PLCとは？導入メリットや選定のコツ、おすすめメーカー５選
PLCは扱いやすいことから、様々な設備や産業機械の自動制御で活躍しています。
他の自動機械と連動させることもできるため、生産効率を向上できるのがPLCの強みです。ですがその仕組みについて知らない人も多いと思います。
そこで本記事では、PLCの仕組みや自動機で使用するメリット、選定のポイントなどについて解説します。PLCについて理解し、どのようなPLCを使用すれば良いかという参考に、ぜひご活用ください。
もし、PLCを使用した自動機械の導入により、
- 省力化、省人化してコストダウンしたい
- 生産性アップして売上を上げたい
- 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
- どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない
という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。
目次
１．PLCとは何か
PLCとは、シーケンス(順番)を制御するためのコントローラーのことです。正式名称はProgrammable Logic Controller(プログラマブルロジックコントローラ)と言い、その頭文字「Ｐ」「Ｌ」「Ｃ」が一般的な名称になっています。
PLCの理解を深めるためには、以下の3つのポイントがあります。
- PLCの仕組み
- PLCとシーケンサは違うのか
- シーケンス制御のプログラム方式
以下より詳しく解説していきます。
（1）PLCの仕組み
図1はPLCの仕組みを表した図です。
PLCは「シーケンス制御」という考え方をもとに機械を制御し、あらかじめ機械が実行する順序動作を記憶させることができます。スイッチやセンサなどの入力機器の信号状態で、どのように動作するのかを制御しています。
（2）PLCとシーケンサは違うのか
PLCと同じように「シーケンサ」という言葉も良く聞かれると思います。
PLCとシーケンサは同じもので、商品名が異なるだけです。「シーケンサ」は三菱電機が販売しているPLCの商品名で、その他の会社ではPLCという商品名で販売されています。したがって、「PLC=シーケンサ」と覚えていただくと良いです。
（3）シーケンス制御のプログラム方式
シーケンス制御には、以下4種類のプログラム方式があります。
- ラダー方式
- フローチャート方式
- ステップラダー方式
- SFC方式
この4種類のシーケンス制御で、もっとも多く利用されているのがラダー方式です。多く利用される理由は、シーケンス図と親和性が高いからです。
図2はシーケンス図とラダー図を比較した図です。
PLCの登場前は、自動機械にリレーシーケンス制御という方式が多く利用されていました。ラダー方式は、リレーシーケンス制御と同様の設計方法を使用することで、回路設計の抵抗感を緩和し、扱いやすくしたことで広く普及しました。
２．PLCを導入するメリット
自動機にとって、PLCはとても重要な制御装置です。PLCを使用することで以下のようなメリットがあります。
- 制御盤の小型化、省スペース
- 動作変更が容易
それぞれを以下で詳しく解説します。
（1）制御盤の小型化、省スペース
PLCを導入すると、制御盤を小型化で省スペースにすることが可能です。
リレー回路を使用した制御方式の場合、リレー同士を直接電線で接続します。複雑な回路になると大量のリレーが必要となり、設置スペースを確保する必要があります。結果、制御盤が大きくなるからです。
PLCは専用のソフトウェアを使用し、内部でプログラムすることが可能です。PLC本体の大きさのみの設置スペースを確保するだけなので、制御盤を小型化することが可能です。
（2）動作変更が容易
PLCは動作を変更することが容易に可能です。
リレー回路の制御方式の場合、機械を停止し、リレーの増減や配線のやり直しなどの手間とコストが必要です。
その点PLCは、プログラムを変更するだけで動作変更が可能です。機械が動作中でもプログラム変更が可能で、生産性を落とすことなくプログラムを変更できるのがメリットです。
３．PLCの種類と選定のポイント
PLCは、以下2つの種類があります。用途によって選定すると良いでしょう。
- パッケージタイプ
- ビルディングタイプ
まずPLCの構造は、以下5つの部品で構成されています。
- 入力部
- 演算部(CPU)
- メモリー部
- 出力部
- 電源部
これら5つの部品がすべてPLCに必要です。
（1）パッケージタイプ
パッケージタイプは、PLCに必要な部品5つすべてが一体となった製品です。すべてが内蔵されているので、導入が手軽かつ安価なのが魅力です。
パッケージタイプを選ぶポイントは以下の3点です。
- 導入が手軽
- 小規模で簡易なプログラム
- 導入コストが安価
以下より詳しく解説します。
①導入が手軽
パッケージタイプは導入が手軽なことが特徴です。5つすべての部品が内蔵されており、購入するのに手間がかかりません。ビルディングタイプでは部品のひとつひとつを選定する必要があり、購入するのに手間がかかります。
②小規模で簡易なプログラム
パッケージタイプはすべての部品が内臓されていることから、小規模で簡易なプログラムの装置に向いています。
部品が内臓されていることで、入出力点数やプログラム容量に制限があります。制限内で収まる小規模で簡易なプログラムの装置であれば使用可能です。逆に容量の制限を超えるような大規模で複雑なプログラムでは使用できません。
③導入コストが安価
パッケージタイプは、ビルディングタイプより導入コストが安価であることも特徴です。ビルディングタイプは高性能なので、パッケージタイプよりも高価になってしまいます。
（2）ビルディングタイプ
ビルディングタイプは5つの部品を個々に選定して、装置に合ったPLCにカスタムできることが特徴です。導入はパッケージタイプより手軽さはありませんが、高機能で複雑なプログラムに対応できるのが魅力です。
ビルディングタイプを選ぶポイントは以下の2点です。
- 装置規模にあった部品の選定ができる
- ユニットの追加が容易
以下より詳しく解説します。
①装置規模にあった部品の選定ができる
ビルディングタイプは、個々に部品を選定することで装置規模にあったPLCにカスタムすることが可能です。またパッケージタイプより高性能で複雑なプログラムにも対応できるので、大規模で複雑なプログラムの装置に向いています。
②ユニットの追加が容易
ビルディングタイプは、ユニットの追加が容易です。欲しい機能が搭載されたユニットを追加することで、簡単に増設することができます。
パッケージタイプは機能の追加や拡張などのカスタマイズの種類が多くないので、装置のプログラムや機能をあとで追加する可能性がある場合、ビルディングタイプのPLCが向いています。
４．おすすめメーカー+Sler５選
①株式会社FAプロダクツ
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【実績】
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②三菱電機株式会社
【特徴】
自動車や家電製品など身近なところでも活躍しているメーカーです。さまざまな分野で活躍している会社で、FA機器でも高い技術力を持っていることが特徴です。
三菱電機ではPLCをシーケンサという商品名で販売し、日本国内でPLCといえばシーケンサと言われるほど浸透しています。
【所在地】
東京都千代田区丸の内2-7-3 東京ビル
TEL:03-3218-2111
【営業品目】
- 重電システム
- 産業メカトロニクス
- 情報通信システム
- 電子デバイス
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③オムロン株式会社
【特徴】
工場などの自動化を中心とした制御機器などの製造・販売メーカーで、医療機器の分野でも活躍している会社です。FA機器でも高い納入実績をもち、多くの工場で採用されています。
【所在地】
京都市下京区塩小路通堀川東入 オムロン京都センタービル
TEL:075-344-7000
【営業品目】
- 制御機器事業
- ヘルスケア事業
- 社会システム事業
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④シーメンス株式会社
【特徴】
ドイツに本社がある通信や電力、FA機器の製造販売を行っているメーカーです。世界200ヶ国以上に販売とサポート拠点があり、製品研修も世界中で行われていてサポートが手厚い会社です。
世界中に拠点があるため、どの国でも入手しやすいことが特徴です。
【所在地】
東京都品川区大崎1丁目11番1号 ゲートシティ大崎ウエストタワー
TEL:03-3493-7565
【営業品目】
- 産業オートメーション事業
- パワー＆ガス事業
- 送電事業
⑤富士電機株式会社
【特徴】
PLCを含めたパワエレシステムが主戦力の重電メーカーです。業界で初めてPLCにネットワーク機能を持たせた会社です。
【所在地】
東京都品川区大崎一丁目11番2号 ゲートシティ大崎イーストタワー
TEL:03-5435-7111
【営業品目】
- 発電
- パワエレシステム
- 電子デバイス
- 食品流通
５．PLCの設備導入に関するご相談はFAプロダクツへ
PLCは設備の自動化に欠かせない部品です。また様々なメーカーがありますが、一度メーカーを決めてしまうとなかなか変更することができません。
PLCの設備導入を考えているかたは、お気軽にFAプロダクツまでご相談ください。
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