TMA株式会社

皆さんこんにちは！

TMA株式会社、更新担当の中西です

さて今回は

～“誤動作しない機械”の作り方～

現場で発生する謎の誤動作…その多くはノイズ（EMI）とアース設計が原因。この記事では、ケーブル分離・シールド・接地・フィルタ・VFD対策まで、制御盤と機上配線の実務ノウハウを凝縮します。🧠

1. まずは分離：電力と信号のレーンを分ける 🛣️

パワー系（インバータ出力・ヒータ・ソレノイド）と信号系（I/O・エンコーダ・通信）はダクトを分離。
どうしても近接する場合は仕切り板＋短区間だけ直角交差。
ケーブルタイは金属台座＋導通でシールドの効果を邪魔しない。

2. シールドの基本：360°接地が効く 🛡️

編組シールドは端末で360°クランプ（ピグテール1本だけより効果大）。
シールドの接地点は原則片側（低周波ノイズやグランドループ回避）。高周波ノイズが強い環境では両端接地＋片側RCなど“現場最適”で。
コネクタ金属殻はパネルと密着、塗装面は座面を剥離して導通を確保。

3. アース設計：一点接地 vs 多点接地 🌎

一点接地（スターアース）：低周波の電位差トラブルに有効。制御0V・シールド・筐体をアースバーに集約。
多点接地：高周波対策で有利。盤内の主要点に短く広い導体で接地。
等電位ボンディング：機械フレーム・盤・ロボットベースを太いアースバーで一括接続。

4. インバータ(VFD)とサーボのノイズ対策 🌀

モータケーブルは**専用品（遮蔽・対撚り）**を使用、最短経路・別ダクトで敷設。
出力フィルタ/コモンモードチョークをインバータ直近に。
サーボのエンコーダ線はモータ線から十分離隔。
ブレーキ抵抗・RCDは発熱/サージを見込んだ配置・離隔で🔥

5. フィルタ＆サージ：入口と出口を固める 🚪

AC入力にはEMIフィルタを電源入口すぐに。線長を短く。
DC24V系にはコモンモードチョーク＋バイパスCでスパイク抑制。
サージ保護：リレー・ソレノイドはダイオード/CR/バリスタを負荷側に。表示灯の誤点灯を防止。

6. 配線ディテール：小さな差が大違い ✨

ループを作らない：配線は行って戻る“面積”を最小化。
ツイスト：差動・信号ペアは一定ピッチで撚る（ねじれ過ぎ注意）。
端子台：信号端子はスプリング式で微振動対策、電力端子は圧着＋規定トルク。
結線色：アース（緑/黄）、DC24V（+と0Vは対色）など社内ルールを徹底。

7. 盤内熱とノイズは仲良し？🌡️

高温はノイズ耐性を下げる。インバータ・電源は上方に熱溜まりを作らないレイアウト。
吸排気の流れを矢印で明示、フィルタは点検周期を設定。
温度上昇が厳しい盤はファン故障検知や温度アラームを付加。

8. 通信・センサの信頼性UP 💬

産業ネットワーク（Ethernet系/フィールドバス）は指定ケーブル・コネクタを厳守。
近接・光電・アナログはグランド分離（A/D共有0Vの落ち注意）。
リファレンス配線：4–20mAは2線/3線の取り回しを図面に明記し、誤結線を防止。

9. 検査とトラブルシュート 🧪🔎

電気試験

絶縁抵抗（回路別），保護接地の導通，漏電遮断器の作動
通信品質（ケーブルテスタ／エラーカウンタ）
ノイズ再現
モータ急加減速，ソレノイド連続励磁，溶接機/大電流機器の同時動作
現場での即応
予備のフェライト，シールドクランプ，アースリードを常備。
事象→発生タイミング→周辺動作をタイムラインでメモ。再現性が鍵。

10. 図面とドキュメント📚

配線図/端子表/ケーブルリストを同一番号体系で統一。
立上げ時の“赤入れ”をAs-builtに反映し、版管理（Rev.）を徹底。
盤扉裏に回路凡例・色規格・アースポイント図を貼付。👀

11. EMC“あるある”チェックリスト ✅

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日別アーカイブ: 2025年8月25日

第２０回産業用機械雑学講座