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自動制御についての基礎知識まとめ

LED街路灯

JIS(日本工業規格:JapaneseIndustrialStandards)によると
制御とは、ある目的に適合するように、制御対象に所要の操作を加えることと記載されている。
=ある目的に適合するように、制御対象に所要の操作を加えること

例) 部屋を明るくするために、スイッチを操作して制御対象である照明を点ける

天井の照明のひもを引いて点けるイラスト

制御は、「手動制御」と「自動制御」に大別することができる。
回路を開閉する接点を手で操作して照明を点ける制御は手動制御
自動点滅器などの制御用機器を使う制御を自動制御という。

自動制御(Automatic Control)は、人間の介入なしに機械やシステムが
自動的に目的の動作を行うための技術。
身の回りの家電から、工場や航空機、自動車といった大規模なシステムまで、あらゆる場所で利用されている。

手動制御と自動制御の違いを示す回路図(電源・スイッチ・電灯)

図:手動制御と自動制御

JISにおける制御の違い

制御・手動制御・自動制御の定義の表
目次

自動制御に使用される主な部品

照明と自動点滅器を組み合わせると、周囲の明るさに応じて、照明を自動的に点滅させることができる。
最も構造の簡単な自動点滅器は、光センサ、ヒータ、バイメタル、および接点などから構成されている。
光センサには、光を受けると抵抗が減少する性質を持つCdSセルと呼ばれる部品が使われている。

光を受けると抵抗が減少するCdSセルの図

図:Cdsセル

制御回路の基本

直流と交流の電流の波形

制御回路は、使用する機器に合わせて直流または交流の適正な電圧の電源を用いる。
直流は大きさと流れる方向が常に一定のもので、乾電池も直流電源の1つ。
交流は、その大きさと流れる方向が周期的に変化するもので
一般家庭の電灯やコンセントの電源として使われている。

一般に、制御用機器における使用電源の表示は
交流は略称AC(AlternatingCurrent)
直流は略称DC(DirectCurrent)で表す。

また、制御回路の電源は、使用する制御用機器に適した電源を使う必要がある。
例)交流200Vで動作する制御用機器を使う場合は、必ず交流200Vの電源を使う。

交流200V用機器を使う場合の制御回路図

図:交流200V用機器

また、制御回路に接続する機器は、電源電圧がそのまま各機器に加わるようにするため
電源に対してすべて並列に接続する必要がある。

電磁リレーのコイルを電源に並列に接続する回路図

図:並列接続

各機器を電源に対し直列に接続すると、電源電圧が分圧され
各機器に加わる電圧が規定値より低くなってしまい、必要な動作ができなくなる。

電磁リレーのコイルを電源に直列に接続してはいけないことを示す回路図

図:直列接続

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この記事を書いた人

はじめまして、当ブログ「名無し電気管理事務所」を運営している名無しと申します。
ここでは、私の経歴や当ブログの運営目的についてご紹介します。

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実務に関わる以下の国家資格を保有しています。

第3種電気主任技術者(2023年取得)

第1種電気工事士

建築物環境衛生管理技術者

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現在は電気保安法人にて、保安業務従事者として勤務しています。

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