Siemens PLC トレーニング SCL、LAD、FBD、GRAPH で学ぶ

1. 01

   読む、決める、指令する

   スキャンを説明し、出力を入力に従わせられるようになります。

   レッスン： スキャンで考えるレッスン： タグが何を表すかを知る
2. 02

   許可されたときだけ動かす

   条件を組み合わせ、どの要求が優先されるかを説明できるようになります。

   レッスン： 許可を、ロジックに組み込む
3. 03

   Start の要求を覚える

   ラング（回路）を読み、Stop まで動き続けるポンプを作れるようになります。

   レッスン： ラングを読む
4. 04

   待って、それから動く

   オンディレイとオフディレイを1スキャンずつ予測できるようになります。

   レッスン： 時間をはっきり扱う
5. 05

   イベントを1回だけ数える

   1本のボトルと何回ものスキャンを区別し、カウントを意図的にリセットできるようになります。

   レッスン： スキャンではなく、出来事を数える
6. 06

   測定した信号を追う

   型付きのブロックをつなぎ、生のカウント値を役立つ単位に変換できるようになります。

   レッスン： 信号をたどる
7. 07

   制御を安定させる

   2つのしきい値の間で要求を保ち、チャタリングを診断できるようになります。

   レッスン： 点ではなく、帯を制御する
8. 08

   証拠を求める

   バルブの動作時間を見込み、フィードバックがないときにアラームを出せるようになります。

   レッスン： 要求と証拠を分ける
9. 09

   動かすポンプを選ぶ

   両方に指令を出さずに、常用機と予備機を選べるようになります。

   レッスン： 1つの要求に、対象となるポンプは1台
10. 10

    確認（Ack）はリセットではない

    状態、保持されたアラーム、そのホーンを分けて扱えるようになります。

    レッスン： ホーンを確認し、アラームは保持する
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    操作を引き渡す

    説明のつかない指令の変化なしに、自動と手動を切り替えられるようになります。

    レッスン： 指令を制御するのは誰？
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    1バッチ、はっきりしたフェーズ

    各ステップにどの指令が属し、いつ次に進むかを説明できるようになります。

    レッスン： プロセスをステップで説明する
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    経路を選ぶ

    選択分岐に1つだけ入り、競合する遷移を予測どおりに動かせるようになります。

    レッスン： 1つの判断に、有効な経路は1つ
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    指令に終わりを与える

    N、S、R アクションを区別し、チャートを意図的にリセットできるようになります。

    レッスン： すべての指令の寿命をはっきりさせる
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    安全な復帰を証明する

    失敗の証拠を使い、中断後には意図的な再起動を必要とするようにできるようになります。

    レッスン： 復旧も証明する
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    フェーズをテキストで書く

    CASE のステートマシンを書き、すべての状態ですべての指令を決められるようになります。

    レッスン： 1つの段階をステートマシンとして書く
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    まとまりを順に処理する

    型付きの配列をインデックスで指定し、範囲を決めた FOR ループで合計できるようになります。

    レッスン： 4つの値、範囲を決めた1つのループ
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    最新の読み値を保つ

    フィルタのウォームアップを説明し、最も古い読み取り値を正しく置き換えられるようになります。

    レッスン： 最新の測定値だけを覚える
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    設備の情報をまとめる

    設備状態の構造体の型付きメンバーを読み書きできるようになります。

    レッスン： データは実行できるロジックではない
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    テスト済みの制御ロジックを再利用する

    1つのブロックの2つのインスタンスを動かし、それぞれのメモリが独立していることを証明できるようになります。

    レッスン： 1つの定義に、別々のインスタンス
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    本物の伝送器を読む

    4～20 mA の入力カウント値を工学単位に変換し、範囲内に収められるようになります。

    レッスン： ミリアンペアから、信頼できる数値へ
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    死んだ信号を信じない

    伝送器の断線を検出し、プラントを安全な状態にできるようになります。

    レッスン： 信号が途切れたとき
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    ばたつかないアラーム限界

    デッドバンド付きで上限・下限アラームを出せるようになります。

    レッスン： アラームに不感帯をつける
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    インバータでポンプを動かす

    インバータに運転指令と速度を送り、フィードバックを待てるようになります。

    レッスン： インバータに頼み、確かめる
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    トリップ、リセット、意図的な再起動

    インバータのトリップに対処し、思わぬ再起動なしにリセットできるようになります。

    レッスン： トリップ、リセット、再起動
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    異常を見つける：いつもプログラムのせいとは限らない

    入出力リストを使って異常を故障した機器までたどり、プログラムでそれを検出してプラントを安全に保てるようになります。

27. 27

    マシンラボ 1：本物の機械、はっきりしたルール

    押しボタンと1つの測定値で、実際の機械を制御できるようになります。

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    マシンラボ 2：メモリ、タイミング、シーケンス

    機械が見たものを覚え、動きの時間を計り、決まった段階を順に進められるようになります。

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    マシンラボ 3：測定とバッチ

    アナログ測定値で機械を制御し、測った結果から機械に学習させられるようになります。

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    マシンラボ 4：安全シーケンスとプラント制御

    各ステップを証明し、どんな異常でも安全な状態にトリップし、何時間もプラントを動かせるシーケンスを書けるようになります。

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    マシンラボ 5：エキスパートシステム

    実際の生産ラインを支えるトラッキング、レシピ、連携のロジックを作れるようになります。

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    総仕上げ：工場全体を動かす

    1つのプログラムでプラント全体を動かせるようになります。ユーティリティ、バッチ、ライン、ロボット、そしてそれらを囲む安全です。

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    空圧ラボ：シリンダ、バルブ、リードスイッチ

    リードスイッチを使ってエアシリンダをシーケンスで動かし、終わらない動きを検出し、安全に停止と再起動ができるようになります。

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    安全ラボ 1：止める、そして意図的にだけ再起動する

    非常停止とガードゲートでロボットを止め、再び動かす前に意図的なリセットと起動を必要とするようにできるようになります。

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    安全ラボ 2：単一のものを信用しない

    2チャンネルで安全機器を読み取り、両手操作ボタンとコンタクタのフィードバックをチェックし、異常時にロックアウトできるようになります。

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    安全ラボ 3：どう止めるか、何を通すか

    停止カテゴリ0と1を選び分け、ライトカーテンをカートンにはミューティングし、人にはミューティングしないようにできるようになります。

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    安全の総仕上げ：セルを立ち上げる

    ロボットセルのすべての安全機能をまとめ、機器1つ、異常1つずつ、それぞれを証明できるようになります。

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    操作画面 1：グレーは正常

    正常な設備は落ち着いた表示にし、オペレーターが対応すべきものだけを目立たせられるようになります。

39. 39

    操作画面 2：ひと目で読める

    「問題ないか？」に1秒で答えられる概要画面を設計できるようになります。

40. 40

    操作画面 3：優先順位順のアラーム

    アラームを優先度で並べ、アラーム規格の説明どおりに確認を扱えるようになります。

41. 41

    操作画面 4：元に戻せなくなる前に聞く

    元に戻せない操作の前に、はっきりと確認を求め、その問いかけを PLC で処理できるようになります。

42. 42

    操作画面 5：同じボタンは、同じ場所に

    いつも同じように動き、ボタンが使えない理由を表示するフェースプレートを作れるようになります。

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    SCADA 1：プラント全体を1つの画面で

    1つのコード表からすべてのステーションに1つの状態を割り当て、どのステーションに人が必要かを示す概要画面を作れるようになります。

44. 44

    SCADA 2：すべてのアラームに1つのアラームブロック

    どのアラームも新規、確認済み、解除へと進め、最初に起きたものに印を付けるブロックを1つ書けるようになります。

45. 45

    SCADA 3：停止の説明になるものを記録する

    何を記録するかを選び、変化時に最低周期付きで保存し、トレンドを読んで原因を見つけられるようになります。

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    SCADA 4：起きている最中のバッチ記録

    バッチの実行中に、バッチ番号、ステップ時間、合計を書き込み、終わったら記録を閉じられるようになります。

• TIA Portal V20

  SCL

  Structured Control Language：#PumpOn := #Start AND NOT #Stop; のように文章で書く命令です。計算、状態、ループに向いています。

  75 個のミッション。最初は「最初の指令”
• TIA Portal V20

  LAD

  ラダー図。接点とコイルのラング（回路）。電気技術者になじみのあるリレー回路のように読めます。

  66 個のミッション。最初は「最初の指令”
• TIA Portal V20

  FBD

  ファンクションブロックダイアグラム。タイマ、比較、スケーリングなどのブロックを通して信号をつなぎます。

  13 個のミッション。最初は「信号に意味を持たせる”
• TIA Portal V20 · S7-1500

  GRAPH

  ステップと遷移で描くシーケンスです。バッチや、フェーズごとに動く機械向けです。

  9 個のミッション。最初は「はじめてのシーケンスチャートを作る”

1. 一つひとつの動きを教わります

   ゼロから始める実践レッスン。ミッションで求められる前に、ライブパネルでラダー図かコードを使って、ルールを一つひとつ自分で作ります。

2. 3D装置で試す

   89 個のミッションで、動くポンプ、タンク、充填ラインに挑戦します。コードが正しいかどうかは、自動テストが教えてくれます。

3. 理解度チェック

   短い問題で、それぞれの考え方を新しい場面に当てはめます。どの答えにも解説が付いています。

現場には、新しいコードを書くだけでなく、異常を見つけられるエンジニアが必要です。 10 個のミッションは、オペレーターの報告から始まります。プラントを動かし、失敗を1スキャンずつ巻き戻して、ロジックを修理します。

• 04Stop を押しても止まらないStop を迂回している経路を見つけてください。
• 123本に届かない何かがカウントを消し続けています。見つけてください。
• 17ポンプがチャタリングする30% や 70% の制限値を変える前に、トレンドを見てください。
• 19不要なアラームバルブが開くには少し時間がかかります。その時間を与えてください。
• 28完了したのに、まだポンプが動いているステップが終わったあとも、オンのままの指令を見つけてください。
• 355分の1まで空のままタンクが満たされている間、レベルは 0% と表示されます。理由を見つけてください。
• 40勝手に動き出したインバータをリセットしたあと、ポンプが再起動しました。トリップを生き延びたメモリを見つけてください。
• 43あふれたタンク故障した機器を突き止め、プログラムにそれを見つけさせましょう。
• 44うなったポンプポンプのシールがなぜ壊れ続けるのかを突き止め、それを防ぎましょう。
• 45終わらない移送タンクが満ちなくなる原因を突き止め、プログラムにそれを知らせさせましょう。

SCL が動いたら、TIA Portal 用の外部ソースファイル（.scl）として書き出せます。これらのファイルが本物のソフトに読み込めることは、まだ確認されていないので、そちらで必ずテストしてください。