PLC（プログラマブルロジックコントローラ）とは

最終更新日 2023-12-21

PLCの働き
ディスクリート用途
プロセス制御用途
現在のPLC
ユーザに適したPLC
PLC ラインナップ
PLC アプリケーション事例

PLC（プログラマブルロジックコントローラ）の働き

PLCとはプログラマブルロジックコントローラの事で、制御機能を実行するハードウェアとソフトウェアを搭載した小型産業用コンピュータのことを言います。
PLCは、中央演算装置（CPU）と入出力インタフェースシステムといった2種類の基本ユニットで構成されています。
CPUはPLCのすべての動作を制御しますが、さらに、プロセッサ部とメモリ部に分けることができます。
入出力システムは（スイッチ、センサなどの）ユーザ側装置と接続されます。
作動させるには、まずCPUが、接続されているユーザ側装置から入力データを「読み」取って、内蔵のメモリシステムに格納されている制御プログラムを「実行」します。プログラムは、通常、リレー型配線図に非常に良く似た言語であるラダー回路で記述され、動作を開始する前に CPUのメモリにロードします。
最後に、このプログラムに基づいてPLCは装置に「出力」します。このプロセスは「スキャン」とも言われ、一般的には、中断することなく同じシーケンスで反復されます。
これが変更されるのは、制御プログラム自体を変更した場合となります。
PLC とは

ディスクリート用途

一般に、PLCは、あらかじめ機能を定義されているディスクリート入力と出力に基づいて、基本的にシーケンシャルな機械やプロセスを制御する場合に使用されます。
例えば、何かの物体があることをリミットスイッチが検出すればPLCに「オン」信号を送出し、物体が無ければ「オフ」信号を送出する回路がこの例となります。
通常、機械や装置は、あらかじめ決められている時刻になったりイベントが発生すると、動作を起こします。
予定されているシーケンスが中断されるのは、異常状態が発生した場合のみとなります。

プロセス制御用途

PLCはまた、アナログ入出力を使用する連続プロセスも制御することができます。
例えば、温度センサは実際に測定された温度を0～10 V などのアナログ信号に変換して送出することができます。 PLCプログラムは検出された値を常時モニタし、アナログ装置を作動させます。
このような使い方の例として、開閉するバルブの位置を0～100％の間でセットしたり、モータのスピードを制御する場合があります。
連続動作の場合、いったんスタートすると、始まりや終わりが決められていないことが多いため、プロセス制御と呼ばれ、「安定した」動作状態にあるプロセスを保持します。

現在のPLC

PLC技術が発展するにつれ、プログラミング言語や通信機能もその他の重要な機能とともに強化されてきました。
現在のPLCでは、スキャン時間が高速になり、I/Oも高集積化が進み大容量メモリや、新開発の装置を直接PLCに接続できる専用インタフェースも搭載されています。
また、他の制御システムと通信できるようになっただけでなく、レポート機能、機械またはプロセスの障害だけでなく、PLC内部の障害を診断する機能も持っています。
現在のPLCは、一般に、「サイズ」を用いて分類されます。
このサイズにより、PLCの機能や適応させる用途の種別を表すのが一般的です。
小型で一体型のPLCはメモリ容量や入出力点数が少なく、回路構成も限られます。
モジュール型PLCは複数の入出力モジュールを実装できるベースまたはラックを搭載し、さまざまな用途に対応できます。

ユーザに適したPLC

ユーザの用途にもっとも効率の良いPLCを選択するにはいくつかの判断基準があります。
選択を始める前に、装置やプロセスの「図」を書いてみてください。
このようにすると、どのような装置を使用するかとか、ハードウェア設置場所の物理的な条件は何かをはっきりさせることができす。
この「図」から、使用するアナログ装置やディスクリート装置モータの台数も決めることができます。