PLCの点検と計画的なリプレースのおすすめ

予期せぬ故障を未然に防ぐ予防保全・予知保全の重要性

❶ はじめに

PLCは電子部品の集合体であり、その電子部品には寿命があります。
PLCの耐用年数は10年が目安とされていますが、PLCが設置されている周囲環境により耐用年数以内でも偶発的故障が発生する可能性があります。その場合、設備の稼働停止という大きな損失とともに、システムの復旧に必要な時間、工数、費用といったコストもかかります。
これらのトラブルを未然に防ぐために、PLCの点検と計画的なリプレースによる予防保全をおすすめします。

❷ PLCの使用期間と故障の関係

電子機器製品は数多くの電子部品を使用しています。個々の電子部品には、それぞれに故障率があり、その部品の故障率の合計が製品の故障率となり、一般的に下図のような「故障率曲線（バスタブ曲線）」で表す時間経過で故障が発生します。

初期故障期

設備稼働直後に発生する故障です。これは、製品そのものの不良から発生する故障もありますが、多くは設備の試運転で起きる操作ミスや設備の設計問題から発生する故障です。
〔具体的な対策〕
この時期は、試運転員の技術向上や教育、メーカとの故障に関する情報交換などによる不具合の早期発見が重要です。

偶発的故障期

設備も安定稼働に入り、故障率は長期間一定に安定します。この時期の故障の多くは事故や操作ミスなど、ランダムに発生するため事前予測が困難です。
〔具体的な対策〕
定期的な保守点検で機器の状態変化をとらえます。

摩耗故障期

物理的な摩耗や老朽化により、耐用年数付近から時間の経過とともに故障率が急激に上昇します。よって、この時期は特に「予防保全」が重要です。
〔具体的な対策〕
定期的な保守点検から、早期に異常を発見し、ユニットの寿命が来る前に交換し、故障の未然防止を図る必要があります。

❸ 現場で発生するPLCの故障個所と原因

PLC故障の多くは、下記の上位3項目で発生しています。その状況としては「経年劣化や環境要因による部品故障」が最も多いと言えます。

故障個所の上位３部品

故障原因の上位３項目

他の原因としてプログラミングミスも大きく増加しています。

❹ おすすめする主な点検項目

特に重要となる点検項目を下表に示しますが、具体的な点検内容や部品の交換時期などは、メーカの取扱説明書などを参照する必要があります。

❺ 重要なプログラムのバックアップ

制御盤の定期点検、更新工事のタイミングなどで、電源offによるCPU内プログラム消失の可能性があります。この場合、プログラム・パラメータ・制御用データのバックアップ有無が、その後の復旧作業に大きく影響し、最悪は作り直しという事態もあり得ます。
最新プログラムのバックアップは、PLCリプレースでも必要な重要作業となります。

❻ 予防保全と予知保全

IoTやAIを活用した予知保全も進んでいますが、必ずしも予知保全が優れているわけではなく、設備や機械を知り、的確な保全方法を選択することが効果的です。

予防保全（時間計画保全）

的確な点検整備のサイクル設定により故障を未然に防ぐことができます。しかし、定期的な点検作業はコストアップになります。

予知保全（状態監視保全）

設備劣化の兆候を監視して的確な診断を行うことで効率的に故障を防ぐことができます。しかし、的確な診断を行うためにはデータの収集と分析による診断基準の習得が必要となります。

❼ 計画的なPLCリプレース

そろそろ稼働後10年、現機種は生産中止、といった状態は大変危険です。
予防保全として、早めに「新しい機種へのリプレース」をおすすめします。

PLCリプレースのご提案と事例のご紹介

生産中止品PLCのプログラム解析、各種PLC間通信ネットワーク、PC間通信など、既存システムの調査から、最新システムへのリニューアルをサポートさせていただきます。

各社PLCプログラミングツールのご紹介

弊社は複数メーカのPLCを扱っております。そのプログラミングツールも多種多様ですが、他メーカPLCへのリプレースは、慣れ親しんだツールの変更でもあります。なるべく苦労せず置き換えたい！　そのような課題解決をサポートさせていただきます。

❽ 終わりに

IoT、M2Mといった設備のスマート化には、機器情報を「つなぐ」事が必要です。その役割として、最新PLCへのリプレースは、単なる予防保全だけでなく、スマート化に向けたシステムのリニューアルというメリットも生まれます。