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超簡単!ラダープログラムをマスターしよう!

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こんにちは、自分の書いたラダープログラムが一週間でわからなくなる氷河期の住人だよ。

ラダープログラムって聞いたことあるけど、あれ何?
ぞう
ぞう

っていう方、簡単ですので勉強してみませんか?

Question他のマイコンとかと何が違うのか?
何ができて何ができないのか?

いろいろ思うところはあると思いますが、そんな考えるほどのものではありません。

この記事は、こんな人向けです。

Terget:機械屋さんなどラダーやったことない人

仕事の幅を広げて、オンリーワン人材を目指しましょう!

なんであんな見た目なの?ラダーのルーツを考える

ラダープログラムって、なんかこんなのがたくさん並んでますよね。

これは何?といいますと、スイッチもしくはリレーの接点です。

リレーって何?といいいますと、中のコイルに電気を流すと、スイッチがONになるというものです。

このリレーこそが、ラダーのルーツです。

リレーシーケンスの時代

昔はリレーを組み合わせて望み通りの動きをさせていました。これをリレーシーケンスといいます。

でも、実際にリレーシーケンスをやるとわかるのですが、

Point!● ロジックを組み替えるのが非常にめんどくさい
● 場所を取る(リレーの山になる)
● コストがけっこうかかる

ということで、電子制御の発展とともにPLC(Programable Logic Controller)というコントローラーが誕生し、制御するようになりました。

そして、そのリレーの名残でラダープログラムというのがPLCのプログラミング言語(?)として残っています。

そもそもラダーは誰がプログラムするための言語?

所説ありますが、機械屋でもわかるように、ということでラダープログラムになったと言われています。

明らかにラダーは他の言語とは異質です。だいたいどの言語もCのような文字列でプログラムを組むのに対し、ラダーはSimlinkやLabVIEWのようなグラフィカルな言語に近いのです。

なので機械屋でもわかるはずです。いや、わからないといけないレベルの簡単さです。

ラダーの基礎を学ぼう!【基礎でほぼ完成】

出てくる指令はたった4つです。

  • 接点(a,b接点)
  • 出力
  • タイマ
  • カウンタ

以上。

いやいや、実際はもっとあるでしょ
ぞう
ぞう

・・それは拡張機能であって、本来のラダーとはちがうんですね。

PIDや変数の扱いも拡張機能・・・といいたいところですが、今では各社のPLCで普通に扱えるようになってしまいました。

でも本当に簡単なシーケンスは、4つ覚えればできちゃいます。

1.接点と出力

下を見てください。一番基本になるプログラムです。

左が接点(スイッチ)で、右が出力です。X1がONすると、Y1が出力されます。

つまり、下のような状態ですね。X1のスイッチが入ると、Y1の電球が点灯します。
小学校の実験みたいですね。

次はこんなプログラム。X1に「/」がついてますね。
これはb接点といって、逆スイッチです。スイッチを押すと通電が切れるタイプです。

こんな感じですね。X1が最初から閉じているので、Y1が点灯した状態です。X1がONすると、スイッチが開いてY1が消灯します。

・・・これでラダーの大半はできています。たったこれだけのことです。

と思いきや、こんなのもあります。

Y1が2つある・・・怖い・・
ぞう
ぞう

落ち着きましょう。これがラダーはリレーシーケンスであるゆえんです。

出力のY1がリレーのコイル、入力のY1がリレーの接点と考えるとつじつまが合います。

上の図でいうと、X1のスイッチをONすると、Y1のコイルが通電します。

そして、Y1のスイッチがONになり、Y1のコイルに通電するので、X1がOFFになってもY1はずっと通電されっぱなしになります。

こんな風に、出力を自分で維持し続けるラダー回路を「自己保持回路」と言います。

ラダープログラム唯一のテクニックですので、覚えておきましょう。

他にないんだね・・・
ぞう
ぞう

2.タイマ

接点と出力だけでは、「何秒後にこれを動かす」という動作ができません。そんな時はタイマの出番です。

下の図で、「T1」というのがタイマです。仮に10秒とします。
X1がONになるとタイマがカウント開始されます。10秒間ずっとX1がONしっぱなしだと、下段の入力T1がONになり、Y1が出力されます。

それは便利だねぇ
ぞう
ぞう

3.カウンタ

例えば「何回か入力をカウントして、〇回で出力したい!」という場合。

ラダーにはカウンタがありますよ・・・

下の図で、X1が10回ONしたら下段の入力C1がONになり、Y1が出力されます。

タイマといっしょじゃん・・
ぞう
ぞう

そうです、いっしょです。簡単でしょ?

4.ラダーの「よくある質問」

1)ラダーってどういう順番でプログラムが進むの?

ラダーって、どういう順番で実行されるの?
ぞう
ぞう

A.上から順です。なので、カウンタとか出力と入力の順を逆にすると、1周遅れで実行されます。

2)ラダーって制御周期はどうなってるの?

A.適当です。キーエンスのラダーとかモニターすると右下に実行周期が表示されますが、かなりランダムに出ます。

マイコンも同じなんですが、一定の周期で回したい時はタイマ割り込みを使いましょう。(各PLCのプログラミング説明書を読みましょう)

3)カウンタって、ずっと入力が入りっぱなしの場合カウントされるの?

A.されません。標準カウンタは立ち上がり検出だと思いますが、ずっと入力がONしてる状態ではカウントは進みません。なので「カウンタが進まないんだけど」って時は、入力がONしっぱなしになってたりします。

おわりに

ここまで読んで頂き、ありがとうございました。

もうラダープログラムはマスターしましたね。

・・・実際問題、これだけでは本気でラダーを組むのは無理なんですが、ものすごく簡単な試験装置なら今回の記事だけで可能です。

実際私も三菱のFXでパパっとラダー組んで、耐久試験装置作ったりします。FXは安価で使い勝手いいから手元に1台置いておくことをオススメします。

ソフトは?
ぞう
ぞう

もちろん別売りです・・・


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