プログラムリレー ZEN（OMRON製）

当社では、オムロン様が製造販売するシーケンス制御用プログラムリレーZENを使った製品を開発しています。

そこで得たノウハウを公開いたします。

入門に使いやすい機種は ZEN-10C1DR-D-V2 （電源DC12～24V、入力6点、リレー出力4点）

6～12点のデジタル／アナログ入力、4～8点のリレー／トランジスタ出力（拡張I/Oユニットで増設可能）。 ラダーロジックで簡単に制御プログラムを作成できる。

従来、リレー回路で作られていた制御盤や、マイコンなどを使っていた簡単なロジック回路をZENに置き換えることができる。

モデルチェンジし、型番が V2 となり、DC電源版は、12～24V対応となった。

• 入力を受けて、出力を制御する流れを記述したプログラム
• 比較やタイマ、カウンタなどを使って制御できる
• ZEN自身のリレーや仮想リレーを入力とすることができる
• 出力にはリレーや内蔵タイマのトリガ、カウンタ、ディスプレイなど
• 説明書（マニュアル） http://www.zen.omron.co.jp/download/
• 詳しい解説 オムロン ラダーチャート入門(PDF)

ZEN	PLC

ラダープログラムの実行順序が異なり、PLCの開発経験者はハマる可能性がある。

この仕様は、おそらくZENがPLCではなく「プログラムリレー」として開発されたため、リレーの時間的動作を元にしてるゆえんと思われる。

OMRON PLCとZENの機能の違い

シーケンス制御、FAとしての機器制御の他、以下のような応用が考えられる。

• ウィークリータイマーを利用した、熱帯魚やLED照明栽培などの照明・モーター制御
• 日照や気温などのセンサを接続し、照明や空調のコントロールなど、ホームオートメーション
• 例：明るさを関知し夕方になれば照明を点灯させ、タイマー機能で毎日一定時刻になったら消灯させる
• 例：気温をセンサでチェックし、屋根裏換気用の換気扇を制御する
• 灌漑・散水設備やビニールハウス・暖房のコントロールなど、農業設備のオートメーション化
• 例：ビニールハウス内の温度や、降雨状況をセンサでチェックし、換気窓の開閉を制御する

夏場など、太陽により暖められた屋根の熱が屋根裏にこもり、室内のエアコンのききを悪くすることを解消する。省エネ効果を期待。

• 温度センサにより天井裏の温度を検知して、換気扇のON/OFFを制御。（ZEN アナログコンパレータ入力）
• ちょうどいい温度センサが見つからないので、LM35などの温度センサIC（10mV/1℃）の出力をOPアンプで電圧を10倍（0.1V/1℃）して使う。
• 本来、温度センサは、サーミスタを負荷抵抗と共にアナログ入力へ接続するものと思われる。（コンパレータの電圧値を計算するか実測する必要あり）

I0: 強制稼働スイッチ
I4: 温度センサ（アナログ入力）
Q0: 換気扇
M0: 温度によるon/off状態

A0
-| |--------------SM0 ・・・内部補助リレー　セット動作
A1
-| |--------------RM0 ・・・内部補助リレー　リセット動作
M0
-| |-+------------[Q0 ・・・リレー　通常出力
I0   |
-| |-+

A0の設定 ・・・温度上昇トリガ用
I4
>=
03.5 V

A1の設定 ・・・温度下降トリガ用
I4
<=
02.5 V

• 温度センサにより水の温度を検知して、ヒーターのON/OFFを制御する。（ZEN アナログコンパレータ入力）
• 時刻により照明を点灯する。（ZEN ウィークリータイマー）
• 水量や時刻に応じて循環ポンプなどを制御する。

従来、手動の巻き上げ機で行っていたビニールハウスの換気を、温度や天候に応じて自動で行うようにする。

• 温度センサによりハウス内の温度を検知して、基本的な開閉を制御。（ZEN アナログコンパレータ入力）
• 雨センサ（漏水センサ等）により降雨を検知して、強制的に閉める
• 時刻により夜間は閉める。（ZEN ウィークリータイマー）
• 停止位置はリミットスイッチ　または　光学式センサ、近接センサ（静電式など）で検出。（ZEN デジタル入力）
• 巻き上げには既製品や自動車用ワイパーモーターなどを使用する
• モータの正転・逆転は別途リレーで制御する
• 電源のない場所では、太陽電池＋バッテリで稼働する

I0: 強制開放スイッチ
I1: 強制閉鎖スイッチ
I2: 開放リミット
I3: 閉鎖リミット
I4: 温度センサ（アナログ入力）
I5: 雨センサ
Q0: 正転コンタクタ（モータ、カーテン開放）
Q1: 逆転コンタクタ（モータ、カーテン閉鎖）

A0    I5
-| |---|/|--------TT0 ・・・開放トリガ
A1
-| |-+------------TT1 ・・・閉鎖トリガ
I5   |
-| |-+
T0    I2    Q1
-| |-+-|/|---|/|--[Q0 ・・・開放動作
I0   |
-| |-+
T1    I3    Q0
-| |-+-|/|---|/|--[Q1 ・・・閉鎖動作
I1   |
-| |-+

A0 ・・・温度上昇トリガ用
  I4
  >=
  04.5 V

A1 ・・・温度下降トリガ用
  I4
  <=
  03.5 V

T0  O  S ・・・開放トリガワンショットタイマ
TRG
RES 01.00

T1  O  S ・・・閉鎖トリガワンショットタイマ
TRG
RES 01.00

気温や天候にあわせ、水路から田圃への入水・排水をコントロールする。

• 水位センサにより、水深を高・中・低と選択できるようにする
• 間断灌水や急な温度変化に合わせた入水ができる
• 水口の制御は、仕切り板をモータ等で上下させるか、電動ポンプによる入水など
• パイプに入れた風船を膨張・収縮させて水口を制御する方法もある