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ソリューションブログ

似ているようでかなり違う CNCとPLCの使い分け

2022.08.30  CNCPLC基礎産業用IoT製造DX

CNCとPLCは製造業の生産ラインなどに用いられる一般的なFAコントローラと言えます。
とても似た特徴を持っているCNCとPLCはそれぞれどのような違いがあるのでしょうか?
PLCが使われているところをCNCに代替することも、CNCが使われているところをPLCに代替することも可能です。しかし、代替ができない場合もあり、どのような違いがあるのかわかりづらいと言えるでしょう。
アメリカのFA関連のコンピュータ販売商社「DOsupply」のオウンドメディア中の記事「CNC vs PLC – What Do They Stand For and What Is The Difference?(CNC と PLC – 何を表し、違いは何か?)」より、PLCとCNCの違いについて考えます。

PLC(Programmable Logic Controller)とは?

PLCはプログラマブルロジックコントローラの略で、もともとは自動車業界でハード回路を用いたリレーなどの制御回路を小型コンピュータによるプログラムで制作することを目的としたコントローラです。
そのためリレー回路が基礎的な要素に含まれているラダープログラムが用いられています。
プログラム変更が容易に行えることと、製造ラインの過酷な環境下でも故障しにくい堅牢な作りが特徴です。

PLCの主な構成、接続可能な機器

PLCの主な構成は、ラダープログラムを格納するCPU、メモリ部分、リレー回路などの条件を入力する入力部、リレー回路を動作させるための出力部(I/O部)、電源を供給する電源部があります。
I/O部にはセンサやメータ、運転ボタンなど制御に必要な機器を接続します。
CPU部にラダープログラムを入力する場合、ローダをインストールしたパソコンなどを用いて簡単にラダープログラムを変更し、生産ラインの動作を変更することができるようになります。
最近ではI/O部を通してPLCに接続できる機器も増えてきて、LANケーブルやRS232Cなどのシリアル通信を行うことも可能です。
それらを通じて、タッチパネルやタブレットなどのHMIデバイスや、中央監視装置などのSCADAなどへの接続を行うことも可能です。
I/O部を通して、接続できるデバイスはリレー回路のみだった初期のPLCと比べて、高度な通信なども行えるようになってきています。

CNC(Computerized Numerical Control)とは?

CNCとは、機械加工装置の動きを制御するために作られたコントローラです。
複雑な金属や木材の加工を行うために、旋盤、掘削、プライス加工等のプロセスを自動化するためのプログラムを読み込んだCPUが搭載されています。
プログラミング言語は、PLCではハードリレー回路を基調としたラダープログラムを用いていたのに対して、CNCでは機械加工の寸法を入力する部分を基調としたGコードとMコードを用います。
機械加工の自動化を目的としているため、CAD図面を読み込み、図面の寸法をもとに自動で穴あけや旋盤加工などを行う機能なども持っています。
同じ生産ラインに用いられるコントローラですが、CNCは機械加工に特化したコントローラと言えるでしょう。

CNCの主な構成、接続可能な機器

CNCは制御する統括するMCU(Machine Control Unit)、工作機械本体ともいえる機械の加工部分、加工の位置などを正確にMCUへフィードバックするフィードバックシステム、データの表示等を行うディスプレイユニットからなっています。
CNCを取り入れる主な目的が機械加工の自動化ということもあり、CADやCAMなどと連携するためのプログラムが準備されています。CADで書かれた図面やCAMの製造指示などを忠実に機械加工に落とし込むことができるようになっています。
また、フィードバックシステムなどによるモーションコントロールを得意としていて、機械加工の精密な寸法の穴あけなどを高速で行うなどの用途を得意としています。
PLCは生産ライン全体を制御するため、細かいモーションコントロールを行うとすると精密な制御に限界が出てきます。こうした部分がCNCを活用するメリットと言えます。

PLCとCNCの違い

PLCとCNCの細かい違いはたくさんあり、動作に関する言語や取り込めるシステムの違いがありますが、大きく分けて汎用の生産ラインに利用できるコントローラはPLCと言えます。
しかし、精密なモーションコントロールにはPLCでは限界があり、一定以上の精度を出す機械加工にはCNCを用いる必要があるといえます。
PLCでは、CNCのようにCAD図面から機械加工の自動化を行うような機能は存在しないため、ラダープログラム上等で自作をしなければなりません。
こうした手間を考えた場合、生産ラインに機械加工がある場合、CNCを部分的に取り入れるということもメリットの一つとなるでしょう。
PLCとCNCはとても似ていますが、開発された目的が異なり、得意分野も異なります。
これらの特徴をよく理解して、メリットが多いように使い分けるようにしましょう。

PLCについて動画でも解説してます!

工作機械の制御を行うPLC・シーケンサーについて解説。はじめての方でも理解しやすい内容となっております。ぜひご覧ください!

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