【ノウハウ初級】オルタネイト回路のラダープログラム例【三菱FX】

00_【ノウハウ初級】オルタネイト回路のラダープログラム例【三菱FX】

「オルタネイト回路」とは、入力条件がONするたびに出力のON/OFFが切り替わる回路です。別名「ワンスイッチ回路」や「交番回路」とも呼ばれています。

オルタネイト(alternate)とは、代わりの・交互のといった意味です。

オルタネイト回路を用いることにより「スイッチが押されるたびにランプの点灯/消灯が切替わる」回路を作ることができます。

この記事では、三菱電機製シーケンサFXシリーズで作成するオルタネイト回路のラダープログラムを2ヶ解説します。

注意
この記事中のラダープログラムはGX Works2で作成しており、PCタイプはFX3G/FX3GCに設定してあります。

三菱電機製シーケンサFXシリーズでは、交番(ALT)命令と呼ばれる便利な命令が用意されています。以下のページで解説しておりますので宜しければご覧ください。

00_【三菱FXシリーズ】交番出力(ALT)命令の指令方法とラダープログラム例【三菱FXシリーズ】交番出力(ALT)命令の指令方法とラダープログラム例

1.【例題①】スイッチを押した瞬間にランプ切替

下記仕様のラダープログラムを解説します。

仕様
スイッチ(X0)を押すと、ランプ(Y0)が点灯し続ける。
再度スイッチ(X0)を押すとランプ(Y0)は消灯する。
スイッチを押すたび、スイッチを押した瞬間にランプの点灯/消灯が切替わる。

スイッチを押すたび、ランプの点灯/消灯が切替わるラダープログラムを作成します。

GOTの動作イメージ

GOTの動作イメージは以下のようになります。

メモ
GOT(グラフィックオペレーションターミナル)とは、三菱電機製タッチパネルのことで生産現場や工場設備で広く使用されている製品です。
ここでは「GOTはラダープログラムで使用されているデバイスのON/OFF状態や現在値をモニタしたり、変更することができるもの」程度の認識でOKです。
例題①_GOT

スイッチ(X0)を押すたび、ランプ(Y0)の点灯/消灯が切替わります。

タイムチャート

タイムチャートは以下のようになります。

例題①_タイムチャート

入力リレーX0がONするたび、出力リレーY0のON/OFFが切替わります。

ラダープログラム

ラダープログラムは以下のようになります。

例題①_ラダープログラム

スイッチ(X0)を『押した瞬間』を検出するため、立上りパルス(PLS)命令を使用します。立上りパルス(PLS)は以下のページで解説しております。

00_【三菱FXシリーズ】パルス(PLS・PLF)命令の指令方法とラダープログラム例【三菱FXシリーズ】パルス(PLS・PLF)命令の指令方法とラダープログラム例

立上りパルス(PLS)命令にて、スイッチ(X0)を押した瞬間に補助リレーM0が1スキャンだけONします。

例題①_ラダープログラム解説1

PLCの1スキャンとは、プログラムが最初から最後まで一回実行する処理を指します。長くても数十ms、短ければ1msを切る場合もありますので、人間の感覚としては極一瞬です。(1msは0.001秒)


ランプ(Y0)が消灯している状態でスイッチ(X0)を押したとき、ラダープログラムは以下のような動作をします。

例題①_ラダープログラム解説2
  1. スイッチ(X0)を押すと、M0が1スキャンだけONします。
  2. Y0がOFFしているため「Y0のb接点がON(導通)」しています。
  3. ”M0がON”かつ”Y0がOFF”したので、Y0上段の条件が成立します。
  4. 3.で条件が成立したので、出力リレーY0がONします。
  5. Y0がONすると、下段のY0のa接点がON(導通)します。
  6. Y0のa接点にてY0が自己保持します。

ランプ(Y0)が点灯している状態でスイッチ(X0)を押したとき、ラダープログラムは以下のような動作をします。

例題①_ラダープログラム解説3
  1. スイッチ(X0)を押すと、M0が1スキャンだけONします。
  2. Y0がONしているため、下段のY0のa接点がON(導通)しています。
  3. M0がONするので、下段のM0のb接点がOFF(非導通)になります。
  4. 3.にて下段の条件をOFFすると、Y0の自己保持がOFFします。

ややこしいですね。説明が下手で申し訳ありません…m(__)m

単純な回路ですが奥が深いと思います。最初は「オルタネイト回路はこの形!」と覚えてしまってもいいと思います。

2.【例題②】スイッチを離した瞬間にランプ切替

下記仕様のラダープログラムを解説します。

仕様
スイッチ(X0)を押すと、ランプ(Y0)が点灯し続ける。
再度スイッチ(X0)を押すとランプ(Y0)は消灯する。
スイッチを押すたび、スイッチを押して放した瞬間にランプの点灯/消灯が切替わる。

【例題①】ではスイッチを押した瞬間にランプの点灯/消灯が切替わりましたが、今回は押して放した瞬間です。

スイッチを押して放した瞬間は、言い換えると信号がOFFした瞬間と言えます。これは立下りパルス(PLF)命令で作成することができます。

GOTの動作イメージ

GOTの動作イメージは以下のようになります。

例題②_GOT

スイッチ(X0)を押して放すたび、ランプ(Y0)の点灯/消灯が切替わります。

タイムチャート

タイムチャートは以下のようになります。

例題②_タイムチャート

入力リレーX0がON→OFFするたび、出力リレーY0のON/OFFが切替わります。

ラダープログラム

ラダープログラムは以下のようになります。

例題②_ラダープログラム

スイッチ(X0)を『押して放した瞬間』を検出するため、立下りパルス(PLF)命令を使用します。立上りパルス(PLS)命令と似ているのでご注意ください。

立下りパルス(PLF)命令にて、スイッチ(X0)を押して放した瞬間に補助リレーM0が1スキャンだけONします。

例題②_ラダープログラム解説1

【例題①】と異なる部分は立上りパルス(PLS)命令から立下りパルス(PLF)命令にしたのみです。言い換えると、補助リレーM0がONするタイミングを変更したのみです。

例題②_ラダープログラム解説2

↑のラダープログラムこそがオルタネイト回路の形となります。

3. おわりに

三菱電機製シーケンサFXシリーズで作成するオルタネイト回路のラダープログラム例を解説しました。

今回は立上りパルス(PLS)命令と立下りパルス(PLF)命令を用いてスイッチの入力を1スキャンパルス化しました。仮にスイッチの入力信号をそのまま使用すると、出力条件が高速でON/OFFを繰り返してしまいます。

40_パルス化しない例

以下の参考書はラダープログラムの色々な「定石」が記載されており、実務で使用できるノウハウが多く解説されています。私がラダープログラムの参考書として自信をもってオススメできるものです。

ただし、ラダープログラムやPLCといった電気・制御設計は参考書やWebサイトのみでの学習には必ずどこかで限界が来ます。

各メーカが販売しているPLCやプログラム作成のアプリケーションを揃えるには安くても十万円以上の大きな費用が掛かり、独学は現実的ではありません。

ラダープログラムの一番現実的な学習方法は「実務で経験を積む」ことです。電気・制御設計者はこれから更に必要な人材になり続けますので、思い切って転職する選択肢もあります。

DODA』といった大手求人(転職)サイトには電気・制御設計の求人が数多く紹介されています。※登録は無料です。

「スキルこそ今後のキャリアを安定させる最も大切な材料」と考える私にとって電気・制御設計はとても良い職業だと思います。キャリアの参考になれば幸いです。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です