JP5970944B2 - シーケンス回路の確認装置 - Google Patents

Description

本発明は、生産設備の構成設備で故障が発生したとき故障した構成設備を特定し、故障対策後に当該構成設備の動作を確認するシーケンス回路の確認装置に関するものである。

例えば特許第３３７３１６３号公報（特許文献１）には、プログラマブルコントローラのプログラムを編集することが可能なプログラム編集装置が記載されている。このプログラム編集装置は、複数のプログラマブルコントローラ間のインターロック接点を自動的に付加することができる装置である。これにより、複数のプログラマブルコントローラが連携するプログラマブルコントローラで使用するシーケンスプログラムの作成を効率よく的確に行うことができる。

また、特許第２６８２３２８号公報（特許文献２）には、シーケンサラダー回路の自動チェック装置が記載されている。この自動チェック装置は、シーケンサラダー回路を論理的に整合がとれているか否か自動的にチェックすることができる装置である。これにより、シーケンサラダー回路の不具合箇所を事前に修正することができる。

特許第３３７３１６３号公報 特許第２６８２３２８号公報

生産設備の構成設備に故障が発生したときは、故障した構成設備を特定し、故障対策後に当該構成設備の動作を確認する必要があるが、特許文献１，２に記載の装置では、生産設備の構成設備に故障が発生したときに対応することができない。そこで、作業者は、手作業で故障した構成設備を特定し、あるいは長大なラダー回路で故障した構成設備を追いかけて特定し、故障した構成設備を修復してサイクル運転を行うことにより当該構成設備の動作を確認しなければならない。このため、非常に手間が掛かる作業となっており、作業者の作業レベルによっては故障が再発するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、生産設備における故障した構成設備の特定および故障対策後の当該構成設備の動作確認を自動的に行うことができるシーケンス回路の確認装置を提供することを目的とする。

（請求項１）本発明のシーケンス回路の確認装置は、生産設備の構成設備のシーケンス回路の確認装置であって、前記構成設備の故障の情報を取得する故障情報取得部と、前記故障情報取得部によって故障情報に基づいて故障した前記構成設備を特定し、特定した前記構成設備を含む前記シーケンス回路の構成回路を取得する構成回路取得部と、前記構成回路取得部で取得した前記構成回路が属するグループ回路を取得するグループ回路取得部と、前記シーケンス回路の前記グループ回路に、前記グループ回路取得部で取得した前記グループ回路の動作をチェックするためのチェック回路を追加して確認回路を作成する確認回路作成部と、を備える。

（請求項２）前記シーケンス回路の確認装置は、前記確認回路作成部で作成した前記確認回路を実行する確認回路実行部を備えるようにしてもよい。

（請求項３）前記シーケンス回路の確認装置は、前記構成回路と前記生産設備の処理工程とを照合して、前記グループ回路のテーブルを作成するグループ回路作成部を備えるようにしてもよい。

（請求項４）前記シーケンス回路の確認装置は、前記確認回路実行部で実行して判定した判定結果を表示装置に表示する表示制御部を備えるようにしてもよい。

（請求項５）前記チェック回路は、前記構成設備の動作確認時間を測定するタイマーを有し、
前記シーケンス回路の確認装置は、前記タイマーで測定された前記構成設備の動作確認時間と、前記構成回路における所定の処理時間範囲のテーブルの処理時間とを比較し、前記確認回路実行部で実行した前記確認回路の動作を判定する動作判定部を備えるようにしてもよい。

（請求項１）これにより、生産設備の構成設備で故障対策後の動作確認回路を自動的に作成することができるので、作業者の負担を軽減し、作業者レベルに左右されることなく動作確認を行うことができる。

（請求項２）これにより、故障対策後に当該構成設備の動作確認回路を自動的に確認することができるので、動作確認が作業者の作業レベルに左右されることはなく、故障の再発を防止することができる。

（請求項３）これにより、グループ回路のテーブルを自動的に作成することができるので、作業者の作業負担を大幅に軽減することができる。

（請求項４）これにより、作業者は、故障対策後の構成設備の有効・無効を判断することができるので、無効であったときは更なる対策を講じることができる。

（請求項５）これにより、チェック回路を含むグループ回路の動作を簡易に判定することができる。

本発明の実施形態：シーケンス回路の確認装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態：シーケンス回路の確認装置の動作を説明する第１フローチャートである。 本発明の実施形態：シーケンス回路の確認装置の動作を説明する第２フローチャートである。 故障情報と構成設備とを関連付けたテーブルを示す図である。 構成設備を含むシーケンス回路の構成回路に付されるステップ番号を示す図である。 生産設備の工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルを示す図である。 グループ回路と故障をチェックするチェック回路とを関連付けたテーブルを示す図である。 構成回路における所定の処理時間範囲のテーブルを示す図である。 表示されるグループ回路番号に対する判定のテーブルを示す図である。 生産設備の一例を示す図である。 図１０の生産設備のシーケンス回路にチェック回路を追加した確認回路を示す図である。 図１１の確認回路の動作を説明するためのフローチャートである。

（１．シーケンス回路の確認装置の構成）
シーケンス回路の確認装置について、図１の機能ブロック図を参照して説明する。シーケンス回路の確認装置１０は、生産設備１の構成設備２の故障対策後に当該構成設備２の動作を確認する装置である。このシーケンス回路の確認装置１０は、故障情報取得部１１と、構成設備特定部１２と、構成回路取得部１３と、グループ回路取得部１４と、チェック回路取得部１５と、確認回路作成部１６と、確認回路実行部１７と、動作判定部１８と、表示制御部１９と、表示装置２０と、グループ回路作成部２１と、記憶部２２とを備えて構成される。

故障情報取得部１１は、生産設備１の構成設備２から故障の情報を取得する。この構成設備２の故障情報としては、例えば、近接スイッチのギャップ不良や接点スイッチの接触不良等の具体的な故障内容および対処方法等が挙げられる。なお、故障対策後に作業者によって故障情報を入力してもよい。
構成設備特定部１２は、記憶部２２に予め記憶されている故障情報と構成設備２とを関連付けたテーブルに基づいて、故障情報取得部１１で取得した故障情報に対応する構成設備２を特定する。故障情報と構成設備２とを関連付けたテーブルとは、例えば図４に示すように、故障情報Ａの場合は構成設備Ｔａが故障、故障情報Ｂの場合は構成設備Ｔｂが故障、・・・というように対応付けたテーブルＴ１である。故障情報取得部１１で取得した故障情報がＡであると、構成設備特定部１２で構成設備２としてＴａが特定される。

構成回路取得部１３は、構成設備特定部１２で特定した構成設備２を含むシーケンス回路の構成回路に付されているステップ番号を記憶部２２から取得し、取得したステップ番号を記憶部２２にテーブルとして記憶する。シーケンス回路とは、例えば、図１１に示すラダーロジックで表される回路（点線枠内ＣＬ１，ＣＬ２で示される回路を除く）である。構成回路とは、図１１に示すラダーロジックのラング（行）で表される回路であり、各構成回路には、ステップ番号が付されている。構成設備特定部１２で特定した構成設備がＴａであると、構成回路取得部１３で構成設備Ｔａを含むシーケンス回路の構成回路に付されているステップ番号として、例えば図５に示すように、Ｎａ，Ｎｂ・・・，ＥＯＦが取得されテーブルＴ２として記憶される。

グループ回路取得部１４は、記憶部２２に予め記憶されている生産設備１の処理工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルに基づいて、構成回路取得部１３で取得した構成回路が属するグループ回路のグループ回路番号を取得する。生産設備１の工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルとは、例えば図６に示すように、生産設備１の各工程を実行するための複数の構成回路をグループ回路とし、グループ回路を各構成回路のステップ番号Ｎａ，Ｎｆ，Ｎｇ・・・、Ｎｈ，Ｎｋ，Ｎｍ・・・、Ｎｂ，Ｎｓ，Ｎｔ・・・で表し、各グループ回路に番号Ｇａ，Ｇｂ・・・を付して対応付けたテーブルＴ３である。構成回路取得部１３で取得したステップ番号がＮａ，Ｎｂ，・・・，ＥＯＦであると、グループ回路取得部１４でステップ番号Ｎａ，Ｎｂ，・・・，ＥＯＦが属するグループ回路番号Ｇａ，Ｇｃ，・・・，ＥＯＦが取得される。グループ回路は、故障情報Ａと一致するステップの前後Ｎステップ（Ｎは、５ステップ以上の所定値）のプログラム群より生産設備１の動作順に合わせて自動作成される。また、作業者により、確認変更可能となっている。

チェック回路取得部１５は、記憶部２２に予め記憶されているグループ回路と故障をチェックするチェック回路とを関連付けたテーブルに基づいて、グループ回路取得部１４で取得したグループ回路番号に対応するチェック回路の番号を取得する。チェック回路とは、例えば図１１に示すラダーロジックにおける点線枠内ＣＬ１，ＣＬ２で示される回路であり、グループ回路取得部１４で取得したグループ回路番号のグループ回路の動作をチェックするための回路である。グループ回路と故障をチェックするチェック回路とを関連付けたテーブルとは、例えば図７に示すように、グループ回路番号Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ・・・のグループ回路の動作のチェックが可能なチェック回路の番号Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ・・・を対応付けたテーブルＴ４である。グループ回路取得部１４で取得したグループ回路番号がＧａ，Ｇｃ・・・であると、チェック回路取得部１５でチェック回路番号Ｃａ，Ｃｃ・・・が取得される。

確認回路作成部１６は、チェック回路取得部１５で取得したチェック回路番号のチェック回路をグループ回路取得部１４で取得したグループ回路番号のグループ回路に追加して確認回路を作成する。確認回路とは、例えば図１１に示すチェック回路ＣＬ１，ＣＬ２が追加されたラダーロジックで表される回路である。
確認回路実行部１７は、確認回路作成部１６で作成した確認回路を実行する。

動作判定部１８は、記憶部２２に予め記憶されているグループ回路の構成回路における所定の処理時間範囲のテーブルに基づいて、確認回路実行部１７で実行した確認回路の動作の良否を判定する。構成回路における所定の処理時間範囲としては、初期においては設計指示値を用い、生産準備時に生産安定したと判断したときにおいては平均値およびばらつきを考慮した値を用いる。構成回路における所定の処理時間範囲のテーブルとは、例えば図８に示すように、確認回路の各構成回路のステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・と処理時間範囲ｔａ〜ｔｇ，ｔｈ〜ｔｋ・・・とを対応付けたテーブルＴ５である。処理時間範囲を設定することでチェック回路を含むグループ回路の動作を簡易に判定することができるが、他の比較要素を設定するようにしてもよい。確認回路実行部１７で実行されたステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・の構成回路の処理時間の実績値ｔｃ，ｔｍ・・・がテーブルＴ５に追加される。動作判定部１８でステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・の構成回路の処理時間範囲ｔａ〜ｔｇ，ｔｈ〜ｔｋ・・・と処理時間の実績値ｔｃ，ｔｍ・・・とが比較されて判定ＯＫ，ＮＧ・・・され、判定ＯＫ，ＮＧ・・・がテーブルＴ５に追加される。

表示制御部１９は、動作判定部１８で判定した判定結果を表示装置２０に表示する。表示装置２０には、例えば図９に示すように、グループ回路番号Ｇａ，Ｇｃ・・・に対する判定ＯＫ，ＮＧ・・・のテーブルＴ６が表示される。これにより、作業者は、故障対策後の構成設備２の有効・無効を判断することができるので、無効であったときは更なる対策を講じることができる。
グループ回路作成部２１は、構成回路取得部１３で取得した構成回路を含む前後の任意の数の構成回路群と、生産設備の工程とを照合して、図６に示すような生産設備１の工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルＴ３を自動的に作成する。これにより、作業者の作業負担を大幅に軽減することができる。なお、グループ回路作成部２１を備えていない確認装置の構成としてもよく、その場合は上述のテーブルＴ３を作業者が予め作成して記憶部２２に記憶させておくようにする。

（２．シーケンス回路の確認装置による処理）
次に、シーケンス回路の確認装置１による処理について、図２および図３を参照して説明する。図２に示すように、生産設備１の構成設備２から故障情報を取得したら（ステップＳ１）、故障情報と構成設備２とを関連付けたテーブルから、取得した故障情報に対応する構成設備２を特定する（ステップＳ２）。具体的には、図１の故障情報取得部１１が、故障情報Ａを取得したならば、構成設備特定部１２は、記憶部２２に記憶されている図４に示すテーブルＴ１から構成設備Ｔａを特定する。

次に、生産設備１のシーケンス回路を読み込み（ステップＳ３）、特定した構成設備２を含むシーケンス回路の構成回路の有無を判定する（ステップＳ４）。そして、特定した構成設備２を含むシーケンス回路の構成回路が有る場合には、該構成回路のステップ番号を記憶する（ステップＳ５）。一方、特定した構成設備２を含むシーケンス回路の構成回路が無い場合には、全シーケンス回路の読込が完了したか否かを判定し（ステップＳ６）、全シーケンス回路の読込が完了していない場合には、ステップＳ３に戻って上述の処理を繰り返す。具体的には、図１の構成回路取得部１３は、シーケンス回路の中から構成設備Ｔａを含む構成回路に付されているステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・，ＥＯＦを記憶部２２から取得し、取得したステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・，ＥＯＦを記憶部２２に図５に示すテーブルＴ２として記憶する。

次に、生産設備１の工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルから、記憶したステップ番号を含むグループ回路の取得が完了したか否かを判定する（ステップＳ７）。記憶したステップ番号を含むグループ回路の取得が完了していない場合には、当該グループ回路を取得する（ステップＳ８）。そして、生産設備１の工程に対応する複数の構成回路をグループ回路としたテーブルが空（ＥＯＦ）になったか否かを判定し（ステップＳ９）、当該テーブルが空（ＥＯＦ）になった場合には、ステップＳ７に戻って次のグループ回路について上述の処理を繰り返す。一方、ステップＳ９において、当該テーブルが空（ＥＯＦ）になっていない場合には、グループ回路と故障をチェックするチェック回路とを関連付けたテーブルから、取得したグループ回路に対応するチェック回路を取得して追加し、確認回路テーブルに登録し（ステップＳ１０，Ｓ１１）、ステップＳ７に戻って上述の処理を繰り返す。

具体的には、図１のグループ回路取得部１４は、記憶部２２に記憶されている図６に示すテーブルＴ３から、記憶したステップ番号Ｎａ，Ｎｂ，・・・，ＥＯＦが属するグループ回路番号Ｇａ，Ｇｃ，・・・，ＥＯＦを取得する。そして、図１のチェック回路取得部１５は、記憶部２２に記憶されている図７に示すテーブルＴ４から、取得したグループ回路番号Ｇａ，Ｇｃ・・・に対応するチェック回路の番号Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ・・・を取得する。図１の確認回路作成部１６は、取得したチェック回路の番号Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ・・・に該当するチェック回路、および取得したグループ回路番号Ｇａ，Ｇｃ・・・に該当するグループ回路を記憶部２２から読み出し、チェック回路をグループ回路の前後に追加して確認回路を作成する。

一方、ステップＳ７において、記憶したステップ番号を含むグループ回路の取得が完了した場合には、図３に示すように、作成した確認回路の実行順等を設定し（ステップＳ１２）、確認回路テーブルから確認回路を読み込んで実行する（ステップＳ１３,Ｓ１４）。そして、確認回路の動作を判定し（ステップＳ１５）、該動作判定は正常であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。確認回路の動作判定が正常である場合は、正常であることを登録し（ステップＳ１７）、確認回路の動作判定が正常でない場合は、異常であることを登録する（ステップＳ１８）。そして、確認回路テーブルの確認回路の実行が完了したか否かを判定し（ステップＳ１９）、確認回路テーブルの確認回路の実行が完了していない場合は、ステップＳ１３に戻って上述の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１９において、確認回路テーブルの確認回路の実行が完了した場合には、最終判定結果を表示し（ステップＳ２０）、全ての処理を終了する。

具体的には、図１の確認回路実行部１７は、実行したステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・の構成回路の処理時間の実績値ｔｃ，ｔｍ・・・を記憶部２２に記憶されている図８に示すテーブルＴ５に追加する。そして、図１の動作判定部は、ステップ番号Ｎａ，Ｎｂ・・・の構成回路の処理時間範囲ｔａ〜ｔｇ，ｔｈ〜ｔｋ・・・と処理時間の実績値ｔｃ，ｔｍ・・・とを比較して判定ＯＫ，ＮＧ・・・をテーブルＴ５に追加する。そして、図１の表示制御部１９は、図９に示すテーブルＴ６もしくは図８に示すテーブルＴ５を表示装置２０に表示する。

ここで、生産設備１の具体例を挙げて構成設備２の動作確認を説明する。例えば、図１０に示す生産設備１Ａは、ベース３上に配置されたモータ４およびモータ軸に連結されたボールねじ５の駆動によりテーブル６を左右方向に往復移動可能に構成されている。そして、テーブル６の移動範囲の左右端に配置されたリミットスイッチ（ＬＳ）７，８に一方向に移動しているテーブル６が接触したとき、テーブル６を逆方向に移動可能に構成されている。本例では、構成設備２Ａである左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７の動作を確認する場合を説明する。

この生産設備１Ａのシーケンス回路は、図１１に示すラダーロジックで表される回路（点線枠内ＣＬ１，ＣＬ２で示される回路を除く）である。そして、構成設備２Ａとして左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７のチェック回路は、点線枠内ＣＬ１，ＣＬ２で示される回路であり、シーケンス回路の前後に追加されて確認回路が構成される。この生産設備１Ａの通常の動作は、図１１および図１２に示すように、起動されると（ステップＳ２１）、テーブル６が左方向に移動する（ステップＳ２２）。そして、左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７がオンしたか否かを判定し（ステップＳ２３）、左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７がオンしたら、テーブル６が停止する（ステップＳ２４）。

そして、タイマーＴ１がオン（タイムアップ）したか否かを判定し（ステップＳ２５）、タイマーＴ１がオン（タイムアップ）したら、テーブル６が右方向に移動する（ステップＳ２６）。判定動作を行わないときには、チェック開始フラグ（Ｘ１００）がオンしていないので、チェックルーチンを開始しない（ステップＳ２７）。そして、右端のリミットスイッチ（ＬＳ）８がオンしたか否かを判定し（ステップＳ２８）、右端のリミットスイッチ（ＬＳ）８がオンしたら、テーブル６が停止する（ステップＳ２９）。そして、タイマーＴ０がオン（タイムアップ）したか否かを判定し（ステップＳ３０）、タイマーＴ０がオン（タイムアップ）したら、ステップＳ２１に戻って上述の動作を繰り返す。

チェック開始フラグ（Ｘ１００）は、操作盤等に設置されるスイッチや操作画面内に表示されるボタン等であり、作業者によってオン・オフされるものである。また、チェック回路作成時に、オン状態にしてもよい。チェック開始フラグ（Ｘ１００）をオンされるとチェックルーチンが開始される。判定の動作は、ステップＳ２６においてテーブル６が右方向に移動しているとき、該チェック回路のルーチンを開始する。タイマーＴ１０がオン（タイムアップ）したか否かを判定し（ステップＳ３１）、タイマーＴ１０がオン（タイムアップ）したら、テーブル６が停止する（ステップＳ３２）。そして、ステップＳ２２に戻って、テーブル６が左方向に移動する。この判定動作により、テーブル６は、左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７付近で往復移動を繰り返すので、左端のリミットスイッチ（ＬＳ）７の所定回数の動作確認を行うことができる。

（３．変形態様）
上述の実施形態では、シーケンス回路を使用している生産設備に適用する構成としたが、ＣＮＣ（Computer Numerical Control）やＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を使用している生産設備に適用する構成としてもよい。

（４．シーケンス回路の確認処理の効果）
生産設備１の構成設備２での故障対策後に当該構成設備２の動作を自動的に確認することができるので、動作確認が作業者の作業レベルに左右されることはなく、故障の再発を防止することができる。

１：生産設備、 ２：構成設備
１０：シーケンス回路の確認装置、 １１：故障情報取得部、 １２：構成設備特定部、 １３：構成回路取得部、 １４：グループ回路取得部、 １５：チェック回路取得部、 １６：確認回路作成部、 １７：確認回路実行部、 １８：動作判定部、 １９：表示制御部、 ２０：表示装置、 ２１：グループ回路作成部、 ２２：記憶部

Claims (5)

1. 生産設備の構成設備のシーケンス回路の確認装置であって、
   前記構成設備の故障の情報を取得する故障情報取得部と、
   前記故障情報取得部によって故障情報に基づいて故障した前記構成設備を特定し、特定した前記構成設備を含む前記シーケンス回路の構成回路を取得する構成回路取得部と、
   前記構成回路取得部で取得した前記構成回路が属するグループ回路を取得するグループ回路取得部と、
   前記シーケンス回路の前記グループ回路に、前記グループ回路取得部で取得した前記グループ回路の動作をチェックするためのチェック回路を追加して確認回路を作成する確認回路作成部と、を備えるシーケンス回路の確認装置。
2. 前記シーケンス回路の確認装置は、前記確認回路作成部で作成した前記確認回路を実行する確認回路実行部を備える、請求項１のシーケンス回路の確認装置。
3. 前記シーケンス回路の確認装置は、前記構成回路と前記生産設備の処理工程とを照合して、前記グループ回路のテーブルを作成するグループ回路作成部を備える、請求項２のシーケンス回路の確認装置。
4. 前記シーケンス回路の確認装置は、前記確認回路実行部で実行して判定した判定結果を表示装置に表示する表示制御部を備える、請求項２又は３のシーケンス回路の確認装置。
5. 前記チェック回路は、前記構成設備の動作確認時間を測定するタイマーを有し、
   前記シーケンス回路の確認装置は、前記タイマーで測定された前記構成設備の動作確認時間と、前記構成回路における所定の処理時間範囲のテーブルの処理時間とを比較し、前記確認回路実行部で実行した前記確認回路の動作を判定する動作判定部を備える、請求項２のシーケンス回路の確認装置。

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