「PLCプログラムでのデータ取り扱い 〜文字列データ編〜」

これまでソフテックだより第189号『PLCプログラムでの数値データ取り扱い 〜整数データ編〜』、第199号『PLCプログラムでの数値データ取り扱い 〜実数データ編〜』をご紹介しましたが、今回は文字列データを扱ったPLCプログラムをご紹介したいと思います。

コンピュータ上で文字を扱うために、文字に対して割り当てられた数値のことを文字コードと呼びます。 文字コードにはいくつか種類があり、”ASCII(American standard code for information interchange)コード”、”JIS(Japan Industrial Standard)コード”、”シフトJIS(Shift JIS)コード”、”Unicode”などがあります。
最も基本的な文字コードとして普及しているのが”ASCIIコード”で、アルファベット／数字／記号などいわゆる半角英数字を1バイトで表したものとなります。また、日本語のようにカタカナ／ひらがな／漢字と数万種類もある文字を表す場合には、1文字を2バイトで表した”シフトJISコード”が用いられます。
以下は、ASCIIコード表です。例えば、文字で”0”〜”9”は、文字コードでは49(0x30)〜57(0x39)となります。(※赤背景は制御文字、緑背景のSPは空白文字(スペース)、青背景は図形文字)

表1.ASCIIコード表

PLCではASCIIコードとシフトJISコードを扱うことができ、文字はバイト（8ビット）単位で扱われ、先頭からNULLコード(0x00)までが1つの文字列として扱われます。シフトJISコードで漢字などの2バイト文字も扱えますが、2文字分としてカウントされます。 (シフトJISコードは2バイト目が0x00になることはないので、文字列の途中で終端とみなされることはありません)
また、PLCで使用するデバイスはWORD(16ビット)単位なので、WORDデバイスに2文字が格納される形になります。ただし各PLCメーカーによりエンディアン(データが格納される順序)が異なり、”ABC”というASCIIコードの文字列を格納した場合、以下のようになります。

表2.主要PLCメーカー／機種での文字列データの扱われ方

前回まででもご紹介していますが、今回は数値データに加え、文字列データの場合のコメント例をご紹介します。
ラダープログラムに限らず、データを扱う上でデータ型は非常に重要です。
データ型を間違えて演算処理を行うと正しい結果が得られず、重大なトラブルに繋がる可能性もあります。 ソフテックでは、ラダープログラムで数値データを扱うとき、デバイスのコメントに、必ずデータ型を記載します。

データ型の記載ルールですが、演算命令に準拠すると分かりやすいと思います。
ラダープログラムの演算命令では、扱うデータ型をアルファベット1文字で表現することが一般的なので、そのアルファベットに使用する、というものです。
「アルファベット1文字＋数字」で記載することができるので、デバイスコメントの文字数制限を圧迫することもありません。
文字列データの場合は、データ型だけでなく何文字目か？がわかるようにコメントを記載します。

図1にキーエンス製KV7000シリーズを使用した場合のデバイスコメントを示します。

図1.デバイスコメント例

図1において、各デバイスで扱うデータは、以下となります。

D00000

…16ビット符号有りバイナリデータ

D00002

…16ビット符号無しバイナリデータ

D00004〜D00005

…32ビット符号有りバイナリデータ

D00007〜D00008

…32ビット符号無しバイナリデータ

D00010〜D00011

…単精度浮動小数点型実数データ

D00013〜D00016

…倍精度浮動小数点型実数

D00018〜D00020

…文字列データ

PLCでは数値データに比べると、文字列データを扱う機会は少ないですが、以下のような場合に文字列データを扱います。

5.1 通信データ

5.2 ファイル処理

6.1 モデル1 数値⇒文字列変換

6.2 モデル2 文字列⇒数値変換

6.3 モデル3 文字列⇒数値変換(スクリプト使用)

6.4 モデル4 文字列⇒数値変換(専用命令使用)

いかがでしたでしょうか？
文字列を扱うにあたり、文字列⇔数値 変換命令があるので簡単なようで、モデル2のように文字列⇒数値変換を行う場合は、変換元の値によって変換できず演算エラーを起こすケースもあるので、データ型はきちんと意識する必要があります。また、基本的にラダープログラムは文字列の扱いは苦手です。
ファイルへの書込み文字列など、大きな文字列データを扱う場合はスクリプトを使用する事で簡単に扱えますので使用してみて頂ければと思います。
本稿が少しでも皆様のお役に立てていただければ幸いです。