PLCの配線でいちばん大事なのは、「入力 → 処理 → 出力」の流れと、NPN/PNP(シンク/ソース)と+COM/−COMの対応をおさえることです。専門用語は初出でかんたんに解説します。
※ 機種ごとに仕様が異なります。実配線の前に、必ずお使いのPLCの取扱説明書(I/O仕様)を確認してください。
1. 全体の流れ(まず全景)
- 入力:スイッチやセンサーが「ON/OFF」をPLCに伝えます。
- 処理:PLCのCPUがラダーなどのプログラムで判断します。
- 出力:ランプ・ソレノイド・モータなどの機器を動かします。
COM(コモン)は「たくさんの配線をまとめる共通の玄関」です。入力側・出力側のどちらにもあり、どちらを共通にするか(+COM or −COM)で配線が決まります。
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2. 用語の超かんたん整理(1分)
- NPN(エヌピーエヌ)=シンク
- ざっくり「マイナス側をスイッチするタイプ」。
- PNP(ピ-エヌピ-)=ソース
- ざっくり「プラス側をスイッチするタイプ」。
- +COM/−COM
- どの線を「共通」にするか。+COMはプラスを共通、−COMはマイナスを共通にします。
対応の原則: NPNセンサー → +COM の入力、PNPセンサー → −COM の入力。
3. 入力配線:+COMと−COMはこう選ぶ
- 使うセンサーが NPN か PNP かを確認。
- PLCの入力ユニットの COM極性(+COM/−COM) を確認。
- センサーの極性とCOMを一致させる(原則:NPN→+COM、PNP→−COM)。
よくある失敗(開いて確認)
- NPNセンサーを−COMに、PNPセンサーを+COMに誤接続 → 「常時ONになる/反応しない」。
- 入力ユニットのCOMが内部で短絡されているのに、NPNとPNPを混在させようとして動かない。
3.1 NPNとPNPの混在はできる?
- COMが内部短絡されていない(グループ独立)タイプなら、同一ユニット内で混在できる機種もあります。
- COMが全点で短絡されているタイプは混在不可。ユニットを分けるなどの設計が必要です。
※ 必ず機種のマニュアルの「入力回路・COMの仕様」を確認してください。
3.2 2線式センサー(例外)
- 直流2線式はNPN/PNPの区別がない場合があります(無極性)。
- 残留電圧で誤動作することがあるため、PLC入力のしきい値を要確認。
4. 出力配線:リレー/トランジスタ/TRIACの選び方
方式 | 得意 | 苦手 | 向いている場面 | NG例 |
---|---|---|---|---|
リレー出力 | AC/DCどちらも可、電流が大きい、絶縁が取りやすい | 応答が遅い、機械接点の寿命がある | AC負荷・大電流・電源の種類が混在する現場 | — |
トランジスタ出力 | DC専用、高速、長寿命、小型 | 電流容量は小さめ、ACは不可 | ソレノイドなどDC負荷、高速応答が必要な箇所 | AC負荷を直接駆動(中継リレーを介す) |
TRIAC出力 | AC専用の無接点出力 | DC不可、条件によりリーク電流に注意 | ACランプやヒータなど | DC負荷の駆動 |
判断のコツ:「DCで速さ重視 → トランジスタ」「AC・大電流 → リレー(またはTRIAC)」。
5. 安全とトラブル防止チェックリスト
- センサーのNPN/PNPと入力の+COM/−COMは一致しているか。
- 入力ユニットのCOM内部短絡の有無を把握しているか(混在の可否)。
- 2線式センサーは残留電圧と入力しきい値を確認したか。
- 誘導性負荷(リレー・ソレノイド・モータ)にサージ対策(ダイオード/ツェナー/バリスタ等)を入れたか。
- トランジスタ出力でAC負荷を直駆動していないか(中継リレーを介す)。
- 外部安全回路や非常停止系を別系統で用意したか。
- 機種マニュアルのI/O仕様・定格を必ず確認したか。
- 現場へ渡す前にテスターで導通・電圧を実測したか。
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6. 30秒ミニテスト(理解確認)
- NPNセンサーのとき、入力は+COMと−COMどちらにしますか?
- トランジスタ出力でAC負荷を直駆動しても大丈夫ですか?
- 入力ユニットのCOMが内部で短絡されている場合、NPNとPNPの混在は可能ですか?
答え
- +COM(NPN=マイナス側スイッチ → プラス共通にする)
- ダメ(中継リレーやTRIACなどを介する)
- 不可(ユニット分け等が必要。機種仕様を確認)
7. よくある質問(FAQ)
Q1. まず何から確認すればいい?
センサーがNPN/PNPのどちらか、入力ユニットのCOM極性は何かを確認し、一致させるのが第一歩です。
Q2. 「配線図の記号」が分かりません。
まずはPLCがどう動くか、入力・出力の役割をざっくり理解すると、記号も読みやすくなります。
シーケンスや基本動作がよく分からない場合は、こちらの「初心者クイック解説」で流れを押さえておくと安心です。
→ PLC初心者クイック解説
Q3. 2線式センサーはNPN/PNPどちらですか?
直流2線式はNPN/PNPの区別がないタイプがあります。残留電圧やPLCの入力しきい値に注意してください。
8. まとめ(今日覚えるのはこの3つだけ)
- 入力 → 処理 → 出力の流れを常に意識。
- NPN/PNP ↔ +COM/−COMを必ず一致。
- 出力はDC高速=トランジスタ/AC・大電流=リレーが基本。
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