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■記事No.70223 PLC出力ユニットへ返信

【70223】PLC出力ユニット PLC出力ユニット
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PLC出力ユニットの最大負荷電流を超える負荷(ソレノイドバルブとか)を直配線してカードが焼損したということがありました。
原因は突入電流等で、負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたからではないと考えています。

負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたら動作しないだけという認識ですが、間違っているでしょうか。
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投稿日 2024/5/8 (Wed) 15:21:14
更新日 2024/5/8 (Wed) 15:21:14
 

【70224】Re:PLC出力ユニット 名無しさん
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PLCのユニットに限ったことではありませんが、
「許容電流」の考え方には
「一瞬でも入ってはいけない値」
「通常運転時の最大値」
というのがあります。

最大負荷電流は、「通常運転時の最大値」であるなら
実際は突入電流として瞬間で数倍流れるという想定が必要です。

トランジスタ駆動が可能な、最近の微少電流型の
ソレノイドであれば大丈夫かもしれませんが、
リレー出力ユニットが必要なレベルであれば、
サージキラーのような保護素子を端子台接続あたりで
追加してあげるとかの対策が必要かも

「一瞬でも入ってはいけない値」は
出力素子のトランジスタが壊れるタイミングです
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投稿日 2024/5/8 (Wed) 18:38:41
更新日 2024/5/8 (Wed) 18:40:24
 

【70225】Re:PLC出力ユニット lumiheart
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>負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたら動作しないだけという認識ですが、間違っているでしょうか。

負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたら焼損する < 正しい認識
負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えて流れる事は無い < 間違った認識

一部の民生機には「負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えて流れる事は無い」で正しいとも言えるが
例えばUSB-Cタイプとかですね
これは巨大な負荷を付けたとしても、供給側は勝手に負荷電流を停止しちゃうんだけど
あくまで、一部の機器に過ぎない <ほとんどの大多数は焼損する

少なくとも産業機器では、供給側で負荷電流制限するのは稀である <コスト優先
サーボドライバとかベクトルインバータとかなら金に糸目を付けずに安全設計してるけど <それでさえも出力トランジスタは簡単に焼損する
普通のPLCの接点出力に負荷電流制限してるのは無い

例えば100mA出力のQY41Pに1A負荷を付けると1000mA流れて焼損する
http://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/faspec/point.do?kisyu=/plcq&formNm=700005295

ポリスイッチ
http://www.marutsu.co.jp/GoodsListNavi.jsp?path=1500190013
QY41にはポリスイッチが付いてて負荷電流制限してるとかの説も有るけど
まぁ、一口で言えばぁ ポリスイッチは動作速度が遅いんで
ポリスイッチが反応する前に出力トランジスタは焼損する  < あまりアテにならん



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投稿日 2024/5/8 (Wed) 21:26:39
更新日 2024/5/8 (Wed) 21:26:39
 

【70226】Re:PLC出力ユニット PLC出力ユニット
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ご回答ありがとうございます。
負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたら焼損する < 正しい認識
負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えて流れる事は無い < 間違った認識
上記がわかる資料などあれば、ご紹介いただければ幸いです。
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投稿日 2024/5/9 (Thu) 15:28:29
更新日 2024/5/9 (Thu) 15:28:29
 

【70228】Re:PLC出力ユニット 名無しさん
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ここら辺なんかどうでしょう?

detail-infomation.com/bipolar-transistor-absolute-maximum-rating-rated-current

コレクタ電流が上がると熱損が増える

トランジスタが発熱

焼損する

という流れかと。
電磁弁は誘導負荷ですので起動時に大電流が流れます。
パルス電流値を超えないように選定する必要があるでしょう。

一般の配線用電線であっても、規定以上の電流が流れると発熱しますので。
(電線が真っ赤になって発熱しつつ、
 被覆が導火線のようにとろけて落ちていくのを見たことがある人も居るでしょう?)

ポータブル電源で、電子レンジやエアコンを起動する場合、
ピッタリの容量を選定すると、始動負荷に耐えられず起動しません。
カタログには「最大送風時、〇〇W、▲A」といった表記ですが、
これは始動負荷時を想定していません。
多くの場合、保護回路が働いてエラー停止しますが、
保護回路が無い場合を想定すると壊れているかもしれませんね。

またトランジスタに高電圧が流れて二次降伏の閾値を超えると
劣化が始まります。
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投稿日 2024/5/9 (Thu) 17:17:19
更新日 2024/5/9 (Thu) 17:17:19
 

【70229】Re:PLC出力ユニット lumiheart
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>上記がわかる資料などあれば、ご紹介いただければ幸いです。

電子機器用ガラス管ヒューズ、溶断特性曲線表(Itカーブ)
http://www.fujiterminal.co.jp/pdf/53_definit-charactor_131121.pdf
2Aのヒューズに2.1A流しても飛ばない
2Aのヒューズを飛ばすには2倍の4Aを500ms以上流さなければナラナイ
2Aのヒューズに1.5倍の3Aで3000ms以上流さなければ飛ばない


仮に2Aで壊れるトランジスタに2Aのヒューズを付けたとしたら
トランジスタが焼損した後にヒューズが飛ぶ
ブレーカやサーキットプロテクタとかポリスイッチも似たようなもん

「それじゃあヒューズの意味は無いじゃん?」
そんな事はなく、
ヒューズが有ったらトランジスタ1個の焼損だけで済ませれる
ヒューズが無かったら?トランジスタが焼損した後に更に他の箇所も焼損する(被害が拡大する)

通常はI/Oの1点づつにヒューズは無い、8点とか16点とかに1個ヒューズが付くんだけどね



ヒューズ以外で、電流制限しようとしたら電流フィードバック必須

負荷電流を実測するのはとてつもなく高価!
URD電流センサ
http://www.u-rd.com/products/category_014.html
なので、サーボドライバとかベクトルインバータとか以外には使用されない

シャント抵抗を使った電流測定の方法
http://analogista.jp/shunt-resistor/
http://www.koaglobal.com/product/category/lowresistance_powershunt
バッテリ充電器とかの充電電流計測とかに使ってる

比較的安価ではあるがぁ、汎用I/Oの出力電流実測に使用される事例は見当たらない


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投稿日 2024/5/10 (Fri) 1:20:22
更新日 2024/5/10 (Fri) 1:20:22
 

【70230】Re:PLC出力ユニット 森の鍛冶屋
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>原因は突入電流等で、負荷の動作電流がユニット最大負荷電流を超えていたからではないと考えています。

判断するに情報が不足していますよね
直流タイプのソレノイドだと突入電流はほぼ発生しません。
逆にOFF時のサージが危険です。
交流ソレノイドだと過電流はありますが・・・・
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投稿日 2024/5/10 (Fri) 11:58:36
更新日 2024/5/10 (Fri) 11:58:36
 

【70233】Re:PLC出力ユニット クイックコネクト
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情報ありがとうございます。

PLCの出力ユニットについて
out出力オンしたときに流れる電流値が大きくなる原理はどうなっているのでしょうか
※流れる電流値が接続される負荷容量によって増減する原理
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投稿日 2024/5/13 (Mon) 15:27:39
更新日 2024/5/13 (Mon) 15:27:39
 

【70235】Re:PLC出力ユニット 招猫
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直動タイプの交流のソレノイドだと
スプールの動きが悪くて引き切らないと
コイルのインピーダンスが低いままになるので
過電流が流れます。
一般的にはトライアック出力とソレノイド個々にサーキットプロテクタを使います。

直流の場合にはソレノイドが引き切らなくても過電流は流れません。

客先でたまにやらかすのが 電源を切らずにソレノイドの接続部をごそごそやって
モロにショート 出力を振り変える仕事依頼がやってきます。
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投稿日 2024/5/13 (Mon) 16:44:58
更新日 2024/5/13 (Mon) 16:44:58
 

【70236】Re:PLC出力ユニット クイックコネクト
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DCソレノイドなのですが、そうであれば焼損しないでしょうか。
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投稿日 2024/5/14 (Tue) 11:32:04
更新日 2024/5/14 (Tue) 11:32:04
 

【70238】Re:PLC出力ユニット lumiheart
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>DCソレノイドなのですが、そうであれば焼損しないでしょうか。

100%絶対焼損しないって事は無いでしょうねぇ
ACソレノイドと比べれば焼損確率は低いってだけで
ACソレノイドの焼損確率が1/10000だったとして
DCソレノイドの焼損確率は1/10000000程度かも知れないが

ACソレノイドが焼損する理由はソレノイドが途中で引っ掛かって
所謂、空芯コイル状態になりインピーダンス低下で過電流 −>焼損
ってパターンなんだが
DCソレノイドには基本的には直流抵抗だけなので過電流が無い
ただ、あくまで「基本的」であって、例外が存在しない事も無し

過励磁電源
http://www.oguraclutch.co.jp/wp-content/themes/oguraclutch/pdf/catalog/kanshiki/kanshiki2021.pdf#page=89
http://edn.itmedia.co.jp/edn/articles/0711/01/news138_2.html
DCソレノイドの欠点はロングストロークにすると吸着力が足りなくなる
その不足分を補うのに倍電圧駆動させる
デカイヤツは3倍とか4倍とかも有ったりする <ミリセカンド単位の短時間なので過熱しない
ただ、短時間しか印可しないんで過熱しないってダケ
間違って長時間過電圧印可しちゃったら <過熱焼損確率は上がる

まぁ、普通のSMCやCKDのエアシリンダ用電磁弁を倍電圧駆動する事はないからいーけど
http://www.takaha.co.jp/


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投稿日 2024/5/14 (Tue) 21:45:37
更新日 2024/5/14 (Tue) 21:45:37
 

【70239】Re:PLC出力ユニット 名無しさん
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assets.toyo.co.jp/files/user/material/technicalnote/ダイオードによる直流電源の保護.pdf
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投稿日 2024/5/15 (Wed) 11:48:12
更新日 2024/5/15 (Wed) 11:48:12
 

【70240】Re:PLC出力ユニット 名無しさん
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極小時間下では直流と言えど交流的なふるまいをするということか
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投稿日 2024/5/16 (Thu) 16:58:39
更新日 2024/5/16 (Thu) 16:58:39
 

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