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電気・制御設計における「シーケンス」
工場などの設備や家電製品を、あらかじめ決められた順序に従って動作させる制御をシーケンス制御と呼ぶ。
概要
「ボタンを押したら、まずランプが点き、3秒後にモーターが回る」といった
一連の動作のルールを指す。
- リレーシーケンス: 電磁継電器（リレー）を組み合わせて回路を構成する、物理的な配線による制御。
- PLC（プログラマブルロジックコントローラ）: プログラムによって制御を行う現代の主流方式。
- シーケンス図: 制御の流れを視覚的に表現した図面。
検出用機器
左図：マイクロスイッチ 右図：リミットスイッチ
マイクロスイッチやリミットスイッチは物体の位置を検出する検出用機器。
物体を検出するレバーやローラ部をアクチュエータと呼び、これに物体が接触することで内部の接点が作動する。
用途に応じて様々な形状のアクチュエータがある。
マイクロスイッチ
マイクロスイッチは、小さな力やわずかな移動量で動作するように設計された小型のスイッチ。
特徴
- 高精度
動作位置のばらつきが非常に少なく、精密な制御に向いている。 - 小型・軽量
機器の内部に組み込んで使用されることが多い。 - スナップアクション
スプリングを利用し、レバーが一定の位置に達すると「パチン」と瞬時に接点が切り替わる。
これにより、アークの発生を抑え、安定した通電が可能。
主な用途
- 家電製品（電子レンジのドア検知、炊飯器の蓋）
- 事務機器（コピー機の紙詰まり検知）
- 自動販売機、マウスのクリックボタン
リミットスイッチ
リミットスイッチは、マイクロスイッチを堅牢なケース（金属や樹脂）に収めたもの。
主に産業現場で「物体の動きを制限する」ために使われる。
特徴
- 高い耐久性
水、油、粉塵、衝撃などがある過酷な環境でも耐えられる構造になっている（防水・防塵仕様が多い）。 - 強度
機械の可動部が直接ぶつかっても壊れないよう
アクチュエータ（レバー部分）が頑丈に作られている。
主な用途
- 工場のコンベア上のワーク（製品）検知
- エレベーターの昇降位置制御
- 工作機械の原点復帰やオーバーラン防止
両者の主な違い
| 項目 | マイクロスイッチ | リミットスイッチ |
| 主な設置場所 | 機器の内部（基板上など） | 機械設備の外側、生産ライン |
| 環境耐性 | 低い（ケースがないため） | 高い（防水・防塵・耐油） |
| サイズ | 非常に小さい | 比較的大きい |
| 操作力 | 非常に小さい力で動く | ある程度の力が必要 |
アクチュエータの選び方
検出したい物体の動きに合わせて、最適な「形」を選ぶ。
- ピン・プランジャ形: 上から垂直に押し込まれる動きに適している。
- ローラ・レバー形: 横から物体が通過する動きや、カムによる動作に適している。
- 可変ローラ・レバー形: 取付位置に合わせてレバーの長さを調整したい場合に便利。
- コイル・スプリング形: 検出体が不規則な方向に動く場合（棒でつつくような動作）に使用する。
マイクロスイッチ・リミットスイッチの接点図記号
光電スイッチ
図：光電スイッチ
光電スイッチは物体に接触することなく検出することができる近接スイッチの１つで
投光部および受光部などから構成される。
投光部から出る可視光線や不可視光線（赤外線など）を、受光部で検知することで物体の有無を判断する。
光電スイッチの基本原理
光電スイッチは、光を出す「投光器」と光を受ける「受光器」で構成される。
- 投光器： LEDなどの光源から光を発射する。
- 受光器： フォトダイオードなどが光を受け、電気信号に変換する。
検出方式の主な3タイプ
用途に合わせて主に以下の3つの方式が使い分けられる。
| 方式 | 特徴 | メリット・デメリット |
| 透過型 | 投光器と受光器を向かい合わせに設置し、間を通る物体が光を遮ることで検出。 | メリット 検出距離が長く 動作が安定している。 デメリット 両側に配線が必要。 |
| 回帰反射型 | 投光器と受光器が一体。反対側にリフレクター（反射板）を置き、戻ってくる光を検出。 | メリット 片側だけの配線で済む。 透明体も検出しやすい。 デメリット 鏡面体だと誤検出しやすい。 |
| 拡散反射型 | 投光器と受光器が一体。物体そのものに当たって跳ね返ってきた光を直接検出。 | メリット 反射板が不要で設置が最も楽。 デメリット 物体の色や材質によって 検出距離が変わる。 |
出力形態（接点について）
電気図面などでよく見かける「動作モード」には以下の2種類がある。
- 入光時ON（Light-ON / メーク接点相当）
光が入ってきたときにスイッチが入る状態。 - 遮光時ON（Dark-ON / ブレーク接点相当）
光が遮られたときにスイッチが入る状態（コンベアの詰まり検出などによく使われます）。
選定のポイント
- 検出距離
透過型なら数メートル〜数十メートル、反射型なら数センチ〜数メートル程度。 - 周囲環境
油や粉塵が多い場所では「耐油・耐塵型」
西日が当たる場所では「相互干渉防止機能」があるものを選ぶ。 - 応答速度
高速で動く製品（部品のカウントなど）を検知する場合は、ミリ秒単位のスペックが重要になる。
光電スイッチの接点図記号
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