シーケンス制御講座

高砂製作所製ＤＣ電源ＫＸ－１００シリーズとＰＬＣをRS-232Cで接続して外部コントロールしてみます。

• 配線方法と設定
• スイッチ設定
• ラダープログラム

配線方法と設定

高砂製作所製ＤＣ電源ＫＸ－１００シリーズとＰＬＣを接続して外部コントロールしてみます。接続はシリアル通信（ＲＳ２３２Ｃ）で行います。

メーカー：高砂製作所
型式：ＫＸ－１００Ｌ
ＰＬＣ：三菱Ｑ０２Ｕ程度
インテリジェント機能ユニット：ＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２

まず外部コントロール用にＤ－ＳＵＢ９ピンコネクタ同士を下記配線図のように接続します。これはクロス接続と呼びます。

注意しないといけないのは、市販のクロスケーブルの場合、全ての配線が接続されていないことがありますので、必ず上記のような配線を行って下さい。

次に機器の設定を行います。通信設定の部分はデフォルトで問題ありません。通信設定はＰＬＣとＫＸ－１００Ｌのお互いの機器で同じ設定になっていればいいのです。そのため、ＫＸ－１００Ｌの設定はデフォルトのままで、ＰＬＣ側を合わせます。この辺りの操作は作る人によっても違うと思います。設備全体で通信設定を統一しているのであれば、そこに合わせる必要がありますし、他設備と統一していればそちらに合わせる必要があります。特に何も指示が無い場合は外部接続機器に合わせることをお勧めします。それは、外部機器の設定方法は各機器によって違いますし、設定方法も説明書を見ながら行わないとできません。そのためもし何年か後に故障して交換が必要になった場合、そのままの設定で交換できるのが理想です。

今回、通信設定はデフォルトで設定しますが、外部接点により出力（ＯＵＴＰＵＴ）できるように設定してください。ファンクションキーを押して３番目の項目を１に設定して再起動してください。ＫＸ－１００Ｌは出力も２３２Ｃで接続してコマンドから実行できます。しかし接点があればＩ／Ｏで動作させたほうがいい場合もあります。これはＰＬＣのプログラムがシンプルになるからです。コマンドで出力させると、その後出力しているのか停止しているのかを再度確認するプログラムが必要となります。プログラム上では出力させたが、実際は分からないからです。さらに停止させるコマンドを送信する必要もあり、何かトラブルが発生した場合も、停止コマンドを送信して停止させる必要があります。しかしＩ／Ｏであれば単純にコイルを出力するだけなのでシリンダを動作するように簡単に制御できます。そのためにＩ／Ｏでいける部分はＩ／Ｏで制御します。

スイッチ設定

外部機器の配線と設定が終わったらＰＬＣのプログラムを製作します。まずはＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２のスイッチ設定を行います。ＰＣパラメータの設定を開いて「I/O割付設定」→「スイッチ設定」を押してください。ＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２のユニット部分に設定をしますが、１ＣＨ目に接続するのであればスイッチ1を「05C2」、スイッチ2を「0006」に設定してください。これで通信設定は完了です。これはＫＸ－１００Ｌの通信設定がデフォルトの設定です。

ラダープログラム

それではプログラムを作成していきましょう。今回は単純に出力電流を１０Ａと２Ａに設定できるプログラムを作成してみます。「Ｂ１０１」等はＧＯＴのボタンに設定しています。分かりやすくするために「Ｂ」を使っています。少しコメントがおかしい部分もありますが、ご了承ください。

最初のブロックと次のブロックは電流設定用のコマンドをデータレジスタに格納しています。Ｑ０２ＵのＣＰＵなのでそのまま文字列で指定しています。［ＣＲ］［ＬＦ］は「Ｈ０Ａ０Ｄ」で指定しています。１０Ａの設定はそのまま指定していますが、２Ａ設定の場合注意が必要です。文字列で指定するとデータレジスタ１個に対して２文字入ります。もじ１文字の場合でもデータレジスタを１個使用します。そのため１文字の場合は残りのスペースがＮＵＬＬとなります。今回の２Ａ設定の場合文字数が奇数になりますので、文字列の後にＮＵＬＬが入って［ＣＲ］［ＬＦ］となります。これを防ぐため、文字列の指定を偶数文字とし、最後の文字は直接ＡＳＣＩＩで指定しています。

ＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２のバッファメモリに値を書き込む専用命令がＧ．ＯＵＴＰＵＴです。上記回路では値を書き込む部分と、実際に出力する部分で回路を分けています。そのためＧ．ＯＵＴＰＵＴは１個しかありません。例えばＧＯＴにテスト用のスイッチを設定して「Ｂ１０１」に設定します。そしてテスト用のスイッチを押すと、Ｄ３６１～に送信コマンドを格納してＤ３５２に送信文字数を格納します。格納後「Ｍ１７８０」をパルスで出力します。２Ａ設定の場合はパルスで「Ｍ１７８１」を出力します。どちらかのパルスを拾うと「Ｍ１７７０」を出力します。つまり送信データの設定が完了したら「Ｍ１７７０」をパルスで出力します。

「Ｍ１７７０」のパルスを拾うとコマンドを送信する仕組みです。「Ｂ１０１」や「Ｂ１０２」はＧＯＴ等のスイッチに設定して、テスト送信や手動での切り替えに使うといいでしょう。「Ｍ１７０５」や「Ｍ１７０６」は自動運転中に電流を変更するときなどに使っています。

次に専用命令の前に”Ａ１．ＴＫ７”というコマンドが入っています。これも上記のようにコマンド設定したらＧ．ＯＵＴＰＵＴが働くようになっています。このコマンドは現在の電流値を確認するときに使用します。電流を設定して電流を出力しても、実際にその電流値が出ているかは分かりません、ＫＸ－１００Ｌは自分で測定していますので、その測定値を読み取る命令です。この命令をＫＸ－１００Ｌに送信すると、現在の電流値をＡＳＣＩＩで返してきます。このコマンドの送信条件は「Ｙ１２Ｅ」というＩ／Ｏ出力で電流を流しているときに０．２秒間隔で送信するようにしています。

コマンドを送信したら、実際の測定値を返してきますので受信する必要があります。ＫＸ－１００Ｌから測定値を返してくると、バッファメモリまでは自動的に入ってきます。受信命令はこのバッファメモリから受信を行う命令です。

ＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２がデータを受信したら「Ｘ１６Ａ」がＯＮします。この「Ｘ１６Ａ」はＱＪ７１Ｃ２４Ｎ－Ｒ２を差し込むユニットにより変化しますので、自分の環境に合わせてください。そして上のようにＧ．ＩＮＰＵＴの専用命令を実行してください。上の回路のように実行すると、Ｄ３８０～は受信設定で、Ｄ３９０～に受信データが入ってきます。ただし受信するデータはＡＳＣＩＩコードのため、そのままでは非常に扱いにくいので、数値に変換します。

データを無事受信したら「Ｍ１７７５」がＯＮします。その信号を使って変換します。まずＫＸ－１００Ｌは変なデータを受信したら”ＡＬＭ１２８”を返してきます。このアラームコードが返ってきたら変換はしないようにします。今回は０．２秒間隔でデータを受信します。つまり現在の電流値をリアルタイムで表示するのです。アラームコードが入ってきて制御を停止させてもいいのですが、特に意味が無いので無視します。アラームコード以外が入ってきた場合、まず”Ａ”の位置を特定します。これは桁数によって文字数が変わるため、Ａの位置が変わってしまうためです。

シーケンサの機種にもよりますが、ＥＶＡＬと言う便利な命令があります。この命令を使うとＡＳＣＩＩなどで記述した数値を、浮動小数点に変換できます。指数表示でも変換してくれます。ただし、数値表示のみの変換なので、ＫＸ－１００Ｌからの受信データのように末尾に”Ａ”の文字がつくとエラーとなります。そこで”Ａ”を外す必要があります。

あらかじめＩＮＳＴＲ命令で”Ａ”の位置を特定しています。次にＬＥＦＴ命令で文字を取り出します。ＬＥＦＴ命令は指定した文字数までを抜き取ります。そのため”Ａ”の位置まで抜き取ると変化しないため、”Ａ”の位置より１文字手前までを抜き取る必要があります。そこで最初に「Ｄ６１３０」から１を引いています。次のＬＥＦＴ命令で「Ｄ６１３２～」に”Ａ”を外した文字が入ってきます。その文字をＥＶＡＬ命令で変換すれば完了です。

最後の部分は電流を停止したときは強制的に表示を０にしているだけです。この辺りの処理は制御内容によって変えてください。

一応これで完了です。もう少しレベルをあげた制御をする場合は、例えば電流値を浮動小数点で指定して命令を実行すれば、自動でコマンドに変換して送信することも可能です。この辺りは使い方です。今回は電流の切り替えのみですのでこの程度の制御で十分です。さらに細かく制御する場合は浮動小数点からの変換に挑戦してみてください。

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