと思います。 １. パワーサプライとは？ 広義的にパワーサプライとは電源を供給するユニットを指します。 大きく分けて、交流から直流に変換するもの（AC_DC変換）と、直流電圧を違う直流電圧に変換するユニット（DC_DC変換）の2種 ...

センサーから信号をもらう時や制御機器を比例的に動かす時は、ほとんどアナログ信号の4-20mAを用います。現場では「ヨンニジュウで送ればいいですか？」という言葉がよく使われて、電気分野では一般常識となっています。 しかし、電気分野に詳しくない方にとっては何が何だかわからないという事もあるかと思います。 この記事では 「4-20mAって何の話？」 「なぜ電流4-20mAの信号を使うの？」 「電圧1-5Vとの違いや変換方法は？」 「4-20mAが流れているかを測定する方法は？」 という疑問を持つ方に向けて「4- ...

電気機器の結線図などを見ていると「この機器はシールドケーブルで接続してください」という言葉が書かれていることがありますよね？ 一体、何のために「シールドケーブル」を使用するのでしょうか？ 「シールドケーブルって何？」 「シールドケーブルは接地（アース）しないといけないの？」 この記事では、そんな疑問を抱える方のために、シールドケーブルの種類や接地方法などをまとめました。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 1. シールドケーブルとは？ シールドケーブルとは、信 ...

電気を扱う現場でよく利用する言葉に「インターロック」というものがあります。 この記事ではインターロック回路とは何か？何のために組むのかについて解説していきたいと思います。 インターロックとは インターロックとは「複数の条件がそろわないと機能が有効にならないよう制御する方式」のことを言い、JIS（日本産業規格）では次のように説明されています（括弧内は引用した版の年です。その後に改正・廃止された規格もあるため、最新の規定は日本産業標準調査会（JISC）のサイトで確認してください）。 JIS B 0130（火力 ...

電気を利用する際にいろいろな機器を利用することがありますが、CT変換器と言うものがあります。 このCT変換器とはどのようなものか分からない人もいるかもしれません。 この記事では、CT変換器が分からないという方に向けて、CT変換器とは何か？原理や選定について書いていきたいと思います。 1. CT変換器とは？ CT変換器とは交流電流変換器とも言われており、大きな電流を小さな電流に変換して電流値を計測するための機器です。 一般には、電線に取り付けた変流器（CT）の二次側に流れるAC5AまたはAC1Aの電流を入力 ...

機器を過電流から保護するものとして「サーキットプロテクタ」があります。 同様のものにサーキットブレーカーやノンヒューズブレーカなどがありますが、これらの違いって分かりにくいですよね？ この記事ではサーキットプロテクタとブレーカーの違いについてまとめてみたいと思います。動画でも解説しているのでこちらもどうぞ。 1. サーキットプロテクタとは サーキットプロテクタは過電流になった際、機器の回路やデバイスを保護する為の機器です。 役目はサーキットブレーカーと類似する部分がありますが、サーキットプロテクタは主に電 ...

電気機器が正しく動いているかどうかを確認する際に、接点が入っているのか入っていないのかを簡易に測定したいと思ったことはありませんか？ 実際に接点を入れたり切ったりして、機器全体が上手く動くかを確認すれば済みますが、接点のためだけに毎回機器を動かすのも大ごとです。制御盤などで多く利用されている無電圧接点の場合はテスターを利用すれば簡単に導通確認をすることが出来ます。 今回は、テスターを使って接点が入っているかどうかを確認する方法について書いてみたいと思います。 1. テスターで接点を確認する方法 テスターを ...

コモン（COM）とは、複数の接点や入出力で共通に使う側の線・端子のことです。共通にすることで、端子や電線の数を減らせます。 電気分野の話をするときに「そこはコモンにしてください」なんて言われることはありませんか？ 電気はインピーダンスやらインダクタンスやらカタカナの専門用語が多くて、初心者には分かりにくいですよね・・・。 今回は、制御盤などを設計する際に重要になる「コモン」とは何かを解説してみたいと思います。動画でも解説しているので、動画のほうがいいという方はこちらをご覧ください。 コモンとは？ コモンは ...

センサーから調節計への信号は4-20mAが使われることが一般的です。ただ、調節計のタイプによれば4-20mAの電流入力ではなく1-5Vの電圧入力を求められることもあります。 今回は、電流信号を電圧信号に変換するためにはどうすればいいのか、そもそも電流信号と電圧信号はどう使い分ければいいのかについて書いてみたいと思います。 1. 電流信号を電圧信号に変換する方法 4-20mAの電流信号を1-5Vの電圧信号に変換する方法は、回路内に250Ωの抵抗を入れるだけです。学生時代によく使ったオームの法則の式を考えると ...

電気機器を扱っていると「ヒューズが飛んだ！」なんてことを聞いたことがあるのではないでしょうか？ 住宅の分電盤ではブレーカーが主流になりましたが、制御盤や電子機器、自動車などでは今もヒューズが広く使われています。今回は「ヒューズが飛ぶ」とはどういうことかについて詳しく解説します。 ヒューズとは ヒューズとは、電気回路の保護装置の一種であり、過電流が流れると自身が溶断することで回路を遮断し、他の部品や機器を守る役割を果たします。一般的に、ヒューズは金属製の細いワイヤやストリップで構成されており、通常の動作時に ...

サーマルトリップ（「サーマルが落ちる」とも言います）とは、モーターに定格を超える電流が流れ続けたときに、サーマルリレーが動作して電磁接触器を切り、モーターを止めることです。原因を取り除いてからリセットボタンを押せば復帰できます。 電動機などを扱っていると「サーマルがトリップして動かなくなった」なんて言葉を聞くことはありませんか？ 電気についてある程度慣れている人にとっては当たり前のように扱う言葉ですが、初めて聞いた人にとっては何のことを言っているのかわからないということもあるかと思います。 この記事では、 ...

制御機器に電源から電気を供給する際には、安全機能としてブレーカーが必要です。ブレーカーを選ぶ際には配線用遮断器や漏電遮断器がありますが、両者の違いは何でしょうか？ 今回はブレーカーとしてよく採用されるNFBとELBの違いについて解説してみたいと思います。 NFB（MCCB、配線用遮断器）は過負荷や短絡で大きな電流が流れたときに回路を切るブレーカー、ELB（漏電遮断器）は漏電（地絡）を検出して回路を切るブレーカーです。 動画でも解説しているので、動画のほうがいいという方はこちらをご覧ください。 NFB(No ...

電気機器の制御盤から電気的な信号を受け取る際の出力方法に無電圧接点と有電圧接点というものがあります。 電気についてあまり詳しくない人にとっては、何がどう違うのかわからないという事も多いと思います。今回は、無電圧接点と有電圧接点の違いについて解説してみたいと思います。 動画解説も作ったので、動画のほうがいいという方はこちらをご覧ください。 無電圧接点とは？ 無電圧接点は電磁リレーやスイッチのように、接点が入ってもそれ自体には電圧が印加されておらず無電圧の状態になることを言います。無電圧接点はドライ接点や乾接 ...