ＦＡ電気設計ノート blog

■　サーボアンプのメッセージが消える！

皆さんもご存じの通り電気機器は、表示器により数値ＬＥＤや液晶で正常なのか故障なのか
機器の状態を知る事ができます。

今回の制御では、ＡＣサーボを用いて位置制御をします。
従って、サーボアンプを使用する事になります。
サーボアンプも同様で、数値ＬＥＤでサーボアンプの状態が分かります。
正常であれば、正常なコードを数値ＬＥＤで表示され、
故障であれば、故障のコードが数値ＬＥＤで表示され、
サーボアンプからメッセージが表示されます。

そこで、サーボアンプを立ち上げで、電源をオンしたところ、
な、なんとサーボアンプのメッセージが表示しないで消えているです。
サーボアンプのメッセージが消えたのです！！

暫くの間、何が起きたのか分からず頭が真っ白になり茫然としました。
電源オンしても電源が入らないのです。

気を取り直して、電源オン！
やはり症状は、同じです。

暫く、当たり一面どんよりとした冷たい空気がながれました。

この場を打開する為に、電源オン！
メッセージは、消えたままです。

メーカの技術相談に電話をして確認したところ
「考えられません。」
と予想していた回答が返ってきました。

冒頭でも書いたように
普通であれば、数値ＬＥＤの表示から正常か故障かを判断して
故障であれば原因究明にあてます。
例えば、
数値ＬＥＤが、「１８」と表示すれば過負荷異常というふうに分かり、
過負荷の原因を解除して故障を復帰します。

方針が立たない状態なので、休憩する事にしました。
頭をリセットするのも大切です。

休憩後、気を取り直して、
何度か、繰り返して電源をオン，オフしてメッセージを確認したところ
何か一瞬表示しているのに気がつきました。

正常なメッセージを表示して直ぐに電源がオフになっていました。

少し、好転の兆しが！！

ここで、原因がハードの問題かソフト問題か整理して原因を究明していきます。
何分検討がつかないので、まず、ソフトから原因の究明をしていきます。

ソフトと言ってもまだ実際に動作する前なのでパラメータをチェックする事にしました。
すると今回の制御は、絶対値制御なのに相対値制御になっていたので絶対値制御の設定に変更しました。

再び、電源オンをしました。
相変わらず状況は、同じです。
メッセージは、直ぐに消えます。

他に原因があるか捜しましたが、
ソフトは、大丈夫そうなので
次に、ハードチェックをする事にしました。

サーボモータの電源ケーブルを外して
再び、電源オン！

同様に、メッセージは、直ぐに消えます。
このことから電源ケーブルは、大丈夫です。

当たりが暗くなっていて時間が遅くなったのに気がつきました。
集中しているとあっという間に時間がたってしまいます。
幸いな事に日程は、明日もあるので明日行う事になりました。

帰り際に、本日やった事を振り返りました。
何分、原因を考えるも初めての経験なので検討がつかず、とにかく寝る事にしました。
明日に鋭気を復活させる為に、こういう時は、寝るのが一番です。

翌日、一夜あけて何か変化があればと思いつつ
朝から一発目の、電源オン！
相変わらずメッセージが消えたままでした。
何か変わるかもと思って甘い考えここで終わりました。

気を取り直して取説を読み直します。
どこを読んでいいのか検討がつかず
ただページをめくるのみ空しい時間が過ぎました。

回路図を眺めます。
電源が入らないからどこかサーボアンプの電源回路が、おかしいのではないでしょうか？
回路図を追ってみても電源回路は大丈夫です。

今回の１次側の電源は、ＡＣ２００Ｖです。
テスターで、電源確認しますが、ＡＣ２００Ｖを指しているので大丈夫です。
回路図を今一度チェックしますが、図面通りで問題ありません。

ここで、光明がさしてきました。

電源にかかわるところではないのですが、ブレーキ回路がありました。
回路図は、大丈夫そうです。

実際に配線されているところをチェックをしました。
な、なんと！！
ブレーキ電源用のパワーリレーで、コイルのＤＣ２４Ｖ極性が
＋，－逆に配線されていました。
「ここだ！！」と思わず心の中で叫びました。

ＣＯＭは、普通－を指しますが、この場合は、＋でした。
誤解を招く箇所です。
従って、パワーリレーのコイルＮｏ．を記入すると間違いありません。
回路図には、端子番号も記入すると良いでしょう。

パワーリレーをソケットから取り出して
再び電源オン！
やっと正常なメッセージが表示しました。

今度は、本当に電源オンです。
｛やった！！」と思わず心の中で叫びました。
感謝の気持ちで一杯です。

ブレーキを解除する時に、おこっていました。
原因は、ブレーキ回路にありました。
分かれば、なんてことはないのですが、
今までにない経験でも落ち着いて対応すれば、大丈夫です。

配線を直して手動チェックし自動運転へ移行し
お陰様で、工程通り期間中に無事終了しました。

めでたしめでたし。

■　電気設計 とは

電気設計 とは、紙に 電気回路 を描くことです。

そこには、線一本に意味があります。
従って、設計者は、線一本にも気を配って 電気図面 を書きましょう。

電気図面 に記載する時は、ちゃんと意味がわかって描きましょう。

例えば、線がクロスする黒丸（●）では、
黒丸（●）があるとそこは、つなげて配線しますが、
黒丸（●）がないとつなげて配線しません。

そこには、ルールがあるのです。
ルールに則って 電気図面 を描いて下さい。

また、安全率をみて下さい。
安心で安全な電気設計を心がけましょう。

■　トランスの単巻きと複巻き

トランスのコイルの巻き方で、単巻きと複巻きがあります。

単巻きトランスは、文字通りコイルが単一で巻かれています。
別名、オートトランスとも言います。

複巻きトランスも、文字通りコイルが、１次側と２次側に別々に巻かれていて絶縁されています。
別名、絶縁トランスとも言います。

実は、このあたりを意識しないで設計をしてしまいました。
記号も違います。

ノイズ対策及び電圧を下げる為に、絶縁トランスを使用するのが普通ですが、
漏電を検知するには、単巻トランス（オートトランス）を使用します。

絶縁トランスを、片側をジャンパしても同様になります。
其の時は、分かり易くする為に、０相側をジャンパするのが良いでしょう。

現場で直す場合は、本当に複巻きトランスがどうかチェックしてから配線しましょう。
両方ジャンパすると、ショートしてしまい火災の原因にもなります。

お気をつけて！

■　光ファイバー

光ファイバーの理論解析は、波動と電磁波から解析を行って、どちらも波の性質から光を解析しています。
従って、光ファイバーは、電気の一種になります。

光の性質は、直進します。屈折率が違う物質に光を大きい方から小さい方へあてて、角度により全て反射する場合があります。これを全反射といいます。

例えば、屈折率が大きい物質として水やガラスから小さい物質として空気へ光をあてます。光を垂直にあてるとそのまま直進しますが、斜めにしていくと全て反射する場合がでてきます。

光ファイバーの基本構造は、被覆となるガラス（クラッド）と中核となるガラス（コア）の屈折率の違ったガラスの2層構造となっています。

被覆となるガラス（クラッド）よりも中核となるガラス（コア）の屈折率を高くする事で、光はファイバーの中を全反射しながら進んでいきます。
これが、光が進む原理です。

ブロードバンド時代になり、インターネットに接続するための回線がＡＤＳＬから光ファイバーに移行してきています。

ＦＡでは、光ファイバーセンサ等に使用されています。

■　５０Hzと６０Hz

盤内の蛍光灯を選定する時に東日本か、西日本かの地域
に気をつける事項が、商用電源周波数の５０Hzと６０Hzです。

日本の場合、
太平洋側では静岡県の富士川，
日本海側では新潟県の糸魚川
を境界に
関東方面が５０Ｈｚ、
関西方面が６０Ｈｚ
となっています。（一部、例外がありますのでご注意を。）

これは明治時代に
関東の電力会社が、ドイツ製発電機を採用し５０Ｈｚ仕様になり、
関西の電力会社が、アメリカ製発電機を採用し６０Ｈｚ仕様になった為です。
次第に、商用電源周波数が、東日本・西日本の統一されました。

盤内の蛍光灯を注文する時、型式の後に周波数の記載がない場合は、購入地域の周波数に合わせて納入されます。
従って、
５０Hzの地域で購入すると５０Hzの蛍光灯が納入され、
６０Hzの地域で購入すると６０Hzの蛍光灯が納入されます。

商用電源周波数の境界線付近のお客様には、必ず確認しなくてはいけない事項です。
図面にも必ず記載するよう心がけています。

太平洋側では静岡県の富士川，日本海側では新潟県の糸魚川を跨いで引越しされる時は、
お気をつけて！！

■　漏電，感電

財団法人関東電気保安協会の方が家に来て電気設備安全点検がおこなわれました。
屋外の点検は、メータ付近の配線状況と漏電の有無です。
屋内分電盤の点検は、ブレーカの配線状況と漏電の有無です。

漏電を測定して、０．０１４ｍＡで１ｍＡ以下であれば正常です。
ブレーカと電線と接続してあるネジの緩みがあるかドライバーで締めて回るかどうかをチェックしました。
回らなければ正常です。

漏電とは、字のごとく漏れている電気の事です。電気が漏れる状態ちょっと想像がつきませんが、
これが導体と触れた時に始めてわかります。他に電気が流れます。
接触が悪いと火花が発生し、火災の原因にもなります。

水で例えるならば、
花壇にホースで水撒きをしている時、ホースの途中から針で穴を開けます。
そこから水が漏れている状態です。家の中で水が漏れて床が水浸しになり困ります。

ホースが電線で、電線の被覆即ち絶縁体が劣化した状態になり電気が漏れます。

人に触れた場合、人体が導体になり電気が流れます。これが感電です。

AC１００Ｖであれば、ぴりぴりした痛みがします。

AC２００Ｖであれば、ドーンと強烈な痛みが走ります。

AC４００Ｖであれば、ドーンと強烈な痛みが走り暫くしびれます。

これが、電吉郎が感電した時の痛みです。

人の命に関わる事です。絶対に触ったりしてはいけません。
生きていて良かった！！

■　ＲＳ２３２Ｃ

ＰＣには、ＲＳ２３２Ｃが除ヶに姿を消してきている通信規格ですが
ＦＡの分野では、今だ健在です。
徐々にＲＳ４２２またはＲＳ４８５に移行しています。

ＰＣとＰＬＣでは、１０年程の技術で開きがあったように思えます。
やっと、ＲＳ２３２Ｃが出始め少々高くついていました。

２０年程前の話で、ＰＬＣにやっとＲＳ２３２Ｃが普及し始めた頃、
営業から相談を受けた事がありました。

リレーシーケンス制御で、ＲＳ２３２Ｃを安く実現できないか？
２～３日に何とか実現できないかを真剣に考えていました。

ＲＳ２３２Ｃの通信規格は、ＰＣからきているし、ＰＣで実現しては？
やはりＰＬＣと同じになる。

すると、ＮＨＫ番組のプロジェクトＸで、国内初のリレーシーケンス制御で
コンピュータを作った事を特集していました。

費用は、数億円！！

これならできると思ったのも束の間、
ＰＬＣ，ＰＣよりもっと高額になる事がわかり、
この話は、没になったのは言うまでもありません。