JP4437513B2 - 異常検出システム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モニタ対象装置において異常が発生しモニタ対象装置の動作が中断したときの異常原因を記録し、動作の中断原因となった異常を分析可能な異常検出システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、モニタ対象装置で動作を中断(停止)させるような異常(故障)が発生した場合には、モニタ対象装置に備えられた異常検出手段により異常が検出され、異常データとして記録手段に記録される。この記録された異常データから、モニタ対象装置を停止する原因を特定し、モニタ対象装置のメンテナンスに役立てている。このようなものとして例えば、▲1▼多数の工作機械M1、M2…Mnを併設したトランスファマシン(モニタ対象装置)1が公知である(図1参照)。各工作機械M1、M2…Mnには、対応して制御装置C1、C2…Cnが設けてある。各制御装置C1、C2…Cnは対応する工作機械M1、M2…Mnを予め定められた加工あるいは、測定プログラムによって制御する制御手段と、異常を検出する異常検出手段2と、工作機械M1、M2…Mnの稼動状態(自動運転中かどうか等)を監視する稼動状態監視手段3を備えている。稼動状態監視手段3は記録信号制御手段であり、異常記録用信号である稼動状態信号をモニタリングシステムMMCに出力している。トランスファマシン1のモニタリングシステムMMCは、各制御装置C1、C2…Cnと通信手段5を介して連結されており、異常データを一時的に記録する一時記録手段6と、一時記録手段6に記録された異常データを表示する表示手段7と、一時記録手段6に記録された異常データ全てを稼動状態監視手段3からの稼動状態信号の変化(例えばONからOFFに変わったとき)によって記録する記録手段8を備えている。
【0003】
モニタリングシステムMMCは、工作機械M1、M2…Mnが通常に稼動している場合(異常がない場合)には図4に示すフローチャートに従ってステップS21、ステップS26に進み、前回の稼動状態信号変化後に一時記録手段6から記録手段8に記録された異常が一時記録手段に記録されているか判別し、記録されていない場合にはステップS21に戻る。ある工作機械において異常が発生するとトランスファマシン1の稼動が停止されるが、異常が発生してから稼動が停止するまでの間に、稼動が停止する原因となった最初の異常(一次異常)を原因とする他の二次異常(一次異常に対し二次的、三次的以降に発生する異常)が発生する。異常が発生すると、ステップS21からステップS22ですでに一時記録手段に記録されているか判別され、新規異常であるならステップS23により、その一次異常と二次異常は一時記録手段6に順次記録されて表示手段7に表示される。また、トランスファマシン1の稼動が停止すると、モニタリングシステムMMCに入力される稼動状態信号(自動運転中信号がONからOFFとなる)が変化し、ステップS24でその稼動状態信号の変化が検知されると、ステップS25で一時記録手段6から記録手段8に一次異常データと二次異常データが全て記録される。そして、異常が修復されると、ステップS21、S26を介してステップS27に進み、一次記録手段から異常データが全て削除された後、トランスファマシンが再稼動される。
【0004】
また、▲2▼トランスファマシンを停止すると考えられる異常データには記録手段に記録を取るための信号(異常記録用信号)を設定し、トランスファマシンを停止しないような例えば切削水がきれたような異常の場合には記録手段に記録を取らないようにする信号を設定し、トランスファマシンの異常発生による停止時には記録を取る信号を設定した異常のみ記録手段に記録するようにしたものもある。
【0005】
また、▲3▼特開平9−73576号に開示のものでは、モニタ対象装置としての現金自動取引装置を、端末装置とその障害を監視する監視装置とから構成してある。端末装置には本来の障害(一次異常)と本来の障害に原因して誘発される二次的、三次的な障害(二次異常)とを障害発生時刻を付加して続けて一時的に記録する第1の記録手段を備えている。監視装置には、端末装置の一次異常に基づいて該当する端末装置に障害が発生したことを報知する報知手段と、端末装置から受信した受信時刻を付加した障害情報(発生時刻が付加された一次、二次異常)を端末装置別に記録する第2の記録手段と、第2の記録手段に記録された障害情報を所定期間毎に出力する出力手段を備えている。また、端末装置と監視装置は、障害情報の送受信を行う通信制御部を備えている。端末装置で一次、二次異常が発生すると、障害情報として第1の記録手段に記録され、また、監視装置の報知手段によって異常発生が報知される。異常が復旧されると端末装置の通信制御部から復旧信号(異常記録用信号)が出力され、復旧信号に基づき障害情報が端末装置から監視装置に送信され第2の記録手段に累積記録される。第2の記録手段に累積記録された障害情報は、所定期間毎に統計処理されて出力手段に出力され、モニタ対象装置の改善に使用される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の▲1▼では、トランスファマシンからの異常記録用信号が変化するまでの間(トランスファマシンの自動運転が停止するまでの間)にトランスファマシンで発生する全ての異常を記録し残している。このために調査のときに、トランスファマシンを停止させる原因となった異常を調べる際に、どの工作機械の異常がトランスファマシンを停止させた原因である一次異常であり、一次異常に誘発された二次異常であるか、各異常の関連を考慮しながら順次調べていかなければならず、一次異常の特定が困難な問題があった。
【0007】
また、▲2▼では、記録を取らないように設定した異常がトランスファマシンを停止した場合には、その異常が記録されないので、調査の際に停止の原因を特定できない問題があった。
【0008】
また、▲3▼では、一次異常と二次異常とを障害発生時刻を付加して続けて異常データとして記録しており、各異常の中で重要な異常を容易に把握できるようになっているが、モニタ対象装置において、二次異常は一次異常に誘発されて発生するので、一次異常に対して対策をとれば二次異常に対しては対策をとる必要がなく、二次異常を記録する必要がなかった。
この発明の課題は、モニタ対象装置を停止させる原因となる一次異常を容易に抽出できるようにすることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、複数の工作機械を並設したトランスファマシンにモニタリングシステムを備え、各工作機械に対応する各制御装置に、各工作機械の異常を検出する異常検出手段と、各工作機械夫々の自動運転中状態を監視する稼動状態監視手段とを備え、稼動状態監視手段は、各工作機械の自動運転中を示す稼動状態信号をモニタリングシステムに出力し、モニタリングシステムは、各制御装置と送受信手段を含む通信手段を介して連結され、異常検出手段により検出した異常を異常データとして一時的に記録する一時記録手段と、異常データの表示手段と、異常データの記録手段を備え、モニタリングシステムの異常データ記録プログラムに、異常発生判別手段(S1)と、新規異常判別手段(S2)と、新規異常データ記録手段(S3)と、前記稼動状態信号を受信する稼動状態信号検出手段(S4)と、一次異常データ記録手段(S8)と、異常修復判別手段(S11)と、データ削除手段(S12)とを設け、当該モニタリングシステムと前記各制御装置とにより構成された異常検出システムであって、異常データ記録プログラムの異常発生判別手段(S1)で、各異常検出手段で異常が検出されたかどうかを判別し、各工作機械で異常が検出されれば、その異常データが一時記録手段に記録されているかどうかを新規異常判別手段(S2)で判別し、記録されていなければ、新規異常データ記録手段(S3)でその異常データを一時記録手段に記録し、稼動状態信号検出手段(S4)によって稼動状態信号の変化を検知、すなわちある工作機械の停止を検知した場合は、一時記録手段に記録した異常データを記録手段に記録し、前記表示手段に一時記録手段に記録した異常情報を表示する一方、ある工作機械の異常が修復されると、修復された工作機械の異常データが一時記録手段に記録されているか判別し、記録されている場合にはデータ削除手段(S12)で一時記録手段に記録されている当該工作機械の全ての異常データを順次削除した後、工作機械を再稼動させる異常検出システムにおいて、
前記異常データ記録プログラムに、前記稼動状態信号が変化した工作機械の異常データを前記一時記録手段から検索し、その検索した異常データを全てチェックしたか判別するチェック手段(S5)と、検索された異常データが一時記録手段の中で自動運転中状態が変化した工作機械の異常データのうち先頭に記録されている一次異常データかどうか判別する一次異常データ判別手段(S6)と、一次異常データの重複記録防止手段(S7)と、一時記録手段に逐次記録されている工作機械の異常データの中で、チェック判別手段(S5)でチェックした異常データの次に、その工作機械の異常データが記録されているアドレスに移動する次データ移動手段(S9)と、検出フラグOFF手段(S10)とを設け、
新規異常データ記録手段(S3)は、前記異常検出手段で、工作機械の一次、二次異常が検出されると、異常が生じた工作機械を示すユニット情報や異常内容や発生個所等から成る異常情報データに前記時計手段によって計測された異常の発生時刻を付加して時系列的に逐次、異常データとして前記一時記録手段に記録すると共に、記録した異常データに対応する検出フラグをONとして記録し、
稼動状態信号検出手段(S4)で、ある工作機械の稼動停止を検知したときに、異常データのチェック手段(S5)と、一次異常データのデータ判別手段(S6)と、一次異常データの重複記録防止手段(S7)と、次データ移動手段(S9)と、検出フラグOFF手段(S10)とにより、ある工作機械の稼動が停止するまでの間に一時記録手段に記録された異常データの全てを検索し、一時記録手段の最も先頭のアドレスに記録されている異常データのみを前記記録手段に記録することを特徴とする(請求項1)。これによれば、一次記録手段の最も先頭のアドレスに記録されている異常データのみを記録手段に記録するので、トランスファマシンの停止原因となる異常の特定を容易に行える。また、所定期間毎に行う故障解析を正確に行える。
【0010】
前記モニタ対象装置は複数のモニタ対象ユニットから構成されており、少なくとも各ユニットに対応して異常データを区分可能としてあると共に異常記録用信号が出力されるようにしてあることを特徴とする(請求項2)。
【0011】
また、前記異常記録用信号は、モニタ対象装置の自動運転による稼動を示す自動運転中信号であることを特徴とする(請求項3)。自動運転による稼動つまり実際の稼働中を示す信号の変化を用いるので、調整、メンテナンス中の異常は記録されず、実際の稼動時にモニタ対象装置を停止した異常原因の解析を正確に行える。
【0012】
前記一時記録手段に記録された異常データを表示可能な表示手段を備えていることを特徴とする(請求項4)。これによれば、モニタ対象装置の実際の稼働中に発生した異常でも、調整、メンテナンス中に発生した異常でも表示手段に表示はされるので、調整、メンテナンスは表示手段を確認しながら行える。
【0013】
前記異常データは、一時記録手段に異常発生順に記録されると共に、時計手段により計測された異常発生時刻と共に一時記録手段及び記録手段に記録されることを特徴とする(請求項5)。
【0014】
【発明の実施の形態】
本願発明の実施の形態について図1から図3に基づいて説明する。図1に示すようにモニタ対象装置として示すトランスファマシン1は、複数の工作機械(モニタ対象ユニット)M1、M2…Mnが並設された前方を、ワークが移動して、順次加工が施されるようになっている。従来同様に、各工作機械M1、M2…Mnには対応して制御装置C1、C2…Cnが設けてあり、制御装置C1、C2…Cnは、各工作機械M1、M2…Mnの運転を予め定められた加工、あるいは、測定プログラムにしたがって制御する。各制御装置C1、C2…Cnは、対応した工作機械M1、M2…Mnの異常を検出する異常検出手段2と、工作機械M1、M2…Mn夫々の稼動状態(例えば自動運転中状態)を監視する稼動状態監視手段3を備えている。稼動状態監視手段3は記録信号制御手段であり、各工作機械M1、M2…Mnに対応して異常記録用信号である稼動状態信号(自動運転中信号)を出力している。
【0015】
また、トランスファマシン1はモニタリングシステムMMCを備えており、各制御装置C1、C2…Cnと送受信手段4を含む通信手段5を介して連結されており、一時記録手段6と表示手段7と記録手段8と時計手段9を備えている。一時記録手段6は、各制御装置C1、C2…Cnの異常検出手段2で各工作機械M1、M2…Mnの一次、二次異常が検出されると、異常が生じた工作機械を示すユニット情報や異常内容や発生個所等から成る異常情報データに時計手段9によって計測された異常の発生時刻を付加して時系列的に逐次異常データとして記録すると共に記録した異常データと対応した検出フラグをONとして記録する。記録手段8は、後述の稼動状態信号検出手段によってある工作機械の稼動状態信号の変化が検知されたときに、一時記録手段6に記録された異常データのうち稼動状態信号が変化した工作機械M1、M2…Mnに対応する異常データの中で最初に記録された異常データ(一次異常データ)を記録する。
【0016】
このモニタリングシステムMMCと前記制御装置C1、C2…Cnとにより異常検出システムが構成されている。一次異常は前記従来の技術に記載のように工作機械M1、M2…Mnで異常が発生し稼動を停止するまでの間に発生した異常の中で、稼動を停止する原因となる最初に生じた異常であり、この一次異常を原因として稼動が停止されるまでの間に誘発されて二次的、三次的以降に発生する異常が二次異常である。
【0017】
図2はモニタリングシステムMMCの一次異常データ記録プログラムを示すフローチャートである。ステップS1は各異常検出手段2で異常が検出されたかどうかを判別する異常発生判別手段である。ステップS2は一次記録手段6に異常検出手段2で検出された異常が記録されているかどうか(新規の異常かどうか)を判別する新規異常判別手段である。ステップS3は一時記録手段6に、新規異常を生じたユニット情報(即ち、工作機械M1、M2…Mn毎に)と異常の内容と発生個所とから成る異常情報データに発生時刻を付加して異常データとして記録すると共に検出フラグをONとして記録する新規異常データ記録手段である。ステップS4は各工作機械M1、M2…Mnの稼動状態信号の変化、例えば自動運転中状態を示すON信号が停止を示すOFF信号に変わった瞬間を検出する稼動状態信号検出手段である。
【0018】
ステップS5は異常が発生し稼動状態信号が変化した工作機械の異常データを一時記録手段6から検索し、その検索した異常データを全てチェックしたか判別するチェック手段である。ステップS6はステップS5で検索された異常データが一時記録手段6の中で自動運転中状態が変化した工作機械の異常データのうち先頭に記録されている異常データかどうかの判別つまり一次異常データであるか判別するデータ判別手段である。ステップS7は一時記録手段に記録されている一次異常データを重複して記録手段に記録することを防止するための重複記録防止手段であり、検出フラグのON、OFFによって記録手段に一次異常データを記録したかどうかを判別している。ステップS8は一次異常データを一時記録手段6から記録手段8に記録すると共に検出フラグをOFFにする一次異常データ記録手段である。ステップS12は異常が修復されて停止した工作機械が稼動状態になった後に一時記録手段6に記録されているその工作機械の異常データのみを一時記録手段6から削除するデータ削除手段である。
【0019】
自動運転によって稼動されているトランスファマシン1において例えば工作機械M2で異常が発生したとすると、制御装置C2の異常検出手段2が異常を検出する。異常が検出されるとステップS1からステップS2に進む。今、新たに最初の異常(一次異常)が検出されたのでステップS2からステップS3に進み、図3の(a)に示すように一時記録手段6に異常発生時刻T1が付加された一次異常データd1が記録されると共にこの異常データd1に対応する検出フラグがONとされ、また、表示手段7に異常が表示される。
【0020】
次にステップS4で工作機械M2の稼動状態信号がONからOFFに変化したかが判断される。工作機械M2は、異常が発生すると同時に稼動が停止するのではなく停止可能な状態となるまで稼動しているので、稼働中であるとステップS4からステップS1に戻る。この工作機械M2が停止するまでの間に、一次異常に誘発された二次異常が発生すると、前記一次異常と同様にステップS1からステップS4が繰り返され、一時記録手段6に二次異常データd2として発生時刻T3と共に時系列的に記録され対応する検出フラグがONとされる。
【0021】
ステップS4で、稼動状態信号のONからOFFへの変化が検知されるとステップS5に進み、先ず、一時記録手段6に記録された工作機械M2の異常データd1が検索され、検索された異常データd1がチェックされたか判断され、チェックされていなければステップS6に進み、検索された異常データd1が工作機械M2の異常データのなかで最も先頭となるアドレスに記録されているものかチェックされる。この異常データd1は一次異常データでありチェックされていないので、ステップS6を経てステップS7に進み、検索フラグがONであるのでステップS8に進む。ステップS8では、図3の(b)に示すように一次異常データd1を記録手段8に記録し、一次異常データd1に対応する検出フラグがOFFとされる。次にステップS9(次データ移動手段)で、一時記録手段6に逐次記録されている工作機械M2の異常データの中で、いまステップS5でチェックされた一次異常データd1の次に工作機械M2の異常データ(二次的に誘発された異常データ)d2が記録されているアドレスに移動し、ステップS5に戻る。
【0022】
次にステップS5からステップS6に進む。この異常データd2は先頭に記録された異常データではないと判断されてステップS10(検出フラグOFF手段)に進み、検出フラグがOFFにされ、ステップS9を介して再びステップS5に戻り、以下三次的に誘発された異常データ以下が一時記録手段6にあればステップS5、S6、S10、S9を繰り返す。尚、工作機械M2が異常によって停止してもトランスファマシン1全体としては停止せず、他の工作機械M1、M3…Mnは加工を続行している
【0023】
そして、一時記録手段6に記録された工作機械M2の異常データ全てのチェックが完了するとステップS5からステップS1に戻る。次に工作機械M2の異常が修復されると、ステップS1からステップS11(異常修復判別手段)に進み、修復された工作機械M2の異常データが一時記録手段に記録されているか判断され、記録されているならステップS12(データ削除手段)に進み、ステップS12で一時記録手段6に記録されている工作機械M2のすべての異常データd1、d2が順次削除される。このとき、他の工作機械M1、M3…Mnで異常が発生し一時記録手段6に異常データd3が時系列的に逐次記録されている場合、その異常データd3は一時記録手段6から削除されない。そして一時記録手段から工作機械M2の異常データd1、d2全てが削除されると工作機械M2が再稼動される。
【0024】
更に、何れかの工作機械M1、M2…Mnで異常が発生すると前述と同様に一次異常データのみが記録手段8に逐次記録される。このように記録手段8には一次異常データのみが記録されていくので、所定期間毎にトランスファマシン1の異常原因を調査する際に、工作機械M1、M2…Mnを停止させる原因となる異常を特定するのに、従来のように全ての各異常の関連を考慮しながら調べる必要がなくなり、一次異常の抽出及び分析が容易となる。また、稼動状態信号のON、OFFによって、トランスファマシン1の実際の稼動状態のときのみ、記録手段8に一次異常データを記録するので、トランスファマシン1の調整、メンテナンス等の手動操作中の異常は記録されないので、停止した異常原因の解析をより正確に行い得る。
【0025】
また、前記実施の形態において、夫々の異常データに対応する検出フラグを設けず、更にステップS7とステップS10とを設けず、ステップS5で異常の発生した工作機械M2の全ての異常データをチェックしたか判別し、ステップS6で異常の発生した工作機械M2の一時記録手段に記録された異常データの中で先頭となるアドレスに記録された異常データ(一次異常データ)ならステップS8で記録手段に記録し、異常データが先頭のアドレスにないならステップS1に戻るようにして二次異常データは記録しないようにしても良い。尚、モニタ対象ユニットを各工作機械としたが、ワークを移動するトランスファ装置で接続され、同一の異常で停止する工作機械群を夫々モニタ対象ユニットとしても良い。また、工作機械の稼動状態では稼動状態信号をOFFとし停止時にONとしても良い。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本願発明では、トランスファマシンで検出された異常を一旦時系列に沿って逐次一時記録手段に記録し、異常記録用信号の変化によって一時記録手段に記録した異常データの中で最初に記録した異常データを記録手段に記録するので、一次異常によって誘発される二次異常が記録手段に記録されず、異常原因を調査する際に、トランスファマシンを停止させる原因となる異常を容易に特定できる。また、異常記録用信号に基づき一次異常を記録することで、実際の稼動時の異常原因の解析を正確に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願のトランスファマシンを示す図である。
【図2】一次異常データ記録プログラムのフローチャートである。
【図3】(a)一時記録手段の異常データの記録状態を示す説明図であり、(b)は一時記録手段及び記録手段の異常データの記録状態を示す説明図である。
【図4】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
1 トランスファマシン(モニタ対象装置)
2 異常検出手段
3 稼動状態監視手段(記録信号制御手段)
6 一時記録手段
7 表示手段
8 記録手段
9 時計手段
M1、M2…Mn 工作機械(モニタ対象ユニット)
C1、C2…Cn 制御装置
MMC モニタリングシステム(異常検出システム)

Claims (1)

  1. 複数の工作機械を並設したトランスファマシンにモニタリングシステムを備え、
    各工作機械に対応する各制御装置に、各工作機械の異常を検出する異常検出手段と、各工作機械夫々の自動運転中状態を監視する稼動状態監視手段とを備え、
    稼動状態監視手段は、各工作機械の自動運転中を示す稼動状態信号をモニタリングシステムに出力し、
    モニタリングシステムは、各制御装置と送受信手段を含む通信手段を介して連結され、異常検出手段により検出した異常を異常データとして一時的に記録する一時記録手段と、異常データの表示手段と、異常データの記録手段を備え、
    モニタリングシステムの異常データ記録プログラムに、異常発生判別手段(S1)と、新規異常判別手段(S2)と、新規異常データ記録手段(S3)と、前記稼動状態信号を受信する稼動状態信号検出手段(S4)と、一次異常データ記録手段(S8)と、異常修復判別手段(S11)と、データ削除手段(S12)とを設け、
    当該モニタリングシステムと前記各制御装置とにより構成された異常検出システムであって、
    異常データ記録プログラムの異常発生判別手段(S1)で、各異常検出手段で異常が検出されたかどうかを判別し、
    各工作機械で異常が検出されれば、その異常データが一時記録手段に記録されているかどうかを新規異常判別手段(S2)で判別し、記録されていなければ、新規異常データ記録手段(S3)でその異常データを一時記録手段に記録し、稼動状態信号検出手段(S4)によって稼動状態信号の変化を検知、すなわち、ある工作機械の停止を検知した場合は、一時記録手段に記録した異常データを記録手段に記録し、前記表示手段に一時記録手段に記録した異常情報を表示する一方、
    ある工作機械の異常が修復されると、修復された工作機械の異常データが一時記録手段に記録されているか判別し、記録されている場合にはデータ削除手段(S12)で一時記録手段に記録されている当該工作機械の全ての異常データを順次削除した後、工作機械を再稼動させる異常検出システムにおいて、
    前記異常データ記録プログラムに、前記稼動状態信号が変化した工作機械の異常データを前記一時記録手段から検索し、その検索した異常データを全てチェックしたか判別するチェック手段(S5)と、検索された異常データが一時記録手段の中で自動運転中状態が変化した工作機械の異常データのうち先頭に記録されている一次異常データかどうか判別する一次異常データ判別手段(S6)と、一次異常データの重複記録防止手段(S7)と、一時記録手段に逐次記録されている工作機械の異常データの中で、チェック判別手段(S5)でチェックした異常データの次に、その工作機械の異常データが記録されているアドレスに移動する次データ移動手段(S9)と、検出フラグOFF手段(S10)とを設け、
    新規異常データ記録手段(S3)は、前記異常検出手段で、工作機械の一次、二次異常が検出されると、異常が生じた工作機械を示すユニット情報や異常内容や発生個所等から成る異常情報データに前記時計手段によって計測された異常の発生時刻を付加して時系列的に逐次、異常データとして前記一時記録手段に記録すると共に、記録した異常データに対応する検出フラグをONとして記録し、
    稼動状態信号検出手段(S4)で、ある工作機械の稼動停止を検知したときに、異常データのチェック手段(S5)と、一次異常データのデータ判別手段(S6)と、一次異常データの重複記録防止手段(S7)と、次データ移動手段(S9)と、検出フラグOFF手段(S10)とにより、ある工作機械の稼動が停止するまでの間に一時記録手段に記録された異常データの全てを検索し、一時記録手段の最も先頭のアドレスに記録されている異常データのみを前記記録手段に記録することを特徴とする異常検出システム。
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