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自動制御の制御方式とは?デジタル式・電子式・電気式の違い

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デジタル式と電子式が似ていて、どこが違うのか分かりません。

電動弁と電磁弁も、名前が近くて混ざります。

この記事の要点

制御方式はデジタル式・電子式・電気式の3つです。前の2つはマイクロプロセッサで演算します。

電気式だけ検出部と一体構造の調節部で、変化を機械的又は電気的変位として取出します。

電動弁と電磁弁の耐圧は、特記がなければどちらも1.0MPaです。

電気式だけ、検出部と調節部が一体構造になります。

制御方式と操作部を並べます。

自動制御の制御方式と操作部を並べた図。公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編第1章「機材」により、デジタル式は検出部からの電気信号を調節部のマイクロプロセッサにより演算し操作部へ制御信号を出力する方式のうち、調節部においてソフトウェア等により制御ロジックを構成できる機能を有し複数の制御が行えるもので、調節部はダイレクトデジタルコントローラ等により中央監視制御装置との通信機能を備える。電子式は検出部からの電気信号を調節部のマイクロプロセッサにより演算し操作部へ制御信号を出力する方式で、調節部はデジタル指示調節器等による。電気式は検出部と一体構造の調節部にて温度変化、湿度変化、圧力変化若しくは液面変化を機械的又は電気的変位として取出し操作部へ制御信号を出力する方式で、調節部はスプリングレバーアセンブリー、マイクロスイッチ及びポテンショメーターによる。電動弁の種類は単座二方弁、複座二方弁、三方弁、ボール弁、バタフライ弁等で、弁の耐圧は特記がない場合1.0メガパスカル、呼び径50以上の弁は直接開度指示又はゲージによる開閉表示機構を備える。電磁弁は弁本体に電磁コイルを組込んだ構造で、耐圧は特記がない場合1.0メガパスカル、屋外に設置するものは電磁コイル収納部分がIP23の防雨形構造とする。本編は機器に附属する制御及び特殊な制御には適用しない。
3つの方式と2つの弁。※仕様書の要件を並べた図。

制御方式は何種類あるのか

3つが定義されています。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編1.1.2(1)

(ア) デジタル式は、検出部からの電気信号を調節部のマイクロプロセッサにより演算し、操作部へ制御信号を出力する方式のうち、調節部において、ソフトウェア等により制御ロジックを構成できる機能を有し、複数の制御が行えるものとする。

(イ) 電子式は、検出部からの電気信号を調節部のマイクロプロセッサにより演算し、操作部へ制御信号を出力する方式とする。

(ウ) 電気式は、検出部と一体構造の調節部にて、温度変化、湿度変化、圧力変化若しくは液面変化を機械的又は電気的変位として取出し、操作部へ制御信号を出力する方式とする。

電気式だけ組み立てが違います。検出部と一体構造の調節部を持ちます。

取り出すものも違います。機械的又は電気的変位として取出します。

まちがえやすいポイント

デジタル式と電子式は、前半がほぼ同じ文です。

どちらも検出部からの電気信号を調節部のマイクロプロセッサにより演算します。デジタル式にだけ「ソフトウェア等により制御ロジックを構成できる機能を有し、複数の制御が行える」が付きます。

デジタル式の定義は「〜する方式のうち」という形です。条件が後ろに続く書き方になっています。

調節部は方式ごとに何を使うのか

3つとも別のものが挙げられています。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編1.2.2.1(1)

(ア) デジタル式は、ダイレクトデジタルコントローラ(DDC)等によるものとし、中央監視制御装置との通信機能を備えたものとする。

(イ) 電子式は、デジタル指示調節器等によるものとし、設定値を確認・変更するためのデジタル表示の指示機能並びに制御信号による遠方からの操作及び演算値等の外部への出力機能を備えたものとする。

(ウ) 電気式は、スプリングレバーアセンブリー、マイクロスイッチ及びポテンショメーターによるものとする。

デジタル式はDDC等です。中央監視制御装置との通信機能を備えます。

電気式は機械部品の名前が並びます。スプリングレバーアセンブリー、マイクロスイッチ及びポテンショメーターです。

何を制御する編なのか

適用の範囲が最初に示されています。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編1.1.1(1)(2)/1.2.1(1)

1.1.1(1) 本編は、温度、湿度、圧力、流量、液面等の一般的プロセスの制御、計測、監視等を行う場合に適用し、機器に附属する制御及び特殊な制御には適用しない。

(2) 自動制御設備のシステム構成及び機能は、特記による。

1.2.1(1) 温度、湿度、二酸化炭素(CO2)濃度、圧力及び流量の検出部の適用、機能、設定・検出範囲、出力信号、用途は、標準図(自動制御機器(一)〜(五))により、(以下略)

除かれるものがあります。機器に附属する制御及び特殊な制御には適用されません。

検出部は5つ挙げられています。温度・湿度・二酸化炭素濃度・圧力・流量です。

出題では働きが問われています。令和7年度1級(第一次A)No.18の肢(4)「ユニット形空気調和機のCO₂濃度制御は、還気ダクト内のCO₂濃度を検出し、外気導入用、排気用及び還気用の電動ダンパーの比例制御を行う」が正しい肢として出ました。

電動弁はどう決まっているのか

種類と耐圧が示されています。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編1.2.3.1(1)(3)(4)(6)

(1) 電動弁の種類は、単座二方弁、複座二方弁、三方弁、ボール弁、バタフライ弁等とする。

(3) (中略)なお、弁の耐圧は特記による。ただし、特記がない場合は、1.0MPaとする。

(4) 呼び径50以上の弁は、直接開度指示又はゲージによる開閉表示機構を備えたものとする。

(6) 開閉状態を遠方表示するための接点、端子等を設ける。なお、適用は特記による。

耐圧は特記がなければ1.0MPaです。

表示機構には呼び径の条件が付きます。呼び径50以上の弁に備えます。

ダンパーの決まりはダンパーの種類と板厚で扱っています。

電磁弁は何が違うのか

構造と屋外の条件が違います。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)第4編1.2.3.2(1)(2)(3)

(1) 弁本体に電磁コイルを組込んだ構造とし、使用する流体の種類、温度等の特性に適合するもので、(中略)なお、弁の耐圧は特記による。ただし、特記がない場合は、1.0MPaとする。

(2) 電磁コイルは、自己発熱に耐え、コイル交換が可能な構造とする。

(3) 屋外に設置するものは、電磁コイル収納部分がJIS C 0920「電気機械器具の外郭による保護等級(IPコード)」に規定する防雨形構造(IP23)とする。

電動弁と違い、動かすのはコイルです。弁本体に電磁コイルを組込んだ構造とされています。

屋外には保護等級が付きます。IP23の防雨形構造です。

空気調和機の構成は空気調和機の種類で扱っています。

理解度チェック

Q.

制御方式は何種類あるか。

デジタル式、電子式、電気式の3つです。

Q.

電気式の調節部はどこにあるか。

検出部と一体構造です。変化を機械的又は電気的変位として取出します。

Q.

デジタル式の調節部は何によるか。

ダイレクトデジタルコントローラ(DDC)等で、中央監視制御装置との通信機能を備えます。

Q.

電動弁の耐圧は。

特記がない場合は1.0MPaです。電磁弁も同じです。

Q.

屋外に設置する電磁弁の保護等級は。

電磁コイル収納部分がIP23の防雨形構造です。

まとめ

  • 制御方式はデジタル式・電子式・電気式の3つ。
  • デジタル式と電子式はどちらもマイクロプロセッサで演算する。
  • デジタル式にだけソフトウェア等により制御ロジックを構成できる機能が付く。
  • 電気式は検出部と一体構造の調節部で、変位として取出す。
  • 調節部はデジタル式がDDC等、電子式がデジタル指示調節器等、電気式がスプリングレバーアセンブリー等。
  • 電動弁・電磁弁の耐圧は特記がなければ1.0MPa
  • 屋外の電磁弁はIP23の防雨形構造。

自動制御設備のシステム構成及び機能は特記によって変わります。個別の判断は監督職員の指示にしたがってください。

あわせて読む

この科目の過去問はどこにあるか

級ごとに分けています。1級 空調・換気2級 空調・換気を見てください。

参考資料

  • 公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版(修補版)第4編第1章「機材」1.1.1・1.1.2・1.2.1・1.2.2・1.2.3(国土交通省大臣官房官庁営繕部、令和7年11月5日 国営設第110号。国土交通省 官庁営繕のページで公開されているPDFの178ページから180ページ)。制御方式、調節部、操作部の要件は同章によります。
  • 令和7年度 1級管工事施工管理技術検定 第一次検定 問題A No.18(問題と正答肢は指定試験機関の公表資料。正答は3で、正答肢の表を画像にして目視で確認)。
  • ※ 冷却塔ファンの制御方法については、この記事では扱っていません。仕様書の当該章に記載がなく、出題でも誤りの肢として示されているためです。
  • ※ 検出部の設定・検出範囲や出力信号は標準図によるもので、この記事では扱っていません。
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管工事施工管理技士の用語・過去問を、法令や公的な基準など一次資料にあたって整理しています。

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管工事施工管理技士の用語・条文・数値を、公表された過去問と一次資料にあたって整理しています。

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