真逆のシーケンス制御

ある物件のシーケンス制御を調べています。

本当に難しいことになっていますね。

なぜ、なぜ、なぜ?

どうして、こんな難しいことになっちゃうの?

誰のため?

何のため?

こういう考え方もあるんだ!

流派なのでしょうか?

すごく脳力を使うんですね!

やさしさがないってこと?

真逆のシーケンス制御の思想を学びました。

ありがたい話です。

何がしたいのだろう?

機械が主体で制御するのか?

これって制御?

それに対して、

制御が主体で機械を動かす

人が主役で制御する。

対立する考え方を学べたことは、

本当によかった!

そういう世界を垣間みることができたことに、

感謝です。

そっちが99なら

こっちは1

強いシーケンス制御に変えたい人!

集まれ!

シーケンス制御は縦型か横型か

シーケンス制御の問題は、その原理と表記がマッチしていないことですね。

電磁リレーをモデルにして

ソフトウェア化したのが発祥だから

しょうがないのか?

プログラムは、どうしても上から書くので

しょうがないのか?

しょうがない!

しょうない!

しょうがないをエンジニアが

吸収しているわけですね。

じゃあどうする?

って考えたのが、これです。

・・

・・

概念は横型にして設計しよう!

構想設計はモデルとして

コンセプトなので、

もっとも大切なんです。

さぁ

あなたなら

どうしますか?

そんなの関係ねぇ!

聞こえてきそうです。

ご意見を

お待ちしております。

シーケンスとは

シーケンス制御の構図まで、お伝えしましたが

今回から、シーケンスについて、さらにやさしく

シーケンス制御とは、について原点の戻って考えてみました。

シーケンス制御とは、シーケンスを制御することです。

では、シーケンスとは?

について

考えてみます。

シーケンスとは

順序のことです。

順序に関することを

あらためて考えてみます。

相当、日常にあふれていることに気づきました。

たとえば、

今日は、あるサイトの説明で、

こんなシーンがありました。

「お問い合わせついて」

「24時間メール受け付けしていますが」

「お問合せ順に、順次対応しております。」

という案内文を入れていました。

2つの順が入っていましたね。

このように、順序、順番など、

日常にシーケンス言葉がたくさんあることに

気づきました。

検索してみると、以下に4つ出てきました。

1.物事には順序がある
2.順序立てて考える
3.順序よく並ぶ
4.順序が狂う

このように、シーケンス言葉、フレーズは

結構あるもんだなぁ!

と気づきました。

その他、身体の中で最も大切な呼吸も

シーケンスです。

息を吸う事と、息を吐く事は、交互に行われます。

吸って、吸って、吸ってと行うこともできますね。

吐いて、吐いて、吐いて、止めて!

こんな順序にすることもできますね。

これがシーケンス制御です。

シーケンスを科学していくことで

正しいシーケンス

強いシーケンス

勝てるシーケンス

このように、シーケンスを整えて

強いシーケンスを追求して行くことを

強い順序「強順」を考えるシーケンス制御として

興味関心を持って頂けるように努めて行きます。

シーケンス制御の構図3

前回は、シーケンス制御の構図2について
概念をお伝えしました。

だんだん分かり難くくなったかもしれませんね。

もう一度補足説明をしていきます。

今回は、
点と線 という関係で表現してみます。

全体をイメージすると、

接点は点の世界

数値データはライン、線の世界

です。

点と線の違いは、グラフ化と同様に視える化です。

大切なことは、全体が一瞬でイメージできるかということです。

接点だけでは全体像がイメージできませんね。

点の位置を自分の脳に憶えさせながら、

次の点を探していくことで

つながりを理解することになります。

これは、やはり厳しいですね。

 それに対して、

線の場合は、

人にやさしいグラフにする線分です。

数値から数値の移動なので、

線分としてイメージできます。

線分がつながると形状としてイメージできます。

さらに、自動運転のシーケンスでは、

視点と終点が同じところへ戻ることが重要です。

終点が始点に戻ることで、2周目以降の動作が

始まることになります。

つまり途中の経路もすぐにわかるので

全体像に対して

どのライン上にいるかが一瞬でわかります。

安心感と信頼感が圧倒的にアップしますね。

これが、このシーケンス制御法のキモとなる構図です。

これからも、このシステム構築法の

3種の神器

構成、構造、構図をお伝えしていきます。

これによって

どんな明るい未来が待っているかをお伝えしていきます。

シーケンス制御の構図2

シーケンス制御の構図とは

前回は、シーケンス制御の構図について
考え方を紹介しました。

機械の動きを制御するときに自己保持という機能が必要になります。
この自己保持は自分を保持(キープ)する回路として重要な構図となります。
この構図は、1bitの接点コイルのタイプと、1Wordのデータを使うタイプがあります。

という内容でした。

しかし、自己保持という考え方は、現代において馴染めませんね。
理由はメモリーを維持するのに電気が必要という時代ではなくなったからです。
これも科学者の発明で世界を変えたのです。

USBメモリーやCFカードなど、モバイルが当たり前になっているからです。

しかし、シーケンス制御では電磁リレーをモデルにしているので、
電気がないとオフして保持できないことになります。

考え方は、以下の2つでした。
① 1bitの接点コイルのタイプは、1点のon/offを憶える
② 1Wordのデータを使うタイプは、数値で0から±32768で憶える

この違いは構図として大きく変わります。
どちらを選ぶかは、その特性ですが使う場所で選択します。

自動運転するのが主な部分では、
圧倒的に数値タイプがわかり易くなります。

STEP1,2,3・・・としたい自動運転の動作は、
それに近い数値
10,20,30 —80,90.100
又は、
100,200,300 — 800,900,1000
という数値を使います。

慣れないときは、10,20,30くらいの数値を使ってシーケンスを進める考え方を、おすすめします。

実際の記述は、

数値を使うことで、圧倒的に見やすくなります。

|–||—-  という接点図の表現

に対して

|–[ = K10 D120]— 

という数値比較を使います。

保持する為のトリガは、

[MOVP k10 D120]

ですね。

接点保持に対する、データ保持の構図の始まりです。

今後は、これをベースにした情報を発信します。

これからのシーケンス制御によるシステム構築法として
紹介していきますので、是非、チェックをしてください。

P.S.
どんな課題が解決されるのか?
について、エレベータを使った事例を紹介していきます。

シーケンス制御の構図とは

前回は、
構成から構造についてお伝えしました。
今回は、3つ目の「構図」についてお伝えしていきます。

その前に、構図という言葉にしているのは、
ラダープログラムは、グラフィック言語という特殊な言語だからです。
一般的な高級言語では、構文となるところですが、
IF命令のような、LD命令は「 –||–X01 」という図になるので、構図としています。

前回、5つの機能で分類した構造名を紹介しました。
1.操作釦、ランプ表示
2.モード選択、設定
3.自動運転シーケンス
4.アラームメッセージ
5.手動運転、動作出力

ここでは、三菱電機のシーケンサを基本としていますがシーケンサのことをPLCと呼びます。

PLCはインプットの変化に対してアウトプットが変わるようにプログラムします。
このプログラムは1本としてスキャンという周期で自動的に繰返して実行しますので、アウトプットが変化することになります。

インプットには、1bitのON/OFF信号と1wordの数値データがあります。

1bitのON/OFF信号とは、道路の交差点にある信号のようなものです。
信号が人を制御していますね。
工場の機械は、様々な信号を入力していますが、制御しているのはPLCです。
つまり人の代わりにPLCが運転しているイメージです。

この機械の動きを制御するときに自己保持という機能が必要になります。
この自己保持が自分で保持(メモリー)する回路として重要な構図となります。

この構図は、1bitの接点コイルのタイプと、1Wordのデータを使うタイプがあります。

この構図のタイプについては、次回、紹介していきます。

シーケンス制御の構造とは

前回は、構成についてお伝えしました。

1つでも、3つでも、5つでも・・と
ユニットを組み合わせた構成にすることで、
分かりやすいシステムが構築できる。

シーケンス制御の全体像が見えてきましたでしょうか。

そこで、今回は異なるユニットの制御の中を、

共通の構造にすることを考えていきます。

ユニットを分けても、統一した構造にすることで
メリット・デメリットがあります。

メリットは、
1.他のメンバーに分りやすいプログラムになる。
2.チームメンバーで分担が可能になる。
3.機能の抜け漏れが防止、改善が進む

などなどがあります。
特にメンバー間でコミュニケーションが充実できることで
ユーザー様の使い方が論点になり、評価が高くなります。

デメリットは、
プログラムサイズが大きくなることです。

しかし、昨今はCPUの進化でプログラム単位で分けることができるタイプが普及したことと、プログラミングツールの進化で組合せ編集が容易になりました。不要なユニットはCPUに書き込まないこともできます。

結果的にデメリットは再利用の意識が向上し、生産性向上に転換します。

では、どのような構造になるのでしょうか。

たとえば、機能を枠として捉える方法です。

以下のような5つの機能を備える枠を用意します。
1.操作釦、ランプ表示
2.モード選択、設定
3.自動運転シーケンス
4.アラームメッセージ
5.手動運転、動作出力

ユニット毎で、使用する入出力点数が大きく異なっても構造は共通です。

これらの構造を決めてメンバーで共有することで
誰が見ても、見やすい構造になります。

担当以外のメンバーによるサポートも可能になります。

お金をかけないで、品質と納期が安定する構造が見えてきます。

1つのユニットが自立して運転できるような構造にすることで
3,5,8の複数のユニットでも
1つずつが並列動作する構造でシーケンス制御が構成できます。

この時、大事なことはデバイスをどうするか?
という問題が浮上します。

最大8ユニットまでとした理由はここにあります。
デバイスマップをつくるということが登場します。

従来からデバイスの割付けは、決めていると思いますが、
8つ分の構成にするという制限を設けたことで、
デバイスの枠組みが1つのプログラムだけでなく、
着脱できる構造として、見通しのよいデバイスマップを
目指すことになります。

1つのプログラムにまとめるのではなく、
常に8つのプログラムを意識したマップにすることで
1つでも複数でも共通のデバイスマップとして利用できるようになります。

たとえば、
ユニット1、2、3、4、5に対しては
Mデバイス:M100番台、M200番台・・M500番台
Dデバイス:D110番台、D120番台・・D150番台

などです。
その他、T、C、なども8分割でデバイスマップを考えます。

この時、注意すべきは操作関係です。
オペレータや保守の視点で操作を優先して検討し、
デバイスの枠組みをしておくことが大切です。

操作機能は、わからないことが多いと思いますが、
最初に仮設することで、何が分からないかが見えてきます。
分かりやすい、使いやすいシステム構築を目指す上でも、
最優先で操作の枠組みを検討することをお勧めします。

これらは、参考元からデバイス一覧をつくる場合と
参考元がない場合がありますが、完全なアドレス表にしないことが
ポイントです。
ユニット毎でデバイスのサイズ感の共通にすることを目的として、
全体像が見えるカタチにすることをお勧めします。

デバイスマップに興味を持つ方には、
完全無料プログラムで紹介していきます。

構造化についてユニット毎の共通フレーム対応をお伝えしましたが、
それ以外に、固有となるメインとサーボがあります。
その他、計測など専用ハードウェアの課題もありますが、
システム全体を構築することを優先して、
構成から構造についてお伝えしてきました。

メインや専用機能などについては別枠で、お伝えしていきますが、
その前に大切なのが構図です。

この構図がラダープログラムの真の問題に迫りますので、
もっとも重要な要素として扱います。

次回は、その構図についてお伝えしていきます。

今日も一日、
明るく朗らかに、喜んで働きます。

シーケンス制御の3,5,8構成

シーケンス制御の3,5,8構成とは

3つのユニットで構成
5つのユニットで構成
8つのユニットで構成

システム制御を、わかりやすくする型が3つ,5つ,8つの構成です。
どんな要求にも対応し、共通で使えるただ一つのフレームワークです。
もちろん1つだけのユニットにも適応します。

 自動運転をする多くの装置は、目的の動作や処理に対して、
前に装置があったり、後に装置があったりします。

たとえば目的の加工となる装置に対してインプット側に搬入装置やコンベヤ、台車があります。次にアウトプットは、加工したワークを取り出す搬出装置や、積載する台車ながあります。

つまり、全体を3つの装置に分けて構成することを基準にします。
さらに、5つの装置から最大で8つの装置までを1つのシステムとして
構成する準備にしておくことが、システムを構築するポイントになります。
メリットは、最小装置から複雑な装置までのを1つの型として枠を持つもことが
フレームワークという型の考え方です。

これにより、シーケンス制御が圧倒的にわかりやすくなり、様々なシステムに適応するベースとなるので品質、コスト、納期が安定して提供できるメリットがあります。

デメリットは、エンジニアの個性が出しにくくなります。

この構成は、電車の連結のイメージが近いです。
連結を組み替えて走る4両、6両、8両の列車が、朝夕の混雑時で
構成が変わりますが、一つ一つの車両は共通しています。
もちろん、1車両で走るシーンや保守の連結シーンなど、
様々な運用シーンに適応することがイメージできます。

このように、どこのシーンにフォーカスして車両を組合せる構成にすることが、
重要なポイントです。
そこで、採用しているのはバッファという考え方です。
切り口を決めるバッファは、1つのユニットに1つという基準です。
I/O点数のなど装置のサイズ感による切り口ではありません。
ターゲットとなるワークの加工や搬送を付加価値として活動することが
本業であり、本命とすることを基準とします。
そこで登場するのは加工や加熱などを本命とするユニットはどれか?
そして、その本命を最大限に価値を高める運転方法は、何か?
特に、前準備のステージは、複数のワークを想定しているケースがあるので
本業のタクトを越えてワークをバッファとして所有しても、
仕掛りが増えるだけで、かえって利益を圧迫します。

加工後のアウトプットはストックする量がテーマになります。
ここでも、同じように全体を考察したバッファ量に対して
1ユニット1バッファの考え方が重要です。

つまり本業・本命は何か、
その本業の稼働を最大にする役割とロスを最小にする
運用が基準になります。
ベースは加工ワークの単位で、前に1つ、後に1つです。
材料や製品などは、ストックするパレットなどが1つのバッファです。

この時、入力信号はワーク在荷検出の1点だけのケースもあります。

このように、前後装置をどう提供するシステムかを分析し、
本業を最大の働きにする単位をユニットとする3ユニット構成が
ベースモデルです。

さらに、前後の台車コンベヤなどを加えた5ユニット構成が
スタンダードモデルになります。

その結果、さらに拡張装置を3ユニットまで構成できる
8ユニットまでの構成を用意しておくことで、
お金をかけないで様々な要件に対応できる構成で、
システムが構築できます。

シーケンス制御は、究極の並列処理システムと言われます。
シーケンサのスキャンによって見かけ上、無限の並列処理になります。

これを、8つのユニット構成まで対応できるフレームワークとすることで
簡単な小さいなシステムから大きなシステムにまで適応できる型をもった
システムを構築することができます。

尚、8ユニット以上の場合にも、このベースフレームを展開できるのが
FA用のネットワークを使ったシステム構築です。
8ユニットを1システムとする構成で、複数のシステムを連携する
対応がFAネットワークで結合します。

これらは、さらに大きな規模として発展できるケースとして随時、
紹介していきます。

次回は、1つのユニットの中を、どんな構造にするのか?
たとえば、1つの車両の中には、どんな機能を備えているのか?
などの機能の構造化を紹介していきます。

今日も一日、
明るく朗らかに、喜んで働きます。

シーケンス制御の構成とは

システムを構築するとは、ユニットなどのグループ分けを構成することです。

この構成が、システムの構築上もっとも重要です。
つまりグループ分けがまずいと、その後、ずーと尾を引くからです。

私たちは、数々の場面でグループ分けに遭遇しています。

最初は、幼稚園、保育園の時の組分けですね。
もっと小さい時にも、あったのかもしれませんが、
記憶があるのは、最初、〇〇組だった・・〇〇先生だったー! ですね。
そして、小学校、中学校と、クラス分けがあり、
様々な、ドラマがありました。

さらに、クラスの中に役割のグループ分けが有ったりもします。

よって、構成とは全体をどんなクラス分けにするかを決めることです。

とっても大切であることが、分かりますね。

そこで、決めるときに欲しくなるのは制約とか規定などのルール、
基準となるガイドラインです。

そして、これらは使う人に隠すことではなく、むしろ共有すべきことです。

システムを構築するとは、グループ分けする構成を決めることです。
そしてシステムを喜んで使って頂くために、
どんな構成になっているかを伝えることが大切です。

ちなみに、僕の中学は3クラスでA組、B組、C組でした。

又、大人数のスキーツアーに参加したときは、バスが8台という
こともありませした。

あなたのまわりにあるシステムは、どんな構成、どんな組になっていますか?
これから、どんな組にしたいかを考えてみてはどうでしょうか?

対象の機械を使う人の便利さをイメージして
クラス分け、グループ分けについて、
考えてはいかがでしょうか?

次回は、
具体的な3,5、8の構成例について
お伝えしていきます。

P.S.
ここでは、このグループ分けの技術を、
グループテクノロジーとします。

今日も一日、
明るく朗らかに、喜んで働きます。

シーケンス制御のシステム構築とは

テーマ:シーケンス制御の構築とは

システム構築のこうは、かまえです。

型を検討するシーケンス制御のエンジニアさんに、
大きく3つのテーマのかまえについての話をします。

まず1つ目は、構成です。
構成がシステムの全体像になります。
この時、使用者優先の原則で、ユーザーの行動を時間軸に沿って獲得し、
全体の構成を大きく分類することから始めるのがポイントです。
分類する基準は、対象ワークが1つのユニット内に1つとなるユニット構成に分けることです。
1ユニット、1ワークが基本です。
この全体像を表わす構成が、もっとも大切ですがはじめはペーパーモデルなどを作って、
小さくテストすると、ユーザー操作の行動もイメージできるので、
頭の中に絵が浮かべながら次のステップに行きます。

2つ目は、構造です。
これは、1つの構成の中をどんな構造にするかという課題なので、構造化したテンプレートに乗るといったことがポイントです。
つまり1つのユニットが自立してインプットとなる操作部からランプ表示やモード選択、自動運転、アラート、インターロックを含む手動運転の出力部といった構造がテンプレートになります。
この時、シーケンス制御ではデバイスアドレスが課題になります。
そこでユニット構成を考えた構造におけるデバイスマップが重要になります。
デバイスマップについては次の機会で解説していきます。
シーケンス制御における構造は、最近はプログラムという単位で分類できるシーケンサが主流になってきたので、1つのユニットができれば、第2ユニット、第3ユニットと同じ構造にすることがポイントです。

3つ目は、構図です。
この構図が、シーケンサ制御のキモになります。
なぜ、構図というか、構文と言わないのかは、
ラダー言語がグラフィック言語というテキストベースではないからです。
つまり、構図と構文は、ほぼ等価の意味です。
構図がもっとも重要な登場シーンが自動運転のプログラムです。
自動運転では、自己保持という回路が出力から信号が入るまでキープしておくことで、次々と動作を進めていくことになります。
このキープする回路がコアとなる型となります。
そもそも自己保持というのはメモリーです。憶えることが仕事です、
しかし、大切なことは解除、リセットです。
これはハードウェアの電磁リレーの保持回路と等価になりますが、コンピュータのメモリーと考えると様々な構図が考えられます。

そこで紹介するのが、接点をトリガとする自己保持ではなく、
データをトリガとする自己保持の方式です。
これが推奨するデータ型シーケンス制御のキモになります。
つまり接点という点から数値というデータへの転換です。
データを使った歩進制御がステップ制御となります。
これからの時代に必要なシーケンス制御の型とコア技術になります。
以上の3つの構えを元に、これからの生産システムを支えるシーケンス制御の型について、
様々な角度から面白さをお伝えしていきます。

P.S.
ここでいうコア技術とは、要素技術ではなく、
使い方の技術、アプリケーション技術です。
「こんな使い方があったんだ」をお伝えしていきます。

次回は、1つ目の「構成」について、お伝えしていきます。

今日も一日、
明るく朗らかに、喜んで働きます。