JP5630305B2 - Control equipment for machinery - Google Patents
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Description
この発明は、機械設備の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for mechanical equipment.
従来における機械設備の制御装置においては、工場例えば製鉄所の圧延ライン等の機械設備の動作を電気的に制御する装置として、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を利用して構成されたＰＬＣシステムが用いられている。そして、昨今の情報技術の進歩に伴ってＰＬＣシステムも高速化・大容量化という方向に発展している。 A conventional machine equipment control device is configured using a programmable logic controller (PLC) as a device for electrically controlling the operation of machine equipment such as a rolling mill of a factory, for example, a steel mill. PLC systems are used. With recent advances in information technology, PLC systems are also developing in the direction of higher speed and higher capacity.
このＰＬＣシステムの発展に伴って、以前は複数のＰＬＣによって実装されていた制御機能を１台のＰＬＣへと集約することが可能となった。すなわち、以前においては１つの機能を担う機械設備に対しては１台のＰＬＣが割り当てられていたものが、１台のＰＬＣで複数の機械設備を制御することが可能となった。 With the development of this PLC system, it has become possible to consolidate control functions previously implemented by a plurality of PLCs into a single PLC. That is, in the past, one PLC was assigned to a mechanical facility that has one function, but it became possible to control a plurality of mechanical facilities with one PLC.
ところで、機械設備の保守点検作業時には、安全性を確保するため、保守の対象となる機械設備の制御を司るＰＬＣにおける制御プログラムの実行を停止するとともに、ＰＬＣから当該保守対象の機械設備への制御信号伝達に必要となる制御電源を開放する（切断する）必要がある。 By the way, at the time of maintenance inspection of machinery equipment, in order to ensure safety, execution of the control program in the PLC that controls the machinery equipment to be maintained is stopped and control from the PLC to the machinery equipment to be maintained is performed. It is necessary to open (cut off) the control power supply necessary for signal transmission.
一般に、保守作業の対象範囲は機械設備の機能単位毎に区分される。以前においては１台のＰＬＣは１つの機能を担う機械設備を制御していたため、保守作業区分すなわち機械設備の機能単位は、ＰＬＣ単位と等しくなっていた。従って、保守作業時には、保守作業の対象となる機械設備を制御しているＰＬＣの動作を停止するとともに当該ＰＬＣに係る制御電源を切断することで、保守作業に必要十分な範囲のＰＬＣの停止及び制御電源切断を実施することができていた。 In general, the scope of maintenance work is divided for each functional unit of mechanical equipment. In the past, one PLC has controlled the mechanical equipment that has one function, so the maintenance work division, that is, the functional unit of the mechanical equipment was equal to the PLC unit. Therefore, at the time of maintenance work, by stopping the operation of the PLC that controls the mechanical equipment that is the object of the maintenance work and cutting off the control power supply related to the PLC, The control power supply could be turned off.
なお、情報処理の分野においては、プログラムによって装置の動作を制御し、制御プログラムの終了と当該制御プログラムの制御対象である装置への電源供給を連動させることを目的とするものとして、情報処理システムで動作する複数のプログラム毎の起動前に、予め当該プログラムで使用する装置の情報を得て、当該使用する装置の電源を投入するとともに、プログラムの終了時に、当該プログラムで使用していた装置のうち、他のプログラムで使用しない装置の電源を切断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In the field of information processing, an information processing system is intended to control the operation of a device by a program and to link the end of the control program and the power supply to the device to be controlled by the control program. Before starting up each of a plurality of programs that operate in the above, obtain information on the device used in the program in advance, turn on the power of the device to be used, and at the end of the program, the device used in the program Among them, one that cuts off the power of a device that is not used by another program is known (see, for example, Patent Document 1).
また、情報処理装置（コンピュータ）において実行される制御プログラムにより制御される外部拡張機器において、制御プログラムの起動及び終了時に当該制御プログラムから外部拡張機器へと所定の信号を送信することにより、当該外部拡張機器への電源供給を同期させるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。 Further, in an external expansion device controlled by a control program executed in the information processing apparatus (computer), the external program can be transmitted by transmitting a predetermined signal from the control program to the external expansion device when the control program starts and ends. A device that synchronizes power supply to an extension device is also known (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、１台のＰＬＣに複数の機械設備に対する制御機能を集約した従来の機械設備の制御装置においては、ある機能を担う機械設備の制御を司るＰＬＣは、他の機能の機械設備をも制御している。従って、保守作業区分すなわち機械設備の機能単位と、ＰＬＣ単位とに食い違いが発生している。そして、このため、保守作業時に保守作業の対象となる機械設備を制御しているＰＬＣの動作を停止するとともに当該ＰＬＣに係る制御電源を切断すると、当該ＰＬＣが制御している保守作業の対象外の機械設備に対する制御まで停止されてしまう。 However, in a conventional machine equipment control device that consolidates control functions for a plurality of machine equipment in a single PLC, the PLC that controls the machine equipment responsible for a certain function also controls the machine equipment of other functions. ing. Therefore, there is a discrepancy between the maintenance work category, that is, the functional unit of the machine facility and the PLC unit. For this reason, when the operation of the PLC that controls the mechanical equipment that is the object of the maintenance work is stopped during the maintenance work and the control power supply related to the PLC is turned off, the maintenance work that is controlled by the PLC is excluded. Even the control of the machine equipment is stopped.
すなわち、保守作業の対象となる機械設備の範囲よりも広大な範囲の設備に対して制御電源の切断作業（保守作業の終了時には復帰させるための電源投入作業）が必要となってしまい保守作業の煩雑化、非効率化を招いてしまうという課題がある。また、保守作業範囲外の機械設備に対する制御電源の切断／投入作業を実施することにより、想定外の設備に対する制御電源が切断／投入されてしまう可能性が高まり、安全面で問題が発生してしまう恐れがあるという課題もある。 In other words, it is necessary to turn off the control power supply (power-on work to restore the maintenance work at the end of the maintenance work) for equipment in a wider range than the scope of the mechanical equipment subject to maintenance work. There is a problem of inconvenience and inefficiency. In addition, by performing the control power off / on operation for machinery and equipment outside the maintenance work range, there is an increased possibility that the control power for unexpected equipment will be cut off / on, resulting in a safety problem. There is also a problem that there is a risk of it.
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、機械設備の保守点検作業の効率化を図り保守点検作業にかかる時間の短縮に貢献するとともに、保守点検作業の安全性を向上させることができる機械設備の制御装置を得るものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and contributes to shortening the time required for the maintenance and inspection work by improving the efficiency of the maintenance and inspection work of the mechanical equipment and improving the safety of the maintenance and inspection work. It is possible to obtain a control device for mechanical equipment that can be made to operate.
この発明に係る機械設備の制御装置においては、複数の機能単位毎に複数設けられた機械設備の動作を電気的に制御する機械設備の制御装置であって、各前記機能単位に対応する前記機械設備の動作をそれぞれ制御する複数の制御手段を有する制御装置本体と、複数の前記機械設備毎に設けられ、前記制御手段からの制御信号を前記機械設備へと出力するための複数の信号出力手段と、各前記制御手段への起動／停止信号が対象とする前記制御手段の制御対象である前記機械設備を判別する判別手段と、前記判別手段が判別した前記機械設備の前記信号出力手段に対する電源の投入／切断を制御する電源制御手段と、を備えたことを特徴とする機械設備の制御装置。 The mechanical equipment control device according to the present invention is a mechanical equipment control device that electrically controls the operation of a plurality of mechanical equipment provided for each of a plurality of functional units, the machine corresponding to each functional unit. A control device main body having a plurality of control means for controlling the operation of the equipment respectively, and a plurality of signal output means for outputting a control signal from the control means to the mechanical equipment provided for each of the plurality of mechanical equipments Determining means for determining the mechanical equipment that is the control target of the control means targeted by the start / stop signal to each control means, and a power source for the signal output means of the mechanical equipment determined by the determination means And a power supply control means for controlling turning on / off of the machine.
この発明に係る機械設備の制御装置においては、機械設備の保守点検作業の効率化を図り保守点検作業にかかる時間の短縮に貢献するとともに、保守点検作業の安全性を向上させることができるという効果を奏する。 In the control device for mechanical equipment according to the present invention, it is possible to improve the efficiency of maintenance and inspection work for the mechanical equipment, contribute to shortening the time required for the maintenance and inspection work, and to improve the safety of the maintenance and inspection work. Play.
この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。 The present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and redundant description thereof will be simplified or omitted as appropriate.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。この図１において、１ａ〜１ｃは、機能単位毎に複数設けられた機械設備である。ここでは、第１の機械設備１ａ、第２の機械設備１ｂ及び第３の機械設備１ｃの３つであるとする。これらの第１の機械設備１ａ、第２の機械設備１ｂ及び第３の機械設備１ｃの動作は、ＰＬＣ２によって電気的に制御されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to
ＰＬＣ２は、図示しない演算部、記憶部及び入出力部を有している。演算部は、記憶部から読み出した制御プログラムに従って演算処理を実行する。記憶部は、各機械設備の制御を行うための制御プログラムを予め記憶するとともに、制御プログラムの実行中に一時的に保管が必要となったデータの一時記憶等を行う。入出力部は、ＰＬＣ２と通信ネットワーク３との接続部であり、ＰＬＣ２は、この入出力部を介して通信ネットワーク３へと演算部によって演算された制御信号を出力したり、各機械設備１ａ〜１ｃに取り付けられたセンサ等から出力された信号の入力を受けたりする。
The
ＰＬＣ２と、このＰＬＣ２の制御対象である第１の機械設備１ａ、第２の機械設備１ｂ及び第３の機械設備１ｃとは、通信ネットワーク３により電気的に通信可能に接続されている。この通信ネットワーク３は、ＰＬＣ２及び制御対象の各機械設備１ａ〜１ｃが設置された工場等の敷地内に敷設された、例えば、制御ネットワークＩＯ Ｂｕｓ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｂｕｓ）やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等により構成されている。
The
通信ネットワーク３と各機械設備１ａ〜１ｃとは、直接に接続されているのではなく、入出力機器４ａ〜４ｃを介して接続されている。すなわち、第１の機械設備１ａは通信ネットワーク３と第１の入出力機器４ａ（ＩＯ１〜４）を介して接続されており、第２の機械設備１ｂは通信ネットワーク３と第２の入出力機器４ｂ（ＩＯ５〜８）を介して接続されており、第３の機械設備１ｃは通信ネットワーク３と第３の入出力機器４ｃ（ＩＯ９〜１２）を介して接続されている。そして、ＰＬＣ２から出力された各機械設備１ａ〜１ｃへの制御信号は、通信ネットワーク３を介して各入出力機器４ａ〜４ｃから各機械設備１ａ〜１ｃへと出力される。また、各機械設備１ａ〜１ｃのセンサからの検出信号は、各入出力機器４ａ〜４ｃへと入力され、通信ネットワーク３を介してＰＬＣ２へと送信される。
The
ここで、各入出力機器４ａ〜４ｃを介したＰＬＣ２側と各機械設備１ａ〜１ｃ側との間の信号のやり取りに係る構成について説明する。この入出力機器４ａ〜４ｃを介した信号のやり取りは、入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路、機械設備１ａ〜１ｃの入出力回路、及び、これら入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路と機械設備１ａ〜１ｃの入出力回路との間にそれぞれ設けられたインターフェース回路を介して行われる。
Here, the configuration related to the exchange of signals between the
そして、入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路とインターフェース回路との間での信号伝達は、例えばリレーやフォトカプラ等を用いて行われ、これらの回路は電気的に切り離されている。また、インターフェース回路と機械設備１ａ〜１ｃの入出力回路との間での信号伝達（特に機械設備１ａ〜１ｃのアクチュエータの動作制御信号等の伝達）も、例えばリレー等を用いて行われ、これらの回路は電気的に切り離されることが多い。
Then, signal transmission between the substrate circuit and the interface circuit of the input /
このように、入出力機器４ａ〜４ｃ側及び機械設備１ａ〜１ｃ側の回路とインターフェース回路とは、電気的に切り離された状態でリレーやフォトカプラ等を介して各種の制御信号やセンサ検出信号をやり取りするように構成されている。これは、ノイズによって回路上の電子デバイスが誤動作してしまうことを未然に防止するためである。
As described above, the circuit and the interface circuit on the input /
そして、以上のように、入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路、機械設備１ａ〜１ｃの入出力回路及びインターフェース回路は電気的に切り離されているため、それぞれの回路へと電力を供給する電源はそれぞれ別個に用意されている。すなわち、各入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路には基板電源から、機械設備１ａ〜１ｃの入出力回路には駆動電源から、インターフェース回路には制御電源から、それぞれ電力が供給される。
As described above, since the circuit board circuit of the input /
基板電源は、各入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路、すなわち、入出力機器４ａ〜４ｃ内部の半導体デバイスや電子部品の動作用電源である。これらの部品は低電力動作型のものが用いられることが多く、基板電源は比較的低電圧のものが用いられる。具体的には直流安定化電源からＤＣ５Ｖ程度の電圧として入出力機器４ａ〜４ｃの基板回路に供給される。基板回路上に設けられた電圧レギュレータでさらに低い電圧を生成して利用する場合もある。
The board power supply is a board circuit for each of the input /
駆動電源は、各機械設備１ａ〜１ｃが備えるソレノイド等のアクチュエータやモーターといった動力源を駆動するための電力を供給する電源である。この駆動電源から供給される電力を各機械設備１ａ〜１ｃの動力源を駆動するパワーとして用いるため、この駆動電源は比較的に高電圧の三相交流（例えば、ＡＣ２００Ｖ〜数千Ｖ程度）が用いられることが多い。
The driving power source is a power source that supplies electric power for driving a power source such as an actuator such as a solenoid or a motor provided in each of the
制御電源は、インターフェース回路にあるリレーやフォトカプラをオン／オフ駆動するための電力を供給する電源である。インターフェース回路においてやり取りされる信号がアナログ信号である場合（インターフェース回路がアナログ回路である場合）、この制御電源はアナログ信号の伝送に必要な電圧源・電流源となる。この制御電源は、ノイズ耐性を高めるため、ＤＣ１２Ｖ〜４８Ｖ・１００ＶやＡＣ１２〜２４Ｖ・１００Ｖ〜２４０Ｖといった比較的高い電圧が使用される。直流電源を用いる場合には絶縁型が使用される。 The control power supply is a power supply that supplies power for driving on / off the relays and photocouplers in the interface circuit. When the signal exchanged in the interface circuit is an analog signal (when the interface circuit is an analog circuit), this control power source becomes a voltage source / current source necessary for transmission of the analog signal. The control power supply uses a relatively high voltage such as DC12V to 48V · 100V or AC12 to 24V · 100V to 240V in order to enhance noise resistance. In the case of using a DC power supply, an insulation type is used.
各入出力機器４ａ〜４ｃのそれぞれのインターフェース回路には、制御電源からそれぞれのインターフェース回路への電力供給を投入／切断するための制御電源スイッチ５ａ〜５ｃが設けられている。具体的には、第１の入出力機器４ａと第１の機械設備１ａとの間のインターフェース回路には第１の制御電源スイッチ５ａが、第２の入出力機器４ｂと第２の機械設備１ｂとの間のインターフェース回路には第２の制御電源スイッチ５ｂが、第３の入出力機器４ｃと第３の機械設備１ｃとの間のインターフェース回路には第３の制御電源スイッチ５ｃが、それぞれ設けられている。
Each interface circuit of each of the input /
ここでは、これらの各制御電源スイッチ５ａ〜５ｃは、それぞれの入出力機器４ａ〜４ｃに内蔵されている。そして、これらの制御電源スイッチ５ａ〜５ｃの動作は、各入出力機器４ａ〜４ｃに対して通信ネットワーク３から制御電源投入／切断指令信号を与えることによって制御することができる。換言すると、各入出力機器４ａ〜４ｃは通信ネットワーク３からの制御電源投入／切断指令信号に応じて、自身が内蔵する制御電源スイッチ５ａ〜５ｃを動作させることができるように構成されている。
Here, the
ＰＬＣ２においては、第１の機械設備１ａの動作を制御するための第１の制御プログラムがＰＬＣ２の演算部で第１のタスク６ａとして実行されることにより、第１の機械設備１ａの動作を制御する第１の制御手段が構成されている。また同様に、第２の機械設備１ｂの動作を制御するための第２の制御プログラムがＰＬＣ２の演算部で第２のタスク６ｂとして実行されることにより、第２の機械設備１ｂの動作を制御する第２の制御手段が構成され、第３の機械設備１ｃの動作を制御するための第３の制御プログラムがＰＬＣ２の演算部で第３のタスク６ｃとして実行されることにより、第３の機械設備１ｃの動作を制御する第３の制御手段が構成されている。
In the
これらの第１のタスク６ａ、第２のタスク６ｂ及び第３のタスク６ｃはＰＬＣ２において、それぞれが独立して並行的に実行されている。すなわち、これらのタスク６ａ〜６ｃにおいて、ある１のタスクの実行状態が他のタスクの実行状態に影響を及ぼすことは、複数の機械設備の動作を連係させる等の特別な事情がない限り基本的にはない。従って、それぞれのタスクを個別に起動／停止させることができる。
The
ＰＬＣ２には、メンテナンスツール７が接続されている。このメンテナンスツール７は、機械設備１ａ〜１ｃの保守作業時において、保守作業の対象となる機械設備１ａ〜１ｃの動作を制御しているＰＬＣ２のタスク６ａ〜６ｃ（制御手段）を起動／停止させるためのものである。すなわち、メンテナンスツール７には、ＰＬＣ２において実行されている各タスク６ａ〜６ｃのそれぞれを起動／停止させるための操作スイッチが設けられている。そして、保守作業時に作業員が起動／停止させたいタスクに対する起動／停止操作をこのメンテナンスツール７に対して行うと、メンテナンスツール７からＰＬＣ２へと該当するタスクへの起動／停止指令信号が出力される。ＰＬＣ２は、この起動／停止指令信号に従って、タスク６ａ〜６ｃのうち該当するタスクを起動／停止させる。
A
また、メンテナンスツール７には、関連付けテーブル８が備えられている。この関連付けテーブル８は、ＰＬＣ２の各タスク６ａ〜６ｃ（各制御手段）と、これらのタスク６ａ〜６ｃの制御対象である機械設備１ａ〜１ｃとの関連付け（対応）を予め記憶するものである。メンテナンスツール７は、あるタスクに対して起動／停止操作がなされると、当該操作の対象となるタスクに対して関連付けられている機械設備を、関連付けテーブル８に基づいて判別する。
In addition, the
そして、メンテナンスツール７は、こうして判別された起動／停止操作がなされたタスクの制御対象である機械設備（正確には当該機械設備の入出力機器）に対して、制御電源投入／切断指令信号を出力する。こうして、メンテナンスツール７から出力された制御電源投入／切断指令信号は、ＰＬＣ２の入出力部を介して通信ネットワーク３に送信される。そして、通信ネットワーク３から当該制御電源投入／切断指令信号が対象とする入出力機器４ａ〜４ｃへと入力される。この制御電源投入／切断指令信号を受け取った入出力機器４ａ〜４ｃは、自身に内蔵された制御電源スイッチ５ａ〜５ｃを投入／切断して、入出力機器４ａ〜４ｃと機械設備１ａ〜１ｃとの信号伝送を仲介するインターフェース回路を駆動する制御電源を投入／切断する。
Then, the
このように構成された機械設備の制御装置において、保守作業の開始時には、まず、作業員がメンテナンスツール７において、保守作業の対象となっている機械設備１ａ〜１ｃを制御するタスク６ａ〜６ｃの停止操作を行う。すると、メンテナンスツール７からＰＬＣ２へと該当するタスクへの停止指令信号が出力され、ＰＬＣ２は、この停止指令信号に従って、タスク６ａ〜６ｃのうち該当するタスクを停止させる。
In the control apparatus for mechanical equipment configured as described above, at the start of maintenance work, first, an operator uses the
同時に、メンテナンスツール７からＰＬＣ２へと出力される停止指令信号に基づいて、メンテナンスツール７は関連付けテーブル８を参照して、当該停止指令信号の対象のタスク６ａ〜６ｃと関連付けられた機械設備１ａ〜１ｃを判別する。ここで、前述した関連付けテーブル８の内容から、当該判別された機械設備１ａ〜１ｃとは、タスク６ａ〜６ｃの制御対象である機械設備１ａ〜１ｃに他ならない。
At the same time, based on the stop command signal output from the
そして、メンテナンスツール７からＰＬＣ２の入出力部及び通信ネットワーク３を介して、当該判別された機械設備１ａ〜１ｃの入出力機器４ａ〜４ｃに対して制御電源切断指令信号が送信される。この制御電源切断指令信号を受け取った入出力機器４ａ〜４ｃは、自身に内蔵された制御電源スイッチ５ａ〜５ｃを切断して、入出力機器４ａ〜４ｃと機械設備１ａ〜１ｃとの信号伝送を仲介するインターフェース回路を駆動する制御電源を切断する。
Then, a control power cut command signal is transmitted from the
以上のようにして、複数の機械設備１ａ〜１ｃをそれぞれ制御する複数のタスク６ａ〜６ｃを有するＰＬＣ２において、メンテナンスツール７への操作で保守作業の対象となる機械設備を制御するタスクを選択的に停止させることができる。そして、その際、当該タスクの制御対象すなわち保守作業対象となる機械設備における制御電源を併せて切断することができる。なお、保守作業の終了時には、先程とは逆に、メンテナンスツール７に対してタスクの起動操作を行うことにより、対応する機械設備における制御電源を投入することができる。
As described above, in the
以上のように構成された機械設備の制御装置は、各機能単位に対応する複数の機械設備の動作をそれぞれ制御する複数の制御手段となるタスクを有する制御装置本体であるＰＬＣと、複数の機械設備毎に設けられ、制御手段からの制御信号を機械設備へと出力するための複数の信号出力手段である入出力機器と、各制御手段への起動／停止信号が対象とする制御手段の制御対象である機械設備を判別する判別手段と、この判別手段が判別した機械設備の信号出力手段に対する電源の投入／切断を制御する電源制御手段と、を備えたものである。 The machine equipment control device configured as described above includes a PLC, which is a control device body having a task as a plurality of control means for controlling operations of a plurality of machine equipment corresponding to each functional unit, and a plurality of machines. Control of the input / output device that is provided for each facility and is a plurality of signal output means for outputting the control signal from the control means to the machine equipment, and the control means targeted by the start / stop signal to each control means A discriminating unit that discriminates the target mechanical equipment; and a power source control unit that controls power on / off of the signal output unit of the mechanical equipment discriminated by the discriminating unit.
このため、複数の機械設備の動作を電気的に制御する機械設備の制御装置において、機械設備の保守点検作業時に、保守対象の機械設備を制御するタスクを停止／起動させた場合に、このタスクにより制御されている機械設備への制御信号出力部の電源を自動的に切断／投入することができるため、保守点検作業の効率化を図り保守点検作業にかかる時間を短縮することが可能である。また、不必要・想定外の設備の電源が切断／投入されてしまうことがないため、保守点検作業の安全性を向上させることができる。 For this reason, in a machine / equipment control apparatus that electrically controls the operation of a plurality of machine / equipment, when the task for controlling the machine / equipment to be maintained is stopped / started during the maintenance / inspection work of the machine / equipment, this task Since the power of the control signal output unit to the machine equipment controlled by the machine can be automatically turned off / on, it is possible to improve the efficiency of the maintenance inspection work and to shorten the time required for the maintenance inspection work. . In addition, since unnecessary / unexpected equipment is not turned off / on, the safety of maintenance and inspection work can be improved.
また、制御装置本体であるＰＬＣの外部に設けられた保守操作手段であるメンテナンスツールを用いてタスクの起動／停止信号を出力するようにするとともに、このメンテナンスツールで起動／停止させたタスクの制御対象である機械設備を判別するようにしたため、この判別に係る演算をＰＬＣの演算部ではなく外部のメンテナンスツールで行って、安全性をさらに向上させることができる。 In addition, a task start / stop signal is output using a maintenance tool, which is a maintenance operation means provided outside the PLC, which is the main body of the control device, and the control of the task started / stopped by this maintenance tool is performed. Since the target machine equipment is discriminated, the calculation related to the discrimination can be performed by an external maintenance tool instead of the PLC calculation unit, and the safety can be further improved.
さらに、制御信号出力部から各機械設備へと信号を伝送するインターフェース電源への制御電源を切断するようにし、各機械設備への駆動電源は維持することができるようにしたため、ソレノイド等の所定の状態で停止するために電力を必要とする機器が機械設備に含まれていた場合であっても、安全にその動作を停止させることができる。 In addition, the control power supply to the interface power supply that transmits signals from the control signal output unit to each machine facility is cut off, and the drive power supply to each machine facility can be maintained. Even when a device that requires electric power to stop in a state is included in the mechanical equipment, the operation can be safely stopped.
実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
前述した実施の形態１においては、通信ネットワークから各機械設備への信号を仲介する入出力機器のそれぞれに、制御電源からインターフェース回路への電力供給をオン／オフする制御電源スイッチが内蔵されていた。そして、各入出力機器が内蔵する制御電源スイッチを、通信ネットワークから各入出力機器に対して指令信号を与えることにより制御電源スイッチをオン／オフさせることができる場合であった。この場合には、メンテナンスツールからＰＬＣ及び通信ネットワークを介して制御電源の切断／投入を制御することができた。そして、ＰＬＣ上の各タスク（各制御手段）と各機械設備との関連付けはメンテナンスツールの関連付けテーブルによってソフトウェア的に実現していた。
FIG. 2 is a diagram for explaining the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to
In the first embodiment described above, the control power switch for turning on / off the power supply from the control power source to the interface circuit is incorporated in each of the input / output devices that mediate signals from the communication network to each machine facility. . The control power switch built in each input / output device can be turned on / off by giving a command signal to each input / output device from the communication network. In this case, it was possible to control the turning off / on of the control power from the maintenance tool via the PLC and the communication network. Then, the association between each task (each control means) on the PLC and each machine facility is realized by software by the association table of the maintenance tool.
これに対し、ここで説明する実施の形態２は、入出力機器に制御電源スイッチが内蔵されておらず、通信ネットワークからの指令信号では制御電源の切断／投入を制御することができない構成において、ＰＬＣ上の各タスク（各制御手段）と各機械設備との関連付けをソフトウェア的な関連付けテーブルによってではなくハードウェア回路によって行うようにしたものである。 In contrast, the second embodiment described here does not have a control power switch built in the input / output device, and the control signal cannot be controlled to be turned off / on by a command signal from the communication network. The association between each task (each control means) on the PLC and each mechanical facility is performed by a hardware circuit, not by a software association table.
すなわち、図２において、各入出力機器４ａ〜４ｃのそれぞれのインターフェース回路には、制御電源からそれぞれのインターフェース回路への電力供給を投入／切断するための制御電源スイッチ５ａ〜５ｃが設けられている。各制御電源スイッチ５ａ〜５ｃは、それぞれの入出力機器４ａ〜４ｃに内蔵されておらず、入出力機器４ａ〜４ｃの外部に設けられている。
That is, in FIG. 2, control
従って、これらの制御電源スイッチ５ａ〜５ｃの動作は、通信ネットワーク３から各入出力機器４ａ〜４ｃに対して制御電源投入／切断指令信号を与えることによっては制御することができない。そこで、この実施の形態２においては、各制御電源スイッチ５ａ〜５ｃの動作はハードウェア回路９ａ〜９ｃによって制御されている。
Therefore, the operations of the
また、これらのハードウェア回路９ａ〜９ｃは、ＰＬＣ２の各タスク６ａ〜６ｃ（各制御手段）と、これらのタスク６ａ〜６ｃの制御対象である機械設備１ａ〜１ｃとの関連付け（対応）を設定しているものでもある。すなわち、各ハードウェア回路９ａ〜９ｃは、メンテナンスツール７からＰＬＣ２に対して、タスクの起動／停止指令信号が入力されると、当該起動／停止指令信号の対象であるタスクの制御対象である機械設備の入出力機器と当該機械設備との間の信号伝送を仲介するインターフェース回路の制御電源スイッチを投入／切断する。
Further, these
以上をさらに具体的に説明すると、ＰＬＣ２に第１のタスク６ａに対する起動／停止指令信号が入力されると、この起動／停止指令信号は第１のハードウェア回路９ａにも入力される。そして、この第１のタスク６ａに対する起動／停止指令信号を受けた第１のハードウェア回路９ａは、第１の制御電源スイッチ５ａに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第１の制御電源スイッチ５ａが投入／切断され、第１の入出力機器４ａと第１の機械設備１ａとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
More specifically, when a start / stop command signal for the
また、同様に、ＰＬＣ２に第２のタスク６ｂに対する起動／停止指令信号が入力されると、この起動／停止指令信号は第２のハードウェア回路９ｂにも入力される。そして、この第２のタスク６ｂに対する起動／停止指令信号を受けた第２のハードウェア回路９ｂは、第２の制御電源スイッチ５ｂに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第２の制御電源スイッチ５ｂが投入／切断され、第２の入出力機器４ｂと第２の機械設備１ｂとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
Similarly, when a start / stop command signal for the
そして、ＰＬＣ２に第３のタスク６ｃに対する起動／停止指令信号が入力されると、この起動／停止指令信号は第３のハードウェア回路９ｃにも入力される。そして、この第３のタスク６ｃに対する起動／停止指令信号を受けた第３のハードウェア回路９ｃは、第３の制御電源スイッチ５ｃに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第３の制御電源スイッチ５ｃが投入／切断され、第３の入出力機器４ｃと第３の機械設備１ｃとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
When the start / stop command signal for the
なお、メンテナンスツール７には、実施の形態１にあった関連付けテーブル８は備えられていない。その他の構成や動作については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。
Note that the
以上のように構成された機械設備の制御装置は、実施の形態１の構成において、各制御手段への起動／停止信号が対象とする制御手段の制御対象である機械設備の判別をソフトウェアではなくハードウェア回路で実現したものである。このため、前記判別をソフトウェア的に行う場合と比較して、誤判別等の可能性を低減し、さらに安全性を向上させることができる。 The mechanical equipment control device configured as described above is not software in the configuration of the first embodiment, but identifies the mechanical equipment that is the control target of the control means targeted by the start / stop signal to each control means. This is realized by a hardware circuit. For this reason, compared with the case where the said determination is performed by software, possibility of misdetermination etc. can be reduced and safety | security can be improved further.
実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態２において用いていたメンテナンスツールを用いることなく、外部からＰＬＣの各タスク（各制御手段）に対する起動／停止指令信号を入力するようにしたものである。
FIG. 3 is a diagram for explaining the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to
In the third embodiment described here, the start / stop command signal for each task (each control means) of the PLC is input from the outside without using the maintenance tool used in the second embodiment. Is.
すなわち、図３において、ＰＬＣ２の各タスク６ａ〜６ｃ（各制御手段）に対する起動／停止指令信号は、外部からタスク起動／停止スイッチ１０ａ〜１０ｃが動作することによって入力される。
That is, in FIG. 3, the start / stop command signal for each of the
具体的には、第１のタスク起動／停止スイッチ１０ａが動作すると第１のタスク６ａに対する起動／停止指令信号がＰＬＣ２に入力される。この第１のタスク６ａに対する起動／停止指令信号は、第１のハードウェア回路９ａに分配されており、この第１のタスク６ａに対する起動／停止指令信号を受けた第１のハードウェア回路９ａは、第１の制御電源スイッチ５ａに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第１の制御電源スイッチ５ａが投入／切断され、第１の入出力機器４ａと第１の機械設備１ａとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
Specifically, when the first task start /
また、同様に、第２のタスク起動／停止スイッチ１０ｂが動作すると第２のタスク６ｂに対する起動／停止指令信号がＰＬＣ２に入力される。この第２のタスク６ｂに対する起動／停止指令信号は、第２のハードウェア回路９ｂに分配されており、この第２のタスク６ｂに対する起動／停止指令信号を受けた第２のハードウェア回路９ｂは、第２の制御電源スイッチ５ｂに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第２の制御電源スイッチ５ｂが投入／切断され、第２の入出力機器４ｂと第２の機械設備１ｂとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
Similarly, when the second task start /
そして、第３のタスク起動／停止スイッチ１０ｃが動作すると第３のタスク６ｃに対する起動／停止指令信号がＰＬＣ２に入力される。この第３のタスク６ｃに対する起動／停止指令信号は、第３のハードウェア回路９ｃに分配されており、この第３のタスク６ｃに対する起動／停止指令信号を受けた第３のハードウェア回路９ｃは、第３の制御電源スイッチ５ｃに対して制御電源投入／切断指令信号を出力する。この制御電源投入／切断指令信号によって第３の制御電源スイッチ５ｃが投入／切断され、第３の入出力機器４ｃと第３の機械設備１ｃとの間の信号伝送を仲介するインターフェース回路への制御電源からの電力供給がオン／オフされる。
When the third task start /
なお、この実施の形態においては、ＰＬＣの各タスク（各制御手段）に対する起動／停止指令信号は、各タスク起動／停止スイッチの動作により入力されるため、メンテナンスツールは設けられていない。その他の構成や動作については実施の形態２と同様であって、その詳細説明は省略する。 In this embodiment, since the start / stop command signal for each task (each control means) of the PLC is input by the operation of each task start / stop switch, no maintenance tool is provided. Other configurations and operations are the same as those in the second embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
以上のように構成された機械設備の制御装置は、実施の形態２の構成において、各制御手段（タスク）への起動／停止信号をハードウェア的なスイッチで発生させるようにしたものである。このため、メンテナンスツールを用いることなくタスクの起動／停止及びこれに伴う制御電源の切断／投入を行うことができる。 The machine / equipment control apparatus configured as described above is configured to generate a start / stop signal to each control means (task) by a hardware switch in the configuration of the second embodiment. Therefore, the task can be started / stopped and the control power can be turned off / on without using a maintenance tool.
実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１において用いていた関連付けテーブルを用いることなく、ＰＬＣが各機械設備の制御に用いている各タスク（各制御手段）と機械設備との対応テーブル（すなわち、制御信号用の対応テーブル）を、制御電源投入／切断指令信号用の関連付けテーブルとしても用いるようにしたものである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to Embodiment 4 of the present invention.
In the fourth embodiment described here, each task (each control means) used by the PLC for controlling each mechanical facility and the mechanical facility is used without using the association table used in the first embodiment. A correspondence table (that is, a correspondence table for control signals) is also used as an association table for control power on / off command signals.
すなわち、図４において、保守作業時に作業員が起動／停止させたいタスク（制御手段）に対する起動／停止操作をこのメンテナンスツール７に対して行うと、メンテナンスツール７からＰＬＣ２へと該当するタスクへの起動／停止指令信号が出力される。ＰＬＣ２は、この起動／停止指令信号に従って、タスク６ａ〜６ｃのうち該当するタスクを起動／停止させる。
That is, in FIG. 4, when the start / stop operation for the task (control means) that the worker wants to start / stop at the time of the maintenance work is performed on the
この際、ＰＬＣ２は、当該起動／停止指令信号の対象であって起動／停止させたタスクの制御対象である機械設備を、制御信号用の対応テーブルを参照して判別する。この制御信号用の対応テーブルは、ＰＬＣ２が複数のタスクによって複数の機械設備をそれぞれ制御していることから、各制御手段からの制御信号送信先を決定するために当然備えているべきものである。
At this time, the
そして、ＰＬＣ２は、こうして判別された起動／停止操作がなされたタスクの制御対象である機械設備（の入出力機器）に対して、制御電源投入／切断指令信号を出力する。そして、この制御電源投入／切断指令信号は、通信ネットワーク３から対象とする入出力機器４ａ〜４ｃへと入力される。この制御電源投入／切断指令信号を受け取った入出力機器４ａ〜４ｃは、自身に内蔵された制御電源スイッチ５ａ〜５ｃを投入／切断して、入出力機器４ａ〜４ｃと機械設備１ａ〜１ｃとの信号伝送を仲介するインターフェース回路を駆動する制御電源を投入／切断する。
Then, the
なお、以上の説明からもわかる通り、この実施の形態４においては、各制御電源スイッチ５ａ〜５ｃは、それぞれの入出力機器４ａ〜４ｃに内蔵されており、これらの制御電源スイッチ５ａ〜５ｃの動作は、各入出力機器４ａ〜４ｃに対して通信ネットワーク３から制御電源投入／切断指令信号を与えることによって制御することができる構成を想定している。その他の構成や動作については、実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。
As can be understood from the above description, in the fourth embodiment, the
以上のように構成された機械設備の制御装置は、関連付けテーブルを用意する必要がなく、簡易にタスクの制御電源の連動制御を行うことができる。 The control apparatus for mechanical equipment configured as described above does not need to prepare an association table, and can easily perform interlocking control of task control power supplies.
実施の形態５．
図５は、この発明の実施の形態５に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
ここで説明する実施の形態５は、前述した実施の形態４において、メンテナンス区分テーブルをさらに備えるようにしたものである。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating the overall configuration of a control device for machine equipment according to Embodiment 5 of the present invention.
The fifth embodiment described here further includes a maintenance division table in the fourth embodiment described above.
すなわち、図５において、ＰＬＣ２にはメンテナンス区分テーブル１１が備えられている。このメンテナンス区分テーブル１１には、メンテナンス区分と停止すべきタスク６ａ〜６ｃ（制御手段）との対応が予め設定されている。保守作業時に作業員は、当該保守作業のメンテナンス区分をメンテナンスツール７から指定する。すると、ＰＬＣ２において、メンテナンス区分テーブル１１を参照してメンテナンスツール７から指定されたメンテナンス区分に対して停止すべきタスクが決定される。そして、ＰＬＣ２は決定したタスクを停止させる。
In other words, in FIG. 5, the
この際、ＰＬＣ２は、当該停止させたタスクの制御対象である機械設備を、制御信号用の対応テーブルを参照して判別する。そして、ＰＬＣ２は、こうして判別された停止されたタスクの制御対象である機械設備（の入出力機器）に対して、制御電源切断指令信号を出力する。この制御電源切断指令信号は、通信ネットワーク３から対象とする入出力機器４ａ〜４ｃへと入力される。この制御電源切断指令信号を受け取った入出力機器４ａ〜４ｃは、自身に内蔵された制御電源スイッチ５ａ〜５ｃを切断して、入出力機器４ａ〜４ｃと機械設備１ａ〜１ｃとの信号伝送を仲介するインターフェース回路を駆動する制御電源を切断する。
At this time, the
なお、ここでは実施の形態４においてメンテナンス区分テーブルを備えた場合を説明したが、実施の形態１〜３においてメンテナンス区分テーブルを備えるようにすることもできる。また、ここではメンテナンス区分テーブルをＰＬＣに備えたが、メンテナンスツールがある場合にはメンテナンスツールにメンテナンス区分テーブルを備えるようにしもよい。その他の構成や動作については、実施の形態１〜４と同様であって、その詳細説明は省略する。 Although the case where the maintenance division table is provided in the fourth embodiment has been described here, the maintenance division table may be provided in the first to third embodiments. Further, here, the maintenance division table is provided in the PLC. However, if there is a maintenance tool, the maintenance tool may be provided with the maintenance division table. About another structure and operation | movement, it is the same as that of Embodiment 1-4, The detailed description is abbreviate | omitted.
以上のように構成された機械設備の制御装置は、メンテナンス区分を指定するだけで必要なタスクの停止や制御電源の切断等を行うことができる。 The control device for mechanical equipment configured as described above can stop a required task, turn off a control power source, or the like only by specifying a maintenance category.
１ａ 第１の機械設備
１ｂ 第２の機械設備
１ｃ 第３の機械設備
２ ＰＬＣ
３ 通信ネットワーク
４ａ 第１の入出力機器
４ｂ 第２の入出力機器
４ｃ 第３の入出力機器
５ａ 第１の制御電源スイッチ
５ｂ 第２の制御電源スイッチ
５ｃ 第３の制御電源スイッチ
６ａ 第１のタスク
６ｂ 第２のタスク
６ｃ 第３のタスク
７ メンテナンスツール
８ 関連付けテーブル
９ａ 第１のハードウェア回路
９ｂ 第２のハードウェア回路
９ｃ 第３のハードウェア回路
１０ａ 第１のタスク起動／停止スイッチ
１０ｂ 第２のタスク起動／停止スイッチ
１０ｃ 第３のタスク起動／停止スイッチ
１１ メンテナンス区分テーブル
1a 1st
3
Claims (6)
各前記機能単位に対応する前記機械設備の動作をそれぞれ制御する複数の制御手段を有する制御装置本体と、
複数の前記機械設備毎に設けられ、前記制御手段からの制御信号を前記機械設備へと出力するための複数の信号出力手段と、
各前記制御手段への起動／停止信号が対象とする前記制御手段の制御対象である前記機械設備を判別する判別手段と、
前記判別手段が判別した前記機械設備の前記信号出力手段に対する電源の投入／切断を制御する電源制御手段と、を備えたことを特徴とする機械設備の制御装置。 A control device for mechanical equipment that electrically controls the operation of a plurality of mechanical equipment provided for a plurality of functional units,
A control device main body having a plurality of control means for controlling the operation of the mechanical equipment corresponding to each functional unit;
A plurality of signal output means provided for each of the plurality of machine equipment, for outputting a control signal from the control means to the machine equipment;
A determining means for determining the mechanical equipment that is the control target of the control means targeted by the start / stop signal to each of the control means;
A control device for mechanical equipment, comprising: power supply control means for controlling power on / off for the signal output means of the mechanical equipment determined by the determination means.
前記判別手段は、前記保守操作手段に設けられ、前記制御手段とその制御対象である前記機械設備との関連付けを記憶する関連付けテーブルを有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の機械設備の制御装置。 Maintenance operation means provided outside the control device main body and outputting the start / stop signal to each control means,
The said discrimination | determination means is provided in the said maintenance operation means, and has an correlation table which memorize | stores the correlation with the said control equipment and the said machine equipment which is the control object, Either of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. The control device of the machine equipment described in 1.
前記起動／停止信号は、指定された前記メンテナンス区分に対応する前記制御手段に対して出力されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の機械設備の制御装置。 A maintenance section table for storing in advance the correspondence between the maintenance section and the control means;
6. The machine facility control apparatus according to claim 1, wherein the start / stop signal is output to the control unit corresponding to the designated maintenance section.
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