PLC
PLCとは
PLC（プログラマブルロジックコントローラ）は、1968年にアメリカの自動車メーカーであるゼネラルモーターズ（GM）の要求によって誕生しました。それ以前の主流だった「リレー制御」が抱えていた配線変更の煩雑さやコストの課題を、コンピュータ技術を用いてソフト化・プログラム化することで劇的に解決しました
PLC誕生の背景と歴史
PLCリリース年表 （国内主要PLCメーカ）
リレー制御からソフト制御へ
PLCが登場する前はリレー回路と言われる電気配線で制御を行っていました。リレー回路は配線が煩雑で、配線変更が困難でした。また、リレー回路は故障しやすく、保守が困難でした。
この問題を解決するために1968年にGMは「配線変更なしでロジックを切り替えられる装置」の仕様を公開しました。この要求に応え、1969年にディック・モーリーらが設立したModicon社（現シュナイダーエレクトリック）が、世界初の商用PLC「Modicon 084」を開発しました。
リレー回路に代わりラダー図が使用されるようになり、リレー回路をシンプルに表現するための画面上でロジックを直感的に組むことができるようになりました。
日本では1972年にオムロンが「SYSMAC」という名称でPLCを市場に投入しました。このPLCは日本では初めての商用PLCであり、日本の産業界に大きな影響を与えました。その後三菱電機などが参入し、PLCの市場は大きく発展しました。
1990年代
FA(ファクトリーオートメーション)の分野では、PLCが主流となりました。
PLCはFAの分野では、コストが低く、性能が高く、保守が容易であるため、主流となりサーボ、インバータ、タッチパネルとの連携が進みました。
2000年代
Ethernetが普及し、PLCのネットワーク化が進みました。PLC同士だけでなくPCやSCADAやMESとの接続が必要になってきました。
2010年代
PLCの性能が向上したことで複雑な制御が可能になり、IoT、Industry 4.0、スマートファクトリー等がキーワードとなりOPC UA、データベース、クラウドへの対応が進められました。
メーカー別PLCの特徴
三菱電機
自動車、食品、半導体、インフラなど多岐にわたって導入されています。
主力機種
iQ-Rシリーズ : 上位機種
iQ-Fシリーズ : 中小規模向け
Qシリーズ、Aシリーズ : 古い設備で動いている
モジュール
アナログ、モーション、シリアル、CC-Link、EtherNet/IP、Modbus、高速カウンタ、温調など多岐にわたって提供されています。
特徴
サーボとの親和性が高い
機種が多く、選択性が高いが混乱しやすい
学習資料が多く、教育サポートが充実している
保守部品が入手しやすい
通信はやや苦手（面倒）
オムロン
自動車、食品、半導体、インフラなど多岐にわたって導入されています。
主力機種
NX/NJシリーズ : 上位機種
CS/CJシリーズ : 旧シリーズ
モジュール
アナログ、モーション、シリアル、EtherCAT、EtherNet/IP、Modbus、高速カウンタ、温調など多岐にわたって提供されています。
特徴
EtherCATで接続するサーボとの親和性が高く、同期制御が得意
EtherCATでの接続が強く、ヨーロッパ系機器との連携が得意
開発環境がNX/NJシリーズとCJ/CSシリーズで異なる
NX/NJシリーズはIEC61131-3で開発するため学習が必要
センサとの親和性が高い
キーエンス
自動車、食品、半導体、インフラなど多岐にわたって導入されています。
主力機種
KV-Xシリーズ : 上位機種 (IEC61131-3準拠)
KV-8000シリーズ : 上位機種
モジュール
アナログ、モーション、シリアル、EtherCAT、CC-link IE、EtherNet/IP、高速カウンタ、温調など多岐にわたって提供されています。
特徴
処理速度が高速
データ収集に強い
ネットワークに強い
画像処理、レーザー変位計などのセンサとの親和性が高い
開発環境がUIがシンプルで分かりやすい
サポートが手厚い
メーカー別PLCの比較
| 項目 | 三菱 | オムロン | キーエンス |
|---|---|---|---|
| 古い設備対応 | ◎ | ◎ | △ |
| モーション制御 | ○ | ◎ | ○ |
| EtherCAT | △ | ◎ | ○ |
| CC-Link | ◎ | △ | ○ |
| 高速処理 | ○ | ○ | ◎ |
| 通信の柔軟性 | ○ | ◎ | ◎ |
| センサ連携 | ○ | ◎ | ◎ |
| 保守部品入手 | ◎ | ○ | ○ |
| 学習資料の多さ | ◎ | ○ | △ |
今後の動向
ネットワーク化が進み、
- EtherNet/IP
- EtherCAT
- OPC UA
- MQTT
- DataBase
- Python連携
- AIの活用
が重要な技術となってきます。
総括
PLCはメーカーによって特徴があり、選択する際はメーカーの特徴を理解して、今後の動向を考えて選択する必要があります。
三菱 : 古い設備対応に強く、モーション制御に強いです。
オムロン : EtherCATで接続するサーボとの親和性が高く、同期制御が得意です。
キーエンス : 高速処理やネットワークに強く、センサ連携に強いです。