PLCはProgrammableLogicControllersの略です。これらは基本的に、業界の自動システムを制御するために使用されます。これらは、現在、大規模に有線論理リレーに取って代わっている、最も先進的で最も単純な制御システムの1つです。
プログラミングロジックコントローラ（PLC）
利点：
PLCの詳細に入る前に、PLCが最近広く使用されている3つの理由を教えてください
- 彼らはユーザーフレンドリーで操作が簡単です
- それらは、ハードワイヤードリレーロジックの必要性を排除します
- 彼らは速い
- 産業の自動化に適しています。
- その入力および出力モジュールは、要件に応じて拡張できます
PLCアーキテクチャ：
PLC内部アーキテクチャ
基本的なPLCシステムは、次のセクションで構成されています。
- 入出力部 ：入力セクションまたは入力モジュールは、センサー、スイッチ、その他多くの実際の入力ソースなどのデバイスで構成されています。ソースからの入力は、入力コネクタレールを介してPLCに接続されます。出力セクションまたは出力モジュールは、モーター、ソレノイド、ランプ、またはヒーターであり、その機能は入力信号を変化させることによって制御されます。
- CPUまたは中央処理装置 ：PLCの頭脳です。六角形または8進数のマイクロプロセッサにすることができます。制御プログラムに基づいて出力信号を制御するために、入力信号に関連するすべての処理を実行します。
- プログラミング装置 ：プログラムまたは制御ロジックが記述されているプラットフォームです。ハンドヘルドデバイス、ラップトップ、またはコンピューター自体の場合があります。
- 電源 ：通常、入力デバイスと出力デバイスに電力を供給するために使用される約24Vの電源で動作します。
- 記憶 ：メモリは、データメモリとプログラムメモリの2つの部分に分かれています。プログラム情報または制御ロジックは、CPUがプログラム命令をフェッチするユーザーメモリまたはプログラムメモリに格納されます。入力信号と出力信号、およびタイマー信号とカウンター信号は、それぞれ入力外部イメージメモリと出力外部イメージメモリに格納されます。
PLCの動作
PLCの動作回路図
PLCの動作
- 入力ソースは、リアルタイムのアナログ電気信号を適切なデジタル電気信号に変換し、これらの信号はコネクタレールを介してPLCに適用されます。
- これらの入力信号は、PLC外部イメージメモリのビットと呼ばれる場所に保存されます。これはCPUによって行われます
- 制御ロジックまたはプログラム命令は、シンボルまたはニーモニックを介してプログラミングデバイスに書き込まれ、ユーザーメモリに保存されます。
- CPUは、これらの命令をユーザーメモリからフェッチし、それらを操作、計算、処理して出力デバイスを制御することにより、入力信号を実行します。
- 実行結果は、出力ドライブを制御する外部イメージメモリに保存されます。
- また、CPUは出力信号をチェックし、出力メモリの変化に応じて入力画像メモリの内容を更新し続けます。
- CPUは、タイマーの設定とリセット、ユーザーメモリのチェックなどの内部プログラミング機能も実行します。
PLCでのプログラミング
PLCの基本的な機能は、使用される制御ロジックまたはプログラミング手法に依存します。プログラミングは、フローチャートを使用するか、ラダーロジックを使用するか、ステートメントロジックまたはニーモニックを使用して実行できます。
これらすべてを相互に結び付けて、PLCで実際にプログラムを作成する方法を見てみましょう。
- フローチャートを計算します。フローチャートは、命令の記号表現です。これは、論理決定のみを含む最も基本的で最も単純な形式の制御論理です。さまざまな記号は次のとおりです。
- さまざまなロジックのブール式を記述します。ブール代数は通常、AND、OR、NOT、NAND、NORなどの論理演算を含みます。異なる記号は次のとおりです。
+ OR演算子
。 AND演算子
！ NOT演算子。
- 以下のような簡単なステートメント形式で指示を書いてください。
IF Input1 AND Input2 Then SET Output1 ELSESET出力
- ラダーロジックプログラムを作成します。これは、PLCプログラミングの最も重要な部分です。ラダーロジックプログラミングについて説明する前に、いくつかの記号と用語について教えてください
ラング：はしごの1つのステップはラングと呼ばれます。簡単に言うと、基本的なステートメントまたは1つの制御ロジックはラングと呼ばれます。
Y-通常の出力信号
M –モーター記号
T-タイマー
C –カウンター
記号：
ラダーロジックを使用した基本的なロジック機能
- ニーモニックの記述：ニーモニックは、記号形式で記述された命令です。これらはオペコードとも呼ばれ、ハンドヘルドプログラミングデバイスで使用されます。さまざまな記号は次のとおりです。
Ldi –ロードインバース
Ld-ロード
AND-そしてロジック
または-またはロジック
ANI-NANDロジック
ORI-NOR論理
出力–出力
シンプルなPLCアプリケーション
それでは、PLCでのプログラミングについて簡単に説明したので、1つの簡単なアプリケーションの開発に取り掛かりましょう。
問題 ：スイッチがオンのときにモーターを始動し、同時にLEDをオンにする、単純なラインフォロワーロボットシステムを設計します。モーターのセンサーが障害物を検出し、別のスイッチがオンになって障害物の存在を示し、モーターが同時にオフになり、ブザーがオンになり、LEDがオフになります。
解決 ：
解決
まず、シンボルまたはタグを入力と出力に割り当てましょう。
M-エンジン、
A –入力スイッチ1
B-入力スイッチ2
L-LED、
この-ブザー
それでは、フローチャートを設計しましょう
フローチャート
次のステップはブール式を書くことです
M = A。（！b）
L = C。（！b）
これ= B。（！A.！c）
次のステップでは、ラダーロジックプログラムを描画します
ラダーロジックプログラム
最後のステップでは、ハンドヘルドデバイスに供給するニーモニックを作成します
Ld A ANI Ldi B
Ld C ANI Ldi B
Ld B ANI LdiAおよびLdiC
さて、PLCを使った基本的な制御機能を実演したので、PLCを使った制御設計の考え方を教えてください。
写真クレジット：
によるプログラマブルロジックコントローラ ウィキメディア
