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はじめてつくる Visual C# 制御プログラム

定価(税込)  2,750円

著者
サイズ B5判
ページ数 192頁
ISBNコード 978-4-526-05978-0
コード C3053
発行月 2007年12月
ジャンル 機械

内容

本書は、機械制御や計測制御に際して、制御スピード面や機能性の面で優れたプログラム言語であるVisual C#によるプログラムの作成を基礎からやさしく解説するもの。制御に必須なプログラム要素や記述方法を解説するとともに、機械制御に役立つプログラム定石36個を紹介する。またパソコン制御に便利なデジタルI/Oボードの設定や制御方法を具体的に取り上げている。

熊谷英樹  著者プロフィール

熊谷 英樹(くまがい ひでき)
昭和56年 慶応義塾大学工学部 電気工学科卒業
昭和58年 慶応義塾大学大学院入学 電気工学専攻 修了
昭和58年 住友商事(株)入社
昭和63年 (株)新興技術研究所入社
平成6年  商品開発部部長代理
平成8年  新興テクノ(株)監査役兼務
平成10年 商品開発部長
平成19年 開発部長
〈講師歴〉
東金高等技術専門校非常勤講師・山梨県立産業技術短期大学校非常勤講師・
職業能力開発総合大学校非常勤講師・職業能力開発促進センター外部講師・
日本マレーシア技術学院(JMTI)短期専門家・
チュニジア電気電子技術職業訓練センター(CSFIEE)短期専門家など
〈著書〉
“実践自動化機構図解集”(共著) 日刊工業新聞社 (平成3年)
“続・実践自動化機構図解集” 日刊工業新聞社 (平成6年)
“すぐに役立つVisual Basicを活用した機械制御入門” 日刊工業新聞社 (平成12年)
“ゼロからはじめるシーケンス制御” 日刊工業新聞社 (平成13年)
“すぐに役立つVisual Basicを活用した計測制御入門” 日刊工業新聞社 (平成14年)
“必携 シーケンス制御プログラム定石集” 日刊工業新聞社 (平成15年)
“Visual Basic.NETではじめる計測制御入門” 日刊工業新聞社 (平成16年)
“Visual Basic.NETではじめるシーケンス制御入門” 日刊工業新聞社 (平成17年)
“ゼロからはじめるシーケンスプログラム” 日刊工業新聞社 (平成18年)
“シーケンス制御を活用したシステムづくり入門”(共著) 森北出版 (平成18年)
“PLC制御 基礎のきそ” 日刊工業新聞社 (平成19年)
〈特許・実用新案〉
“加工装置の各作動の位置関係を視認することが可能な作動態様データ設定・表記方法”
ほか多数

目次

はじめに

第1編 制御のためのVisual C#の基礎知識
第1章 Visual C#を機械制御に使うメリット 
 1.1 パソコンを使った制御の実情 
 1.2 Visual C#を使った制御プログラムの位置付け 
 1.3 次の開発言語としてのVisual C# 
第2章 Visual C#のプロジェクトの作成 
 2.1 Visual C#のインストール
 2.2 Visual C#の起動画面 
 2.3 ツールボックスとコントロール 
 2.4 コントロールのプロパティ 
 2.5 イベントとイベントハンドラ 
 2.6 変数の型式の宣言 
 2.7 整数型と実数型の数値 
 2.8 演算子 
 2.9 ステートメント 
 2.10 クラスのメソッド 
第3章 Visual C#のプログラムの記述方法 
 3.1 Visual C#のプログラミング 
 3.2 Visual C#の簡単なプログラム例 
 3.3 メニューを使ったプログラム 
 3.4 プログラム開発環境の設定 

第2編 制御に役立つC#プログラム定石
定石1
数値⇔文字列変換プログラム 
定石2
10進数→16進数変換プログラム(1) 
定石3
10進数→16進数変換プログラム(2) 
定石4
16進数→10進数変換プログラム 
定石5
10進数⇔2進数変換プログラム 
定石6
ビットのオンオフを操作するプログラム 
定石7
ビットのオンオフを調べるプログラム 
定石8
チェックボックスを使ってビットをオンオフするプログラム 
定石9
複数のオブジェクトで同じイベントハンドラを呼出すプログラム 
定石10
信号のオンオフをランプ表示するプログラム 
定石11
丸いランプを表示するプログラム 
定石12
ピクチャーボックスの大きさに合わせて画像を表示するプログラム 
定石13
数値データをインジケータで表示するプログラム 
定石14
移動軌跡をグラフ表示するプログラム 
定石15
グラフの中のポイントをXY座標表示するプログラム 
定石16
メッセージボックスで選択分岐するプログラム 
定石17
プログラムの終了をメッセージボックスでキャンセルするプログラム 
定石18
コードでボタンをクリックするプログラム … 57
定石19
テキストファイルからデータを読み込むプログラム … 58
定石20
テキストファイルにデータを保存するプログラム … 59
定石21
ファイルを開くダイアログボックスを使うプログラム … 60
定石22
名前を付けて保存するダイアログボックスを使うプログラム … 62
定石23
StreamReaderクラスを使ってファイルデータを配列に読み込むプログラム … 64
定石24
テキストファイルのデータを順番に配列に読み込むプログラム … 65
定石25
StreamWriterクラスを使ってテキストファイルに書き込むプログラム … 67
定石26
配列のデータを順番にテキストファイルに書き込むプログラム … 68
定石27
キーボードからの入力によって処理するプログラム … 69
定石28
Excelを開いてデータを表示するプログラム … 70
定石29
文字列の連結・抽出・長さを操作するプログラム … 75
定石30
大文字・小文字変換と文字の埋込みをするプログラム … 77
定石31
エラーを処理するプログラム … 79
定石32
forループによる繰り返し演算をするプログラム … 80
定石33
Whileループによる繰り返し演算をするプログラム … 82
定石34
Whileループの繰り返し演算で順序制御をするプログラム … 83
定石35
doループの繰り返し演算で順序制御をするプログラム … 86
定石36
ifブロックの条件分岐で順序制御をするプログラム … 88
定石37
switch―case構文で条件分岐をするプログラム … 90
定石38
タイマーを使ったリアルタイム処理プログラム … 92

第3編 Visual C#によるデジタル入出力制御
第1章 デジタルI/Oボードを使ったオンオフ制御の基礎知識 … 96
 1.1 デジタルI/Oボードを使った入出力 … 96
 1.2 デジタルI/Oボードの入出力ポートアドレス … 98
 1.3 論理ポートと外部機器の配線 … 102
第2章 API関数を使ったC#の制御例 … 105
 2.1 デジタルI/Oボードと外部機器の接続 … 106
 2.2 ボードのコンフィグレーション … 108
 2.3 論理ポートの割当て … 109
 2.4 API関数を使った一般的な制御手順 … 110
 2.5 Visual C#プロジェクトの作成とフォームのデザイン … 113
 2.6 CdioCs.csの組込み … 114
 2.7 プログラムコードの記述 … 115
第3章 WDMドライバを使ったコンテック製デジタルI/Oボードの制御 … 118
 3.1 WDM制御のためのボードの設定とドライバのインストール … 118
 3.2 論理ポート … 120
 3.3 診断プログラムと動作する入出力端子のピン番号 … 121
 3.4 外部機器の接続例 … 122
 3.5 制御システムの構成 … 124
 3.6 WDMを使ったプログラミング手順 … 125
 3.7 WDM制御用のVisual C#専用メソッド … 127
 3.8 WDMを使った制御プログラム … 130
第4章 Active Xを使ったデジタルI/Oボードの制御 … 133
 4.1 Active Xコンポーネント … 133
 4.2 Active Xを使った制御方法 … 133
 4.3 ボードの設定とハードウェア構成 … 134
 4.4 Active Xをプロジェクトに組み込む … 136
 4.5 Active Xコンポーネントのプロパティとメソッド … 139
 4.6 Active Xを使った制御プログラム … 142
 4.7 プログラムの説明 … 144
第5章 インタフェース社製デジタルI/Oボードの制御 … 147
 5.1 デジタルI/Oボードの装着 … 147
 5.2 制御用ソフトウェアのセットアップ … 147
 5.3 デジタルI/Oボードの入出力ポートの構成 … 150
 5.4 Active Xコンポーネントのインストールと組込み … 150
 5.5 Active Xコンポーネントの制御メソッド … 152
 5.6 簡単な制御プログラム例 … 154
 5.7 Active Xを使ったシステムの順序制御例 … 157

第4編 Visual C#によるアナログ制御
第1章 コンテック製アナログボードの設定と制御関数 … 160
 1.1 アナログボードのハードウェアと設定 … 160
 1.2 Visual Studioで利用するWDM制御関数 … 163
 1.3 制御関数のプロジェクトへの組込み … 165
第2章 Visual C#によるアナログ制御プログラムの作り方 … 168
第3章 Active Xを使ったVisual C#のアナログ制御プログラム … 170
 3.1 Active Xコンポーネントの組込み … 170
 3.2 Active Xコンポーネントのプロパティ設定 … 173
 3.3 Active Xコンポーネントのメソッド … 174
 3.4 Active Xを使ったアナログ制御プログラム … 176
第4章 アナログボードを使ったフィードバック制御 … 179
 4.1 フィードバック制御システムの構成 … 179
 4.2 比例フィードバック制御プログラム … 180
 4.3 PIDフィードバック制御プログラム … 183
第5章 インタフェース社製アナログボードの制御 … 186
 5.1 アナログボードのハードウェア … 186
 5.2 アナログボード用ドライバのインストール … 189
 5.3 Visual C#で制御するための制御関数 … 190
 5.4 Visual C#による制御プログラム例 … 193

索 引 … 199

はじめに

 Visual C#は,C言語を使ってとても簡単にWindowsで動作するアプリケーションを作ることができるプログラム開発ソフトウェアです.Visual C#の開発環境には,Windowsのフォームが標準で装備されていて,簡単にボタンやテキストボックスなどを配置してプログラムできる抜群のユーザーインターフェイスを持っています.また,Visual C++などと比較するとフォームを作る作業やプログラミングの手続きが簡略化されているので,プログラムを開発する時間が大幅に短縮できます.

 一方,Visual Basicの操作性とほぼ似通った使い方ができるので,Visual Basicの開発者であれば,多少のC言語の知識を習得するだけでプログラムできるようになるはずです.このように,Visual C++よりも簡単なプログラム方法で,Visual Basicよりも高速な処理ができるVisual C#は制御分野に限らずますます活用範囲が広がっています.

 本書は,この本一冊で初心者でもVisual C#を使った機械制御やフィードバック制御ができるようになることを目的として,基礎から応用まで一貫して学習できるように構成しました.また,理論の解説だけでなく,より実務に直結できるように,たくさんの実験を行っています.さらに実験に使った装置の説明,実験手順,プログラムコードなどを具体的に掲載したので,学校などでの実習手引書としても利用できるようになっています.

 本書の構成は下記のように,4編構成になっています.

 第1編では,初めてVisual C#を使う人でも無理なく導入できるように,基礎的な解説をしています.特にVisual C#を制御に利用したときによく利用されるコマンドや文法を厳選して掲載しています.単元ごとにまとめて解説と一緒に具体例を豊富に紹介しているので,ヘルプファイルのように,プログラミングの手助けとしても利用できるようになっています.

 第2編では,Visual C#で制御プログラムを作るときによく使われるプログラムの構成方法について,定石38として取りまとめました.制御プログラムは,一般的なプログラムを作るときに比べてそれほど多くのコマンドを習得する必要はありませんが,制御特有の表現方法があるので,それをマスターしておくことが制御プログラムを作るうえでの近道です.ここでは,ランプの表示の仕方や順序制御プログラムの作り方,アナログインジケータの使い方などといったように,制御を目的としたプログラム作りに欠かせないテクニックを紹介しています.

 第3編では,Visual C#によるデジタル入出力制御について解説し,実験を行います.デジタル入出力制御とは,いわゆるオンオフ制御を意味しています.具体的にはランプやコンベア,シリンダなどといった個別の機器をオンオフ信号で制御することもあれば,システムの起動や停止などといった運転に関するオンオフ型の制御信号を与える役割として使うこともあります.この制御方法は,工場の機械装置などを決められた順序で制御するときなどによく利用されています.産業界で順序制御を行うコントローラとしてはPLC(Programmable Logic Controller)またはシーケンサと呼ばれている順序制御専用のコントローラがありますが,Visual C#を使っても同様の順序制御を実現することができます.

[第3編のイメージ]

 Windowsパソコンを使ったデジタル入出力制御には,API関数を利用する方法,WDMドライバを使う方法,ActiveXコンポーネントを利用する方法などがありますので,ここではそれぞれの制御方法について詳細に解説し,順序制御プログラムの作り方について言及します.

 第4編では,Visual C#によるアナログ制御について解説し,実験で検証します.例えば,自作したロボットをVisual C#を使って動かす時の構成や制御プログラムの作り方がわかるようになることを目的としています.

[第4編のイメージ]

 ロボットの駆動系がモータとセンサでできているのであれば,モータが出力する力の大きさをパソコンで制御したり,ロボットの動きに関するセンサからの位置情報をパソコンに取り込んで制御に利用したりする必要があります.このようなときにはアナログ制御がよく利用されます.ここでは,アナログ制御の基本と具体的な制御プログラムの作り方について詳細に述べていきます.さらに,自動制御の分野にも踏み込んで,フィードバックシステムを構成したときのPID制御をVisual C#のプログラムで構成する方法についても紹介します.

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