JP2010191875A - プログラマブルコントローラにおける接点系統異常の音声報知方式 - Google Patents
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Abstract
【課題】接点やデバイスに異常があった場合に応急措置を施すことができるようにする。
【解決手段】本方式は、複数の入・出力接点それぞれにデバイスが接続されてなる接点系統に対するラダープログラムを、サイクリックにスキャンするPLCにおいて、上記接点系統の異常を外部に報知する方式であって、上記接点系統の状態を監視ないし診断し、その結果が異常か否かを判定する異常判定手段(接点状態監視部7、CPU11)と、上記異常判定手段で異常と判定された接点系統を特定する異常個所特定手段(異常個所特定部13)と、上記異常個所特定手段で特定された接点系統の情報を音声にて報知する音声報知手段(音声変換部15,音声出力部16、音声データ格納テーブル17,CPU11)と、を備えたことで、上記接点系統の異常個所を特定し、その異常特定個所を音声で報知する。
【選択図】図1
【解決手段】本方式は、複数の入・出力接点それぞれにデバイスが接続されてなる接点系統に対するラダープログラムを、サイクリックにスキャンするPLCにおいて、上記接点系統の異常を外部に報知する方式であって、上記接点系統の状態を監視ないし診断し、その結果が異常か否かを判定する異常判定手段(接点状態監視部7、CPU11)と、上記異常判定手段で異常と判定された接点系統を特定する異常個所特定手段(異常個所特定部13)と、上記異常個所特定手段で特定された接点系統の情報を音声にて報知する音声報知手段(音声変換部15,音声出力部16、音声データ格納テーブル17,CPU11)と、を備えたことで、上記接点系統の異常個所を特定し、その異常特定個所を音声で報知する。
【選択図】図1
Description
本発明は、プログラマブルコントローラ(以下、PLC)において接点系統である入力接点、出力接点、あるいはそれらに接続される各種デバイスの異常を音声で報知する方式に関するものである。
生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション(FA)の制御装置として、PLCが用いられている。このPLCは、内部にCPU、I/Oメモリ、プログラムメモリ等を有し、このCPUは、入力接点から入力した入力デバイスからの信号をI/Oメモリに取り込むINリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をI/Oメモリに書き込んで出力接点から出力デバイスに送り出すOUTリフレッシュ処理を行うと共に、通信ネットワーク上の他のPLCとデータ送受信を行ったり、通信ポートを介して外部パーソナルコンピュータ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す。このようなサイクリックスキャンは例えば特許文献1を参照することができる。
入力接点にはセンサ等の入力デバイスが、出力接点にはアクチュエータ等の出力デバイスが接続される。センサ等の入力デバイスは工作機械等の各種機械やその他の装置の状態をセンシングし、そのセンシングに係る信号を入力接点を介して内部回路に入力し、内部回路からの制御に係る信号を、出力接点を介して、上記機械や装置を駆動するアクチュエータやモータ等の出力デバイスに送り込み、これら出力デバイスを駆動制御する。
以上のPLCにおける入力接点や出力接点は機器パネル上に備えられ、ユーザ側のセンサやアクチュエータ等の入・出力デバイスとこれらの作動電源とが接続されるようになっている。
上記入・出力接点あるいは入・出力デバイスにおいては、各種要因により、その機能を喪失してしまっていることがある。そこで、その機能喪失等を監視ないし診断をするため、通常では、PLCのラダープログラム等をチェックしたり書き換えたり、あるいは、異常と思われる入・出力接点や入・出力デバイスを交換したりすることが行われている。
しかしながら、上記ラダープログラムのチェックやその書き換え、あるいは入・出力接点やデバイスがどれかを判断することは習熟した技術者でさえ容易ではなく、まして、生産現場のような場合では往々にしてそのような習熟技術者が不足ないし不在な場合では、PLC制御下の生産を停止させざるを得ない事態も予想しえる。そのような場合には、そうした異常な接点系統を習熟した技術者でなくても特定可能となして上記事態に対する応急措置ができるようにすることが望まれていた。
本発明は、各接点や各デバイスからなる接点系統に異常が発生した場合には、ラダープログラム等の専門知識を要さずに、現場にて、異常な接点系統がどれであるかを容易に特定して応急措置を施すことができるようにすることである。
本発明によるPLCにおける接点系統異常の音声報知方式は、デバイスが接続される複数の接点を含む接点系統に対するラダープログラムを実行するプログラマブルコントローラにおいて、上記接点系統の異常を外部に報知する方式であって、上記接点系統の状態を監視ないし診断し、その結果が異常か否かを判定する異常判定手段と、上記異常判定手段で異常と判定された接点系統を特定する異常個所特定手段と、上記異常個所特定手段で特定された接点系統の情報を音声にて報知する音声報知手段と、を備えたことで、上記接点系統の異常個所を特定し、その特定した異常個所を音声で報知することを可能としたことを特徴とするものである。
上記接点系統には接点やデバイスを含む。この接点には入力接点、出力接点、入出力接点を含む。デバイスには入力デバイス、出力デバイスを含むことができる。
本発明では、異常判定手段により接点系統の異常状態を判定した場合、異常個所特定手段によりどの接点系統に異常が発生したかを特定し、音声報知手段によりその特定した異常個所を音声で報知するようにしたので、ラダープログラム等の専門知識を要さず、異常な接点系統を特定して応急措置を施すことができるようになる。
本発明において、好ましい態様は、上記異常個所特定手段は、ラダープログラムのサイクリックスキャンに同期して異常と判定した接点またはデバイスを特定することである。
ここで、サイクリックスキャンはプログラムメモリに格納したプログラムを繰り返し実行することである。このプログラムはラダー図方式、SFC(シーケンシャル・ファンクション・チャート)方式等の各種があり、その方式の種類には限定しない。
上記態様では、異常判定のタイミングがラダープログラムのサイクリックスキャンに同期するので、ラダープログラムのサイクリックスキャン同期位置からどの接点系統に異常があったかを特定することができる。
本発明において、別の好ましい態様は、上記異常判定手段は、接点系統を構成する接点またはデバイスそれぞれにアドレス付けして異常判定結果を出力するようになっている一方、上記異常個所特定手段は、上記異常判定手段からのアドレスを参照して上記異常と判定した接点またはデバイスを特定することである。
この態様では、そのアドレスから簡単に接点系統の異常箇所を特定することができるようになる。
本発明において、別の好ましい態様は、上記音声報知手段は、上記接点系統の異常箇所を特定する情報を音声にて報知することである。
上記態様では、異常個所を音声で報知するので、作業者は簡単にその異常な接点系統に対して応急措置を施すことができる。
本発明において、別の好ましい態様は、上記接点系統が、接点ないしはそれに接続したデバイスである。
本発明によれば、接点系統に異常がある場合、その異常個所が音声で報知されるので、ラダープログラム等の専門知識がない作業者であっても、現場にて、費用を要さずに、簡単にその接点やデバイスに対して応急措置を施すことができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るPLCにおける接点系統異常の音声報知方式を詳細に説明する。実施の形態のPLCは、ビルディングブロックタイプにも一体タイプにも適用することができる。実施の形態では説明の都合でビルディングブロックタイプと一体型とを区別せずに説明する。図1は本発明の実施の形態に係る方式を実施するPLCの概略化したブロック構成を示し、図2はデバイスの運転パターンを示す。
図1を参照して、このPLCは、複数の入力デバイス1a,1b,…,1n(以下、単に入力デバイス1)がそれぞれ接続された複数の入力接点2a,2b,…,2n(以下、単に入力接点2)と、複数の出力デバイス3a,3b,…,3n(以下、単に出力デバイス3)がそれぞれ接続された複数の出力接点4a,4b,…,4n(以下、単に出力接点4)とを備える。実施の形態で、これら入・出力接点2,4、入・出力デバイス1,3を接点系統と定義する。
複数の入力接点2、複数の出力接点4は、それぞれ、入力回路5、出力回路6に接続される。そして、これら入力接点2、出力接点4それぞれの状態は接点状態監視部7により監視される。この監視は、例えば、入力回路5に入力される入力信号の電圧レベルが所定値以下か否かで入力接点2の状態を監視し、所定値以下であれば、入力接点2に異常があると判定することで行う。また、出力回路6に出力される出力信号の電圧レベルが所定値以下か否かで出力接点4の状態を監視し、所定値以下であれば、出力接点4に異常があると判定することで行う。
上記した接点状態の監視手段は、一例であり、これに限定されないことはもちろんである。
この接点状態監視部7からの接点状態監視データはラダープログラム上で上記入力接点2や出力接点4のサイクリックスキャンに同期して出力される。
実施の形態のPLCは、標準デバイス運転パターン記憶部8と、通常デバイス運転パターン記憶部9と、運転パターン比較部10とを備える。これら標準デバイス運転パターン記憶部8にはあらかじめ図2(a)で一例として示す標準デバイス運転パターンが記憶されている。図2(a)で示す標準デバイス運転パターンPsは、標準運転パターン幅Tsとそれの前後の運転パターン精度調整幅Taとを有する。標準デバイス運転パターン記憶部8には、図解の煩雑さを避けるため特に図示はしないが、複数の入・出力接点2,4それぞれに接続される複数の入・出力デバイス1,3それぞれに対応した複数の標準デバイス運転パターンが記憶されている。また、標準運転パターン幅Ts前後の運転パターン精度調整幅Taはそれぞれの標準デバイス運転パターンごとに対応して設定することができる。
通常デバイス運転パターン記憶部9には、入力回路5、出力回路6から入力される入力デバイス1、出力デバイス3それぞれの信号をCPU11が処理して通常デバイス運転パターンとして記憶されるようになっている。この通常デバイス運転パターンは、サイクリックスキャンごとに複数の入・出力接点2,4それぞれに接続される複数の入・出力デバイス1,3それぞれに対応した複数の通常デバイス運転パターンが更新されて記憶されている。この通常デバイス運転パターンの一例を図2(b)で示す。図2(b)で示す通常デバイス運転パターンP011,P012は、それぞれ、通常デバイス運転パターン幅がT011,T012であり、標準デバイス運転パターンPsの標準運転パターン幅Tsとそれの前後の運転パターン精度調整幅Ta内に収まっていて、正常である。これに対して図2(c)で示す通常デバイス運転パターンP021,P022では、通常デバイス運転パターン幅がT021,T022であり、標準デバイス運転パターンPsの標準運転パターン幅Tsとそれの前後の運転パターン精度調整幅Ta内に収まっていなくて、異常である。
そして、運転パターン比較部10では、図2(a)の標準デバイス運転パターンPsと図2(b)、図2(c)それぞれの通常デバイス運転パターンP011,P012,P021,P022を比較し、図2(b)の通常デバイス運転パターンP011,P012は正常であり、図2(c)の通常デバイス運転パターンP021,P022は異常であるとする比較出力をデバイス状態診断部12に出力する。デバイス状態診断部12は、この比較出力からデバイスの状態を診断しCPU11に診断結果をサイクリックスキャンに同期出力するようになっている。
異常個所特定部13は、CPU11が図示略のメモリに格納しているラダープログラムをサイクリックスキャンするに際し、そのサイクリックスキャンに同期して、接点状態監視部7やデバイス状態診断部12で異常判定された接点系統の箇所(アドレス)を特定するようになっている。なお、CPU11が各種演算や制御処理を行うためのシステムプログラムが書き込まれたメモリ、ユーザプログラムであるラダープログラムのロードや演算処理のワークエリア、データの一時的格納等を行うためのメモリ、等のメモリも図示を略している。
上記異常個所特定部13は、接点状態監視部7とデバイス状態診断部12それぞれから入・出力接点2,4の状態監視データと、デバイス1,3の状態診断データとを入力すると共に、これらデータの発生タイミングと、上記サイクリックスキャンタイミングとの同期を判定し、その同期位置からどの入・出力接点2,4、デバイス1,3に異常があったかを特定することができるようになっている。
なお、上記サイクリックスキャンに同期ではなく、接点状態監視部7やデバイス状態診断部12が入力接点2、出力接点4、入力デバイス1、出力デバイス3.それぞれにアドレス付けし、そのアドレスデータを異常判定結果と共に異常個所特定部13に出力することもできる。こうした場合、サイクリックスキャンの同期に関係なく、そのアドレスから複数の接点やデバイスの中から異常な接点やデバイスを特定することができるようになる。
以上から異常個所特定部13で特定された異常な接点2,4やデバイス1,3の情報は、表示部14で表示されると共に、音声変換部15で音声変換されたうえで音声出力部16から音声で報知される。この場合、音声データ格納テーブル17にはその異常個所に対応した音声データが格納されていて、CPU11は異常個所特定部13で特定された異常個所に対応して音声データ格納テーブル17から異常個所に対応した音声データを選択し、音声変換部15で音声変換することができるようになっている。また、CPU11は、音声無線送信部18を制御して、送信アンテナ19からその音声を無線で送信することができるようになっている。
以上説明したように本実施の形態では、接点状態監視部7、デバイス状態診断部12の監視ないし診断結果からCPU11が異常判定手段として接点2,4やデバイス1,3の接点系統に異常があると判定すると共に、CPU11はさらに異常個所特定部13でどの接点2,4やデバイス1,3に異常が発生したかのデータを取得し、音声報知手段である音声変換部15、音声出力部16によりその特定した異常個所を音声で報知する一方、音声無線送信部18から無線送信するようにしたので、ラダープログラム等の専門知識を要さない作業者や、現場に不在の作業者であっても、異常な接点系統を特定して応急措置を施すことができるようになる。
なお、本願において音声出力という点で類似する点で特開2006−209589号公報がある。この公報では、工作機械の状況をユーザが認識可能な音声で出力する技術が開示されている。しかしながら、この開示技術では、PLC内部にではなく、外部に設けたものであり、PLCの複数の入・出力接点それぞれの個別状況や、各入・出力接点それぞれに接続した複数のデバイスの個別状況を認識して処理することができる技術は開示されていない。
また、特開2007−152470号公報には、ロボットに関して正常と比較の両パターンに基づく診断結果を音声出力する技術が開示されているが、PLC内部にではなく、外部に設けたものであり、PLCの複数の入・出力接点それぞれの個別状況や、各入・出力接点それぞれに接続した複数のデバイスの個別状況を認識して処理することができる技術は開示されていない。
1a−1n 入力デバイス
2a−2n 入力接点
3a−3n 出力デバイス
4a−4n 出力接点
5 入力回路
6 出力回路
7 接点状態監視部
8 標準デバイス運転パターン記憶部
9 通常デバイス運転パターン記憶部
10 運転パターン比較部
11 CPU
12 デバイス状態診断部
13 異常個所特定部
15 音声変換部
16 音声出力部
17 音声データ格納テーブル
2a−2n 入力接点
3a−3n 出力デバイス
4a−4n 出力接点
5 入力回路
6 出力回路
7 接点状態監視部
8 標準デバイス運転パターン記憶部
9 通常デバイス運転パターン記憶部
10 運転パターン比較部
11 CPU
12 デバイス状態診断部
13 異常個所特定部
15 音声変換部
16 音声出力部
17 音声データ格納テーブル
Claims (5)
- デバイスが接続される複数の接点を含む接点系統に対するラダープログラムを実行するプログラマブルコントローラにおいて、上記接点系統の異常を外部に報知する方式であって、
上記接点系統の状態を監視ないし診断し、その結果が異常か否かを判定する異常判定手段と、
上記異常判定手段で異常と判定された接点系統を特定する異常個所特定手段と、
上記異常個所特定手段で特定された接点系統の情報を音声にて報知する音声報知手段と、
を備えたことで、上記接点系統の異常個所を特定し、その特定した異常個所を音声で報知することを可能とした方式。 - 上記異常個所特定手段は、ラダープログラムのサイクリックスキャンに同期して異常と判定した接点またはデバイスを特定する請求項1に記載の方式。
- 上記異常判定手段は、接点系統を構成する接点またはデバイスそれぞれにアドレス付けして異常判定結果を出力するようになっている一方、上記異常個所特定手段は、上記異常判定手段からのアドレスを参照して上記異常と判定した接点またはデバイスを特定する請求項1に記載の方式。
- 上記音声報知手段は、上記接点系統の異常箇所を特定する情報を音声にて報知する、請求項2または3に記載の方式。
- 上記接点系統が、接点ないしはそれに接続したデバイスである、請求項1ないし4のいずれかに記載の方式。
Priority Applications (1)
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JP2009038039A JP2010191875A (ja) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | プログラマブルコントローラにおける接点系統異常の音声報知方式 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104999556A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-10-28 | 湖北北新建材有限公司 | 一种石膏板生产***自动开机方法 |
CN107807629A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-16 | 江苏驷博电气有限公司 | 可编程控制***中故障可编程逻辑控制模块的识别方法 |
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JPH0359703A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Yamatake Honeywell Co Ltd | シーケンスコントローラの故障診断装置 |
-
2009
- 2009-02-20 JP JP2009038039A patent/JP2010191875A/ja active Pending
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