ハードウェア作成
特別講習2時限目
ステキPLCの製作
専用基板の使用

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ついに専用基板製作完成
ついに専用基板が完成しました。もちろんゼロプレッシャーソケットのレバー問題も解決しました。ついでに20ピン用のソケットを買ったのも考慮して対応できるようになっています。


基本設計思想

1. 本格的な用途で、工場や機械の制御をすることはまずあきらめます。
理由は電源電圧の問題や対ノイズ性、外部インターフェイス(スイッチやソレノイドバルブなどに対する適応等を考えると、さらにレベルの高い設計になってしまいますので割愛します。
2. 簡単に安く作れること。
これからシーケンス回路を学ばれる方に、ハードルの高い作業はできるだけ省いて、中高生レベルでも作れるように考えました。
3. 入手性を考慮する。
地方によっては部品の調達が困難なので、有名な通販サイトなどでも販売されていて、比較的入手しやすい物を使って組むことにします。
4. 基本構成
 @入力5点(5本)、出力8点(8本)の計18点(本)とし、入出力の割り付けは固定とします。
 A入力は5Vレベルとし共通端子(コモン)は2本以上設けます。(端子不良や作業性を考えて)
 B出力はリレー接点とし、共通端子(コモン)は設けず、独立接点とします。
 C電源確保の容易性から、動作電源は5V単一電源とします。
 D回路を単純にさせるため、オンボード書き込み機能は考えません。(PICライターを別途ご用意ください)



使用部品について

種別 規格・品番等 数量 解説
PIC 右参照 1 連枝のフリー版を使いますので、PICは16F84Aになります。「秋月電子通商」をはじめ全国各地のパーツ店で販売
ゼロプレッシャーソケット 右参照 1 3Mのゼロプレッシャーソケットは幅の狭い300milの物を使用します。型番 TEXTOOL 218-3341(18ピン) , 220-3341(20ピン)など「共立エレショップ」 および「aitendo@shoppinng」 等で販売しています。
ステキPLCバージョン V4.38Mの基板でしたら、秋月電子等で販売されている 300mil・600mil両対応の24ピンまたは28ピンソケットも使用できます。

18ピンより大きなピン数のゼロプレッシャーソケットを使用する場合、誤挿入を防ぐために、プラスチック板等で、使わないピン部分を覆ってしまうと良いでしょう。
リレー 右参照 8 基板サイズを考慮して、小型のリレーを使用型番 Y14H−1C−5DS
秋月電子で販売(地方のパーツ店では割高になる可能性があります)
バー表示LED 右参照 赤・青各1 入出力状態の表示に、小型化の為バー表示LEDを使用。赤タイプ型番 OSX10201−R・青タイプ型番 OSX10201−B 
もちろんサイズさえ合えば超小型のLEDを使用してもOKです。しかしLED同士が密接しているので、見やすさは重要です。入力用(上段)は青、出力用(下段)は赤を使って、分かりやすくしました。
上段LEDの一番右端は電源表示灯としても使えるようになっています。しかし、気に入らない人もいるでしょうから基板の左下にも通常のLEDで電源表示灯が付けられるようにしてあります。秋月電子等で販売
トランジスタアレイ 右参照 1 東芝のTD62083を使用、リレー駆動時の逆起電力防止用ダイオードも内蔵しているので便利です。秋月電子をはじめ全国各地のパーツ店で販売
ターミナルブロック 2P用 13 外部接続の容易性を考え、ターミナルブロックを使用しましたが、いくつか種類があります。今回は ターミナル2ピン(青)小 を使いました。秋月電子で販売されています。
「ストロベリーリナックス」で販売されているものは値段は高めですが、線の噛みつき部分が、平らになっているので良さそうです。
基板用トグルスイッチ 右参照 1 基板に設ける電源スイッチです。PICの脱着時に使います。2Pまたは3Pの物でパターンに合えば、縦型、横型好きな物をお選び頂けます。基板用の小型スライドスイッチもサイズさえ合えば使えます。秋月電子をはじめ全国各地のパーツ店で販売されています。組み立て解説書を良くお読みください。
タクトスイッチ 右参照 1 安価なプッシュON(押している間だけON)の小型タイプでOKです
ICソケット 右参照 計3 普及品の板バネ式の物でOKです
トランジスタアレイ用は18ピン用を1個、バー表示LEDおよびフォトカプラ用は20ピン用を2個使います。
10 フォトカプラ 1回路 5 フォトカプラは1回路用(TLP-521-1)だけでも、2回路用(TLP-521-2)を混ぜても良いです。
11 セラロック 20MHz 1 セラロックはPIC販売コーナーのすぐ近くに置いてあることが多いです。
12 抵抗 470Ω 10 抵抗はいずれも1/4W。470Ωはバー」LED入力用およびフォトカプラ用で10個
1kΩはバーLED出力確認用で8個、リセット回路用で1個、電源灯用で2個
電源灯用にバーLEDを使用される方は、抵抗の値をそれに合わせて下さい。
13 抵抗 1kΩ 11
14 抵抗 10kΩ 6
15 ダイオード 1S1588 1 ダイオードは1S1588(同等品でも可)
16 電解コンデンサ 10μF 1 10Vまたは16V耐圧
17 LED 右参照 2 主電源表示灯用(黄)と操作電源表示等用(緑)を使いましたが、お好きな色を使ってください。私は黄と緑でしたので、それに合わせて電流制限抵抗を1kΩにしました。(上記数量に含まれています)
18 プリント基板 右参照 1 「趣味の基板屋さん」で販売しています。
ご希望の方は、「趣味の基板屋さん」のサイトから直接お申し込みください。
 ステキPLC基板V4.38M \2,100- (※2015.05.01価格改定)
送料は無料ですが、振り込み手数料は、ご購入者にてご負担ください。
この専用基板を使用した組み立てマニュアルはここからダウンロードできます。
19 PICライター 右参照 1 場合によってはこれが一番高くつくかもしれません。
私は最初、秋月電子のライターを使っていましたが、最近はPicKit2を使用しています。お手持ちの環境に合わせてご用意ください。
20 DCアダプター 右参照 1 5VのDCアダプターを用意して下さい。出力が安定した5Vのスイッチングタイプを選んでください。昔のトランス式のものは、定格通りとは限らないので注意が必要です

抵抗やコンデンサ等は 「エレ工房さくらい」 にて少量から購入できます

それ以外に、電源やテスト用の配線、ハンダ、基板固定用のビスやナット、スペーサー などが必要になります。アクリル板などのベースを作れば、不用意に基板裏をショートさせて煙が出るようなことが防げそうです。もちろん、ラジオペンチ・ニッパ・ハンダごて・ピンセット・ドライバー(+/−)等の工具も必要です


部品が揃えば製作開始です

基板さえあれば、あとは部品を配置しハンダづけしていくだけです。
お決まりですが、ジャンパー線(2本) ⇒ 抵抗 ⇒ ICソケット ・・・ というように背の低いものから取り付けしていきます。ICソケットの向きにも気を付けましょう。全部ハンダづけできたら、隣とつながっていないか、きれいにハンダづけできているか、必ず確認をしてください。ハンダは多すぎても少なすぎてもいけません。動作不良の原因はほとんどがハンダ付け不良です。



堂々の完成です

今回も素晴らしい出来栄えです。どうでしょう、うまく出来ましたか?


製作は簡単・短時間で完成です♪学校の制御実習や部活動、自由研究にいかがですか?もちろん個人的な勉強にも。

V4.38M 専用基板にゼロプレッシャーソケット
300mil品を使用した場合
V4.38M 専用基板にゼロプレッシャーソケット
300・600mil両対応品を使用した場合

完成後は、基板裏のショート等を防ぐ
ために、アクリル板などで保護しまし
ょう。もちろんステキなケースに実装
しても良いですね。

せっかく組み立てたものですから、
大切に扱ってくださいね。

安価ながら、実習には充分使えると
思います。
動作確認中


動作確認中

「ステキPLC」のチェック用シーケンス回路をココからダウンロードして確認です。
初期状態ではCPU設定必要かもしれません。 前ページの解説も合わせてご覧ください。



でも、例題がないと微妙〜

「ステキPLC」解説本でもあれば便利かな?
でも、買うかどうかは内容次第ですよね

ここは、軽〜く流して続編を気長にお待ちください