ラダー図を使ったPLCプログラミングの考え方

PLCシーケンス

PLC(プログラマブルロジックコントローラー)はプログラムを実行することによって、制御機器として動作します。PLCが動作することが出来るプログラムをアプリケーションプログラムといいます。このページはラダー図を使ってPLCのプログラムを作るための基本を解説しています。

ラダー図とは

 PLC のアプリケーションプログラム作成は、システムがどのように動作するべきかを特定の方法で記述します。アプリケーションプログラムを記述する方法のことをプログラミング言語といいます。プログラミング言語は、PLCのメーカごとに異なりますが、そのほとんどが「ラダー図」を使って表現できます。

 ラダーとは「はしご」という意味で、シーケンス回路図をラダーシンボルを使って図式化したものです。図式化したラダー図はプログラムというよりも、リレーシーケンスとかなりよく似ており、通常はリレーシーケンスとほぼ同じような働きをするように作られています。

 ラダー図はパソコンの専用アプリケーションソフトを使って作成します。ラダー図を作成すると、ソフトでほとんどのPLCに採用されている、ニーモニック言語に変換してくれます。ニーモニック言語はANDやNOTなどを使ってプログラムを実行させるための機械命令語で、プログラミングしやすくするための簡略記憶記号のことです。しかし、ニーモニックでシーケンスプログラムを作ることは、ほとんどありません。

 アプリケーションソフトでラダー図をつくれば、変換からPLCへの書き込みまで行ってくれます。パソコンとPLCとの接続はUSBなどの通信ケーブルを介して行います。通信ケーブルを接続するとパソコンで作成したラダー図を、PLCのプログラムメモリに書き込むことができます。

PLCの入力リレー

 PLCの入力端子には、それぞれチャンネルと固有の入力リレー番号が割り当てられています。この番号がプログラム中で使用するリレー番号となります。尚、リレーはPLCの入力ユニット内部に組み込まれています。動作は見ることができませんが、ランプで確認することができます。このリレーのことを「入力リレー」といい、外部機器の信号をPLCへの信号に変換しています。

 下図のように、外部接点「PB1」を端子番号【X001】に接続すると、外部接点「PB1」を閉じたとき、端子【X001】とCOM間に電圧が印加され、入力リレー(X001)は動作します。仮にプログラム中で入力リレー(X001)のa接点を使うのであれば、その接点は開から閉になります。

 つまり、端子番号【X001】や【X003】に接続した外部接点の動作が、入力リレー(X001)や(X003)の動作に、そのまま置き換わると考えることができます。通常リレーの接点は多くても数個の接点しか 持っていませんが、シーケンスプログラム上では無数の接点を持っています。入力リレー(X001)や(X003)の a 接点や b 接点は、ラダー図の中で何度でも使うことができます。

PLCの入力リレー

PLCの出力リレー

 PLCの出力端子には、それぞれチャンネルと固有の出力リレー番号が割り当てられています。この番号がプログラム中で使用するリレー番号となります。尚、リレーはプログラム上の仮想リレーで、PLCの出力ユニット内部には、接点のみが組み込まれています。接点の動作は見ることができませんが、ランプで確認することができます。このリレーのことを「出力リレー」といいます。シーケンスプログラムの命令で外部の機器を動作することができます。

 下図のように、ランプ「PL」を端子番号【Y000】に接続すると、PLCプログラム中で出力リレー(Y000)がONになると、端子【Y000】とCOM間に電圧が印加され、ランプ「PL」が点灯します。

 つまり、端子番号【Y000】や【Y001】に接続した外部接点の動作が、入力リレー(X001)や(X003)の動作に、そのまま置き換わると考えることができます。通常リレーの接点は多くても数個の接点しか 持っていませんが、シーケンスプログラム上では無数の接点を持っています。入力リレー(X001)や(X003)の a 接点や b 接点は、ラダー図の中で何度でも使うことができます。

 つまり、シーケンスプログラム上の出力リレーが動作すると外部出力用接点が閉じます。 尚、出力機器を動作させる電源はシーケンサ外部に設けなければなりません。

PLCの出力リレー

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