ロボット-PLC基礎知識 スマートファクトリー構築の初歩

PLC（シーケンサ）はどうなっていくのか 現在の機能から見た未来 ロボット制御や FA 機器の制御には、もはやなくてはならない存在となった PLC （シーケンサ）ですが、有している機能は数年前よりも格段に多くなりました。 様々なメーカーが画期的な機能を追加した PLC を開発し、それが普及していく過 程では今までの FA 制御では考えられなかったような効率化や高機能化が実現し ています。 今後、こうした流れは加速の一途を辿っていくと考えられますが、その方向性は どこへ向かっていくのでしょうか？これからは、PLC 発展の方向性を掴み、新技 術を取り入れていくことで高機能化に乗り遅れないことが重要です。株式会社FA プロダクツが、PLC を使用して装置を開発している SIer の立場から解説させてい ただきます。 目次 １．現在の PLC はこんな機能を持っている （1）接点の入出力機能 （2）アナログ信号の入出力機能 （3）表示器（HMI）との連携 （4）産業用ネットワークへの接続 ２．今後、PLC の機能はどのような方向性で発展するのか？ （1）C＋＋や python など PC 系のプログラミング 言語との連携 （2）SCADA などの中央監視装置への直接接続 （3）エッジコンピューティングに対応する ３．制御盤の高機能化は制御盤製作サイドにも有利になる （1）制御盤の製作メーカーの大半は中小企業 （2）盤のモジュール化や分担製造がおこなわれる？ 2 © 2025 FA Products Inc.

１．現在の PLC はこんな機能を持っている 現在、PLC が持っている機能について改めておさらいします。 （１）接点の入出力機能 PLC が登場した初期から搭載されている最も基本的な機能です。リレー回路で作 成していた制御盤の制御を PLC の CPU にラダーロジックを読み込むことで、リ レーは PLC への条件としての接点入力と、演算結果の接点出力のみとなり、リ レーの個数は大きく減り、それに伴う配線作業が大きく減りました。また、ラ ダー図はローダを用いて簡単に書き換えを行うことができ、配線変更を行う必要 のある今までのリレー回路の回路変更から劇的に省力化が図れました。 （２）アナログ信号の入出力機能 接点の入出力よりもさらに高度な制御を行うために、現在の状態を数値的に入出 力する必要が出てきました。4-20mADC や 1-5VDC と言った直流電気信号をデジ タル回路に変換し、現在の状態を計測器から PLC に入力することで、現在の水位 や温度がどのような状態なのかということを具体的に制御することができるよう になります。モータの出力をどれくらいにするという指令も PLC から出力できる ようになりました。これにより、希望する温度に一定とするために、現在温度を 見ながらボイラの出力を調整したりするような高度な PID 制御も可能となります。 3 © 2025 FA Products Inc.

（３）表示器（HMI）との連携 タッチ操作で PLC に指令を出したり PLC に入力されている信号の状態を表示し たりする表示器（HMI）との連携により、今までの制御盤よりもよりユーザフレ ンドリーになりました。RS232C などのシリアル通信での HMI と PLC が接続さ れることで、FA 機器がより使いやすくなりました。HMI の表示項目の変更も、 PLC のようにローダを用いれば簡単に変更することが可能であり、使いやすく、 メンテナンスも簡単ということで「PLC＋HMI」の構成は爆発的に普及していき ました。 （４）産業用ネットワークへの接続 様々なメーカーの PLC が販売されていますが、それぞれの規格がバラバラだと機 器同士の連携を行いたい場合に非常に困ってしまいます。旧来の接点とアナログ 信号でのやり取りであれば、構成がシンプルですが、取り合う信号が大量にある と配線作業が大変になっていきます。そんな時にネットワーク用のケーブル一本 で多くの信号を同時に送受信ができる産業用ネットワークへの接続が近年一般的 になってきています。 産業用ネットワークはメーカーの異なる PLC をネットワークで接続するための ネットワーク規格で、FL-net や CC-linkIE など三菱やシーメンスなど主要な PLC メーカーが主体となって規格を作っています。 PLC 同士がインターネットの LAN ケーブルで接続するように、多くの点数の信号 を同時に送受信することができます。産業用ネットワークの普及により、多くの 信号をやりとりして高度な機器同士の制御を実現できるようになりました。 生産ラインシミュレーション体験会バナー 4 © 2025 FA Products Inc.

２．今後、PLC の機能はどのような方向性で発展するのか？ 今まで多くの機能を増強して、FA 分野の中心的存在となって行った PLC ですが、 今後はどのような方向に進んでいくのでしょうか？ （１）C＋＋や python など PC 系のプログラミング言語との連携も Windows には欠かせない C++や、機械学習やクラウドサーバなどで使用されて いるpython など様々な PC 系のプログラミング言語があります。 今まで、PLC ではラダーやフローチャートなど独自のプログラミング言語を用い てプログラムを構成してきました。 これにより、PC 系のプログラムができる人と、PLC 系のプログラムができる人 とで大きな隔たりができていました。近年、三菱のシーケンサシリーズでは、C 言語を用いたコントローラなどが発売されるなど、PLC に PC 系のプログラミン グ言語を取り入れる動きが出てきています。 PC 系のプログラムも、PLC と同じように指令を用いて PC を動作させますので、 行っていることは同じということになります。ネットワークも TCP/IP に入れる ような PLC も出てきていますので、PC と PLC の垣根がなくなる方向に向かうと 考えられます。 5 © 2025 FA Products Inc.

（２）SCADA などの中央監視装置への直接接続 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）とは、中央監視装置の一種 で、近年産業界で普及してきているシステムです。この特徴は様々な PLC や遠隔 監視装置を通信で接続して、一元的にその領域のデータを集めて表示することの できるシステムです。この SCADA に使われている通信は多くの機器が接続され るためインターネットに使用されている TCP/IP で構成されています。こうした PC のような機器へのPLC からの接続も今後は増えていくものと考えられます。AI などとの連携や IoT による機器のネットワーク化に PLC も対応しなければなりま せんので、それに応じた仕様の PLC も続々と登場することでしょう。 （３）エッジコンピューティングに対応する エッジコンピューティングとは、IoT などで多くの情報をクラウドサーバにアップ するのに対して、ある程度現場側で、情報の取捨選択を行い必要な情報だけをク ラウドサーバにアップするという IoT の手法です。この方法では、現場側にある 程度情報を処理する能力を持たせる必要が出てきます。その場合、通信機能のあ る小型の PLC を個別に設置することで、軽い演算などは現場で行い、IoT のデー タ量を減らすことができるようになります。 現在、IoT によるデータをクラウドサーバにアップする量は多ければよいというよ うに語られていますが、クラウドサーバも通信回線も有限の資源です。無限に大 容量の情報をアップし続けることができるというものではありません。IoT がある 程度普及した後に重要になってくるのが、現場からの情報の取捨選択を現場側で 行うエッジコンピューティングです。今後はこうした需要に対しても現場のメイ ンコンピュータとなる PLC が対応することになると考えられます。 6 © 2025 FA Products Inc.

３．制御盤の高機能化は制御盤製作サイドにも有利になる PLC によって、次々に新しい機能が追加されていくとその技術の進歩についてい くのが大変な場合が多くなってきます。特に、制御盤製作を行っている盤メー カーなどは、日進月歩の技術発展についていけないところも出てくるでしょう。 しかし、こうした PLC の高機能化は制御盤の高機能化となり、盤製作時の工数削 減へとつなげることができます。 （１）制御盤の製作メーカーの大半は中小企業 制御盤の製作を行っているメーカーの多くは、資本金 1 億円未満の中小企業です。 中小企業は他の業種も共通の課題として労働生産性が低いというものがあります。 労働単価が低くなってしまうため、低賃金となり人材が定着しにくいという課題 があります。労働生産性を向上させるためには、仕事の省力化と高機能化が重要 なカギを握ります。そのために PLC の高機能化が大きな役割を果たします。現在 までに、産業用ネットワークの普及により、信号点数ごとに配線しなければなら なかった配線も通信ケーブル一本で済む場合があり、省配線化が進んでいること が分かります。今後はどのような方向にすすんでいくのでしょうか？ テA生Iキ 成スコトンテンツは誤りを含む可能性があります。 7 © 2025 FA Products Inc.

（２）盤のモジュール化や分担製造が行われる？ 盤メーカーの仕事効率化の大きな流れとしては、一つの制御盤の中身をモジュー ル化し、多くのメーカーで分担して製作を行うことです。そのため、PLC や制御 系の強いメーカー、強電やインバータ配線が強いメーカーなど各企業が連携して 一つの盤を製造するということが行われることで効率化を実現するというもので す。このときに重要なのが、盤内のモジュール同士を接続する部分にも省配線の ために産業用ネットワークなどの通信が使用されるという点です。モジュール同 士の連携においても、小型 PLC などの制御機器が中継に用いられる可能性があり ます。今後の制御盤製作の効率化においても、PLC の高機能化は大きな役割を持 つ可能性があります。 本資料では、ロボット制御や FA 機器の制御に不可欠となっている PLC（シーケ ンサ）を解説しました。ただし、今回ご紹介したのは、あくまで基本的な部分で す。実際に導入する際は、基本的な性質に加え、コストやリスクなどについても 把握する必要があります。もし、PLC 制御を用いた自動機器の導入、IoTデータ収 集、ITとOTの連携でお悩みでしたら、FAプロダクツへご相談ください。年間 200 台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生 産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応いたします。 8 © 2025 FA Products Inc.

Connected Industries All over the World コネクテッド・インダストリーズを世界へ 会社名 株式会社 FAプロダクツ（英文名：FA Products Inc.） 代表者 取締役会長 田口紀成 代表取締役社長 大宮勇樹 社員数 103名（2025年8月現在） 資本金 9,250万円 事業内容 構想から設計・実装・保守・物販から人材派遣まで、幅広いサービスをご提供 DIGITAL REAL HUMAN SERVICE RESALE SERVICE シミュレーション技術とMESを組 ロボット・画像処理を含めた 人がつなぐ、現場と未来 持続可能な製造現場を実現 合わせたソリューションを提供 設備の自動化ソリューション 生産シミュレーション 自動化設備(設計/製作/導入) 人材派遣サービス 生産設備産業ロボット保守保全 作業/ロボットシミュレーション 画像処理(検証/導入） 保守メンテナンスサービス 制御機器/ロボット中古品販売 MES/生産管理システム AGV導入 ロボットティーチング 棚卸サービス 可視化/データ収集システム 既存設備の改造/改修 設備保全クラウドサービス 予知保全システム 治工具製作/部品加工 商材販売（代理調達） 各種コンサルティングサービス 紙図面電子化 FAテA生Iキ 成スコプトンテンツは誤りを含む可能ロ性があります。 ダクツが運営する中古FA機器販売サイト サポタス 所在地 本社 つくばベース 〒105-0004 東京都港区新橋5-35-10 〒300-0847 茨城県土浦市卸町2-13-3 新橋アネックス2F 阿見ベース MAIL info@fa-products . jp 〒300-0331 茨城県稲敷郡阿見町阿見4666-1777 URL https://fa-products.jp/

Connected Industries All over the World コネクテッド・インダストリーズを世界へ DIGITAL SOLUTION Smart Factory事業部 工場DX、スマートファクトリー/ロジティクスを進める上で必要なコンサルティング業務、 ソフトウェア販売、開発/導入支援、技術/保守サポートなどを行います。 シミュレーション技術を活用して、MESシステムと連携する生産投入順序の最適化ソリューション や設備の動作・制御プログラム連携の事前検証など、デジタル部分全般のサービスをご提供 コンサルティングサービス 概略 システムのグランドデザインから全体構想設計、モノと情報の流れ図作成、 各種業務分析/工場診断など、IT/OTを含め設備/自動化の知見を持ったメンバーが実施 主なサービス • IT/IoT構想グランドデザイン • 生産直接部門業務分析サービス • 生産間接部門業務分析サービス • 工場内IT診断サービス • 工場内物流診断サービス • 各種アドバイザりーサービス 生産シミュレーション 概略 生産シミュレーション（Plant Simulation）とは、工場や生産ラインの物の流れ・人 の動き・設備稼働・在庫推移などを仮想空間で再現し、分析・最適化を実施 主なサービス • As-Is(現状) To-Be(理想の姿)モデル検証サービス • 各種検証サービス（レイアウト、ラインバランス、ボトルネック • 最適化検証サービス（計画、AGV台数、作業者人数） • 導入支援コンサル（販売・開発・教育・保守） • 運用サポート（運用・保守）

MES/生産管理システム 概略 MESシステムや生産管理システム、可視化/データ収集に関するソフトウェ アの要件定義から導入・保守までサポート。パッケージ製品からカスタム対応 などお客様にご要望に合わせてご提案いたします。 メニュー 主なサービス • MESの導入から保守 • 生産管理システムの導入から保守 • 各種パッケージソフトの販売/保守/カスタム対応 • 可視化/ペーパーレス/データ収集システム導入 • ソフトウェアの受託開発 ロボット/作業シミュレーション 概略 3D統合デジタルファクトリシミュレータを用いた、各種業務支援および ソフトウェア販売、トレーニング、立上げ支援までをサポート 主なサービス • ロボット適用(成立性)、タクト検討 • オフラインティーチデータ作成 • ラダープログラムの連携検証 • 作業者の動作分析 • VR作業習熟 • ソフトウェアライセンス販売・サポートサービス 各ソリューションの導入の流れ 導入 ご契約 初回打合せ 現場確認 ステップ 導入/保守 成立 ご提案 ■よくあるお問い合わせ ✓ ＤＸ化をするためにやりたいことが多く、何からすればよいかわからない ✓ IoT化したいが、構想を作れる人がいない ✓ AGVを導入検討したいが、何台必要なのかわからない ✓ 新規工場・ラインを構築するために最適レイアウトを算出したい ✓ ロボットを導入する前にどんな動きになるか、設置環境含めて検証したい まずはお気軽にご相談下さい 株式会社FAプロダクツ https://fa-products.jp/contact/ Connected Industries All over the World おコネ問クテ合ッドせ・イ先ンダストリーズを世界へ FAプロダクツ 検索

Connected Industries All over the World コネクテッド・インダストリーズを世界へ FACTORY AUTOMATION FA事業部 産業用・協働ロボットによる省人化設備、AGV/AMRによる自動搬送、カメラを用いた検査・位置 決めなど、スマートファクトリー化に必要な設計・製造・立上を一貫対応。 国内外の最新ソリューションを活用し、安価かつ最適な部品選定を実現。日本全国および海外まで、 万全のサービス体制でお客様の自動化を支援します。 生産設備の設計製造 概略 制御システムや生産ラインの詳細な全体設計、各設備間の自動搬送や物の流れの最適化、 さらに導入前の成立性や稼働性の検証まで、豊富な自動化・制御技術の知見を持つ専門メ ンバーが一貫してサポートします。 主な開発実績 • 人作業のロボットによる自動化 • 目視検査からカメラ検査への自動化 • ねじ締め、グリス塗布などの作業の自動化 • 製品仕分け工程の自動化 • 基板などの電気検査 • パレタイズロボットの導入 • 作業補助治具の開発 • 箱詰め作業の自動化 等々 工程間物流 概略 当社は、AMR/AGV/サービスロボット導入に向けたシミュレーションや現場分析を 通じて、最適な搬送ルート設計や投資効果の検証まで、導入のすべてのステップをサ ポートします。 主な導入実績 • 精密機器メーカー向けAGV導入 • 自動車部品メーカー向けAMR導入 • 衣料業界向けサービスロボット導入 • 化学／素材メーカー向けサービスロボット導入 • 自動車部品メーカー向けMOMA導入 ※MOMA＝モバイルマニピュレーター

老朽化更新/改造/移設 概略 古くなった生産設備に対しても、幅広く対応しています。安全対策機能の追加、 自動投入・排出機能の追加、部品交換、さらに多拠点への移設に伴う分解・復元・ 動作確認まで、図面がなくお困りの設備でも対応可能です。 主な実績 • エリアセンサー追加改造 • 投入排出ロボットの追加改造 • 老朽化部品の交換 • 国内外拠点への設備移管 • 摩耗損傷個所の交換 検証/構想検討 概略 設計・製造はもちろん、能力検証や成立性の確認を目的としたPoC（概念実 証）、構想段階での検討など、開発前のフェーズも幅広く受託可能です。お客様 の構想から設備導入まで、スムーズにサポートします。 主な実績 • 産業用ロボットのサイクルタイム検証 • 軟製品のロボットでのハンドリング検証 • 光学環境構築のための機器検証 • 極小ワークの搬送・組立検証 • 薄物製品のピンホール検出検証 各ソリューションの導入の流れ 導入 ご契約 初回打合せ 現場確認 ステップ 導入/保守 成立 ご提案 ■よくあるお問い合わせ ✓ ロボット導入の可否や工程の自動化についての相談 ✓ 最適なロボットの選定や仕様、投資回収の目安 ✓ 既存設備との連携や特殊部品への対応 ✓ 導入費用や保守・ランニングコストの確認 ✓ PoCや試作、導入後のサポート・教育について まずはお気軽にご相談下さい 株式会社FAプロダクツ https://fa-products.jp/contact/ Connected Industries All over the World おコネ問クテ合ッドせ・イ先ンダストリーズを世界へ FAプロダクツ 検索

提供サービス一覧 構想から設計、実装、保守、物販から人材派遣までのサービスをご提供 生産シミュレーション 工場管理システム • 生産計画最適化 • MESシステム • 自動化評価 • 見える化/分析システム • AGV/AMR検証 • 設備稼働監視パッケージ • スループット分析 保守/保全 • 作業工数集計システム • ボトルネックの見える化 • ペーパーレス化 • 振動予知保全システム • メンテナンスシステム • アセットマネジメント 自動化/省人化 生産 • オペレータ派遣（組立） • ロボット自動機導入 フィールドサービス • 人の作業の自動化 • 現地設備メンテナンス 保守 製造 • 設備/PLC/PCリプレース 構想設計サービス • データバックアップ • 工場内設備状態診断 FA • DXデジタルツイン構想 • 自動化構想 Products • システム構想 • セキュリティ構想 人材派遣 • 保守メンテナンス要員常駐 環境 品質 • 設計者派遣 検査自動化 • ロボットティーチング派遣 在庫 • AI画像検査 • 自動検査装置 物流 • 画像処理システム 環境/エネルギー • 電力量削減システム リセール • ピーク値予測 搬送自動化 • 省エネコンサル • ロボット/制御機器買取 • AGV/AMR導入 • 機器販売 • 新品/中古品機器の販売 • AGF導入 • 海外製品の調達 • ピッキング自動化 • WMS/WCS構築 経験と勘で作成している生産スケジュール、工程設計から 人の作業/検査/ノウハウなどの人依存作業を自動化 人手不足、技術伝承の課題のお客様や 新工場/新ラインの構想やシステム導入まで ワンストップサービスをご提供 スポットやスモールスタート、PoCなどについても お気軽にご相談いただければと思います。 株式会社FAプロダクツ https://fa-products.jp/contact/ Connected Industries All over the World おコネ問クテ合ッドせ・イ先ンダストリーズを世界へ FAプロダクツ 検索