PLC 基礎¶

30秒まとめ¶

PLC の核心は「I/O 割付の正確な管理」と「プログラムバックアップ」。変更時は MOC（変更管理）手続きを経ること。化学プラントでは PLC プログラムの無断変更が重大事故につながるため、変更記録とテスト手順が必須。

PLC の構成¶

flowchart LR
    subgraph PLC本体
        CPU[CPU モジュール\n演算・制御]
        PSU[電源モジュール\nDC24V 供給]
        DI[DI モジュール\nデジタル入力]
        DO[DO モジュール\nデジタル出力]
        AI[AI モジュール\nアナログ入力\n4-20mA / 1-5V]
        AO[AO モジュール\nアナログ出力]
        COM[通信モジュール\nCC-Link / EtherNet]
    end

    SENSOR[センサー・スイッチ] --> DI
    DI --> CPU
    CPU --> DO
    DO --> ACTUATOR[MC・電磁弁・表示灯]
    AI --> CPU
    CPU --> AO
    AO --> CTRL[制御弁・インバータ]

モジュール	主な仕様確認ポイント
CPU	スキャンタイム・プログラムメモリ容量・バッテリー有無
DI	入力電圧（DC24V/AC100V）・点数・応答時間
DO	出力形式（リレー/トランジスタ/トライアック）・定格電流
AI	分解能（12bit/16bit）・入力範囲・チャンネル数
AO	出力範囲（4-20mA/0-10V）・分解能

I/O 割付の考え方¶

物理番号とソフトアドレスの対応¶

物理的な配線（フィールド側）
    └─ DI モジュール スロット 2、チャンネル 3
         └─ ソフトアドレス X023（三菱 MELSEC の例）
              └─ ラダープログラム内で使用

割付設計の原則¶

原則	内容
機能別グルーピング	同一ユニット・系統の I/O を連番で集める
予備点確保	各モジュールに 20% 以上の予備点を確保
安全入力は専用モジュール	安全 PLC 使用の場合は安全 I/O と通常 I/O を分離
アナログとデジタル分離	ノイズ干渉を防ぐため物理的に離して配置

ラダー基本命令¶

命令	三菱	安川	機能
常開接点読み込み	LD X0	LD I0.00	接点 ON で導通
常閉接点読み込み	LDI X1	LDNOT I0.01	接点 OFF で導通
コイル出力	OUT Y0	OUT Q0.00	コイル制御
AND 接続	AND X2	AND I0.02	直列接続
AND ブロック結合	ANB	ANDNOT	ブロック直列
OR 接続	OR X3	OR I0.03	並列接続
OR ブロック結合	ORB	—	ブロック並列
タイマ	OUT T0 K50	TIM T0 #50	5.0秒タイマ
カウンタ	OUT C0 K10	CNT C0 #10	10カウント

主要通信プロトコル¶

プロトコル	特徴	主な用途
CC-Link IE Field	1Gbps 光/電気、三菱標準	三菱 PLC 間・リモート I/O
PROFIBUS-DP	12Mbps、IEC 標準、欧州系に多い	計装機器との接続
EtherNet/IP	汎用 Ethernet ベース	上位システム（SCADA/DCS）連携
MODBUS RTU	シンプル、低速（115kbps）	計装機器との簡易接続
HART（デジタル重畳）	4-20mA にデジタル重畳	伝送器の設定・診断

プログラムバックアップとバッテリー交換¶

バックアップ手順¶

プログラミングツール（GX Works / Sysmac Studio 等）でオンライン接続
PLC からプログラムを PC に読み出し（アップロード）
プロジェクトファイルを日付付きフォルダに保存（バージョン管理）
重要設備はサーバーにも保管

バッテリーアラームは即対応

バッテリーアラームが出たら 1 週間以内に交換する。バッテリー切れはプログラム消失・設定パラメータ消失につながる。交換前に必ずバックアップを取る。

バッテリー交換サイクル目安¶

機種・タイプ	推奨交換周期
三菱 Q シリーズ	5 年または電圧低下アラーム時
三菱 iQ-R シリーズ	5 年（リチウム電池）
安川 MP シリーズ	5 年
オムロン NJ/NX	スーパーキャパシタ方式（交換不要機種もあり）

化学プラント固有：変更管理（MOC）手順¶

PLC プログラムの無断変更禁止

化学プラントでは PLC プログラムの変更が設備の安全機能に直結する。MOC（Management of Change）手続きなしの変更は厳禁。

MOC ステップ¶

flowchart TD
    A[変更要求書の起票] --> B[技術評価\nリスクアセスメント]
    B --> C[承認（電気担当・安全担当）]
    C --> D[変更前バックアップ]
    D --> E[オフライン環境でテスト]
    E --> F[本番適用（停止時間調整）]
    F --> G[動作確認テスト]
    G --> H[変更記録の更新\n図面・仕様書への反映]

変更記録：日付・変更者・変更内容・確認者を記録
現物図面への反映：ラダー変更後は展開接続図・フロー図も更新
現地確認：変更後の実機で入出力動作を点対点で確認