新連載第1回 計装で何ができる？～工場を見守り、正確に動かす仕組み～
計装という言葉は知っているが、人に説明しようとするとうまくできない、そのようなお悩みをお持ちの方、計装についての知識はあるがもう一度確認したいという方も多いと思います。そこで本稿では、計装について基礎から具体的にどのような分野で導入されて、どのような役割で活躍しているのかをご紹介します。
計装の基本について
計装について基本から学んでみましょう。計装とは、生産工程などを制御するために、計測装置や制御装置を装備し、測定・制御・管理することです。語源は「計測器を装備する」からきています。
たとえば工場の生産ラインでは、昼夜を問わず機械が稼働しており、温度や圧力など多種多様なセンサにより、常時計測して監視をしています。計測した結果により、目標値に近づけるための操作をして、品質の良い均一な製品を作り続けます。これら一連の行為を計装と呼び、PLC（プログラマブルロジックコントローラ）やDCS（分散制御システム）、温調計、伝送器、信号変換器などが計装の機器です。
JIS（日本産業規格）では計装を「対象とするシステムの運転や管理を具現するために、対象システムの計測・制御または管理方法などを検討して、制御や監視のための装置を装備すること」と規定しています。英語の instrumentation（インスツルメンテーション）を1950年頃に日本語にするときに、「計装」という工業用語をつくったとされています。
計装の役割について
計装を身近な例でみてみると、自動車にはスピードメータや燃料計が装備されています。ドライバーはそれらをチェックしながら安全運転に努めるわけです。
それは工場でも同じです。工場の中には24時間休まずに機械が動いているところがたくさんあります。そうした機械がトラブルなく動いているかどうかをチェックするために、温度計や圧力計など様々な計測器を装備します。生産ラインに計測器を装備し、均一な製品を生産するために、計測と制御を行うことが計装の役割なのです。
■計装の具体例
- 工場や施設内にある電気設備や機械を中央監視装置と結び、遠隔操作で運転や停止を行います。
- 液体の入ったタンクの温度や水位を計測して、温度調整をしたりバルブを開閉したりします。
- 気体ガスの流量を計測し、自動で目的の流量になるようにバルブを制御します。
計装機器の信号変換器について
信号変換器とは、センサなどからの様々な信号を、制御システムが扱えるような統一された信号（例：4〜20mA）に変換・調整する機器です。熱電対の信号を電圧に変換したり、アナログ信号を絶縁してノイズを防いだり、パルス信号をアナログ信号に変換するなど、多種多様なものがあり、計測・制御分野で重要な役割を果たします。
■信号変換器の主な役割と機能
- 信号の統一・標準化：センサから出力される様々な信号を、制御システムに適した統一された信号（例：4〜20mAや1〜5Vなど）に変換します。
- 信号の絶縁（アイソレーション）：電気的に信号を分離し、ノイズの影響や信号の回り込みを抑えます。
■信号変換器の主な種類
- 熱電対変換器：熱電対から出力される微弱な熱起電力信号（温度）を電流/電圧信号に変換します。
- 測温抵抗体変換器：測温抵抗体の抵抗値（温度）の変化を、標準的な電気信号に変換します。
- アナログーパルス変換器：アナログ信号をパルス信号に変換し、デジタル機器との連携を可能にします。
- パルスーアナログ変換器：パルス信号をアナログ信号に変換します。
- ディストリビュータ：2線式伝送器に電源を供給しつつ、必要に応じて信号変換を行います。
エムジーは信号変換器市場において国内シェアNo.1（当社調べ）
当社は、世界で初めて計装業界にプラグイン形の信号変換器を販売し、以来あらゆる信号変換器を開発・販売してまいりました。省スペース形や超薄形、ラック取付形や現場設置形などの種類が豊富なだけでなく、設定方法もご要望に合わせて、パソコンを使うPCスペック形や設定器のいらないワンステップキャル方式なども取揃えています。
表示設定形コンパクト変換器
M1E シリーズ
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