自動機械・設備におけるメカトロニクスおよびシーケンス制御の基礎とその実践　＜オンラインセミナー＞

講師の言葉

　メカトロ制御とは、メカトロニクスのことを指します。メカトロニクス （Mechatronics）とは、さまざまなメカ部品や電子機器が組み込まれている機械 を制御する技術の総称です。機械を電子回路によって制御することを意味します。メカトロニクスという言葉は、日本で生み出された造語で、機械工学（メカニクス）と電子工学（エレクトロニクス、Electronics）の合成語です。“メカトロ”とはメカトロニクスを短くした表現で、“メカトロ制御”はメカトロニクスの制御技術を総称した表現になります。　本講演は、メカトロ制御に必要となる半導体センサ、メカトロセンサ、シーケンス制御、PLC制御について解説します。

　各テーマの概要は以下のようになります。 ＜テーマ１＞は、「プロローグ」と題して、信号の入力部に相当する半導体センサとメカ制御の駆動源に使用されるDCモータについて総論します。＜テーマ２＞は、「メカトロ制御の構成要素 半導体編」と題して、メカトロ制御で使用する主要な構成要素となる代表的な電子部品として半導体素子について説明します。半導体の基礎的な知識を含めながら説明します。＜テーマ３＞は、「メカトロ制御の構成要素 メカ機器編」と題して、メカトロ制御で使用する主要な駆動要素であるアクチュエータについて説明します。＜テーマ４＞は、「メカトロセンサ」と題して、半導体方式からメカ方式まで幅広く数多くあるセンサを“メカトロセンサ”と呼称し、半導体型センサとして光電センサと近接センサを、メカ方式のセンサとしてマイクロスイッチを取り上げます。 これらセンサの概要から基本構造と動作原理、代表的な特性ついて説明します。＜テーマ５＞は、「リレーシーケンス」と題して、電磁リレーを使用したリレーシー ケンスについて説明します。＜テーマ６＞は、「PLC の基礎」と題して、メカトロ制御では必要不可欠となるPLC（Programmable Logic Controller）の特徴やPLCのプログラミング方式、 PLCの基本構成について説明します。次に、PLCのプログラムを図式化したラダー図について説明し、ラダーシンボルを用いてシーケンス回路図を図式化します。最後に、PLCの入力リレーと出力リレーについて、具体的なリレー回路を例に説明します。＜テーマ７＞は、「PLCの実際」と題して、PLCで使用するラダー図（ラダープログラム）を作成します。使用するPLCの機種とプログラム作成ソフトはメーカや機種により異なりますが、基本的な作成法については大きな差異はありません。

　本講演では、汎用PLCであるOMRON社製プログラムリレーZENとZENサポートソフトを使用した例で説明します。具体的には、サポートソフトで自己保持回路とタイマを使用したタイマ回路のラダー図を作成します。次に、パソコンから PLCにラダー図を転送し、自作の「実験PLC制御ボード」を使用してメカトロ制御の模擬実験をした一つの例を紹介します。＜補足＞として、「トグルスイッチ、押しボタンスイッチ、パイロットランプ」について説明します。

　なお、PLCにはいくつかのメーカやバリエーションがあり、ラダー図作成にメーカ固有のやり方がありますが、ラダー図作成のための基本的な考え方や作成法は同じです。

　メカトロ制御が扱う分野は広範囲にわたっており、すべてを網羅することはできませんが、本講演を通して駆け足になりますが、あらたにメカトロ制御を学ぶ方々に1つのガイダンスになればと考えております。

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