ソフトウェアPLCとは?種類と機能、PLCとの違いを解説

ソフトウェアPLCとは?

ソフトウェアPLCの概要

「ソフトウェアPLC」は、産業用制御装置の「PLC(Programmable Logic Controller)」と対比させた言葉として使用される、ソフトウェアとしてパッケージ化された制御装置のことです。
ソフトウェアPLCは、PLC専用メーカーのハードウェアではなく、汎用のハードウェアにインストールして使用します。(図1)
例えば、産業用パソコンにソフトウェアPLCをインストールすることで、PLCと同等、もしくはそれ以上の機能を実現し、機械やプロセス、工場全体などを制御することが可能になります。

ソフトウェアPLCのイメージ図

特に、Windows パソコンでソフトウェアPLCで動作させる場合に大きなメリットが得られます
分かりやすく使いやすい画面上でのプログラム開発や、すでに開発されて実績のある豊富なアプリケーションソフトウェアの活用、さらには、大容量メモリや強力なCPUパワーを必要とする高速画像処理や膨大なテキストデータ処理、高速ネットワーク通信などが容易にできます。
トレーサビリティを確保するためにADカードなどを簡単に追加できるといった、拡張性が高いのもメリットです。

ソフトウェアPLC製品の大まかな種類

現在、市場に出ているソフトウェアPLC製品は、大きく2種類に分けることができます。
一つは、CODESYSグループの「CODESYS」に代表されるような、PLCプログラミング言語の国際標準規格 IEC61131-3に対応している製品。
もう一つは、プライムモーションの「MOS Bench」など、独自のプログラミング言語を採用した製品です。

「ソフトウェアPLC」と「PLC」の違いは?

「ソフトウェアPLC」はソフトウェア単体をさす言葉であり、「PLC」はハードウェアとソフトウェアのセットをさす言葉です。以下の図を用い、もう少し詳しく説明します。

ソフトウェアPLCとPLCの違いイメージ図

図左のメーカ独自のPLCは、メーカ独自のハードウェア(独自設計された電子回路や基板、マイコン、FPGAなど)と独自のPLCソフトウェアで構成されています。つまり、ハードウェアとソフトウェアが一体になって販売されています。そのため、メーカ独自のPLCソフトウェアを任意のハードウェアに移植することはできません。

一方でソフトウェアPLCは、ハードウェアと切り離されており、ソフトウェア単体で販売されています。そのため、任意のハードウェア、例えば、産業用パソコンやラズベリーパイなどにインストールして使用できます。つまり、任意のハードウェアをPLC機能を持ったシステムにすることができます。

PLCについての基礎知識

ここからは、ソフトウェアPLCについて理解するための前提知識として、PLCについて解説します。

PLCとは?

PLCは Programmable (Logic) Controller の略であり、プログラマブル(ロジック)コントローラと読みます。
言葉の定義は、国際標準規格の「IEC61131-3」、または日本産業規格の「JIS B 3501 プログラマブルコントローラー 一般情報」に記載されています。
要約すると、PLCとは、工業環境下での機械やプロセス制御を目的とした、デジタル/アナログ入出力を介してデータを演算処理する、プログラミング可能なコンピュータに類似したシステムことです。

さらに簡単に言えば、PLCとは、自由にプログラム開発が可能な、機械やプロセスの制御コントローラのことです。

PLCの構成・仕組み

PLCの構成要素イメージ図

PLCは主に6つのハードウェア要素で構成されています。

入力装置センサやスイッチなどからの入力を取り込む
出力装置モータやランプなどへ出力する
演算装置入力に対してプログラムをもとに演算処理し出力する
記憶装置ユーザープログラムや入出力データ、演算処理結果データなどを記憶する
通信装置周辺機器との通信を行う
電源装置PLC自体の駆動に必要な電源を供給する

ハードウェアだけではPLCとして動作せず、PLCソフトウェアがインストールされてはじめてPLC機能を実現できます。PLCソフトウェアは記憶装置(メモリ)の部分に組み込まれます。