ステップバイステップ PLC 初心者向けプログラミング

ようこそ！PLCプログラミングの学習に不安を感じているなら、あなただけではありません。経験ゼロから始めても、きっとうまくいきます。 PLCガラス製造に使用される材料の量を制御するのに役立ちます。食品加工の安全性を保ちます。また、製紙の生産性も向上させます。 PLCエネルギーや自動車など、様々な職種で活躍しています。以下の表でトップブランドをいくつかご覧ください。

業種	注目に値する PLC ブランド
製造業	シーメンス、アレン・ブラッドリー
エネルギー	シーメンス、シュナイダーエレクトリック
自動車	シーメンス、アレン・ブラッドリー

その PLC 市場は拡大し続けています。これは、これらのスキルがいかに重要であるかを示しています。

PLC プログラミングの基本

何が PLC?

あなたは何を尋ねるかもしれませんプログラマブルロジックコントローラーこれらのデバイスは、小さなコンピューターのように見えます。単なる計算処理以上の機能を備えています。プログラマブルロジックコントローラは、工場内の機械制御に役立ちます。多くの業界で目にすることができます。主要なオートメーショングループは、プログラマブルロジックコントローラについて次のように述べています。

プログラマブルロジックコントローラは、特殊なジョブ用に作られた小型のソリッドステートコンピュータです。
プログラマブルロジックコントローラが古い機械式リレーに取って代わりました。
彼らは、自動化を容易にし、コストを節約し、業務の効率化を図ることで工場を変えてきました。

プログラマブルロジックコントローラは、自動化システムの頭脳と考えてください。センサーやスイッチからの情報に基づいて選択を行います。

学ぶ理由 PLC プログラミング？

PLCプログラミングを学ぶことで、様々な分野で仕事を見つけるのに役立ちます。機械を操作し、問題を解決し、企業の業務改善に貢献できます。プログラマブルロジックコントローラーは、次のような重要な役割を担っています。

機械の起動と停止を制御する
生産ラインを監視する
デバイス同士の通信を支援する
組み立て作業の補助
ロジックを使用して作業をより速く、より安全にする

PLCプログラミングを学ぶと、雇用主はあなたに注目します。 PLC 技術者資格は、あなたの強みとなります。より安全かつ迅速に作業できます。より大きなプロジェクトをこなし、より多くの責任を担うことができます。プログラマブルロジックコントローラーの求人市場は成長を続けています。工場は米国に戻りつつあり、新たな技術がモノづくりの方法を変革しています。 PLC プログラマーの年収は最大70,452ドルです。一部のレポートによると、2018年から2028年にかけて雇用は7%減少する可能性があるとのことです。しかし、新たな自動化プロジェクトは次々と登場しています。

前提条件

PLCプログラミングを始める前に、基本的なスキルが必要です。準備に役立つ簡単なチェックリストを以下に示します。

回路や制御システムなどの基本的な電気の考え方を学びます。
さまざまなプログラマブルロジックコントローラーとその機能について理解します。
プログラマブルロジックコントローラをプログラムする最も簡単な方法であるラダーロジックの学習を始めます。
ピック PLC Allen Bradley や Siemens などのプラットフォーム。
プログラミングソフトウェアをコンピュータにインストールします。
マニュアルとガイドを読む PLC メーカー。

もっと詳しく知りたい方は、こちらをご覧ください初心者向けリソース:

事業紹介	詳細説明
PLC 技術者、電気技師、オペレーター、エンジニア向けのトレーニングリソース	プログラマブルロジックコントローラー、ハードウェア、プログラミング、トラブルシューティング、設計に関する無料のチュートリアルとビデオ。
PLC プログラミングが簡単（レベル1）	ハードウェア、システムのセットアップ、ラダーロジックの開始について説明するコースです。

ヒント: 1つ選択してください PLC プラットフォームを実際に操作し、XIC、XIO、OTEなどの基本的なラダーロジック命令を練習します。これにより、プログラマブルロジックコントローラの強固な基盤を構築できます。

ラダーロジックの概要

ラダーロジックとは何ですか?

あなたは何だと思うだろうかラダーロジックプログラミング意味。それは PLC 古い電気リレー回路のような図を使って、何をすべきかを説明します。ラダーロジックプログラミングでは、記号と線を使用して、接続方法を確認できます。ラダー図を見ると、レールと呼ばれる2本の垂直線があります。これらのレールは、電源とグランドのように機能します。レールの間には、ラングと呼ばれる水平線があります。各ラングは、制御プロセスのステップを示します。ラダーロジック図を使用すると、電気とロジックの流れを簡単に追跡できます。電気のバックグラウンドがあれば、ラダーロジックプログラミングは馴染みのあるものに感じられます。ラダーロジックプログラミングを始めるのにコンピューターの専門家である必要はありません。ラダー図の読み方と各記号の意味を理解するだけで十分です。

ヒント：ラダーロジックプログラミングは、ラダーダイアグラム（LD）とも呼ばれます。その構造は梯子のようで、レールとレールの間にはロジックの段が接続されています。

ラダー図の要素

ラダーロジックプログラミングを始めると、ラダー図のさまざまな要素を操作します。主な要素には、電源レール、水平リンク、垂直リンクなどがあります。ラダーロジック図を理解するのに役立つ簡単な表を以下に示します。

要素タイプ	詳細説明
パワーレール	ラダー図の両側にある縦線。電力の流入と流出を示します。
水平リンク要素	ラダーロジックダイアグラムで状態を左から右に渡す水平線。
垂直リンク要素	水平リンクを横切る垂直線。ラダー図ではOR状態を表します。

ラダーロジックプログラミングでは、接点、コイル、タイマーも使用します。接点はスイッチとして機能し、電流を流したり止めたりします。コイルは出力として機能し、機器のオン/オフを切り替えます。タイマーは遅延を追加し、設定された時間後にアクションを実行します。ラダーロジックプログラミングを練習することで、ラダーロジック図と各部品の連携動作をより深く理解できるようになります。

ロジックゲート

論理ゲートは、ラダーロジックプログラミングにおける信号の流れを制御するのに役立ちます。ラダー図では、AND、OR、NOTなどのゲートを使用します。各ゲートにはそれぞれ特別な役割があります。ラダーロジック図におけるゲートの動作を簡単に見てみましょう。

ANDゲート: すべての入力がオンの場合にのみ出力をオンにします。
ORゲート: いずれかの入力がオンの場合、出力をオンにします。
ゲートではない: 入力を反転します。オンの場合、出力はオフになります。
NANDゲート: すべての入力がオンの場合にのみ出力をオフにします。
NORゲート: すべての入力がオフの場合にのみ出力をオンにします。
XORゲート: 入力が異なる場合は出力をオンにします。
XNORゲート: 入力が同じ場合は出力をオンにします。

ラダーロジック図と、ラダーロジックプログラミングでのゲートの外観を理解するのに役立つ表を以下に示します。

論理ゲート	ラダーロジック表現
ANDゲート	Y = A * B
ORゲート	Y = A + B
ゲートではない	Y = (!A)
NANDゲート	Y = (!(A*B))
NORゲート	Y = (!(A + B))
EX-ORゲート	Y = (A(!B)) + ((!A)B)
EX-NORゲート	Y = (AB) + ((!A)(!B))

ラダーロジックプログラミングでは、これらのゲートを使ってラダー図を作成し、機械を制御します。単純なものから複雑なものまで、様々なラダーロジック図を作成できます。ラダーロジックプログラミングを練習すればするほど、ラダー図の設計とトラブルシューティングが容易になります。

PLC プログラミング手順

教室を超える plcプログラミング明確なステップに分解すると、はるかに簡単になります。それぞれの部分を一緒に見ていきましょう。アイデアから実際に動作するプログラムへとどのように移行していくかがわかります。スイッチでライトを点灯するという簡単な例を使って説明します。

問題を特定する

すべてのプロジェクトは解決すべき問題から始まります。自動化システムに何を実現させたいのかを明確にする必要があります。PLCプログラミングに適した問題を特定する方法は次のとおりです。

システムに何を実行させたいかを定義します。例えば、「スイッチを押すとライトが点灯する」などです。
すべての入力デバイス (スイッチやセンサーなど) と出力デバイス (ライトやモーターなど) を一覧表示します。
必要なロジックを決めましょう。スイッチをもう一度押すまでライトは点灯したままにしますか？それとも、手を離すと消灯しますか？
安全性について考えましょう。何か問題が起きた場合、誰かが怪我をする可能性がありますか？

多くの初心者向けプロジェクトでは、次のような問題を解決するために PLC プログラミングを使用します。

交通信号制御
水位制御
コンベアベルト自動化
ガレージドア制御
ホームオートメーション（照明やファンなど）

ヒント：スイッチでライトを点灯するなど、小さなプロジェクトから始めましょう。これにより、より大きなシステムに移行する前に基本を学ぶことができます。

配線と図

問題がわかったら、デバイスを PLC配線はPLCプログラミングにおいて重要な要素です。安全かつ整理された状態を保つために、標準配線図に従う必要があります。

電源配線: を接続します。 PLC 適切な AC または DC 電源に接続します。
アース: 常に接地してください PLCこれにより、あなたとあなたの機器が保護されます。
入力と出力の配線: 入力線（スイッチなど）と出力線（ライトなど）を分けて配線してください。これにより、電気ノイズや干渉を防ぐことができます。

配線を始める前に、次の安全手順を覚えておいてください。

作業エリアに危険がないか確認してください。
ロックアウトタグアウト (LOTO) を使用して、作業中にマシンがオフになっていることを確認します。
手袋やメガネなどの安全装備を着用してください。
電源を入れる前に配線をテストしてください。
すべての安全装置が機能していることを再確認してください。

注意：配線は絶対に急いで行わないでください。慎重に作業することで、ご自身と機器の安全を守ることができます。

ソフトウェアをインストールする

あなたが必要です特別なソフトウェア PLCプログラミングの作成とテストに。多くのブランドが初心者向けのプラットフォームを提供しています。

シーメンス TIA ポータル
コードシス
ベッコフツインキャット
B&Rオートメーションスタジオ

自分に合ったソフトウェアを選んでください PLC ブランド。コンピュータにインストールしてください。ほとんどのプログラムには、使い始めるのに役立つチュートリアルが付属しています。

Networking

PLC多くの場合、他のデバイスと通信する必要があります。ネットワークにより、 PLC データを共有したり、コンピューターからコマンドを取得したりします。一般的なネットワークオプションは次のとおりです。

ネットワークオプション	詳細説明
リモートI / O	ケーブルまたは光ファイバーを使用して遠隔から入力と出力を制御します。
ピアツーピアネットワーク	複数のリンク PLCをまとめてデータを共有できるようにします。
ホストコンピュータリンク	コネクト PLCより多くのデータ処理とプログラミングを行うためにコンピューターを使用します。

ネットワークをセットアップするときに、いくつかの課題に直面する可能性があります。

ハードウェアは一致し、連携して動作する必要があります。
プログラムをテストしないと、論理エラーが発生する可能性があります。
セキュリティは重要です。 PLC ハッカーから。
メンテナンスにより、システムのスムーズな稼働が維持されます。
学習には時間がかかりますので、忍耐強く取り組んでください。

ヒント: まずはシンプルな接続から始め、慣れてきたらデバイスを追加しましょう。

プログラムを書く

いよいよ楽しい部分、PLCプログラミングの記述です！ステップバイステップのガイドをご覧ください。

プログラムを計画しましょう。図を描いたり、何を実現したいかを書き出したりしましょう。
あなたを開く PLC ソフトウェアを使用して、WindowsXNUMX XNUMXビット上で動作する XNUMXTB RAID XNUMX を備えたデスクトップコンピューターで録画されます。
新しいプロジェクトを作成し、 PLC モデル。
各アクションのラングを追加します。この例では、スイッチを押すとライトが点灯するラングを追加します。
必要に応じて条件を追加してください。スイッチを離したときにライトを消灯させたい場合もあるでしょう。
ソフトウェアでプログラムをテストします。
すべてにラベルを付けましょう。適切なラベルは、あなた自身だけでなく他の人にもあなたの作業を理解してもらうのに役立ちます。

以下に、ライトスイッチの例の簡単な表を示します。

入力/出力	詳細説明
IN1	スイッチ1（通常開）
OUT1	調光リレーコイル CR1

このための基本的なラダーロジックラングは次のようになります。

|----[ ]----( )----|
     IN1    OUT1

スイッチ（IN1）を押すとライト（OUT1）が点灯します。

シミュレーションとテスト

プログラムを実際の機器で使用する前に、テストを行う必要があります。シミュレーションを行うことで、損傷のリスクなくエラーを見つけることができます。

ベストプラクティス:	詳細説明
シミュレータの使用	意図に基づいて、適切なメッセージを適切なユーザーに適切なタイミングで PLC コードを安全にテストするためのソフトウェアシミュレーター。
別々の環境	テストシステムと実際のシステムを分離してください。
適切なドキュメント	何を変更するのか、またその理由を書き留めてください。

初心者に人気のシミュレーションツールには次のようなものがあります。

Codesys（無料）
Do-Moreシミュレーター（無料）
店は開いていますPLC エディター（無料）
初級PLC (有料)
マシンシミュレーター（有料）

シミュレータを選択するときは、次の質問を自問してください。

使用したい言語をサポートしていますか?
コードをリアルタイムでテストできますか?
それは無料ですか、それとも手頃な価格ですか?

注：実機で使用する前に、必ずシミュレータでプログラムをテストしてください。これにより、ご自身と機器の安全が確保されます。

テストが終わったら、プログラムをアップロードしてください。 PLC実際のデバイスでどのように動作するかを確認してください。何かがうまく動作しない場合は、戻ってロジックを修正してください。テストとトラブルシューティングはPLCプログラミングの重要な部分です。

トラブルシューティングのヒント

よくある間違い

仕事を始めると、いくつかの問題に遭遇するかもしれません PLC心配しないでください。誰でも最初は間違いを犯します。初心者が陥りやすい間違いをいくつかご紹介します。

プログラミング前の計画が不十分。明確な計画なしに飛び込んでしまうと、すぐに混乱が生じてしまいます。
スキャンサイクルのタイミングを無視します。 PLCは循環的に動作し、これがコードにどのような影響を与えるかがわからないと、予期せぬ事態が発生する可能性があります。
遅延やタイマーの過剰な使用。タイマーが多すぎると、システムの動作が不安定になったり、信頼性が低下したりする可能性があります。
コメントとドキュメントを軽視する。コード内にメモを残さないと、後で問題を解決するのが難しくなります。
適切なシミュレーションやテストが不十分。テストを行わずにコードをアップロードすることは、特に重要なシステムの場合、リスクを伴う可能性があります。

ヒント：必ず少し時間を取ってプロジェクトを計画し、コードの各部分が何をするのかを書き留めておきましょう。そうすれば、後で頭を悩ませる必要がなくなります！

デバッグ手順

何かがうまくいかないときは、問題を特定して修正するための適切な戦略が必要です。デバッグを容易にするために、以下の手順をお試しください。

IF-THEN-ELSE、タイマー、カウンターなどの命令が正しく設定されていることを確認します。
特にセンサーデータを使用する場合は、計算結果を再度確認してください。
　デバッグツールソフトウェア内:
- ウォッチウィンドウ 値の変化をリアルタイムで確認できます。
- ブレークポイント 立ち止まって何が起こっているのかを見るのに役立ちます。
- シングルステップ実行 コードを 1 行ずつ確認することができます。
すべての配線と接続がしっかりと固定され、正しい位置にあることを確認してください。
エラーコードを調べるには PLC マニュアルを参照してください。これらのコードは多くの場合、問題の原因を示しています。
オンラインフォーラムで質問してみましょう。他のユーザーが同じ問題を解決しているかもしれません。
段階的に作業を進めてください。一度に多くの変更を加えることは避けてください。
実際の機器で使用する前に、すべての変更をテストして書き留めてください。
問題が発生する前に間違いを見つけるためにシミュレーションソフトウェアを試してください。
バージョン管理を使用してコードの変更を追跡します。

さらなる学習

優れたリソースを活用して、スキルを磨き続けることができます。予算、学びたい内容、学習方法を考えてみてください。無料のコースは良いスタートです。より深く理解したい場合は、書籍も役立ちます。

オンライン PLC プログラミング技術者トレーニングでは、学習に応じたお支払い方法でアクセスできます。学習をさらに深めるためのすべての教材と追加リソースをご利用いただけます。

以下に、人気のあるコースをいくつか簡単に紹介します。

コース名	レッスン	レベル	認証	評価（レビュー）
PLC ゼロからプログラミング 1	20	初心者	あり	4.9（18レビュー）
PLC プログラミングが簡単（レベル1）	47	初心者	あり	4.7（12レビュー）
CODESYS 1: 入門 PLC プログラミング	58	初心者	あり	0.0（0レビュー）
IIoTの基礎：自動化におけるスマートセンサーとアクチュエータ	15	初心者	あり	4.8（56レビュー）

以下の本もご覧ください:

フランク・ペトルゼラによるプログラマブルロジックコントローラ 初心者として知っておく必要のあるすべてを網羅しています。
ウィリアム・ボルトン著『プログラマブル・ロジック・コントローラ』 予算に優しい選択肢であり、学習に便利なチャートが含まれています。

練習を続け、質問し、新しいプロジェクトに挑戦しましょう。毎日上達していきます！

配線や最初のプログラム作成など、基本は理解できました。さらに学ぶために、新しいプロジェクトに挑戦してみましょう。シミュレーターでコードをテストして、早期に間違いを見つけましょう。問題があれば、修正することで学習に役立ちます。

プロジェクトを終えると、誇らしい気持ちになります。ラダーロジックが現実世界でどのように機能するかを目の当たりにできるのです。
様々なプロジェクトを手伝うことで、新しいスキルを習得できます。また、自信も深まります。
学習を続け、より難しいトピックに挑戦しましょう。練習するたびに上達します！

FAQ

どういう PLC 立つ？

PLC プログラマブルロジックコントローラーの略です。工場の機械や工程を制御するために使われます。自動化における頭脳のような役割を果たします。

学べますか PLC 工学の学位なしでプログラミングできますか?

はい、できます！必要なのは好奇心と忍耐力だけです。多くの初心者はオンラインチュートリアル簡単なプロジェクトです。高度な数学や工学のスキルは必要ありません。

どの PLC 初心者はどんなブランドを選べばいいでしょうか？

アレン・ブラッドリーやシーメンスから始めるのも良いでしょう。これらのブランドは多くの初心者ガイド無料のソフトウェアトライアルもあります。どちらについても、オンラインで多くのヘルプが見つかります。

どうやってテストするのですか？ PLC 安全にプログラムできますか?

まずはシミュレータを使ってみてください。実機を危険にさらすことなくコードを確認できます。 PLC ソフトウェアツールには初心者向けのシミュレーターが組み込まれています。

ラダーロジックとは何ですか?

ラダーロジックとは、 PLCはしごのようなシンボルを使用します。各段は制御プロセスのステップを表します。

ステップバイステップ PLC 初心者向けプログラミング