JP5783006B2 - 搬送設備インターロック方法 - Google Patents

Description

本発明は、原料をベルトコンベヤで搬送する際の搬送設備インターロック方法に関するものである。

ベルトコンベヤによる原料搬送は、搬送先のニーズに応じてダンパ等を切替えることにより、原料搬送先を変更することができる。並列運転しているベルトコンベヤでは、ベルトコンベヤを停止することなく負荷運転状態でダンパを切替えるオンロード切替えがなされる。ベルトコンベヤの運転制御は、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）等の制御装置により行われており、制御装置はベルトコンベヤの始点、中間点、終点等の運転系統を認識しており、異常発生時には、異常発生箇所の上流側ベルトコンベヤ、又は全ベルトコンベヤが停止するようなインターロックが構成される。これにより、原料搬送をベルトコンベヤから溢れさせることなく設備を安全に停止させ、設備保護が可能となる。このようなベルトコンベヤのインターロック停止は一般的な技術である。

ベルトコンベヤの系統切替えについては、様々な提案がなされている。
特許文献１の従来技術では、Ａ系統＋Ｂ系統での運転から、Ａ系統＋Ｃ系統での運転へと切替える際に、Ｂ系統の途中で異常を検知したときには、Ａ系統の全てと、Ｂ系統の異常箇所から上流だけを停止させ、Ｂ系統の異常箇所から下流の荷払いを行っている。
特許文献２の従来技術では、並列２系統のコンベヤラインと、各コンベヤラインから合流する共通ラインとを有し、一方の系統から他方の系統へと切替え指令があったときに、一方の系統の荷払いが完了するまでの時間と、他方の系統の搬送物が合流地点に到達するまでの時間とに基づいて、他方の系統の起動タイミングを制御している。

特許文献３の従来技術では、並列２系統のコンベヤと、各コンベヤから合流する共通コンベヤとを有し、一方の系統から他方の系統へと切替える際に、一方の系統の材料を共通コンベヤに払い出した直後に、他方の系統の材料が共通コンベヤに払い出されるように、並列２系統の払い出しを制御している。

特開平１１−２０８８６３号公報 特許第３７４４１５９号公報 特開２００１−３１２３１号公報

特許文献１の従来技術は、異常発生時に関する技術ではあるが、あくまでもベルトコンベヤの停止を前提とした技術であって、オンロード切替えに関する技術ではない。また、特許文献２、３の従来技術も、異常発生時のオンロード切替えに関する技術ではない。
オンロード切替えでは、ダンパによって搬送先のベルトコンベヤを切替えるが、このダンパを切替えている途中で、ダンパや下流のベルトコンベヤに異常が発生したときには、インターロックによって上流系統を停止させなければならない。

しかしながら、ダンパを切替えている途中では搬送経路が途絶えた状態にあるため、制御装置は、停止すべき上流系統が切替え前の系統か切替え後の系統かを判別することができなかった。したがって、ダンパを切替えている途中で、ダンパや下流のベルトコンベヤに異常が発生しても、その上流系統を停止させることができず、インターロックが機能しないという問題があった。
本発明の課題は、搬送経路を切替えている途中で異常が発生しても、インターロックを適正に機能させることである。

本発明の一態様に係る搬送設備インターロック方法は、第一の搬送部及び第二の搬送部を設け、第一の搬送部及び第二の搬送部の下流側に第三の搬送部及び第四の搬送部を設け、第一の搬送部の下流端に第一の経路切替え部を設け、第一の搬送部が搬送運転している状態で、第一の経路切替え部により、第一の搬送部から第三の搬送部及び第四の搬送部の何れか一方に搬送経路を切替え可能とし、第二の搬送部の下流端に第二の経路切替え部を設け、第二の搬送部が搬送運転している状態で、第二の経路切替え部により、第二の搬送部から第三の搬送部及び第四の搬送部の何れか一方に搬送経路を切替え可能とし、第一の経路切替え部、第二の経路切替え部、第三の搬送部、第四の搬送部の少なくとも一つで異常が発生したときに、第一の搬送部及び第二の搬送部のうち、異常が発生した箇所の上流側に位置する搬送部を認識し、停止させる搬送設備インターロック方法であって、第一の経路切替え部又は第二の経路切替え部の一方の搬送経路を切替えている途中で、異常が発生したら、搬送経路を切替えている間は、搬送経路が第三の搬送部及び第四の搬送部の双方にあるものと認識し、異常が発生した箇所の上流側の搬送部を停止させることを特徴とする。
本発明の一態様に係る搬送設備インターロック方法は、第一の経路切替え部の切替えと、第二の経路切替え部の切替えとは、タイミングをずらして行うことを特徴とする。

本発明の一態様に係る搬送設備インターロック方法によれば、搬送経路を切替えている間は、搬送経路が第三の搬送部及び第四の搬送部の双方にあるものと認識し、異常が発生した箇所の上流側を停止させるので、インターロックを適正に機能させることができる。

原料搬送設備の経路切替え点を示す図である。 搬送経路を認識するシーケンス回路図である。 ベルトコンベヤＢＣの搬送系統を示す模式図である。 搬送経路認識処理を示すフローチャートである。 搬送経路の認識状態を示す図である。

以下、本実施形態について説明する。
図１は、原料搬送設備の経路切替え点を示す図である。
本実施形態の原料搬送設備は、略平行に並んだ２系統のベルトコンベヤＢＣ１及びＢＣ２と、これらベルトコンベヤＢＣ１及びＢＣ２の下流側に設けられ、略平行に並んだ２系統のベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４と、を備える。

先ず、ベルトコンベヤＢＣ１の下流端には、ダンパＤＡ１が設けられており、このダンパＤＡ１は、ベルトコンベヤＢＣ１によって搬送された原料を、負荷運転状態のまま、ベルトコンベヤＢＣ３又はＢＣ４の何れか一方に切替えて搬送することができる（オンロード切替え）。すなわち、ダンパＤＡ１は、ベルトコンベヤＢＣ１をベルトコンベヤＢＣ３に接続する位置と、ベルトコンベヤＢＣ１をベルトコンベヤＢＣ４に接続する位置と、の間で切替え可能に構成されている。

また、ベルトコンベヤＢＣ２の下流端には、ダンパＤＡ２が設けられており、このダンパＤＡ２は、ベルトコンベヤＢＣ２によって搬送された原料を、負荷運転状態のまま、ベルトコンベヤＢＣ３又はＢＣ４の何れか一方に切替えて搬送することができる（オンロード切替え）。すなわち、ダンパＤＡ２は、ベルトコンベヤＢＣ２をベルトコンベヤＢＣ３に接続する位置と、ベルトコンベヤＢＣ２をベルトコンベヤＢＣ４に接続する位置と、の間で切替え可能に構成されている。
これらダンパＤＡ１及びＤＡ２の切替えは、例えばプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）等の制御装置によって駆動制御される。

また、ダンパＤＡ１には、ベルトコンベヤＢＣ３に接続する切替え位置にあるか、又はベルトコンベヤＢＣ４に接続する切替え位置にあるかを検出するリミットスイッチＬＳ１がベルトコンベヤＢＣ３側とＢＣ４側の夫々に設けてある。また、ダンパＤＡ２には、ベルトコンベヤＢＣ３に接続する切替え位置にあるか、又はベルトコンベヤＢＣ４に接続する切替え位置にあるかを検出するリミットスイッチＬＳ２がベルトコンベヤＢＣ３側とＢＣ４側の夫々に設けてある。
制御装置は、各ベルトコンベヤＢＣ１〜ＢＣ４、各ダンパＤＡ１及びＤＡ２の運転状況を認識し、異常を検知したときには、同じ搬送経路上で、少なくとも異常を検知した箇所よりも上流側のベルトコンベヤＢＣを停止させる必要がある。そのため、制御装置は、搬送経路を常に認識していなければならない。

次に、制御装置による搬送経路の認識について説明する。
図２は、搬送経路を認識するシーケンス回路図である。
図中の（ａ）は、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続する切替え位置にあるか否かを検出するシーケンス回路であり、（ｂ）はダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続する切替え位置にあるか否かを検出するシーケンス回路である。また、（ｃ）は、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３に接続する切替え位置にあるか否かを検出するシーケンス回路であり、（ｄ）はダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ４に接続する切替え位置にあるか否かを検出するシーケンス回路である。

先ず、ダンパＤＡ１及びＤＡ２が切替え位置を維持しているときの経路認識について説明する。
先ず、（ａ）に示すように、リミットスイッチＬＳ１の接点がベルトコンベヤＢＣ３の側に閉じているときには、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続されていると認識する。また、（ｂ）に示すように、リミットスイッチＬＳ１の接点がベルトコンベヤＢＣ４の側に閉じているときには、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続されていると認識する。

また、（ｃ）に示すように、リミットスイッチＬＳ２の接点がベルトコンベヤＢＣ３の側に閉じているときには、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ３に接続されていると認識する。また、（ｂ）に示すように、リミットスイッチＬＳ２の接点がベルトコンベヤＢＣ４の側に閉じているときには、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ４に接続されていると認識する。

次に、ダンパＤＡ１及びＤＡ２の切替え中の経路認識について説明する。
先ず、（ａ）及び（ｂ）に示すように、ベルトコンベヤＢＣ１が、ダンパＤＡ１に対するオンロード切替え指令がＯＮである場合、リミットスイッチＬＳ１の接点がベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じていないときには、ダンパＤＡ１が切替え中であるため、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると認識する。すなわち、リミットスイッチＬＳ１の接点は、ベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じておらず、実際にはダンパＤＡ１の切替え位置や切替え方向が不明である。そこで、ダンパＤＡ１の切替え期間中については、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると見なしておく。

また、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ベルトコンベヤＢＣ２が、ダンパＤＡ２に対するオンロード切替え指令がＯＮである場合、リミットスイッチＬＳ２の接点がベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じていないときには、ダンパＤＡ２が切替え中であるため、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると認識する。すなわち、リミットスイッチＬＳ２の接点は、ベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じておらず、実際にはダンパＤＡ２の切替え位置や切替え方向が不明である。そこで、ダンパＤＡ２の切替え期間中については、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると見なしておく。

図３は、ベルトコンベヤＢＣの搬送系統を示す模式図である。
図中の（ａ）はダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり（ＬＳ１＝ＢＣ３）、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続している状態、及びダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり（ＬＳ２＝ＢＣ４）、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ４に接続している状態である。また、（ｂ）はダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり（ＬＳ１＝ＢＣ４）、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続している状態、及びダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり（ＬＳ２＝ＢＣ３）、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ３に接続している状態である。

次に、搬送経路を認識する手順について説明する。
図４は、搬送経路認識処理を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１では、リミットスイッチＬＳ１が０であるか否か、つまりリミットスイッチＬＳ１の接点がベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じていない状態であるか否かを判定する。判定結果がＬＳ１＝０であるときには、ダンパＤＡ１の切替え中であると判断してステップＳ１０２に移行する。一方、判定結果がＬＳ１≠０であるときには、ダンパＤＡ１が切替え中ではなく、その切替え位置を維持していると判断してステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０２では、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置、及びベルトコンベヤＢＣ４への接続位置の双方にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３、及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると認識してからステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０３では、リミットスイッチＬＳ１がＢＣ３であるか否か、つまりリミットスイッチＬＳ１の接点がベルトコンベヤＢＣ３の側に閉じている状態であるか否かを判定する。判定結果がＬＳ１＝ＢＣ３であるときには、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置を維持していると判断してステップＳ１０４に移行する。一方、判定結果がＬＳ１≠ＢＣ３である、つまりＬＳ１＝ＢＣ４であるときには、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置を維持していると判断してステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０４では、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続されていると認識してからステップＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０５では、ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続されていると認識してからステップＳ１０６に移行する。

先ずステップＳ１０６では、リミットスイッチＬＳ２が０であるか否か、つまりリミットスイッチＬＳ２の接点がベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の何れの側にも閉じていない状態であるか否かを判定する。判定結果がＬＳ２＝０であるときには、ダンパＤＡ２の切替え中であると判断してステップＳ１０７に移行する。一方、判定結果がＬＳ２≠０であるときには、ダンパＤＡ２が切替え中ではなく、その切替え位置を維持していると判断してステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０７では、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置、及びベルトコンベヤＢＣ４への接続位置の双方にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３、及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると認識してから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１０８では、リミットスイッチＬＳ２がＢＣ３であるか否か、つまりリミットスイッチＬＳ２の接点がベルトコンベヤＢＣ３の側に閉じている状態であるか否かを判定する。判定結果がＬＳ２＝ＢＣ３であるときには、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置を維持していると判断してステップＳ１０９に移行する。一方、判定結果がＬＳ２≠ＢＣ３である、つまりＬＳ２＝ＢＣ４であるときには、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置を維持していると判断してステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１０９では、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続されていると認識してから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１１０では、ダンパＤＡ２がベルトコンベヤＢＣ４への接続位置にあり、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続されていると認識してから所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、ベルトコンベヤＢＣ１が「第一の搬送部」に対応し、ベルトコンベヤＢＣ２が「第二の搬送部」に対応し、ベルトコンベヤＢＣ３が「第三の搬送部」に対応し、ベルトコンベヤＢＣ４が「第四の搬送部」に対応する。また、ダンパＤＡ１が「第一の経路切替え部」に対応し、ダンパＤＡ２が「第二の経路切替え部」に対応する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
オンロード切替えでは、ダンパＤＡによって搬送先のベルトコンベヤＢＣを切替えているが、このダンパＤＡを切替えている途中で、ダンパＤＡや下流のベルトコンベヤＢＣに異常が発生したときには、インターロックによって上流系統のベルトコンベヤＢＣを停止させなければならない。
従来は、単にリミットスイッチＬＳの接点が閉じているときだけ、搬送経路を認識していた。そのため、ダンパＤＡを切替えている途中では、搬送経路が途絶えた状態にあるため、制御装置は、停止すべき上流系統が切替え前の系統か切替え後の系統かを判別することができなかった。したがって、ダンパＤＡを切替えている途中で、ダンパＤＡや下流のベルトコンベヤＢＣに異常が発生しても、その上流系統のベルトコンベヤＢＣを停止させることができず、インターロックが機能しないという問題があった。

本実施形態では、ダンパＤＡ１の切替え期間中については、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると見なしておく。また、ダンパＤＡ２の切替え期間中については、ベルトコンベヤＢＣ２がベルトコンベヤＢＣ３及びベルトコンベヤＢＣ４の双方に接続されていると見なしておく。
図５は、搬送経路の認識状態を示す図である。
ここでは、ダンパＤＡ１をベルトコンベヤＢＣ３からベルトコンベヤＢＣ４へと切替える場合について説明する。
ダンパＤＡ１がベルトコンベヤＢＣ３への接続位置にあると、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３に接続されている。この状態から、ダンパＤＡ１をベルトコンベヤＢＣ４への接続位置へと切替えると、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ４に接続される。ダンパＤＡ１の切替えを開始してから完了するまでの時間は１０秒程度の僅かな時間である。

ダンパＤＡ１を切替えている途中では、搬送経路が途絶えた状態にあるが、本実施形態では、ベルトコンベヤＢＣ１がベルトコンベヤＢＣ３及びＢＣ４の双方に接続されていると認識する。したがって、ダンパＤＡ１を切替えている途中で、このダンパＤＡ１、ベルトコンベヤＢＣ３、及びベルトコンベヤＢＣ４のどこで異常が発生したとしても、その上流側にあるベルトコンベヤＢＣ１を確実に認識し停止させることができる。これにより、原料をベルトコンベヤＢＣやその乗り継ぎ部で溢れさせることを回避できる。

なお、ダンパＤＡ２をベルトコンベヤＢＣ４からベルトコンベヤＢＣ３へと切替える場合についても同様であるが、ダンパＤＡ１とダンパＤＡ２とを同時に切替えると、搬送原料が混合されてしまうので行わない。すなわち、ダンパＤＡ１の切替えと、ダンパＤＡ２の切替えとは、タイミングをずらして行う。これにより、搬送原料の混合を避け、適正にハンドリングすることができる。

ＢＣ１〜ＢＣ４ ベルトコンベヤ
ＤＡ１、ＤＡ２ ダンパ
ＬＳ１、ＬＳ２ リミットスイッチ

Claims (2)

1. 第一の搬送部及び第二の搬送部を設け、
   前記第一の搬送部及び前記第二の搬送部の下流側に第三の搬送部及び第四の搬送部を設け、
   前記第一の搬送部の下流端に第一の経路切替え部を設け、前記第一の搬送部が搬送運転している状態で、前記第一の経路切替え部により、前記第一の搬送部から前記第三の搬送部及び第四の搬送部の何れか一方に搬送経路を切替え可能とし、
   前記第二の搬送部の下流端に第二の経路切替え部を設け、前記第二の搬送部が搬送運転している状態で、前記第二の経路切替え部により、前記第二の搬送部から前記第三の搬送部及び第四の搬送部の何れか一方に搬送経路を切替え可能とし、
   前記第一の経路切替え部、前記第二の経路切替え部、前記第三の搬送部、前記第四の搬送部の少なくとも一つで異常が発生したときに、前記第一の搬送部及び前記第二の搬送部のうち、異常が発生した箇所の上流側に位置する搬送部を認識し、停止させる搬送設備インターロック方法であって、
   前記第一の経路切替え部又は前記第二の経路切替え部の一方の搬送経路を切替えている途中で、前記異常が発生したら、搬送経路を切替えている間は、搬送経路が前記第三の搬送部及び前記第四の搬送部の双方にあるものと認識し、異常が発生した箇所の上流側に位置する搬送部を停止させることを特徴とする搬送設備インターロック方法。
2. 前記第一の経路切替え部の切替えと、前記第二の経路切替え部の切替えとは、タイミングをずらして行うことを特徴とする請求項１に記載の搬送設備インターロック方法。

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