橋平礼の電験三種合格講座

過去50年分以上の電験三種の問題を解いて分かった、電験三種は今も昔も変わりません。過去問を解きながら合格を目指しましょう。

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GO-AHEADの書籍(ArduinoとOpenPLC 2.01でシーケンス制御超基本)

 


ArduinoとOpenPLC 2.01でシーケンス制御超基本

 

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 OpenPLC Editor 2.01が2022年11月15日にリリースされました。これで、今まで、直接Arduinoに書き込めなかった状態から改善されました。 Thiago Alvesさんありがとうございます。これにより、runtimeを介さずに直接駆動することができるようになりました。

 最近ArduinoPLCが開発されていますが、これはArduinoPLC専用のハードウエアが必要となります。マイコンには、ラズベリーパイ、micro:bitなどのいろいろなマイコンが出てきています。Arduinoは発売されてから10年以上もたつ、この分野にしては歴史はかなりあります。イタリアの開発者らしくArduinoは飲み屋さんの名前から採用したというのは有名ですね。プログラムのことをスケッチと呼び、他のシステムとは異なった表現となっています。プログラムの作成は無料のArduino IDEで作成することができ、また、プログラム例が多く基本的な使い方は、この、Arduino IDEに付属しておりとても使いやすくなっています。さらに、Arduinoのプログラムや使い方で検索すると大変多くの例を見つけることができ、使い勝手はとても良いと言えます。

 Arduino UNOのCPUはATmega328Pですが、様々な種類のArduinoが発売されており、UNOと比べCPU(ATmega32U4)やI/Oの数が少し増えたArduino Leonardo、小型化したArduino Micro、UNOと比べメモリやI/Oを増やしたArduinoMega、ARMコアを搭載したハイスペックなArduino Due、など様々な種類が存在します。

 ところで、シーケンス制御をArduinoで扱えることのできるフリーソフトのOpen PLCが存在します。Open PLCは、ラダープログラムだけでなく、ファンクションブロックダイアグラムなどを扱えることができ、対応するハードウエアもArduinoラズベリーパイなど対応しています。しかしながら、シーケンス制御をArduinoで扱えることのできるOpen PLCの使い方を検索しても、特に日本語では、ほとんどないのが実状です。そこで、OpenPLC Editorが2.01にバージョンアップされArduino UNOの扱いがさらに容易になりました。Arduino UNOは安く手軽に購入でき、PCとの接続も簡単で、シーケンス制御を学習するのに向いています。

 本書では、始めてシーケンス制御を勉強する人、OpenPLCを導入する人向けに、OpenPLCのシミュレータの実験、Arduino UNOを用いたブレッドボードでの実験、およびロボットの製作と動作実験をします。Arduino UNOの入出力I/Oはデジタル入力5個、デジタル出力4個、アナログ入力6個、アナログ出力3つですので、少し制限がありますが、シーケンス制御を手軽に学ぶことができます。OpenPLCはフリーで比較的使いのですが、ほとんど説明が無く、検索しても情報はほぼ皆無です。このような理由から、本書を用いてArduino+OpenPLCでシーケンス制御の学習を初めてみましょう。

OpenPLCでよく使う関数マニュアル(Function blocks一覧表)
「橋平礼 openplc 関数マニュアル 一覧表」で検索して
このホームページを参考にして下さい。

                            
                          目次

1.まえがき

2.Arduino UNO
  2.1 Arduino UNO
  2.2 OpenPLCのソフトウエアのインストール
    (1) OpenPLCエディタのインストール
    (2) Runtimeのインストール
  2.3 OpenPLCの基本操作
    (1) OpenPLCEditorの起動
    (2) シミュレータで動作
    (3) Arduino UNOで動作実験

3.シーケンス制御とは
    (1) シーケンスで用いられる記号
    (2) シーケンスで用いられる記号-押しボタンスイッチ
    (3) シーケンスで用いられる記号-切り換えスイッチ
    (4) シーケンスで用いられる記号-リミットスイッチ
    (5) シーケンスで用いられる記号-タイマ(timer)
    (6) シーケンスで用いられる記号-パイロットランプ
    (7) シーケンスで用いられる記号-過電流遮断器

4.シーケンス基本回路
    (1) a接点、b接点
    (2) 基本論理回路
    (3) シーケンス基本回路
    例題(1)~例題(13)

5.実験に使う素子
    (1) LED
    (2) 抵抗(1/4W)
    (3) ブレッドボード
    (4) ジャンパワイヤ
    (5) 可変抵抗器
    (6) CDSセル
    (7) モータードライバー

6. OpenPLCによるシーケンス制御
    (1) 自己保持回路(停止優先回路)
    (2) ON/OFFを繰り返す回路(第4章 例題7)
    (3) 一定時間後ONとなる回路(第4章 例題10)
    (4) 周期動作回路
    (5) 10回ボタンを押すと点灯する回路
    (6) アナログ入力の回路
    (7) アナログ入力の回路-2
    (8) アナログ出力の回路
    (9) 距離センサ

7. ライントレースロボット
  7.1 ライントレースロボットの製作
  7.2 入出力I/Oを変更する方法

参考文献