メカトロニクス技術百科（センサー，コントローラー，アクチュエーター，ソフトウェア）について解説します。
(シーケンサーのラダー図プログラミング) シーケンサー(PLC)を学ぶのに必要な準備など まず、GX Works2を起動します。 そして、「プロジェクト」から「新規プロジェクト」を選択します。 必要な設定をします。 シリ … “GX Works2によるPLCラダー・プログラミング” の続きを読む
まず、GX Works2を起動します。
そして、「プロジェクト」から「新規プロジェクト」を選択します。
必要な設定をします。
すると次のような画面になります。
画面（ウインドウ）の構成は、上から、
右の白い領域にラダー図を入力します。
ラダー図アイコンをクリックまたはファンクションキーを押すと、
左に接点の種類、右に接点番号を入力する領域が表示されます。
ここに接点番号を入力します。
GX Worksでは、入力がXで出力がYになりますので、その1文字と番号を入力します。
接点番号を入力して「OK」をクリックまたはEnterキーを押すと、
ラダーが入力されて表示されます。
次々とラダーを入力すると、直列(AND)回路になります。
並列(OR)回路を入力するには、「編集」「行挿入」の順にクリックし、出来た空白行にラダーを入力します。
そして、このラダーを出力するための「コイル」をF7キーを押して入力します。
最後に「変換コンパイル」すると、ラダー図が変換され、シーケンサーに書き込める状態になります。
進級おめでとうございます。これから1年間にわたって、皆さんには制御回路実習を学んでいただきます。しばらくの間、オンライン実習になりますが、気を落とさずに頑張ってください。 制御回路実習の内容 まず、制御回路実習の内容 … “制御回路実習(1)” の続きを読む
進級おめでとうございます。これから1年間にわたって、皆さんには制御回路実習を学んでいただきます。しばらくの間、オンライン実習になりますが、気を落とさずに頑張ってください。
まず、制御回路実習の内容ですが、ロボットや自動機械を動かすために必要なメカトロニクス技術の中で、特に「制御回路」について、実習を通して学んで行きます。
ロボットや自動機械の制御回路は、「マイクロコンピューター」や「プログラム・ロジック・コントローラー」と呼ばれる制御装置が多く使われています。
マイクロコンピューターは略して「マイコン」とも呼ばれ、安いものでは百円程度、高いものでは10万円程度します。処理が速く、小型軽量で、大量生産に向きますが、プログラムを作るのが難しく、大量生産する家電製品や、高性能な制御装置を必要とするロボットや、安く作らないといけない「おもちゃ」などに使われます。また、マイクロコンピューター単体では使えず、マイクロコンピューターを中心とした回路を組まなくてはなりません。
マイクロコンピューターを制御装置として使えるようにする回路は、試作品などでは「ユニバーサル基板」と呼ばれる材料と電子部品を使って、自分でハンダ付けして作ります。
また、量産時には、「プリント基板」と呼ばれる、銅箔であらかじめ配線された基板に「自動ハンダ付け装置」などを使って電子部品をハンダ付けして組み立てます。
マイクロコンピューターを使った制御回路の開発は、一般的に次のような手順で行われます。
かっこ付きの手順は、「電子機器」の知識と技術が必要なため、機械技術者が直接実施することは少ないです。
プログラム・ロジック・コントローラーを使った制御回路の開発はマイクロコンピューターよりもずっと簡単です。プログラム・ロジック・コントローラーにはマイクロコンピューターが使われているのですが、プリント基板の実装や内部の配線は既に済んでいます。
そこで、プログラム・ロジック・コントローラーを使って機械の制御装置を作る手順は次のようになります。
これで、プログラム・ロジック・コントローラーを使った制御装置は開発できてしまいます。しかも、プログラム・ロジック・コントローラーのプログラム開発はマイクロコンピューターのプログラム開発よりも、ずっと簡単に作ることができます。
マイクロコンピューターのプログラムは近年ではC言語と呼ばれるプログラムの書き方の決まりを守って作ります。そのプログラムを本格的に作れるようになるには、コンピューター専門学校などに2年ほど通って、やっとできるようになります。ただし、C言語プログラムを本格的に作れれば、パソコンやスマートフォンのアプリなども作れますし、少し勉強すればGoogleが提供しているようなサービスを自分で始めることもできます。
プログラム・ロジック・コントローラーのプログラムはマイクロコンピューターのプログラムよりもずっと簡単で、パソコンソフトで4つほどのアイコンをクリックして数字を入力し、線で結ぶだけです。
このようにプログラム・ロジック・コントローラー(PLC)は簡単に使えるため、正確に調査したわけではありませんが、ロボットや自動機械の90%以上はプログラム・ロジック・コントローラーが使われていると思います。
制御回路は、このようにマイクロコンピューター（マイコン）またはPLCを使って実現できますが、実際に制御回路を作れるようになるためには、他にも知っておかないといけない知識や技術があります。
制御回路実習では、次のような制御回路を作れるようになるために必要な知識と技術を実習（しばらくは出来ないかも知れませんが）を通して身に付けていただく予定です。
(空気圧機器) エア・シリンダー 空気圧を直線運動に変換する装置。 エア・ユニット 空気圧を調節しゴミを取り除いて給油する装置。 エア・ポート（電磁弁） 電気で圧縮空気を送ったり止めたりする弁。 スピード・コントロ … “空圧機器に使われる部品” の続きを読む
空気圧を直線運動に変換する装置。
空気圧を調節しゴミを取り除いて給油する装置。
電気で圧縮空気を送ったり止めたりする弁。
空気の流量を調節する装置。
圧縮空気を作り出す装置。
メカトロニクスは、メカニカルとエレクトロニクスを合成した和製英語で、センサーから得た信号を、コントローラーで計算したり判断したりして、アクチュエーターでメカニズムを動かすという仕組みになっていて、基本的に電気で動きます … “メカトロニクスの構成” の続きを読む
メカトロニクスは、メカニカルとエレクトロニクスを合成した和製英語で、センサーから得た信号を、コントローラーで計算したり判断したりして、アクチュエーターでメカニズムを動かすという仕組みになっていて、基本的に電気で動きます。
メカトロニクスは、直訳すれば「電子機械」ですから、その究極の目的は人間の代わり、つまり「自動化」です。人間の代わりですから、その構成は人間に例えられます。
人間は、五感(視覚,聴覚,嗅覚,味覚,触覚)で情報を得て、その情報を脳で過去の記憶や本能で判断し、筋肉を動かして行動します。
つまり、五感=センサー、脳=コントローラー、筋肉=アクチュエーターと、メカトロニクスの基本構成と同じになります。
そう考えると、人間は非常に優秀で、高性能なセンサー、高性能なコントローラー、高性能なアクチュエーターを備えています。それぞれ見てみると、
そう考えると、メカトロニクスで実現されるロボットは人間とは比較にならない低性能なものになりますが、人間には実現できない利点がいくつかあります。