PLC タイマ設定値（K値）計算ツール｜秒⇔K値を時限から換算・最大時間もわかる【三菱 iQ-R】

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このページは 三菱PLC（MELSEC iQ-R）のタイマの時間と設定値（K値）を、時限から相互に換算できる無料の計算ツール です。会員登録もログインも不要で、「何秒にしたいから K はいくつか」「この K は何秒か」 がすぐに出ます。低速タイマ・高速タイマ・積算タイマ・ロングタイマに対応し、時限を変えているプロジェクトでも、その時限を入れて計算できます。割り切れないときの切り上げ・切り捨て、その時限で計測できる最大の時間、ラダーの書き方の例もあわせて出すので、現場でスマホから確かめるときにも使えるよう作っています。

⏱️ タイマ設定値 計算ツール

例を入れる：

※ この計算は、時限と設定値の掛け算・割り算だけです。実際にコイルがONしてから接点がONするまでの時間は、スキャンタイムの影響で前後します（下の「計測のタイミングと精度」）。このページの仕様は、三菱電機の「MELSEC iQ-R CPUユニット ユーザーズマニュアル」と「MELSEC iQ-R プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）」に書かれている範囲だけで書いています。本文の「p.xx」は印刷ページです。対象は iQ-R の CPU ユニットで、他のシリーズや他社の PLC は扱いません。

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このツールの使い方

  • タイマの種類：低速タイマ（OUT T）・高速タイマ（OUTH T）・低速積算タイマ（OUT ST）・高速積算タイマ（OUTH ST）・ロングタイマ（OUT LT）から選びます。選ぶと時限がその種類のデフォルトに戻ります
  • 時限：パラメータで時限を変えている場合は、その値に書き換えます。範囲や刻みから外れた値はエラーとして止めます
  • 時間 → K：したい時間を秒か ms で入れると、K ＝ 時間 ÷ 時限 を出します。割り切れないときは、切り捨てた K と切り上げた K の両方と、それぞれの実際の時間を並べます
  • K → 時間：設定値 K を入れると、時間 ＝ 時限 × K を出します。T・ST は 0〜32767、LT は 0〜4294967295 を超える K はエラーにします
  • スキャンタイム（任意）：入れると、低速タイマ・高速タイマで「設定値 ＜ スキャンタイム＋時限」（コイルと接点が同時にONすることがある条件）に当たるかを判定します

設定値と時限の関係：時間は「時限 × 設定値」で決まる

タイマの設定値（K値）は、時限（タイマ時限設定）を何回分数えるかを表します。取説には「時間＝設定値×時限」という公式の形の一文はありませんが、次のような数値例で示されています。

  • タイマ時限設定＝10ms、T0 の設定値＝8（10ms×8＝80ms）（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.419）
  • 低速タイマの設定値（100ms×1＝100ms）、高速タイマの設定値（10.00ms×10＝100ms）（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.422）
  • タイマは 0〜（タイマ時限値×32767）の時間を計測できる（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418）

このツールも同じ考え方で、時間 ÷ 時限 で K を、時限 × K で時間を出しています。同じ K10 でも、時限がデフォルトのままなら種類ごとに時間がこれだけ違います。

種類時限（デフォルト）K10 の時間
低速タイマ（OUT T）100ms100ms×10＝1000ms（1秒）
高速タイマ（OUTH T）10.00ms10.00ms×10＝100ms（0.1秒）
ロングタイマ（OUT LT）0.001ms0.001ms×10＝0.01ms

「K50＝5秒」は、低速タイマの時限が 100ms のときの話です。時限を変えたプロジェクトでは、同じ K でも時間が変わります。

時限ごとの最大の時間

タイマ（T）・積算タイマ（ST）の現在値は 0〜32767 なので、計測できる時間は 0〜（時限×32767）です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418）。ロングタイマは現在値が 0〜4294967295 で、計測範囲は「ロングタイマ時限値〜（タイマ時限値×4294967295）」です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418）。時限の最小・デフォルト・最大で計算すると次のとおりです。

種類時限最大の時間
低速タイマ・低速積算タイマ1ms32.767秒
100ms（デフォルト）3276.7秒（54分36.7秒）
1000ms32767秒（9時間6分7秒）
高速タイマ・高速積算タイマ0.01ms0.32767秒
10.00ms（デフォルト）327.67秒（5分27.67秒）
100ms3276.7秒（54分36.7秒）
ロングタイマ0.001ms（デフォルト）4294.967295秒（1時間11分34.967295秒）
0.01ms42949.67295秒（約11.9時間）
1000ms4294967295秒（約1193046時間）

ロングタイマの時限 0.01ms で約11.9時間まで計測できることは、取説にも書かれています（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416）。

タイマの種類：低速・高速・積算・ロング

iQ-R のタイマには、現在値が16ビットの タイマ（T） と、現在値が32ビットの ロングタイマ（LT） があります。T と LT は別のデバイスで、点数をそれぞれ設定できます。さらに、コイルがOFFしても現在値を保持する 積算タイマ（ST）・ロング積算タイマ（LST） もあります（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416）。

種類命令現在値コイルOFFのとき
低速タイマOUT T16ビット現在値が0になる
高速タイマOUTH T16ビット現在値が0になる
低速積算タイマOUT ST16ビット現在値を保持する
高速積算タイマOUTH ST16ビット現在値を保持する
ロングタイマOUT LT32ビット現在値が0になる
ロング積算タイマOUT LST32ビット現在値を保持する

（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416・p.417／プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.171・p.174）

  • 低速と高速は同じデバイス：命令の書き方で決まります。同じ T0 でも OUT T0 なら低速、OUTH T0 なら高速です。積算タイマも同じで、ロングタイマに低速/高速の区別はありません（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418）
  • タイマは加算式：タイムアップしたとき、現在値と設定値は同じ値になります（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416）
  • 積算タイマのクリア：ST はコイルOFFでも現在値と接点のON/OFFを保持し、再びONすると続きから計測します。現在値のクリアと接点のOFFは RST ST命令で行います（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.417／プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • デフォルトの点数：T＝1K点（R00/R01/R02 は 2K点）、ST＝0点、LT＝1K点（R00/R01/R02 は 0点）、LST＝0点です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.408〜409）。デバイス設定の設定単位は、T・ST が 32点単位、LT・LST が 1点単位です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.410）

ラダーでの書き方は、低速なら OUT T0 K10、高速なら OUTH T0 K10 です。CPU ユニットのユーザーズマニュアルの図では、高速タイマは「H K10」のように設定値に H を付けて表記されています（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418・p.422）。命令の動きやサンプル回路は 【GX Works3】OUT T（タイマ）の使い方｜積算タイマ・ロングタイマ・カウンタ併用まで総まとめ で解説しています。

時限の設定場所とデフォルト

時限は ［CPUパラメータ］⇒［動作関連設定］⇒［タイマ時限設定］ で設定します（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418）。設定できる範囲とデフォルトは次のとおりで、R00〜R120 で共通です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.64）。

種類設定範囲設定単位デフォルト
低速タイマ・低速積算タイマ1〜1000ms1ms100ms
高速タイマ・高速積算タイマ0.01〜100ms0.01ms10.00ms
ロングタイマ・ロング積算タイマ0.001〜1000ms0.001ms0.001ms

（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418・p.64）

プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）では、高速タイマの時限は「0.01〜100.0ms（デフォルト 10.0ms、設定単位 0.01ms）」と書かれています（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.173）。表記の桁が違うだけで、範囲とデフォルトは同じ値です。

他の人が作ったプログラムを引き継いだときは、K値だけを見ず、このパラメータで時限が変えられていないかを確かめてから計算してください。

設定値の範囲と、0 のとき

  • T・ST の設定値：OUT T／OUTH T／OUT ST／OUTH ST の設定値は 0〜32767 で、符号なし BIN16ビットです（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • 32768 以上にしない：取説には、タイマの設定値は 32768 以上にしないよう書かれており、32768 以上で使うと接点がONしない場合があります（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）。このツールでも 32768 以上はエラーにしています
  • 設定値が 0 のとき：OUT T命令の実行時に接点がONします（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）。命令編では、OUT命令の実行時にタイムアップすると書かれています（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • 設定値に使えるもの：定数は10進定数（K）だけです。ワードデバイス（D・W・R など）や U□\G□ でも指定できますが、ワードデバイスのうち T・ST・C は使えません（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • タイムアップ後の変更：タイムアップしたあとで設定値を現在値より大きい値に変えても、タイムアップしたまま動作しません（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）
  • ロングタイマの設定値：OUT LT／OUT LST の設定値は 0〜4294967295 で、符号なし BIN32ビットです。T・ST・C は使えず、定数は K だけです（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.174）

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計測のタイミングと精度

このツールの時間は「時限 × K」の計算値です。実際の PLC では、タイマの処理（コイルのON/OFF・現在値の更新・接点のON/OFF）は タイマのコイル（OUT T命令）を実行したとき に行います（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.418／プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）。現在値は、END命令で計測したスキャンタイムの値を OUT T命令の実行時に加算して更新し、OUT T命令の実行時にコイルがOFFなら更新しません（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.419）。

  • 入力から出力までの応答精度：入力（X）を取り込んでから出力するまでは、最大で「2スキャンタイム＋タイマの時限設定」です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.419）
  • コイルON→接点ONの精度：−（1スキャンタイム＋タイマ時限設定）〜（1スキャンタイム）です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.419）

取説の例では、タイマ時限設定＝10ms、T0 の設定値＝8（80ms）、スキャンタイム＝25ms の条件で、END命令で計測した値が 2, 3, 2, 3… と現在値に加算され、10 のところで接点がONしています（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.419）。この例では、現在値は1スキャンで2〜3ずつ進んでいます。PLC が1スキャンの中で何をどの順番で処理しているかは PLC（シーケンサ）の処理の順番｜スキャンの流れとEND処理・サービス処理をやさしく解説【MELSEC iQ-R】 で解説しています。

設定値 ＜ スキャンタイム＋時限 のとき

「タイマ設定値 ＜ スキャンタイム＋タイマ時限設定」の場合、コイルONのタイミングによっては コイルと接点が同時にONすること があります。この場合はタイマ時限設定を小さくします（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.422）。取説の例は、スキャンタイム 20ms・時限 100ms で低速タイマの K1（100ms×1＝100ms）を使っている場合で、高速タイマの H K10（10.00ms×10＝100ms）に変えています（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.422）。設定値 2・スキャンタイム 110ms・時限 100ms の例も載っています（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.422〜423）。

ツールにスキャンタイムを入れると、低速タイマ・高速タイマについてこの条件に当たるかを判定します。動いている CPU のスキャンタイムを入れている特殊レジスタは 三菱PLCの特殊リレー（SM）・特殊レジスタ（SD）早見表｜SM400・SM402・SM412・SD0・SD520 の意味と使いどころ【iQ-R】 にまとめています。

ロングタイマの精度

ロングタイマは、コイルON→接点ONまでの時間 Tp が （Ts−Tu）≦Tp＜（Ts＋Tu）（Ts＝設定値、Tu＝時限値）です。現在値はシステムカウンタの差分を OUT LT命令の実行時に加算し、このカウンタはスキャンと非同期です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416・p.420）。また、ロングタイマはコイルOFF→ONと同時に接点がONすることはなく、ONするのは次のコイル実行以降です（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416）。

なお、許容瞬停時間以下の瞬停では、演算処理は中断しますがタイマデバイスの計測は続き、出力は保持されます（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.123）。

使用上の注意（要旨）

  • 同じタイマのコイルを1スキャンに複数書かない：それぞれで現在値が更新され、正しく計測できません（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）。同じ OUT T命令を同一スキャンで2回以上実行すると、その回数分現在値を更新します（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • コイルON中に OUT T を飛ばさない：CJ／JMP などで飛ばすと、現在値の更新と接点のON/OFFを行いません。サブルーチンの中のタイマは、コイルON中に毎スキャン1回だけ呼びます（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421／プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.172）
  • タイマを使えないプログラム：初期実行タイプ・定周期実行タイプ・割込みトリガのイベント実行タイプのプログラムと、割込みプログラムではタイマを使用できません。待機タイプ・サブルーチン・FB では、1スキャンに1回 OUT T を実行すれば使えます（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）
  • ロングタイマの使える場所：ロングタイマは初期実行タイプのプログラムでは使えません。LT・LST は割込みプログラムでは使えます（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.416・p.417・p.421）
  • LT・LST は1点4ワード：上位2ワードはシステムが使っていて、書き換えると正しく計測できません（CPUユニット ユーザーズマニュアル p.421）
  • 多段のタイマは後から計測するものから書く：タイマの接点で次のタイマを起動するときは、後で計測するタイマから順にプログラミングします。計測順に書くと、設定値がスキャンタイムより短いときや設定値が1のときに、全タイマが同一スキャンでONします（プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）p.173）

よくある質問（FAQ）

Q1：K50 は何秒になりますか？
A：時限によって変わります。低速タイマ（OUT T）の時限がデフォルトの 100ms なら 100ms×50＝5000ms で5秒、高速タイマ（OUTH T）の時限がデフォルトの 10.00ms なら 10.00ms×50＝500ms で0.5秒です。時限は CPUパラメータの［動作関連設定］⇒［タイマ時限設定］で変えられるので、引き継いだプログラムでは K値だけでなく時限も確認してください。

Q2：設定値に 32768 以上を入れてもよいですか？
A：タイマ（T）・積算タイマ（ST）の設定値の範囲は 0〜32767 です。取説には、タイマの設定値は 32768 以上にしないこと、32768 以上で使うと接点がONしない場合があることが書かれています。この範囲で足りない長い時間は、時限を大きくするか、設定値が 0〜4294967295 のロングタイマ（OUT LT）を使う方法があります。

Q3：時限で割り切れない時間はどう設定しますか？
A：設定値 K は整数なので、設定できる時間は時限の倍数だけです。このツールは割り切れないとき、切り捨てた K と切り上げた K の両方と、それぞれの実際の時間を出します。短めと長めのどちらが許されるかで選んでください。なお、コイルがONしてから接点がONするまでの時間は、スキャンタイムの影響で前後します。

Q4：短い時間のタイマで、コイルと接点が同時にONすることはありますか？
A：あります。取説には、「タイマ設定値 ＜ スキャンタイム＋タイマ時限設定」の場合、コイルONのタイミングによってコイルと接点が同時にONすることがあり、そのときはタイマ時限設定を小さくするよう書かれています。例として、低速タイマの K1（100ms×1＝100ms）を高速タイマの H K10（10.00ms×10＝100ms）に変える形が載っています。このツールではスキャンタイムを入れると、この条件に当たるかを判定します。

まとめ

タイマの時間は、時限を設定値の回数だけ数えた長さです。低速タイマの時限がデフォルトの 100ms なら K50 で5秒ですが、時限を変えていれば同じ K でも時間が変わります。T・ST の設定値は 0〜32767 なので、計測できる時間は時限×32767 までです。短い時間をスキャンタイムに近い長さで数えるときは、コイルと接点が同時にONする条件に当たらないかも確かめてください。迷ったら、種類と時限を選んでツールに時間か K を入れてみてください。

関連記事・関連ツール

参考資料

  • MELSEC iQ-R CPUユニット ユーザーズマニュアル（SH-082487J・三菱電機）
  • MELSEC iQ-R プログラミングマニュアル（命令/汎用FUN/汎用FB編）（三菱電機）

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