PLCの分類・応用・開発について

著者: PLC-Supply

2024-01-02

1. I/O点数による分類
PLCの入出力点数は、PLCが外部からの入力信号を何点受信でき、外部に送信できる出力信号が何点あるのかを表します。実際にはPLCの入出力端子数です。 PLCは入出力点数に応じてマイクロコンピュータ（入出力点数64点以下、メモリ容量256B～1KB）と小型コンピュータ（入出力点数65～128点、メモリ容量）に分けられます。容量1～3.6KB）、中型コンピュータ（I/O点数129～512点、メモリ容量3.6～13KB）、メインフレームコンピュータ（I/O点数513～896点、メモリ容量13KB）、スーパーコンピュータ（I/O点数896点以上、メモリ容量13KB以上）一般に PLC の点数が多いほど機能も強化されます。

上記の分割はそれほど厳密ではなく、静的でもありません。 PLCの発展に伴い、部門基準も変更されます。

2. 構造形式による分類
(1) 統合PLC

一般的なマイコンやミニコンピュータは一体構造のものがほとんどです。この構造のPLCは、電源、CPU、I/Oコンポーネントがすべてボックス内に集中しており、一部はすべてプリント基板に実装されています。図 1-2 に示す Siemens の S7-200PLC は、一体型 PLC です。

(2) テンプレートPLC
各部分は、電源テンプレート、CPU テンプレート、入力テンプレート、出力テンプレート、その他のインテリジェントテンプレートなどの個別のテンプレートを使用して設定されます。 S7-300 PLC にはシリアル接続があり、ベースプレートがありません。各モジュールはラック (レール) に設置され、モジュール間はバックプレーンバスを介して接続されます。この PLC 構造は、柔軟な構成、便利な装備、簡単なメンテナンス、簡単な拡張を備えています。制御要件に応じて必要なテンプレートを柔軟に構成し、機能の異なるさまざまな制御システムを構築できます。テンプレートPLCのデメリットは、構造が複雑で容量が大きく、プラグインが多いためコストが高くなる点です。 S7-300 PLC には多くの種類があります。

3． PLCの適用範囲
PLC 制御技術は、今日世界の先進レベルの電気制御技術を代表しています。コンピュータ支援設計および製造 (CAD/CAM) および産業用ロボットと並ぶ産業オートメーションの 3 本柱の 1 つです。

PLCは汎用産業用コントローラーとしてあらゆる産業分野でご利用いただけます。現在、PLCは機械、自動車、冶金、石油、化学工業、軽工業、繊維、輸送、電力、電気通信、鉱業、建材、食品、製紙、軍事産業などのさまざまな分野に広く応用され、成功しています。国内外の家電製品に広く普及し、技術的、経済的に多大な利益をもたらしました。

4. PLCの開発動向

(1) シリアライズとテンプレート化

PLC を製造するほぼすべてのメーカーは独自の製品シリーズを持っており、同じシリーズの製品命令は上位互換性があり、機器の容量を拡張し、新モデルの普及と使用に対応します。独自の製品シリーズを形成し、他の PLC メーカーと競合するには、システム構成をより柔軟で便利にするためのさまざまなテンプレートを開発する必要があります。一般的な PLC は、メインテンプレート、拡張テンプレート、I/O テンプレート、およびさまざまなインテリジェントテンプレートに分けることができます。各テンプレートのサイズは小さく、相互に接続しやすく、使いやすく、多用途です。

(2) ミニコンピュータの機能強化
プログラマブルコントローラの出現以来、小型コンピュータの開発速度は中型および大型 PLC の開発速度よりもはるかに速くなりました。マイクロエレクトロニクス技術のさらなる発展に伴い、PLC の構造はよりコンパクトになり、サイズが小さくなり、設置や使用がより便利になります。手のひらサイズの小型機械もあり、メカトロニクス製品を簡単に作ることができます。一部のミニコンピューターの I/O は、ユーザーがポイントごとに構成、交換、または修理できます。小型コンピュータの多くは、スイッチング入出力だけでなく、アナログ入出力、高速カウンタ、高速ダイレクト出力、PWM出力などを備えています。ミニコンピュータは一般的に通信機能を備えており、インターネット上で動作することができます。

(3) 高速・高機能・大容量の中・大型コンピュータ
現在、中型および大型コンピュータに対するデータ処理速度に対する要求はますます高くなっています。オムロンのCVシリーズの各基本命令のスキャンタイムは0.125マイクロ秒です。 SIEMENS の TI555 は複数のマイクロプロセッサを使用しており、各基本命令のスキャン時間は 0.068 マイクロ秒です。
いわゆる高機能とは、関数演算と浮動小数点演算、データ処理とワードプロセッシング、キューとマトリックス演算、PID 演算と進みと遅れの補償、マルチセグメントの傾き曲線の生成、処方、公式、バッチ処理を備えたアラームテンプレートを指します。、メニューの組み合わせ。故障検索、自己診断などの機能。
オムロン製シーケンサ CV シリーズのメモリ容量は、ユーザメモリ容量が 64K ワード、データメモリ容量が 24K ワード、ファイルメモリ容量が 1M ワードです。

(4) 低コスト
新しいデバイスの継続的な出現と主要コンポーネントのコストの継続的な低下により、人々は PLC の機能を大幅に向上させると同時に、PLC のコストも大幅に削減してきました。同時に、継続的な価格低下により、PLC はリレーの実質的な代替品となりました。

(5) 多機能
PLCは、さまざまな制御ニーズに対応するために機能を強化し続けています。同時に、コンピューティングおよび処理機能のさらなる向上により、PLC は管理および監視用のコンピュータに取って代わることが可能になります。インテリジェント I/O コンポーネントも、さまざまな特殊なタスク (位置制御、温度制御、割り込み制御、PID 調整、リモート通信、オーディオ出力など) を完了するためにさらに開発されます。