大学校及び設置科 北陸職業能力開発大学校電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 PLC制御、電気回路技術、電子回路技術、マイコン制御技術
課題に取り組む推奨段階 PLC制御及びマイコン制御の基礎を終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、主にPLC制御技術及びマイコン制御技術の実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

授業で学んだProgrammable Logic Controller(以下「PLC」という)を活用し、今までの総合制作にないテーマの選定を条件として、学生が興味を持った動体視力計の製作をテーマとして決めました。動体視力とは、動いているものがどれくらい見えているかを表すもので、今回製作した動体視力計は、ランダムにランプ付スイッチが光り、どれだけ反応できるかを測定する機器となっています。
これらを製作していく過程でPLC制御の仕組み、活用法を理解し、ものづくりの一連の流れを習得してもらうことを目的として製作に取り組みました。機能としては以下の点を目標としました。

 ・ランダムにランプが点灯すること
 ・タッチパネルですべての設定を行えるようにすること
 ・結果を7セグメントLEDで表示できるようにすること
 ・マイコンを使って音楽やブザー音をスピーカーから出力できるようにすること

成果

今回設計・製作した動体視力計は、縦4行、横8列で計32個のランプ付スイッチを使って設計しました。
制御においては、線形合同法を用いて、ラダープログラムでランダム関数を作成し、32個のランプがランダムに光るようにしました。線形合同法は、2の累乗の数値をランダム出力する場合、0〜2の累乗−1の値を1周期内で1ずつ取得することができます。その値を使って、32個のランプをランダムに表示し、1周期内に必ず1回はランプが点灯するように制御することができました。
その他、PLCからの制御信号によって、マイコンによる音の出力、7セグメントLED表示回路を使用した結果表示、タッチパネルによるスタート・ストップ等を制御することができました。
また、加工に関しては、シャーリングによる切断、CADで加工図面を作成し、レーザー加工機で筐体の加工を正確に行うことができ、見栄えよく製作することができました。
PLCを活用した動体視力計の製作(H20)の画像1
図1 動体視力計の外観
PLCを活用した動体視力計の製作(H20)の画像2
図2 システム構成