工場や倉庫の朝の一斉稼働時や停電復旧時において、課題となるのが「突入電流」です。高天井LED照明や大型空調機などを一斉に起動すると瞬時的に過大な電流が流れ、主幹ブレーカーのトリップや構内電圧の低下を引き起こす要因となります。
この対策として、系統ごとに起動タイミングを数秒ずつずらす「順次起動（遅延投入）」が広く用いられてきました。しかし、タイマーリレーを中心とした従来の有線ハードウェア回路で構成する場合、以下の課題が生じます。
- 盤内スペースの不足： 照明の系統数や空調機の台数分だけ物理タイマーが必要となり、DINレールのスペースを圧迫する。盤のサイズアップが必要になることもある。
- 回路の複雑化： タイマー間の配線や接点が増え、盤内配線が複雑になる。これに伴い、製作時の工数や、将来的な改造時の難易度が上がる。
こうした設備増加に伴うコストや保守の手間に対し、本記事ではLoRa無線を活用した設備制御システム「FieldMagic」を用いて、ハードウェアの遅延タイマー機能を「ソフトウェア制御」へ置き換えるアプローチを解説します。
物理タイマー（タイマーリレー）による構成の課題
「グループA点灯の5秒後にグループB、さらに5秒後にグループC…」といった順次起動であっても、有線リレー回路で組む場合は系統数に比例してタイマーリレーの設置点数が増加します。
特に照明のLED化や設備の増設で系統数が増えた際、既設盤内の空きスペース不足により、補助盤の増設や制御盤自体の更新を迫られるケースがあります。渡り配線が増えることで回路が複雑化し、図面と盤内配線の照合や保全点検の難易度が上がる点も課題です。
FieldMagicによる省スペース化
FieldMagicは、タイマーリレーが担っていた「入力信号に対する遅延出力処理」をソフトウェア上で実行します。
盤内配線のスリム化と、無線の選択肢
タイマーリレーの削減は、盤内配線の簡素化に直結します。入出力（I/O）の直結配線のみで構成できるため、複雑な渡り配線が不要になり、盤の製作工数や部材点数を抑えられます。
FieldMagicは920MHz帯LoRa無線を利用し、中継も利用可能なため「増設した倉庫の照明」や「離れた建屋の空調」など、電源さえあれば幅広い敷地で設置が可能です。
遅延処理の構成
遅延時間の設定は、ブラウザ上の管理画面から行います。Node-REDベースの画面上で、順次起動のフローを視覚的に構築が可能です。
※ Node-REDを設定可能なスタッフがいない場合、BHに依頼可能なプランもあります。
照明制御の点灯・消灯フロー例
- 「全点灯・全消灯」ボタンのトリガー
- 照明エリアA 起動
- Delay（5秒待機）
- 照明エリアB 起動
- Delay（5秒待機）
- 照明エリアC 起動
ノードで時間差をつける設定をおこない、数十台ある空調機や広範囲の照明を、突入電流が重ならないようにスムーズに立ち上げることが可能です。
※出力を既存回路へ取り込む際は、電源仕様、自己保持、インターロック、非常停止などを踏まえた適切な盤設計が必要です。
最小限のハードウェアで制御盤の小型化を実現
タイマーリレーをソフトウェア処理に置き換える大きな利点は、制御盤の小型化（省スペース化）です。盤の専有面積を抑えることで、狭小スペースや既設設備の隙間など、設置環境の制約を受けにくくなります。
筐体サイズの縮小に伴い、部材点数や盤内配線の工数を抑えられるだけでなく、渡り配線のないシンプルな内部構成により、誤配線リスクを減らし、点検・保守作業を容易化できます。
FieldMagic（フィールドマジック）の製品詳細は以下よりご覧ください。
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