プログラム作成:シーケンス制御の基礎知識6

シーケンス制御の基礎知識

更新日:2019年12月13日(初回投稿)
著者:武永制御 代表 武永 行正

前回は、PLCで使われているデバイスを紹介しました。最終回となる今回は、ラダー図の書き方を解説します。ラダー図はPLCで使われているプログラムです。リレーに配線をするように、パソコン上でコイルや接点など入力します。入力方法の自由度が高く、同じ動作でもさまざまな書き方が可能です。ただし、ラダー図を作った本人しか解読できないということにならないように、動作部分などにおいては、ある程度書き方が統一されています。

1. I/Oとは

PLC機器の入出力は、INPUTとOUTPUTの頭文字を取って、I/O(あいおー)と呼びます。PLC以外の機器でも使われている用語です。三菱電機製のPLCでは、デバイスの記号は入力がX、出力がYです。PLC端子台のX1とCOMを短絡させ、信号を入力すると、ラダー図上ではX1の接点がON、OFFになります。また、ラダー図上でY0をONにすると、PLC出力端子のY0とCOM端子間がつながります。

2. 歩進制御の書き方

装置などを順番に動作させることを、歩進制御といいます。これを実行するためには、さまざまなラダー図の書き方が考えられます。ここでは、一般的に使われている書き方を紹介します。例えば、図1のような動作で考えてみましょう。

  1. 1:スイッチを押す
  2. 2:シリンダ前進
  3. 3:シリンダ前進でチャックが閉まる
  4. 4:チャックが閉まるとシリンダ後退
  5. 5:シリンダ後退でチャックが開く

図1:スイッチ、シリンダ、チャックの動作例

図1:スイッチ、シリンダ、チャックの動作例

シリンダが前進しているのか、後退しているのかを確認するには、シリンダセンサ(リードスイッチ)を用います。シリンダのピストンに入っている磁石が、前進側、または後退側のセンサに反応し、これにより、シリンダの状態が分かります(図2)。この情報は、シリンダセンサからPLCに入力されます。

図2:シリンダセンサ

図2:シリンダセンサ

重要なのは、必ず1~5の順番通りに動作を行うことです。例えば、外部からの力でシリンダを無理やり前進させ、シリンダの前進端センサをONにさせることで、チャックが閉まる動作以降が行われても、条件をクリアしていません。必ず1のスイッチを押すことでしか連続した動作が行われないように、ラダー図を作る必要があります。図3は、スイッチ、シリンダ、チャックの動作の前半部分です。自己保持を使って書きます。

図3:ラダー図(前半部分)

図3:ラダー図(前半部分)

図3の動作を詳しく解説します。まず、スイッチを押すとX0がONになります。するとM0がONになって自己保持状態になります(ここではM4のB接点は無視してください)。M0をONにするとシリンダが前進し、前進端まで達すると、X2のシリンダセンサがONになります。するとM1がONになり、チャックが閉まります。M1の条件にM0の接点が入っているため、スイッチを押してシリンダを前進させる動作を行わないと、M1はONになりません。すなわち、シリンダを人力などで無理やり押して前進させ、X2の前進端をONにしても、M1はONになりません。

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3. 出力の書き方

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