この記事は、Arduinoファミリのマイクロコントローラに精通していて、産業制御システム分野を探求したいと思っている人々のために書かれています。この短い記事では、Arduino Optaプログラマブルロジックコントローラ（PLC）を接続し、実際のデバイスを制御する方法を探ります。
Optaは、多くの産業用制御システムに関連する24V DCエコシステムにシームレスに統合されます。そのため、ここでは24V DC互換機能のみに焦点をあて、12V DC準拠のバリエーションは除外します。
Arduino Optaは、接点タイプとPNPタイプを含む2種類の一般的な入力デバイスに適しています。互換性のあるデバイスを選択するには、いくつかの重要な区別を理解する必要があります。
接点タイプの入力
接点には、PLC入力を導通させる接点開閉のスイッチ、センサ、またはリレーを使用できます。たとえば、以下の回路図では、マスタ制御リレー（MCR）の接点や、PLC の動作を制御するためのさまざまなノーマルオープンとノーマルクローズのスイッチなど、さまざまな入力が表示されています。これらを総称して、フィールドデバイス入力と呼びます。
各フィールドデバイスの片側が24V DCの電源ラインに接続され、もう片側が関連するPLC入力に接続されていることに注意してください。フィールドデバイス（PLC周辺機器）の状態によって、Optaの入力に24V DCが送られたり送られなかったりします。外付けのプルアップ抵抗やプルダウン抵抗は必要ありません。Optaの入力抵抗は9kΩに相当します。
技術ヒント：ノーマルオープン接点とノーマルクローズ接点のどちらを選択するかはよくある質問です。原則として、機械を始動させるデバイスがノーマルオープンで、機械を停止させるデバイスがノーマルクローズとなるように接点タイプを選択してください。これにより、断線や接続の緩みに対するフェイルセーフ動作の対策が講じられます。 スイッチの極性に合わせて、PLCプログラムを変更します。
半導体PNPタイプの入力
産業用センサの多くは半導体出力を備えています。例えば、上の回路図に示した近接（prox）センサです。半導体センサを選択する際には、2つの異なる構成があるため注意が必要です。その1つのバージョンでは、センサは「アクティブLow」になり、もう1つのバージョンでは「アクティブHigh」になります。業界では、これらはそれぞれNPNとPNPとして知られています。この名称は、センサの出力を制御するために使用される出力トランジスタの説明です。NPNトランジスタは、デジタルロジックの授業で習ったことのあるオープンコレクタデバイスのようにアクティブLowです。PNPトランジスタはアクティブHighです。
トランジスタ構成を知ることは、センサがPLCとどのようにインターフェースするかを決定するために不可欠です。 Optaとの直接接続にはPNP構成をお選びください！
技術ヒント：OptaにはNPNセンサが使用できます。ただし、外部プルアップ抵抗が必要です。この記事では、NPNセンサの設定方法について説明しています。
DigiKeyのパラメトリックサーチエンジンからセンサを選択する際、ここに示すように「出力タイプ」フィールドからPNPを選択することで、目的のセンサ構成をフィルタリングすることができます。
お客様のプロセスおよび制御システムの最適化を可能にする、数千もの利用可能なフィールドデバイスがあります。産業用制御システムを構築する際には、まず自動化 & 制御のページをご覧いただき、DigiKey製品をご検討ください。このページには、製品を紹介する一連の写真が掲載されており、目的の部品を迅速に見つけることができます。
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