【ラダープログラム】フリッカー回路(点滅回路)の練習問題②【キーエンスKV】

00_【ラダープログラム】フリッカー回路(点滅回路)の練習問題②【キーエンスKV】

フリッカー回路とは一定の周期で出力のON/OFFを繰り返す回路のことで、主にランプや表示灯などを点滅させる場合に用いられます。

そもそもフリッカー(flicker)とは、ディスプレイに生じる細かい”ちらつき”のことを指します。転じてシーケンス制御やラダープログラム業界では『一定の間隔でON/OFFを繰り返す回路』の名称として用いられています。

動作は簡単に思えますが、ラダープログラム初学者にとって最初の鬼門と言っても過言ではありません。

この記事では、キーエンスKVシリーズで作成するフリッカー回路の練習問題を3ヶ出題します。

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。

キーエンスKVシリーズで作成する基本的なフリッカー回路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】フリッカー回路(点滅回路)のラダープログラム例【キーエンスKV】【ノウハウ初級】フリッカー回路(点滅回路)のラダープログラム例【キーエンスKV】

フリッカー回路の練習問題は以下のページでも解説しておりますので、宜しければご覧ください。

00_【ラダープログラム】フリッカー回路(点滅回路)の練習問題①【キーエンスKV】【ラダープログラム】フリッカー回路(点滅回路)の練習問題①【キーエンスKV】
注意
解答のラダープログラムはあくまで一例です。別のプログラムでも動作が同じであれば問題ありません。

1.【1問目】交互に点灯するフリッカー回路

下記仕様を満たすフリッカー回路のラダープログラムを作成してください。

仕様
スイッチ(R000)を押している間、1秒サイクルでランプ(R500)と(R501)を点滅させる。
R500とR501のON/OFFするタイミングは逆とする。(R500はON:0.6秒、OFF:0.4秒)

ランプが点灯するタイミングは逆のため、ランプが2ヶ同時に点灯することはありません。

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。

問題①_タイムチャート

入力リレーR000がONしている間、出力リレーR500とR501が1秒周期で交互にON/OFFを繰り返します。

R500またはR501がON中にR000がOFFすると、即座に出力リレーはOFFします。

タッチパネルの動作イメージ

タッチパネルの動作イメージは以下のようになります。

問題①_タッチパネル

スイッチ(R000)が押されている間、1秒サイクルでランプ(R500)と(R501)が点滅します。(R500はON:0.6秒、OFF:0.4秒)

解答ラダープログラム

解答のラダープログラムは以下のようになります。

問題①_ラダープログラム

左側のR000のa接点が、フリッカー回路を起動させる条件です。T10がR500をONさせる時間で、T11がR500をOFFさせる時間です。

T10とT11はTMR命令として指令されており、設定値×100ms(0.1秒)で動作します。

この回路は以下ページの【例題②】で解説しております。(仕様も本問題と同じラダープログラムです。)

00_【ノウハウ初級】フリッカー回路(点滅回路)のラダープログラム例【キーエンスKV】【ノウハウ初級】フリッカー回路(点滅回路)のラダープログラム例【キーエンスKV】

キーエンスKVシリーズにおけるタイマ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】タイマ(TMR・TMH・TMS)命令の指令方法とラダープログラム例【キーエンスKV】タイマ(TMR・TMH・TMS)命令の指令方法とラダープログラム例

解答ラダープログラム(別解)

キーエンスKVシリーズには、フリッカ命令と呼ばれる、ビットデバイスを指定した時間でON/OFFを繰り返すラダープログラム命令が存在します。

このフリッカ命令を用いることにより、簡素に上記仕様のラダープログラムを作成することができます。

問題①_ラダープログラム(別解)

実行条件を入力リレーR000とするフリッカ命令を使用します。

出力がONする時間の設定値(命令の左側)を#60とすることで、出力は0.6秒間ONします。

出力がOFFする時間の設定値(命令の真ん中)を#40とすることで、出力は0.4秒間OFFします。

出力は命令の右側で指定します。今回は出力リレーR500を指定することでランプ(R500)を点滅させます。

出力リレーR501がONする条件は「R000がONしていてR500がOFFしているとき」です。

キーエンスKVシリーズにおけるフリッカ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】フリッカ(FLIK)命令の指令方法とラダープログラム例【キーエンスKV】フリッカ(FLIK)命令の指令方法とラダープログラム例

2.【2問目】フリッカー回路(OFF→ON)

下記仕様を満たすフリッカー回路のラダープログラムを作成してください。

仕様
スイッチ(R000)を押している間、1秒サイクルでランプ(R500)を点滅させる。(ON:0.6秒、OFF:0.4秒)
ランプは消灯→点灯の順に始まる。

【1問目】のランプ(R500)は、スイッチ(R000)が押されると点灯→消灯の順で始まりました。

今回はタイマの使い方をアレンジすることで消灯→点灯から始まるフリッカー回路を作成します。

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。

問題②_タイムチャート

入力リレーR000がONしている間、R500が1秒周期でON/OFFを繰り返します。R500はOFF→ONの順で始まります。

タッチパネルの動作イメージ

タッチパネルの動作イメージは以下のようになります。

問題②_タッチパネル

スイッチ(R000)を押している間、1秒サイクルでランプ(R500)が点滅します。(ON:0.6秒、OFF:0.4秒)

ランプ(R500)は消灯→点灯の順に始まります。

解答ラダープログラム

解答のラダープログラムは以下のようになります。

問題②_ラダープログラム

出力リレーR500の実行条件であるタイマT10をa接点にします。

この「出力条件(R500)をONさせるタイマ」をa接点にするとフリッカー回路の出力はOFFから始まります。

問題②_ラダープログラム解説

【1問目】のR500をONさせるタイマT10のように、b接点を出力条件にするとフリッカー回路の出力はONから始まります。

3.【3問目】フリッカー回路(点灯中はOFFできない)

下記仕様を満たすフリッカー回路のラダープログラムを作成してください。

仕様
スイッチ(R000)を押すと、スイッチ(R001)が押されるまで1秒サイクルでランプ(R500)を点滅させる。(ON:0.6秒、OFF:0.4秒)
スイッチ(R001)を押すと、ランプの点滅は終了する。
ただし、ランプ(R500)が点灯中にスイッチ(R001)が押されても点滅は終了しない。スイッチ(R001)はランプ(R500)が消灯中のみ有効とする。

スイッチ(R000)でONする自己保持回路を作り、スイッチ(R001)で自己保持回路をOFFします。この時、ランプ(R500)が点灯中は自己保持回路をOFFしないようにします。

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。

問題③_タイムチャート

入力リレーR000がONすると、R001がONするまで1秒サイクルで出力リレーR500がON/OFFします。

この時、R500がON中にR001がONしてもR500はOFFしません。

タッチパネルの動作イメージ

タッチパネルの動作イメージは以下のようになります。

問題③_タッチパネル

スイッチ(R000)を押すと、スイッチ(R001)が押されるまで1秒サイクルでランプ(R500)が点滅します。

スイッチ(R001)はランプ(R500)が消灯しているときのみ有効です。

解答ラダープログラム

解答のラダープログラムは以下のようになります。

問題③_ラダープログラム

フリッカー回路の実行条件を内部補助リレーR1000にします。このR1000はR000がONしてからR001がONするまでONを保持する自己保持回路です。

R1000の自己保持回路をOFFする条件はR001ですが、R001のb接点と並列でR500のa接点を入れることにより「R001がONしてもR500がONしていればR500はOFFしない(保持し続ける)」回路になります。

4. おわりに

キーエンスKVシリーズで作成するフリッカー回路の練習問題を3ヶ出題しました。

フリッカー回路は2ヶのタイマで互いを制御するので、初心者の方は苦戦するかと思います。

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。

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「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。

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