PICOT

4-20mA出力計算ツール

NAMUR NE43準拠

計測スパンからmA出力・PLCデジタルカウント値を計算します。校正確認・ループチェック・PLC設定値の逆算にお使いいただけます。

kPaG
kPaG
PLCカウント方式

実機のI/Oモジュールによりスケーリング仕様は異なります。代表値のため、実機マニュアルもあわせてご確認ください。

9点テーブル

%mA計測値(kPaG)カウント値
04.000.000
12.56.0012.504000
258.0025.008000
37.510.0037.5012000
5012.0050.0016000
62.514.0062.5020000
7516.0075.0024000
87.518.0087.5028000
10020.00100.0032000

任意値からの逆算

mA・計測値・%・カウント値のいずれか1つを入力すると、残り3つが自動更新されます。

kPaG

信号の状態

50.0%

正常範囲内

% → mA:mA = 4 + 16 × (%/100)

% → PV:PV = LRV + (URV − LRV) × (%/100)

% → カウント値:count = countMin + (countMax − countMin) × (%/100)

mA → %:% = (mA − 4) / 16 × 100

PV → %:% = (PV − LRV) / (URV − LRV) × 100

カウント値 → %:% = (count − countMin) / (countMax − countMin) × 100

こんなときどうする?

計算結果が出たあと、実務でどう扱うかの判断が分かれやすい場面をケースで確認できます。

ケース 1 / 3

オリフィス+差圧発信器で流量を計測している。差圧発信器のレンジはLRV=0kPa、URV=100kPaで、4-20mAを出力する設定になっている。流量指示計側の流量レンジは0〜500 m³/hに設定されている。運転中に出力が12mAとなったとき、流量表示はレンジの50%(250 m³/h)を示していた。この表示をそのまま正しいと考えてよいか?

PLCデジタルカウント値の考え方

PLCのアナログ入力(AI)モジュールは、4-20mAの電流信号をデジタルの整数値(カウント値)に変換します。

カウント値の範囲はメーカー・機種によって異なります。代表的な例は次のとおりです。

  • 汎用スケーリング:0〜32000
  • Allen-Bradley:0〜32767
  • Siemens S7:0〜27648

PLCのラダープログラムやHMI画面でカウント値を扱う際は、対応する%やmA値を把握しておいてください。 設定ミスの発見に役立ちます。

本ツールのカウント値は、あくまで代表的なスケーリング仕様に基づく計算値です。 実機のI/Oモジュール仕様は、必ずメーカーマニュアルで確認してください。

NAMUR NE43とライブゼロについて

NAMUR NE43は、計測異常時のアナログ出力の扱いを定めた業界推奨規格です。

正常な測定範囲は4〜20mAです。実際の計測値がこの範囲をわずかに外れても、 3.6〜20.4mAであれば「アンダー/オーバーレンジ」として扱います。

3.6mA未満、または20.4mA超になると、センサ異常や断線などのフォールト状態とみなされます。

この3.6mA・20.4mAという値は、業界で広く使われる一般的な代表値です。実機の正確なアンダー/オーバーレンジ仕様は、メーカー・機種により異なります。 必ずマニュアルで確認してください。

未対応の項目

項目状態備考
平方根出力(差圧式流量計のルート伸張スケール)未対応線形スケールのみ対応です。今後の実装を検討します。
HART通信のデジタル値対象外4-20mAアナログ信号のみが対象です。
NAMUR NE43の実機ごとの正確なアンダー/オーバーレンジ値簡略化3.6mA・20.4mAの一般値を使用しています。実機マニュアルの確認を推奨します。
バーンアウト方向(アップスケール/ダウンスケール)の表示未対応異常時のフェイルセーフ方向は、計算対象外です。

よくある質問(FAQ)

Q. 4-20mA伝送方式とは何ですか?
計測値をアナログ電流信号として伝送する、プラント計装で最も広く使われる方式です。0%を4mA、100%を20mAに対応させ、配線の抵抗や長さの影響を受けにくいという特長があります。
Q. 4-20mAの0%はなぜ0mAではなく4mAなのですか?
断線時(0mA)と正常な0%出力を区別するためです。この考え方を「ライブゼロ」といいます。
Q. PLCのカウント値がずれている気がします。何を確認すればよいですか?
I/Oモジュールのスケーリング仕様(カウント範囲)は、メーカー・機種によって異なります。まずマニュアルで実機の設定値を確認してください。
Q. 逆スパン(LRV>URV)とは何ですか?
上限値より下限値の方が大きい、逆動作のレンジ設定です。冷却制御など、意図的に使われることがあります。
Q. 3.6mA未満や20.4mA超はどんな状態ですか?
NAMUR NE43の一般的な目安で、センサ異常や断線などのフォールト状態を示唆します。実機の正確な判定値は機種により異なります。

※ 本ツールの計算結果は参考値です。PLCカウント値のスケーリング仕様は、実機のマニュアルで必ずご確認ください。 NAMUR NE43のアンダー/オーバーレンジ判定値も同様です。

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