令和6年度第三種電気主任技術者上期試験　機械科目 問130 解説 問13 令和6年度第三種電気主任技術者上期試験 機械科目 問13

自動制御の分類から制御回路の保護機能、さらには動作状態の表現手法に至る一連の用語は、(ア)にフィードバック、(イ)に有接点、(ウ)にインタロック、(エ)にタイムチャートをそれぞれ当てはめることで構成されます。

自動制御の分類とシーケンス制御

自動制御は、目標値と制御量を比較して差をなくすように動作する「フィードバック制御」と、あらかじめ決められた手順に従って動作する「シーケンス制御」の二つに大別されます。フィードバック制御はセンサーを用いて出力側の状態を常に監視し、目標に近づけるよう調整する特性を持ちますが、シーケンス制御は設定されたロジックに従い、機器が逐次的に動作する特徴があります。この際、電磁リレーのような物理的な接点が開閉する機器を用いる回路を「有接点シーケンス制御」と呼び、半導体素子などを用いて接点を持たせずに制御を行うものを「無接点シーケンス制御」と呼びます。

制御回路の保護と動作表示

複数の機器が同時に動作すると不都合が生じる制御回路では、保護回路として「インタロック」が用いられます。これは、一方の機器が動作している間は他方の機器が動作できないよう、相手の接点信号を物理的または論理的に遮断することで、誤動作や短絡事故を防止する仕組みです。この回路の設計や確認の際には、時間経過と各素子のON/OFF状態の相関関係を一目で把握できる手段として「タイムチャート」が広く利用されます。タイムチャートは横軸に時間の流れ、縦軸にコイルや接点の状態（高レベル・低レベル）を配置し、制御のタイミングを視覚的に管理するものです。

選択肢の判断

1. 自動制御を構成する二つの大きな概念から、(ア)をフィードバックと特定します。
2. 電磁リレーという物理的な接点を持つ部品を利用している点から、(イ)を有接点と定めます。
3. 二つのコイルの動作を排他的に制御し、同時に働かないようにする回路の定義に基づき、(ウ)をインタロックと決定します。
4. 時間軸に対する動作の変化を記録・確認する手法の呼称から、(エ)をタイムチャートと判断します。

制御回路の設計図と、横軸に時間をとった動作状態の変化を重ねてみると、回路の動きが見えてきます。

参考リンク

• 【電験三種】シーケンス制御の基礎を徹底解説
• 電磁リレーとインタロック回路の仕組み（YouTube）
• 自動制御の概念（日本機械学会）