システム構成図 

 

開発は以下の手順で進めます。
1. PLCのCPUで実行するプログラムの開発。これはラダー言語です。
2. PA-Panelのサーバ側の設定。　主にタグ登録を行います。
3. PA-Panelのクライアント側の開発。画面設定とプログラミング

 

PLCは昔ながらのリレーシーケンス制御の流れをくんでいますが、マイクロコンピュータで実現されているので、レジスタ群も豊富に用意されています。

 

CU04-1Nも各種設定をレジスタで行い、動作指示をリレーのオン/オフでおこなうという具合です。

 

このリレーやレジスタには、タグ名という名前を付け、プログラムは、このタグ名を用いてデータの出し入れをします。

 

データの流れは以下のようになります。

 

CU04-1Nのレジスタ(温度計測値など) -> CPUのレジスタ -> PA-Panelサーバ -> PA-Panelブラウザ

 

上記のように、CU04-1Nが計測した温度データなどは、CU04-1Nの特定のレジスタに入ります。それをCPU内のレジスタに転送します。これがラダーの役目です。ここまでは物理的なレジスタ名でプログラミングしますが、PA-Panelサーバは、CPUのレジスタとタグを対応付けし、イーサネットを通じてCPUのレジスタの内容をパソコン側に持ってきます。レジスタ内容の変化が伝わるよう、指定周期で読み取ります。PA-Panelクライアントは、タグ名でサーバにアクセスしデータを得て、加工処理、表示を行います。

 

恒温槽は発砲スチロールのトロ箱です。ヒータは自動車の室内灯を利用しました。これを最大10Vで点灯します。今回ヒータの点灯に使用した電圧制御電源は、0から10Vを加えると0から50Vを出力する電源です。一方CU04-1Nの制御出力は最大20mAのカレントループなので、これを100Ωのブリーダ抵抗で2Vに変換し、電源に加えます。これでヒータを最大10Vで点灯することができます。温度センサーはK型熱電対です。

 

温度調節計モジュール CU04-1Nは、4チャネルの温度計測が可能なPID制御モジュールです。計測した温度をPID演算し、適切な制御出力を出します。今回は1チャネルしか使っていません。制御出力はオープンコレクタとアナログ出力が選べますが、オープンコレクタではヒータのオンオフしかできません。アナログ出力は20mAカレントループによる連続値出力です。このためアナログ出力のほうがきめ細かい制御が可能となります。

 

CU04-1Nからは計測温度の他、目標温度、アラーム温度などの設定値が逐次読み出せますので、PA-Panel5により運転/監視画面を作ったり、時事刻々の変化をグラフ表示することも可能です。