JP2932507B2 - 異常検出装置 - Google Patents

異常検出装置

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JP2932507B2 JP1158049A JP15804989A JP2932507B2 JP 2932507 B2 JP2932507 B2 JP 2932507B2 JP 1158049 A JP1158049 A JP 1158049A JP 15804989 A JP15804989 A JP 15804989A JP 2932507 B2 JP2932507 B2 JP 2932507B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は異常検出装置に関し、詳しくは互いに関連し
て動作する複数の装置から構成されたシステム内の異常
を検出する異常検出装置に関する。
[従来の技術] 従来、互いに関連して動作する複数の装置から構成さ
れたシステムとしては、例えば、プログラマブルコント
ローラなどの主制御装置と、それに従属するロボットコ
ントローラや計測装置等の種々の装置から構成されて動
作するものがある。主制御装置は、それに従属する各装
置への動作・処理指令信号や、各装置からの動作・処理
完了信号の授受を行ないながら、システム全体の動作処
理を司っている。このように、複数の装置から構成され
たシステムにおいて、各装置にはそれぞれ個々の異常を
検出する異常検出部が設けられている。
尚、装置の異常が生じた時刻の前後における動作状態
を監視する装置が、特開昭59−108114号公報に開示され
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このようなシステムにおいて各装置の
異常は、個々の装置内にて検出できるものの、各装置間
に互いに関連を持つ動作タイミング等の異常は、その発
生時においてすぐに検出されるものでなく、各装置の動
作行程に要する時間の超過(いわゆる、サイクルタイム
オーバー)が判断された後に検出されるため、異常検知
までに時間がかかっていた。しかも、異常発生の経緯が
判らないため、異常の原因究明が困難で、最適な対応が
とれないという問題が生じていた。
本発明の異常検出装置は上記課題を解決し、互いに関
連して動作する複数の装置から構成されたシステム内の
異常を迅速に検出し、原因究明を容易にすることを目的
とする。
発明の構成 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明
する。
[課題を解決するための手段] 本発明の異常検出装置は、第1図に例示するように、 装置Aの1つとしてのプログラマブルコントローラと
該プログラマブルコントローラに接続されて動作する他
の装置Aとから構成されるシステムSの異常を検出する
異常検出装置であって、 上記装置A間でやり取りされる動作情報をサンプリン
グ時刻毎に同時に入力し、所定期間に亘る該各々の動作
情報を時系列的に記録保持すると共に、該記録保持した
動作情報を順次新しい動作情報に書き換える動作情報記
録手段M1と、 上記複数の装置A相互間のインタロック条件としての
動作あるいは処理の実行における指令信号と完了信号と
のタイミングを記憶保持する動作タイミング記憶手段M2
と、 上記記録された各々の動作情報を上記動作タイミング
記憶手段に記憶されている上記タイミングと照らし合わ
せて異常を判断する異常判断手段M3と、 上記異常が判断されたときに、上記動作情報記録手段
M1に記録保持された動作情報の書換えを停止する書換え
停止手段M4と、 上記動作情報記録手段M1に記録保持されている動作情
報を出力する動作情報出力手段M5と を備えることを要旨とする。
[作用] 上記構成を有する本発明の異常検出装置は、動作情報
記録手段M1にてシステムSを構成する装置A間でやり取
りされる動作情報を同期して入力し、所定期間に亘るこ
の動作情報を時系列的に記録保持すると共に、その情報
を順次新しい動作情報に書き換える。異常判断手段M3
は、この記録された動作情報を、複数の装置A相互間の
インタロック条件として動作タイミング記憶手段M2に記
憶保持された動作あるいは処理の実行における指令信号
と完了信号とのタイミングと照らし合わせて異常を判断
し、異常が判断されると書換え停止手段M4が、動作情報
記録手段M1に記録保持された動作情報の書換えを停止す
る。一方、動作情報記録手段M1に記録保持されている動
作情報は、動作情報出力手段M5により出力される。
[実施例] 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにする
ために、以下本発明の異常検出装置の好適な実施例につ
いて説明する。
第2図は、一実施例としての異常検出装置の概略構成
図である。異常検出装置は、周知のCPU,RAM,ROM等から
構成され所定の処理を行なう電子制御装置であって、か
かる処理に着目すると、異常検出の対象となるn台の装
置Am(m=1,2,…,n)の動作情報を収集し保存する外部
装置情報処理部1と、外部入力機器Bから正常動作パタ
ーンを入力する入力インタフェース部2と、その正常動
作パターンや種々のデータを保存するメインメモリ部3
と、異常検出の対象となる装置Amの動作情報を正常動作
パターンと参照して異常を検出する異常検出処理部4
と、検出した異常動作情報を外部出力機器Cに出力する
出力インタフェース部5と、これら外部装置情報処理部
1,入力インターフェース部2,メインメモリ部3,異常検出
処理部4,出力インターフェース部5を集中制御するメイ
ンコントロール部6とから構成されている。
異常検出の対象となる装置Amは、互いに動作指令信号
や動作完了信号を授受し、その信号に従って動作する装
置であり、ここでは、装置A1はプログラマブルコントロ
ーラ(PC)とし、装置A2〜Anはプログラマブルコントロ
ーラに接続されて動作するロボットコントローラ,計測
装置等とする。
外部装置情報処理部1は、装置Am間にてやり取りされ
る動作指令信号や動作完了信号(以下、指令・完了信号
という)を入力して記憶するエンドレスメモリ11を備え
る。エンドレスメモリ11は、指令・完了信号をデータと
して一定のサンプリング間隔で時系列的に順次格納し、
格納すべきデータがメモリ容量を越えると、先に格納さ
れた最も古いデータから順次新しいデータに更新するメ
モリである。
メインメモリ部3には、外部入力機器Cから入力イン
タフェース部2を介して、異常を検出する基となる正常
動作パターンが記憶される。この正常動作パターンの一
例を表1に示す。
この正常動作パターンは、各装置Am相互のインタロッ
ク条件を設定したもので、動作処理NO.と、指令信号
名と、完了信号名と、指令信号出力後から完了信号
が出力されるまでの正常時における処理時間と、指令
信号に対し動作処理を行なう装置名と、異常検出時に
作業者や保全者に対して報知するコメントとが設定さ
れる。
次に、異常検出の対象である各装置Amから構成される
システム内にて授受される指令・完了信号について説明
する。
外部装置情報処理部1に入力される指令・完了信号の
変化を第3図のタイミングチャートに示す。各装置Amか
らの信号である指令信号W1,W2,W3と、完了信号R1,R2,R3
とが外部装置情報処理部1に入力される。これらの信号
の情報(以下、動作情報という)は、外部装置情報処理
部1にて、一定の間隔で設定されているサンプリング時
刻(時刻ア〜時刻ス)毎に同時に取り込まれ、エンドレ
スメモリ11に保存される。エンドレスメモリ11は、入力
したデータを時系列的に順次格納し、格納すべきデータ
がメモリ容量を越えると、先に格納された最も古いデー
タから順次新しいデータに更新するので、外部装置情報
処理部1にて取り込まれた動作情報は、時刻アにおける
動作情報、時刻イにおける動作情報、時刻ウにおける動
作情報・・・と、時系列的に順次保存される。この動作
情報が時系列的に保存された状態を表2に示す。尚、こ
の動作情報は、第3図のタイミングーチャートに対応す
るものである。
第3図において、指令信号W1が、時刻イと時刻ウとの
間においてオンされると、その信号に対する装置D1が動
作を開始する。その後、装置D1は動作を完了すると完了
信号R1を出力し(時刻エと時刻オとの間)、その完了信
号R1により、指令信号W1はオフとなる。この指令・完了
信号により、各装置Am間のインタロックがとられてい
る。
次に、異常検出装置が実行する異常検出ルーチンにつ
いて、第4図のフローチャートと共に説明する。
このルーチンが起動されると、まず、各装置Amの各々
の処理時間をカウントする時間管理用タイマ(以下、単
にタイマという)を総てゼロクリアする(ステップ10
0)。次に、一定の間隔で設定されているサンプリング
時刻毎に同時に入力した各装置Amの動作情報をエンドレ
スメモリ11に格納する(ステップ110)。続いて、格納
された動作情報から、各タイマのオン,オフ条件を決定
する指令信号と完了信号との状態を抽出する(ステップ
120)。即ち、指令信号がオンであれば、その指令信号
に対応するタイマはオン条件にあり、完了信号がオンで
あればオフ条件にあるとして、各タイマのオン,オフ条
件を抽出する。そして、そのタイマのオン条件信号がオ
ンであるかを判断し(ステップ130)、「YES」と判断す
ると、そのオン条件信号に対応したタイマをカウントア
ップする(ステップ140)。即ち、指令信号がオンであ
る場合には、その指令信号に対するタイマを1増加させ
る。例えば、第3図のタイミングチャートでは、時刻ウ
において装置D1の指令信号W1がオンしているため、表1
に示した正常動作パターンの処理時間T1に対応するタイ
マのカウンタ値1tを0から1に増加する。ステップ130
の判断において、「NO」と判断すると、ステップ140の
処理をとばし、次のステップ150の処理に移る。
ステップ150では、各タイマのカウント値tnがメイン
メモリ部に保存された正常動作パターンの処理時間Tnを
越えていないかを判断する。tn≦Tnの場合には、各タイ
マのオフ条件信号がオンしているかを判断し(ステップ
160)、オンしている場合には、そのオフ条件信号に対
応したタイマをゼロクリアし(ステップ170)、再びス
テップ110からの処理に戻る。即ち、完了信号の状態を
検出し、完了信号がオンしている場合には、その信号に
対応したタイマをゼロクリアし、再び各装置Amの動作情
報をエンドレスメモリ11に格納する処理に戻る。尚、ス
テップ160の判断において、「NO」と判断した場合に
は、そのままステップ110の処理に戻る。
例えば、第3図のタイミングチャートでは、時刻ウに
おいて装置D1の指令信号W1がオンされたことを検出し
て、カウンタ値t1はカウントアップされるが、時刻オに
おいては完了信号R1がオンされるため、そのタイマはゼ
ロクリアされる。従って、その直前である時刻エにおけ
るカウンタ値t1は最大値をとるが、正常動作パターンの
処理時間T1と比べ小さいため、ステップ150の判断にお
いては、常に「YES」と判断される。一方、装置D2にお
いては、時刻キにおいて指令信号W2がオンされたことを
検出して、カウンタ値t2はカウントアップされるが、正
常動作パターンの処理時間T2内(時刻キ〜時刻シ)に完
了信号R2がオンされないため、その間においてはタイマ
はゼロクリアされない。従って、時刻シを越えると、ス
テップ150の判断は、「NO」となる。
ステップ150の判断において「NO」、即ち、tn>Tnの
場合には、異常と判断し、エンドレスメモリ11の書込を
停止して、その記憶されている動作情報を保存する(ス
テップ180)。更に、異常が検出された動作処理NO.,装
置名,コメント,処理時間を出力インターフェース部5
を介して外部出力機器Cに出力し(ステップ190)、本
ルーチンを一旦終了する。尚、異常検出時にエンドレス
メモリ11に保存された各装置Amの動作情報は、必要によ
りその履歴を外部出力機器Cに出力して各装置Am間の動
作タイミング等を確認することができる。
以上説明した本実施例の異常検出装置は、各装置Amの
動作情報をサンプリング時刻毎に同時に入力し、それら
を時系列的にエンドレスメモリ11に記憶し、正常動作パ
ターンを参照して、システム内の各装置Am間の細かなイ
ンタロック状態を常に監視しているため、異常が瞬時に
検出されると共に、装置名,コメント,異常発生までの
動作情報履歴等が取り出せるという極めて優れた効果を
奏する。従って、システム内に発生した動作不良等は、
異常発生までの各装置Amの動作情報履歴を調べることに
より簡単に原因が究明できる。また、動作情報履歴を利
用して、システムの最適な動作条件を求めることもでき
る。更に、高速に判定をしているため、各装置Amでは検
出されない程度のチャタリングの発生に対しても、タイ
マがカウントアップされていくために異常が検知でき
る。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
うした実施例に何等限定されるものではなく、例えば正
常動作パターンをより複雑化または簡略化した構成であ
ってもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
発明の効果 以上詳述したように、本発明の異常検出装置によれ
ば、システムを構成する複数の装置の動作情報をサンプ
リング時刻毎に同時に入力し、それらを時系列的に記録
し、その動作情報を装置間のインタロック条件としての
動作あるいは処理の実行における指令信号と完了信号と
のタイミングと照らし合わせて、システム内の動作状態
を常に監視しているため、システム内の異常が瞬時に検
出される。また、このとき動作情報の書換えが停止され
るため、異常発生までの動作情報履歴等が取り出せると
いう極めて優れた効果を奏する。従って、システム内に
発生した動作不良等は、異常発生までの動作情報履歴を
調べることにより簡単に原因が究明できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成を例示するブロック図、第
2図は本発明の一実施例である異常検出装置の概略構成
図、第3図は指令信号,完了信号の変化を表すタイミン
グチャート、第4図は異常検出ルーチンを示すフローチ
ャートである。 1……外部装置情報処理部 2……入力インターフェース部 3……メインメモリ部 4……異常検出処理部 5……出力インターフェース部 6……メインコントロール部 11……エンドレスメモリ部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−89211(JP,A) 特開 昭55−3049(JP,A) 実開 昭53−50390(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G08B 23/00 - 31/00 G05B 23/02 302 G05B 23/02 301

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】装置の1つとしてのプログラマブルコント
    ローラと該プログラマブルコントローラに接続されて動
    作する他の装置とから構成されるシステムの異常を検出
    する異常検出装置であって、 上記装置間でやり取りされる動作情報をサンプリング時
    刻毎に同時に入力し、所定期間に亘る該各々の動作情報
    を時系列的に記録保持すると共に、該記録保持した動作
    情報を順次新しい動作情報に書き換える動作情報記録手
    段と、 上記複数の装置相互間のインタロック条件としての動作
    あるいは処理の実行における指令信号と完了信号とのタ
    イミングを記憶保持する動作タイミング記憶手段と、 上記記録された各々の動作情報を上記動作タイミング記
    憶手段に記憶されている上記タイミングと照らし合わせ
    て異常を判断する異常判断手段と、 上記異常が判断されたときに、上記動作情報記録手段に
    記録保持された動作情報の書換えを停止する書換え停止
    手段と、 上記動作情報記録手段に記録保持されている動作情報を
    出力する動作情報出力手段と を備えてなる異常検出装置。
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