WO2019198502A1 - 異常検知装置、異常検知方法、および異常検知プログラム - Google Patents
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Definitions
- This invention relates to a technique for detecting an abnormality of a safety device that is connected to a safety controller and has a plurality of channels that output signals according to the state.
- FA Commercial Automation System
- various types of industrial machines such as presses, cutting machines, polishing machines, welding machines, industrial robots, etc. are used as PLCs. It is controlled by (programmable controller) (refer nonpatent literature 1).
- machine control for controlling industrial machines is combined with safety control for ensuring safety at the manufacturing site.
- the safety control is a control for restricting the operation of the industrial machine and stopping the industrial machine safely unless the safety is ensured.
- Safety control uses safety devices such as emergency stop buttons, safety light curtains, and safety mats to determine whether safety is being ensured. For example, when an emergency stop button is pressed or when an intruder entering a management area is detected by a safety light curtain or a safety mat, it is not determined that the safety is ensured.
- the safety device is connected to a PLC that performs safety control (herein, this PLC is referred to as a safety controller).
- the output of one channel may differ from the output of the other channel.
- safety control is performed by the safety controller and the line is stopped.
- An object of the present invention is to provide a safety device in which an abnormality has occurred among safety devices connected to a safety controller, and a technique for quickly identifying the content of the abnormality that has occurred.
- the abnormality detection apparatus is configured as follows.
- the abnormality detection device detects an abnormality of a safety device that is connected to a safety controller and has a plurality of channels that output signals according to the state.
- the determination unit acquires the output of each channel of the safety device from the safety controller, and determines whether or not an abnormality has occurred in the safety device depending on whether the output of each channel is the same.
- the estimation unit estimates a channel whose output is abnormal for the safety device determined to be abnormal by the determination unit.
- the display unit is an image showing a wiring diagram between the safety device and the safety controller determined to be abnormal by the determination unit, and the channel whose output is estimated to be abnormal by the estimation unit, A screen including an image distinguishing from other channels is displayed on the display.
- the operator or the like quickly identifies the safety device in which an abnormality has occurred and the details of the abnormality that has occurred among the safety devices connected to the safety controller. be able to. Thereby, the stop time of a line is suppressed.
- the abnormality detection device stores characteristic information indicating the relationship between the state of the safety device and the output of each channel in the characteristic information storage unit, and the estimation unit uses the characteristic information to estimate a channel whose output is abnormal. May be.
- the display unit is configured to display a screen including an image indicating an output of the channel on the display unit for each channel of the safety device determined to be abnormal by the determination unit. Also good.
- the present invention among the safety devices connected to the safety controller, it is possible to quickly identify the safety device in which an abnormality has occurred and the content of the abnormality that has occurred.
- FIG. 1 is a schematic view showing an FA system (Factory Automation System) using the abnormality detection apparatus according to the present invention.
- This FA system is constructed at a manufacturing site where articles are manufactured.
- This FA system includes a safety controller 1, a machine controller 2, a safety device group 3, a line device group 4, and an information processing device 5.
- the safety controller 1 and the machine controller 2 constitute a PLC (Programmable Logic Controller).
- the safety controller 1 mainly executes a program for ensuring the safety of workers on the line.
- the machine controller 2 mainly executes a program for manufacturing articles in the line.
- the safety device group 3 shown in FIG. 1 collectively shows a plurality of safety devices.
- Safety devices such as an emergency stop button, a safety light curtain, and a safety mat belong to the safety device group 3.
- the line device group 4 shown in FIG. 1 collectively shows a plurality of line devices that perform conveyance and processing for manufacturing articles.
- Line equipment such as a press machine, a cutting machine, a polishing machine, a welding machine, and an industrial robot belongs to the line equipment group 4.
- the information processing apparatus 5 detects (determines) whether or not an abnormality has occurred for each safety device belonging to the safety device group 3 connected to the safety controller 1. Further, the information processing apparatus 5 displays a screen showing the content of the abnormality for the safety device that has detected the occurrence of the abnormality.
- the information processing device 5 can be realized by a known personal computer (PC) and corresponds to the abnormality detection device of the present invention.
- the computer included in the information processing apparatus 5 executes the abnormality detection method according to the present invention. Furthermore, the abnormality detection program according to the present invention is installed in a computer included in the information processing apparatus 5.
- the information processing apparatus 5 is connected to the safety controller 1 and the machine controller 2 via a network, but may be configured to be connected by a serial interface such as USB or RS-232C.
- the information processing device 5 may be configured to be individually connected to each of the safety controller 1 and the machine controller 2 (that is, the FA system in this example is an information processing device connected to the safety controller 1). 5 and two information processing devices 5 of the information processing device 5 connected to the machine controller 2 may be used.
- the information processing device 5 connected to the safety controller 1 corresponds to the abnormality detection device according to the present invention.
- FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part of the safety controller.
- the safety controller 1 includes a control unit 11, a safety device connection interface 12 (hereinafter referred to as a safety device connection I / F 12), a line device connection interface 13 (hereinafter referred to as a line device connection I / F 13), A network connection interface 14 (hereinafter referred to as a network connection I / F 14).
- the control unit 11 mainly executes a program for ensuring the safety of workers on the line.
- Safety devices such as an emergency stop button 31, a safety light curtain 32, and a safety mat 33 belonging to the safety device group 3 are connected to the safety device connection I / F 12.
- Inputs of safety devices such as the emergency stop button 31, the safety light curtain 32, and the safety mat 33 connected to the safety device connection I / F 12 are used as variables of a program executed by the control unit 11.
- FIG. 2 only three emergency stop buttons 31, safety light curtains 32, and safety mats 33 are illustrated as safety devices belonging to the safety device group 3, and other types of safety devices are safety devices. This does not mean that the connection I / F 12 is not connected.
- any one or more of the illustrated emergency stop button 31, safety light curtain 32, and safety mat 33 may not be connected to the safety device connection I / F 12.
- Safety devices belonging to the safety device group 3 are dual outputs (provided with two output channels).
- the safety device belonging to the safety device group 3 may include one with one output channel. However, the safety device with one output channel has an abnormality in the information processing apparatus 5. It is out of the scope of the safety device that detects the occurrence.
- safety devices belonging to the safety device group 3 may include those having three or more output channels. In the safety device having three or more output channels, the information processing apparatus 5 is abnormal. It is the target of safety devices that detect the presence or absence of the occurrence of.
- the line equipment connection I / F 13 is connected to line equipment such as a press 41, a cutting machine 42, and an industrial robot 43 belonging to the line equipment group 4.
- the safety controller 1 performs control related to connection / disconnection of the main power source for each line device belonging to the line device group 4 connected to the line device connection I / F 13. That is, when the safety controller 1 does not determine that the safety of the worker on the line is ensured, the safety controller 1 performs control such as disconnecting the main power supply to the line equipment belonging to the line equipment group 4, Stop this line device safely.
- the safety controller 1 determines whether or not the safety of the worker on the line is ensured by a program executed by the control unit 11.
- the safety controller 1 When the safety controller 1 does not determine that the safety of the worker in the line is ensured, the safety controller 1 notifies the machine controller 2 to that effect, and the machine controller 2 belongs to the line device group 4.
- a configuration may be adopted in which the line device is stopped after the device is shifted to a safe state.
- the safety controller 1 determines that the safety of the worker in the line is ensured, the safety controller 1 allows the operation of the line equipment, and conversely, the safety of the worker in the line is ensured. If it is not determined that the operation of the line device can be stopped, the line device may be controlled by any method.
- FIG. 2 only three press machines 41, a cutting machine 42, and an industrial robot 43 are illustrated as line equipments belonging to the line equipment group 4, and other types of line equipment are connected to the line equipment. It does not mean that it is not connected to the I / F 13. Further, any one or more of the illustrated press machine 41, cutting machine 42, and industrial robot 43 may not be connected to the line device connection I / F 13.
- the information processing apparatus 5 is connected to the network connection I / F 14.
- the safety controller 1 receives a program executed by the control unit 11 from the information processing apparatus 5 connected to the network connection I / F 14.
- the safety controller 1 processes the output of the safety device for each safety device belonging to the safety device group 3 connected to the state of the program executed by the control unit 11 and the safety device connection I / F 12. Input to device 5.
- the safety controller 1 is connected to the machine controller 2 at the network connection I / F 14.
- FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of the information processing apparatus.
- the information processing apparatus 5 is a known PC as described above.
- the information processing apparatus 5 includes a control unit 51, a characteristic information storage unit 52, a display unit 53, an operation unit 54, and a network connection unit 55.
- the control unit 51 controls the operation of each part of the information processing apparatus 5 main body.
- the control unit 51 includes a determination unit 51a and an estimation unit 51b.
- the determination unit 51a determines, for each safety device belonging to the safety device group 3, whether an abnormality has occurred in the safety device.
- the estimation unit 51b estimates an output channel whose output is abnormal for the safety device that is determined to be abnormal by the determination unit 51a.
- the characteristic information storage unit 52 stores characteristic information for each safety device belonging to the safety device group 3.
- FIG. 4 is a diagram illustrating the characteristic information stored in the characteristic information storage unit.
- the characteristic information includes a device code for identifying a safety device, a device name, a relationship between the device state and output (normally closed, normally open, OSSD, etc.), an image of the safety device in the normal state, The image of the safety device in the normal state and the wiring diagram including the output circuit of the safety device are associated with each other.
- characteristic information is illustrated for three of the emergency stop button 31, the safety light curtain 32, and the safety mat 33.
- the characteristic information includes not only the output circuit in the normal state shown in FIG. 4 but also the output circuit in the non-normal state.
- the characteristic information storage unit 52 may associate a device code, a device name, a relationship between a device state and an output, an image in a normal state, an image in a non-normal state, and a wiring diagram including an output circuit of a safety device. If possible, the characteristic information may be stored in any format.
- the safety light curtain 32 and the safety mat 33 are output / signal switching / device (OSSD).
- the display unit 53 performs screen display on the connected display unit 53a.
- the operation unit 54 includes input devices such as a mouse, a keyboard, and a touch panel, and detects an operation of the input device by the operator as an input to the information processing apparatus 5 main body.
- the network connection unit 55 performs data communication with the safety controller 1 and the machine controller 2 connected via a network.
- the safety controller 1 determines whether or not the safety of workers on the line is ensured by the input of safety devices belonging to the safety device group 3 (emergency stop button 31, safety light curtain 32, safety mat 33, etc.).
- the FA system is controlled according to the determination result.
- FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the information processing apparatus.
- the information processing apparatus 5 determines whether an abnormality has occurred in any of the safety devices belonging to the safety device group 3 (s1). For each safety device belonging to the safety device group 3, the output of each output channel of the safety device is input to the information processing apparatus 5 from the safety controller 1 connected in the network connection unit 55. The information processing apparatus 5 determines that no abnormality has occurred with respect to the safety device whose output is the same for all output channels. On the other hand, the information processing apparatus 5 determines that an abnormality has occurred for a safety device whose output is not the same for all output channels. The determination part 51a performs determination concerning s1.
- the information processing apparatus 5 determines that there is a safety device in which an abnormality has occurred in s1, the characteristic information of the safety device is read from the characteristic information storage unit 52 (s2).
- the information processing apparatus 5 estimates an output channel whose output is abnormal using the characteristic information read in s2 (s3).
- the estimation unit 51b performs estimation related to s2.
- the estimation unit 51b estimates that an abnormality has occurred in the output channel in which the output is off, and the output channel in which the output is on is abnormal. Estimate that it has not occurred.
- it is registered in advance whether the output of the output channel when the abnormality occurs is on or off, and the output channel where the abnormality has occurred is estimated based on this registration. Good.
- the possibility that the output of the output channel where the abnormality occurred will be turned on and the possibility that the output of the output channel where the abnormality occurred will turn off, and the possibility is greater Can be registered as an output when an abnormality occurs.
- the information processing apparatus 5 generates a confirmation screen based on the estimation result of s3, displays the confirmation screen on which the display unit 53 has been generated on the display 53a (s4), and returns to s1.
- FIG. 6 is a diagram showing a confirmation screen displayed on the display unit in s5.
- 6A is a confirmation screen when an abnormality occurs in the emergency stop button 31 that is the device code 0001
- FIG. 6B is a case that abnormality occurs in the safety light curtain 32 that is the device code 0002. This is a confirmation screen.
- the confirmation screen includes an image showing the state of the safety device in which an abnormality has occurred and a wiring diagram including the safety device circuit.
- the state of the safety device (emergency stop button 31 (FIG. 6A), safety light curtain 32 (FIG. 6B)) on this confirmation screen is a state determined based on the estimation result of s3. That is, if the estimation of the output channel with an abnormal output in s3 is correct, the state of the safety device displayed on the confirmation screen matches the actual state of the safety device at that time. On the other hand, if the estimation of the output channel with an abnormal output in s3 is incorrect, the state of the safety device displayed on the confirmation screen does not match the actual state of the safety device at that time. Further, in this confirmation screen, a wiring diagram in which an “x” mark is attached to the output channel that is estimated to have an abnormality in s3 is shown.
- the operator checks whether the state of the safety device displayed on the confirmation screen matches the state of the actual safety device. It can be determined that an abnormality has occurred in the output channel marked with “ ⁇ ”. In addition, if the safety device status displayed on the confirmation screen does not match the actual safety device status, an error will occur in the output channel that is not marked with an “X” in the wiring diagram on the confirmation screen. It can be judged that
- this confirmation screen allows the operator to quickly identify the safety device in which an abnormality has occurred and the content of the abnormality that has occurred among the safety devices belonging to the safety device group 3 connected to the safety controller 1. . Thereby, the stop time of a line is suppressed.
- the safety device group 3 is configured to be connected to the safety device connection I / F 12 of the safety controller 1, but as illustrated in FIG. 7, the safety device group 3 is configured to be connected to the network. There may be.
- the information processing apparatus 5 may acquire the output of the safety device from the safety controller 1 as in the above example, or may directly acquire the output from the safety device via the network.
- the safety controller 1 acquires the outputs of the safety devices belonging to the safety device group 3 and determines whether or not the safety of workers on the line is ensured. to decide.
- the safety controller 1 controls the FA system according to the disconnection result.
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Abstract
情報処理装置(5)は、判定部(51a)において、セーフティコントローラ(1)から、セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、セーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。推定部(51b)は、判定部(51a)によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する。表示部(53)は、判定部(51a)によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスとセーフティコントローラ(1)との配線図を示す画像であって、推定部(51b)によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器(53a)に表示する。
Description
この発明は、セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する技術に関する。
従来、物品の製造が行われている製造現場に構築されているFAシステム(FactoryAutomation System)では、プレス機、切断機、研磨機、溶接機、産業用ロボット等の様々な種類の産業機械をPLC(プログラマブルコントローラ)で制御することが行われている(非特許文献1参照)。また、FAシステムでは、産業機械を制御するマシン制御と、製造現場の安全性を確保するための安全制御とを組み合わせている。安全制御は、安全性が確保されている状況でないと、産業機械の動作を制限し、産業機械を安全に停止させる制御である。
安全制御では、安全性が確保されている状況であるかどうかの判断を、非常停止ボタン、セーフティライトカーテン、セーフティマット等のセーフティデバイスを用いて行っている。例えば、非常停止ボタンが押されたときや、セーフティライトカーテンやセーフティマットにより管理区域への進入者を検出したときに、安全性が確保されている状況であると判断しない。セーフティデバイスは、安全制御を行うPLC(ここでは、このPLCをセーフティコントローラと言う。)に接続される。
また、一般的なFAシステムでは、デュアル出力のセーフティデバイスを用いることで、セーフティデバイス(出力チャンネルを2つ備えるセーフティデバイス)の異常による安全性の低下を抑えている。
http://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/cat/devicenetsafety_sjlb-001_4_13.pdf?id=1626
しかしながら、デュアル出力のセーフティデバイスは、異常が発生したときに、一方のチャンネルの出力と、他方のチャンネルの出力とが異なることがある。FAシステムでは、上述した安全性の低下を抑える観点から、このような場合、セーフティコントローラによる安全制御をはたらかせ、ラインを停止させている。
ラインの停止時間を抑えるため、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定し、解消する必要がある。
この発明の目的は、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定するための技術を提供することにある。
この発明の異常検知装置は、上記目的を達するために、以下のように構成している。
この発明にかかる異常検知装置は、セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する。判定部は、セーフティコントローラから、セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。また、推定部は、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する。そして、表示部が、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスとセーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、推定部によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示する。
したがって、オペレータ等は、表示器に表示された画面を確認することによって、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定することができる。これにより、ラインの停止時間が抑えられる。
また、異常検知装置は、セーフティデバイスの状態と各チャンネルの出力の関係を示す特性情報を特性情報記憶部に記憶させ、推定部が特性情報を用いて出力が異常であるチャンネルを推定する構成にしてもよい。
さらに、異常検知装置は、表示部は、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスのチャンネル毎に、そのチャンネルの出力を示す画像を含む画面を表示器に表示する構成にしてもよい。
この発明によれば、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定できる。
以下、この発明の実施形態である配線チェック装置について詳細に説明する。
図1は、この発明にかかる異常検知装置を用いたFAシステム(FactoryAutomation System)を示す概略図である。このFAシステムは、物品の製造が行われている製造現場等に構築される。このFAシステムは、セーフティコントローラ1と、マシンコントローラ2と、セーフティデバイス群3と、ライン機器群4と、情報処理装置5とを備えている。セーフティコントローラ1、およびマシンコントローラ2が、PLC(Programmable Logic Controller)を構成する。セーフティコントローラ1は、主にラインにおける作業者の安全を確保するためのプログラムを実行する。マシンコントローラ2は、主にラインにおける物品の製造にかかるプログラムを実行する。
図1に示すセーフティデバイス群3は、複数のセーフティデバイスをまとめて図示したものである。非常停止ボタン、セーフティライトカーテン、セーフティマット等のセーフティデバイスがセーフティデバイス群3に属する。また、図1に示すライン機器群4は、物品の製造にかかる搬送や加工を行う複数のライン機器をまとめて図示したものである。プレス機、切断機、研磨機、溶接機、産業用ロボット等のライン機器がライン機器群4に属する。
情報処理装置5は、セーフティコントローラ1に接続されているセーフティデバイス群3に属する個々のセーフティデバイスについて、異常の発生の有無を検知(判定)する。また、情報処理装置5は、異常の発生を検知したセーフティデバイスについて、異常の内容を示す画面を表示する。情報処理装置5は、公知のパーソナルコンピュータ(PC)で実現でき、この発明の異常検知装置に相当する。また、情報処理装置5が備えるコンピュータが、この発明にかかる異常検知方法を実行する。さらに、この発明にかかる異常検知プログラムは、情報処理装置5が備えるコンピュータにインストールされる。
図1では、情報処理装置5は、ネットワークを介してセーフティコントローラ1、およびマシンコントローラ2に接続しているが、USBやRS-232C等のシリアルインタフェースで接続する構成であってもよい。また、情報処理装置5は、セーフティコントローラ1、およびマシンコントローラ2のそれぞれに個別に接続される構成であってもよい(すなわち、この例のFAシステムは、セーフティコントローラ1に接続される情報処理装置5、およびマシンコントローラ2に接続される情報処理装置5の2つの情報処理装置5を備える構成であってもよい。)。この場合、セーフティコントローラ1に接続される情報処理装置5が、この発明にかかる異常検知装置に相当する。
図2は、セーフティコントローラの主要部の構成を示すブロック図である。セーフティコントローラ1は、制御部11と、セーフティデバイス接続インタフェース12(以下、セーフティデバイス接続I/F12と言う。)と、ライン機器接続インタフェース13(以下、ライン機器接続I/F13と言う。)と、ネットワーク接続インタフェース14(以下、ネットワーク接続I/F14と言う。)と、を備えている。
制御部11は、主にラインにおける作業者の安全を確保するためのプログラムを実行する。
セーフティデバイス接続I/F12には、セーフティデバイス群3に属する非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、セーフティマット33等のセーフティデバイスが接続されている。セーフティデバイス接続I/F12に接続されている非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、セーフティマット33等のセーフティデバイスの入力は、制御部11が実行するプログラムの変数として使用される。図2では、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスとして、非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、およびセーフティマット33の3つを例示しているだけであって、他の種類のセーフティデバイスがセーフティデバイス接続I/F12に接続されていないという意味ではない。また、図示している非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、およびセーフティマット33のいずれか1つ以上がセーフティデバイス接続I/F12に接続されていない構成であってもよい。セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスは、デュアル出力である(出力チャンネルを2つ備える。)。
なお、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスの中に、出力チャンネルが1つであるものが含まれていてもよいが、この出力チャンネルが1つであるセーフティデバイスは、情報処理装置5が異常の発生の有無を検知するセーフティデバイスの対象外である。また、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスの中に、出力チャンネルが3つ以上であるものが含まれていてもよく、この出力チャンネルが3つ以上であるセーフティデバイスは、情報処理装置5が異常の発生の有無を検知するセーフティデバイスの対象である。
ライン機器接続I/F13には、ライン機器群4に属するプレス機41、切断機42、産業用ロボット43等のライン機器が接続されている。この例では、セーフティコントローラ1は、ライン機器接続I/F13に接続されているライン機器群4に属するライン機器毎に、そのライン機器に対して主電源の接続/切断にかかる制御を行う。すなわち、セーフティコントローラ1は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しなかったとき、ライン機器群4に属するライン機器に対して主電源を切断する等の制御を行い、このライン機器を安全に停止させる。セーフティコントローラ1は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかの判断を、制御部11で実行しているプログラムで行う。
なお、セーフティコントローラ1は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しなかったとき、その旨をマシンコントローラ2に通知し、マシンコントローラ2がライン機器群4に属するライン機器を安全な状態に移行させた後に、ライン機器を停止させる構成であってもよい。
セーフティコントローラ1は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しているときに、ライン機器の動作を許容し、反対に、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断していないときに、ライン機器の動作を停止させることができれば、ライン機器に対する制御をどのような手法で行ってもよい。
図2では、ライン機器群4に属するライン機器として、プレス機41、切断機42、および産業用ロボット43の3つを例示しているだけであって、他の種類のライン機器がライン機器接続I/F13に接続されていないという意味ではない。また、図示しているプレス機41、切断機42、および産業用ロボット43のいずれか1つ以上がライン機器接続I/F13に接続されていない構成であってもよい。
ネットワーク接続I/F14には、情報処理装置5が接続される。セーフティコントローラ1は、ネットワーク接続I/F14に接続されている情報処理装置5から、制御部11で実行するプログラム等が入力される。また、セーフティコントローラ1は、制御部11で実行しているプログラムの状態や、セーフティデバイス接続I/F12に接続されているセーフティデバイス群3に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスの出力を情報処理装置5に入力する。
なお、図2では特に図示していないが、セーフティコントローラ1は、ネットワーク接続I/F14において、マシンコントローラ2と接続される。
図3は、情報処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。情報処理装置5、上述したように公知のPCである。情報処理装置5は、制御部51と、特性情報記憶部52と、表示部53と、操作部54と、ネットワーク接続部55と、を備えている。
制御部51は、情報処理装置5本体各部の動作を制御する。制御部51は、判定部51a、および推定部51bを有する。判定部51aは、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。また、推定部51bは、判定部51aにおいて異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常である出力チャンネルを推定する。
特性情報記憶部52は、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイス毎に、特性情報を記憶する。図4は、特性情報記憶部が記憶する特性情報を示す図である。図4に示すように、特性情報は、セーフティデバイスを識別するデバイスコード、デバイス名、デバイスの状態と出力(ノーマルクローズ、ノーマルオープン、OSSD等)の関係、ノーマル状態時におけるセーフティデバイスの画像、非ノーマル状態時におけるセーフティデバイスの画像、およびセーフティデバイスの出力回路を含む配線図を対応付けたものである。図4では、非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、およびセーフティマット33の3つについて特性情報を例示している。また、特性情報には、図4に示すノーマル状態における出力回路だけでなく、非ノーマル状態における出力回路も含まれている。
なお、特性情報記憶部52は、デバイスコード、デバイス名、デバイスの状態と出力の関係、ノーマル状態時の画像、非ノーマル状態時の画像、およびセーフティデバイスの出力回路を含む配線図を対応付けることができれば、どのような形式で特性情報を記憶してもよい。また、セーフティライトカーテン32、およびセーフティマット33は、出力信号開閉デバイス(Output signal switching device(OSSD))である。
表示部53は、接続されている表示器53aにおける画面表示を行う。操作部54は、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力デバイスを有し、オペレータによる入力デバイスの操作を情報処理装置5本体に対する入力として検知する。ネットワーク接続部55は、ネットワークを介して接続されているセーフティコントローラ1やマシンコントローラ2との間でデータ通信を行う。
この例にかかるFAシステムは、公知のシステムと同様に、主にセーフティコントローラ1が実行しているプログラムにより、作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断し、マシンコントローラ2が実行しているプログラムにより、ライン機器を制御して物品の製造を行うシステムである。セーフティコントローラ1は、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイス(非常停止ボタン31、セーフティライトカーテン32、セーフティマット33等)の入力によって、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断し、その判断結果に応じてこのFAシステムを制御する。
以下、情報処理装置5が、セーフティデバイス群3に属する個々のセーフティデバイスについて、異常の発生を検知する処理について説明する。この処理では、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスであって、出力チャンネルを複数有するセーフティデバイスが異常を検知する対象のセーフティデバイスである。すなわち、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスであっても、出力チャンネルが1つであるセーフティデバイスは、この処理の対象外である。図5は、情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
情報処理装置5は、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスのいずれかに異常が発生しているかどうかを判定している(s1)。情報処理装置5には、ネットワーク接続部55において接続されているセーフティコントローラ1から、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスの各出力チャンネルの出力が入力されている。情報処理装置5は、出力が全ての出力チャンネルで同じであるセーフティデバイスについては異常が発生していないと判定する。反対に、情報処理装置5は、出力が全ての出力チャンネルで同じでないセーフティデバイスについては異常が発生していると判定する。判定部51aが、s1にかかる判定を行う。
情報処理装置5は、s1で異常が発生しているセーフティデバイスがあると判定すると、セーフティデバイスの特性情報を特性情報記憶部52から読み出す(s2)。情報処理装置5は、s2で読み出した特性情報を用いて、出力が異常である出力チャンネルを推定する(s3)。推定部51bが、s2にかかる推定を行う。
s3では、例えば、推定部51bは、セーフティデバイスの出力がオン、オフである場合、出力がオフである出力チャンネルを断線による異常が発生したと推定し、出力がオンである出力チャンネルを異常が発生していないと推定する。また、セーフティデバイス毎に、異常が発生したときの出力チャンネルの出力がオンであるか、オフであるかを予め登録しておき、この登録に基づいて異常が発生した出力チャンネルを推定してもよい。この場合、セーフティデバイス毎に、異常が発生した出力チャンネルの出力がオンになる可能性と、異常が発生した出力チャンネルの出力がオフになる可能性と、を比較し、その可能性がより大きいほうを異常が発生したときの出力として登録すればよい。
情報処理装置5では、s3の推定結果に基づく確認画面の生成が行われ、表示部53が生成された確認画面を表示器53aに表示し(s4)、s1に戻る。図6は、s5で表示器に表示される確認画面を示す図である。図6(A)は、デバイスコード0001である非常停止ボタン31で異常が発生した場合の確認画面であり、図6(B)は、デバイスコード0002であるセーフティライトカーテン32で異常が発生した場合の確認画面である。
図6に示すように、この確認画面には、異常が発生したセーフティデバイスの状態を示す画像と、セーフティデバイスの回路を含む配線図が含まれている。この確認画面におけるセーフティデバイス(非常停止ボタン31(図6(A))、セーフティライトカーテン32(図6(B)))の状態は、s3の推定結果に基づいて判断した状態である。すなわち、s3における、出力が異常である出力チャンネルの推定が正しければ、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、その時点における実際のセーフティデバイスの状態とが一致する。反対に、s3における、出力が異常である出力チャンネルの推定が誤っていると、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、その時点における実際のセーフティデバイスの状態とが一致しない。また、この確認画面においては、s3で異常が発生していると推定した出力チャンネルに「×」印を付した配線図を示している。
このため、オペレータ等は、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、実際のセーフティデバイスの状態とが一致しているかどうかを確認し、一致していれば、確認画面の配線図において「×」印が付されている出力チャンネルにおいて異常が発生していると判断できる。また、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、実際のセーフティデバイスの状態とが一致していなければ、確認画面の配線図において「×」印が付されていない出力チャンネルにおいて異常が発生していると判断できる。
したがって、この確認画面によって、セーフティコントローラ1に接続されているセーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容をオペレータに迅速に特定させることができる。これにより、ラインの停止時間が抑えられる。
また、上記の例では、セーフティデバイス群3は、セーフティコントローラ1のセーフティデバイス接続I/F12に接続されている構成であるとしたが、図7に示すように、ネットワークに接続されている構成であってもよい。この場合、情報処理装置5は、セーフティデバイスの出力を、上記の例と同様にセーフティコントローラ1から取得してもよいし、当該セーフティデバイスからネットワークを介して直接取得してもよい。
なお、図7に示す構成であっても、セーフティコントローラ1は、セーフティデバイス群3に属するセーフティデバイスのそれぞれの出力を取得し、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断する。セーフティコントローラ1は、この断結果に応じてこのFAシステムを制御する。
1…セーフティコントローラ
2…マシンコントローラ
3…セーフティデバイス群
4…ライン機器群
5…情報処理装置
11…制御部
12…セーフティデバイス接続インタフェース
13…ライン機器接続インタフェース
14…ネットワーク接続インタフェース
31…非常停止ボタン
32…セーフティライトカーテン
33…セーフティマット
41…プレス機
42…切断機
43…産業用ロボット
51…制御部
51a…判定部
51b…推定部
52…特性情報記憶部
53…表示部
53a…表示器
54…操作部
55…ネットワーク接続部
2…マシンコントローラ
3…セーフティデバイス群
4…ライン機器群
5…情報処理装置
11…制御部
12…セーフティデバイス接続インタフェース
13…ライン機器接続インタフェース
14…ネットワーク接続インタフェース
31…非常停止ボタン
32…セーフティライトカーテン
33…セーフティマット
41…プレス機
42…切断機
43…産業用ロボット
51…制御部
51a…判定部
51b…推定部
52…特性情報記憶部
53…表示部
53a…表示器
54…操作部
55…ネットワーク接続部
Claims (5)
- セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する異常検知装置であって、
前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定部と、
前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定部と、
前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定部によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示する表示部と、を備えた異常検知装置。 - 前記セーフティデバイスの状態と各チャンネルの出力の関係を示す特性情報を記憶する特性情報記憶部を備え、
前記推定部は、前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスについて、前記特性情報を用いて出力が異常であるチャンネルを推定する、請求項1に記載の異常検知装置。 - 前記表示部は、前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスのチャンネル毎に、そのチャンネルの出力を示す画像を含む画面を表示器に表示する、請求項1、または2に記載の異常検知装置。
- セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する異常検知方法であって、
前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定ステップと、
前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定ステップで出力が異常であると推定したチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示させる表示ステップと、をコンピュータが実行する異常検知方法。 - セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知するための異常検知プログラムであって、
前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定ステップと、
前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定ステップで出力が異常であると推定したチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示させる表示ステップと、をコンピュータに実行させる異常検知プログラム。
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- 2018-04-09 JP JP2018074356A patent/JP7014019B2/ja active Active
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