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必携 PLCを使ったシーケンス制御プログラム定石集
装置を動かすラダー図作成のテクニック

定価(税込)  2,750円

著者
サイズ B5判
ページ数 184頁
ISBNコード 978-4-526-08142-2
コード C3053
発行月 2021年05月
ジャンル 機械

内容

ロングセラー書籍「必携 シーケンス制御プログラム定石集」の第3弾。この1冊でPLC(プログラミング・ロジック・コントローラ)を使ったシーケンス制御の基礎知識、順序制御のプログラム構造、応用プログラムの作り方を学習できる。それぞれのトピックは、具体的な装置構造図とその装置がきっちりと動くプログラムを解説付きで掲載。

熊谷英樹  著者プロフィール

(くまがい ひでき)
1981年 慶應義塾大学工学部電気工学科卒業。
1983年 慶應義塾大学大学院電気工学専攻修了。住友商事株式会社入社。
1988年 株式会社新興技術研究所入社。現在、株式会社新興技術研究所専務取締役、日本教育企画株式会社代表取締役、山梨県立産業技術短期大学校非常勤講師、自動化推進協会理事、高齢・障害・求職者雇用支援機構非常勤講師。

主な著書
「ゼロからはじめるシーケンス制御」日刊工業新聞社、2001年
「必携 シーケンス制御プログラム定石集―機構図付き」日刊工業新聞社、2003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、2006年
「絵とき『PLC制御』基礎のきそ」日刊工業新聞社、2007年
「MATLABと実験でわかるはじめての自動制御」日刊工業新聞社、2008年
「新・実践自動化機構図解集―ものづくりの要素と機械システム」日刊工業新聞社、2010年
「実務に役立つ自動機設計ABC」日刊工業新聞社、2010年
「トコトンやさしいシーケンス制御の本」日刊工業新聞社、2012年
「熊谷英樹のシーケンス道場 シーケンス制御プログラムの極意」日刊工業新聞社、2014年
「必携 シーケンス制御プログラム定石集 Part2―機構図付き」日刊工業新聞社、2015年
「必携『からくり設計』メカニズム定石集―ゼロからはじめる簡易自動化」日刊工業新聞社、2017年
「ゼロからはじめる PID制御」日刊工業新聞社、2018年
「必携『からくり設計』メカニズム定石集 Part2―図でわかる簡易自動化の勘どころ」日刊工業新聞社、2020年
ほか多数

目次

目次

はじめに
本書で使われている記号について

【第1部】基礎編

第1章 PLCによる制御の予備知識
「PLC制御」の定石
定石1-1 PLCの構成と入出力ユニットの働きを理解する
定石1-2 入力信号が ONになると PLCのI/Oメモリに1が書き込まれることをイメージする
定石1-3 PLCの出力端子を ONにするにはI/Oメモリに1を書き込むことをイメージする
定石1-4 PLCのプログラムは論理演算を使って解析する
定石1-5 自己保持回路で制御するには自己保持の開始条件と解除条件をつくる
定石1-6 入力信号の時間遅れをつくるにはタイマを使う
定石1-7 コンベヤ上のワークを取り出したときには時間をおいてからコンベヤを再起動させる
定石1-8 パルスになったリレーはパルス命令を実行した位置から1スキャンの間 ONになる
定石1-9 リレーを組み合わせるとパルスができる
定石1-10 立下がりパルスをつくるには、いったんONしたことを自己保持回路に記憶する
定石1-11 回転した回数を数えるときはカウンタをリセットするタイミングに注意する
定石1-12 回転テーブルの穴位置を数えて停止するにはカウンタと位置決め完了信号を使う
定石1-13 押しボタンスイッチの短押しでランプを点灯し、長押しで消灯するにはパルスとタイマを利用する

第2章 自己保持回路を使った制御プログラム
「自己保持回路」の定石
定石2-1 単純な装置は出力リレーをON/OFFする条件をつくって自己保持回路で制御する
定石2-2 ピック&プレイスユニットを自己保持回路型で制御するにはタイミングチャートをつくる
定石2-3 自己保持回路を使うと制御に動作順序をつけられる

第3章 パルスを使った制御プログラム
「パルス制御」の定石
定石3-1 パルス命令を使うと 1つのスイッチでランプのON/OFFを切り換えられる
定石3-2 メカニズムの運動方向を検出するにはパルスを使う
定石3-3 1つの押しボタンスイッチで品種を切り換えるにはパルスを使う
定石3-4 クランクの 1回転停止はリミットスイッチのパルス信号を使う
定石3-5 パルスでつくったタイミング信号を使うと装置の制御プログラムをつくることができる
定石3-6 パルス制御型のプログラムで時間遅れをつくるにはリミットスイッチの信号をタイマで置き換える
定石3-7 パルス制御型を使うと簡単にピック&プレイスユニットの制御プログラムができる
定石3-8 2つのセンサとパルスを使うとワークの移動方向がわかる

第4章 タイマを使った制御プログラム
「タイマ制御」の定石
定石4-1 センサの誤動作を避けるためにはタイマを使う
定石4-2 2時間遅れをつくるときには自己保持の開始信号をタイマで延長する
定石4-3 ダブルクリックでランプを点灯するにはタイマとパルスを使う
定石4-4 タイマを使うと装置を時間で制御できる
定石4-5 時間制御型なら空気圧式ピック&プレイスユニットをリミットスイッチなしで制御できる

【第2部】応用編

第5章 イベント制御型の順序制御プログラムのつくり方
「イベント制御型」の定石
定石5-1 サイクル動作をする順序制御はイベント制御型でプログラムする
定石5-2 ワーク搬送コンベヤは作業ユニットの動作中には停止しておく
定石5-3 装置を効率よく動かすにはユニットを機能ごとに分割して制御する
定石5-4 イベント制御型のプログラムでは開始条件にユニット停止中信号を入れる

第6章 状態遷移型の順序制御プログラムのつくり方
「状態遷移型」の定石
定石6-1 装置を決められた順序で制御するには状態遷移型のプログラムを使う
定石6-2 状態遷移型の順序制御は流れ図をつくってプログラムする
定石6-3 リミットスイッチがない場合はタイマで置き換える
定石6-4 1つの装置に複数のユニットがあればユニットごとにプログラムをつくる

第7章 自動供給装置の制御プログラム
「自動供給」の定石
定石7-1 マガジンからのワーク供給はワークセット信号をつくって制御する
定石7-2 上面取り出しのマガジンは手動上下スイッチを使ってワークを充填する
定石7-3 ワークを供給するタイミングに満杯センサを使うときには満杯信号をオフディレイにする
定石7-4 回転テーブル型マガジンで供給位置にワークがないときにはスキップする
定石7-5 複数のコンベヤでワークを効率よく送るにはワークセット信号を使う

第8章 検査装置の制御プログラム
「検査装置」の定石
定石8-1 検査エリアを通過したときに良品信号が入っていなければ不良と判断する
定石8-2 センサを移動して検査するにはワークを停止しておく
定石8-3 押し込みユニットは前進端のリミットスイッチが働かないときに不良品と判定する
定石8-4 ワークの段差の有無検査ではワーク基準面からの差を検出する
定石8-5 重さを測りながら充填するには 1サイクルのはじめに重さを判定する
定石8-6 インデックス搬送型の検査装置ではインデックス送りが完了した信号でワークのチェックを行う

第9章 インデックス搬送型自動化装置の制御プログラム
「インデックス搬送」の定石
定石9-1 コンベヤを一定時間で間欠送りするにはタイマを組み合わせる
定石9-2 インデックス型自動機はユニットごとに原位置信号をつくって制御する
定石9-3 穴の位置を検出してインデックス送りをするにはパルスを使う
定石9-4 ラチェットによるインデックス搬送では送り爪の戻り動作の間に作業を行う

【第3部】実践編

第10章 自動運転と異常表示のプログラム
「自動運転」の定石
定石10-1 自動運転信号はスタートスイッチとストップスイッチでつくる
定石10-2 自動スタートをかける前にはランプで知らせてブザーを鳴らす
定石10-3 自動運転と手動操作は自動/手動の切り換えスイッチを使う
定石10-4 自動運転は装置が原点位置にあるときにスタートできるようにする
定石10-5 状態を記憶しているリレーを使うと装置の異常を検出できる
定石1-6 装置の異常はランプに表示してリセットスイッチで解除する

第11章 非常停止と原点復帰のプログラム
「非常停止」の定石
定石11-1 非常停止が入ったら装置を停止してリセットスイッチで解除する
定石11-2 非常停止で鳴らしたブザーはストップスイッチで一時停止する
定石11-3 単純な装置の原点復帰はリセットスイッチの長押しで出力を直接駆動する
定石11-4 非常停止で制御信号を OFFにしたら原点復帰をしてから再起動する
定石11-5非常停止を解除したら残り動作を行ってサイクル停止する

第12章 装置をステップ送りするプログラム
「ステップ送り」の定石
定石12-1 ランプを順番に点灯するステップ送りはパルスとタイマを使う
定石12-2 モータ駆動部のステップ送りはストローク終端のリミットスイッチで無条件に停止する
定石12-3 ステップ戻しスイッチで逆の順序に動かすには状態信号をパルスで解除する
定石12-4 ステップ送りと自動運転を切り換えるにはセレクタスイッチを使う

第13章 データメモリを使ったプログラム
「データメモリ」の定石
定石13-1 予定した生産数で装置を停止するには比較演算命令を使う
定石13-2 稼働時間を計るにはタイマとデータメモリを使う
定石13-3 シリンダの往復時間の平均値を出すには MEAN命令を使う
定石13-4 時系列順にデータを保管するにはブロック転送命令を使う
定石13-5 不良品データは転送命令を使ってワークと一緒に次のステーションに送る
定石13-6 データメモリをクリアするには同一データ一括転送命令を使う

索引

はじめに

PLCは Programmable Logic Controllerの略で、プログラマブルコントローラまたはシーケンサと呼ばれることもある制御装置で、工場の設備や信号機などの制御に広く使われています。本書は、この一冊で PLCによるシーケンス制御プログラムをつくるための基礎知識からはじめて、装置を制御するためのプログラムをつくる考え方や構成の手法がわかるようになっています。テーマごとに完結した形の「定石集」にしてあるので、調べたい内容によって、どのページからでも辞書のように使っていただけます。それぞれの定石には、具体的な装置の構造と電気回路図を提示して、その装置がきっちりと動くプログラムと解説を掲載してあります。
本書は 3部構成になっています。
第1部の「基礎編」では、 PLCの構造や PLC内部で行われている演算の仕組みなどの基礎知識や、PLC制御の基本要素となる自己保持回路、パルス、タイマ、カウンタなどについての実践的な使い方について解説しています。ここでは、シンプルな装置を確実に制御するプログラムのつくり方を通して、制御に必要な基礎知識をわかりやすく学習し、制御プログラムの基本的な技術を習得してもらえるように工夫しています。
第2部の「応用編」では、まず、順序制御に使われるイベント制御型と状態遷移型のプログラム構造の考え方とつくり方を定石として紹介しています。順序制御を行うための定石を理解すると、自動供給装置や検査装置、インデックス搬送型の自動化装置などといった制御プログラムへの応用ができるようになります。たとえば検査装置では、不良品の判別方法や不良信号の処理方法についてのプログラムのつくり方を紹介するなど、PLCによる制御プログラムを応用して使いこなせるように、具体的な装置を例にとって丁寧に解説しています。
第3部の「実践編」では、自動運転、異常表示、非常停止、原点復帰、装置のステップ送り、データメモリを使った生産管理といった、生産現場で実際に装置を使うときに必要となる制御プログラムの構築方法について解説しています。装置を動かしているシーケンス制御プログラムに、自動運転や非常停止、原点復帰などの機能を追加して、使い勝手のよい制御プログラムにする方法や、PLCを異常検出や生産管理に使うときのデータ処理の方法など、より実践的なプログラムをつくるテクニックを紹介します。掲載したプログラムの動作確認には、新興技術研究所製のメカトロニクス実習装置 MM3000Vシリーズとメカトロシミュレータ MM3000-MSV2を使いました。
いずれの定石も装置の構造をできるだけシンプルにして理解しやすいように心がけ、なおかつ重要なテクニックの要点がわかるような構成にしています。
前書の「必携シーケンス制御プログラム定石集」および「必携シーケンス制御プログラム定石集 part2」と合わせてご活用いただき、読者の皆さまの参考にしていただければ幸いです。
最後に本書発行の機会をいただいた日刊工業新聞社出版局の奥村功さま、ならびに企画・編集段階から適切なアドバイスをいただいたエム編集事務所の飯嶋光雄さまに感謝いたします。

2021年 5月 熊谷英樹 

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