インターロック回路とは?b接点を使った安全制御の基本パターン

インターロックとは

インターロックとは、「ある条件が満たされていないと動作できない」という制御の仕組みです。日本語では「連動制限」とも呼ばれますが、現場では「インターロックをかける」という言い方がそのまま使われています。

わかりやすい例が正逆転モーターです。正転中に逆転ボタンを押しても、インターロックが入っていれば逆転コイルには電気が入りません。操作ミスや誤操作があっても、回路が物理的に受け付けない状態になっているわけです。

インターロックが必要な理由は主に2つです。ひとつは機器の保護。二重起動や矛盾した動作が起きると、接触器の溶着・モーターの焼損・シリンダの破損につながります。もうひとつは人の安全。機械が予期しない動きをすることで、作業者が巻き込まれる危険を防ぎます。

シーケンス回路の読み方の基礎については、展開接続図(シーケンス回路図)の読み方:記号と読む順番を基礎から整理も参考にしてください。

インターロックがないとどうなるか

インターロックなしでどんな問題が起きるか、具体的なケースを見ておきます。

正逆転モーターの二重起動

三相モーターの正転・逆転は、電磁接触器MC1とMC2で2相の配線を入れ替えることで実現します。MC1とMC2が同時に入ると、電源の2相間が接触器を通じて短絡状態になります。結果は主回路のショートです。ヒューズ・ブレーカーが飛ぶだけならまだしも、接触器が溶着して手動でも切れなくなるケースもあります。

油圧・エアシリンダの両端同時押し

前進ソレノイドと後退ソレノイドが同時に励磁されると、シリンダは中間で止まるか、バルブのスプールが異常な力を受けます。油圧回路ではリリーフバルブが働いて油圧が逃げますが、配管や継手に過大な圧力がかかることがあります。

現場での実際の事故イメージ

「試運転中にオペレーターが正転・逆転を素早く連打した」「教育を受けていない作業者が盤の前に立った」——こういった場面でインターロックがないと、機器は操作者の意図とは無関係に壊れます。設計段階でインターロックを入れておくことが、製品寿命と安全の両方を守る最短ルートです。

b接点を使ったインターロックの仕組み

インターロック回路の基本は、相手の補助b接点を自分の回路に直列で入れるという構成です。

コイルが励磁するとb接点が開く原理

電磁接触器のb接点(ブレーク接点)は、コイルに電流が流れていない状態では閉じています。コイルが励磁されると電磁力で可動部が動き、b接点は開きます。a接点とは逆の動きです。

電磁接触器(MC)の補助接点の種類と使い方については、電磁接触器の補助接点:自己保持回路と寸動回路の作り方で詳しく解説しています。

展開接続図上での書き方

展開接続図では以下のように記載します。

  • MC1コイルの励磁ライン:BS1(正転ボタン)→ MC2のb接点 → MC1コイル
  • MC2コイルの励磁ライン:BS2(逆転ボタン)→ MC1のb接点 → MC2コイル

MC1が入っているとき、MC1のb接点は開いています。そのためBS2を押してもMC2回路に電流が流れません。MC2側も同様です。どちらか一方が先に入れば、もう一方は物理的に入れない状態になります。

双方向インターロックの考え方

上記のように「MC1がMC2をロックし、MC2がMC1をロックする」構成を双方向インターロック(相互インターロック)と呼びます。片方向だけだと抜け道ができるため、正逆転のような対になる動作には必ず双方向で設計します。

具体例:正転・逆転インターロック回路を読む

ここでは正逆転インターロックの展開接続図を文章で追います。

正転起動の流れ

  1. BS1(正転起動ボタン)を押す
  2. MC2のb接点(閉)→ MC1コイルに電流が流れる
  3. MC1が励磁 → 主接点が閉じてモーターが正転
  4. 同時にMC1のb接点が開く → MC2回路がロックされる
  5. MC1の補助a接点で自己保持(BS1を離してもMC1は保持)

逆転起動の流れ

  1. まずBS0(停止ボタン)を押してMC1を切る
  2. MC1が消磁 → MC1のb接点が閉じる
  3. BS2(逆転起動ボタン)を押す
  4. MC1のb接点(閉)→ MC2コイルに電流が流れる
  5. MC2が励磁 → 主接点が切り替わりモーターが逆転

停止を挟まずに直接BS2を押してもMC1のb接点が開いているため、MC2は動作しません。これがインターロックの効果です。

電磁接触器の基本構造と主接点・補助接点の関係は、電磁接触器(MC)とは?仕組みと選び方の基準を現場目線で整理を参照してください。また、MCとサーマルリレーを組み合わせた電磁開閉器(MS)については電磁開閉器(MS)とは?MCとサーマルリレーの組み合わせを理解するもあわせて確認しておくと、実際の盤内構成がイメージしやすくなります。

インターロックの確認方法

制御盤の完成後や改造後には、インターロックが正しく機能しているかを必ず確認します。

電源投入前の手動確認

電源を入れる前に、接触器を手で押して動作確認する方法があります。

  1. MC1を手で押し込み、MC1の主接点が閉じた状態にする
  2. その状態でMC2を手で押してみる
  3. MC2回路にMC1のb接点が正しく入っていれば、MC2の接点は動かない(または回路が入らない)

実際には接触器を手動で押しても電気的な確認にはなりませんが、配線の取り回しやb接点の使用位置を目視・テスターで確認するには有効です。

電源投入後のシミュレーション

  1. 正転起動ボタンを押してMC1を励磁させる
  2. その状態で逆転起動ボタンを押す
  3. MC2が動作しないことを確認(テスターでMC2コイル電圧を確認してもよい)
  4. 停止後、逆転側でも同様に確認する

テスターが使えない場合は、MC2の動作音(カチッという励磁音)がないことで確認できます。インターロックが正常なら逆転ボタンを押しても無音です。

まとめ

インターロック回路の本質は「物理的に許可されなければ動かない」という設計思想です。ソフトウェアの条件判断とは異なり、回路自体が動作を遮断するため、プログラムのバグや操作ミスに依存しない確実な保護になります。

  • インターロック:ある条件が満たされないと動作しない回路の仕組み
  • b接点の役割:相手コイルが励磁中はb接点が開き、自分の回路への通電をブロックする
  • 双方向インターロック:MC1↔MC2が互いにロックし合う構成で、正逆転回路の標準パターン
  • 確認方法:電源投入後に実際のボタン操作でMC2が動かないことを確認する
  • 設計原則:インターロックは後付けではなく、設計段階から組み込む