制御設計に欠かせない！PLCとは？分かりやすく説明します。
2022年01月16日 14:53:25
一言で「機械を制御する」といっても具体的にイメージはつかみにくいかもしれません。しかし難しく考える必要はなく、基本的には「AをしたらBをする」「CになったらDをする」と言った命令の組み合わせで制御します。
工場内で使用されている装置の多くがPLCを用いて制御されており、システムインテグレータにとってPLCのプログラミング能力は最重要項目であるといっても過言ではないです。
なぜ産業機器はPLCを使用するのか？
電気機器の制御を実施することが可能な他のデバイスとして組み込みボード（マイコンボード）があります。しかしながら、工場向け産業機器はその多くがPLCによって制御されています。
PLCはそれらの産業用機器に必要な機能に特化した制御デバイスです。特に堅牢性、信頼性、保守性が非常に高いのが特徴です。組み込みボードはPLCに比べて部品としてのコストは安価で、信頼性も高く、省スペースでの搭載が可能ですが、保守性という点でPLCに劣る部分があります。
PLCはそれ一台で複雑な制御と柔軟な対応力を持っているため、一品一様の産業機器の制御デバイスとして非常に優れています。
※逆に量産性のある産業機器には組み込みボードが使用されることが多いです。
電気機器の制御を実施することが可能な他のデバイスとして組み込みボード（マイコンボード）があります。しかしながら、工場向け産業機器はその多くがPLCによって制御されています。
PLCはそれらの産業用機器に必要な機能に特化した制御デバイスです。特に堅牢性、信頼性、保守性が非常に高いのが特徴です。組み込みボードはPLCに比べて部品としてのコストは安価で、信頼性も高く、省スペースでの搭載が可能ですが、保守性という点でPLCに劣る部分があります。
PLCはそれ一台で複雑な制御と柔軟な対応力を持っているため、一品一様の産業機器の制御デバイスとして非常に優れています。
※逆に量産性のある産業機器には組み込みボードが使用されることが多いです。
PLCの種類
PLCは大きく分けて、ブロックタイプとパッケージタイプの二種類があります。
ラダー言語（ラダーダイアグラム）
日本におけるPLCソフトウェア開発において最も使用されているプログラミング言語はラダー言語と呼ばれるものです。
ラダー言語は、シーケンス図法という電気回路を図示する手法をもとに開発された言語です。そのため、電気回路に関する知識を有する技術者にとってラダー回路は直感的に理解しやすいものとなっています。PLCを利用する電気系技術者は元々C言語などの英文を利用した開発環境に慣れていなかったため、ラダー言語がPLC開発環境におけるスタンダードになったといわれています。
国内の主要なPLCはそのほとんどがラダー言語での開発が可能なので、ラダー言語さえ理解していれば、ある程度どのメーカのPLCでも利用することができます。
だが、システムインテグレータによって得意なPLCというものが必ず存在します。ラダー言語の基本的な部分はどのメーカーも共通ですが、実行コマンド名や接続方法が異なるためです。
PLC選定概要
PLCの選定方法はPLCから選ぶか、周辺機器から選ぶかで大きく異なります。
前記したように、産業機器は保守性が非常に重要であるため、工場によっては使用するPLCを一つのメーカーで統一している場合もあります。こういった場合はそのメーカーのPLCの中から適切なスペックのPLCを決定することになります。
逆に、使用するロボットやカメラ、ネットワークに合わせてPLCを選定する場合もあります。先に使用したい外部デバイスが決定しているのであればそれに合わせてPLCを決定するというわけです。
納入先のメーカ指定もなく、使用するデバイスも決まっていない場合は、装置を製作するシステムインテグレータが自社の得意とするメーカPLCを利用したり、中間の技術商社が取り扱っているPLCを利用するということになります。
PLCの市場と主要メーカー（三菱電機、シーメンス、オムロン）
PLCの国内市場については、出荷台数こそ微増に留まるもののIoT化に伴い高付加価値化が進んでおり単価は増加傾向にあります。また、日系企業の海外生産比率の高まりやPLCメーカーの海外進出に伴い海外への出荷も増えており、長期にわたりPLC市場は拡大傾向を維持しています。
世界中で展開していることから海外の独自規格に対応した製品などもそろえており、支店からのサポートも受けやすく、海外に工場を置く場合には重宝されるメーカーです。国だけでなくシーメンスのPLCが使われる業界や機械の種類も多岐にわたるため、ほかのメーカーでは対応できないような状況であっても、それに合った製品を提供できるのは大きな強みと言えるでしょう。
オムロンまた、オムロンはセンサー類のIoT化も進んでおり、PLCを生かしたIIoTプラットフォームの構築など、新しい施策を積極的に推し進めているのも特徴となっています。さらに、各種規格を国際標準にあわせた製品なども投入するようになっており、海外展開する場合には互換性や移行に伴うトラブルなどが起こりにくくなるかもしれません。
PLC選定基準の詳細
パッケージタイプのPLCでは、I/Oが組み込まれており、I/O 点数によって、PLCの型式が違います。ビルディングブロックタイプのPLCでは、入出力点数にあわせたI/Oユニットを選定します。
まとめ
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