心彩の雑記帳

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シーケンス制御 ラダー図 例題 2進数3桁カウンタ

問題
シーケンス制御で、2進数3桁のカウンタ機能を持つラダー図回路を作成する。
条件:「111」の状態で、次の入力が入ると000に戻るものとする。
(つまり、10進数の0~7をカウントすることができ、7の状態でボタンを押すと0に戻るカウンタ)

 

解答

連枝で作成した回路図は下の画像のようになります

連枝(無料版)のダウンロード↓
https://cah.sakura.ne.jp/sverdownload/

 

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連枝で作成したラダー図(2進3桁カウンタ)

解説
X00がA接点の入力押しボタン(押している間はON、離すとOFF)です。
このボタンをポチポチおすと、カウントが増えていきます。

出力としては、Y00が1桁目、Y01が2桁目、Y02が3桁目となります。

では、それより下の行の回路は何をしているのか。
まず、10進数と2進数の対応表を見てみましょう。

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10進数と2進数の対応表

画像を見てもらうとわかるとおり、
1桁目:0→1→0→1→0→1→0→1
2桁目:0→0→1→1→0→0→1→1
3桁目:0→0→0→0→1→1→1→1
となっており、数が増えるごとに(=ボタンが押されるごとに)、
1桁目は1回ごと、2桁目は2回ごと、3桁目は4回ごとに0と1が入れ替わっています。

つまり、
Y00には、1回ON入力があれば出力ONとなるカウンタ回路、
Y01には、2回ON入力があれば出力ONとなるカウンタ回路、
Y02には、4回ON入力があれば出力ONとなるカウンタ回路
がそれぞれ必要であることがわかります。
それが、5,7,9行目の回路です。

  5行目:1回押されたらON(C1)=Y00(1桁目)をONにする
  7行目:2回押されたらON(C3)=Y01(2桁目)をONにする
  9行目:4回押されたらON(C5)=Y02(3桁目)をONにする

また、カウンタ回路は一度ONになればONになりっぱなしで、カウント数MAX値から0にはこのままでは戻りません。
そのため、カウントをMAX値から0に戻すためのリセット回路が必要です。
それが、11、13、15行目の回路です。
11行目:C1をリセットし、1桁目(Y00)を0に戻す回路
13行目:C3をリセットし、2桁目(Y01)を0に戻す回路
15行目:C5をリセットし、3桁目(Y02)を0に戻す回路

じゃあ、これらのリセット回路をどのタイミングで動作させれば良いのか。
それを表したカウンタ回路が6,8,10行目の回路です。
  6行目:2回押されたらON(C2)=11行目のC1リセット回路をON
  8行目:4回押されたらON(C4)=13行目のC3リセット回路をON
10行目:8回押されたらON(C6)=15行目のC4リセット回路をON

12,14,16行目のリセット回路は、それぞれC2、C4、C6の自分自身をカウント0に戻すための回路です。