【ノウハウ初級】オルタネイト回路のラダープログラム例【キーエンスKV】

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【キーエンスKV】

「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、キーエンスKV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2ヶ解説します。

注意
この記事中のラダープログラムはKV STUDIO Ver.11で作成しており、対応機種はKV-N24に設定してあります。

三菱電機製シーケンサFXシリーズで作成するオルタネイト回路のラダープログラムについては以下のページで解説しております。

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】【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】

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(R0)を押すと、ランプ(R500)が点灯し続ける。
再度スイッチ(R0)を押すとランプ(R500)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。

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R0がONするたび、出力リレーR500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(R0)を『押した瞬間』を検出するため、立ち上がり(DIFU)命令を使用します。立ち上がり(DIFU)命令は以下のページで解説しております。

00_【キーエンスKV】立ち上がり(DIFU)命令の指令方法とラダープログラム例【キーエンスKV】立ち上がり(DIFU)命令の指令方法とラダープログラム例

立ち上がり(DIFU)命令にて、スイッチ(R0)を押した瞬間に内部補助リレーR1000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(R500)が消灯している状態でスイッチ(R0)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(R0)を押すと、R1000が1スキャンだけONします。
  2. R500がOFFしているため「R500のb接点がON(導通)」しています。
  3. ”R1000がON”かつ”R500がOFF”したので、R500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R500がONします。
  5. R500がONすると、下段のR500のa接点がON(導通)します。
  6. R500のa接点にてR500が自己保持します。

ランプ(R500)が点灯している状態でスイッチ(R0)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(R0)を押すと、R1000が1スキャンだけONします。
  2. R500がONしているため、下段のR500のa接点がON(導通)しています。
  3. R1000がONするので、下段のR1000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、R500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(R0)を押すと、ランプ(R500)が点灯し続ける。
再度スイッチ(R0)を押すとランプ(R500)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。これは立ち下がり(DIFD)命令で作成することができます。立ち下がり(DIFD)命令は以下のページで解説しております。

00_【キーエンスKV】立ち下がり(DIFD)命令の指令方法とラダープログラム例【キーエンスKV】立ち下がり(DIFD)命令の指令方法とラダープログラム例

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R000がON→OFFするたび、出力リレーR500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(R0)を『押して放した瞬間』を検出するため、立ち下がり(DIFD)命令を使用します。立ち上がり(DIFU)命令と似ているのでご注意ください。

立ち下がり(DIFD)命令にて、スイッチ(R0)を押して放した瞬間に内部補助リレーR1000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】と異なる部分は立ち上がり(DIFU)命令から立ち下がり(DIFD)命令にしたのみです。言い換えると、内部補助リレーR1000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

キーエンスKV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。

今回は立ち上がり(DIFU)命令と立ち下がり(DIFD)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、出力条件が不規則でON/OFFを繰り返してしまいます。

40_パルス化しない例

実はキーエンスKVシリーズには『オルタネート命令』と呼ばれる便利な命令が存在します。オルタネート命令については以下のページで解説しております。

00_【キーエンスKV】オルタネート(ALT)命令の指令方法とラダープログラム例【キーエンスKV】オルタネート(ALT)命令の指令方法とラダープログラム例

この記事では「オルタネイト」と表記しましたが、「オルタネート」が正しいのかもしれません。

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