【FA部品】ボタン、スイッチってどんな種類があるの？
こんにちは、Manbaです。
今回も電気回路に関連したものを紹介します。
FA関係の方がまず初めにさわるであろう電気部品にボタンやセレクトスイッチなどの操作系の部品があります。押すことができるもの、切り替えができるものなど色々あるかと思います。今回はその種類とPLCとの接続方法について紹介したいと思います。
押しボタンスイッチ
押しボタンスイッチは一般的なスイッチと思ってもらえばと思います。図の正面の黒い部分を押すことができ、a接点であれば押せば電気が通るし、離せば電気が通らなくなり、b接点であればその逆です。色も様々なものが用意されています。主に起動ボタンに使われます。後ろには線をつなぐための端子が2つついており、図のように線をつなぐことでPLCに信号として認識させることが可能です。
たまにオルタネイト型というものがありますが、これは一回押すと押された状態が保持され、もう一回押すと解除されるものです。
ちなみにNPN仕様というのは今のところはあまり考えなくてもよいです...。日本国内ではNPNという接続方法がされがちで、国外ではPNPという接続の仕方がされています。
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ランプ
ランプはこれは一般的な電球のようなものだと思ってもらえばいいと思います。図の緑色の部分が光るようになっており、電気が通れば光ります。色も様々な種類があり、各工場ごとでどの色をどうやって使うかは決められたりしています。主に動作完了の確認として使用されます。こちらも後ろ側に端子が2つついており、図のようにつないでPLCから信号を送ることで点灯させることができます。
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照光式押しボタンスイッチ
照光押しボタンスイッチは押しボタンスイッチにランプが合わさったものです。後ろにはボタン用の端子とランプ用の端子がついていて合計4つの端子がついています。ボタン部分の中にに球が入っていてランプ用の端子に電気が通ると光ります。図の青色部分がボタン用の端子、黒色部分がランプ用の端子です。ボタンやランプを別々につけると操作盤が大きくなりがちなので省スペースにしたい時につかいます。ランプとボタンは独立しているので、ボタンを押したときに光るわけではないことに注意です。
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プッシュロック式ボタン
プッシュロック式ボタンは一度押すとロックを解除するまで押し込まれた状態になるボタンです。非常停止なんかでよくみられるタイプです。オルタネイト型と似ていますが、こちらは解除する時にもう一度押すのではなく、時計回りに回すことで解除できます。非常停止の他には呼び出し用のボタンなんかに使われます。配線方法は通常のボタンと同じなのですが、非常停止として使用する場合には本当はもう少し複雑なつなぎ方をします...。(今回は基礎なのであえて簡単に書いておきます...)
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セレクトスイッチ
セレクトスイッチはひねることで切り替えができるスイッチです。2つ選択できるものを2ノッチ、3つ選択できるものを3ノッチといったりします。ノッチの数だけ端子台が用意されていると思われがちですが、実は片側にしかないものがあります。そういった場合はPLC側でb接点を使ったりします。モード切り替えとかによく使われます。PLCとのつなぎ方は押しボタンスイッチと変わりません。
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オススメの本
部品などが一通り紹介されている本になります。
他の部品についても気になる方はぜひ読んでいただければと思います。
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まとめ
今回は操作系の部品について紹介しました。
少し調べたところによると業界によらず使われているものはあまり変わらないみたいなので押さえておいて損はないのではないでしょうか？
以上となります。
次回の更新をお楽しみに！
知識0からざっくり知りたい人向けの記事も書いてます。
こちらからどうぞ！
【電気回路】PLCってどうやって命令するの？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第七回目】の記事はPLCの命令方法について紹介します。
どんな命令があるの？
まず覚えておくべきものは三つ程度です。
使用するのもおなじみのもので「a接点」、「b接点」、「リレー」です。プログラム上で記述することになるので記号で表し、それぞれ図のような見た目をしています。
「a接点」、「b接点」がよくわからない場合にはこちら、「リレー」についてよくわからない場合にはこちらをご覧ください。
どんなふうに記述するの？
例えばPLCのX1に光電センサ、Y1にモータが繋がっているとします。
この光電センサがONしている間だけモータを動かしたいものとします。ONしている時に通電して欲しい場合には「a接点」、動作してほしいものはモータなので図の右上のように記述すればプログラムはOKです。
逆に光電センサがOFFになっている間だけモータを動かしたい場合には、OFFしている時に通電してほしいので「b接点」、動作してほしいものはモータなので図の右上のように記述すればプログラムはOKです。
他の条件を組み合わせたい場合には？
例えばX1に光電センサ、X3に別の光電センサ、Y1にモータが繋がっているとします。X1の光電センサがOFFで、 X3の光電センサがONの時にモータを動かしたいものとします。X1はb接点、X3はa接点となり、これを直列繋いでおけば条件通りになった時のみモータが回転します。
このようにプログラム上で組み合わせていくことによってさまざまな条件を作り出し、動作を制御していきます。
まとめ
今回は基本的なプログラムの作られ方を紹介しました。
接続する機器が３つ程度だったので比較的わかりやすい方だったかと思います。実際の回路においてもこれが何個も組み合わさっているだけなのです。
あまり深く考えず見たいところだけに注目していけばそのうち慣れていきますので、徐々に見ていきましょう。
次回は命令方法についてもう少しだけ紹介したいと思います。
以上となります。
最後までご覧いただきありがとうございました。
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第六回はこちら
第八回はこちら
【電気回路】PLCの命令って他にどんなものがあるの？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第八回目】の記事はPLCの命令についてもう少し紹介します。
a接点、b接点、リレーの他に接点は？
接点自体はたくさん種類がありますが、補助リレー、カウンタ、タイマについて紹介します。補助リレーは回路が複雑にならないようにするため、カウンタは回数に応じて回路を動かしたいとき、タイマは時間に応じて回路を動かしたいときに使用されます。
例としてPLCのX1にa接点のスイッチ、Y1にモータを接続したものを使用します。
補助リレーってなに？
補助リレーはプログラムの内部でのみ有効なリレーです。「M」で表され、その後に番号が続きます。普通のリレーと同じような使い方ができます。
動作を図で説明します。今回は補助リレーを使用してスイッチがONした時にモータをONにしたいとします。まずX1のa接点にM0のリレーを繋げます。次にM0のa接点をY1のリレーに繋げます。こうすることでX0がONした時にM0もONになり、M0がONになったのでM0の接点がONになり、Y1もONになるという動作になります。
実はX1のa接点とY1のリレーを繋げても同じ動作をするのですが、X1だけでなく他の入力も使うとか、組み合わせた接点を何回も使う必要がある場合などに、条件をひとまとめにする意味合いで補助リレーを使います。
カウンタってなに？
カウンタは導通した回数を数えていき、設定された回数に到達するとONになる接点です。「C」で表され、その後に番号、そのあとに「K〇〇」といった形で回数が表されます。
動作を図で説明します。
スイッチが10回押された時にモータをONにしたいとします。X1のa接点にC0K10のリレーを繋げます。次にC0のa接点とY1のリレーを繋げます。こうすることでボタンが10回押されたらC0の接点がONになり、C0がONになったのでC0がONになり、Y1もONになるという動作になります。
実はこのままだとカウントされていくのみで回数がリセットされないのですが、RSTという命令があって回数のリセットもできます。少し込み入るので本記事では詳しくは説明しないものとします…。
タイマってなに？
タイマは導通する時間を数えていき、設定の秒数に到達したらONになる接点です。「T」で表され、そのあとに番号、そのあとに「K〇〇」といった形で時間が表されます。時間に関しては0.1秒単位が一般的です。例えば「K10」とすると「1秒」、「K100」とすると「10秒」です。
動作を図で説明します。
ボタンを押し続けて1秒後にモータが動いて欲しいものとします。X1のa接点にT0K10のリレーを繋げます。次にT0のa接点とY1のリレーを繋げます。こうすることでボタンが1秒押されたらT0の接点がONになり、T0がONになったのでT0のa接点がONになり、Y1もONになるという動作になります。
タイマはONし続けていないと秒数を数えていかず、一度ONになったとしてもスイッチから手を離してしまえばまたOFFになります。
まとめ
今回は命令について補助リレー、カウンタ、タイマを紹介しました。
補助リレーは条件をまとめるもの、カウンタは数を数えるもの、タイマは秒数を数えるものとなります。第一回からご覧いただいている方に関しては、ここまで理解できれば回路を読む下準備ができたといってもいいと思います。よく分からないものもあるかと思いますが、一度実際の回路を見てみるのもいいでしょう。
以上となります。
最後までご覧いただきありがとうございました。
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第七回はこちら
【電気回路】PLCってなに？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第六回目】の記事はPLC概要について紹介します。
PLCってなに？
PLCとはProgrammable logic controllerの頭文字を取ったもので、工場設備を動かすためのパソコンのようなものです。見た目に関してはものによって様々ですが、わたしの身近にあるものを例とすると、図のような見た目をしています。今回の説明ではこの形状のものを例として取り上げます。（三菱性のFXシリーズというものです...）
PLCのXとYってなに？
図の上下に端子台と呼ばれる電気の線を繋ぐ箇所があり、上側が入力側、下側が出力側となります。入力側はスイッチやセンサなどの受け取る側の信号が接続され、「X」と表記されます。対して出力側はソレノイドバルブやモータ用のリレーなど送る側の信号が接続され、「Y」と表記されます。
また番号に関しても通常は1〜7、10〜17といった番号が使用され、8番や9番が使われないことがあります。
PLCは実際どうやって使われているの？
PLCは「X」と「Y」にそれぞれ機器を接続し、プログラムを走らせることで動作します。プログラムに関しては今後やっていきますので、配線イメージを紹介します。
例えば光電センサのON/OFFによってモータを回す、回さないを制御したいとき、光電センサの信号線を入力側に繋ぎ、モータの信号線をY側に繋ぎます。現状では番号はどこに繋いでも問題ありません。（図ではX1、Y1につなぎました）
動かす準備としてはおしまいで、プログラムを書き込めば制御可能です。
まとめ
今回はPLCの概要について紹介しました。
入力側がX、出力側がYでそれぞれ機器をつなぎます。
次回はPLCのプログラム方法について紹介します。
以上となります。
最後までご覧いただきありがとうございました。
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第五回はこちら
第七回はこちら
【電気回路】工場設備で使われている駆動機器って何があるの？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第五回目】の記事は工場設備で使われている駆動機器を紹介します。
工場設備で使われる駆動機器① モータ
モータは主にコンベヤやドリルの回転部、ポンプなどに使われています。一般的には交流200Vで動作しており、マグネットスイッチと呼ばれる特殊なリレーでモータのON/OFFを制御しています。マグネットスイッチには想定以上の電気が流れた際に回路を遮断する機能もあり、モータが故障するのを防ぐ役割もあります。厳密には線の数が足りないのですがややこしくなるのであまり気にしないでください。
工場設備で使われる駆動機器② シリンダ
シリンダは空気や油を中に送り込むことで動作する駆動機器です。後述のソレノイドバルブと合わせて使用されます。
図で説明します。
シリンダには空気や油が入っていく穴が二つあります。この穴のどちらかに空気や油を注入していくことで動作させるのです。
例えば上側に空気が入っている場合、下側の空気がどんどん抜けていってシリンダの棒状の部分が引っ込んだ状態になっています。
下側から空気を入れると今度は上側の空気がどんどん抜けていって棒状の部分が突き出した状態になります。
このように空気の入れ方によって引き込み、突き出しが動作し、棒状の部分の先端に移動させたいもの取り付けることによってものを動かすことができるのです。
工場設備で使われる駆動機器③ ソレノイドバルブ
ソレノイドバルブは電気を通すことで空気や油の流れ方を変える機器です。前述したシリンダと組み合わせて使われることが多いです。
図で説明します。
バルブの内部には複数のボックスがあり、電気によってボックスの切り替えを行うことで流路を変更することができます。
今回は空気を使用しているものとします。
図の例では左側の流路が有効になっており、シリンダは引き込まれています。ここに電気を通すとボックスが左に移動して、今度は右側の流路が有効になります。この時はシリンダが突き出されています。
このようにして空気の入る方向へ変更することでその先の機器の動作を制御します。
種類も多く、とまり穴になっているものやどちらの流路も空気を送っているものなどさまざまです。
用途に応じて使い分けされています。
まとめ
今回は工場設備で使われる駆動機器について紹介しました。まずは今回紹介させていただいたものを押さえつつ他の機器も見ていっていただければと思います。
以上となります。
最後までご覧いただきありがとうございました。
第四回はこちら
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【電気回路】工場設備で使われているセンサってどんなものがあるの？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第四回目】の記事は工場設備で使われているセンサについて主要なものを３つ紹介します。
- そもそもセンサってなに？
- 工場設備でよく使われるセンサ① 光電センサ
- 工場設備でよく使われるセンサ② 近接センサ
- 工場設備でよく使われるセンサ③ 変位センサ
- 数値を扱うものはだいたいアンプ付き
- まとめ
そもそもセンサってなに？
センサとは何かを感知して信号を出すものです。自動ドアであれば人が来たことを感知するものがついており、エアコンには今の温度が何度なのかを感知するものがついています。それらの信号を元にしてドアを開いたり、部屋の冷暖の設定を変えたりしています。
動作の前にはこのようなトリガーとなるセンサがつきものなのです。
工場設備でよく使われるセンサ① 光電センサ
光電センサとは、光を遮ることで物の有無を検知するセンサです。
図で説明します。
一般的な見た目は図のような感じで、ブロック状のものにレンズが付いています。
電気を接続するとレンズから赤い光が出るようになりこれを遮ることでON、OFFが切り替わります。
検知する距離はボリュームのような物で変更できたりします。
また先程例にしたのは反射型と呼ばれるものですが、透過型という、光を出す側と、光を感知する側の2個セットで使われるものもあります。
反射型と透過型の使い分けに関しては、確実に遮っていることを検知したい場合に透過型を、そこまで精度はいらないという時には反射型を使っているようなイメージです。
工場設備でよく使われるセンサ② 近接センサ
近接センサとは感知部に金属を近づけることで物の有無を検知するセンサです。
図で説明します。
一般的な見た目は円筒型です。外周部はネジ状になっており、取り付けのためのものです。青い部分が反応するところで、ここに金属を近づけるとONになります。
近接センサは当たるか当たらないかくらい近いものを検知したい時に使用します。磁石の力で検知するので金属以外のものを検知するのには向いていません。
工場設備でよく使われるセンサ③ 変位センサ
変位センサとは物の距離を測る時に使うセンサです。今回は接触式のものを例に挙げて紹介します。
図で説明します。
筒状のものがセンサで、先端が伸び縮みするようになっています。
ここにものが当たりその押され具合をアンプと呼ばれる計算機器に送ります。アンプはあらかじめ設定されている値に応じてON、OFFを判断して信号をだします。
例えばアンプに「5以上だったらOKの信号をON、それ未満だったらNGの信号をON」といった具合に設定をしておき、実際にものを当てて判定させます。
変位センサは検査装置のなかで使われることが多く、製作物の長さが正しくできているかを確認するときによく使われます。
数値を扱うものはだいたいアンプ付き
変位センサでも少し紹介しましたが、数値を判定するセンサにはほとんどアンプが付いており、判定したい数値を設定するような機能がついています。信号は連続なデータが苦手で、基本的にはそれをONかOFFに変換してくれるものがついているのです。
今回の例のように別でついてくるものもあれば、機器の中に内蔵されているものもあったりします。
まとめ
今回はよく目にするセンサについて3つ紹介しました。光電センサと近接センサに関しては工場設備があれば必ず付いているくらい見つけやすいものです。また紹介したものは一例であり、さまざまなバリエーションがあります。工場に勤めている方であれば、部品屋さんのカタログなど見てみると面白いかもしれません。
今回は以上となります。
最後までお読みいただきありがとうございました。
第三回はこちら
第五回はこちら
【電気回路】リレーってなに？
こんにちは、Manbaです。
電気回路を理解したいけれど、なんかとっつつきにくいしやる気にならないなんて事ありませんか？意味不明な記号が並んでいたり、どんな風に繋がっているのかよくわからなかったりしますよね。
でもそんなものが分かるのは賢い人に任せて、まずはざっくり「こんな感じかな？」くらいまで見れるようになりませんか？
【第三回目】の記事は、電気回路の切り替えに使われるリレーについて紹介します。
リレーってどんな見た目をしているの？
一般的なリレーは図のような見た目をしています。
上の部分が実際に動作する部分で、下の部分はソケットと呼ばれるベースのような物です。
ベースには配線を取り付けることのできるネジがついていて、このソケットにリレーを差し込んで使います。
リレーってどんなふうに動くの？
リレーは電気を通すことによってスイッチの機能を果たすものです。
回路を切り替えるためスイッチ部とスイッチに連動して切り替わるa接点部、b接点部があります。
a接点、b接点についてわからない方はぜひこちらをご覧ください！
動作について図で説明します。
スイッチ部に電気が通っていない状態では、a接点部は導通していないのでランプは点灯していませんが、b接点部は導通しているのでランプは点灯しています。
スイッチ部に電気が通るとa接点とb接点部がそれぞれ動作し、a接点では消灯、b接点では点灯となります。
このように電気を通すことで回路の導通を制御することができます。
なんでリレーが使われているの？
ここでなぜそのままスイッチにつながないのか疑問に思った方もいるかと思います。
実際今回の例では、a接点にわざわざリレーを使わなくても、ランプに直接スイッチをつないでも問題ないはずなのです。
これはリレーがスイッチ側の電圧と動作回路側の電圧とで別のものを使うことができるからなのです。
全て同じ電圧で統一できれば良いのですが、使用機器の関係で異なる電圧を使わなければいけない時があります。
そんな時は中継役としてリレーが活躍するのです。
まとめ
今回はリレーを紹介しました。
リレーは電気を通すことでスイッチの切り替えをするもので、スイッチ側と動作回路側で別の電圧を使うことが可能です。
どんな工場設備でも一つくらいは使われているくらい身近な部品なので、押さえておいていただければと思います。
今回は以上となります。
最後までお読みいただきありがとうございました。
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