JP2009122978A - 自動機械のモニタ装置及び自動機械の運転装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各生産工程毎に設定された標準稼働時間を記憶する標準稼働時間記憶部82と、各生産工程において行われる梱包装置の構成部品単位での稼働時間の累積結果により得られた各生産工程の実際の稼働時間を記憶する実稼働時間記憶部81と、実稼働時間記憶部81に記憶された実稼働時間のうち、その生産工程において標準稼働時間記憶部82に記憶された標準稼働時間の範囲内で生産が行われた回数を記憶する成功回数記憶部83と、成功回数記憶部83に記憶された成功回数の全実行回数に対する割合を成功率として設定し各生産工程に関連付けて記憶する成功率記憶部84と、少なくとも成功率記憶部84に記憶された成功率を表示するディスプレイ56とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図15
Description
また、ファクトリーオートメーション(以下、「FA」という)においてはプログラマブルコントローラ(以下、「PLC」という)を介して各種装置を作動制御するものがあり、このPLC側の制御系に負荷を与えないようにしてシステムを監視できる装置が提案されている(特許文献2参照)。
また、PLCを介して各種装置を作動制御する従来技術にあっては、PLCに負荷をかけないで監視することはでき、監視の結果何らかの警報が必要な状態となった場合には、このような状態になったことを記録しているものの、警報が必要な状態となった状況をその後に有効に生かすことができないという問題がある。
このように構成することで、一定の時間内において求められた成功率を成功率記憶部から読み出して表示部に表示することで、成功率と、成功率と共に関連付けた生産工程の情報により全生産工程の内のボトルネックを早期に把握することができる。
このように構成することで、入力端末によってその工程において許容されるばらつきを標準稼働時間に設定することができる。
このように構成することで、モニタ装置の記憶部に記憶されたモニタデータ及び計測データを定期的にサーバと入力端末に送ることができ、成功率に関するデータを制御装置に負荷をかけることなくサーバと入力端末に取り込むことができる。
請求項2に記載した発明によれば、入力端末によってその工程において許容されるばらつきを標準稼働時間に設定することができるため、例えば、周囲の気温等の変化に応じて変動する作動油の粘度に依存したアクチュエータの作動時間等に対しても、適正な稼働時間を簡易に設定することができる効果がある。
請求項3に記載した発明によれば、モニタ装置の記憶部に記憶されたモニタデータ及び計測データを定期的にサーバと入力端末に送ることができ、成功率に関するデータを制御装置に負荷をかけることなくサーバと入力端末に取り込むことができるため、全生産工程の内のボトルネックを早期に把握することができる。
また、テーブル11の前側には本圧縮された状態にある繊維束に前後方向にバンド掛けるバンド掛け装置15が設けられている。本圧縮シリンダ12の下部には上シート折り畳み装置16が設けられ、テーブル11の下には下シート折り畳み装置17が設けられている。また、梱包装置1には、テーブル11の後側にバンド掛けが終わり梱包された繊維束を奥側に傾動させて搬出する搬出装置18が設けられている。
制御装置21を構成している本圧縮制御盤23、予備圧縮A制御盤24及び予備圧縮B制御盤25の出力回路から梱包装置1に送出される指令信号と、梱包装置1の構成部品及び検出機器類から制御装置21である本圧縮制御盤23、予備圧縮A制御盤24及び予備圧縮B制御盤25の入力回路に取り込まれる各種信号は、本圧縮制御盤23、予備圧縮A制御盤24及び予備圧縮B制御盤25の各PLCの記憶部にデータとして書き込まれている。また、内部リレーの状態も記憶部にデータとして書き込まれている。本圧縮制御盤23にモニタ通信部30が接続されたことで各記憶部に書き込まれたデータが各記憶部から読み出されて、各通信部26から本圧縮制御盤23のモニタ通信部30に送られ、ここからモニタ用PLC31のモニタ通信部32に送出される。
したがって、本圧縮制御盤23、予備圧縮A制御盤24及び予備圧縮B制御盤25は梱包装置1の制御のみを行い。モニタのための処理はモニタ用PLC31に任せることができるので、梱包装置1の駆動制御には負荷がかからない点で有利である。
処理部37には記憶部40が接続されていて、記憶部40には入力回路38、出力回路39からの入出力信号がデータとして処理部37を介して書き込まれ、また、処理部37によって読み出されたデータを演算処理した結果が演算結果データとして書き込まれ、これらが保持される。尚、処理部37にはタイマ41が接続されている。
作動油を収容するオイルタンク42にはモータ43により駆動するポンプ44の吸い込み側が接続され、ポンプ44の吐出側には電磁弁45のINポート46が接続されている。電磁弁45にはオイルタンク42への戻り管47が戻りポートに接続されている。電磁弁45は本圧縮シリンダ12の伸び側圧力室と縮み側圧力室とに作動油の供給流路を切り換えるものである。電磁弁45は本圧縮シリンダ12に接続される2つの供給ポートを備え、電磁弁45がa側(ノーマルポジション)に切り替わると伸び側供給ポート48から作動油が供給されて本圧縮シリンダ12を伸張させ、b側に切り替わると縮み側供給ポート49から作動油が供給されて本圧縮シリンダ12を縮み側に作動させる。
モータ43、電磁弁45は各々本圧縮制御盤23に設けたリレー53,55により作動する。縮退位置リミットスイッチ50、伸張位置リミットスイッチ51からの信号は、本圧縮制御盤23の記憶部にデータとして書き込まれ、本圧縮制御盤23のモニタ通信部30からモニタ用PLC31のモニタ通信部32を経てモニタ用PLC31の記憶部40に書き込まれる。
また、オイルタンク42にはオイル温度を検出する本圧縮オイルタンク温度センサ54が設けられ、この本圧縮オイルタンク温度センサ54は既存設備には設けられてはいないため、モニタ用PLC31と共に増設され、この本圧縮オイルタンク温度センサ54からの検出信号はデータとしてモニタ用PLC31の記憶部40に書き込まれる。
これらの時間がモニタ用PLC31の記憶部40に記憶され、データサーバ34に履歴データとして書き込まれる。
このシーケンシャル・ファンクション・チャートはモニタ用PLC31、データサーバ34からの情報に基づいてa,bクライアント35,36のディスプレイ56で「SFC監視」(図7に示す)が選択されるとSFC監視画面として表示される。SFCとはシーケンシャル・ファンクション・チャートを示す。
ここで、このシーケンシャル・ファンクション・チャートは、aクライアント35、bクライアント36のディスプレイ56に表示され、実行中の工程(クロスハッチングで示す)と、直前に実行が完了した工程(ハッチングで示す)には色分けがなされて表示される。
各工程の始まりは、その工程で初めに行われる小工程の開始タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの開始時刻であり、各工程の終わりは、その工程の最後に行われる小工程の終了タイミング、つまり、ある装置の特定の構成部品の動きの終了時刻である。
a,bクライアント35,36のディスプレイ56には、上側の大部分に梱包装置1のモノクロで表示された全体斜視図と、下側の一部にアラーム表示欄が設けられている。全体斜視図は図6に示した工程毎にその工程で稼働している構成部品全てが色付けされ、現時点でどの工程が進行しているのかが一目で確認できる。したがって、故障のため装置が停止している場合にはその構成部品が色付けされた状態で画面も停止しているので、色付けされた部分が故障部であることが簡単に確認できる。
「状況」にはアラームが発生したり、操作盤27〜29の安全装置作動ボタンが押された場合の(発生)と、アラームが解除された場合の(解除)と操作盤27〜29により運転モードが切り替わった場合の(切替)がある。尚、アンサー動作、アンサーバックをまとめてアンサー異常ともいう。
また、操作盤操作の状況も「自動」、「手動」、「安全装置作動」が押下されたごとに、それが記憶される。したがって、ある小工程にアラームが発生した場合、あるいは操作盤操作があった場合には、この状況が図7に示すようにa,bクライアント35,36のメイングラフィック画面にアラーム情報と操作盤操作状況(アラームイベント)として履歴が表示される。尚、これらのアラームイベントはCSVファイルとして、各構成部品毎や8時間毎にデータサーバに記憶される。
ここで、現在発生しているアラームについては、a,bクライアント35,36のディスプレイ56のメニューで「アラーム状況」が選択されると図示しない画面上で現在のアラーム状況が表示され、該当する小工程の名称、日付、時間、アラームのカテゴリが確認できる。このメニューの「SFC監視」を選択すると、前述した図6のシーケンシャル・ファンクション・チャートが表示される。
また、「実行回数」は、回数リセットボタンが押下された時からの回数をモニタ用PLC31の記憶部40から読み出して表示され、「成功回数」、「成功率」もモニタ用PLC31の記憶部40から読み出されて表示される。「動作時間」もモニタ用PLC31の記憶部40から読み出され、「設定値/閾値」はここで設定された値が、モニタ用PLC31の記憶部40に書き込まれここに表示される。ここで、「成功回数」とは、回数リセットがなされてからアラームとならなかった回数、つまり(閾値(LO)、閾値(HI)、アンサー動作、アンサーバックとならなかった回数をいう。「成功率」とは、実行回数に対する成功回数の百分率をいう。図11の例では、バンド掛け工程は実行中でも完了でもないため(図6の説明参照)「動作状況」には「未実行」が表示され、「実行回数」は5回、「成功回数」は5回で、「成功率」は100%(5÷5×100%)、「動作時間」は84秒で、設定値/閾値は100秒となっている。このデータは回数リセットのタイミングで、CSVファイルとしてデータサーバ34の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは8時間ごとの3交替制の交替時間である、例えば、7時、15時、23時に設定されている。これにより、一日を3交替で運転している場合に成功率を交替単位で把握できる。
このデータはリアルタイムでモニタ用PLC31の記憶部40に記憶され、同時にデータサーバ34に書き込まれており、a,bクライアント35,36はモニタ用PLC31の記憶部40からデータを読み出す。このデータも図11の回数リセットのタイミングで、CSVファイルとしてデータサーバ34の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは8時間ごとの3交替制の交替時間である、例えば、7時、15時、23時に設定されている。これにより、一日を3交替で運転している場合に小工程毎の成功率を交替単位で把握できる。
図15に示すように、全工程を複数の生産工程に割り当てた場合の各工程はこれを構成する複数の小工程x,y,zに分かれているが、各小工程内で行われる各構成部品の稼働時間を、構成部品実稼働時間計測部80であるモニタ用PLC31の処理部37により累積して計測する。尚、計測には各小工程の移行時間も含めている。計測結果は、モニタ用PLC31の記憶部40に確保された実稼働時間記憶部81に実稼働時間データとして工程の情報と関連付けて書き込まれる。尚、各構成部品の稼働時間はモニタ用PLC31の記憶部40に書き込まれている。
一方、図6の各工程には各工程の標準稼働時間が記憶されている。この標準稼働時間は、梱包装置の稼働当初、あるいは定期的なメンテナンス時においてアラームが出ない稼働時間を基準に設定されており、このデータはモニタ用PLC31の記憶部40に確保された標準稼働時間記憶部82に標準稼働時間データとして工程の情報と関連付けて書き込まれる。
次に、モニタ用PLC31の記憶部40から読み出したその工程の現在までの全実行回数データに対して、成功回数記憶部83から読み出した成功回数が締める割合を、モニタ用PLC31の処理部37により算出して成功率として設定し、成功率データとしてモニタ用PLC31の記憶部40に確保された成功率記憶部84に書き込む。
このデータも図11の回数リセットのタイミングで、CSVファイルとしてデータサーバ34の記憶部に書き込まれる。書き込み、つまりリセットのタイミングは8時間ごとの3交替制の交替時間、例えば、7時、15時、23時に設定されている。これにより、一日を3交替で運転している場合に工程毎の成功率を交替単位で把握できる。
21 制御装置
22 モニタ装置
30,32 モニタ通信部
34 サーバ(データサーバ)
35,36 a,bクライアント
37 計測部(処理部)
40 記憶部
56 表示部
80 構成部品実稼働時間計測部
81 実稼働時間記憶部
82 標準稼働時間記憶部
83 成功回数記憶部
84 成功率記憶部
Claims (3)
- 原料の仕込みから製品出しまでの全工程を連続的に繰り返す自動機械のモニタ装置において、
前記全工程内に割り当てられた複数の生産工程毎に予め設定された標準稼働時間を、一定の幅を持った標準稼働時間データとして記憶する標準稼働時間記憶部と、
前記各生産工程において行われる前記自動機械の構成部品単位での実際の稼働時間を計測する構成部品実稼働時間計測部と、
前記構成部品実稼働時間計測部の計測結果から累積して得られた各生産工程における実際の稼働時間を実稼働時間データとして記憶する実稼働時間記憶部と、
前記実稼働時間記憶部に記憶された実稼働時間データを読み出して得られた実稼働時間のうち、その生産工程において前記標準稼働時間記憶部に記憶された標準稼働時間データを読み出して得られた標準稼働時間の範囲内で生産が行われた回数を成功回数データとして記憶する成功回数記憶部と、
前記成功回数記憶部に記憶された成功回数データを読み出して得られた成功回数の全実行回数に対する割合を成功率として設定し各生産工程に関連付けて成功率データとして記憶する成功率記憶部と、
少なくとも前記成功率記憶部に記憶された前記成功率データを読み出して成功率として表示する表示部とを備えたことを特徴とする自動機械のモニタ装置。 - 前記標準稼働時間記憶部には、前記標準稼働時間に設定される一定の幅に関するデータを入力、更新可能な入力端末が接続されていることを特徴とする請求項1記載の自動機械のモニタ装置。
- 前記自動機械を稼働させるための制御装置と、この制御装置に通信装置を介して接続される請求項1又は請求項2記載の前記モニタ装置とを備え、該モニタ装置は前記制御装置から前記自動機械に送出される指令信号と、前記自動機械の構成部品及び検出機器類から前記制御装置に送られる各種信号を前記通信装置を介してモニタデータとして書き込むと共に、モニタデータに基づいて計測部において計測された計測データとして書き込む記憶部を備え、
前記記憶部には通信ネットワークを介して前記記憶部に記憶されたモニタデータと計測データをこの記憶部から定期的に読み出すサーバが接続されると共に、前記表示部を備えた入力端末が接続されていることを特徴とする自動機械の運転装置。
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