シーケンス制御を学ぶメリット

Necessity

必要性

中小企業には生産性を向上させる技術革新に対応した「日本のものづくり競争力」を取り戻す必要性があります。テック・アカデミアでは、このような状況を打破する 世界に誇れるシーケンス制御士の育成を行い、技術を維持・拡大するために自社のノウハウを徹底的に活用しながら、新たな教育事業として「シーケンス制御士の教育」に取り組んでいきます。この取り組みにより「新たな雇用の創出」「地域経済への貢献」「技術革新や老朽化設備の生産性向上」が可能となります。

「シーケンス制御士の教育」による新たな雇用の創出、地域経済への貢献

シーケンス制御を学ぶメリット

シーケンス制御とは、働き方の変化によって新たに発生する業務で役立つ「スキルや知識の習得」を目的に、勉強してもらう取り組みのことです。現代は「第4次産業革命」に突入しており、人間に代わってロボットに業務を任せるケースが増えると言われています。以下の業務は、その中の代表例です。

  • 商品の製造
  • 事務作業
  • 倉庫での肉体労働

業務がロボットに置き換えられると、その業務に携わっていた従業員たちは、働く場を失ってしまう恐れがあります。 しかしロボットに置き換えられたとしても、新たなロボット内のプログラムを設計する業務がでてきます。

システムの管理に携わっている従業員を取りまとめる業務

とは言ってもスキルを習得していなければ、上記のような業務をこなすことは難しいです。そこで弊社が提案する生産現場でのシーケンス制御技術によって、これらの業務に関係するスキル・知識を習得しておけば、オペレーターがシーケンスを学ぶことで、現場からの案がたくさん出てきて工場が活性化します。現場を知っている人がシーケンスを学ぶのが一番早いですし、産業の底上げにもなります。

製造業における生産設備は、生産性向上と労働環境の向上や省力化が求められ、コンピュータを含む電気制御による自動化が進められています。AI・IoT導入においてもシーケンス制御は情報のハブとなるので、連携させることで出来ることの幅は大きく広がります。テック・アカデミアではシーケンス制御を使用している身近な機械を例に、シーケンス回路の考え方やそれに使用されている機器の構造、および使い方を、わかりやすく学習していくと同時に、情報活用能力の基礎を養うことができます。Society 5.0/インダストリー4.0(第四次産業⾰命)の実現の為にもこのような教育が私たちは必要だと考えております。

2020年から小学生のプログラミング教育が必修化になりました。プログラミング教育とは、一言でいえば「情報活用能力を伸ばす教育のこと」です。文部科学省は「情報手段を適切に用いて、情報を収集・整理・比較・発信・伝達したりする力」「学習の基盤となる能力」などと定義づけている重要な教育の一環となりますので、シーケンス制御を学ぶメリットは大いにあると考えます。

テック・アカデミアではシーケンス制御をわかりやすく学習
生産現場でのシーケンス制御技術

Sequence

シーケンス制御とは

シーケンス(sequence)は「連続」「順序」「配列」などを意味し、その技術は家庭や工場などに幅広く用いられています。日本産業規格(JIS)の JIS Z 8116:1994 では、シーケンス制御を『あらかじめ定められた順序又は手続に従って制御の各段階を逐次進めていく制御方式』と定義されています。 「老朽化した設備を入れ替えたい」「手書き図面をデジタル化したい」「新たな技術開発を行いたい」等の企業の要望により、シーケンス制御技術は日本のものづくりを支える技術として発展してきました。

シーケンス制御技術は日本のものづくりを支える技術として発展

Relay Sequence Control

リレーシーケンス制御とPLC制御

リレーシーケンス制御とは、電気信号を機械的な動作に変えて、接点を閉じたり開いたりする電気制御機器であり、「電磁リレー」などの部品をスイッチとして使用し、電気回路のON/OFFの切り替えを行うシーケンス制御です。 電磁リレー、入力信号を受け取り、次の機器へ出力信号を伝える電子機器です。

表現方法としてシーケンス図が用いられています。負荷容量が大きいことや電気的ノイズに安定なことなどから、電動機の制御に応用されました。電磁リレーという電気信号を機械的な動きに変換する装置を使い、直接操作するには危険性の高い大きな電気を遠隔から危険性の少ない小さな電気で制御する事がリレーシーケンスです。家電製品から産業機械、鉄道まで電気を使った機械・装置にはほとんど使用されています。

また、PLCとは「プログラマブル・ロジック・コントローラ」の頭文字の略でリレーシーケンスと同じように機械装置を制御するものです。リレー回路の代替装置として開発された制御装置で、工場などの自動機械の制御に使われるほか、エレベーター・自動ドア・ボイラー・テーマパークの各種アトラクションなど、身近な機械の制御にも使用されています。PLCの取り扱いは情報処理技術の分野というよりは、どちらかというと電気工事士などの電気技術者の領域です。

リレーシーケンスとの違いは、リレーシーケンスは電磁リレーという装置をいくつも使って制御しますが、PLCは一つの装置であらゆる制御が可能になります。コンピューターの発展に伴い、PLC制御も発展して高度になっております。

Ladder Language

ラダー言語とは

ラダー・ロジックまたはラダー言語は論理回路を記述するための手法で、現在多くのプログラマブルロジックコントローラ(PLC)で採用されているプログラム言語です。ラダー図という場合もあります。本来は、リレーによる論理回路を記述するために考案されたものです。ラダーという名前は、この言語のプログラムが2本の並行するレール(母線)とその間に渡されるラングによって梯子(ラダー)のように見えることに由来しています。ラダー言語はハードウェア記述言語とは別のものと扱われています。

ラダー・ロジックで書かれたプログラムはリレーを使った回路と等価です。このため、様々なエンジニアや技術者が新たなトレーニングを受けなくても理解・利用しやすいという点で優れている言語という事です。

ラダー・ロジックはプロセス制御やファクトリーオートメーションでシーケンス制御などで使われるPLCのプログラミングに広く使用されています。またラダー・ロジックは単純です。クリティカルな制御が求められるシステム、あるいは旧来のリレーと実配線による回路の置き換えにも利用されています。PLCは近年高機能化の一途をたどっており、非常に複雑なオートメーションシステムで使われるようになりました。

ほとんどのPLCメーカーが自社用のラダー・ロジック用のプログラミングツールを提供しています。通常はメーカーが異なれば完全な互換性はありません。1つの言語というよりは、互いにかなり似たプログラミング言語群といえます。同じシリーズのPLCであっても型番が違えば記述方法が異なる、といったこともあるので、プログラムの移植は一筋縄ではいかないのです。

ラダー・ロジックは手続き型言語というよりは、ルールベースの言語と言えます。ラダー中の「ラング」がルールです。ラング内のリレー各種のデバイス(ルール)は同時に、即時に「実行」されます。PLC内部に実装されている場合は、通常これらのルールはソフトウェアによってシーケンシャルに(順番に)無限ループで実行されます。実行速度が充分に速ければこの同時性、即時性があるといえます。ただし、実際にPLCを使うときは、ラングの実行順序による制限を知っていなければならない場合もあります。

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ラダー・ロジックまたはラダー言語は論理回路を記述するための手法
PLCのプログラミングに広く使用されるラダー言語
テック・アカデミアで学ぶSequence技術
テック・アカデミアではシーケンス技術士を育成しています

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