PLC・HMI 一体形コントローラ

PLC と HMI を一体化したコントローラは、プログラマブルコントローラと操作タッチ画面を 1 台のパネル機器にまとめます。小規模・中規模の機械では、これにより盤内の部品 1 点、両者間の配線、そして 2 つ目のパネル取付穴が不要になります。この形式が存在する理由は、見せ方の好みではなく、そこにあります。

このページの機種は画面サイズ 4.3、7、10 インチをカバーし、取付穴は 120×94 mm から 260×202 mm です。ディスクリート入出力は機種により、入力 8・出力 8 から、入力 24・出力 22 まであります。アナログ入出力、PT100 2 チャンネル、200 kHz までの高速カウント、100 kHz のパルス出力 2 チャンネルは、それを指定する機種に搭載されるため、構成は筐体に収まるかではなく、機械が何をするかで決まります。

命令セットは 2 系統あります。H シリーズは 3U 命令に、HS シリーズは 200 命令に対応します。両者は別系統であるため、一方向けに書いたプログラムは、そのまま他方へは移せません。

PLC・HMI 一体形コントローラの動作

論理部は、入力を読み、記憶したプログラムを実行し、出力を書くことを繰り返します。機械の中でこのスキャンが信頼できるのは、速度ではなく、入力と出力の絶縁によるものです。これらの機種ではすべての入出力点が光絶縁されているため、センサケーブルに乗った過渡が状態変化としてプロセッサに届くことはありません。入力は正トリガと負トリガの両方を受け付けるので、シンク形・ソース形のセンサを、インターフェースなしで接続できます。

画面は、前面に据え付けただけの表示器ではありません。プログラムが使うのと同じレジスタを読み書きするため、画面で入力した設定値は、そのまま論理が働く値になります。別のリンクを設定する必要はありません。PT100 の温度も同じ仕組みでプログラムに届くため、別のトランスミッタと別のアナログ入力を用意せずに、温度ループを本体内で閉じられます。

切り替えられる量を決めるのはリレー出力です。各点には最大電流があり、各コモン端子には、それが供給する群の最大値があり、両方が同時に効きます。個別の上限まで使う 4 点は、すでにコモンの上限に達します。誘導負荷は遮断時にサージを引くため、通常は直接ではなく、中継リレーを介して切り替えます。

適切な機種の選び方

まず画面から決めます。サイズは、一度に見せる量と、筐体にすでにある取付穴の両方で決まります。取付穴は、盤を作り直さない限り広げられないため、通常は固定の制約になります。このシリーズの取付穴寸法は上に示したとおりで、サイズ間の差は選ぶ前に確認する価値があります。

次に入出力を数えます。ディスクリート入出力は機種で選ぶため、拡張モジュールではなく、その数が品番を選びます。アナログ信号や PT100 を直接必要とする場合は、それらのチャンネルを挙げている機種に限られるため、選択肢がさらに絞られます。

続いてカウントと通信を決めます。エンコーダと位置決め軸が、高速カウントとパルス出力の要否を決めます。通信については、機種により Ethernet、USB、RS-485、RS-232 を備え、対応を記した機種は 4G または Wi-Fi に対応します。命令セットは 2 系統に分かれているため、既存プログラムの有無が、どちらの系統かを決める制約になります。

画面サイズ、入出力の数、アナログまたは PT100 の要否、カウントの要否、そして本体が何と通信する必要があるかを示せば、機種は決まります。

限界と確認事項

この機器はコントローラであり、操作インターフェースです。安全装置ではありません。公表された数値のいずれも、安全入力、二重チャンネル構成、診断カバレッジを述べていないため、非常停止、ガードインターロック、ライトカーテンは、プログラムではなく専用の安全ハードウェアで実現する必要があります。ここに挙げた EMC の数値はイミュニティのレベルであり、機能安全についての表明ではありません。

提供資料には不完全な 2 か所があり、埋めるのではなく、そのまま公開しています。HS シリーズは名前が挙がっていますが、その機種表が含まれないため、この系統の個々の形式は示していません。またプロトコルはポートと並べて列挙されるだけで、どのプロトコルがどのポートで動くかは述べられていません。既存のネットワークに接続する機械では、その対応は試運転時ではなく、注文前に確認してください。

仕様としてしばしば求められる数値のいくつかは資料になく、ここではデータ要確認として示しています。プログラム容量、停電保持時間、保護等級、動作温度、絶縁耐力です。リレー容量は、記載どおり 1 点あたりとコモンあたりの最大電流として公開しており、誘導負荷の負荷定格ではありません。

注文の前に、機種の接尾辞の意味が提供資料に定義されていない点に留意してください。特定の接尾辞が特定の理由で必要な場合は、その名称を挙げ、必要とする動作を説明してください。想定するのではなく、両者を突き合わせるためです。