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PLCによるメカトロ制御入門

定価(税込)  2,420円

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サイズ A5判
ページ数 224頁
ISBNコード 978-4-526-06798-3
コード C3053
発行月 2011年12月
ジャンル 機械

内容

PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)はその使いやすさから幅広い産業分野で用いられるが、初心者にはとっつきにくいところもある。本書は、PLCのプログラミング、外部機器との接続などの手順と実際について、まったくの初心者にもわかるように解説する。

笹川宏之  著者プロフィール

(ささがわ ひろゆき)
北海道大学工学部機械工学科卒業。日産自動車㈱(機構設計部、駆動実験部、技術開発センター)を経て、1996年、群馬職業能力開発短期大学校機械システム系講師、2001年、職業能力開発総合大学校東京校助教授。
現在、職業能力開発総合大学校東京校能開准教授(生産機械システム技術科担当)。
著書:「CAEによる機械強度設計」(共著)山海堂、「機械強度設計のためのCAE入門」
(共著)東京電機大学出版局

古井英則  著者プロフィール

(ふるい ひでのり)
職業訓練大学校(現・職業能力開発総合大学校)電気科卒業。千葉総合高等職業訓練校、千葉職業訓練短期大学校を経て、1997年、東京職業能力開発短期大学校勤務、1999年、助教授。
現在、職業能力開発総合大学校東京校能開教授(制御技術科担当)。
著書:「配線べからず集」(共著)JIPMソリューション

中村瑞穂  著者プロフィール

(なかむら みずほ)
茨城職業訓練短期大学校生産技術科、茨城大学工学部システム工学科、長岡技術科学大学大学院博士課程前期卒業(工学修士)。三和工機㈱を経て、2000年、福島職業能力開発促進センター、2003年、群馬職業能力開発促進センター、2009年、職業能力開発総合大学校東京校講師。
現在、職業能力開発総合大学校東京校講師(生産機械システム技術科担当)。

目次

はじめに

1章 PLCの概要を理解する
1-1 PLCによる制御とは
1-1-1 PLCは最もな簡単なメカトロ制御用コンピュータである
1-1-2 PLCからの出力回路を理解する
1-1-3 PLCへの入力回路を理解する
1-2 PLCのプログラム
1-2-1 入出力と内部回路の関係
1-2-2 ラダー回路の考え方
1-2-3 ラダー回路の基本的な作成法
1-3 ラダー回路の作成法
1-3-1 AND回路とOR回路
1-3-2 a接点とb接点
《実 践 問 題》

2章 基本命令と基本回路を使ってみる
2-1 状態の保持
2-1-1 自己保持回路
2-1-2 SET命令とRST命令
2-2 インタロック回路
2-3 メモリ
2-4 時間に関する制御
2-4-1 タイマー
2-4-2 点滅
2-5 カウンタ
《実 践 問 題》

3章 SFCによるプログラミング
3-1 SFCの特徴
3-2 ステートと移行条件
3-3 分 岐
3-4 並 列
《実 践 問 題》

4章 応用命令を用いたプログラミング
4-1 レジスタ
4-2 MOV命令によるレジスタへの数字の移動
4-3 四則演算
4-4 比 較
《実 践 問 題》

5章 センサとPLCの接続
5-1 操作用のスイッチ
5-2 ワークの検知に使われるスイッチ、センサの分類
5-3 ワークの検知に使われるスイッチ
5-3-1 リミットスイッチ
5-3-2 リードスイッチ
5-4 光電センサ  
5-4-1 光電センサの原理
5-4-2 透過型光電センサ
5-4-3 反射型光電センサ
5-5 近接センサ
《実 践 問 題》

6章 モータとPLCの接続
6-1 モータの種類と原理
6-1-1 モータの原理
6-1-2 モータとトルク
6-1-3 DCモータ
6-1-4 ACモータ
6-1-5 ステッピングモータ
6-2 PLCによるDCモータの駆動
6-3 PLCによるACモータの駆動
6-3-1 ACモータ単体での駆動
6-3-2 スピードコントロールパックを用いた駆動
6-4 PLCによるステッピングモータの駆動
6-4-1 ステッピングモータの動作
6-4-2 PLCとステッピングモータの接続
6-4-3 TO命令とFROM命令
6-4-4 JOG運転
6-4-5 位置決め運転
6-4-6 位置決め完了信号の取得
6-4-7 台形制御
6-5 加速度の計算
6-5-1 ステッピングモータによる加速度の計算
6-5-2 2軸間の場合の慣性モーメントの計算
6-5-3 直進駆動の場合の等価慣性モーメント
《実 践 問 題》

7章 PLCによる空気圧制御
7-1 空気圧の原理
7-2 空気圧システムの構成
7-3 空気圧システムの使用例
7-4 空気圧機器の分類
7-5 空気圧源装置
7-6 空気調湿機器
7-7 制御弁
7-7-1 流量制御弁
7-7-2 方向制御弁
7-8 空気圧アクチュエータ
7-8-1 エアシリンダ
7-8-2 揺動形モータ
7-8-3 空気圧モータ
7-9 補助機器
《実 践 問 題》

実践問題解答

索 引

はじめに

PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)は、パソコン、マイコンなどと同じコンピュータの一種であり、特に生産設備によく用いられている。コンピュータによる機器の制御はホビーから工場の自動化まで日常あらゆるところに用いられているが、初めての人でもPLCを用いればメカトロニクス技術を短期間で習得することができる。
本書は、全く初めての人であってもPLCによるメカトロニクス制御が理解できるようになっている。そのために、PLCを中心とするメカトロニクスに関した必要最小限の技術について解説する内容とし,一通りのメカトロニクス制御技術を短期間で習得できることを目的とした。
PLCが他のコンピュータと比べて簡単な理由は、用途が機械制御に特化しているためである。機械制御を行うにあたってのプログラミングや機器との配線が非常に容易になっている。しかしながら、プログラミングや機器との配線は初心者にとってはとっつきにくい面があることが多い。本書においてはまず、この部分の解説に重点を置いた。
具体的には、前半はプログラミング技術について解説してある。プログラミングについては最初の考え方さえ理解すれば「PLCは簡単である」ので、そこに至る前につまづかないように、PLC単体にてPLCのプログラミングに慣れるために例題、実践問題を多用して繰り返し理解していただくように努めた。PLCに外部装置を付けた状態では外部機器が気になりPLCの理解がしにくい場合もあるので、前半はPLC単体での動作の習得ができるように努めた。なお、SFCについても初心者にはプログラミングしやすい点も多分にあるため解説しておいた。
後半は、外部機器との接続に重点を置いている。外部機器との配線は、コンピュータ一般においては少し面倒であるがPLCにおいては簡単である。この点も最初はできるだけ簡単に解説した。このため、電気の知識のないユーザーにとっても容易に入っていけるものと考える。一見難しそうに見えても実は最低限の電気的な知識(ランプ、スイッチ、電源などの簡単な回路)だけで使えるため、その点を簡単な図を用いて理解しやすいようにした。PLCを取り巻くメカトロニクスニクス技術は、センサ、アクチュエータなど幅広いが、実は一般的なメカトロニクス技術で用いられるものはそれほど多くない。そこで、これらの機器についてはPLC単体の解説の後、PLCの使い方と関連付けて解説した。
本書がPLCを用いたメカトロニクス制御を学ぶための参考となれば幸いである。
 最後に、本書の出版に際して貴重な技術資料、写真、カタログなどを快く提供していただきました各企業の方々、技術的助言などをいただきました三重職業能力開発促進センターの石井將芸氏、栃木職業能力開発促進センターの塩田達彦氏、企画段階から多大なるご助言をいただきました日刊工業新聞社の森山郁也氏に深く感謝いたします。

2011年12月   著  者 

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