FA設備における制御ってなに？全体の概要をさらっとまとめます。
FA設備の制御には手動制御と自動制御があります。
スイッチを押したら電気がつくなど直接的に制御する方法が手動制御であり、スイッチを押したら順番に予め決められた動作をする制御方法が自動制御である。この中で自動制御について深堀りしてみます。
自動制御方法は主に2つ
その2つはシーケンス制御とフィードバック制御です。
シーケンス制御
洗濯機を例に挙げてみます。
洗濯機はスタートボタンを押すと以下のような動作をします。
- 重さを測る
- 水を入れる
- 洗う
- 水を抜く
- 水を入れる
- すすぐ
- 乾燥する
このような動作をすることで目的である洗濯を完了させます。
以上のように あらかじめ決められた動作を逐次進めていく制御をシーケンス制御といいます。
シーケンス制御を用いることで自動組立装置や各種検査装置の制御を行うことができます。
フィードバック制御
お風呂を例に挙げてみます。
お風呂を自動にすると温度が下がらず一定になります。これは目的の温度に対して現在の温度が低いときは加熱をし、温度が高くなったら加熱を停止します。
このように目標値と比較し現在値と一致させるように操作量を生成する制御をフィードバック制御といいます。
フィードバック制御をすることで、前述の温度一定や、水位一定、流量一定、圧力一定制御等を行うことができます。
今回は装置の制御の基礎であるシーケンス制御についてもう少し深堀します。
シーケンス制御の種類
シーケンス制御の種類は主に以下の3種です。
- 有接点シーケンス制御
- 無接点シーケンス制御
- プログラムシーケンス制御
有接点シーケンス制御
機械的に動作して電気回路オンオフするスイッチと電気の通電により開閉する電磁リレーを用いて作り上げる制御です。ノイズに強く大きな電流を制御できるという特徴があるとともに、代替部品の手配が容易である点も特徴であります。現在はプログラムシーケンス制御がメインではありますが有接点シーケンスは以下のような場面で使用されます。
- 小規模な制御を必要とする設備
- かつ大きな電流を使用する設備
無接点シーケンス制御
有接点と違いトランジスタなどの半導体（ソリッドステートリレー）を使用してスイッチングをする制御です。機械的でないため、動作も早くかつ寿命が長いことが特徴です。後述のプログラムシーケンス制御に比べてメリットが少ないのであまり使用されません。
プログラムシーケンス制御
プログラマブルコントローラ（PLC）と呼ばれる装置を使用して事前にPCなどでプログラミングした動作をする制御です。PCのプログラミングで制御を変更できかつ大量の制御入出力を一つのPLCで扱えるため、現在の設備のほとんどは有接点でも無接点でもなくプログラムシーケンス制御で成り立っています。
プログラムシーケンスの出力にはリレータイプ（有接点）とトランジスタタイプ（無接点）があります。有接点は許容電流や電圧の自由度が利点であるのに対して、無接点は応答速度や耐久性においてひいでています。
各種制御は難しそうに見えます。まずはリレーを用いた有接点シーケンス制御を学ぶことがすべてを理解する近道です。次の記事は身近なスイッチについて説明をします。
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