JPH03204096A - 故障検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えは生産工場などにおいて使用されている
生産機械及びその生産機械に生産データを供給する伝送
ラインの故障発生を確実に検知する故障検知装置に関す
る。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）最近で
は、生産設備の稼動率の向上及び信頼性の向上を図るた
めに、生産設備の構成部品であるリミットスイッチ、ソ
レノイド、モータ等の異常発生を常時監視しながら生産
設備を稼動させている。このような生産設備の故障検知
機能を備えた駆動制御装置と駆動装置との接続関係は第
６図に示す通りである。

図に示す駆動制御装置１０は、制御装置１１と正常（異
常）信号受信回路１２とを有している。

また、この駆動制御装置１０に接続される駆動装置２Ｏ
Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ，・・・・・・は、制御装置２ＩＡ
、２１Ｂ、２１Ｃ，・・・・・・と正常（異常）信号発
生回路２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，・・・・・・とをそれ
ぞれＨしている。制御装置１１はこの駆動制御装置１０
に接続されている各種の駆動装置２ＯＡ。

２０Ｂ、　　２０．Ｃ，・・・・・・に制御データを出
力するものであり、また、正常（異常）信号受信回路１
２は各種の正常（異常）信号発生回路２２Ａ、２２Ｂ、
２２Ｃ，・・・・・・から出力される正常（異常）信号
を入力し、駆動制御装置の故障発生の有無を制御装置１
１に報知するものである。制御装置２１Ａ、　２１　Ｂ
、　　２１　Ｃ，−・−・−・ハ、駆動装置２ＯＡ。

２０Ｂ、２０Ｃ，・・・・・・に接続されているソレノ
イド、モータ等の被駆動体の動作を制御するものである
。正常（異常）信号発生回路２２Ａ、２２Ｂ。

２２Ｃ，−、−、、は、駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ、２０
Ｃ２・・・・・・のそれぞれに接続されている被駆動体
の正常あるいは異常を判断し、その判断結果を正常（異
常）信号受信回路１２に出力する。

制御装置１１は制御装置２１Ａ、２１Ｂ、２ＩＣ９・・
・・・・のそれぞれに駆動制御信号伝送ライン３０Ａ、
３０Ｂ、３０Ｃ，・・曲・を介して接続され、また、正
常（異常）信号受信回路１２は正常（異常）信号発生回
路２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，・・・・・・のそれぞれに
正常（異常）信号伝送ライン３５Ａ。

３５Ｂ、３５Ｃ，・・・・・・を介して接続されている
。

このような故障検知機能を備えた従来の駆動制御装置１
０と駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ。

・・・・・・との接続は、駆動制御信号伝送ライン３０
Ａ。

３０Ｂ、３０Ｃ，・・・・・・及び正常（異常）信号伝
送ライン３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ，・・・・・・の２本
の伝送ラインを介して行われているために、正常（異常
）信号伝送ライン３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ，・・・・・
・の内のいずれかに断線などの故障が生じてしまうと被
駆動体の故障検知を行なえなくなってしまうという問題
がある。

さらに具体的には、正常（異常）信号発生回路が被駆動
体の故障を検知した場合に故障発生の信号を出力するよ
うに構成されているものであるときには、上記のように
断線してしまうと、被駆動体の故障発生を正常（異常）
信号発生回路が検知してもその検知情報が正常（異常）
信号受信回路に伝送されないために制御装置は正常通り
の制御を行なってしまうことになる。つまり、被駆動体
か異常であるにもかかわらずに正常と判断されてしまう
ことになる。また、正常（異常）信号発生回路が被駆動
体の正常動作を条件として正常信号を出力するように構
成されているものであるときには、上記のように断線し
てしまうと、正常信号が正常（異常）信号受信回路に伝
送されないために制御装置は異常発生時の制御を行なっ
てしまうことになる。つまり、被駆動体が正常であるに
もかかわらずに異常と判断されてしまうことになる。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みて成されたもの
であり、駆動制御装置と駆動装置とを双方向多重化伝送
手段で接続し、被駆動体の正常可否を検知するための正
常応答信号が重畳された駆動制御信号を１本の伝送ライ
ンで伝送させることによって被駆動体及その伝送ライン
の故障検知を確実に行なえるようにした故障検知装置の
提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明は、正常応答信号が重
畳された駆動制御信号を双方向多重化伝送手段に出力す
る駆動制御手段と、前記双方向多重化伝送手段を介して
伝送された前記駆動制御信号に基づいて被駆動体を作動
させる駆動手段と、前記被駆動体の動作が正常であるか
否かを判断し、正常であると判断された場合に正常応答
信号を前記双方向多重化伝送手段に出力する正常応答信
号出力手段と、前記双方向多重化伝送手段を介して伝送
された正常応答信号に基づいて前記被駆動体及び前記双
方向多重化伝送手段の故障発生の有無を判断し、当該判
断結果を前記駆動制御手段に出力する正常応答信号検知
手段とを有することを特徴とするものである。

（作用） このような構成を有する本発明の故障検知装置は次のよ
うに作用する。

駆動制御手段は、正常応答信号が重畳された駆動制御信
号を双方向多重化伝送手段を介して駆動手段に出力する
。この駆動制御信号を入力した駆動手段は、この駆動制
御信号に基づいて被駆動体を作動させる。一方、正常応
答信号出力手段は、この被駆動体が正常に動作している
か否かを判断し、正常であると判断された場合に正常応
答信号を前記双方向多重化伝送手段に出力する。正常応
答信号検知手段は、双方向多重化伝送手段を介して伝送
された正常応答信号に基づいて前記被駆動体及び前記双
方向多重化伝送手段の故障発生の有無を判断し、当該判
断結果を前記駆動制御手段に出力する。

したがって、駆動制御装置は、被駆動体が正常に動作し
ていない場合及び双方向多重化伝送手段に断線などの故
障が生じた場合には、その故障の発生を確実に検出する
ことができることになる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の故障検知装置の概略の構成図である
。

駆動制御装置１０には、制御装置１１．双方向多重化回
路１５及び正常応答信号検知回路１６が設けられている
。駆動制御手段である制御装置１１は、正常応答信号を
重畳した駆動制御信号を出力する。双方向多重化回路１
５は、後述する各駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ，・
・・・・・から出力される正常応答信号を正常応答信号
検知回路１６に出力するとともに制御装置１１から出力
された駆動制御信号を双方向多重化伝送ライン４０を介
して各駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ，・・・・・・
に出力する。正常応答信号検知手段である正常応答信号
検知回路１６は、各駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ。

２０Ｃ１・・・・・・から出力される正常応答信号を検
知して、いずれかの駆動装置の異常の発生を制御装置１
１に報知する。

また、各駆動装置２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ，・・・・・
・のそれぞれには駆動手段である制御装置２１Ａ。

２１Ｂ、２１Ｃ，・・・・・・、双方向多重化回路２５
Ａ。

２５Ｂ、２５Ｃ，・・・・・・及び正常応答信シシ゛発
生回路２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ，・・・・・・がそれぞ
れ設けられている。制御装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ，
・・・・・・は、双方向多重化伝送ライン４０を介して
駆動制御装置１０から出力される駆動制御信号を人力し
、この駆動制御信号に基づいてそれぞれの駆動装置に接
続されているソレノイド、モータ等の被駆動体の動作を
制御する。双方向多重化回路２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ，
・・・・・・は、制御装置２１Ａ。

２１Ｂ、２１Ｃ，・・・・・・、及び正常応答信号出力
手段である正常応答信号発生回路２６Ａ、２６Ｂ。

２６Ｃ２・・・・・・に双方向多重化伝送ライン４ｏを
介して伝送される駆動制御信号を出力するとともに、正
常応答信号発生回路２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ。

・・・・・・から出力される正常応答信号を双方向多重
化伝送ライン４０を介して双方向多重化回路１５に出力
する。尚、双方向多重化回路１５、双方向多重化回路２
５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ，・・団・及び双方向多重化伝送
ライン４０によって双方向多重化伝送手段を構成してい
る。

以上のように構成された本発明の概略の動作は以下の通
りである。

まず、正常応答信号が重畳された駆動制御信号がｍ制御
装置１１から双方向多重化回路１５．双方向多重化伝送
ライン４０及び双方向多重化回路２５Ａ、２５Ｂ、２５
Ｃ，・・・・・・を介してそれぞれの制御装置２１Ａ、
２１Ｂ、２１Ｃ，・・・・・・に出力される。この駆動
制御信号には作動させるべき制御装置の指定をする信号
が含まれており、この指定された制御装置のみが作動し
て被駆動体を作動させるようになっている。例えば、制
御装置１１から出力された駆動制御信号が制御装置２１
Ａを指定するものであったときには、制御装置２１Ａの
みがこの駆動制御信号によって作動する。この作動中に
、正常応答信号発生回路２６Ａは制御装置２１Ａを介し
て被駆動体の作動状態を監視し、正常であれば双方向多
重化回路２５Ａに正常応答信号を出力する。この正常応
答信号は、双方向多重化伝送ライン４０及び双方向多重
化回路１５を介して正常応答信号検知回路１６に出力さ
れ、正常応答信号検知回路１６はこの正常応答信号に基
づいて制御装置１１に被駆動体の正常可否を報知する。

一方、被駆動体の動作が異常であったり双方向多重化伝
送ライン４０に故障が生じた場合には、正常応答信号検
知回路１６には正常応答信号か伝送されてこないために
、正常応答信号検知回路１６は制御装置１１に異常の発
生を報知する。したかって、駆動制御装置１０に接続さ
れている制御装置及びそれを接続する双方向多重化伝送
ラインに生しる故障を確実に検知できることになる。こ
のような確実な故障検知か行われるようになるのは、単
一の信号伝達ラインとして双方向多重化伝送手段を用い
ているからに他ならない。

第２図は、双方向多重化回路１５．正常応答信号検知回
路１６．双方向多重化回路２５Ａ及び正常応答信号発生
回路２６Ａの具体的な回路図である。

図中、シリアル伝送用電源５０は、駆動制御信号の伝送
のために２４Ｖの直流電圧を供給する。

パラレル／シリアル変換回路５１はパラレルデータをシ
リアルデータに変換するものであり、シリアル／パラレ
ル変換回路５２はシリアルデータをパラレルデータに変
換するものである。正常応答信号入力部５３は、双方向
多重化回路から出力された正常応答信号を入力し、その
正常応答信号をシリアルなデータとして出力するもので
ある。駆動制御信号出力部５４は、制御装置１１から出
力される駆動制御信号を人力し、制御装置２５Ａに被駆
動体を作動させるための駆動制御信号を出力する一方、
その内部で駆動制御信号の反転照合を行なって、全てが
不一致となっていればアンド素子５５に信号を出力する
。アドレス設定部５６はその制御装置のアドレスを設定
するためのものであり、コンパレータ５７はこの設定さ
れたアドレスを含む駆動制御信号を判別するために用い
られる。

第３図は、第２図に示した回路の代表的な部分から出力
される信号の波形を示す図である。

制御装置１１から駆動制御信号が出力されると、この駆
動制御信号はパラレル／シリアル変換回路５１によって
シリアルなデータに変換され、トランジスタ５８をスイ
ッチング動作させる。この結果、第３図に示すようなＳ
Ｏ倍信号双方向多重化伝送ライン４０を介して駆動制御
信号出力部５４に出力される。このＳＯ信可はシリアル
に変換された駆動制御信号−と同一の信号である。そし
て、この駆動制御信号か当該駆動装置を対象としたもの
かどうかをコンパレータ５７の比較によって判断し、当
該駆動装置を対象としたものであると判断したときには
、制御装置２５Ａにその駆動制御信号を出力し、接続さ
れている被駆動体を作動させる。

正常応答信号発生回路２６Ａはこの被駆動体の動作が正
常であるかどうかを判断し、正常であると判断した場合
には正常信号をアンド素子５５に向けて出力する。また
、駆動制御信号出力部５４は、人力した駆動制御信号を
反転照合し、その照合の結果、全てが不一致となってい
れば遅延回路５９を介してアンド素子５５に信号を出力
する。また、駆動制御信号出力部５４は入力したＳＯ倍
信号基づいてクロック信号をアンド素子５５に出力する
。

尚、駆動制御信号はこのクロック信号に同期して制御装
置２５Ａに出力されることになる。アンド素子５５から
は正常信号と反転照合において出力される信号との両信
号が出力されていることを条件として第３図に示すよう
なタロツク信号に同期した正常応答信号か出力される。

この正常応答信号は双方向多重化伝送ライン４０を介し
て正常応答信号入力部５３に出力される。この正常応答
信号はシリアル／パラレル変換回路５２によってパラレ
ルな信号に変化され、正常応答信号検知回路１６に出力
される。この正常応答信号検知回路１６での正常応答信
号の検知結果は制御装置１１に出力される。つまり、駆
動制御信号を送った駆動装置及びその双方向多重化伝送
ラインが正常であるかどうかを制御装置１１に報知する
ことになる。

第４図は、正常応答信号発生回路の動作をフローチャー
トで表したものであり、また、第５図は、正常応答信号
検知回路の動作をフローチャートで表したものである。

正常応答信号発生回路は、制御装置からの信号を人力し
、被駆動体が正常に作動しているかどうかを判断する（
ステップ１．２）。次に・この判断の結果、正常である
と判断されたときには駆動制御信号を人力し、今度はこ
の駆動制御信号か正常であるかどうかか判断される（ス
テ・ノブ３．４）。そして、この判断の結果、正常であ
ると判断されたときには正常応答信号を出力することに
なる。

一方、ステップ２またはステップ３の判断の結果、異常
であると判断されたときには正常応答信号は出力しない
（ステップ５）。

また、正常応答信号検知回路は、まず、正常応答信号が
あるかどうかの判断をし、正常応答信号がなければその
正常応答信号の発生元を検出するためのカウンタ（アド
レスを検知する）をリセ・ノドする。そして、駆動装置
応答フラグがオンになっているかどうかの判断がされる
が、当然オンにはなっていないので正常応答信号が入力
されるまではここまでの処理が繰り返される（ステップ
１０．１１．１２）。そして、以上の処理が繰り返され
ている間に正常応答信号が入力されると、カウント値が
設定値よりも大きいか否かの判断がされ、設定値に達す
るまでカウント値がインクリメントされる（ステップ１
０．１３．１４．１２）。

以上の処理を繰り返し、カウント値が所定値以上になっ
たら、駆動装置応答フラグをオンし、正常応答信号があ
るかが再び判断される（ステップ１３．１５，１２．１
６）。そして、正常応答信号があれば応答異常カウント
値をリセットする（ステップ１７）。一方、正常応答信
号がなければ、応答異常カウント値をインクリメントし
、そのカウント値が設定値以上になったら異常検知の判
断をする（ステップ１９．２０）。

正常応答信号発生回路及び正常応答信号検知回路の動作
は以上の通りである。

このように、双方向多重化回路を用いて駆動装置を制御
するようにすると、従来と同一の配線数で故障検知のた
めの信号を伝送することができ、既設の設備に対しては
新たな配線を行なうことなく故障検知の信号を送ること
が可能となり、ラインを長時間比めることなく故障検知
の機能を付加することが可能となり、さらに、メイテナ
ンスの費用も従来に比較して低減することも可能となる
。

尚、本実施例においては、双方向多重化回路として第２
図に示すような回路を例示したが、これに限られること
はなく、公知のあらゆる多重化回路か適用可能であるの
はもちろんである。

（発明の効果） 以上の説明により明らかなように、本発明では、正常応
答信号を駆動制御信号をも伝送させる双方向多重化伝送
手段を介して正常応答信号検知手段に伝送するようにし
たので、駆動手段及び双方向多重化伝送手段の故障発生
を確実に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の故障検知装置の概略の構成図、 第２図は、第１図に示した双方向多重化回路。 正常応答信号検知回路、双方向多重化回路及び正常応答
信号発生回路の具体的な回路図、第３図は、第２図に示
した回路における代表的な部分から出力される信号の波
形図、 第４図は、第１図に示した正常応答信号発生回路の動作
フローチャート、 第５図は、第１図に示した正常応答信号検知回路の動作
フローチャート、 第６図は、従来の故障検知装置の概略の構成図である。 １１・・・制御装置（駆動制御手段）、１５、２５Ａ、
２５Ｂ、２５Ｃ，・・・、・・・・・・双方向多重化回
路（双方向多重化伝送手段）、 １６・・・正常応答信号検知回路 （正常応答信号検知手段）、 ２１Ａ、　２１Ｂ、　２１Ｃ，・・・、・・・・・・制
御装置（駆動手段）、２６Ａ、　２６Ｂ　２６Ｃ，・・
・１・・・・・・正常応答信号発生回路（正常応答信号
出力手段）、 ４０・・・双方向多重化伝送ライン （双方向多重化伝送手段）、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　正常応答信号が重畳された駆動制御信号を双方向多重
   化伝送手段に出力する駆動制御手段と、前記双方向多重
   化伝送手段を介して伝送された前記駆動制御信号に基づ
   いて被駆動体を作動させる駆動手段と、 前記被駆動体の動作が正常であるか否かを判断し、正常
   であると判断された場合に正常応答信号を前記双方向多
   重化伝送手段に出力する正常応答信号出力手段と、 前記双方向多重化伝送手段を介して伝送された正常応答
   信号に基づいて前記被駆動体及び前記双方向多重化伝送
   手段の故障発生の有無を判断し、当該判断結果を前記駆
   動制御手段に出力する正常応答信号検知手段とを有する
   ことを特徴とする故障検知装置。