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PLC配線の基礎知識:はじめてでも迷わない超入門

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)+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)

  1. 入力:スイッチやセンサーが「ON/OFF」をPLCに伝えます。
  2. 処理:PLCのCPUがラダーなどのプログラムで判断します。
  3. 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。

関連記事:
PLC入門(基礎ガイド)
PLC初心者クイック解説(信号の流れと基本演算)

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

  1. 使うセンサーが NPN か PNP かを確認。
  2. PLCの入力ユニットの COM極性(+COM/−COM) を確認。
  3. 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)

  1. NPNセンサーのとき、入力は+COM−COMどちらにしますか?
  2. 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?
  3. 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
  1. +COM(NPN=マイナス側スイッチ → プラス共通にする)
  2. ダメ(中継リレーやTRIACなどを介する)
  3. 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)

  1. 入力 → 処理 → 出力の流れを常に意識。
  2. NPN/PNP ↔ +COM/−COMを必ず一致。
  3. 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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