電気接点ノーマルオープンと電磁弁のノーマルオープンの違い

FA電気設計者には、空気圧機器や油圧機器の知識や操作が求められる場合があります。

機械の動作をPLCで制御するとはよく言いますが、実際に機構を駆動しているのはモータやシリンダーです。特に空気圧・空気圧機器を制御する時などは、PLCは電磁弁(ソレノイドバルブ)のON/OFFしか行っていないのです。とはいっても実機でのデバッグの際は実際に機械を動かして動作確認、試運転を行う必要があります。

もしも空気圧・油圧機器関連でトラブルが起きた時に、自力で対処できた方が良い場合もあります。対処できなくても電磁弁に問題があるのか、シリンダにあるのか、それとも電気系に問題があるのかまでは特定できる程度の知識は必要です。

今回は、電気設計者にとって馴染み深いリレーやPLCシーケンス回路のノーマルオープン・ノーマルクローズと、空気圧弁のノーマルオープン・ノーマルクローズでは意味合いが真逆になるというお話をしたいと思います。

空気圧の用途

工場内で圧縮空気は様々な用途に使用されます。

代表的な空気駆動アクチュエータのひとつがエアシリンダーです。エアシリンダーを使用する事で、圧縮空気の力を機械的な推進力に変換し、機械を動作させる事ができるようになります。

圧縮空気を利用してワークの表面の水滴やゴミチリ類を吹き飛ばして清掃するような使い方もできます。このような圧縮空気を吹き付けることをエアブローと呼びます。

また、装置内部にゴミチリなどが入り込むことを防ぐために、常時空気圧を放出して内圧を高めることもあります。これをエアシールやエアパージと呼びます。エアシールは空気密封、パージとは排気という意味です。

このように圧縮空気は様々な用途で使用されています。圧縮空気を必要な時だけ使用するために電磁弁が使用されます。電磁弁にもいくつか種類があり、空気圧を供給する/しないを切り替えるもの、供給と排気の空気の流れる方向を切り替えるものなどがあります。電気信号のオンオフを利用して空気圧回路の切り替えを行うタイプを使用する場合が多いです。

複動シリンダーを動作させるためには、5ポートの電磁弁を使用します。電磁弁はシリンダーへの空気送入と排気処理を行うため、単純なオンオフというよりも、流れる方向を切り換える処理を行います。

一方で、エアブローやエアシールを起動する際には、2ポート弁を使用します。エアブローやエアシールでは、電磁弁側での排気を考える必要がありません。2ポート電磁弁は単純に空気圧回路の開閉動作を行います。

平常状態で空気圧回路が閉じているか開いているのかによって、ノーマルオープン／クローズといった仕様違いが生じる事がわかります。

電磁弁のノーマルオープンとノーマルクローズ

弁（バルブ）とは、流体の通路を開閉するためのものです。バルブにて流体の通路が閉じられれば、その先への球体供給が止まります。

空気圧機器におけるノーマルオープンやノーマルクローズも、シーケンス図に接点と同様に、初期状態（操作前の素の状態）での弁の状態を表しています。

ノーマルオープン弁 N.O弁

ノーマルオープン状態の電磁弁はバルブを操作しない状態で、弁が開いているため、空気が流れます。バルブを操作する事で、弁が閉じ空気に流れが遮断されます。

ノーマルクローズ弁 N.C弁

反対に、ノーマルクローズ仕様の電磁弁はバルブを操作しない状態つまり平常状態では、弁が閉じているため、空気の流れは遮断されています。バルブを操作する事で、弁が開き回路中を空気が流れるようになります。

シーケンス回路のノーマルオープンとノーマルクローズ

シーケンス回路は接点を組み合わせて論理回路を作る事で、負荷のオンオフを制御します。

接点とは電気回路の開閉を行うための装置です。接点が閉じると電源側と負荷側が導通し、負荷に電力が供給されるようになります。

接点とは押しボタンスイッチやセンサー類などの入力機器のことです。センサーが押される事で、接点が動作します。

ノーマルオープン接点 (A接点)

リレーシーケンス回路でのノーマルオープン接点はA接点と呼ばれます。

接点が動作する前つまり平常状態では、電線経路が開いているため電気は導通しません。接点が開いていると言う事は電線が断線しているイメージです。

接点が動作する事で、接点が閉じて電気が導通するようになります。

ノーマルクローズ接点 (B接点)

リレーシーケンス回路でのノーマルクローズ接点はB接点と呼ばれます。

接点が動作する前つまり平常状態では、電線経路が閉じているため電気が導通します。接点が開閉じていると言う事は電線がショートしているイメージです。

まとめ

• 電気機器におけるスイッチやセンサー、接点などの入力機器では、ノーマルオープン(NO)だと通常時は導通しない。よって、接続された負荷は動作しない。センサーが反応することにより、入力機器が動作し、接点が閉じることにより、電気が導通します。
• 空気圧電磁弁電磁弁の場合ノーマルオープンだと通常時は空気の流れが遮断されます。
• NC.NOの意味合いは空気圧と電気では真逆になりますので注意が必要です。