シーケンス制御(PLC)を
PC上で体験する

　Arduino Unoやスイッチボード(周辺装置)がない場合にも，ELFIを使用して，シーケンス制御を行う方法があります。Autodesk社のTinkercadを用いると，次のように，Arduino Unoやスイッチボードの部分をPC上で”仮想的”に構成できるので，実際にArduino購入したり，スイッチボードを製作する必要はありません。Autodesk社のTinkercadは，2020年7月11日現在，無料で使えるようです。

ELFIとTinkercadを組み合わせれば，ラダー図を使ったシーケンス制御の学習を，PC一台のみで行うことができます。

Tinkercadを使用する準備

　Tinkercadを使うためにはアカウントを登録する必要があります。まずは，これから始めてみましょう。

1. Autodesk社のTinkercadにアクセスします。

2. 下図にあるように，[Tinkercadを開始]をクリックします。

3. [パーソナルアカウントを作成]をクリックします。もし，アカウントをすでに持っていれば，[サインイン]をクリックします(その場合は，次のステップを読み捨ててください)。

4. GoogleアカウントやAppleアカウントでサインインすることで，Tinkercadを使用できるようになります。AndroidやiPhoneのスマートフォンをお持ちの場合は，そのどちらかを持っていると思われますので，このどちらかでサインインすると便利です。

そのほかには，[サインインオプションをさらに表示…]をクリックすることで，MicrosoftアカウントやFacebookアカウントでも使用できるようになります。[電子メールでサインアップ]でもアカウントを登録することで使用できるようになります。いずれかの方法でサインインしてみましょう。

5. 次のような画面になれば，Tinkercadが使用できるようになります。

シーケンス制御をやってみよう

　ここで行うシーケンス制御は，「ELFIをはじめて使う」をやってみます。2. ピンアサインメントまでが済んでいるものとします。3以降の内容をPC上で仮想的に行うことにするのが，今回の趣旨です。そこでは，a接点であるX0に，押しボタンスイッチが，出力Y0には，LEDが割り当てられていました。それを再現することにします。

　スイッチボードとArduino UnoをPC上に仮想的に用意してみましょう。次の図において，[1][2]の順にクリックして，新しい回路を作成します。

　次の画面が開きます。右から部品を選択できます。マウスホイールで画面をズームイン・ズームアウトできます。ここに，スイッチボードの作成とArduino Unoを配置していきます。

これから作成する回路は，保存できるので，スイッチボードの作成とArduino Unoの配置は，一度行えば再利用できます。

[Arduino UNO R3] と[ブレッドボード(小)]を配置します。

配置できました。

出力Y0と対応する回路を作る

　次に，右の部品一覧から，LEDを選択して，ブレッドボード上に配置します。

　さらに，抵抗を配置します。

キーボードから[Alt]キーと[R]キーを同時に押すと，抵抗などの部品を回転できます。

　抵抗をクリックして，抵抗値を200 Ωに設定します。

左上の抵抗を設定する画面が出ない場合は，一度ブレッドボードなどをクリックしてから，もう一度，抵抗をクリックすると表示できます。

　Arduino Uno 9番ピンからドラッグして，LEDの足が曲がっている列に，下の図のように，接続します。

　ワイヤを曲げるには，ワイヤを引いてから曲げたいところで，ダブルクリックしてその点をドラッグして引っ張ります。色は，カラーから選択できます。

　Arduino UnoのGNDと抵抗の左足を接続します。

　ここまでで，ラダー図で作成した出力Y0は9番ピンに紐づいていました。したがって，出力Y0が1の状態になると，9番ピンに電圧が出力され，LEDが点灯するようになりました。

入力X0に対応する回路を作る

[押しボタン]を部品一覧から選んで，ブレッドボード上に次のように配置します。

　抵抗を次のように配置して，抵抗値を4.7 kΩに設定します。

　抵抗の左側の足の列をArduinoのGNDに，緑ワイヤーのように接続します。

　Arduino Unoの5 Vピンと押しボタンの右下の足を黄色ワイヤーのように接続します。

　Arduino Unoの3番ピンと押しボタンの右下の足をオレンジ色ワイヤーのように接続します。

　ここまでで，ラダー図で作成したa接点X0は3番ピンに紐づいていました。押しボタンを押すと，a接点の3番ピンに電圧が入力され，X0が1の状態になります。

Arduino Unoにラダー図を送る

　[コード]を選択して，[ブロック]から[テキスト]を選びます。

　[続行]をクリックします。

　次の画面になります。ここに，ラダー図に該当するプログラムをELFIから貼り付けることで，Arduino UnoをPLCとして使うことができ，シーケンス制御が体験できます。

　ELFIに戻り，ツールバーから[ソースコードの表示]を選びます。

　次の画面が出ますが，このテキスト(プログラム)をすべてコピーします。このテキストは，ラダー図と等価なArduinoのプログラムです。

　同じものをここにコピーできる形で用意しておきます。

#define X0 (digitalRead(3))
int Y0 = 0;
void setup()
{
pinMode(3, INPUT);
pinMode(9, OUTPUT);
digitalWrite(9, 0);
}
void loop()
{
Y0 = X0;
digitalWrite(9, Y0);
}

　Tinkercadに戻って，次の場所に貼り付けます。

Digital 0番ピンは，2020年7月現在うまく機能しないので，使用しないでください。

シーケンス制御を体験する

　[シミュレーションを開始]を押すとArduino Unoが先ほどのテキスト(プログラム)にそって動き，シーケンス制御が体験できるようになります。

[押しボタン]を押さないとLEDは点灯しません。

　マウスで[押しボタン]をクリックしている間は，LEDが点灯します。

　いかがだったでしょうか。このようにして，実際に，Arduino Unoやスイッチボードを持っていなくても，PC上でシーケンス制御が体験できます。なお，この回路は，「すべての変更が保存されました」と表示されていれば，自動的に保存されているので，このままブラウザを閉じても，回路が消えることはありません。

以上です，おつかれさまでした。