「インバータに運転指令を出したのに、モーターが動かない」
「周波数は設定したけれど、回転しない」
そんなときに整理したいのが、運転指令と周波数指令の違いです。
この記事では、一般的な周波数指令による運転を例に、2つの指令の役割、指令元の設定、動かないときの確認ポイントを解説します。
運転指令と周波数指令は、役割が違う
運転指令は運転開始・停止などを伝えるもの、周波数指令は目標とする運転周波数を伝えるものです。
「運転するか」を伝える
例：正転運転を指令する
「何Hzを目標にするか」を伝える
例：30Hzを指令する
図：基本的な役割の整理です。2つの指令があるだけで、必ず運転できるという意味ではありません。
インバータそのものの役割は、モーターの速度を変える仕組みを解説した記事で紹介しています。
運転指令とは？運転の開始や停止を伝える
運転指令は、インバータに運転開始・停止などを伝える信号です。正転・逆転を別の入力で指定する機種や、通信のデータで指定する機種などがあります。
指令方法の代表例は、次の3つです。
- 操作パネル：本体のRUNキーなどから指令する。
- 外部端子：スイッチやPLCなどから信号を入力する。
- 通信：PLCなどから通信データで指令する。
ただし、信号の受け方は機種や設定によって異なります。信号を保持して運転する方式と、始動・停止の押しボタン入力を使う方式などを混同しないことが大切です。
正転・逆転の名称だけで、機械が動く方向を判断しない
実際の方向は配線や機械構造にも関係します。方向確認は設備の安全手順に従い、周囲の安全を確保して行います。
周波数指令とは？目標となるHzを伝える
周波数指令は、インバータへ目標周波数を伝えるものです。例えば30Hz、50Hzといった値を設定します。
同じモーター・極数であれば、周波数は回転速度に関係します。ただし、誘導モーターの実際の速度は、負荷やすべり、制御方式などでも変わります。
周波数を指定する代表的な方法
| 方法 | 内容 | 確認点 |
|---|---|---|
| 操作パネル | ダイヤルやキーで設定する | 設定値が確定・保存されているか |
| 多段速入力 | 入力信号の組み合わせで、登録した周波数を選ぶ | 入力の割り付けと優先順位 |
| アナログ入力 | 電圧・電流信号を周波数に換算する | 信号形式・入力設定・換算範囲 |
| 通信 | 数値データで周波数を指定する | 通信状態・データの単位・更新手順 |
アナログ信号の値とHzの関係は、設定で決まる
説明用に「0～10Vを0～50Hzへ直線的に換算する」と設定した場合、5Vは25Hzに相当します。
ただし、これはあくまで設定例です。5Vなら必ず25Hzという共通ルールはありません。入力形式、ゲイン・バイアス、上下限などの設定を確認します。
また、指令値を変えても、出力周波数は加減速設定や制限に従って変化します。指令値と実際の出力が、常に同じとは限りません。
運転指令ONでも動かないのはなぜ？
次の表は、通常の周波数指令運転の基本例です。特殊な制御や最低周波数の設定などは省略しています。
| 運転指令 | 周波数指令 | 基本的な考え方 |
|---|---|---|
| OFF | 30Hz | 周波数が設定されていても、それだけでは始動しない。 |
| ON | 0Hz | 運転要求はあるが、回転しない場合がある。0Hzでも安全な無通電状態とは限らない。 |
| ON | 30Hz | ほかの条件が成立していれば、設定に従って運転する。 |
| ON | 30Hz | 保護停止・運転禁止・指令元の不一致などがあれば運転できない。 |
「ON」と「30Hz」を確認するだけでは足りません。
インバータがその指令を採用しているか、運転を許可する条件が成立しているかまで確認します。
運転モードとは？どこから指令を受けるかを決める
インバータには、操作パネル・外部端子・通信など、どこからの指令を採用するかを選ぶ設定があります。運転モードや指令元選択などと呼ばれます。
例えば、外部端子から運転信号を出していても、操作パネルからの指令を受ける設定なら、意図した運転にならない場合があります。
運転と周波数で、指令元が別の場合もある
対応する機種・設定では、次のような組み合わせも可能です。
- 運転指令は外部端子、周波数指令は操作パネル。
- 運転指令は外部端子、周波数指令は通信。
- 運転指令も周波数指令も通信。
「外部運転だから、すべての指令が外部端子」とは限りません。運転指令元と周波数指令元を、それぞれ確認しましょう。
多段速・JOG・PIDなどの機能が有効な場合は、通常の周波数指令より優先されることもあります。優先順位は機種の説明書で確認します。
PLCとインバータの役割を分けて考える
PLCは、スイッチやセンサーの状態をもとに、いつ運転するか、どの速度にするかを判断します。インバータは、その指令を受けてモーターを駆動します。
運転条件が成立したら運転指令を出し、工程に応じた周波数を指定する。
図：役割を示す概念図です。安全回路や実際の配線構成は省略しています。
PLC画面で出力がONになっていても、インバータ側で入力を認識していなければ、指令は成立しません。端子入力モニターや通信状態などを使い、信号がどこまで届いているかを確認します。
信号の基本は、PLCの入力・出力とX・Yの意味を解説した記事も参考にしてください。
動かないときの確認ポイント
- 表示と異常履歴を確認する
保護停止、警告、運転禁止状態などがないかを調べます。原因を確認せずリセットを繰り返さないようにします。 - 採用されている指令元を確認する
運転・周波数それぞれの指令元が、操作したい場所と一致しているかを確認します。 - 運転信号が認識されているかを見る
PLCの出力状態だけでなく、インバータ側の入力モニターや通信データも確認します。 - 周波数指令と出力周波数を区別する
指令値が0Hzでないか、別の設定に制限されていないか、加減速中でないかを調べます。 - 電気側と機械側の状態を確認する
出力周波数が表示されていても、実際の軸が回っているとは限りません。モーター接続、ブレーキ、機械的な拘束なども担当者が安全手順に従って確認します。
表示の「Hz」が何の値かを確認しましょう。
設定周波数・出力周波数など、表示項目を切り替えられる機種があります。数値だけを見ず、モニター項目の名称まで確認することが大切です。
停止指令と、安全の確保は別に考える
通常の停止指令では、設定に応じた減速停止やフリーラン停止などが行われます。停止指令を出した瞬間に、必ず軸が止まるわけではありません。
また、運転指令OFFや0Hz設定は、電源の遮断・無電圧を意味しません。通常の運転指令は、安全機能や点検時の電源隔離の代わりにはなりません。
指令元の切り替えや異常リセットの前に、再始動条件を確認してください。
運転信号が残っていると、設定によっては復電・リセット・モード変更後に始動するおそれがあります。安全条件を解除して動作を試すのではなく、設備の手順に従って原因を確認します。
まとめ
- 運転指令は運転開始・停止などを伝える。
- 周波数指令は目標となるHzを伝える。
- 2つの指令元は、別々に設定されている場合がある。
- 指令値・出力周波数・実際の回転状態を区別する。
- 動かないときは、異常状態・指令元・入力状態・周波数設定を順に確認する。
まずは、「運転する指令はどこから来るか」「周波数はどこで決まるか」を分けて考えましょう。この2点が整理できると、インバータとPLCの関係が読み取りやすくなります。
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