自動制御入門（シーケンス制御）
| １．自動制御装置 １．１．自動制御 １．２．制御装置の構成 １．３．シーケンス図 １．４．シーケンス図記号 １．5．制御器具番号 （JEM1090:2008より抜粋） |
|
３．デジタル制御 （コンピュータ制御） ３．１．コンピュータの構成 ３．２．PLC制御 ３．３．２進法と１６進 ３．４．２進法の数値表現 ３．５．AD変換 |
４．フィードバック制御 ４．１．フィードバック制御の概要 ４．２．ブロック図（等価変換） ４．３．PID制御（一部未稿） |
|
| 戻る | 進む |
| シーケンス制御 | 予め定められた手順（順序）に従って制御を実行していくものをシーケンス制御という。 現在では、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）を使用したデジタル制御と電磁リレーを使用 したハードシーケンスロジックが殆どであるが、 デジタル制御装置のない時代には、 ・ピンボードコントローラ ・カム制御 等があった。 また、保安回路、異常処理回路、バックアップ機能等はその性格上ハードシーケンスロジックが 採用されている。 |
|||
| 順序制御 | 大型プラントの自動制御の様な複雑な制御であっても、その制御を機能分割、時系列分割ににグルーﾌﾟ分けし、そのグループをさらに細分化していく事で、シーケンス制御（順序制御）を実現していく。 ・起動キック：この信号によりシーケンスがスタートする。 ・絶対条件：シーケンス制御をする上で欠かせない条件 ・前条件：シーケンス制御起動前にそろっている必要がある条件。 ・異常信号・故障信号：その内容により、緊急停止、一時停止、警報などの処理をする。 |
|
||
| 数値制御 | 工作機械などで位置制御を主体とする制御装置。 シーケンス制御装置とは異なるが、一種の自動制御装置といえる。 |
|||
| 操作機器 | ・弁：気体、流体の移動・切換 シリンダ：空気圧、油圧による制御 ・サーボモーター：位置制御 ・ポンプ（モーター）：気体、流体の移動、圧力調整 ・コンベア（モーター）：固体の移動、切換 ・ |
|||
| インターロック回路 | インターロック回路とは、保安（安全）を目的とした禁止（ロック）回路を示す。 例 ・物がある時は自動ドアは閉まらない（開く） ・エレベータは扉が開いている時は動かない 左図は電動弁の開と閉などを同時に動作しない様にした単純な回路例である。 ①BS-Aを押している間のみRY-Aの電磁リレーが動作する。 ②RY-Aのリレーが動作している間は、BS-Bを押しても電磁リレーRY-Bは動作しない。 ③BS-Bを先に押した場合も同様に（RY-Bが動作している間は）反対側のBS-Aを押してもRY-Aは動作しない。 |
 |
|||
| 前条件と絶対条件 | シーケンス制御では、自動化に当たって、前条件、絶対条件、保安回路の検討は重要な要素である。 ①前条件：動作前に成立している必要がある条件、起動後はその条件がなくても良い。 ②絶対条件（インタロック）：その条件が成立していない時、その回路（機能）は停止しなければならない。 例）左図において、 １）機能 ①タンクの水位（レベル）が９０％以上になればヒータのスイッチを入れる（起動する）事が 出来る。（前条件） ②ヒータの停止はいつでも可能 ③タンクの水位（レベル）が３０％以下の時は（空だきの危険があるので）ヒータはOFF しなければならない（絶対条件） ③保安要素に、ヒータ温度異常での処置が考えられるが、この例では省略した。 ２）動作 ①タンクレベルが９０％未満（レベルSW-A）の時、BS-Aを操作してもヒータのスイッチが投入することはない。 ②タンクレベルが９０％以上になってBS-Aにより、ヒータの電源を投入する事が可能となる。 ③この事例では、RY-Aにより自己保持回路を構成しているため、起動後にタンクレベルが90%未満になってもかまわない（ヒータは起動したまま）。 ④BS-Bによりヒータの停止を行える。 (一度停止すると、タンクレベルが９０％以上になるまでヒータを起動する事はできない） ⑤タンクレベルが30%未満になると、ヒータが停止し、自己保持回路も復帰（起動前の状態）となる。 注） この例では、レベルSW-Bは”ｂ”接点で表している。レレベルSW、リミットSW等で動作が紛らわしいものは、○○でON（○○でOFF）などの様に注釈をつける。 |
|
|||
| 弁の制御 | 左図において電動バルブMV-A、MV-Bがある。 目的の動作 ①電動弁MV-Aを中間開度（規定開度）で止めておき、 ②同時点で電動弁MV-Bを全閉から全開にする。 ③MV-Bが全開になったら、MV-Aを中間開度から全開にする。 ④MV-Aが全開になった時点でシーケンス終了とする。 注： ①TMR-Aの設定時間は、電動弁の全閉から全開までの所要時間より短くなければならない。 ②電動弁の開度は（一般的に）時間に比例する。 回路の動作 ①押しボタンBS-Aが押されると ②電磁リレーRY-Aが動作し、自己保持する。 ③RY-Aの接点により、タイマリレーTMR-Aがカウントを開始すると同時に ④電動弁MV-Aの開指令が出力する。 ⑤TMR-Aのタイマカウントが終了すると、同"b"接点により、電動弁MV-Aの開指令が中断し、電磁リレーRY-Bが動作する。 ⑥RY-Bの接点により、電動弁MV-Bの開指令が出力する。 ⑦MV-Bが全開になると、リミットスイッチLS-Bにより、MV-Aの開指令が再出力する。 ⑧電動弁MV-Aが全開になると、リミットスイッチLS-A(b)がOFFとなり、RY-A以下の各リレーが復帰し、制御終了なる。 電動弁について ①電動弁とは、弁のにギアとモータがついており、モータの正転・逆転で弁を開閉する。 ②全開位置、全閉位置でモータを停止するためにリミットSW、トルクSWを持っている。 ③制御回路が何らの理由（故障、電源断等）でリセットしても、弁の状態は現状維持（中間開状態）であるので、制御再開時は注意を要する。 |
|
|||
| 電動機制御 |
| 自動制御の於けるセンサとは、電気・温度・圧力等の物理現象の検知する部分と、検知したデータを電気信号に変換する部分からなり、検知部より遠方にある制御回路へ渡す装置をさす。 代表的センサを以下に示す。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 温度 | ①熱電対 ゼーベック効果を利用し、温度を計測する。 熱電対に使用する金属は高価なため、計測器までの（延長）ケーブルは、安価でかつ、熱電対の起電力特性を失わない素材でできている補償導線を使用する。 保証導線にも極性がある。 ②測温抵抗対 金属の電気抵抗が温度により変化する事を利用した温度センサ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ゼーベック効果 ①２種類の金属（左記表参照）を材料とする電線の両端を接続しする。 ②両端に温度差があると起電力が生じる ③その起電力特性は組み合わせる金属により異なる。 |
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 液位 | フロート式水位計 差圧式水位計 投げ込み式水位計 |
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 圧力 | ダイヤフラム式圧力計 検知部の膜（ダイヤフラム）の圧力による変化を、歪みセンサを介して電気信号に変化させる方式。 差圧式圧力計 |
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 流量 | 差圧式流量計 配管内部にオリフィスと呼ばれる突起を設置し、前後の圧力差により、流量を計測する。 電磁流量計 超音波流量計 |
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電流・電圧 | 計器用変成器（PT,CT） |  |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電力 | 電力量計（変換器） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブール代数について | シーケンス制御回路の構成方法として、電磁リレーなどの電気機器を用いた回路の他に、 電子用品を用い、プリント基板上に配置して構成する。制御方法、コンピュータを使用する 方法などがある。 電子部品で回路を構成するには、シーケンス図では不向きである。 そこで、ＡＮＤ，ＯＲ等の条件判断回路を代数化したブール代数が使用される |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブール代数 ”＋”はOR（論理和）を表す ”・”はAND（論理積）を表す " |
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブール代数表 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブール代数とシーケンス図記号 | ブール代数とシーケンス図記号の対応例を示す |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 論理演算記号 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 戻る | 進む | 株式会社 I.T.オフィス TOPページ |
| ・商用を除き、この資料（一連のホームページ・素材）を自由に流用してかまいません。・商用を除き、このホームページへのLINKは自由に行ってかまいません。（連絡は不要です）・本資料の使用・流用に関するいかなる損害も当社は一切の責任を負いませんのでご承知下さい。・本資料の著作権は株式会社 I.T.オフィスにあります。 担当：システム技術担当 伊藤( Mail:k.itou@itoffice.jp ) |
