JPH083749B2

JPH083749B2 - シーケンスプログラム制御系のモニタ装置

Info

Publication number: JPH083749B2
Application number: JP62266925A
Authority: JP
Inventors: 幸雄宗永
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH01109412A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、シーケンスプログラム制御系のモニタ装置
に関するものであり、さらに詳細には、シーケンスプロ
グラム制御系のプレイバック式モニタ装置に関するもの
である。

先行技術制御すべき設備の動作順序を指定したプログラムにし
たがって、制御の各段階を順次進めてゆくようにしたシ
ーケンスプログラム制御は、機械器具の組立ラインや工
作機械などにおいて、前段階の動作に応じて次段階の動
作を自動的におこなわせるために、広く利用されてい
る。

シーケンスプログラム制御を用いて、各種の制御をお
こなう場合、制御が正常になされているか否かをモニタ
することが必要であり、そのためのモニタ装置として、
いわゆるプレイバック式のモニタ装置が知られている
（特開昭60-238906号公報など）。これは、設備を正常
に動作させた際のシーケンス制御回路の各構成要素の作
動パターン（基本パターン）を、あらかじめ順次記憶さ
せておき、設備の実際の稼動時に、作動パターンが記憶
していたものと一致しているか否かを、順次対応するス
テップ毎に照合し、不一致のときに、異常発生の警報を
発するものである。

発明の解決しようとする問題点しかしながら、このようなプレイバック式のモニタ装
置においては、１つの要素に異常が発生した場合には、
その後のモニタは不可能になってしまうという問題があ
った。すなわち、１つの要素に異常が発生し、その後、
その異常が回復したときには、その要素の変化は、本来
生ずるべきでないステップにおいて生ずるため、正常な
要素が異常と判定されることになったり、また、１つの
要素に異常が発生することにより、マッチングすべき基
本パターンのステップがずれてしまい、正常パターンと
のマッチングが図れなくなり、その後のモニタは不可能
になってしまう。したがって、１つの要素に異常が発生
すると、その後、設備が正常に稼動しているときでも、
作業を中断して、異常箇所を検査する必要が生じ、異常
がモニタ装置の誤動作による場合や異常がただちに回復
した場合など、いたずらに設備の稼動効率を低下させる
ことになるという問題があった。

発明の目的本発明は、ある要素に異常信号が発生しても、モニタ
を続行することのできるシーケンスプログラム制御系の
モニタ装置を提供することを目的とするものである。

発明の構成本発明のかかる目的は、シーケンスプログラム制御系
を構成する各要素の作動状態の変化を検出する作動状態
変化検出手段と、各要素の作動パターンと基本パターン
とを比較し、異常の発生の有無を判定する比較判定手段
と、異常の発生した異常要素を、正常に復帰しないかぎ
り、モニタの対象からはずす比較対象チェック手段と、
前記異常要素の作動状態に変化が生じたステップにおい
ては、他の要素の作動状態が同時に変化しないときは、
つぎのステップの基本パターンを前記比較判定手段に入
力し、他の要素の作動状態が同時に変化するときには、
そのステップの基本パターンを前記比較判定手段に入力
する比較対象抽出手段を設けることによって達成され
る。

本発明において、前記各手段は、物理的に独立した手
段であることを要せず、かかる各機能をモニタ装置が有
し、全体として前記機能が実現できるものであればよ
い。

実施例以下、添付図面に基づき、本発明の実施例について詳
細に説明を加える。

第１図は、本発明の実施例にかかるシーケンスプログ
ラム制御系のモニタ装置により、モニタされる設備の一
例を示す概略図である。

第１図において、ワークＷは、準備ステーション１か
ら、送り手段（SOL1）２により、モータ（Ｍ）３により
駆動されるコンベア４へ送られ、加工ステーション５に
おいて、加工手段（SOL2）６によって、所定の加工を受
け、取り出される。準備ステーション１、コンベア４の
始点と中間点および加工ステーション５には、それぞ
れ、ワークＷを検出するリミットスイッチ（LS1,LS2,LS
3,LS4）７〜10が設けられ、加工手段６には、その後退
端と前進端とを検出するリミットスイッチ（LS5,LS6）1
1,12が設けられている。また、加工ステーション５の近
傍には、安全マット13が敷設されており、作業者が乗る
と、設備停止信号を出力するスイッチ（安全マットＳ）
14が設けられている。

第２図には、第１図に示された設備の制御回路が示さ
れている。

自動運転ボタン15を押すと、リレー手段16a〜16cが作
動し、自動切換スイッチ（自動切換Ｓ）17、安全マット
スイッチ（安全マットＳ）14および停止スイッチ18が作
動しないかぎり、通電が保持される。ワークＷが準備ス
テーション１にあって、コンベア４上および加工ステー
ション５にはなく、加工手段６が後退端にあるとき（LS
1とLS5はオン、LS2〜LS4はオフ）、送り手段（SOL1）２
は、リレー手段19a,19bの作動により、ワークＷをコン
ベア４上に送る。

コンベア４は、ワークＷが、その上にあって、加工ス
テーション５にはないとき（LS2またはLS3はオン、LS4
はオフ）、リレー手段20a,20bの作動により、モータ
（Ｍ）３が作動して、ワークＷを加工ステーション５に
送る。加工手段６は、前進端になく（LS6がオフ）、ワ
ークＷが加工ステーション５にあり（LS4がオン）、後
退用のリレー手段（SOL2R）21cが作動していないとき、
前進用リレー手段（SOL2F）21d、21eの作動によって、
前進して、ワークＷに所定の加工を施し、前進端に来る
と（LS6がオン）、後退端検出用リミットスイッチ（LS
5）がオフで、前進用リレー手段（SOL2F）21fが作動し
ていないとき、後退用リレー手段（SOL2R）21a、21bが
作動して後退する。

この設備のシーケンス制御の基本パターンは、第１表
のようになる。第１表において、０はオフ状態を、１は
オン状態を、それぞれ示している。

第３図は、本発明の実施例にかかるシーケンスプログ
ラム制御系のモニタ装置のブロック図である。

第３図において、シーケンスプログラム制御すべき設
備の各要素の作動状態を入力する作動状態入力部30に入
力された信号に基づいて、作動状態変化検出部31はいず
れかの要素の作動状態に変化があったか否かを検出し、
比較判定部32に出力する。比較対象抽出部33は、第１表
に示される基本パターンがあらかじめ記憶されている基
本パターン記憶部34より、マッチングすべきステップの
パターンを抽出し、比較判定部32に出力する。比較判定
部32は、これを作動状態変化検出部31からの出力との比
較判定をおこなう。すなわち、ワークＷが、準備ステー
ション１にあって、コンベア４上および加工ステーショ
ン５にはない状態で、自動運転ボタン15を押し、送り手
段２が作動した状態（ステップ１）でモニタをスタート
したとき、ワークＷが準備ステーション１より送り出さ
れることによって、リミットスイッチLS1が（１→０）
と変化すると、その変化が作動状態変化検出部31により
検出され、比較判定部32において、そのときの作動パタ
ーンが比較対象抽出部33に記憶された基本パターンのス
テップ２のパターンと比較される。これらの２つのパタ
ーンが一致しているときは、「正常」と判定され、判定
結果出力部35に出力される。つぎに、リミットスイッチ
LS2が（０→１）と変化するとともに、送り手段SOL1が
（１→０）と変化したことを、作動状態変化検出部31が
検出すると、比較判定部32において、ステップS3のパタ
ーンの比較がなされる。

このように、作動パターンが変化するたびに、新たな
ステップのパターンとそのステップに対応する基本パタ
ーンが比較されて、作動パターンが正常か否かが判定さ
れる。そして、たとえば、ステップ４の状態で、リミッ
トスイッチLS3が故障して、オン（１）になると、作動
パターンは、第２表に示されるようになる。

第２表と第１表とを比較すると、ステップ４におい
て、リミットスイッチLS3が、オン（１）になっている
点で、作動パターンは、基本パターンを一致していな
い。したがって、比較判定部32は不一致の出力信号を判
定結果出力部35に出力するが、同時に、異常要素記憶部
36にも出力し、不一致のあった要素、この例では、リミ
ットスイッチLS3に異常があったことを記憶させる。異
常要素記憶部36は、比較判定部32から信号を受けたとき
は、異常のあった要素が何かを示す信号を比較対象抽出
部33および異常要素チェック部37に出力する。

ついで、リミットスイッチLS1がオフからオン（０→
１）になったことを、変化検出部31が検出すると、異常
要素チェック部37に入力され、変化した要素が、異常要
素記憶部36に記憶されたものか否かが判定され、その結
果が、比較判定部32に出力される。比較判定部32は、変
化検出部31が検出した変化のあった要素が、異常要素記
憶部36に記憶されている要素であるときは、比較判定を
おこなわず、異常要素記憶部36に記憶されている要素で
ないときにかぎり、比較判定をおこなう。この際、一
旦、「異常」ありと判定された要素については、「正
常」に復帰しないかぎり、基本パターンと作動パターン
とで、不一致があっても、これを無視し、それ以外の要
素についてのみ、基本パターンとを比較判定をおこな
う。

この例では、変化したのは、リミットスイッチLS1で
あり、それは、異常要素記憶部36に記憶された要素では
ないから、比較判定部32は、そのまま、ステップ５につ
いて、作動パターンと基本パターンの比較をおこない、
判定結果を判定結果出力部35に出力する。この例では、
なんらの異常もないから、「正常」との信号が出力され
る。

さらに、リミットスイッチLS4およびSOL2Fが変化する
が、これらは、やはり、異常要素記憶部36に記憶されて
いる要素ではないから、比較判定部32は、そのステップ
の作動パターンと基本パターンとの比較をおこなうが、
ステップ５に続くステップ６の基本パターンは、異常要
素記憶部36に記憶されている異常のあった要素であるリ
ミットスイッチLS3のみが変化するステップであるの
で、そのまま、作動パターンはステップ６の基本パター
ンと比較するときは、リミットスイッチLS4およびSOL2F
に「異常」ありとの誤判定をすることになる。そこで、
比較がなされるのが、異常要素記憶部36に記憶されてい
る要素のみが変化するステップである場合には、比較対
象抽出部33は、１ステップ進んだステップの基本パター
ンを、比較判定部32に出力する。この例では、ステップ
６に続くステップ７もまた、異常要素記憶部36に記憶さ
れている要素のみが変化するステップであるので、この
基本パターンのステップを進める操作が２回おこなわ
れ、結局、比較対象抽出部33は、２ステップ進んだステ
ップの基本パターンを、比較判定部32に出力する。その
結果、比較判定部32は、ステップ６および７について
は、比較をおこなわず、ステップ８についての比較判定
をおこなうことになる。

つぎに、リミットスイッチLS5がオンからオフ（１→
０）になるとともに、異常のあったリミットスイッチLS
3がなんらかの原因で「正常」に復帰して、オンからオ
フ（１→０）になり、変化検出部31がこれらを検出する
と、検出信号を比較判定部32および異常要素チェック部
37に出力する。ここに、異常要素記憶部36に記憶されて
いる要素以外の要素の作動状態も変化しているから、異
常要素チェック部37は、比較判定実行命令を比較判定部
32に出力し、比較判定部32でステップ９についての判定
がおこなわれる。この際、異常要素記憶部36に記憶され
ているリミットスイッチLS3については、パターン比較
がなされないのは前述のとおりである。しかし、もし、
このステップ９における作動状態の変化が、異常のあっ
たリミットスイッチLS3が「正常」に復帰しただけであ
るときは、それは偶発的な変化であり、そもそも基本パ
ターンの予想するものではないから、つぎのステップの
基本パターンと比較するときは、つぎのステップで変化
すべき要素につき、「正常」であるにもかかわらず、
「異常」の判定がなされることになる。そこで、異常要
素記憶部36に記憶されている要素以外の要素の作動状態
の変化がないときは、異常要素チェック部37は、比較判
定実行命令を比較判定部32に出力せず、ステップ９につ
いての比較判定はおこなわないようにしている。

第４図は、そのモニタ方法を示すフローチャートであ
る。

第４図において、まず、設備を構成する各要素の作動
状態を作動状態入力部30により、モニタ装置に入力し、
いずれかの要素の作動状態に変化があったか否かが、作
動状態変化検出部31により検出される。その結果、いず
れの要素の作動状態にも変化がないときは、作動状態が
変化するまで検出が続けられる。作動状態変化検出部31
により、いずれかの要素の作動状態に変化があったと判
定されたときは、異常要素チェック部37において、その
要素がモニタの開始後、異常と判定された要素でまだ正
常に復帰していない要素（以下、異常要素という。）か
否かが判定される。モニタの開始時には、まだ異常要素
はないから、この判定結果は、イエスであり、ついで、
異常要素チェック部37は、異常要素以外にも作動状態に
変化があった要素があったか否かを判定する。この判定
結果も、モニタの開始時には、イエスとなり、ステップ
が１つ進められる。モニタの開始時は、ステップ０が１
ステップ進められて、ステップ１とされる。つぎに、そ
のステップに対応する基本パターンのステップが、異常
要素のみが変化するステップか否かが、比較対象抽出部
33によって判定される。モニタの開始時には、この判定
結果は、ノーとなり、比較判定部32で、ステップ１の作
動パターンと基本パターン記憶部に記憶された基本パタ
ーンより比較対象抽出部33が抽出し、比較判定部32に入
力されたステップ１の基本パターンとが比較されて、異
常の発生があったか否かが判定される。

この結果、どの要素にも、異常がないと判定されたと
きは、そのまま、つぎの作動状態の変化の検出がなされ
る。

他方、判定の結果、作動パターンと基本パターンとの
不一致があるときは、その不一致のあった要素に異常が
発生したと判定し、その要素を、異常要素として、異常
要素記憶部36に記憶させ、スタートに戻り、再び、作動
状態の変化の検出がなされる。そして、いずれかの要素
の作動状態に変化があったと検出されたときは、その要
素が、異常要素記憶部36に記憶されている異常要素か否
かが判定される。

その判定結果が、イエスであるときには、異常要素が
正常に復帰した可能性があるので、フラグをリセットし
て、その要素を異常要素からはずし、基本パターンとの
マッチングの対象とする。これに対して、判定結果が、
ノーであるときは、そのままにして、つぎに進む。

ついで、異常要素以外にも、作動状態が変化した要素
があったか否かが判定される。この結果、異常要素のみ
が変化した判定されたときは、まだ、つぎのステップに
移行してはいないと考えられるので、スタートに戻り、
再び、作動状態の変化の検出がなされる。他方、異常要
素以外の要素の作動状態も変化したときには、ステップ
が１つ進んだと考えられるので、ステップを１つ進め、
ステップ１からステップ２とする。

つぎに、そのステップ（この場合は、ステップ２）が
基本パターンにおいて、異常要素のみが変化するステッ
プか否かが、比較対象抽出部33により判定される。その
結果がイエスのときは、異常要素につき必ず不一致が生
ずるから、そのステップの基本パターンと比較しても意
味がなく、したがって、さらに基本パターンの１つステ
ップが進められ、ステップ３の基本パターンと作動パタ
ーンが比較されることになる。他方、その判定結果が、
ノーのときは、ステップが進められることなく、ステッ
プ２について、比較判定部32で、基本パターンとのマッ
チングがおこなわれる。

本実施例によれば、異常が発生した要素については、
その後、正常に復帰しないかぎり、モニタの対象からは
ずすとともに、この異常要素の存在を斟酌して、マッチ
ングすべき基本パターンのステップを選択しているか
ら、いらずらに設備の稼動を止めたりすることもなく、
第２、第３の異常を精度よく検出することができ、モニ
タ装置の信頼性を大幅に高めることが可能となる。さら
に、異常が発生した要素がなにかを順次記憶させている
ので、異常発生によって、設備が停止に至った場合に
も、異常が発生した各要素をすべて性格に把握すること
ができ、設備が停止に至った根本原因を究明し、異常な
いし故障の再発を的確に防止することが可能となる。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請
求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能
であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであ
ることはいうまでもない。

たとえば、前記実施例においては、あたかもいくつか
の物理的に独立した手段が、モニタ装置内に設けられる
かのように説明したが、前記各手段は物理的に独立した
手段であることを要せず、たとえば、ソフト的に前記各
機能を実現してもよく、モニタ装置が前記の作用を全体
として果たすことができるものであればよい。

発明の効果本発明によれば、第１の異常の発生後も、シーケンス
プログラム制御のモニタを続行することができるととも
に、第２、第３の異常を精度よく検出することができ、
設備の復旧を容易にし、設備の稼動率を向上させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるシーケンスプログラ
ム制御系のモニタ装置により、モニタされる設備の一例
を示す概略図であり、第２図は、その制御回路を示す図
面である。第３図は、本発明の実施例にかかるシーケン
スプログラム制御系のモニタ装置のブロック図であり、
第４図は、そのモニタ方法を示すフローチャートであ
る。Ｗ……ワーク、１……準備ステーション、２……送り手
段、３……モータ、４……コンベア、５……加工ステー
ション、６……加工手段、７、８、９、10、11、12……
リミットスイッチ、13……安全マット、14……安全マッ
トスイッチ、15……自動運転ボタン、16a、16b、16c…
…リレー手段、17……自動切換スイッチ、18……停止ス
イッチ、19a、19b、20a、20b、21a、21b、21c、21d、21
e、21f……リレー手段、30……作動状態入力部、31……
作動状態変化検出部、32……比較判定部、33……比較対
象抽出部、34……基本パターン記憶部、35……判定結果
出力部、36……異常要素記憶部、37……異常要素チェッ
ク部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シーケンスプログラム制御系を構成する各
要素の作動状態の変化を検出する作動状態変化検出手段
と、各要素の作動パターンと基本パターンとを比較し、
異常の発生の有無を判定する比較判定手段と、異常の発
生した異常要素を、正常に復帰しないかぎり、モニタの
対象からはずす比較対象チェック手段と、前記異常要素
の作動状態に変化が生じたステップにおいては、他の要
素の作動状態が同時に変化しないときは、つぎのステッ
プの基本パターンを前記比較判定手段に入力し、他の要
素の作動状態が同時に変化するときには、そのステップ
の基本パターンを前記比較判定手段に入力する比較対象
抽出手段を備えたことを特徴とするシーケンスプログラ
ム制御系のモニタ装置。