リレーを使ったシーケンス制御:シーケンス制御の基礎知識2

シーケンス制御の基礎知識

更新日:2019年8月23日(初回投稿)
著者:武永制御 代表 武永 行正

前回は、シーケンス制御の概要を紹介しました。今回は、リレーを使ったシーケンス制御を解説します。リレーは、コイル(電磁石)を使って接点を開閉する電気部品です。リレーを用いることで、複雑なシーケンス制御を容易に実現できます。

1. リレーの使い方

リレーの内部は、コイルと接点で構成されています。コイルに電流を流すと、接点が磁力によって引っ張られ、物理的に開閉動作を行います(図1)。

図1:リレーの動作

図1:リレーの動作

リレー接点の構造には、a接点とb接点があります。a接点は、コイルに電流を流し、接点がONになったときにつながる接点です。これに対し、b接点は通常OFFにした状態で、コイルに電流を流し、接点がONになったとき離れる接点です。接点は磁力によって引っ張られてONになります。しかし、コイルに電流を流していないときは、ばねにより反対側に戻されます。この戻された側がb接点です。

図1を見ると、接点には、aとbとcという部分があります。a接点はc-a間です。また、b接点はc-b間です。a-b間のような使い方は、通常しません。a接点として使うには、cの部分とaの部分に配線作業を行います。ただし、直接この部分に配線するわけではありません。実際に配線する部分はリレーの外部にあり、一般的にはソケットを使います。ソケットには端子ねじが付いていて、リレー接点やコイルに対してねじ止めでき、取り外しも可能です。ソケットの端子台の並びは、基本的にどのメーカも共通です(図2)。

図2:4接点仕様のソケット配線図

図2:4接点仕様のソケット配線図

実際のリレーの回路図を見てみましょう。

図3:回路図1

図3:回路図1

図3の回路では、電源に交流電源を使っています。押しボタンを押すと、リレーに電流が流れ、リレーがONになります。リレーがONになるとリレー接点もONになるので、電球にも電流が流れ、点灯します。読者の中には、リレーを使わずに、押しボタンだけで電球をONにすればいいのでは、と思った人もいるのではないでしょうか。そのとおりです。この回路の場合、押しボタンだけで動作させることが可能です。では、次の回路はどうでしょうか?

図4:回路図2

図4:回路図2

図4の回路では、電球がLEDに変更されています。LEDは交流では点灯しません。電源電圧も異なるので、押しボタンでLEDに直接電流を流すとLEDは破損します。そこで、リレーを使います。リレー接点を使い、直流電流を流すことで、LEDは点灯します。このように、制御側の電源と、動作側の電源の種類が違う場合、リレーを使い、中継して動作できます。実際、PLCからの出力信号は小さいため、大型モータなどは動作できません。

2. 自己保持

自己保持は、リレー接点を使って同じリレーのコイルに電流を流し続けることをいいます。以下の回路図を使って説明します。後に、複数のリレーが登場するので、リレーには、CR1のように番号が振られています。

図5:回路図3

図5:回路図3

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3. リレーで制御する

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