こんにちは技術者けんです。今回は複数のセンサーを使う意味や使い方などを詳しく解説していきます。
センサーを2個や3個使う方法や、使う意味など知らないと損するようなことがたくさんあります。是非最後まで読んでセンサーに強くなってくださいね！
センサーを複数使う意味
さてどのような時にセンサーが複数必要になるでしょうか？
まず考えられるのはワークを確実に検出したい時などがあります。例えばセンサーが2個あり、どちらかでもONしていればOKとするような場合です。
他にはセンサーが2個あり、どちらともONした際にOKとするような場合も複数のセンサーが必要になります。
並列接続する意味(orの使い方)
センサーを複数個使う意味としてまず、並列で使用するイメージの使い方を見てみましょう。
並列でセンサーを用いるというのは複数個あるセンサーのうちどれかひとつでもONすれば良い回路になります。
例えばセンサーが2つあるとして、ワークがどちらかのセンサーで反応したらOKの信号を出す回路です。もちろん2つのセンサーが同時にONしていてもOKになります。
このような使い方ではコンベア上でのワークの検出で、ワークの流れる位置や姿勢が安定しない場合などにより正確に検出したい時に用いられることがあります。
直列接続する意味(andの使い方)
次にセンサーを複数個使う意味としてまず、直列で使用するイメージの使い方を見てみましょう。
直列で使うという意味は先ほどの並列と異なり複数個のセンサー全てがONした時にOKとするような回路になります。例えばセンサーが2つあるとして2つONした場合にOKとなるような回路です。
またコンベア上での話とすると、流れてくるワークの位置が合っているかどうかなどの検出などに用いる事が出来ます。
PLCでの並列接続
先ほどの例えで説明します。まずセンサー2個をX0とX1としてどちらかが反応してOKの時にY0が出力されるとします。
以下がPLC内での回路になります。
PLCでの直列接続
直列接続ではセンサー全て(例えでは2個)がONした場合にY0がONするようにします。
以下がPLC内の回路になります。
リレーでの並列接続
リレー回路でもセンサーを複数個用いる回路を作成することが出来ます。例えば１個のリレーのコイルにセンサーを2個接続すればどちらかのセンサーがONでリレーをONすることは可能です。
ただし見た目も悪いのでリレーを2個使用する方がセンサーの正常かどうかの確認もしやすいのでリレーはセンサーと同数使うのがオススメです。
リレーでの直列接続
リレー回路でもセンサーの直列接続のような使い方をすることは可能です。センサー2個が両方ONした時にOKとしたい場合に、リレーを2個用意して、2つのリレーのa接点を用いることで同じ目的が果たせます。
実際に4つのセンサーがONした数秒後にOKとするリレー回路があります。センサーを配線する前ですが、すでに見た目も悪くごちゃごちゃしています。
可能であればシーケンサーを用いた方がスッキリした制御盤が作れるでしょう。
※どうしてもPLCを使えない条件で仕方なくこのような形になってしまいました。この記事を読んでくれているあなたが真似しませんように…
センサーを複数使う注意点
センサーを複数個用いるのには理由があるはずです。例えばワークの検出の信頼性を上げる事や、ワークの位置を正確に検出したい場合など、センサーを複数個使うメリットがあるはずです。
しかし、そこでデメリットも理解している必要があります。
デメリットはセンサーは誤検出する可能性もあるし、いつかは故障するということです。
例えばホコリや汚れによって誤検出することもありますし、物理的な破損やケーブルの断線などもあり得ます。ワークを確実に検出するためにとセンサーを無闇に増やすとトラブルの可能性が増します。
例えばセンサーを2個用いたら、トラブルの要因が2倍になります。3個用いたら3倍です。また数が多ければ多いほど配線はややこしくなりますし、また保全がやりにくくなります。
技術者の皆さんは自分達で自分達の仕事を増やさないようにデメリットを理解し注意して複数個のセンサーを使うことをオススメします。
センサー複数の使用例
実際にセンサーを複数個用いた使用例を見てみましょう。
このイメージではワークが3つ赤矢印の方向に移動します。緑のスペースにワーク3つ全てが確実に移動したことを検出したいものとします。
まず透過型のセンサーでワークの後ろ側を検出しています。しかし、稀にワークの長さが長い物が混ざってくる現象が発生します。
そこでワークの上から拡散反射型のセンサー3個でワーク3つを検出します。
透過型のセンサーが反応していないことと、拡散反射型のセンサー3個が全て反応していることのどちらかでOKとなるようにします。ワークの前側が決まった位置に移動したためOKの出力を出すようにしています。
これをPLC内の回路で表現すると以下のようになります。(他にも書き方は何通りか考えられます)
まとめ
センサーを複数個用いる意味やイメージが掴めたと思います。
実際にはすでにあるセンサーに追加して増やしたりすることが多いかと思います。センサーを取り付ける場所が限られていることや、今ある機能を損なわずにセンサーを追加する必要があるなど実際の現場の制約に合わせて追加設置出来るとベストですね。
