ラズパイ・Arduino・PLCの使い分けを、制御未経験者向けに説明してみる

2026-05-17

　電子工作やIoTの話題でよく登場するRaspberry Pi（ラズパイ）やArduino。
一方で、工場や設備の制御ではPLCが使われています。

　「ラズパイでPLCの代わりができるのでは？」または逆に、「PLCやマイコンがあればラズパイは不要では？」そう思ったことがある人も多いのではないでしょうか。

　結論から言うと、それぞれはまったく別物で、適材適所があります。しかも、この内容でわかりにくくなるのが、どの方法を使ってもとりあえず動作させることは可能な点です。ラズパイの代わりに普通のWindowsPCを使ってもいいですし、PLCの代わりにマイコンボードを使ってもいいのです。

　本記事では、制御の知識の少ない技術者向けに、その違いを整理します。

この記事を読むことでわかること

ラズパイ、Arduino、PLCの使い分けについて理解できる。

自己紹介

東証一部上場企業でサラリーマンしてます。

~~主に工場(生産現場)で使用する検査装置のアプリケーション開発してます。~~

~~ヒトの作業を自動化して簡略化するアプリケーションを日々開発中。~~

転職に成功して現在は超大手企業で、電気・制御の分野で装置の研究開発をしています。

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目次 [ close ]

そもそも何が違うのか？一言で言うと

　まずはざっくり整理します。

それぞれのざっくりな違い

ラズパイ：Linuxで動く小型PC
Arduino（マイコンボード）：決められた処理を正確なタイミングで繰り返す装置
PLC：産業用途向けに「止まらない・壊れない」ことを最優先した制御装置

　見た目やできることは似ていても、設計思想がまったく違います。電子工作でPLCがあまり出てこないのは、PLCが産業用途向けに開発されているためですね。

Raspberry Piは「GPIOが付いたPC」である

　ラズパイはLinuxベースで動作する、れっきとしたPCです。OSが一般的に普及しているWindowsやMacとは異なるというだけで、できることは普段お使いのパソコンと似ています。

マルチタスク
ファイルシステム
ネットワーク
GUIやPython環境

が使えるのは大きな強みです。

　さらに利点でもあり、ややこしい点でもあるのですが、ラズパイはPCでありながらGPIOピンを持っています。GPIOピンとは、文字通り物理的なピンで、そこの電圧をコントロールすることができます。

GPIOを使えば、

LEDの点灯
リレーのON/OFF
センサ値の取得

　など、電子機器を直接制御できてしまいます。このため、「電子機器を制御できるなら、マイコンやPLCと同じでは？」と感じる人が多いのも自然です。

　しかし重要なのは、【GPIOが使えることと、制御に向いていることは別】という点です。

GPIOは「触れる」だけで「保証」はない

　ラズパイのGPIOは、Linux上のソフトウェアから操作されます。つまり、

他に処理の重いアプリが動いている。
OSの内部処理が走る。
ネットワークやファイル処理が実行される。

　といった影響を少なからず受けます。

　その結果、制御と直接関係ない要因によって、

GPIOからの出力が遅れる。
センサーの入力を取りこぼす。
タイミングが毎回微妙にズレる。

　といったことが普通に起こりえます。困るのが、必ず発生するとも限らないところです。制御と直接関係ない要因によって発生するためですね。

　LEDを光らせる程度であれば問題ありませんが、

決まった周期で必ず制御する
タイミングのズレが不具合になる

　といった用途では、大きな問題になります。LinuxはリアルタイムOSではないため、処理タイミングは保証されないのです。

Arduino（マイコンボード）が得意なこと

　Arduinoなどのマイコンは、OSがないか非常に軽量です。

　そのため、

処理のタイミングが予測できる
割り込みに即座に反応できる
電源ONですぐに動く

　という特徴があります。

　例えば、

一定周期で正確に信号を出す
モーター制御を安定して行う
センサ入力を確実に処理する

　といった「時間にシビアな処理」は、ラズパイよりもはるかに得意です。

　ただし、

電圧は3.3Vや5V
ノイズに弱い
基本的に試作や組み込み用途

　という制約があります。後ほどPLCの特徴についてご説明しますが、上記の弱点を補ったのがPLCです。

PLCは「産業用としての完成形」

　PLCは産業用途専用に設計されています。

　特徴は以下の通りです。

24V I/Oでノイズに強い
高い耐環境性（温度・振動・電気ノイズ）
決まった周期(スキャンタイム)で必ず実行される制御
長期間止まらずに動く前提

　そして最も重要なのは、【止まったら困る、ではなく「止まってはいけない」世界で使われる】という点です。

　そのためPLCは、

自由度よりも確実性
処理速度よりも再現性
開発効率よりも保守性

　が重視されます。

典型的な構成例：ラズパイは「操作画面」、制御は別に任せる

　ラズパイが最も力を発揮するのは、GUIで操作できる制御システムの入口として使う構成です。GUIとは、Graphical User Interfaceの略で、アプリの画面上のボタンや表示を使って、人間が操作できる仕組みのことです。

構成イメージ

[ 人 ]
  ↓ マウス・タッチ
[ Raspberry Pi ]
  ・GUI（ボタン、表示）
  ・処理ロジック
  ・通信（USB / UART / Ethernet）
        ↓
[ マイコン or PLC ]
  ・リアルタイム制御
  ・I/O制御（センサ、モーター、バルブなど）