メルマガ

温度コントローラとマイクロPLCを使用し小規模な自動化プロジェクトを加速 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

このメールがご覧になれない方はこちらをクリック
マルツ最新情報
マルツオンライン(マルツエレック株式会社)
 
MAIL MAGAGINE

No. 1967 2025. 1. 28
温度コントローラとマイクロPLCを使用し小規模な自動化プロジェクトを加速 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
マルツの技術情報
センサーレス温度制御回路 【LP65:駆動回路編】
温度コントローラとマイクロPLCを使用し小規模な自動化プロジェクトを加速 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、多くの産業プロセスにおいて重要な役割である温度を管理する温度コントローラについて、オムロン社の製品を取り上げて解説した記事をご紹介します。

温度コントローラとマイクロPLCを使用し小規模な自動化プロジェクトを加速

 産業用途において温度管理は非常に重要ですが、シンプルな温度コントローラと小型のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)だけで、ほとんどの要求を満足させることができます。

 温度の制御は、設定温度に合わせてヒーターをON/OFFするオン/オフ制御が一般的ですが、より精度を求める場合にはサイクル制御や位相制御が使用されます。

 サイクル制御はヒーターの出力を一定の短い周期でON/OFFすることで、温度を制御します。ON/OFFの制御にSSRを用いたゼロクロス制御にするとさらに高精度に温度を制御でき、ノイズの発生も抑えることができます。

 位相制御は、内部演算を行って半サイクルごとに導通角を調整して電力を連続的に制御する方式で、電力をほぼ連続的に制御できます。温度の制御としては最も優れていますが、回路が複雑なため高価になり、高周波ノイズや高調波電流を発生しやすいというデメリットもあります。

 PID制御を温度コントローラと組み合わせると、きめ細かな制御ができます。ただし、現在値(PV:Process Value)を目標値(SV:Set Point Value)に迅速に近づけるか、時間はかかってもオーバーシュートを最小限に抑えるかというトレードオフが必要になります。PVの変化に対する応答を優先させると、SVの立ち上がり性能が悪くなります。

 これに対応するため、オムロン社では従来のPID制御にフィードフォワード制御を加えた2自由度PID(2-PID)と呼ばれるアルゴリズムを開発しました。これにより、目標値への追従性と外乱抑制性能を同時に向上させることができます。

 【アプリケーションラボ】では、産業プロセスにおいて重要な要素である温度制御の役割や制御方式などについて解説した後、オムロン社の温度制御コントローラを紹介しています。

 オムロン社は、単相および3相電源用のヒータコントローラ、高度な制御アルゴリズムを備えたヒータコントローラ、小規模~中規模の自動化向けのPLCなど様々な製品をラインナップしています。

単相電力調整器(スクリューレスクランプ端子)【G3PW-A245EU-S】
・単価:¥42,185(税込)
 G3PWコントローラは高精度な温度制御が可能な単相電力調整器で、位相制御、最適サイクル制御、オン/オフ制御など、複数の制御モードを選択できます。設定値や出力量をデジタルで表示し、RS-485を利用して出力量の設定や負荷電流のモニタリングが可能です。
【G3PW-A245EU-Sの仕様】
・電源電圧:AC100~240V
・消費電力:最大5.9W
・負荷電流範囲:1~45A
・制御点数:2チャンネル
・動作温度範囲:-15~+55℃
・サイズ:188×70×156mm

多点パワーコントローラ【G3ZA-4H203-FLK-UTU】
・単価:¥233,659(税込)
 G3ZAコントローラは、最適サイクル制御により高精度の温度制御ができる多点パワーコントローラです。ゼロクロス機能付きSSRと組み合わせるとノイズの少ない電力制御が可能で、複数のSSRを制御できます。RS-485通信を利用して、出力量の設定やヒーターの断線検知が可能です。さらに、ランプヒーター用のソフトスタート機能や三相ヒータに対応した最適サイクル制御機能があります。
【G3ZA-4H203-FLK-UTUの仕様】
・電源電圧:AC100~240V
・消費電力:最大5.9W
・制御点数:最大4台のSSR
・動作温度範囲:-10~+55℃
・サイズ:78×45×111mm

モジュール型温度コントローラ【EJ1N-TC4A-QQ】
・単価:¥177,980(税込)
 EJ1N-TC4A-QQは、熱電対、白金測温抵抗体、非接触温度センサ、アナログ入力に対応したモジュール型温度調節計です。ON/OFF制御や2自由度PID制御(オートチューニング、セルフチューニング)に対応しています。RS-485通信を利用して、出力量の設定やヒータ断線検知が可能です。

【EJ1N-TC4A-QQの仕様】
・電源電圧:DC24V
・消費電力:最大3W
・入力点数:4点
・制御出力:電圧出力(SSR駆動用)4点
・サンプリング周期:250ms
・動作温度範囲:-10~+55℃
・サイズ:90×31×111mm

デジタル温度調節器【E5CC-QX3A5M-003】
・単価:¥104,747(税込)
 E5CC-QX3A5M-003は、ON/OFF制御や2自由度PID制御が可能なデジタル温度調節器で、熱電対、白金測温抵抗体、非接触温度センサ、アナログ入力に対応しています。視認性の高い11セグメントデジタル表示および単発光表示で、RS-485による出力量の設定やヒータ断線検知が可能です。
【E5CC-QX3A5M-003の仕様】
・電源電圧:AC100~240V、50/60Hz
・消費電力:6.5W以下
・入力点数:1点
・制御出力:SSR駆動用電圧出力、補助出力3点
・サンプリング周期:50ms
・動作温度範囲:-10~+55℃
・サイズ:48×48×73mm


 マルツエレックオンラインでは、オムロン社の製品をわかりやすく検索できるように分類したWebページを公開しています。オムロン社の製品をご購入いただく際の参考にしていただければ幸いです。
【マルツの技術情報】
マルツエレックは回路設計のご要望にお応えします
センサーレス温度制御回路 【LP65:駆動回路編】

 温度センサーを使用せず、ペルチェ素子の入力電圧及び入力電流から対象となる温度を推定し、温度を制御する回路を製作しました。 筐体内の水溶液を介して対象物を加熱する場合には事前に熱伝導率を考慮に入れて温度制御を行います。

 資料のダウンロードはこちらから。 その他の技術情報一覧はこちらをご覧ください。回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。
【マルツのお役立ちサービスのご案内】
ご指定いただいた期日にお客様が必要とする部品を納品いたします
「数か月先に生産する予定があるが、今は在庫をかかえたくない」といったお客様のお悩みはマルツエレックが解決いたします。

マルツ法人営業部でお客様の在庫を責任をもって保管し、ご指定いただいた期日に納品いたします。下記よりお申し込みください。折り返し担当者がご連絡いたします。
商品特集コーナー
技術情報、セール情報など
最新情報発信中!
カートに入れっぱなしの商品
買い忘れございませんか?

・このメールはメールニュース購読をお申し込みいただいた方に配信しております。購読解除はこちらから。
・個人情報の取扱についてはプライバシーポリシーをご覧ください。
・本メールアドレスは送信専用です。お問合わせは下記よりお願いします。
 お問合わせフォーム | お問合わせダイヤル: 03-6803-0209 9:00~12:00,13:00~17:00 月~金 (祝祭日除く)

マルツエレック株式会社
Copyright(C) Marutsuelec Co.,Ltd. All Rights Reserved

ページトップへ