はじめに
前回の記事では、電気系機械保全技能士の実技試験対策として、基本のフリッカー回路を紹介しました。
基本のフリッカー回路は、まずパターンとして覚えてしまうことが大切です。
ただ、実際の試験では基本回路をそのまま使うだけでなく、問題の条件に合わせて回路を変更する必要があります。
例えば、次のような条件です。
- ランプがONから始まるのか、OFFから始まるのか
- 停止ボタンを押した瞬間に停止するのか、現在の動作が終わってから停止するのか
- 指定された回数だけフリッカーを動作させるにはどうすればいいのか
一見すると難しそうですが、毎回ゼロから回路を考える必要はありません。
基本のフリッカー回路をベースにして、必要な部分を変更・追加すれば対応できます。
今回は、基本のフリッカー回路から発展させて、実技試験対策として押さえておきたい3つの応用方法を紹介します。
まだ基本のフリッカー回路を覚えていない方は、先にこちらの記事を読んでおくことをおすすめします。
【機械保全技能士・電気系】試験対策のフリッカー回路｜丸暗記でOK
1．ランプONから始まる場合とOFFから始まる場合
まずは、基本のフリッカー回路の中でも比較的簡単な変更です。
フリッカー回路では、ランプがONから始まるパターンと、OFFから始まるパターンがあります。
この2つは、ランプの前にあるタイマー接点をa接点・b接点で切り替えることで変更できます。
ランプがONから始まる場合
基本編で紹介した回路は、スイッチを入れるとランプが点灯するところから始まります。
ランプがOFFから始まる場合
一方、問題によってはランプがOFFの状態から始まる条件もあります。
この場合は、ランプの前にあるタイマー接点を変更します。
変更するのは、基本的にランプの前にある接点だけです。
| ランプの開始状態 | ランプ前の接点 |
|---|---|
| ONから始まる | b接点 |
| OFFから始まる | a接点 |
このように、フリッカー回路全体を作り直す必要はありません。
問題文を見て、最初にランプがON・OFFのどちらから始まるのかを確認し、該当する接点に変更しましょう。
2．即時停止とサイクル停止
次は、停止方法の違いです。
フリッカー回路では、停止条件によって動作が変わります。
特に覚えておきたいのが、即時停止とサイクル停止です。
即時停止とは？
即時停止は、停止条件が成立した時点ですぐにフリッカー動作を停止する方法です。
ランプが点灯中でも消灯中でも、停止条件が成立すればその時点で動作を終了します。
基本のフリッカー回路は即時停止になっています。
サイクル停止とは？
一方、サイクル停止は、停止条件が成立してもすぐには停止しません。
現在のフリッカー動作を最後まで行い、1サイクルが終了したタイミングで停止します。
例えば、ランプが点灯しているときに停止ボタンを押しても、現在の動作を継続してから停止します。
| 停止方法 | 動作 |
|---|---|
| 即時停止 | 停止条件が成立した時点で停止 |
| サイクル停止 | 現在のサイクルが終了してから停止 |
基本回路をサイクル停止に変更する方法
では、基本のフリッカー回路をサイクル停止にするにはどうすればよいのでしょうか。
今回のポイントは、ランプの接点を自己保持回路として追加することです。
基本回路にランプの接点を追加することで、停止条件が成立しても現在のサイクルを継続できるようにします。
このように、基本回路に必要な部分を追加するだけで、サイクル停止に変更できます。
試験では、問題文を読んで即時停止なのかサイクル停止なのかを判断し、必要な部分だけを変更しましょう。
3．フリッカーの回数を指定する方法
最後は、フリッカーの動作回数を指定する方法です。
基本のフリッカー回路は、停止条件が成立するまでON・OFFを繰り返します。
しかし、問題によっては、ボタンを押した回数だけフリッカーを動作させるといった条件が追加されることもあります。
このような場合、今回はINCP・MOVP・DECPとデータレジスタを使って回数を管理する方法を紹介します。
データレジスタを使って回数を管理する
まず、今回使用するラダー図を紹介します。
この回路では、X0を押した回数をD0に記憶し、X1を押したタイミングでD1に転送します。
その後、フリッカーが動作するたびにD1の値を減らしていくことで、指定回数を管理しています。
それぞれの命令の役割は次のとおりです。
| デバイス・命令 | 役割 |
|---|---|
| X0 | 回数設定用ボタン |
| INCP D0 | X0を押すたびにD0を1加算 |
| X2 | 回数リセット用ボタン |
| MOVP K0 D0 | D0を0にリセット |
| X1 | フリッカー起動ボタン |
| MOVP D0 D1 | 設定回数をD1に転送 |
| DECP D1 | ランプの立ち下がりでD1を1減算 |
| D1 ＞ K0 | D1が0より大きい間、フリッカーを動作させる |
回路のポイント
今回の回路で重要なのは、D0とD1を分けて使用していることです。
- D0： X0で設定した回数を記憶する
- D1： フリッカー動作中の残り回数を管理する
X1を押すと、MOVP命令によってD0の値がD1に転送されます。
その後、ランプY0が消灯したタイミングでDECP命令を実行し、D1の値を1減らします。
つまり、ランプが点灯したら1回の動作が始まり、消灯したら1回分が完了するという考え方です。
D1が0になると「D1 ＞ K0」の条件が成立しなくなり、フリッカー回路が停止します。
このように、データレジスタの値を利用することで、フリッカーの回数を指定できます。
カウンタではなくデータレジスタを使う理由
回数を管理する方法としては、カウンタを使用する方法もあります。
ただ、私はカウンタを別に覚えるよりも、データレジスタを使う方法に統一するメリットが大きいと考えています。
理由は、基本問題から応用問題まで、同じ考え方で回数を管理できるからです。
試験対策では、覚えるパターンをできるだけ増やしたくありません。
基本問題ではカウンタ、応用問題ではデータレジスタというように使い分けると、それだけ覚えることが増えてしまいます。
データレジスタを使う方法に統一しておけば、回数を記憶する仕組みを共通化できます。
もちろん、問題によって最適な方法は変わりますが、試験対策としては、できるだけ同じ考え方で対応できるようにしておくことが大切だと思います。
4．あえて回路や命令のパターンを統一する
ここは、私が実技試験対策で特に意識していることです。
今回紹介した回路では、X0やX1でPLSやPLFで信号を取っているにも関わらずINCP・MOVP・DECPなどの命令を使用しています。
一見すると、パルスで命令を取り込みたい場合、どちらか一方だけでいいのですが、私はあえて両方使用しています。
理由は大きく2つあります。
試験本番で迷わないため
試験本番では、限られた時間の中で回路を完成させなければなりません。
そのときに、
「今回はどの命令を使おう？」
「この部分は別の方法でも作れるな」
と考えていると、それだけで時間を使ってしまいます。
また、問題ごとに回路の作り方を変えると、接点や命令を間違えたり、必要な処理を入れ忘れたりする可能性もあります。
そのため、私は多少似たような処理であっても、
- 回数を加算するときはINCP
- 設定値を転送するときはMOVP
- フリッカーが1回終了したらDECP
というように、「この条件ならこの命令を使う」と自分の中で決めています。
回路や構成を見て、その場で組み替えるよりも、「これはこういうもの」とパターン化しておく方が、本番で迷わずに済みます。
トラブルシューティングを簡単にするため
もう一つの理由は、回路が想定どおりに動かなかったときの原因究明がしやすくなることです。
自分の中で回路の構成や役割をパターン化しておけば、正常な動作をある程度予測できます。
例えば、フリッカーが指定回数で停止しなかった場合でも、
- 回数の加算は正常にできているか
- 起動時にデータレジスタへ正しく転送されているか
- ランプの消灯時に減算されているか
- 比較条件は正しく成立しているか
というように、処理ごとに確認できます。
反対に、問題ごとに回路の作り方が違うと、どこから確認すればよいのか迷ってしまいます。
いつも同じパターンで作っていれば、**「この部分が正常に動いていないから、原因はこの辺だ」**と考えやすくなります。
少なくとも私自身は、このような方法で実技試験に取り組んできましたが、大きな問題はありませんでした。
もちろん、実際の設備で使用する回路であれば、動作の確実性や保守性、回路の簡潔さなどを考慮して、適切な構成を選ぶ必要があります。
ただ、検定試験では限られた時間の中で、正確に回路を完成させることが重要です。
そのため、私は回路をその場で最適化することよりも、自分が確実に組めるパターンを決めておくことを重視しています。
まとめ：応用問題も基本のフリッカー回路から考えよう
今回は、基本のフリッカー回路から発展させた3つの応用方法を紹介しました。
- ランプがONから始まる場合とOFFから始まる場合
- 即時停止とサイクル停止
- データレジスタを使ったフリッカーの回数指定
どの応用問題でも、基本となるフリッカー回路が土台になっています。
そのため、応用問題が出たからといって、最初から回路全体を考える必要はありません。
まずは基本のフリッカー回路を組み、その後に問題文の条件に合わせて必要な部分を変更・追加していく。
この手順で考えることが、試験本番での時間短縮やケアレスミスの防止につながると思います。
また、回路の作り方や使用する命令を自分の中でパターン化しておくことも大切です。
基本回路を覚える。応用部分だけ変更する。そして、自分が確実に組める方法を決めておく。
ぜひ今回紹介した方法を参考に、実際にラダーを組んで練習してみてください。
