電気計装・とは?初心者向けガイド:仕組みと日常の活用共起語・同意語・対義語も併せて解説!

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
電気計装・とは?初心者向けガイド:仕組みと日常の活用共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


電気計装・とは?

この記事では「電気計装・とは?」を初心者にもわかるように解説します。電気計装は、工業現場で「計測」と「制御」を組み合わせて、機械や設備の動きを正確に管理する技術のことです。簡単に言えば、現場の状態を数字にして、それに合わせて装置を動かす仕組みを作ることです。

計測とは、温度・圧力・流量などの物理量をセンサーで測ること、制御とはそのデータを使って装置の動作を決めることです。これらをうまく組み合わせると、安全性の向上や省エネ、品質の安定化など、さまざまな効果が得られます。

電気計装の現場では、センサ信号伝送変換器制御装置アクチュエータといった要素が連携して働きます。以下に、基本的な流れを図解風に説明します。

まず、現場のセンサーがデータを取得します。温度や圧力、流量などの情報が、アナログ信号として制御系に送られます。次に、変換器がこの信号をデジタル化したり、適切な尺度に変換したりします。デジタル化されたデータは、制御装置(例えばPLCやDCS)で処理され、必要に応じて<アクチュエータ(バルブ、モーター、ポジショナーなど)を動かして、現場の状態を目標値へと近づけます。

日常の身近な例としては、家庭用のエアコン(関連記事:アマゾンでエアコン(工事費込み)を買ってみたリアルな感想)の温度制御や、工場のボイラの温度管理、化学プラントの流量制御などが挙げられます。どの現場も、安全性と効率を両立させるために、適切な計装設計が必要です。

代表的な機器とその役割

下記の表は、電気計装の現場でよく使われる機器と、それぞれの役割をまとめたものです。

機器役割代表例
センサー現場の物理量を検知して信号に変換する温度センサー、圧力センサー、流量センサー
変換器信号の形式を適切な形に変換するアナログ-デジタル変換器、増幅器
制御装置データを処理して制御判断を行うPLC、DCS、SCADA
アクチュエータ物理的な動作を起こすバルブ、モーター、ポジショナー
信号伝送系センサーから制御装置へ信号を伝えるケーブル、無線伝送、配線

このように電気計装は、現場の「測る」「判断する」「動かす」という3つの輪が回る仕組みです。学ぶほど、機械の安全性や生産性を高める設計ができるようになります。

なお、電気計装は専門的で覚える用語も多い分野ですが、基礎を固めることが最短の近道です。まずは計測の基本、センサーの種類、PLCやDCSの役割を押さえ、身近な事例から理解を深めると良いでしょう。


電気計装の同意語

計装
計装とは、工場やプラントの生産設備において、計器・センサ・表示器・制御機器などを用いて、プロセスの測定・監視・自動制御を設計・運用する分野です。電気系の計装を指す場合も多く、データの取得と操作の自動化が中心です。
電気計測
電気的な量を測定する技術・作業のこと。電圧・電流・抵抗・発電量など、電気的パラメータを測ることを指します。計装の測定要素として重要です。
制御計装
計装と制御を組み合わせた領域。プロセスの変数を測定し、適切な操作量を出す自動制御システムの設計・運用を指します。
計装設計
計装系の設計作業。センサの選定・配線・信号経路の設計、計器やDCS/PLCの設定など、現場の制御系を形づくる設計活動を指します。
計装技術
計装に関する技術全般。計測機器の扱い、信号処理、配線・保守、校正、データ通信などを含む分野です。
プロセス計装
化学・石油・製薬などのプロセス産業で用いられる計装。プロセス変数の測定・監視・自動制御を設計・運用します。
計測・制御
計測と制御の総称。計測はデータを取得する作業、制御は取得したデータに基づいて機器を動かす作業を指します。
計測・制御技術
計測技術と制御技術を合わせた表現。測定機器の選定・設置、データ処理、制御アルゴリズムの適用などを含みます。
計装エンジニアリング
計装分野のエンジニアリング活動。設計から導入、保守・最適化まで、技術的な一連の作業を指します。
計器制御
現場の計器(計測機器)を用いた制御系の構築・運用を指す表現。計器の測定結果をもとに制御信号を生成します。
計器制御系
計器と制御系の組み合わせを表す語。信号経路や装置構成を含む、現場の計装システムを指します。
設備計装
工場設備に組み込まれた計装システム全般。センサ・計器・制御機器の配置・接続・運用を含みます。
現場計装
現場で使用される計装システムの総称。現場のセンサ設置、監視、保守・運用を含みます。
工場計装
工場内の計装システム全般。生産設備のデータ取得と自動制御を担う領域です。
プロセス計測
プロセスの状態を測定する技術。プロセス変数の値を取得する測定作業を中心に扱います。
計測技術
測定を支える技術全般。センサの選定・設置・校正・データ取得・伝送などを含みます}

電気計装の対義語・反対語

非電気計装
電気を使わず、計測・制御の機能を持たない計装の形態。電気計装の対義として、電気を前提としない方法を指します。
非計装
計測・制御のための計装機器やシステムが備わっていない、あるいは適用されていない状態。
手動
自動化された計測・制御に対して、人が手作業で測定・操作を行う状態。電気計装の自動化の対比として使われる。
自動化
自動化されていない状態。人の介在が前提となる運用形態を指します。
未計測
計測がまだ実施されていない、測定データが不足している状況。
人力計測
人の手で計測・測定を行うこと。自動計測・機器計測の対義語として使われる。
無電力
電力が供給されていない状態。機器が動作していない、電気計装が機能していない状況を示します。

電気計装の共起語

計測
物理量を数値として測る作業・能力。現場のセンサや計測機器が担います。
計器
指示・測定に使われる機器の総称。温度計・圧力計なども含む。
センサ
温度・圧力・流量などの物理量を検知して電気信号へ変換するデバイス。
センサ網
複数のセンサをネットワーク状に配置してデータを収集する構成。
トランスデューサ/変換器
現場の物理量を電気信号に変換するデバイスの総称(変換器)。
変流器
電流を別の基準信号へ変換する計装器具。
変圧器
電圧・電流を変換して信号源を提供する装置。
アクチュエータ
制御信号を受けて機械的動作を起こす装置(バルブ、モータ、シリンダなど)。
アナログ信号
連続的な値を表す信号。計測・制御で広く使われる。
デジタル信号
離散的な値を表す信号。PLC/DCSなどのデジタル制御に用いられる。
信号処理
測定信号のノイズ除去・平滑化・変換などを行う処理。
計装図
配線図・配管図・計装機器配置を示す設計図。
配線
現場と制御系を結ぶ電気配線・配線作業。
計装設計
計装系の構成・機器選定・接続方法を決定する設計活動。
計装機器
センサ、変換器、制御機器、表示器など、計装に用いる機器の総称。
計測機器
温度計・圧力計・流量計など、測定に使う機器の総称。
温度計
温度を測定して出力する機器(例:センサ・温度トランスデューサ)。
圧力計
圧力を測定して電気信号等で出力する機器。
流量計
流体の流量を測定して信号化する装置。
プロセス計測
製造プロセスの条件を継続的に計測・記録する取り組み
現場計装
現場のセンサ・機器と制御系を結ぶ計装活動の総称。
自動化
生産・業務を自動で行う仕組みづくり。
PLC
プログラマブル・ロジック・コントローラ。現場の論理制御の中核機器。
DCS
分散制御システム。大規模プロセスを分散して制御するシステム。
SCADA
監視制御・データ取得システム。遠隔監視と運転管理を支える。
I/O
入力(I)と出力(O)の信号群。現場機器とのインターフェース
制御盤
電気配線・計装機器を収容する筐体。現場の制御点。
制御系
現場のプロセスを自動で操作するための全体的な系統。
産業用計装
産業分野の計装技術全般。
工場自動化
工場の生産工程を自動化する取り組み全般。
絶縁/アイソレーション
信号の電気的絶縁・干渉防止の設計技術。
安全規格
計装設計・設置が遵守すべき安全基準(例:IEC/UL等の一般概念)。

電気計装の関連用語

電気計装
工場・プラントにおける計測・制御の全体領域。センサで測り、信号を伝送し、制御機で自動調整を行う仕組みを指す。
計装設計
計装機器と信号系の仕様・構成を決める設計フェーズ。測定対象・信号種類・通信方法を決める。
計装工事
現場で計装機器の据付・配線・試験・引渡しまでを行う工事作業。
現場計装
現場に設置されたセンサ・変換器・現場配線など、現場レベルの計装要素の総称。
DCS (分散制御システム)
現場の計測信号を分散配置のコントローラで処理・制御・監視するシステム。
PLC (プログラム可能ロジックコントローラ)
産業用の自動制御デバイス。入出力をプログラムで処理する核となる機器。
SCADA
監視・制御とデータ取得を行うシステム。広域の設備を遠隔監視・記録する。
I/O盤
入力・出力信号をまとめて接続・保護する盤。計装信号のハブ的役割。
計装盤 / 計装パネル
計装機器を収め、現場・制御室間の信号を整理するパネル。
端子台
信号を結線するための端子の集合点。現場と制御系をつなぐ接続部。
センサ / センサー
物理量を検知して電気信号に変換する装置(例:温度・圧力・流量センサ)。
温度センサ
温度を測り、信号化するセンサ。
力センサ
圧力を測り、信号化するセンサ。
流量センサ
流体の流量を測るセンサ。
液位センサ
液面の高さを測るセンサ。
変換器 (Transmitter)
センサ信号を別形式へ変換し、伝送する装置(例:4-20mA送信器)。
圧力変換器 / 圧力送信器
圧力を電気信号に変換して送る変換器。
温度送信器
温度センサと信号送信機を組み合わせ、現場から制御室へ信号を送る装置。
アナログ信号
連続的な値を持つ信号。温度・圧力などの測定値は通常アナログで扱われる。
デジタル信号
離散的な値のみを表す信号。I/Oや通信で用いられる。
アナログ入力 / アナログ出力
アナログ信号を取り込む/出力する機能。
デジタル入力 / デジタル出力
デジタル信号を取り込む/出力する機能。
信号ループ
現場の測定信号が現場機器と制御系を結ぶ信号経路のこと。
4-20mA / 電流ループ
アナログ信号を伝送する標準的な電流ループ。4~20mAが一般的
ループチェック
測定ループの接続・信号の流れを点検・検証する作業。
P&ID (プロセスと計装図)
プロセスの配管と計装機器の配置を示す図面。設計・保守の基本資料。
PID制御
偏差をもとに出力を調整する基本的な制御手法。プロセス制御の核。
バルブアクチュエータ
バルブを開閉・調整する機械。電気・空気・油圧で駆動するタイプがある。
アラーム管理
異常を検知して通知・記録する仕組み。運用の安全性を高める。
アイソレーション / アイソレータ
信号を他回路と electrically decouple してノイズや干渉を減らす技術。
通信プロトコル (HART / Foundation Fieldbus / Profibus)
現場機器と制御系の間でデータをやり取りする規格・通信方式。
防爆計装
爆発性環境で使用できる防爆仕様の計装機器・配線・設計.
計装保守 / 較正
計装機器の点検・修理・正確さの維持・定期的な較正を行う作業。

電気計装のおすすめ参考サイト


学問の人気記事

トルクの単位・とは?初心者向けに徹底解説!なぜ単位が違うのかまで分かる共起語・同意語・対義語も併せて解説!
2028viws
引用・参考文献とは?初心者でもわかる使い方とポイント解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
788viws
ensureとは?初心者にもわかる意味と使い方を徹底解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
687viws
座標計算・とは?初心者向けガイドで完全マスター共起語・同意語・対義語も併せて解説!
665viws
絶縁抵抗値とは?初心者でも分かる測定の基本と安全のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
551viws
示差走査熱量測定とは?初心者向けガイドで学ぶ基本と実験のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
547viws
no・とは?初心者にもわかる意味と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
537viws
ナイロン樹脂とは?初心者にもわかる基本と用途ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
497viws
k型熱電対とは?初心者にも分かる基礎解説と活用事例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
456viws
welchのt検定とは?不等分散のデータを比較する統計手法をやさしく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
447viws
summarize・とは?初心者向け解説と使い方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
430viws
論述問題・とは?初心者にも分かる解説と解き方のコツ共起語・同意語・対義語も併せて解説!
418viws
気圧の単位とは?中学生にもわかるPa・atm・bar・Torrの違いと換算ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
418viws
穴加工・とは?初心者が知っておく基本と現場での活用ポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
400viws
z変換・とは?初心者が知っておくべき基礎と日常への応用共起語・同意語・対義語も併せて解説!
357viws
洗浄バリデーションとは?初心者が押さえる基本と実務のポイント共起語・同意語・対義語も併せて解説!
357viws
3/4・とは?分数の基本を分かりやすく解く完全ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
357viws
100g・とは?初心者が今すぐ知っておきたい基本と使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説!
354viws
endnoteとは?研究ノートを整理する基本ツールの解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
353viws
大辞林とは?初心者にもわかる日本語辞典の使い方と特徴共起語・同意語・対義語も併せて解説!
346viws

新着記事

学問の関連記事