【ソースタイプとシンクタイプ】PLC出力ユニットの選定について

I/O出力ユニットとは
出力ユニットのソースタイプとシンクタイプ
MELSEC-Qシリーズの出力ユニット
シンクタイプQY40Pの配線例
まとめ

I/O出力ユニットとは

I/O出力ユニットとは、 PLCにて表示ランプ、リレー、電磁弁などの動作機器（負荷）のON/OFF制御を行うための部品です。これらの動作機器と出力端子間の電気配線には、コモン端子、制御電源と出力端子の配線をそれぞれ行う必要があります。

ラダー言語により作成されたシーケンス制御図内の出力命令により出力ユニット内の接点が閉じることで、出力ユニット内部でコモンと出力端子が導通し、表示ランプ、リレー、電磁弁などの動作機器に起動信号が送られる仕組みになっています。

出力ユニットにはリレー接点出力タイプと、トランジスタ出力タイプなどのいくつかの種類があります。トライアック出力仕様の出力ユニットも存在しますが、使用したことはありませんし、使用されている盤も見たことがありません。もしかすると特定の業界のみにぶっささる仕様なのかもしれません。

プログラミングをする上では、あまり違いがありませんが、ハードウェア上の違いがあります。トランジスタ出力タイプを使用することが多いです。

トランジスタ出力タイプを使用することが多い理由には、

リレー出力は、AC（交流）対応可能だが、制御回路にはDCが使用される時の方が多い
トランジスタ出力の方が単位I/O点数当たりの単価が安い
トランジスタ出力の方が長寿命（ON-OFFの耐久回数が多い）
省スペース
通常のリレー・ランプ・ブザー類であれば、トランジスタ出力で充分制御可能
さらには、小電流タイプであれば空気圧電磁弁でさえも、トランジスタ出力で直接制御もできる

などがあると思われます。

大きい接点容量が必要な時や交流回路の開閉をしたい時だけ、部分的に電磁リレーや電磁開閉器を使用すればよいのです。リレーが故障したときは、故障したリレーだけを交換できるため、経済的です。

リレー接点タイプが必要とされるのは、AC回路を直接PLCで制御しなきゃいけない時が考えられますが、ごくまれなことだと私は思います。

出力ユニットのソースタイプとシンクタイプ

トランジスタ出力タイプのI/O出力ユニットには、PNPとNPNの2種類があります。選定の際は注意が必要です。

NPNタイプはシンク出力です。主に国内向けで使用します。
PNPタイプがソース出力です。主に欧州向けで使用します。

NPNとPNPタイプについては、以下の記事にて詳細な解説をしていますので、参考までに読んでみると勉強になるかもしれません。

プラスコモンとマイナスコモン、NPNとPNP、ソースとシンクの違い【PLC入力ユニット選定】

プラスコモンとマイナスコモン、NPNとPNP、ソースとシンクとの違いを説明します。入力ユニットのプラスコモンマイナスコモンの配線方法がわかるようになると思います。

I/O入力ユニットやCC-Link用の入力ユニットには、プラスコモン/マイナスコモンの切替可能なものが多いですが、I/O出力ユニットには、ソース/シンク切替可能なタイプはめったにありません。部品を発注してしまうともう後戻りできないため、選定の際は客先の要求仕様や自社の社内設計基準をよく確認する必要があります。

また、プラスマイナスの極性を理解し正しく配線しないと、ソフトウェア上では出力ＯＮしているのにハードウェア上でONせず、接続した負荷が動作しないといったトラブルが発生します。

MELSEC-Qシリーズの出力ユニット

MELSEC-Qシリーズの場合もリレー出力とトランジスタ出力タイプ（ソース出力とシンク出力）用などのラインナップがあります。

代表的なものだけピックアップしました。

型式	出力点数	出力タイプ	標準価格
QY10	16点	リレー出力	¥26,000
QY40P	16点	トランジスタ出力シンクタイプ（国内向け）	¥19,000
QY80	16点	トランジスタ出力ソースタイプ（欧州向け）	¥26,000