電気の知識

PLCラダー入門#1:ラダー図の基本構造について

PLCのラダー図の基本構造を初心者の方にもわかりやすく説明していきます。

シマタケ
一緒に勉強していきましょう!

ラダー図とは

GX-Works2_画面紹介上図は三菱PLC用のプログラミングソフトGX Works2の画面になります。

ラダー図は、PLCのプログラムを表す図面のようなものです。

GX-Works2_ラダー

ラダー図には左と右に2本の母線(電源線)があり、その間に条件を書き込んでいきます。

GX-Works2_母線“はしご(ladder)”のように見えることから、ラダー図と呼ばれています。

そんなラダー図ですが、もともとは電気回路図(シーケンサ図)をもとに考えられたものです。

シマタケ
下図はラダー図とシーケンス図になりますが、似ていませんか?

GX-Works2_ラダーとシーケンス図比較

参考

画面は三菱電機PLCのプログラミングソフトGX Works2になりますが、他メーカーも同じような画面です。

入力と出力の関係

GXWorks2ラダー図説明ラダー図は、左側に“入力条件”、右側に“動作”を書きます。

押しボタンやセンサーなどの入力がそろうと、右側に書いた動作が実行されます。

動作には、ランプの点灯やモーターを運転するといった外部への出力(Y)だけではなく、内部リレー(M)をONする、タイマ(T)を動かす、といった PLC内部で行われる処理 も含まれます。

入力=X、出力=Y、内部リレー=M といったデバイスの名称や役割については、以下の記事をお読みください。

PLCのデバイスについて
PLCのデバイスとは何?三菱PLCでよく使うデバイスを紹介!

続きを見る

シマタケ
今回は「ラダー図ってこういうもの」というイメージで大丈夫です。

ラダー図の基本構造

GX_一段目修正版

ラダー図の1段は、制御回路の1段を意味します。

左側にある接点(—[ ]—)は条件を表し、右端にあるコイル(—( )—)はPLCが行う動作を表します。

GX_条件成立

左側の条件が成立すると、今回の場合、運転ボタンX0が押されたとき

GX_右へ修正

右へ信号が流れ、その動作が実行されます。

シマタケ
制御の内容は別記事で紹介しますので割愛します。

シンプルなオンオフ回路で流れを確認

今回は初回ということで、押している間だけ点灯するシンプルな回路を確認してみます。

下図のラダーは緑色の押しボタン(X0)を押すと、赤色のランプ(Y10)が点灯するという回路です。

ラダー_オンオフ回路ボタン押す前

緑色の押しボタンX0を押してみます。

ラダー_オンオフ回路ボタン押した時

押すと、赤色ランプ(Y10)が点灯します。

上記回路は、緑押しボタン(X0)を押すと点灯する、入力条件が1つだけのシンプルな動作です。

しかし実際のプログラムでは、さまざまな入力条件を組み合わせて制御します。

そのときの考え方として、接点を直列に並べるAND条件、並列に並べる OR条件があります。

シマタケ
この考え方が制御の基本になります。

AND条件

AND_押す前

AND条件は、すべて成立したときに動作します。

上図のラダー場合、黒色の押しボタンX0と緑色の押しボタンX1の両方が押されたときに点灯します。

まずは。黒色の押しボタンを押してみます。

AND_黒ON

片方の押しボタンを押しても条件が成立しないため、点灯しません。

AND_緑ON

緑色の押しボタンも同様です。

では、2つの押しボタンを押します。

AND_黒緑両方ON

条件が成立したことで赤色のランプ(Y10)が点灯しました。

OR条件

OR_押す前OR条件はどちらの押しボタンが押されれば、赤色のランプが点灯です。

まずは黒色の押しボタンから

OR_黒ON

条件が成立するため、赤色のランプは点灯します。

では、黒色の押しボタンを離して、緑色の押しボタンを押してみます。

OR_緑ON

こちらも条件が成立したため、赤色のランプが点灯しました。

ラダーの読み取りの順番について

GX_ラダー順序修正版PLCはラダーを上から下、左から右へ順に読み取っています。

これを“スキャン”と呼び、1秒間に何十回も繰り返されています。

ラダースキャンタイム

プログラミングソフトのモニタリング機能を使うと、信号が光って状態変化がわかりますし、スキャンタイム(上図赤枠 0.600ms)も確認することができます。

上図のように接点や出力が青色になります。

シマタケ
数字が見切れてしまい、すみません。

まとめ:ラダー図の基本構造

今回は、ラダー図の基本構造を学びました。

まずは「入力 → PLC内部 → 動作(出力)」という流れが理解できればOKです。

このままPLCの学習を続けたい方は、デバイスの名称や役割の記事をお読みください。

PLCのデバイスについて
PLCのデバイスとは何?三菱PLCでよく使うデバイスを紹介!

続きを見る

シマタケ
最後までお読みいただき、ありがとうございました。

広告

  • この記事を書いた人
  • 最新記事

シマタケ

共働きの子育て会社員。工場で15年間働く電気エンジニア。多数の国家資格を取得。施設や工場で働く方々が勉強できる、様々な悩みを解決できるサイトを目指しています。雑記記事も時々書きます。心理学を勉強中でメンタルケア心理士、行動心理士取得。

-電気の知識