やさしいリレーとプログラマブルコントローラ（改訂2版）

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あいねたかひ
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2 J I S C 6 7 a b BS RDBU YE WH GN R TLR MC

3 リレーシーケンスの記号と基本回路 2 AND OR BS R a BS R a R R BS R a R a BS R a R 2a R 2b R b R R R 2 2 BS TLR a BS R a R a TLR b TLR R TLR

4 本書を発行するにあたって, 内容に誤りのないようできる限りの注意を払いましたが, 本書の内容を適用した結果生じたこと, また, 適用できなかった結果について, 著者, 出版社とも一切の責任を負いませんのでご了承ください. 本書は, 著作権法によって, 著作権等の権利が保護されている著作物です. 本書の複製権翻訳権上映権譲渡権公衆送信権 ( 送信可能化権を含む ) は著作権者が保有しています. 本書の全部または一部につき, 無断で転載, 複写複製, 電子的装置への入力等をされると, 著作権等の権利侵害となる場合がありますので, ご注意ください. 本書の無断複写は, 著作権法上の制限事項を除き, 禁じられています. 本書の複写複製を希望される場合は, そのつど事前に下記へ連絡して許諾を得てください. オーム社書籍編集局 ( 書名を記載 ) 係宛, (shoseki@ohmsha.co.jp) または書状,FAX( ) にて

5 Con. MELSEC-FX SYSMAC 24 iii

6 Con ON 29 2 NOT 32 3 AND 37 4 OR 38 iv

7 Con v

8 Con LD LDI OUT END 8 LD LDI OUT AND ANI OR ORI ANB ORB PLS PLF SET RST vi

9 目次 Con vii

11 Relay & Sequencer はじめてシーケンス制御を学習する人のために必要な基礎知識をここで取り扱うことにする. まず最初にシーケンス制御とは何か, また, どのような制御方式があるかを学習する. そして, 制御回路で使用される押しボタンスイッチやリレーの原理構造などについて理解し, それらを用いた簡単な回路のシーケンス図やタイムチャート, 真理値表などが書けるようにすることを目的とする. - シーケンス制御 2-2 制御方式 3-3 押しボタンスイッチ 5-4 図記号と文字記号 7-5 シーケンス図 8-6 タイムチャートと真理値表

図電気洗濯機のシーケンス制御シーケンス制御の基礎 - 機械が発明された初期の頃は人間の手によって機械を操作していたがやがて操作の確実性安全性そして経済性が求められ自動化へと発達したその中で生まれた技術がシーケンス制御であるシーケンス制御 (Sequential Control) とはあらかじめ定められた動作順序に従って機器や装置を制御することをいう図

12 図電気洗濯機のシーケンス制御シーケンス制御の基礎 - 機械が発明された初期の頃は人間の手によって機械を操作していたがやがて操作の確実性安全性そして経済性が求められ自動化へと発達したその中で生まれた技術がシーケンス制御であるシーケンス制御 (Sequential Control) とはあらかじめ定められた動作順序に従って機器や装置を制御することをいう図は電気洗濯機の例であるがスタートスイッチを押すとブロック図のようにつねに定められた動作順序に従って動作し自動的にストップするこのような制御をシーケンス制御という現在では電気洗濯機やクーラなどの家庭電化製品街で見かける交通信号機や自動販売機そしてビルや工場で用いられている自動ドアエレベータオートメーション装置などあらゆる分野で活用され自動化省力化に大きく貢献している 2

Y a b 図 2 有接点リレー方式 2 無接点リレー方式ロジックシーケンスなどとも呼ばれ図 3 のようなトランジスタや IC

13 制御方式 -2-2 シーケンス制御の方式は構成される制御装置により次のように分類される有接点リレー方式リレーシーケンスとも呼ばれ図 2 のようにスイッチやリレーなどを利用し制御する方式である表現方法としてシーケンス図が用いられる配線が複雑になるなどの欠点はあるが現在でもよく用いられておりシーケンス制御の基本となっている X Y X2 Y a b 図 2 有接点リレー方式 2 無接点リレー方式ロジックシーケンスなどとも呼ばれ図 3 のようなトランジスタや IC などの半導体を用いた論理素子をスイッチとして利用して制御する方式であるしかしプログラマブルコントローラの発達とともに生産現場ではあまり使用されなくなった表現方法として論理回路図が用いられている X Y X2 a b 図 3 無接点リレー方式 3

14 シーケンス制御の基礎 3 マイクロコンピュータ方式シーケンサ図 4 のようなシーケンス制御専用のマイクロコンピュータを利用した制御装置を (PLC) というここではと呼ぶことにするあらかじめ作成したプログラムを実行することにより制御する方式である制御内容の変更が容易なことから生産現場ではもっとも多く用いられている表現方法としてラダー図などが用いられている X X2 Y Y a b c 図 4 シーケンサ家庭電化製品の制御洗濯機やクーラなどの家庭電化製品は図 4(c) のようなプログラムが内蔵されたワンチップのマイクロコンピュータによって制御されているこれを用いることにより機器の操作対象や環境の変化に応じた自動運転ができるまた各種の制御プログラムが内蔵されているので使用者の意思どおりの制御を自由に選択することができるようになった表は家庭電化製品の制御例である表家庭電化製品の制御例 4

押しボタンスイッチ -3-3 日常生活では数多くのスイッチが見うけられるがここでは制御回路に用いられる押しボタンスイッチについて説明する押しボタンスイッチは人の手の押し操作により ON-OFF するスイッチである図 5 は代表的な押しボタンスイッチの例である 2 3 4 5 図 5 押しボタンスイッチの例動作による分類同じ形の押しボタンスイッチでも

15 押しボタンスイッチ -3-3 日常生活では数多くのスイッチが見うけられるがここでは制御回路に用いられる押しボタンスイッチについて説明する押しボタンスイッチは人の手の押し操作により ON-OFF するスイッチである図 5 は代表的な押しボタンスイッチの例である図 5 押しボタンスイッチの例動作による分類同じ形の押しボタンスイッチでも接点の動作状態から次のように分類される自動復帰形 ( モーメンタリ動作 ) 操作しているときだけ接点が開閉し手を放すとボタンと接点はもとの状態に戻るシーケンス制御ではこのスイッチが主に用いられる図 6 自動復帰形押しボタンスイッチ保持形 ( オルタネイト動作 ) 回押すとボタンと接点が保持され 2 回目の押し操作によりロックが解除される 2 図 7 保持形押しボタンスイッチ 5

シーケンス制御の基礎 2 押しボタンスイッチの接点シーケンス制御で用いるスイッチやリレーなどの接点にはメーク接点とブレーク接点などがあるここでは自動復帰形の押しボタンスイッチの接点について説明する一般的には a 接点と b 接点が用いられているが JIS メーク接点 (a 接点 ) の押しボタンスイッチ押しボタンを押すと接点が閉じ手を放すと接点が開くものをメーク接点 (make

16 シーケンス制御の基礎 2 押しボタンスイッチの接点シーケンス制御で用いるスイッチやリレーなどの接点にはメーク接点とブレーク接点などがあるここでは自動復帰形の押しボタンスイッチの接点について説明する一般的には a 接点と b 接点が用いられているが JIS メーク接点 (a 接点 ) の押しボタンスイッチ押しボタンを押すと接点が閉じ手を放すと接点が開くものをメーク接点 (make contact) の押しボタンスイッチという図 8 にスイッチ内部の接点動作と図記号を示す図 8 メーク接点の押しボタンスイッチブレーク接点 (b 接点 ) の押しボタンスイッチ押しボタンを押すと接点が開き手を放すと接点が閉じるものをブレーク接点 (break contact) の押しボタンスイッチという図 9 にスイッチ内部の接点動作と図記号を示す図 9 ブレーク接点の押しボタンスイッチ 6

17 図記号と文字記号 -4-4 シーケンス制御で用いられる図記号や文字記号は日本工業規格 (JIS) で定められており電気用図記号 (JIS C 67-7) に記載されているここではリレーシーケンスで用いられている図記号と文字記号を表 2 に示す企業によっては旧図記号が使用されているところもあるが表 2 図記号と文字記号 JIS C BS JIS C 67-8 RD BU YE WH GN R TLR MC 7

シーケンス制御の基礎 -5 シーケンス図の書き方と図記号文字記号などについて理解し押しボタンスイッチとランプを用いた簡単な回路のシーケンス図の書き方を学習するシーケンス図の書き方各制御機器の図記号をその動作の順序に従って配列し動作の内容を理解しやすくした図をシーケンス図または展開接続図という機器を接続する接続線の方向が上下方向である図を縦書きのシーケンス図といい

18 シーケンス制御の基礎 -5 シーケンス図の書き方と図記号文字記号などについて理解し押しボタンスイッチとランプを用いた簡単な回路のシーケンス図の書き方を学習するシーケンス図の書き方各制御機器の図記号をその動作の順序に従って配列し動作の内容を理解しやすくした図をシーケンス図または展開接続図という機器を接続する接続線の方向が上下方向である図を縦書きのシーケンス図といい左右方向のものを横書きのシーケンス図というここでは縦書きのシーケンス図の書き方について説明するシーケンス図の書き方図のように上と下に水平な制御電源母線を引く ( 上下の制御電源母線の記号は直流電源の場合は P と N 交流電源の場合は R と S を用いる ) 2 制御機器を結ぶ接続線は上下の制御電源母線の間に垂直線で示す 3 制御機器などは表 2 のような電気用図記号と文字記号を用いる 4 制御機器の図記号を動作の順序に従い上から下の順に接続するまた制御電源母線の間に多数のブロックの接続線が接続される場合は動作の順序に従い左から右の順に示す P 2 4 BS P N 3 3 図シーケンス図の書き方 R R R 2 N 4 8

19 シーケンス図 -5 2 配線図からシーケンス図への変換図 (a) はメーク接点の押しボタンスイッチとランプを接続した実体配線図である図 (b) は押しボタンスイッチを押している状態でスイッチの接点が閉じ電流が流れてランプが点灯する図 (c) は図 (a) の電池の代わりに制御電源母線を用いた図で図 (d) はスイッチとランプを図記号と文字記号に置き換えた図でシーケンス図という P N P N a b P a N c P BS c N d 図配線図からシーケンス図への変換 9

シーケンス制御の基礎 -6 メーク接点の押しボタンスイッチタイムチャートタイムチャートは縦軸に各制御機器の動作状態を示し横軸に時間の変化を表したものを図式化したものであるタイムチャートは各制御機器の時間ごとの動作状態を理解するのに便利である図 2 の (a) と (b)

20 シーケンス制御の基礎 -6 メーク接点の押しボタンスイッチタイムチャートタイムチャートは縦軸に各制御機器の動作状態を示し横軸に時間の変化を表したものを図式化したものであるタイムチャートは各制御機器の時間ごとの動作状態を理解するのに便利である図 2 の (a) と (b) はメーク接点の押しボタンスイッチを操作したときの状態を表す (c) はスイッチを押したときスイッチの接点とランプの状態を時間ごとに表したものでタイムチャートというスイッチを押したときと接点が閉じたときおよびランプが点灯したときは高い位置に線を書けばよい a b c 図 2 メーク接点の押しボタンスイッチとランプのタイムチャート

21 タイムチャートと真理値表 -6 真理値表真理値表は入力機器と出力機器の関係をとで表現した表でタイムチャートと同様に動作状態を理解するのに便利である入力機器を操作した場合は出力機器が動作した場合はで表す図 3 はメーク接点の押しボタンスイッチとランプを用いた回路の真理値表を表す BS BS 図 3 メーク接点のときの真理値表 2 ブレーク接点の押しボタンスイッチタイムチャート図 4 はブレーク接点の押しボタンスイッチを用いた回路である図 (a) の回路は最初から接点が閉じているので回路に電流が流れランプが点灯しているが図 (b) のように押しボタンスイッチを押すと接点が開きランプが消灯するこの回路のタイムチャートを図 5 に示す b a b 図 4 ブレーク接点の押しボタンスイッチを用いた回路

22 シーケンス制御の基礎図 5 ブレーク接点のときのタイムチャート注意入力のスイッチをタイムチャートで表すには接点の開閉で表す方法とスイッチの操作 ( 押す放す ) で表す方法がある国家試験などではスイッチの操作で表すことが多いので本書はスイッチの操作で表すことにする特にブレーク接点のスイッチのときは図 5 のように操作と接点では図が反対になるので注意することなおリレーは今までどおり接点の開閉で表す真理値表ブレーク接点の押しボタンスイッチを用いた真理値表は図 5 のタイムチャートからスイッチを押すと消灯するため図 6 のようになる BS 図 6 ブレーク接点のときの真理値表 2

23 タイムチャートと真理値表 -6 例題下図はメーク接点の押しボタンスイッチとランプを用いた回路であるシーケンス図とタイムチャート真理値表を書きなさい a BS 解答前ページを参照してシーケンス図とタイムチャートおよび真理値表を書くと次のようになる P BS N BS BS 3

24 シーケンス制御の基礎例題 2 下図はブレーク接点の押しボタンスイッチを用いた回路である図 (a) の回路は最初から接点が閉じているので回路に電流が流れランプが点灯しているが図 (b) のように押しボタンスイッチを押すと接点が開きランプが消灯するこの回路のシーケンス図とタイムチャート真理値表を書きなさい b a b 解答ブレーク接点の押しボタンスイッチを用いたランプ点滅回路のシーケンス図とタイムチャート真理値表を次に示す P N BS BS BS 4

25 タイムチャートと真理値表 -6 問題下図はメーク接点の押しボタンスイッチを 2 個直列に接続したランプ点滅回路の実体配線図であるシーケンス図に BS の図記号を記入しなさいまたのタイムチャートと真理値表の出力を記入しなさい BS P BS BS N BS このように入力がすべてのとき出力がとなる回路を AND 回路という解答は 6 ページ 5

26 シーケンス制御の基礎問題 2 下図はメーク接点とブレーク接点の押しボタンスイッチを直列に接続したランプ点滅回路の実体配線図であるシーケンス図の BS の図記号を記入しなさいまたのタイムチャートと真理値表の出力を記入しなさい BS a b P BS BS N BS 解答は 6 ページ 6

27 タイムチャートと真理値表 -6 問題 3 下図のシーケンス図からのタイムチャートと真理値表を記入しなさい P BS BS 5 BS N このようにどちらかの入力がのとき出力がとなる回路を OR という解答は 62 ページ問題 4 下図のシーケンス図からのタイムチャートと真理値表を記入しなさい BS P BS BS N 解答は 62 ページ 7

28 シーケンス制御の基礎問題 5 下図のシーケンス図からのタイムチャートと真理値表を記入しなさい ( と BS 3 はブレーク接点なので注意 ) P BS BS BS 3 BS 3 N BS BS 3 解答は 62 ページ 8

2 Relay & Sequencer リレーを用いたシーケンス制御をリレーシーケンスという.

29 2 Relay & Sequencer リレーを用いたシーケンス制御をリレーシーケンスという. ここではリレーシーケンスの基本回路と応用回路について学習する. 複雑なシーケンス制御も基本的な回路を組み合わせたもので構成されている. 基本をマスタすれば, どのような回路でも自由に作成することができる. そして, 次のステップであるシーケンサを理解するのに役に立つ. 本書は独学で実験ができる構成となっているので, 問題で回路を理解した後, 実際のリレーなどを使用して実験を行えば, よりシーケンス制御の楽しさが味わえ, かつ実践力と応用力を身につけることができる. 学校などの実験や課題研究などでは, 実験装置は人台使用することが理想である. ぜひ実験装置を用いて, 問題や課題に挑戦してほしい. 2- リレーの基礎論理回路自己保持回路とインタロック回路タイマを用いた回路カウンタを用いた回路センサを用いた回路電動機の制御 9

2 リレーシーケンス 2- リレー (relay) はとも呼ばれリレーシーケンスの回路を構成する主要機器となっているここではリレーの原理や構造そして接点の端子番号などについて学習するリレーの原理と構造図 2 はヒンジ形リレーの原理図である図のように鉄心にコイルを巻きそのコイルに電流を流すと鉄心が電磁石になり鉄片を吸引するこの鉄片に電気的接点を設け

30 2 リレーシーケンス 2- リレー (relay) はとも呼ばれリレーシーケンスの回路を構成する主要機器となっているここではリレーの原理や構造そして接点の端子番号などについて学習するリレーの原理と構造図 2 はヒンジ形リレーの原理図である図のように鉄心にコイルを巻きそのコイルに電流を流すと鉄心が電磁石になり鉄片を吸引するこの鉄片に電気的接点を設け電気回路のスイッチ作用をもたせたものがリレーであるリレーは図 2 2 のようにコイル部と接点部および機械的な可動部で構成されている図 (a) はコイルに電流が流れていない場合で図 (b) はコイルに電流を流した場合を示す電流が流れると鉄心に磁力が発生 ( 励磁 ) し電磁石となり可動部の鉄片が吸引されそれと同時に接点部が切り換わるそして電流を止めると鉄心の磁力がなくなりバネの力で可動部が復帰し接点がもとに戻るこれがリレーの原理である N S 図 2 リレーの原理 a b 図 2 2 リレーの構造 2

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Excel で学ぶ統計解析入門 ―Excel 2013/2010 対応版― 本書を発行するにあたって内容に誤りのないようできる限りの注意を払いましたが本書の内容を適用した結果生じたことまた適用できなかった結果について著者出版社とも一切の責任を負いませんのでご了承ください本書に掲載されている会社名製品名は一般に各社の登録商標または商標です本書は著作権法によって著作権等の権利が保護されている著作物です本書の複製権翻訳権上映権譲渡権公衆送信権 (