PLCを扱う上で必ず登場するのが「ラダープログラム」です。リレー回路を模した図記号で構成され、シンプルに見えますが、実際に使いこなすには体系的な学習が欠かせません。

この記事では、「ラダープログラム 勉強」をテーマに、初心者が挫折せずに学習を進めるためのステップと実践的なポイントを解説します。

ラダープログラムとは？

ラダープログラムは、PLCに動作を指示するための代表的な言語です。

「母線（縦線）」に沿って「接点」や「コイル」を並べることで、スイッチやリレーのような制御を表現します。

• メリット：電気回路の知識がある人に直感的で分かりやすい
• 活用範囲：生産設備、自動化装置、搬送ライン、検査装置など幅広い

つまり「現場で一番よく使われる言語」＝ラダーを学ぶことが、PLC学習の第一歩です。

勉強を始める前に知っておきたい基礎要素

ラダープログラムを学ぶ際は、まず記号や要素を整理して理解しておくことが重要です。

• 母線：電源を表す縦線。左から右へ電流が流れるイメージ
• 接点：入力（スイッチやセンサ）に対応
• コイル：出力（ランプやモータ）に対応
• 応用命令：タイマ、カウンタ、比較命令など

これらを「読み取れる」ようになるだけで、実務の現場図面も理解しやすくなります。

勉強の進め方ステップ

ステップ1：基本命令を理解する

• LD（ロード）、OUT（出力）、AND、OR といった基本命令を押さえる。
• 紙に簡単な回路を書いて、「スイッチを入れたらランプが点く」動作を想像すると理解しやすい。

ステップ2：制御パターンを学ぶ

• 自己保持回路（スイッチを離してもONを保持）
• インターロック回路（同時動作を防ぐ安全回路）
• タイマ回路（一定時間後に出力）
  現場で最も多用されるパターンなので、必ず習得しましょう。
  

ステップ3：演習で身につける

• 無料シミュレータ（例：三菱 GX Works2 体験版など）を使う
• 実機があれば、ランプ点灯やモータON/OFFなど簡単な制御を組んで動作確認

ステップ4：応用・実務力へ

• チャタリング対策（ON/OFF信号の揺れを防ぐ）
• パルス制御（高速カウントや搬送ライン制御に必要）
• 構造化プログラミング（可読性を上げ、チーム開発でも使える形に）

独学だけじゃない！勉強リソースの活用法

• 参考書：基礎から例題付きで学べる入門書は1冊持っておくと安心
• シミュレータ：PC上で動作確認できるので、挫折しにくい
• eラーニング／YouTube：動きを動画で見られるので理解が早い
• スクール／講座：短期間で集中的に学びたい人におすすめ

勉強を仕事につなげるには？

ラダープログラムを学んでも、「どう現場で使うか」が最大の壁になります。

そこで意識すべきは次のポイントです。

• 実際の設備を想定して「動作順序」を文章化してからプログラムにする
• 他人が読んでも分かるように、コメントや整理された構造で書く
• 学んだ知識を「制御設計」「ネットワーク」「タッチパネル」など周辺分野と結びつける

これができると、現場で即戦力になるPLCエンジニアに一気に近づけます。

まとめ

「ラダープログラム 勉強」のコツは、

1. 基本要素と命令を押さえる
2. 制御パターンを理解する
3. 演習で動きを体感する
4. 応用・現場技術へ広げる

という流れで進めることです。

単なる知識の暗記ではなく、現場をイメージして組む力が身につけば、PLCエンジニアとして大きな武器になります。

さらに学習を進めたい方は、当サイトの PLC勉強法まとめ も参考にしてみてください。

PLCの勉強方法まとめ｜初心者から現場スキル習得までのステップと教材ガイド

本記事では、FBDの基本概念と、どんな場面で使うと効果的なのか、そしてGX Works3での使い方までを紹介します。

FBD（Function Block Diagram）とは？

FBDは、IEC 61131-3で定義されているPLC標準言語のひとつで、「機能ブロック（Function Block）」を図としてつなぎ合わせて制御ロジックを組み立てる手法です。

ラダーが「電気回路」に近いのに対して、FBDは「信号処理や制御の流れ」を視覚的に整理できるという特徴があります。

FBDはどんな場面で使うのか？

FBDが特に効果を発揮するのは、以下のような処理です。

• タイマやカウンタを組み合わせる制御
• 比較演算・計算処理
• アナログ信号の処理やPID制御
• 論理構造が複雑でラダーでは読みにくい場合

こうした処理はラダーでも記述可能ですが、FBDを使うことで信号の流れや処理の構造が視覚的に把握しやすくなります。

GX Works3でFBDを使うには？

三菱電機のGX Works3では、プロジェクトごとにプログラム言語を選択できます。FBDを使う手順は次の通りです。

① 新規プログラムの作成

• プロジェクト内で「プログラムの追加」を選び、「FBD」を指定

② ブロックの配置

• タイマ（TON）や論理ブロック（AND、OR）、比較ブロック（CMP）などをドラッグ＆ドロップ

③ 入出力の接続

• 入力デバイス（X0など）や出力デバイス（Y0など）をブロックの端子に接続
• 内部メモリ（M、D）も自由に利用可能

④ 構文チェックと書き込み

• コンパイルしてエラーがないことを確認
• 実機またはシミュレータに転送して動作確認

FBDとラダーの違い

まとめ：FBDは「複雑な処理を見える化」したいときの選択肢

FBDはラダーの代替ではなく、処理の複雑度や用途に応じた「適材適所」の選択肢です。

特にGX Works3を使った設計では、FBDを併用することで保守性や設計効率が向上します。

今後はラダーだけでなく、ブロックで考えるFBDスタイルも視野に入れておくと、PLCエンジニアとしての引き出しが広がるでしょう。

【この記事でわかること】
ST言語の定義と5言語の位置づけ
ラダー（LD）との具体的な違いと使い分け
IF文・FOR文・タイマの基本構文（コード付き）
どんな現場・処理でSTを使うべきか

PLCプログラムといえば、ラダー（LD）を思い浮かべる方が多いかもしれません。

実際、日本国内ではラダーが8割以上の現場で使われている一方、ST言語の採用率は着実に増加しており、特に若手エンジニアやソフトウェア系の設計者を中心に広がっています。

本記事では、ST言語の基本構文や特長、LD（ラダー）との違い、実際の書き換え例までをわかりやすく解説します。

ST言語とは？

ST言語（Structured Text）とは、IEC 61131-3で定義されたPLC用プログラミング言語のひとつで、C言語に近い構文を持つテキストベースの言語です。

数値演算・条件分岐・繰り返し処理・配列操作など、ラダー図では記述が煩雑になる高度な処理を、簡潔かつ構造化された形で実装できる点が最大の特徴です。

IEC 61131-3では、以下の5つの言語が定義されています。

• LD（ラダー図）：電気回路図に近く、直感的なプログラム表現
• FBD（ファンクションブロックダイアグラム）：機能ブロックによる視覚的表現
• ST（構造化テキスト）：高機能なテキスト記述
• IL（命令リスト）：アセンブリに似た表記（現在は非推奨）
• SFC（シーケンシャルファンクションチャート）：状態遷移を明確にする構造

この中でSTは、数値演算・条件分岐・繰り返し・文字列処理など、高度な制御処理に強みを発揮します。

ST言語が選ばれる理由

ST言語の基本構文

変数の定義

VAR

    A : INT;

    B : BOOL;

END_VAR

代入・演算

A := 10 + 5;

B := (A > 10);

条件分岐

ST言語のIF文は、条件が成立したときだけ処理を実行する制御構文で、ラダーのa接点＋コイルの動作に相当します。

IF A > 100 THEN

    B := TRUE;

ELSE

    B := FALSE;

END_IF;

繰り返し処理

ST言語のFOR文は、指定した回数だけ処理を繰り返す構文で、多点・多軸の一括処理に特に有効です。

ラダーで同等の繰り返し処理を書くと、ステップ数は数倍になります。

FOR i := 1 TO 5 DO

    Sum := Sum + i;

END_FOR;

よく使われる処理とサンプルコード

ST言語の活用シーン

STは、以下のような場面で特に力を発揮します。

• ラダーで書くと煩雑になる処理
• 数値演算や統計的な処理
• データロギングや文字列の加工
• パラメータをもとに柔軟な処理を行いたい場合

LD（ラダー）とSTの比較

ラダーをSTで書き換える例

例1：入力 → 出力の基本制御

LD（ラダー）

ST

Y0 := X0;

例2：自己保持回路

LD（ラダー）

ST

IF (X0 OR Y20) AND X1 == 0 THEN

    Y20 := TRUE;

ELSE

    Y20 := FALSE;

END_IF;

例3：タイマの使用

LD（ラダー）

ST

T0(IN := X0, PT := T#100ms);

※ T0 はタイマファンクションブロックとして動作。使用するPLCメーカーによって記述方法がやや異なります。

STと他言語との使い分け

現実的な開発では、言語を組み合わせて使い分けることが重要です。

ラダー（LD）とST言語の使い分けの基本は「接点・コイル制御はラダー、演算・繰り返し・配列処理はST」です。

例えば、私が実際に担当した食品ライン設備では、30軸以上のモーション制御をFOR文で一括処理するためにSTを採用しました。

ラダーで同じ処理を書いていたら、ステップ数は5倍以上になっていたと思います。

まとめ

ST言語をPLCプログラムに取り入れるメリットは、大きく4つあります。

1. 演算処理の簡潔化：ラダーで複数ステップ必要な計算式を、STなら1行で記述できます。
2. コードの再利用性：ファンクションブロック化により、同じ処理を複数箇所で使い回せます。
3. 大規模制御への対応：配列とループを組み合わせることで、多軸・多点制御を効率的に実装できます。
4. メーカー間の移植性：IEC 61131-3準拠のため、基本構文は三菱・オムロン・シーメンス間で共通です。

今後はLD＋STのハイブリッド設計が当たり前になる時代です。制御エンジニアとしてST言語も使いこなせるようにしておきましょう。

PLCのラダープログラムでは、いくつかの「基本回路パターン」を押さえておくことで、複雑な制御も組み立てやすくなります。

ここでは三菱電機製シーケンサを使用する現場で、特によく使われる「自己保持」「タイマ」「カウンタ」「フリップフロップ(交互動作)」の回路例を紹介します。

自己保持回路

動作概要

• スタートスイッチ（X0）を押すとY20がONになり続ける
• ストップスイッチ（X1）でY20をOFFに戻す

回路例

自己保持回路は以下の記事でも紹介していますので、参考にしてください。

自己保持回路とは？基本から洗濯機シーケンスの例まで解説

オンディレイタイマ回路(遅延動作)

動作概要

• スイッチX2をONすると、T0タイマがスタート
• 3.0秒後にY21をON

回路例

カウンタ回路(入力回数カウント)

動作概要

• スイッチX3を3回押すとY22がON
• X4でカウントをリセット

回路例

フリップフロップ回路(交互動作)

動作概要

• スイッチX5を押すたびにM0のON/OFFが反転
• M0の状態でY23を制御(交互点灯)

回路例

ワンショット(立ち上がりパルス)

動作概要

• スイッチX6をONした1スキャンのみY24をON

回路例

まとめ

ここで紹介した基本回路パターンは、実際の設備制御においても非常に多く使われています。

今回紹介したパターンを応用することで、現場に即した柔軟な制御設計が可能です。

この記事を参考に、実際のラダー図作成にもぜひ活用してみてください。

次の記事：「産業用ネットワークとは？PLCと上位システムをつなぐ通信の基本」はこちら

産業用ネットワークとは？PLCと上位システムをつなぐ通信の基本

三菱シーケンサの命令一覧とは、ラダープログラムを構成するニーモニック形式の記号コードを体系的にまとめたものです。

LD・AND・OUT・SET・RSTなどの基本命令と、MOV・CMP・タイマ・カウンタなどの応用命令に大別され、これらを組み合わせることで工場の生産ラインを制御するプログラムが構築できます。

ラダー言語の命令や使い方を、初心者向けにわかりやすく解説した良書もあります。

「これからPLCを学びたい」「制御の基礎からしっかり身につけたい」という方には、以下のような書籍が役立ちます。

初心者におすすめのラダープログラミング教材はこちら

Amazonで確認する

知識ゼロから楽しく学べる！ PLCプログラミング入門(三菱電機GX Works2) 三菱電機プログラミングシリーズⅠ

created by Rinker

¥625 (2025/10/19 16:10:44時点 Amazon調べ-詳細)

• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Kindle
• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Amazon
• 楽天市場
• Yahooショッピング

命令から理解する理由

ラダー命令は、PLC制御における”文法”です。

命令を体系的に理解することで、プログラムを「読む力」と「書く力」が同時に身につきます。

逆に断片的な学習では、回路の動作はわかっても他者に説明できない・応用が利かないという状態に陥りやすく、現場での即戦力化が遅れます。

どんな命令から理解すれば良いか

例えば、入力信号を読み込む LD命令、条件を組み合わせる AND/OR命令、出力を制御する OUT命令。

さらに、現場で頻出する タイマやカウンタを扱う命令。

こうした命令を体系的に理解しておけば、三菱シーケンサのラダープログラムを効率的に「読む力」と「書く力」が身につきます。

命令を理解する重要性

だからこそ、独学で時間をかけすぎず、最初から教材を活用して「三菱シーケンサの命令一覧」を体系的に学ぶことが最短ルートです。

以下に、ラダープログラムで使う命令や良く使う命令、簡単なラダープログラム例を紹介します。

ラダープログラムで使う命令とは？

ラダープログラムは、入力(X)や出力(Y)といった信号に対し、論理演算や動作命令を組み合わせて構成されます。

命令はすべて「ニーモニック形式(LD、OUTなどの略号」で表現され、条件と動作の関係をわかりやすく定義するのが特徴です。

例えば、下図のような表現になります。

命令は、「LD X0」のように「命令+デバイス」で記載します。

三菱電機のシーケンサでも同様に、基本命令と応用命令を組み合わせて制御回路を作成します。

以下で、よく使う基本命令と応用命令について説明します。

よく使う基本命令(接点・出力・論理演算)

三菱シーケンサの基本命令（シーケンス命令）とは、接点・出力・論理演算を制御する命令群です。

以下の10命令が現場で最もよく使われ、これだけ習得すれば生産ライン制御の大半のプログラムを読み書きできます。

(以下の命令の詳細については、三菱電機が提供している「プログラミングマニュアル」を参照してくださいね)

出力命令(タイマ、カウンタ)

以下のタイマとカウンタも良く使う命令です。

タイマ命令(T)

三菱シーケンサのタイマ命令（OUT T）とは、設定時間の経過後に接点をONにする命令です。

設定値はK（定数）で指定し、FXシリーズでは1単位＝10ms（K300＝3.0秒）、Qシリーズでは1単位＝1msとなります。

機種によって単位が異なる点に注意が必要です。

カウンタ命令(C)

よく使う応用命令：MOVと比較命令

データを扱う処理では以下の命令を良く使います。

MOV(データ転送)

比較命令(CMP／＞／＝ など)

よく使われる命令を使ったラダープログラム例

自己保持回路

• X0：起動スイッチ
• X1：停止スイッチ
• Y70：出力（ラッチで保持）

X0がON、X1がOFFのとき、Y70がON

X1がONになるまで、Y70はONのまま(自己保持)

パルス出力を使った回路

X0がONした1スキャンのみ、M0がON

タイマで3秒後に接点がON

→ X2がON後、3秒経過でY21をON

さらに詳しく学びたい方へおすすめの書籍

ラダー言語の命令や使い方を、初心者向けにわかりやすく解説した良書もあります。

「これからPLCを学びたい」「制御の基礎からしっかり身につけたい」という方には、以下のような書籍が役立ちます。

初心者におすすめのPLC入門書はこちら

Amazonで確認する

知識ゼロから楽しく学べる！ PLCプログラミング入門(三菱電機GX Works2) 三菱電機プログラミングシリーズⅠ

created by Rinker

¥625 (2025/10/19 16:10:44時点 Amazon調べ-詳細)

• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Kindle
• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Amazon
• 楽天市場
• Yahooショッピング

本書のレビュー記事は以下にありますので参考にしてください。

知識ゼロから楽しく学べる！三菱電機「メルセック」でラダープログラムを徹底マスター

まとめ

三菱電機製PLCで使用する命令は、直感的かつ視覚的に理解しやすいものが揃っています。

基本命令(LD、AND、OUT)に加え、タイマ・カウンタ・MOV・比較命令などを活用することで、現場の複雑な制御にも対応できます。

三菱シーケンサのラダー命令を習得する最短ルートは「読む→真似る→書く」の3ステップです。

まず既存プログラムでLD・AND・OUTなどの動作を確認し、次にGX Works3でサンプル回路を入力して動作確認、最後に自分でゼロから回路を組む。

この順番を守ることで、制御エンジニア歴35年の経験上、独学でも6ヶ月以内に現場レベルに到達できます。

最後におすすめの書籍を再度紹介します。

「これからPLCを学びたい」「制御の基礎からしっかり身につけたい」という方は参考に確認してください。

知識ゼロから楽しく学べる！ PLCプログラミング入門(三菱電機GX Works2) 三菱電機プログラミングシリーズⅠ

created by Rinker

¥625 (2025/10/19 16:10:44時点 Amazon調べ-詳細)

• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Kindle
• ＼送料無料！／＼送料無料！／ Amazon
• 楽天市場
• Yahooショッピング

次にラダープログラムで定番として使う回路パターン集を解説しますので、こちらも読んで各命令の動作を理解しましょう。

「基本回路パターン集｜タイマ・自己保持・カウンタの応用例」はこちら

基本回路パターン集｜タイマ・自己保持・カウンタ・フリップフロップの応用例

ラダープログラム(Ladder Diagram、LD)は、PLCプログラミングで最も広く使われている視覚的な言語です。

名前の通り、はしご(Ladder)のように左右の縦線(母線)と横棒(命令)で構成されており、リレー回路を模した構造になっています。

元々は電気制御技術者が理解しやすいように設計されたため、直感的でとっつきやすいのが特徴です。

ラダー図は「IEC 61131-3」の標準言語

ラダー図は、PLCの国際規格「IEC 61131-3」で定義された5つの標準言語のひとつです。

この標準では、以下の5つのプログラミング言語を定義しています。

• ラダー図(LD):グラフィカルな言語で、電気回路図に似た形式で制御ロジックを表現します
• ファンクションブロックダイアグラム(FBD):グラフィカルな言語で、機能ブロックを使用して制御ロジックを視覚的に表現します
• 構造化テキスト(ST):テキストベースの言語で、高度なアルゴリズムやデータ処理に適しています
• 命令リスト(IL):テキストベースの言語で、低レベルの命令を使用して制御ロジックを記述します
  ※現在は非推奨
• シーケンシャルファンクションチャート(SFC):一連の制御動作における各処理を1つのステップとして表し、 プログラムの実行順序や実行条件を明確に表現できるようにした、グラフィカルなプログラミング言語です

ラダー図の基本構造

ラダー図は、以下のような構成を持っています。

• 左電源ラインと右電源ライン(縦線):電源の流れを模した基準線(母線と言います)
• 接点(入力):スイッチやセンサを模した「X0」「X1」など
  　→ LD X0、AND X1
• コイル(出力):モーターやランプに相当する「Y20」「Y70」など
  　→ OUT Y70

例：自己保持回路の簡単なラダー図

• X0:スタートスイッチ
• Y70:自己保持された出力(例：ランプ)

この構造によって、スタートスイッチを1度押すと、Y70が維持される動作をします。

ラダー図で扱う値と数値表現

PLCでは、ビット(ON/OFF)とワード(16ビットデータ)の2種類のデータを扱います。

数値表現には以下の種類があります。

• 10進数:0～9の10種類の数字を使って、数値を表現する方法。日常生活で私たちが普段使っている数の表記方法(例:1234)
• 2進数:0と1の2種類の数字だけを使って数値を表現する方法。電気信号のON(1)とOFF(0)を用いた表現方法(例:0000000010011101)
• 16進数:0から9の数字とAからFの6つのアルファベットを使って数値を表現する方法。アドレスやメモリの表現でよく使われる(例:H0010)
• 8進数:0から7までの数字を使って数値を表現する方法。現在では16進数が主流となり、8進数の利用頻度は低い

PLC制御では2進数とビット演算の理解が非常に重要です。

PLCのラダー制御では、ビット単位で入力や出力を扱うため、2進数の表現やビット演算の理解が欠かせません。

各I/O信号は0か1の状態を持つため、2進数の基本操作を理解することが、PLCプログラムを正しく設計・運用するうえで重要です。

また、内部メモリの使用や複雑な条件処理にもビット操作が欠かせないため、2進数の扱い方をマスターすることは、効率的なラダー回路設計の基礎になります。

PLCプログラムの基本的な仕組み

PLCのプログラムは、装置の動きを自動で制御するために「入力 → 演算 → 出力」の流れを繰り返し高速で実行しています。

以下の図は、PLC内部の基本構造と動作の流れを示したものです。

入力インターフェイス

リミットスイッチや押しボタンスイッチなどの入力機器からの信号(ON/OFF)を受け取ります。

演算部・記憶部

入力された信号をもとに、PLCエンジンが事前に設定されたラダープログラムに従って処理(演算)を行います。

処理の中間結果はメモリ(記憶部)に保持されます。

出力インターフェイス

演算結果に基づいて、ランプ・電磁弁・モーターなどの出力機器を動作させます。

この処理は非常に高速に繰り返されており、1回の処理サイクルは「スキャン」と呼ばれます。

通常は数ミリ秒以下で1スキャンを完了するため、非常にリアルタイム性の高い制御が可能です。

ラダープログラムの実行順序

ラダー図の実行は以下の流れで進行します。

1. 左上から右へ、上から下へ命令を順番に評価
2. 各「回路ブロック」単位で処理
3. 最後に「END命令」を実行し、再び先頭へ戻る

上図では、①～⑮の順で実行されます。

これを「スキャン処理」と呼び、1スキャンにかかる処理時間を「スキャンタイム」と呼びます。

まとめ

ラダー図は、PLC制御の基本でありながら、直感的でわかりやすく、リレー回路の経験がある方にとっても親しみやすい言語です。

PLCの学習を進めるうえで、「ラダー図の構造」「命令の読み方」「2進数の扱い方」を理解することが、確かなプログラム設計の第一歩になります。

次は、「よく使うラダー命令と構文一覧」を学んで、実際の回路作成にチャレンジしてみましょう！

「よく使うラダー命令と構文一覧｜三菱シーケンサユーザー向け実践ガイド」はこちら

三菱シーケンサの命令一覧｜よく使うラダープログラミング命令と構文解説