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メカトロニクス目次

 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、直訳すれば、「機械の電子化」になります。メカトロニクスは「センサ」、「コントローラー」、「アクチュエータ」の3要素で構成されます。

 近年では、コントローラーにマイクロコンピューターが使われることが多く、メカトロニクスを習得するには「電子技術」や「ソフトウェア」の知識が欠かせません。

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5時間でシーケンサーを学ぶ

 そんなのウソだろう! と思われたアナタ。なかなか良いセンスをお持ちです。「最短」5時間でシーケンサーを学ぶとするべきでした。

 でも、これはリレー回路の知識のない私の教え子に5時間教えて、実際に使えるようになってしまった人も居るので事実です。

 リレー回路の知識がある人であれば、ほんの1~2時間でシーケンサーを使えるようになってしまった夜間の学生も居ました。

 専門学校の講師を20年以上させていただいている経験から、シーケンサー(プログラム・ロジック・コントローラー:PLC)を自習する方法について書いてみます。

シーケンサーを学ぶのに必要なもの

シーケンサー本体

学習に最適なシーケンサー(PLC)本体

 そんなことは誰でもわかるじゃないか! と思っておられるでしょう? ごもっともです。なんで、わざわざこんなことを書くかというと、シーケンサー選びで、あなたのこの先の人生が決まってしまうかも知れないからです。

 実はシーケンサー(プログラム・ロジック・コントローラー)は、メーカー間の互換性がなく、あとから別のメーカーに変えようと思うと、使い方が違うばかりか、10万円以上もするパソコン・ソフトウェアやケーブルなどを買い替えたり、新しいメーカーのシーケンサーになれるまで、何か月も仕事にならなかったりするからです。

 そして、意外と盲点なのは、日本の会社には財閥の系列があって、あそこと取引するならウチは取引しないなどと言われたりすることです。良く聞く話ですと、自動車メーカーに車で行くと、そのメーカーの車でないと遠くの駐車場に停めさせたりします。

 そういった意味からも、最初のシーケンサーのメーカー選びは非常に重要です。ここで紹介しているのは、「三菱電機」のFX-1Sシリーズです。現行機種だとFX-3シリーズなのですが、そのシリーズは入出力端子が上の写真のようにネジ式でなく、勉強に使うには不便で値段も高いため、あえてここでは中古で1万円程度で買えるFX-1Sシリーズを紹介しています。

 とはいえ、生産終了品ですので、これから実際に機械に組み込んで使う予定のかたは、FX-3シリーズなどの現行機種を選んでください。

 他のメーカーを選んでも良いのですが、特にメーカーにこだわりがないのであれば、一番使われている「三菱電機」をお勧めします。その理由は、人に聞くにも就職するにも一番多く使われているものが有利だからです。

パソコン・ソフトウェア

 シーケンサーのプログラムを作るためには、専用のパソコン用ソフトウェアが必要です。このソフトウェアは結構高価で、10万円程度しますが、プログラム・ロジック・コントローラーのメーカーによっては無料のものや、使用回数や作れるプログラムのサイズに制限があるものの無料で使えるメーカーもあります。

 ここでは、三菱電機のGX-Works3を紹介します。GX-Works3では、上で紹介したFX-1Sシリーズのほか、FX-0シリーズ、FX-2シリーズ、FX-3シリーズのプログラムを作ることができます。

三菱電機のシーケンサーに必要なGX-Works3ソフトウェア

接続ケーブル

 機種によっては市販のUSBケーブルが使えるものもありますが、FX-1Sシリーズの場合は専用のケーブルが必要になりますので、一緒に手配します。

三菱電機FX-1用接続ケーブル

実験回路

 シーケンサーの入出力信号はシーケンサー本体に付いているLEDでモニターできますが、プログラムの開発をするためには少なくともセンサーなどの入力が必要で、実際に何かを動かすには、アクチュエーターと呼ばれる動力装置が必要ですが、勉強段階で何万円とか何十万円とかするアクチュエーターを接続するのはお勧めしません。

 プログラムを間違えると高価なアクチュエーターを壊してしまったり、ロボットなどに殴られて大ケガしたりする可能性もありますので、勉強段階では、いくつかのスイッチとランプでプログラムを作ることをお勧めします。

 ちなみに私の教え子は最初は下の写真のような実験装置で勉強しています。

間違えても安全なシーケンサー実験装置

プログラム・ロジック・コントローラーのプログラムを作る

 ここまで準備できれば、あとはソフトウェアをパソコンにインストールして、プログラムを書いてコンパイルしてダウンロードするだけです。

プログラム・ロジック・コントローラー(PLC)のプログラム作成中の画面

プログラム・ロジック・コントローラー(PLC)にダウンロードする

PLCにプログラムをダウンロードする

 プログラム・ファイルの「チェックボックス」をチェックして、右下の「実行」ボタンをクリックすればラダー図プログラムのダウンロードを開始します。

ダウンロード中の画面

 ダウンロードが完了したら「閉じる」をクリックして、プログラム・ロジック・コントローラーをRUNすれば(FX-1Sでは遠隔実行できる)ダウンロードしたラダープログラムが実行されて動作します。

プログラム・ロジック・コントローラー(PLC)シーケンサーの動画

プログラム・ロジック・コントローラー(PLC)シーケンサーの動画

ラダー図プログラムを入力する前に知っておくべきこと

シーケンサー(PLC)をGX Worksでプログラムする手順