目次

★目次

◎「コンマ何秒で絶対動作せよ」という用途でなければ便利に使える
●はじめに　ラズパイPLCで装置をコントロールのススメ

◎プログラムの知識がない人も使えるPLCで水やりバルブを制御
●イントロダクション　農業や自宅作業場に向けて作った簡易PLC
ラズパイPLC導入のきっかけ
製作したラズパイPLCのあらまし

◎ドア/換気扇/水やりバルブ/冷蔵庫/照明/ヒータを自在制御
●第1章　PLCで広がる世界
PLCをお勧めする理由
ラダー言語をお勧めする理由
使いどころ1…鉄道模型の自律走行
使いどころ2…自動ドアの開閉制御
使いどころ3…野菜工場の環境制御
PLC応用のためのヒント

●Appendix1　PLCの歴史
PLCの歴史
コラム　本気使いの人向け…市販PLC一覧

●Appendix2　CPUが無い時代はリレーで自動機械を制御していた

☆第1部　開発環境を整える

◎インストールから応用製作まで
●第2章　本書の構成
各章のあらまし
用意するもの
コラム　PLCの標準言語「ラダー・プログラム」とは

◎ラダー・プログラムを書くための準備
●第3章　開発環境OpenPLC Editorをパソコンにインストール
PCとラズパイに開発環境を整える
パソコンへのインストール
初期設定

◎リレーによる1ビット記憶回路を例に
●第4章　初めてのラダー・プログラム
例題：1ビットを記憶保持する回路
リレーに付ける番号と名前
ラダー・プログラムで用いる記号
リレー・コイルの種類と働き
OpenPLC Editorにラダー・プログラムを入力
コラム1　PLCにおけるラダー・プログラムの実行手順
コラム2　ラズパイからモータや電磁弁を動かすためのキー・デバイス「リレー」

◎リレーやスイッチの挙動を追える
●第5章　デバッグ機能でプログラムの動作を確認
デバッグ1…プログラムのモニタ機能
デバッグ2…変数モニタ機能

◎プログラムをラズベリー・パイで動かす
●第6章　実行環境OpenPLC Runtimeをラズパイにインストール
ラズパイにOSやOpenPLC Runtimeをインストール
OpenPLCサーバの動作確認
ラズパイのWi-Fiルータ化
ラズパイにアクセスして設定を変更する
1ビット記憶保持プログラムをラズパイに転送する
コラム　流体用電磁弁

☆第2部　ラズパイPLCを実践仕様に育てる

◎2個のスイッチと3個のLEDをつないで練習開始
●第7章　ステップ1…初めてのI/O
軽く動かしてみる
初めてのI/Oの基礎1…レジスタ
初めてのI/Oの基礎2…ファンクション
初めてのI/Oの基礎3…扱うデータの種類
初めてのI/O

◎AND/OR回路から数値演算やタイマ時間設定まで
●第8章　ステップ2…多彩な動きを作るためのロジック回路
組み合わせ回路
順序回路
数値演算

◎ラズベリー・パイからリレーを駆動しAC100VをON/OFFするために
●第9章　ステップ3…DC24VアイソレートI/O基板を作る
DC24Vにした理由
DC24VアイソレートI/O基板の回路
基板を製作する
給電用の配電基板の製作

◎液体バルブと流量センサを使って一定量の水を供給する
●第10章　ステップ4…AC100VのON/OFFにトライ
実験で使うもの
定量吐出システムの全体像
実験用のラダー・プログラム

◎3W/1WパワーLED 4個の明るさをボリュームで制御
●第11章　ステップ5…Arduinoを接続しI/O端子を増やす
リモートI/O基板として利用するArduino Unoのセットアップ
Arduino Unoに接続する3チャネル・アナログ入力基板
ビット・シフト機能をもつラダー・プログラムを作る
パワーLEDの輝度を制御する配電基板の製作

●Appendix3　電力のON/OFFに欠かせないリレー
定番リレーあれこれ
リレーをドライブする回路
リレーを使う場合に注意すべきこと
使い方のコツ

☆第3部　応用のための技術

◎自動散水システムの製作
●第12章　アナログ・センサ値を読み取りバルブを制御
センサ値の読み取り
自動散水システムの構築

◎温度センサ値に応じてリレーをON/OFFする
●第13章　オフセット校正とチャタリング防止
準備
PLC指示値を0℃オフセット校正する
PLCで得られた温度の確認
温度センサ値に応じてリレーをON/OFFするプログラム

◎ロボット・ハンドの操作をイメージ
●第14章　物をつかむ/放す/元の位置に戻るといった順次動作を作る
どんな制御をするのか
本章で作る動作
プログラム
ラダー・プログラムのシミュレーション結果

◎扇風機/冷蔵庫/照明/カーテンのコントロール
●第15章　リレーでAC100Vを制御する「家電コントローラ」
ハードウェア
ソフトウェア
パソコンからPLCをコントロールする

●Appendix4　PLCを音声で制御するスマート・スピーカ作り　岩貞 智
オープンソースの音声認識エンジンJulius
しゃべる機能Open JTalkのインストール
メイン・プログラムの作成

●Appendix5　電動カーテン・レールの作り方
コラム　フォトカプラの役割

◎アナログ入力が6，アナログ出力が3，2値入力が5，2値出力が4チャネル増える!
●第16章　ArduinoアナログI/O基板の使い方
基板の概要
組み立ての注意点
動作確認
使い方
コラム　ラズパイPLCは市販品よりも反応が遅い

◎モータの逆起電力やオーバラン対策
●第17章　リミット・スイッチと回生ブレーキを搭載した自動ドアを作る
準備…アナログI/O 付きコンテナを作る
モータ・ドライバの製作
モータの動作テスト
1/8スケール自動ドアを作る
製作したハードウェアの動作確認
自動ドアの動きを作る

◎ひとまず動くからキチンと動くへレベル・アップ
●第18章　人感センサを付けて本格化した自動ドアの安心安全を追求する
人体の検知方法
測距センサを使いこなす
コラム1　ラダー・プログラムでは変数の型はゆるいほうがよい
ハードウェア
測距センサ付き自動ドアのプログラム
コラム2　異常処理の方がメイン・プログラムより長いことも
コラム3　リレーを保持する2つの回路
コラム4　保持回路でエラーを引っ掛ける

◎より本格的な装置へのセンス磨き
●第19章　鉄道模型で磨くモータの加速/減速テクニック
ハードウェア
筆者提供プログラムで動作チェック
ソフトウェア
コラム　図8のブロック(3)～(5)の動作イメージ

◎ここまで出来ればあとは実践で腕を磨こう
●第20章　鉄道模型を例に…リレーとセンサで装置の動きを作る
ハードウェア
ソフトウェア
コラム　いまどきのPLC制御