農業や住まいの自動化に!リレーやセンサで動きを作る

ラズパイでPLC ハード&開発環境編【PDF版】

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コンテンツコード DP59901
著者 今関 雅敬/岩貞 智 /共著
発行元 CQ出版社
価格(ライセンス料金) 2,860円
仕様 本誌163ページ PDF 約23Mバイト
発行日 2021/11/01
更新日 2021/10/18
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●本書は,CQ出版社から出版された,2020年11月1日発行の同タイトルの雑誌・書籍をPDFファイルとしたものです.電子版制作の都合上,オリジナルの書籍と比べて,一部の書体や線の太さ・種類が変更になっている場合があります.また,電子版という性格から,オリジナルの書籍と同一のプリント品質は保証できません.ご了承ください.
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解説

PLCを個人で使うには2つの壁がありました.装置が高価であること,開発環境が高価であることです.今回,6,000円程度で購入できるラズベリー・パイと外付け基板,無償のOpenPLCなるツールを利用することで,個人でもPLCが作れるようになりました.

※本書は月刊誌Interface 2020年9月号~2021年5月号に掲載された記事を再編集したものです.

※ 本コンテンツは,2020年10月19日発売の『ラズパイでPLC ハード&開発環境編』をPDFファイルとしたものです.

詳細な内容はこちら

目次

はじめに ラズパイPLCで装置をコントロールのススメ

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

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

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

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

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

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

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

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

第2部 ラズパイPLCを実践仕様に育てる

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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
■ハードウェア
■測距センサ付き自動ドアのプログラム

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

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

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