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。

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種類に分けて考えることができます。

一つは、PLCプログラミング言語の国際標準規格 IEC61131-3 に対応しているソフトウェアPLC製品です。このタイプは、これまでPLCに触れたことのある技術者が、ラダーダイアグラムやFBD（Function Block Diagram）といった慣れ親しんだプログラミング言語で、制御プログラムを開発することができます。

もう一つは、モーション制御やIO制御などの機械制御に特化して（ソフトウェアPLCとともにソフトウェアモーションコントローラがセットになっている）、独自のプログラミング言語を採用したソフトウェアPLC製品です。このタイプは、これまで Windows アプリケーションや組み込み機器などの制御プログラム開発経験がある技術者にとって、親しみやすい製品です。

産業用 Windowsパソコンでリアルタイム機械制御！ソフトウェアPLC/マシンコントローラのMOS Bench

ソフトウェアPLC製品の種類と機能比較

上の表は主なソフトウェアPLC製品の一覧です。それぞれの製品を主な特徴で比較しました。
以下、それぞれのソフトウェアPLC製品について簡単に紹介します。

CODESYS

ドイツのCODESYS社が開発・販売しているソフトウェアPLC製品です。日本の代理店はLINX社です。PLCプログラミング言語の国際標準規格 IEC61131-3 に対応しており、世界各国で導入されている製品です

TwinCAT

ドイツのBeckhoff Automation社が開発・販売するソフトウェアPLC製品です。日本には横浜と名古屋にオフィスがあります。国際標準規格 IEC61131-3 に対応しており、独自のリアルタイムカーネルを搭載します。

ISaGRAF

アメリカの Rockwell Automation社が開発・販売するソフトウェアPLC製品です。日本の代理店は日新システムズ社です。国際標準規格 IEC61131-3に対応しており、紹介しているソフトウェアPLC製品の中では最も歴史の長い製品です。

INTALOGIC

日本のILC社が開発・販売するソフトウェアPLC製品です。国際標準規格 IEC61131-3対応のラダー言語で制御プログラムを開発可能です。

INplc

日本のマイクロネット社が開発・販売するソフトウェアPLC製品です。国際標準規格 IEC61131-3に対応しており、WindowsリアルタイムOSの「INtime」を採用しています。

MOS Bench

弊社プライムモーションが開発・販売する、ソフトウェアPLCを含むソフトウェアマシンコントローラです。独自開発したソフトウェアPLCとソフトウェアモーションコントローラが、Windowsリアルタイム拡張ソフトウェアの「RTX」上で動作します。

「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。

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。