産業用途のためのプログラマブルロジックコントローラー

プログラマブルロジックコントローラ（PLC）が1960年代後半に誕生したとき、製造業界に革命をもたらし、機械に知能のようなものを与えました。それ以来、プログラマブルロジックコントローラ市場は複数のメーカーがI/O容量、メモリ、速度、スケーラビリティ、制御機能を増やしたプラットフォームを設計することで爆発的に拡大しました。

1960年代に設計された最初のプログラマブルロジックコントローラの一つ

明らかに、すべてのPLCメーカーは市場で最高のプラットフォームを持っていると主張していますが、特定のプロジェクトに最適なプラットフォームを選択することは要求が厳しいものです。プログラマブルロジックコントローラシステムを選択する際、コストは主要な要因ではなく、将来の拡張性、メンテナンスの容易さ、交換部品の可用性などの他の懸念事項があります。

ブリック型プログラマブルロジックコントローラ

産業用途で一般的に使用される制御プラットフォームには、主に2つのタイプがあります。最初のタイプのプログラマブルロジックコントローラは「ブリック」コントローラと呼ばれます。これは通常、拡張不可能で、入出力の数が固定されており、メモリ容量が限られています。しかし、ここ数年で100 I/O以上をサポートできるブリックユニットが市場に登場しています。これらのユニットは拡張機能も設計されています。

ブリックコントローラは、パッケージ化された機械、少数のフィールドデバイスが必要なプロジェクト、またはスイッチ、エンコーダ、センシングデバイス、高度な数学関数などの少数のI/Oが必要なプロジェクトでの使用に限られます。一般的に、すべてのブリックは固体技術、つまり、コントローラの出力側を除いて動く部品がないという特徴があります。

もしブリックがリレー出力システムである場合、コントローラの出力側には小さな負荷を切り替えるための機械式リレーがあります。これらのリレーの電流制限は通常5A未満ですが、リレーの定格や負荷が誘導性か抵抗性かによっては、場合によっては10Aに達することもあります。これらの制御は通常、位置フィードバックやレベルセンシングなどの例として1または2のアナログI/Oポイントを持っています。リレー出力は、トランジスタ/トライアック出力の対応物よりも多くの出力電流（DCおよびACの両方）を運ぶことができますが、寿命が短く、一般的に応答時間が遅いです。

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Omron ZEN-10C2DR-D-V2は、基本的なタイミングとカウント機能を使用したポンプやモーター制御など、シンプルな制御アプリケーションでの実用的な使用があります。このコントローラはこれらのオプションを提供します（データシートの1ページに記載されています）。

• 6入力
• 4リレー出力
• 44 I/Oポイントまでの拡張をサポート（V2シリーズ）
• 24Vから120Vの入力をサポート

一例として、モーターを起動し、タイムドシーケンスでアラームを鳴らすアプリケーションがあります：

オムロン ZEN-10C2DR-D-V2 アプリケーション例

Velocio Ace 1430 マイクロPLC

Velocio Ace 1430 マイクロPLC マイクロブリックコントローラーは、サーボモーターおよびステッピングモーターアプリケーションでのステップと方向の制御に優れた選択肢です。この革新的なコントローラーは6つの入力と12の出力を提供し、ステップと方向を制御するための特定の高速出力の必要性を排除します。ソフトウェアも使いやすく、モーションコントロール用に特別に設計されたインターフェースを備えています。一例として、このコントローラーを人気のTeknic Clearpath統合サーボモーターと使用するアプリケーションがあります。ここで「統合」とは、スタンドアロンのサーボドライブが不要であることを意味します。このプログラマブルロジックコントローラーは小型で、小さなラックやブラケットに簡単に取り付けることができます。

Velocio Ace 1430 マイクロPLCの寸法。 Velocio.netより

モジュラー（ラックベース）プログラマブルロジックコントローラー

上記の2つのユニットはブリックPLCの例ですが、PLCモジュールがラックユニットに取り付けられるモジュラーコントローラーと対比されるべきです。モジュラープログラマブルロジックコントローラーは、より大きな柔軟性、容易なメンテナンス、そしてブリックコントローラーよりもはるかに多くのメモリを提供します。高度な製造システムやアプリケーションには、100ポイントを超えるI/Oカウントを提供し、複雑な数学関数を実行できるほど強力なモジュラーシステムが必要です。

システムを選択する際には、プロジェクトが必要とするI/Oポイントの数と、コントローラーが属する産業通信ネットワークの種類に単純に依存します。I/Oカウントが100ポイント未満で、高度な数学関数や大量のメモリを必要としない場合、上記のようなブリックコントローラーで十分です。

ブリックコントローラーで75ポイント以上を使用すると、利用可能なメモリのほとんどを消費し、パフォーマンスが低下することに注意してください。I/Oカウントが100ポイントを超える場合、ほぼ無制限のI/O範囲を持ち、拡張可能で複数の通信プロトコルをサポートする高レベル制御システムを検討するのが最善です。タグベースのプログラミングソフトウェアの使用は、小規模および大規模なI/Oプロジェクトの両方でメモリを節約するのに役立ちます。

Allen Bradley Controllogix プラットフォーム

Allen Bradley Controllogix プラットフォームは、Studio 5000と呼ばれるタグベースのプログラミングソフトウェアを使用する強力な高レベルコントローラーです。このソフトウェアはPLCのプログラミング方法を革命的に変え、ラダーロジックを時代遅れに見せています。デジタルI/Oモジュールは様々な電圧範囲をサポートし、ラックマウントカードあたり8-32ポイントの範囲を受け入れることができます。

Controllogixプラットフォームは、特殊なI/OカードやリモートI/Oモジュールを使用してデータ転送のためのファイバー接続をサポートする無限の設定可能性を持っています。この制御システムは、PCベースのオペレーターインターフェースを持つ主要なプラントプロセスの制御システムや他のHMIシステムなど、高レベルのアプリケーションに適しています。このシステムは、Ethernetプロトコルだけでなく、コントロールネットやデバイスネットもサポートしています。

Allen Bradley Controllogixプラットフォームのアプリケーション例。ProSoft Solutionsより

産業システムは多くの進歩を遂げており、プログラマブルロジックコントローラーも技術的な進歩を遂げ続けています。産業システム用の最先端のPLCを探しているなら、Octopartで必要なコンポーネントを見つけることができます！

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