PLC設計と制御盤設計の基本

PLC設計の基本フロー：5つのステップ

各ステップは本文で「要点 → チェック → NG/是正」の順に説明し、最後に到達点（成果物）を明記します。

ステップ1〜3：PLC選定までのハードウェア設計

要求仕様の定義（境界・安全・環境）

• ヒアリング：目的・タクト・品質・例外時の振る舞い
• 安全：非常停止・インターロック・カテゴリ判断の前提
• 保全：交換スペース・銘板/マニュアル・点検周期

NG→是正：口約束のみ → 版管理された仕様書（v1）に落とし、担当者合意を残す。

I/Oリストの作成（命名・コメント・余白）

• タグ命名規約（例：機能-場所-番号）
• HMI警報文言＝I/Oコメント＝図面注記
• 拡張余地（10–20%の空き）を確保

NG→是正：俗称/冗長な文言 → 名詞先行の短文へ（例：異常：扉開放）。

PLC機種の選定（性能×コスト×拡張）

• HMI/上位/周辺との通信要件
• 将来増設のシナリオ（拡張点数・空きスロット）
• ノイズ源（インバータ等）近傍での信頼性

見落としやすい：最安重視で通信や拡張が詰む → 初期＋増設の総コストで判断。

参考ページ
→PLCの価格相場と選定時に本当に注意すべきこと

ステップ4：PLC制御盤の回路設計と盤内レイアウト

回路設計の基本

• 電源：主電源→保護→ノイズフィルタ→電源装置
• 入力：NPN/PNP、+COM/−COM整合、ノイズ・サージ対策
• 出力：リレー/トランジスタ/SSR選択、逆起電力対策（ダイオード/CR）

チェック（回路）：保護素子／配線断面積／遮断器容量／試験方法の明記

参考ページ
→ソリッドステートリレー(SSR)とは

盤内レイアウトの原則

• AC/DC分離、入出力ラインの分離
• フィルタ一次/二次は別経路・接地は最短
• 配線動線・放熱・端子アクセス性（余長・ラベル）

チェック（レイアウト）：一次二次分離／交差は直角／放熱設計／作業空間

ステップ5：ラダープログラムのソフトウェア設計

“読める”を前提に組む

• 機能単位のモジュール化（起動/停止/アラーム）
• I/Oリストとコメント・銘板文言を同期
• 非常停止・安全回路の優先制御と監視

トレーサビリティ設計

• HMI警報文言＝I/Oコメント＝図面注記
• 配線端子表 ↔ ラダーのタグを相互参照
• 改造時に差分が追える階層・番号規則

良い設計は『読める』プログラムから

“動く”だけでは保全できません。第三者が素早く理解できる可読性は、障害復旧や改造のMTTR短縮に直結します。I/O・HMI・ラダー・図面の一貫した言語を設計段階から用意します。

FAQ：よくある失敗と対策

Q. ノイズフィルタの一次/二次を同じダクトで束ねてもいい？
A. おすすめしません。一次/二次は別経路・最短・交差は直角が原則です。

Q. 動力線と信号線の距離や交差のコツは？
A. できるだけ距離をとり、交差は直角に。必要に応じて遮蔽ケーブルを検討します。

Q. I/O点数の余裕はどのくらい？
A. 10–20%の空きを推奨。将来増設や仕様変更に備えます。