JPH09179607A - ワーク加工用機械の故障診断表示装置及び表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障原因究明時間を短縮して機械稼働率を向
上させることが可能なワーク加工用機械の故障診断表示
装置及び表示方法を提供する。 【解決手段】 シーケンスラダー回路内の異常検出リレ
ーによって故障を検出し、故障を検出した異常検出リレ
ーの作動状態を表すデータを外部に送信するＰＬＣ１０
と、ＰＬＣ１０から受信したこの異常検出リレーの作動
状態を表すデータに基づいて故障発生したか否かを判定
し、故障発生したときは、上記異常検出リレーに対応す
る故障メッセージ表示を行なうと共に、上記異常検出リ
レーの機器番号に対応する故障の詳細内容として、上記
異常検出リレーに係わるシーケンスラダー回路、故障原
因、故障原因究明の手順、停止範囲、故障検出方法、及
び関連のあるセンサやアクチュエータの詳細配置図の各
内容の内、少なくとも一つの内容を選択的に表示可能と
し、かつ、これらの表示を同一画面上に行なう故障モニ
タ装置３０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク加工用機
械、特にはプレス機械の故障診断表示装置及び表示方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレス機械のようなワーク加工用機械に
おいては、多数のアクチュエータやセンサ等を使用して
機械の稼働を制御しており、これらの信号を制御装置に
入力して各加工工程のシーケンス制御を行っている。ワ
ーク加工用機械の一例としてプレス機械は、例えば図７
のような外観図によって表される。プレス機械１の各部
には、各種のアクチュエータ３ａ〜３ｃやセンサ４ａ〜
４ｄ等が配設されている。なお、同図においてアクチュ
エータ及びセンサ等は模式的に表されており、図示され
ている数は実際の装着個数の一部である。これらのアク
チュエータを作動させるための操作スイッチや、アクチ
ュエータ及びセンサの作動状態等を示すランプ表示がプ
レス機械１の所定位置に設けられた操作パネル２内に配
設されており、作業者がワークや周辺機器等を監視しな
がら操作し易くなっている。また、操作パネル２内には
モニタ表示器５が設けられており、操作上の各種のメッ
セージや機械の稼働状態等を表示できるようになってい
る。

【０００３】プレス機械１の稼働の安全性を確保するた
めに、シーケンス制御回路の主要部分は一般的に有接点
回路を構成しており、この有接点回路に基づいて全体の
シーケンス制御を行なう形でシーケンサ等のプログラマ
ブルロジックコントローラ（以後、ＰＬＣと呼ぶ）が制
御装置として使用されていることが多い。図８は、この
ＰＬＣを使用した制御装置の構成を表している。ＰＬＣ
１０は、電源を供給する電源ユニット、各種の演算処理
やシーケンス制御処理を行なうＣＰＵユニット、外部と
のオン／オフ信号の入出力インターフェース部のディジ
タル入出力ユニット、そしてＲＳ２３２ＣやＲＳ４２２
等のシリアル通信インターフェース部の通信ユニット等
の仕様に応じた各種ユニットを有する一般的なＰＬＣで
ある。また、プレス機械１が中型又は大型機種になった
り、搬入装置及び搬出装置等の周辺機器が多くなると、
入出力点数が多くなりＰＬＣ１０の必要な装着ユニット
が多くなるので、拡張のためのリモートＩ／Ｏユニット
１０ａ、１０ｂ等が使用されることが多い。そして、デ
ィジタル入出力ユニットにはシーケンス制御のためにリ
レーやスイッチ等の有接点機器、ランプ表示、センサ及
びアクチュエータ等が接続され、また通信ユニットには
モニタ表示器５等が接続されている。

【０００４】また、ＰＬＣ１０は、制御システムの故障
診断のために、スイッチ、リレー及び各種異常検出セン
サ（例えば、温度センサ、圧力センサ、リミットスイッ
チ）等の出力信号を組み合わせて各種の故障検出用のシ
ーケンスラダー回路を構成している。故障が発生したと
きは、このシーケンスラダー回路内の所定の異常検出リ
レーが作動し、この作動状態データをＰＬＣ１０内の所
定の記憶エリアに書き込むように構成してある。そし
て、通常は故障検出項目が多いので、実際の故障発生時
の故障原因究明の時間を短縮するために、上記故障発生
時にモニタ表示器５に異常検出リレーに対応する故障メ
ッセージと異常検出リレー番号を表示し、作業者の原因
究明作業を支援するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような故障メッセージと異常検出リレー番号の表示のみ
では原因究明できない場合が多い。このときは、作業者
は上記の表示された内容に基づいて、シーケンスラダー
回路中の異常検出リレーに係わる具体的な回路を詳細に
見て原因究明する必要がある。このために、作業者はＰ
ＬＣ１０に通常プログラマと呼ばれるシーケンス回路モ
ニタ装置（以後、プログラマと言う。）２０を接続して
これを操作し、上記故障に対応した異常検出リレーの周
辺回路を検索する。そして、検索したラダー回路をプロ
グラマ２０に表示させ、このラダー回路を見ながら究明
を行っている。このように、プログラマ２０の接続及び
異常検出リレー周辺回路の検索時間などのために原因究
明までに多大な時間がかかってしまい、ワーク加工用機
械の稼働率が低下するという問題が生じている。

【０００６】また、上記異常検出リレーの周辺回路を実
際に調査するに当たっては、該当するリレー、センサ及
びアクチュエータ等がどこに配置されているのかを図面
やマニュアル等で確認しなければならない。さらに、プ
ログラマ２０に表示されたラダー回路のみでは真の故障
原因の特定が困難なことも多く、原因究明の時間がかか
る一因となっている。例えば、異常検出リレー番号に対
応する故障の原因が、故障検出リレー自身の故障、故障
検出リレーが故障を検出するための他のリレーやセンサ
等の作動条件、あるいは配線の断線や電源電圧の低下等
の異常条件など、様々な要因に関係している。よって、
原因究明を短時間に確実に実施できるような故障診断の
支援装置が強く要望されている。

【０００７】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、故障原因究明時間を短縮して機械稼働率
を向上させることが可能なワーク加工用機械の故障診断
表示装置及び表示方法を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記目的
を解決するために、請求項１に記載の発明は、シーケン
サ１０と、センサ、アクチュエータ及び有接点機器とを
組み合わせて配線したシーケンスラダー回路によって制
御されるワーク加工用機械１に設けられ、前記シーケン
スラダー回路内で検出された故障を表示するワーク加工
用機械１の故障診断表示装置において、前記シーケンス
ラダー回路内の異常検出リレーによって故障を検出し、
故障を検出した異常検出リレーの作動状態を表すデータ
を外部に送信するＰＬＣ１０と、ＰＬＣ１０から受信し
たこの異常検出リレーの作動状態を表すデータに基づい
て故障発生したか否かを判定し、故障発生したときは、
上記異常検出リレーに対応する故障メッセージ表示を行
なうと共に、上記異常検出リレーの機器番号に対応する
故障の詳細内容として、上記異常検出リレーに係わるシ
ーケンスラダー回路、故障原因、故障原因究明の手順、
停止範囲、故障検出方法、及び関連のあるセンサやアク
チュエータの詳細配置図の各内容の内、少なくとも一つ
の内容を選択的に表示可能とし、かつ、これらの表示を
同一画面上に行なう故障モニタ装置３０とを備えた構成
としている。

【０００９】請求項１に記載の発明によると、故障が発
生したときにシーケンサ内のシーケンスラダー回路の異
常検出リレーが作動し、この異常検出リレーの作動状態
を表すデータがシーケンサから故障モニタ装置に送信さ
れる。故障モニタ装置は受信したデータに基づいて故障
が発生したかを判断し、故障発生したときは、作動した
上記異常検出リレーに対応する故障メッセージを表示す
る。と同時に、上記異常検出リレーに対応する故障の詳
細内容として、上記異常検出リレーに係わるシーケンス
ラダー回路、故障原因、故障原因究明の手順、停止範
囲、故障検出方法、及び関連のあるセンサやアクチュエ
ータの詳細配置図の内の少なくとも一項目を作業者が選
択したら、この表示を前記故障メッセージ表示と同一画
面上に行なう。よって、故障メッセージのみでは原因究
明が困難な場合でも、シーケンスラダー回路やその他の
詳細情報を見ながら原因究明ができる。この結果、原因
究明時間を短縮でき、機械の稼働率を向上できる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、上記ワーク加工
用機械１の故障診断表示装置において、前記故障モニタ
装置３０が、少なくとも故障メッセージ表示及びシーケ
ンスラダー回路表示を同時に同一画面上に行なうことを
可能としている。

【００１１】請求項２に記載の発明によると、故障メッ
セージ表示及びシーケンスラダー回路表示を同時に同一
画面上に行なえる。よって、作業者は両表示内容を対応
させて確認しながら原因究明ができる。この結果、原因
究明がさらに容易となり、究明時間を短縮可能となる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、ワーク加工用機
械１の故障診断表示装置の表示方法において、 1)異常検出用のシーケンスラダー回路により故障原因に
対応する異常検出リレーを作動させ、 2)作動した異常検出リレーに対応する故障メッセージ表
示を行なうと共に、 3)作動した異常検出リレーに対応するシーケンスラダー
回路、故障原因、故障原因究明の手順、停止範囲、故障
検出方法、及び関連のあるセンサやアクチュエータの詳
細配置図の内の少なくとも一項目を選択的に表示可能と
する方法としている。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、故障が発
生したときにシーケンサ内の故障検出用のシーケンスラ
ダー回路によって故障原因に対応する異常検出リレーが
作動し、作動したこの異常検出リレーに対応する故障メ
ッセージが表示される。と同時に、上記異常検出リレー
に対応するシーケンスラダー回路、故障原因、故障原因
究明の手順、停止範囲、故障検出方法、及び関連のある
センサやアクチュエータの詳細配置図の内の少なくとも
一項目を作業者が選択したら、この表示を前記故障メッ
セージ表示と同一画面上に行なう。よって、故障メッセ
ージのみでは原因究明が困難な場合でも、シーケンスラ
ダー回路やその他の詳細情報を見ながら原因究明ができ
る。この結果、原因究明時間を短縮でき、機械の稼働率
を向上できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、図１〜図６を参照しなが
ら発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明
に係わるワーク加工用機械の故障診断表示装置の構成を
表している。ＰＬＣ１０、１０ａ、１０ｂは図８の従来
技術で説明したものと同じＰＬＣで構成したワーク加工
用機械用のシーケンス制御装置である。ＰＬＣ１０に
は、例えばＲＳ２３２Ｃによってデータ通信を行ってい
る故障モニタ装置３０を接続している。故障モニタ装置
３０はマイクロコンピュータ等のコンピュータ（以後、
ＣＰＵと呼ぶ）を主体にして構成されたコンピュータシ
ステムであって、一般的なパソコンで構成してもよく、
ＣＲＴや液晶表示器等によるグラフィック表示が可能な
表示器３１と、キーボード３２と、カーソル操作を行な
うためのマウス３３とを備えている。なお、上記データ
通信はＲＳ２３２Ｃに限定されず、ＲＳ４２２、イーサ
ネット等の他のデータ通信方法によっても実現可能であ
る。

【００１５】上記データ通信によって、ＰＬＣ１０内の
故障診断回路に係わるセンサ、アクチュエータ、及び故
障検出リレー等の作動状態（オン、オフ状態）を表すデ
ータが、ＰＬＣ１０から故障モニタ装置３０に所定の周
期でサイクリック送信されている。故障モニタ装置３０
のＣＰＵは、この受信した作動状態を表すデータを上記
各センサ、アクチュエータ、故障検出リレーに対応した
所定の記憶エリアにサイクリックに書き込む。そして、
故障モニタ装置３０のＣＰＵは、所定周期で上記記憶エ
リアの作動状態データをチェックし、異常検出リレーが
作動したかどうかを判断する。異常検出リレーが作動し
たときに故障発生と判断し、この異常検出リレーに対応
する故障の原因究明を行なうための情報を表示器３１に
表示する。なお、異常検出リレーが作動したときにのみ
異常検出リレー番号をＰＬＣ１０から故障モニタ装置３
０に上記データ通信によって送信し、故障モニタ装置３
０はこの異常検出リレー番号を受信したときに故障発生
と判断してもよい。

【００１６】図２は、故障発生時に故障モニタ装置３０
の表示器３１に表示される内容の例を示している。画面
上部３１ａには稼働システム全体の装置配置図が表示さ
れ、この装置配置図の下方の画面中央部３１ｂには装置
配置図に表示された各装置に付与された番号に対応して
装置名が表示されている。また、画面下部左側３１ｃに
は故障発生時の故障メッセージ及びこれに関係する異常
検出リレー番号（以後、機器番号と言う）が表示される
ようになっている。そして、画面下部右側３１ｄには故
障診断を行なうための詳細情報を表示器３１に表示させ
るための選択スイッチが表示されている。

【００１７】本発明においては、故障診断を行なうため
の詳細情報として次のような内容を表示し、作業者が故
障原因究明し易いようにしている。すなわち、表示した
機器番号のリレーの周辺ラダー回路図、故障メッセージ
の意味する原因、処置方法（故障原因究明の手順）、停
止範囲（故障発生に伴う各装置の停止範囲及び現象）、
具体的な故障検出方法、及び故障要因となる可能性のあ
る各センサやアクチュエータ等の詳細配置図等を選択的
に表示できるようになっている。

【００１８】図３は、図２の表示画面の時に、故障に係
わる機器番号のリレー周辺のラダー回路図をウィンドウ
表示させた例を示している。また図４は、上記の原因、
処置方法、停止範囲及び故障検出方法をウィンドウ表示
させた例を示している。図３及び図４の画面は、それぞ
れ図２の画面下部右側３１ｄの「ラダー」及び「マニュ
アル」の表示部分をマウス３３でクリック（カーソルを
表示上に移動してマウスのスイッチをオンする操作を言
う）することによって、表示されるようになっている。
あるいは、キーボード３２からのキー入力によって対応
する画面を表示するようにしてもよい。

【００１９】また、図３及び図４の画面において、「手
順」及び「機器」の表示部分をマウス３３でクリックす
ることによって、それぞれ図５のような故障原因究明の
ための手順を示した画面、及び図６のような故障要因と
なる可能性のある各センサやアクチュエータ等の詳細配
置図を示した画面を表示するようになっている。なお、
上記「手順」及び「機器」の選択スイッチは、図２にお
いて表示するようにしてもよい。

【００２０】このようなワーク加工用機械の故障診断表
示装置における表示処置フローについて、以下に説明す
る。 （ステップ１）ＰＬＣ１０内の異常検出用のシーケンス
ラダー回路によって、故障原因に対応する異常検出リレ
ーが作動する。 （ステップ２）ＰＬＣ１０から故障モニタ装置３０に、
異常検出リレーが作動したことを表すデ−タ（作動状態
データ、又は作動した異常検出リレーの機器番号デー
タ）を送信する。

【００２１】（ステップ３）故障モニタ装置３０はこの
受信データに基づいて異常検出リレーの作動を検出し、
作動した異常検出リレーに対応する故障メッセージ表示
を行なう。 （ステップ４）マウス３３又はキーボード３２の操作入
力によって、「ラダー」が選択されたときはステップ５
へ進み、「マニュアル」が選択されたときはステップ６
へ進み、「手順」が選択されたときはステップ７へ進
み、「機器」が選択されたときはステップ８へ進む。

【００２２】（ステップ５）故障モニタ装置３０は、所
定の記憶エリアに記憶されているシーケンスラダー回路
記述データの中から、作動した異常検出リレーの機器番
号が記述されたシーケンスラダー回路のステップ番号
（ラダー回路内の各ラインに記述順序に従って付与され
たシリアル番号）を検索し、作動した異常検出リレーに
係わるラダー回路表示を行なう。 （ステップ６）故障モニタ装置３０は、所定の記憶エリ
アに記憶されているマニュアル記述データの中から、作
動した異常検出リレーの機器番号に対応する故障メッセ
ージ、原因、処置、停止範囲及び検出方法を画面に表示
する。

【００２３】（ステップ７）故障モニタ装置３０は、所
定の記憶エリアに記憶されている原因究明フロー記述デ
ータの中から、作動した異常検出リレーの機器番号に対
応する故障の原因究明フローチャートを画面に表示す
る。 （ステップ８）故障モニタ装置３０は、所定の記憶エリ
アに記憶されている機器配置図記述データの中から、作
動した異常検出リレーに係わるセンサ、アクチュエータ
等の詳細な配置を画面に表示する。

【００２４】このように、詳細情報を作業者の要求に応
じて選択的に画面表示でき、表示内容に基づいて作業者
は容易に故障原因究明できる。なお、本実施例では、
「マニュアル」を選択したときに、故障の詳細情報とし
て原因、処置方法、停止範囲及び故障検出方法を同時に
表示しているが、各情報を個別表示してもよい。また、
ウィンドウ表示でなく画面分割によって表示するように
してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる故障診断表示装置の構成例を表
す図である。

【図２】本発明に係わる故障診断表示装置の故障発生時
の画面表示例を表す。

【図３】本発明に係わる故障診断表示装置のラダー回路
の画面表示例を表す。

【図４】本発明に係わる故障診断表示装置のマニュアル
の画面表示例を表す。

【図５】本発明に係わる故障診断表示装置の原因究明手
順の画面表示例を表す。

【図６】本発明に係わる故障診断表示装置の機器配置図
の画面表示例を表す。

【図７】従来技術に係わるプレス機械の一例を表す外観
図である。

【図８】従来技術に係わるプレス機械−障診断のための
構成例を表す図である。

【符号の説明】

１…プレス機械、２…操作パネル、３ａ〜３ｃ…アクチ
ュエータ、４ａ〜４ｄ…センサ、５…モニタ表示器、１
０…ＰＬＣ、１０ａ、１０ｂ…リモートＩ／Ｏユニッ
ト、２０…プログラマ、３０…故障モニタ装置、３１…
表示器、３１ａ…画面上部、３１ｂ…画面中央部、３１
ｃ…画面下部左側、３１ｄ…画面下部右側、３２…キー
ボード、３３…マウス。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０１ 0360−3Ｈ Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０１Ｋ 0360−3Ｈ ３０１Ｙ ３０２ 0360−3Ｈ ３０２Ｋ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シーケンサ(10)と、センサ、アクチュエ
   ータ及び有接点機器とを組み合わせて配線したシーケン
   スラダー回路によって制御されるワーク加工用機械(1)
   に設けられ、前記シーケンスラダー回路内で検出された
   故障を表示するワーク加工用機械(1) の故障診断表示装
   置において、 前記シーケンスラダー回路内の異常検出リレーによって
   故障を検出し、故障を検出した異常検出リレーの作動状
   態を表すデータを外部に送信するＰＬＣ(10)と、ＰＬＣ
   (10)から受信したこの異常検出リレーの作動状態を表す
   データに基づいて故障発生したか否かを判定し、故障発
   生したときは、上記異常検出リレーに対応する故障メッ
   セージ表示を行なうと共に、上記異常検出リレーの機器
   番号に対応する故障の詳細内容として、上記異常検出リ
   レーに係わるシーケンスラダー回路、故障原因、故障原
   因究明の手順、停止範囲、故障検出方法、及び関連のあ
   るセンサやアクチュエータの詳細配置図の各内容の内、
   少なくとも一つの内容を選択的に表示可能とし、かつ、
   これらの表示を同一画面上に行なう故障モニタ装置(30)
   とを備えたことを特徴とするワーク加工用機械の故障診
   断表示装置。
2. 【請求項２】 前記故障モニタ装置(30)が、少なくとも
   故障メッセージ表示及びシーケンスラダー回路表示を同
   時に同一画面上に行なうことを特徴とする請求項１に記
   載のワーク加工用機械の故障診断表示装置。
3. 【請求項３】 ワーク加工用機械(1) の故障診断表示装
   置の表示方法において、 1)異常検出用のシーケンスラダー回路により故障原因に
   対応する異常検出リレーを作動させ、 2)作動した異常検出リレーに対応する故障メッセージ表
   示を行なうと共に、 3)作動した異常検出リレーに対応するシーケンスラダー
   回路、故障原因、故障原因究明の手順、停止範囲、故障
   検出方法、及び関連のあるセンサやアクチュエータの詳
   細配置図の内の少なくとも一項目を選択的に表示可能と
   することを特徴とするワーク加工用機械の故障診断装置
   の表示方法。