インターロックとは？
インターロックとは、あらかじめ設定された条件に応じて、機器の運転や停止、動作の許可・禁止を制御する仕組みです。設備の保護や誤操作の防止、安全な運転順序の確保などを目的として使用されます。
空調・計装設備では、ポンプやファンを運転する前に必要な条件を確認したり、異常が発生した場合に関連機器の運転を禁止したりする用途があります。
インターロックは、単に機器をON・OFFするだけでなく、「どの条件が成立したら、どの動作を許可するか」を決める制御です。
インターロックの仕組み
インターロックでは、センサーや機器から得た状態情報をもとに、運転できる条件が成立しているかを判断します。条件を満たしていれば運転を許可し、満たしていなければ運転を禁止したり、停止させたりします。
例えば、ポンプを運転するために「関連するバルブが所定の状態であること」を条件とする構成が考えられます。
- バルブの状態や機器の異常情報を取得する。
- あらかじめ定めた運転条件と照合する。
- 条件を満たしていれば、ポンプの運転を許可する。
- 条件を満たしていなければ、運転を禁止するなどの処理を行う。
実際の条件や動作は、設備の設計仕様によって異なります。安全に関わるインターロックでは、制御ソフトウェアだけでなく、必要に応じて専用の保護回路などを組み合わせます。
空調設備でのインターロックの具体例
1. ポンプとバルブの連動
冷温水設備などでは、バルブの状態や系統の運転条件を確認してからポンプを運転する構成があります。必要な流路が確保されていない状態でポンプを運転することを避けるためです。
ただし、バルブの開閉状態だけで運転可否を判断するか、流量や圧力なども確認するかは、設備の設計によって異なります。
2. ファンと関連機器の連動
空調機などでは、関連するダンパーや設備の状態を確認してからファンを運転する制御が考えられます。また、運転中に異常が発生した場合、設定された条件に従って停止や警報を行う構成もあります。
3. 異常発生時の運転禁止
機器の故障信号や保護装置の動作を検出した場合に、関連機器の運転を禁止する仕組みです。例えば、ある機器が異常停止したとき、連動する機器も停止させる設計があります。
どの異常を停止条件とするか、警報だけでよいか、復旧後に自動再起動を許可するかなどは、制御仕様で明確に決める必要があります。
インターロックと通常のON・OFF制御の違い
| 項目 | 通常のON・OFF制御 | インターロック |
|---|---|---|
| 目的 | 機器を運転・停止する | 条件に応じて動作を許可・禁止する |
| 判断内容 | 運転指令など | 複数の状態や異常条件など |
| 例 | スケジュールに合わせてファンを運転する | 必要な条件が成立した場合だけファンの運転を許可する |
通常のON・OFF制御とインターロックは、同じ制御システム内で組み合わせて使われることがあります。
インターロックとDDC・DI・DOの関係
空調・計装設備では、DDCが入力信号を読み取り、制御条件に応じて出力信号を切り替えることでインターロックを実現する構成があります。
- DI（デジタル入力）：機器の運転状態や故障状態などを取り込む。
- DDC：入力された状態と設定条件を照合する。
- DO（デジタル出力）：条件に応じて運転・停止などの信号を出力する。
例えば、ファンの運転許可条件をDIで取り込み、条件が成立した場合だけDOから運転信号を出力する構成が考えられます。
ただし、すべてのインターロックをDDCだけで実現するわけではありません。設備のリスクや設計仕様に応じて、専用の保護装置や電気回路で構成する場合があります。
インターロックとPID制御の違い
インターロックとPID制御は、目的が異なります。
インターロックは、条件に応じて機器の運転を許可・禁止する制御です。一方、PID制御は、温度や圧力などの測定値を目標値に近づけるために、操作量を調整する制御方式です。
例えば、PID制御で温度に応じてバルブの開度を調整しながら、別のインターロックで異常時の運転を禁止する構成があります。
詳しくはPID制御とは？を参照してください。
インターロックが動作しないときの確認ポイント
| 症状 | 主な確認項目 |
|---|---|
| 運転指令を出しても起動しない | 運転許可条件、異常信号、入力状態、制御設定 |
| 条件を満たしているのに運転できない | DIの状態、条件判定、DOの出力状態、関連回路 |
| 異常が解除されても復旧しない | 手動リセットの要否、復旧条件、再起動の制限 |
| 意図せず停止する | 入力信号の変動、センサーや接点の状態、設定条件 |
| 中央監視の表示と現場の状態が異なる | 現場機器の状態、DDCの入力・出力、通信や表示設定 |
点検では、まず制御仕様書やシーケンス図で、運転に必要な条件と停止条件を確認します。そのうえで、現場の状態、DDCの入力値、条件判定、出力状態を順に照合すると、原因を切り分けやすくなります。
安全保護に関わるインターロックは、原因を確認せずに無効化しないでください。点検や復旧は、設備の手順と安全基準に従って行います。
よくある質問
インターロックは異常が起きたときだけ動作しますか？
異常時に動作するものだけではありません。機器の運転前に必要な条件を確認するなど、通常の運転手順を成立させる目的でも使われます。
インターロックが働いたら、必ず機器は停止しますか？
必ず停止するとは限りません。運転禁止、停止、警報、動作許可の保留など、どの動作を行うかは制御仕様によって異なります。
インターロックは中央監視で設定しますか？
設備によって異なります。DDC内の制御プログラムで条件判定を行う構成や、専用の制御回路で構成する方法があります。中央監視は状態表示や操作を担う場合がありますが、インターロックの判定そのものを中央監視で行うとは限りません。
