グリーンエネルギー、ビルオートメーション、産業システムで大きな成果を得るための小型PLCの使い方

著者 Jeff Shepard（ジェフ・シェパード）氏

DigiKeyの北米担当編集者の提供

2025-12-19

産業用ネットワーク設計者は、従来のプログラマブルロジックコントローラ（PLC）と産業用モノのインターネット（IIoT）技術を狭いスペースに統合し、小規模な自動化およびデジタル化プロジェクトで高性能をサポートする必要に迫られています。

コントローラは小型でありながら、従来の自動化とIIoTを組み合わせて、情報技術（IT）と運用技術（OT）のネットワークを統合できるものでなければなりません。強力なデュアルコアプロセッサ、microSDカードスロット、少なくとも18のアナログおよびデジタルI/Oチャンネルが必要です。

柔軟性を最大化するために、I/OにはRS-485シリアルポートと、直接構成接続用のUSB-Cポートが含まれる必要があります。アプリケーションによっては、オプションのCANopen通信ポートが役立ちます。OTとITの統合をサポートするためには、2つの固有のIPアドレスをサポートできる2つのEthernetポートが必要で、1つはフィールドレベルのデバイス用、もう1つはSCADAまたはクラウド接続用です。

導入を迅速化するために、CODESYS 3.5統合開発環境（IDE）のサポートを含める必要があります。これにより、ユーザーは自動化プロジェクトやシステムを迅速に構築できます。オープンソースのアプリケーションを実行するDockerコンテナをサポートすることで、柔軟性をさらに高め、導入をスピードアップすることができます。

この記事では、WAGOの小型コントローラ100シリーズの数多くの機能を取り上げます。ビルオートメーション、バッテリエネルギー貯蔵、マイクログリッド、産業機械、グリーンエネルギーシステムなど、さまざまなアプリケーション向けに、これらのコントローラがいかに高性能な自動化ソリューションの迅速な開発と導入を促進するかをご紹介します。

小型コントローラ100（CC100）PLCのサイズはわずか55mm（L）x 108mm（W）x 90mm（H）で、手のひらに収まります。その小型製品は、幅広い自動化機能をデジタル化する強力な可能性を秘めています。

アプリケーションには、最大4つのデジタル出力、8つのデジタル入力、最大2つのアナログ入力と2つのアナログ出力、Modbus RTUなどのプロトコル用のRS-485インターフェース、白金（Pt）またはニッケル（Ni）抵抗センサ用の温度入力が必要でしょうか？モデル751-9301はこれらを備えています。また、アプリケーションにCANopen接続が必要な場合は、モデル751-9401（図1）を使用できます。

画像：WAGOのCC100モデル751-9401 図1：CC100モデル751-9401は、モデル751-9301と同じI/Oの組み合わせに加え、CANopenインターフェース（右端）を備えています。（画像提供：WAGO）

アプリケーションは、スイッチとして、または2つの独立したIPアドレスに使用できるデュアル構成可能なEthernetポートから恩恵を受けることができ、フィールドおよびOTデバイスへの専用接続だけでなく、SCADA、IT、またはクラウドシステムへの独立した接続もサポートできますか？さらに、Modbus TCP/UDP、EtherNet/IP、EtherCATのような産業用Ethernetプロトコルのサポートや、MQTTのようなプロトコルを使用したIIoTやクラウド接続のサポートはありますか？

SSH、SSL/TLS暗号化、ファイアウォール、ネットワークブロードキャストプロテクションなどのサイバーセキュリティ機能は、ネットワークの安全確保に不可欠ですか？CC100シリーズの両モデルは、そのすべてを備えています。

これらの重要な機能と性能に加え、CC100 PLCはUSBプログラミングポートを備えているため、構成を簡素化・迅速化できるほか、ファームウェアのアップデートやその他の機能を利用できるmicroSDカードスロットも備えています。DINレール装置（DIN 43880準拠）として、両モデルとも小型分電盤に素早く取り付けることができます。

プログラミングと電源

基本的な設置を完了するには、これらのPLCはプログラミングと電源を必要とします。ここでも、CC100シリーズは優れた性能と可能性を提供します。CODESYS 3.5を使用して、ラダーダイアグラム（LD）、ファンクションブロックダイアグラム（FBD）、シーケンシャルファンクションチャート（SFC）、ストラクチャードテキスト（ST）、インストラクションリスト（IL）などのIEC 61131-3言語の1つ以上、またはNode-RED、C++、Pythonなどのオプションを使用してプログラミングできます。

CC100シリーズはDockerコンテナをサポートし、追加アプリケーションの実行と機能拡張を可能にします。内蔵のウェブサーバでHTML5のビジュアライゼーションを作成できるため、操作やメンテナンスが容易です。

これらのPLCは、SCADAシステムで遠隔機器を監視・制御するために電力会社や水道会社で使用されているDNP3などのユーティリティベースのプロトコルで有効にすることができます。IEC61850およびIEC60870は、変電所、マイクログリッド自動化、再生可能エネルギーおよび蓄電システムで一般的に使用されています。さらに、ビルオートメーションアプリケーション用のBACnet通信もサポートしています。

WAGOの787-2850電源は、24V_DCで1.25Aを供給し、小型な設備にも適合するように設計されているため、CC100シリーズ PLCに最適な電源です（図2）。EN 61010-2-201/UL 61010-2-201準拠の安全特別低電圧（SELV）および保護特別低電圧（PELV）の要件を満たす電気的に絶縁された出力電圧と、+40°Cで250万時間を超える驚異的なMTBF（EN/IEC 61709準拠）が特長です。

画像：WAGOの787-2850電源 図2：この787-2850電源は、CC100 PLCの要件に適合しています。（画像提供：WAGO）

広がる可能性

CC100シリーズの統合I/Oは、自動化ソリューションを実装するための強固な基盤を提供します。I/O容量は、750シリーズ I/Oモジュール（500以上あり）とI/Oカプラを組み合わせて拡張することができます。

たとえば、I/Oモジュール750-1506を使用すると、基本的なCC100 PLCに8つのデジタル入力と8つのデジタル出力を追加できます。必要なフィールドバス接続を提供するために、各種の750カプラを追加することができます。カプラはEthernetケーブルを使ってCC100に接続し、CC100とさまざまなフィールドバスをつなぐブリッジの役割を果たします。

たとえば、750-348はCANopenフィールドバスカプラであり、モジュール式WAGO 750シリーズ I/OシステムをCANopenネットワークに接続することで、CC100のI/O容量を拡張します（図3）。750-362カプラはModbusネットワークとの接続をサポートします。EtherNet/IPまたはEtherCATをマスターとして使用できるカプラもあります。

画像：WAGOの750-348 CANopenフィールドバスカプラ 図3：750-348はCANopenフィールドバスカプラです。（画像提供：WAGO）

カプラを接続したら、CODESYS 3.5ソフトウェアを使ってPLCをプログラムするのは簡単です。その後、コントローラはカプラを介してI/Oモジュールと通信し、すべてのI/Oポイントを管理します。各種カプラは、接続されたすべてのI/Oを自動的に検出します。

たとえば、750-362は第4世代のModbus TCP/UDPフィールドバスカプラです。接続されたI/Oモジュール（デジタル、アナログなど）からの信号を変換し、Modbus TCP/UDPネットワーク上で通信できるようにします。デイジーチェーントポロジをサポートする2つの10/100Mビット/秒Ethernetポートと、IPアドレス設定用統合DIPスイッチ、構成・管理用統合ウェブサーバを備えています。

シンプルで強力なネットワーク管理

CC100はWAGOのウェブベース管理（WBM）ソフトウェアと互換性があり、このソフトウェアはCC100の内蔵ウェブサーバとEthernet接続を使用して、ウェブブラウザから構成、操作、メンテナンスのためのユーザーインターフェースを提供します。

ユーザーは、HTML5ビジュアライゼーションを開発および実行し、統合ファイアウォール、トランスポートレイヤセキュリティ（TLS）暗号化、仮想プライベートネットワーク（VPN）機能などの機能で安全なアクセスを管理し、サイバー攻撃からの保護を実現することができます。

HTML5のビジュアライゼーションはCC100でホストされ、ほとんどのウェブブラウザで遠隔から見ることができます。コントローラのステータスやシステム、ネットワーク、I/Oの状態などの基本情報は、統合されたLEDアレイを使用してコントローラ上でローカルに表示できます。

WBMはまた、クラウドソリューションへのデータ転送を促進したり、MQTTのようなプロトコルを利用してデータを他のシステムに配信したりすることで、ネットワークデータ管理をサポートすることもできます。クラウド接続自体の構成（クラウドプロバイダのURL、セキュリティ証明書、認証の詳細など）は、コントローラのWBMインターフェースを介して設定できます。

クラウド接続

クラウド接続により、CC100はIIoTアプリケーションのゲートウェイとして機能します。通信パラメータはWBMで構成され、クラウドとコントローラ間で交換されるデータは、構成の詳細などのタスクを処理できるCODESYS用のWAGOAppCloudライブラリを使用して構成されます。

CC100は、内蔵のEthernetインターフェースを介してインターネットにアクセスし、データをクラウドに送信することができます。ユーザーは利用するクラウドサービスを指定することができ、Microsoft Azure、Amazon Web Services、IBM Cloudが利用可能なオプションとして用意されています（図4）。

図4：CC100 PLCは、MQTTプロトコルとEthernet接続を使用してクラウドにアクセスできます。（画像提供：WAGO）

複雑な通信処理（セキュアな接続の確立、JavaScript Object Notation（JSON）形式へのデータのフォーマット、データ転送の処理など）を、標準的なIECプログラムから呼び出せるシンプルで再利用可能なコードに変換するファンクションブロックやライブラリが利用できます。

IECのアプリケーションでは、センサの読み取り値や機械の状態など、どの制御変数をクラウドに送信するかを選択することもできます。ユーザーはデータフローを制御し、いつ、どのようにデータを送信するか（例：イベント駆動型送信または定期送信）を決めることができます。また、このアプリケーションはCC100上でデータの前処理を行うことができるため、クラウド接続に必要な帯域幅を削減することができます。

まとめ

WAGOのCC100コントローラは小型でありながら、ビルオートメーション、グリーンエネルギー、マイクログリッド、電気・水道設備、産業システムなど、さまざまなアプリケーションの小規模な自動化およびデジタル化プロジェクトで優れた性能を発揮します。また、拡張性があるため、要件の変化に応じて拡大し、適応することができます。そのネットワーク管理とクラウド接続機能は、ITとOTシステムの統合を強力にサポートします。