CN106415326B - 传感器系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

实施方式的传感器系统的控制方法对下述传感器系统进行控制，即，该传感器系统具有多个与检测物的存在相应地得到物理量的传感器，该传感器系统基于将增益参数与所述物理量相乘得到的传感等级而对有无所述检测物进行判定，在该传感器系统的控制方法中，以在多个所述传感器的任意者的检测范围均不存在工件的情况下，所述传感等级在多个所述传感器之间平均化的方式对所述增益参数进行调整。

Description

传感器系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种具有多个传感器的传感器系统的控制方法。

背景技术

当前，光电传感器等各种传感器的传感等级的阈值等参数的自动调整是在各个传感器进行的。但是，在视为与生产现场相同的环境，例如生产设备的周边、同一生产线上、工场内的被划定的区域，通常考虑到备用品及使用方法的统一、由于大量购入而带来的价格下降的成本优势而配置多个相同产品型号的同种传感器进行使用。

专利文献1：日本特开2004－101446号公报

专利文献2：日本特开2000－35310号公报

专利文献3：日本特开2004－320372号公报

发明内容

在视为相同的环境中使用多个同种传感器的状况下，在针对各传感器进行了参数的自动调整的情况下，参数调整的产生原因、定时等没有反馈至包含传感器网络的系统上。因此，即使针对某个传感器进行参数的调整，也不能向其他传感器反映该参数的调整内容，会产生低效率的部分。另外，由于不留存参数调整的履历，因此，对于生产设备、周边环境所产生的问题，不能有助于原因查明、分析。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种传感器系统的控制方法，该传感器系统的控制方法能够防止由于异物的检测等导致的生产设备的频繁停止，有助于生产设备的运转率提高和养护工时的削减。

为了解决上述课题，实现目的，本发明是一种传感器系统的控制方法，该传感器系统具有多个与检测物的存在相应地得到物理量的传感器，该传感器系统基于将增益参数与所述物理量相乘得到的传感等级而对有无所述检测物进行判定，该传感器系统的控制方法的特征在于，以在多个所述传感器的任意者的检测范围均不存在工件的情况下，所述传感等级在多个所述传感器之间平均化的方式对所述增益参数进行调整。

发明的效果

根据本发明所涉及的传感器系统的控制方法，具有下述效果，即，能够防止由于异物的检测等导致的生产设备的频繁停止，有助于生产设备的运转率提高和养护工时的削减。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的传感器系统的结构的图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的显示单元的显示画面的情形的一个例子的图。

图3是表示本发明的实施方式2所涉及的传感器系统的结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明所涉及的传感器系统的控制方法的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于本实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的传感器系统100的结构的图。传感器系统100具有控制装置1以及由例如光纤传感器等多个光电传感器31～34构成的传感器网络。传感器系统100还具有与控制装置1连接的监视器等显示单元2。控制装置1是PLC等控制设备。光电传感器31～34分别具有照射部和受光部。即，光电传感器31具有照射部11和受光部21，光电传感器32具有照射部12和受光部22，光电传感器33具有照射部13和受光部23，光电传感器34具有照射部14和受光部24。

传感器系统100例如应用于生产线50。具体地说，作为传感器系统100的检测对象的工件51、52在生产线50上流转，由光电传感器31～34进行检测。生产线50也由控制装置1进行控制。传感器系统100由多个光电传感器31～34对在生产线50上流转的工件51、52的位置和个数进行监视。

控制装置1针对各光电传感器31～34，在照射部11～14和受光部21～24之间无检测物、与作为受光部21～24各自处的物理量的受光量相对应的传感等级大于或等于预先规定的阈值的情况下，判断为是接通、即受光状态。传感等级是相对地表示传感器的检测对象的数值。光电传感器31～34的检测对象是光，后述的接近传感器的检测对象是磁或者阻抗。对于传感等级，将相对于受光状态即接通的阈值以及非受光状态即断开的阈值充分地具备裕度的值分别定义为100及0。各传感器的传感等级是通过在控制装置1中例如将赋予给各光电传感器31～34的增益参数与各光电传感器31～34的受光量相乘得到的。增益参数是对传感器的增益的放大率进行设定的参数。如果以光电传感器31～34为例，则通过将放大率设定得较大，从而即使受光量少，也能够将传感等级检测为100。例如，在由受光部21～24接受到从各照射部11～14发出的光的光量中的各受光部21～24通常可以接受到的最大量的光量时，控制装置1判断为光电传感器31～34为接通、即受光状态，判断为在照射部11～14和受光部21～24之间无检测物。

另一方面，在从各照射部11～14发出的光被工件51、52遮挡，与各受光部21～24处的受光量相对应的传感等级小于预先规定的阈值时，控制装置1判断为光电传感器31～34中的小于该阈值的光电传感器为断开、即非受光状态，检测到在该光电传感器的照射部和受光部之间存在工件51、52。图1中示出在光电传感器32、34的照射部12、14和受光部22、24之间存在工件51、52的情形。图2示出显示单元2的显示画面的情形的一个例子。针对各光电传感器，示出传感等级和阈值的关系、以及包含后述的增益参数在内的参数设定值的一览。

但是，在像光电传感器33那样在照射部13和受光部23之间发生了例如使作为信号的光衰减的现象等使作为物理量的受光量下降的情形的情况下，会与工件51、52的存在无关地发生传感等级的下降。关于所谓使作为物理量的受光量下降的情形，例如想到在照射部13和受光部23之间产生了空气中的尘埃、水蒸气等异物的情况，照射部13或者受光部23的透镜受到了污染的情况，从照射部13向受光部23发出的光的光轴发生了偏移的情况等。

在上述情况下，即使在照射部13和受光部23之间不存在工件51、52，如果传感等级小于预先规定的阈值的值，则控制装置1也将光电传感器33判定为断开、即非受光状态。如果由控制装置1将光电传感器33判定为断开、即非受光状态，则在控制装置1所进行的基于程序的动作序列上会判断为异常。即，在PLC等控制设备所执行的程序上，由于判断为在该定时并不存在工件的部位处存在工件，因此判断为发生了异常，发生生产线50的停止，生产活动停滞。在使传感等级下降的现象持续出现的情况下，导致生产线50的频繁停止。

因此，在本实施方式所涉及的传感器系统的控制方法中，控制装置1不断地收集光电传感器31～34各自的传感等级的值，以该信息为基础不断地对光电传感器31～34各自的增益参数进行自动调整。具体地说，以在照射部11～14和受光部21～24之间不存在检测物的情况下，与各受光部21～24处的受光量相对应的传感等级成为大致相同的值的方式，对从照射部11～14发出的光的光量、或者从在受光部21～24处接受到的光量向传感等级进行变换时的增益进行调节。即，以在光电传感器31～34的检测范围不存在检测物的情况下，光电传感器31～34的传感等级均匀化的方式，对从在各光电传感器31～34处与检测物的存在相应地得到的物理量向传感等级的变换进行调节。即，以在各光电传感器31～34间使传感等级平均化的方式对增益参数进行调节。在这里，光电传感器31～34的增益参数是受光部21～24处的上述增益等。

另外，能够通过对从照射部11～14发出的光的光量进行调节，从而使作为各光电传感器31～34处的物理量的受光量变化。因此，还能够以在光电传感器31～34的检测范围不存在检测物的情况下，光电传感器31～34的传感等级均匀化的方式，对各光电传感器31～34的物理参数即从照射部11～14发出的光的光量进行调节。在该情况下，在以下说明中，取代增益参数而对从照射部11～14发出的光的光量进行调节。

具体地说，对增益参数进行调整的操作方法是，例如，如果在照射部11～14和受光部21～24之间不存在检测物的情况下，光电传感器31～34的传感等级分别为90、100、70、100(单位是％或者任意单位)，则控制装置1以使受光部21的传感等级变为100、即变为100/90倍的方式对光电传感器31的增益参数进行调整，以使受光部23的传感等级变为100、即变为100/70倍的方式对光电传感器33的增益参数进行调整。在该情况下，上述预先规定的阈值例如是50。即，在传感等级大于或等于50的情况下，控制装置1判断为该光电传感器为接通、即受光状态，在传感等级小于50的情况下，控制装置1判断为该光电传感器为断开、即非受光状态。

另外，例如，在生产线50上，在控制装置1的动作序列中，有时以互斥逻辑进行动作。所谓以互斥逻辑进行动作是指以如下方式进行动作，即，存在多个工序，例如A工序、B工序、…，在各工序中分别存在1个工件的情况下，在各工序之间的传送带上等处不存在工件。

具体地说，光电传感器31设置为对传送带上的物体进行检测，光电传感器32设置为对处于A工序的工件51进行检测，光电传感器33设置为对传送带上的物体进行检测，光电传感器34设置为对处于B工序的工件52进行检测。在该情况下，下述的互斥性成立，即，在光电传感器32及34检测出工件51及52时，光电传感器31及33应当检测不出任何物体。因此，在光电传感器32及34检测出工件51及52时光电传感器33的传感等级小于100的情况下，控制装置1以使该传感等级变为100的方式对上述增益参数进行调整。

另外，在清楚作为调整对象的多个光电传感器所负责的范围仅存在1个工件、且知道在某个定时该工件存在于由某个光电传感器进行检测的位置的情况下，判断为仅传感等级最小的光电传感器为断开、即非受光状态，作为调整对象的其他光电传感器为接通、即受光状态。在该情况下，在应当为接通的光电传感器的传感等级小于100的情况下，控制装置1以使该传感等级变为100的方式对上述增益参数进行调整。

另外，还存在下述情况，即，基于记述了控制装置1所进行的动作序列的程序等，清楚在作为调整对象的多个光电传感器所负责的范围存在的工件的个数。在该情况下，当知道了在某个定时这些工件全部存在于由某个或某些光电传感器进行检测的位置时，从传感等级小的光电传感器起依次判断为光电传感器为断开、即非受光状态，判断为作为调整对象的其他光电传感器为接通、即受光状态。在该情况下，在应当为接通的光电传感器的传感等级小于100的情况下，控制装置1以使该传感等级变为100的方式对上述增益参数进行调整。

即，将多个光电传感器的传感等级从值大者起依次排列，以从光电传感器的个数减去已判明为存在的工件的个数而得到的个数对光电传感器进行选择，仅将选择出的光电传感器设为调整对象。

另外，在上述说明中，对于与工件的存在无关的传感等级的下降，采用的是对增益参数进行调整，但通过对针对传感等级而设定的预先规定的阈值进行调整，也能够得到实质相同的效果。具体地说，例如，如果以光电传感器31为例，则在照射部11和受光部21之间不存在检测物时光电传感器31的传感等级为90(单位为％或者任意单位)的情况下，控制装置1以使光电传感器31的阈值变为90/100倍的方式进行调整即可。即，以使不存在检测物的情况下的传感等级和阈值之比在各传感器间成为大致相同的值而进行均匀化的方式对阈值进行调整。

但是，如上所述，在与空气中的尘埃等周边环境相应地对传感器的增益参数或者阈值等各种参数进行变更、且持续该状态的情况下，还有可能是诸如工件的位置及个数检测、异物的检测之类的传感器原本的功能变得不起作用。因而，出于该原因，对增益参数、物理参数、或者阈值等的调整值设置上限值及下限值而规定出调整范围，在发生了超过该调整范围的变动的情况下，控制装置1判断为发生了异常，经由显示单元2将异常的发生通知给使用者。另外，也可以在超过上限值及下限值的次数在预先规定的时间内变得大于或等于预先规定的次数的情况下、或者在超过上限值及下限值的时间超过了预先规定的时间的情况下，判断为发生了异常。

并且，控制装置1收集增益参数或者阈值的调整值的日志。通过收集日志，从而也可以进行如下动作，即，当在增益参数或者阈值的变动中发现了时间上的周期性等一定模式时，也判断为发生异常。另外，也可以进行如下动作，即，在与控制装置1的动作序列上的预先规定的定时相当的时刻发生增益参数或者阈值的变动的情况下，也判断为发生异常。例如，能够由使用者识别在设置了控制装置1或者生产线50等的使用环境中电气噪声对控制装置1或者生产线50施加的影响，适当地进行噪声源的去除、控制装置1或者生产线50的设置部位的变更等。以上述方式，能够利用增益参数或者阈值的调整值的日志，进行生产设备的异常原因的阐明、维护时间的预测。

就出于预防具有传感器系统的生产设备的异常而进行养护这一目的的维护而言，其实施频度越高，则效果越大。但是，在进行维护的情况下，发生诸如作业工时增大、或者由于设备的停止导致生产效率下降等问题。根据本实施方式所涉及的传感器系统的控制方法，在使用包含传感器及传感器网络的控制设备时，通过不断地对在同一系统中使用的同种传感器的传感等级的值进行监视，反馈至增益参数、物理参数、或者阈值等参数，从而与环境相应地全面地进行自动调整。由此，能够对维护的频度进行最优化，能够防止生产设备的频繁停止，实现养护作业的高效化而实现生产设备的运转率的提高。

并且，根据本实施方式所涉及的传感器系统的控制方法，在增益参数或者阈值的调整值发生了异常的情况下，向用户进行告知。并且，通过收集调整值的日志而留存参数调整的履历，从而能够使该履历有助于在设备发生了异常时的原因查明、养护作业的高效化。

实施方式2

图3是表示本发明的实施方式2所涉及的传感器系统200的结构的图。传感器系统200具有控制装置1以及由多个传感器41～47构成的传感器网络。在实施方式1中，将构成传感器网络的传感器作为光电传感器进行了说明，但只要是与检测物的存在相应地得到物理量的传感器即可，不限定于此。

例如，多个传感器41～47也可以分别是接近传感器。接近传感器在进行动作时始终进行振荡，如果检测物靠近，则作为物理量的能量增益下降，从而检测到物体。接近传感器对检测物做出反应的反应距离根据振荡频率而变化。因此，通过对振荡回路的线圈的电感L、电容器的电容C进行调整，从而振荡频率变化，与此相应地，反应距离变化。

在使用了接近传感器的情况下，例如，将增益参数与能量增益相乘得到的值成为传感等级。另外，在各接近传感器中，能够通过对振荡回路的物理参数即线圈的电感L、电容器的电容C进行调整，从而使作为物理量的能量增益变化。因此，针对由多个接近传感器构成的传感器网络，也能够实现与实施方式1相同的传感器系统的控制。

并且，本发明不限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围能够进行各种变形。另外，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，通过对公开的多个结构要素进行适当的组合，从而能够提取出各种发明。例如，在即使从实施方式所示的所有结构要素中删除某些结构要素，也能够解决在“发明内容”一栏中所述的课题、能够得到在“发明的效果”一栏中叙述的效果的情况下，能够将删除了该结构要素的结构作为发明提取出来。并且，也可以在不同的实施方式间对它们的结构要素适当地进行组合。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的传感器系统的控制方法对于具有传感器系统的生产设备是有用的，特别地，适用于具有下述传感器网络的传感器系统的控制，即，由设置于工件进行移动的生产线处的同种传感器构成的传感器网络。

标号的说明

1控制装置，2显示单元，11～14照射部，21～24受光部，31～34光电传感器，50生产线，51、52工件，41～47传感器，100、200传感器系统。

Claims (9)

1.一种传感器系统的控制方法，该传感器系统在生产线上具有多个与在所述生产线上进行移动的工件的存在相应地得到检测范围中的物理量的传感器，该传感器系统基于将增益参数与所述物理量相乘得到的传感等级而对所述检测范围中的所述工件的有无进行判定，所述传感器设置为，在所述工件存在于任意所述传感器的所述检测范围的情况下，在除所有所述检测范围以外的所述生产线上不存在所述工件，

该传感器系统的控制方法的特征在于，

以在判定为在任意所述传感器的所述检测范围均不存在所述工件的情况下，对所述传感等级进行监视，使得所述传感等级在多个所述传感器之间平均化的方式对所述增益参数进行调整。

2.一种传感器系统的控制方法，该传感器系统在生产线上具有多个与在所述生产线上进行移动的工件的存在相应地基于物理参数而得到检测范围中的物理量的传感器，该传感器系统基于对所述物理量进行变换得到的传感等级而对所述检测范围中的所述工件的有无进行判定，所述传感器设置为，在所述工件存在于任意所述传感器的所述检测范围的情况下，在除所有所述检测范围以外的所述生产线上不存在所述工件，

该传感器系统的控制方法的特征在于，

以在判定为在任意所述传感器的所述检测范围均不存在所述工件的情况下，对所述传感等级进行监视，使得所述物理量在多个所述传感器之间平均化的方式对所述物理参数进行调整。

3.一种传感器系统的控制方法，该传感器系统在生产线上具有多个与在所述生产线上进行移动的工件的存在相应地得到检测范围中的物理量的传感器，该传感器系统基于对所述物理量进行变换得到的传感等级与各所述传感器的阈值之间的比较而对所述检测范围中的所述工件的有无进行判定，所述传感器设置为，在所述工件存在于任意所述传感器的所述检测范围的情况下，在除所有所述检测范围以外的所述生产线上不存在所述工件，

该传感器系统的控制方法的特征在于，

以在判定为在任意所述传感器的所述检测范围均不存在所述工件的情况下，对所述传感等级进行监视，使得所述传感等级和所述阈值之比在多个所述传感器之间平均化的方式对所述阈值进行调整。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

在判定为所述工件存在于任意所述传感器的所述检测范围的情况下，从各所述传感器的所述传感等级的值大者起，将从所述传感器的个数减去存在于所述检测范围的所述工件的个数得到的值的个数的所述传感器设为调整对象。

5.根据权利要求1所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

在调整后的所述增益参数超过了调整范围的情况下，将异常的发生通知给使用者。

6.根据权利要求2所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

在调整后的所述物理参数超过了调整范围的情况下，将异常的发生通知给使用者。

7.根据权利要求3所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

在调整后的所述阈值超过了调整范围的情况下，将异常的发生通知给使用者。

8.根据权利要求1至3、5至7中任一项所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

记录所述调整的结果，基于所述记录而将异常的发生通知给使用者。

9.根据权利要求4所述的传感器系统的控制方法，其特征在于，

记录所述调整的结果，基于所述记录而将异常的发生通知给使用者。