PLC（Programmable Logic Controller）とは何か

PLCとは、Programmable Logic Controller（プログラマブルロジックコントローラ）の略称で、工場の生産ラインや病院、商業施設などの設備を自動で制御する装置です。

PLCの特徴は、プログラムによって以下の順序で動作を制御できることです。

センサーやスイッチからの入力信号を受け取り、あらかじめ設定されたプログラムに基づいて出力信号を制御し、連続したリアルタイムの処理を行います。

概要

電源装置は、精密な制御と持続的な動作が必要な現代の産業やインフラにおいて、電気を供給して機器や装置を動作させるための基盤になります。

電子機器の小型化・高性能化に伴い、安定した電力供給が必要不可欠となりました。また、産業機器や医療機器などの高い信頼性が求められる分野では、機器の性能や安全性に直結するため、高品質の電源が不可欠です。
IoTやデータセンターの普及により、いつでも安定した稼働が求められる環境も増加しているため、電源装置の重要性はますます高まっています。

PLCを使った電源制御の重要性

PLCの役割は、機械や設備の電源を自動で管理し、安全かつ効率的に動かすことです。機器のオン/オフや電圧・電流の調整をプログラムによって制御します。

PLC で制御を行うメリットは以下の4つです。

従来のリレー回路に比べて設置スペースが少なくなるため、制御盤も小型化できるようになりました。
また、プログラムの変更だけで簡単に調整できるため、システムの変更などにも対応しやすく、メンテナンスも簡単になっています。
PLCは安全で効率的な運用のために、さまざまな分野で広く活用されています。

アナログ制御の基本原理

アナログ制御は、電流（A）や電圧（V）をアナログ信号（連続的に変化する物理量）として用いる制御方式です。

アナログ信号では、連続的に電流（4-20mA、0-20mAなど）や電圧（0-10V）が変化します。その変化を利用して温度、圧力、電圧などの物理量を表示し、装置や機械の細かい出力調整が可能です。

アナログ信号を使った電源制御の実例

アナログ信号を使った制御は、さまざまな場面で使用します。

電圧（0-10V）でのアナログ制御は比較的低コストで導入が可能です。ノイズに弱いため制御機器と装置との距離が短い場合に使用します。

電流によるアナログ制御は、断線などにより通信できない場合に計器が0を表示するため、4-20mAの数値を使うのが主流です。比較的ノイズに強く、さまざまな用途で使用されます。
たとえば、水処理施設では水槽内の水位を電流（4-20mA）のアナログ信号を用いて制御します。

以下は、水処理施設でアナログ信号を使用した制御の一例です。

アナログ制御を行うことにより、リアルタイムでの水位調整と管理が可能で、施設全体の制御と効率的な運用ができます。

CCリンクとは？

CC-Link（Control & Communication Link）は、1990年代に三菱電機株式会社が開発したオープンフィールドネットワークです。
主にFA（ファクトリーオートメーション）分野で使用されています。

CCリンクによる電源制御の特徴とメリット

CC-Linkを制御で使用する際の特徴とメリットは、以下の表の通りです。

CC-Linkを使用することで、制御盤同士や制御盤から操作盤までの制御線の本数を格段に減らすことができます。

EtherCATの概要と特徴

EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）は、2003年にドイツのBeckhoff社によって開発された産業用イーサネット規格です。現在はオープンな標準規格として、世界中の産業用機械、ロボット、工作機械などで広く利用されています。

EtherCATは、従来のフィールドバス（たとえば、ProfibusやDeviceNet）と比べて非常に高い通信速度と正確なリアルタイム性能を持ち、複雑な制御システムに対応できる特徴を持っています。また、既存技術の利用や、他のフィールドバスとの互換性も考慮されています。

EtherCATを使った電源制御の実例

EtherCATを使った電源制御の実例は、以下のものがあります。

EtherCATは、さまざまな産業分野で効率的で高精度な制御のために活用されています。

産業用イーサネットとは？

産業用イーサネットとは、一般的なオフィス向けイーサネットを基に、産業での使用に最適化された通信プロトコル（規格）です。主に自動化やプロセス制御など、工場内のネットワークや生産データの通信に使用されます。