CN1282049C - 安全网络系统 - Google Patents

Abstract

用网络连结网络主设备(M)和一个或两个以上的网络从设备(S1～S3)，所述网络主设备掌管主装置(L)的运行，所述网络从设备分别掌管用于判定成为主装置(L)的运行许可条件的安全性的安全判定装置(A～C)。在各网络从设备中分别设置了选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作虽然包含安全判定装置的判定输出，但是关于安全判定装置的维护用数据全部或基本上不包含在发送信息中，而向网络主设备发送。在主装置处于停止状态时执行网络从设备的第一工作，在主装置处于运行状态时执行网络从设备的第二工作。

Description

安全网络系统

技术领域

本发明涉及一种用于有机地结合需要操作安全对策的工作设备等的主装置和判定操作安全条件等的安全光屏蔽等的多个安全判定装置的安全网络系统，特别是涉及一种不损害危险事件发生时的主装置停止响应性、而安全判定装置也可以适当地管理其自身的历年劣化等的、可靠性高的安全网络系统。

背景技术

在设计具有需要操作安全对策的工作设备等主装置和判定操作安全条件等的安全光屏蔽等多个安全判定装置的系统的情况下，若使这些系统结构要素之间介入有网络，通过通信而进行信号的交换，与不介入有网络而直接连接的情况相比，系统的设计自由度提高了。

具体地说，用网络连结网络主设备(ネツトワ一クマスタ)和一个或两个以上的网络从设备(ネツトワ一クスレ一ブ)，所述网络主设备掌管主装置的运行，所述网络从设备分别掌管用于判定成为主装置的运行许可条件的安全性的安全判定装置。网络主设备具有下述功能，即在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时，在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时，使主装置的运行停止。因此，若任何一个安全判定装置判定为危险(例如，人体入侵到主装置的工作区域内等)时，该情况的信息(危险/安全)就立即从网络从设备传输给网络主设备，通过网络主设备的作用，将主装置从运行状态转换为停止状态。

为了进一步提高系统的安全性，安全判定装置也必须担保其自身的可靠性。作为安全判定装置，设定有例如安全光屏蔽、安全门开关、安全限位开关等。由于在这些安全判定装置中所包含的输出继电器、发光元件、接收光元件、磁元件和其他的各种转换器中存在历年劣化，因此，若工作时间(或通电时间)和工作次数达到了规定值，就必须使主装置的运行停止，进行交换、修理、检查这样的维护。

为了适当地管理安全判定装置的维护时期，需要在网络主设备侧知道各网络从设备所掌管的安全判定装置的运转状况。因此，就需要将各安全判定装置的输出的通断次数数据、通电时间、异常检测履历等作为维护用数据(用于判定维护的必要性的数据)而从网络从设备向网络主设备进行通知。

若恒定地从各网络从设备向网络主设备发送安全判定装置输出的示出是安全还是危险的通断数据(以下称作“安全检验数据”)和维护用数据两方，就可以在网络主设备侧时常正确地掌握各安全判定装置的运转状况。

但是，作为通信系统全体，由于通信数据量增多，故在安全检验数据的发送中产生滞后，在任何一个安全判定装置检测出人体入侵等后发出了危险判定输出的情况下，就有所谓的使主装置从运行状态转换为停止状态时的响应时间变差的问题。

本发明以上述问题点为着眼点，其目的在于在任何一个安全判定装置检测出人体入侵等之后，发出了危险判定输出的情况下，不使主装置从运行状态转换为停止状态时的响应时间变差，并且可以在网络主设备侧可确切地识别在各网络从设备掌管的安全判定装置中产生了维护必要性的情况。

本发明的其它目的同行业者可以通过参照说明书的以下的记述而容易地理解。

发明的公开

本发明的安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置。

在网络主设备中设置有下述装置：在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置。

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据，

再有，所述“基本上不包含”，就概率而言，是指容许间歇地或周期地混入不对危险发生时的判定输出数据的传送带来障碍的程度的维护用数据。

另外，在主装置处于停止状态时执行网络从设备的第一工作，在主装置处于运行状态时执行网络从设备的第二工作。

根据这样的结构，由于在主装置处于停止状态时执行第一工作，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出(安全检验数据)和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，因此，假设在这时的某个安全判定装置中，即使根据人体入侵检测等发出了危险判定输出，也由于此时主装置L已经停止，故不构成通信滞后的问题，即使危险判定输出不向网络主设备发送，也没有问题。另一方面，关于维护用数据的内容，由于基本上都是以几小时、半天、一天为单位来监视变动的情况等，因此，即使限于主装置处于停止状态时取得维护用数据，也应该基本上没有障碍。

从另一方面看的本发明的安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，所谓的网络主设备是与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，所谓的网络从设备是与用于判定成为主装置的运行许可条件的安全性的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置。在网络主设备中设置有下述装置：在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置。

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据，

对应于从网络主设备送来的发送请求命令的内容，控制各网络从设备的第一工作和第二工作的选择。根据这样的结构，网络主设备侧就可以取得主导权，而转换网络从设备侧的发送数据的内容。

在本发明的最佳实施方式中，也可以在主装置处于运行状态时，网络主设备向各网络从设备发送与第二工作对应的发送请求命令，另一方面，在主装置处于停止状态时，向各网络从设备发送与第一工作对应的发送请求命令。

根据这样的结构，由于限于在网络主设备识别了主装置的停止状态时发送维护用数据，因此，可以可靠地回避因危险判定输出数据的传达滞后而引起的主装置的从运行状态向停止状态的转换滞后。

从另一方面看的本发明的网络主设备，使用于安全网络系统，该安全网络系统是将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，。

该网络主设备具有下述装置：在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置；在主装置处于停止状态时，向各网络从设备发送与第一工作对应的发送请求命令，另一方面，在主装置处于运行状态时，向各网络从设备发送与第二工作对应的发送请求命令的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中而向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据。

从另一方面看的本发明的网络从设备，使用于安全网络系统，该安全网络系统是将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置。

该网络从设备具有这样的装置：在从网络主设备送来第一发送请求命令时执行第一工作，另一方面，在送来第二发送请求命令时执行第二工作，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中而向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据。

从另一方面看的本发明的安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置。

在网络主设备中设置有下述装置：在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置。

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据。

由各网络从设备自身进行所掌管的安全判定装置的维护用数据与规定的阈值的比较，在该安全判定装置的维护用数据的值不足规定的阈值时，执行网络从设备的第一工作，并且，在该安全判定装置的维护用数据的值超过了规定的阈值时，执行第二工作。

根据这样的结构，由于限于真的需要维护或维护的必要迫近的情况下向网络上送出维护用数据，因此，作为全体，通信数据中所占的维护用数据的量减少，解决了安全检验数据(判定输出数据)的发送滞后。

在以上的说明中，在安全判定装置中也可以包括安全光屏蔽、安全门开关、安全限位开关。在此，所述的安全光屏蔽具有投光用柱体和接收光用柱体，所述投光用柱体收容投光器件在外壳内，所述接收光用柱体收容受光器件在外壳内，使这些投射接收光用柱体空出适当的间隔后使投射接收光面对置，产生光的屏蔽。配置成全部的投光器的光轴不重复，而每个受光器的光轴一致，在依次点亮投光器的同时，仅光轴与点亮的投光一致的受光器进行接收光信号处理。

于是，可以防止在光轴不同的投射接收光器之间的交调失真，就全光轴可靠地进行入侵到了光的屏蔽中来的物体的有无检测。该安全光屏蔽使用于，例如，将其配置在危险装置的周围，在人的手等接近了装置时，进行检测，使装置停止等。

此外，在安全判定装置的维护用数据中也可以包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常时刻的时刻信息。此外，也可以在数据中与时刻一起而包括日期。

此外，各网络从设备的时钟电路也可以进行时刻调整处理。也可以根据来自网络主设备的命令来执行各网络从设备中的时刻调整处理。

例如，在从网络从设备对网络主设备发送遮光时刻和异常检测时刻等的情况下，若各从设备中时刻不一样，则恐怕在之后的分析数据时产生混乱。从而，最好根据来自主设备的命令来预先使各从设备之间时刻对准一致。

附图的简单说明

图1是本发明系统的结构图；

图2是示出主设备(或从设备)的硬件结构的框图；

图3是示出主设备侧的处理的流程图(其一)；

图4是示出主设备侧的处理的流程图(其二)；

图5是示出从设备侧的处理的流程图；

图6是本发明的主、从设备之间的通信过程的时序图；

图7是示出主、从设备之间的通信过程的比较例的说明图；

图8是示出主、从设备之间的通信过程的实施例的说明图；

图9(a)～图9(c)是示出总线的其他结构例的说明图；

图10是示出主设备侧的处理的流程图(其二)的变形例的流程图。

实施发明的最佳方式

以下，参照附图详细说明本发明的最佳实施方式。另外，毫无疑问本发明不限定于图示的实施方式。

如前所述，本发明的安全网络系统是用网络连结网络主设备和一个或两个以上的网络从设备而构成，所述网络主设备掌管主装置的运行，所述网络从设备分别掌管用于判定成为主装置的运行许可条件的安全性的安全判定装置。

图1示出本发明系统的结构图。如该图所示，将1台网络主设备M和3台网络从设备S1～S3，用构成网络的串行总线BU接线成总线状，从而构成该安全网络系统。

网络主设备M掌管主装置L的运行。主装置L相当于要求高度的操作安全性的压力机设备或其他工作设备等。

另一方面，3台网络从设备S1～S3分别掌管用于判定成为主装置L的运行许可条件的安全性的安全判定装置。具体地说，网络从设备S1掌管安全光屏蔽A而作为安全判定装置，网络从设备S2掌管安全门开关B而作为安全判定装置，网络从设备S3掌管安全限位开关C而作为安全判定装置。

网络主设备M在通过来自各网络从设备S1～S3的接收信息，监视各安全判定装置(安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C)的判定输出的同时，在基于这些安全判定装置的判定输出来识别出危险性时，具有使主装置L的运行停止的功能。

再有，网络主设备M在通过来自各网络从设备S1～S3的接收信息，监视各安全判定装置(安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C)的维护用数据的同时，在基于这些安全判定装置的维护用数据识别出某个安全判定装置的维护的必要性时，具有发出该情况的输出的功能。

在此，所述的安全判定装置的判定输出，例如，在安全光屏蔽A的情况下，在一系列的接收光元件全部处于光入射状态时为接通，在某个接收光元件处于遮光状态时就被关断。另外，在安全门开关B的情况下，在门关闭时为接通，在打开时就被关断。另外，在安全限位开关的情况下，在成为对象的运转物体的位置处于容许范围内时为接通，脱离容许范围时就被关断。

另一方面，所述的安全判定装置的维护用数据，是指在各种各样的安全判定装置中，判定维护的必要性所必须的数据，例如，在安全光屏蔽A的情况下，包括投射接收光元件的通电时间数据、输出继电器的通断次数数据、过去的异常检测履历数据、遮光时刻和异常探测时刻等时刻数据等。同样地，关于安全门开关B和安全限位开关C，也可以包括检测工作中采用的各种转换器的通电时间以及运转时间数据、输出的通断次数数据、异常检测履历数据、异常探测时刻数据等。

也可以在安全判定装置(安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C)侧进行这些数据的生成。也可以设置基于安全判定装置的输出而在网络从设备S1～S3侧生成这些数据的功能。

总之，可以在各网络从设备S1～S3，响应从网络主设备M通过串行总线BU送来的发送请求命令，将有关自己掌管的安全判定装置(安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C)的这些维护用数据，通过串行总线BU，向网络主设备M发送。加之，在各网络从设备S1～S3中设置了时钟电路。该时钟电路根据从网络主设备M送来的时刻对准命令，相互进行时刻调整处理。即，例如在从从设备对主设备发送遮光时刻和异常探测时刻等的情况下，若各从设备中时刻不一样，则在之后的分析数据时产生混乱，因此，需要这样的时刻调整处理。

另外，在各网络从设备S1～S3中分别设置了选择性地执行第一工作和第二工作的功能，所述第一工作是将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中而向网络主设备M发送，所述第二工作虽然也包含安全判定装置的判定输出，但是关于安全判定装置的维护用数据，全部或基本上不包含在发送信息中，而向网络主设备发送。

在此，所谓的“全部或基本上不包含”，意思是说，全部不包含的情况是当然的，也包括仅包含一点儿的情况。在此，所述的仅包含一点儿，是指不给后述的发送延迟时间带来障碍的范围。若假设恒定地向网络主设备M发送判定输出和维护用数据两方的情况，则由于每个周期的发送时间变长，因此，在某个安全判定装置为危险判定的情况下，其在向网络主设备传送过程中产生滞后，进而从主装置L的运行向停止的工作转换响应性低下。该响应性的低下包括有波及人身事故等重大伤害的可能。

因此，在本发明系统中，设法在主装置L处于停止状态时，执行网络从设备S1～S3的第一工作，在主装置L处于运行状态时执行网络从设备S1～S3的第二工作。

即，在主装置处于停止状态时，执行将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中、而发送到网络主设备M的第一工作，在主装置L处于运行状态时，执行虽然包含安全判定装置的判定输出、但是关于安全判定装置的维护用数据、全部或基本上不包含在发送信息中、而向网络主设备M进行发送的第二工作。

由于利用采用这样的结构，因为在主装置L处于停止状态时，执行将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中、对网络主设备M进行发送的第一工作，因此，假设在这时的某个安全判定装置中，即使根据检测出人体入侵等而发出了危险判定输出，由于此时主装置L已经停止，故不构成通信滞后的问题。另一方面，关于维护用数据的内容，由于基本上都是只要以几个小时、半天、一天为单位来监视变动即可的情况等，因此，只要在主装置处于停止状态时，即使取得维护用数据，也应该基本上没有障碍。

图2中示出了网络主设备(或网络从设备)的硬件结构的框图。

图中，200是集中控制装置全体的CPU，201是电子时钟驱动用的电池，202是具有电子时钟驱动用的后备电池功能的电源，203是电子时钟，204是CPU周边电路，205是传感器接口，206是显示LED，207是接线板用电源，208是连接器，209是接线板，210是输入输出模块，211是开关模块，212是通信模块，213是存储器模块。

在输入输出模块210内，设置了输入接口210a和输出接口210b，所述输入接口210a用于通过接线板209，从外部取入各种信号，所述输出接口210b用于对接线板209输出各种信号。

在使用于波德率和主、从设备号码的确定的开关模块211内，设置有通信接口转换开关211a、号码设定开关211b、模式转换开关211c。

在通信模块212内设置有RS-485驱动器212a和RS-485驱动器212b，所述RS-485驱动器212a通过接线板214而与网络进行通信，所述RS-485驱动器212b通过连接器208而与主装置和传感器等进行通信。

另外，在存储器模块213内设置有快闪存储器213a和SRAM213b。

可以用模式转换开关211c的操作来转换作为网络主设备的功能和作为网络从设备的功能。另外，通过显示LED206，报告该转换状态和后述的各种输出。

在该装置作为网络主设备的功能的情况下，连接器208与主装置L连接，而另一方面，在作为网络从设备的功能的情况下，连接器208与构成安全判定装置的开关A～C的某一个连接。在该装置作为网络主设备的功能的情况下，主装置L也可以与接线板209连接。

即使在该装置与网络主设备或网络从设备的任何一个连接的情况下，接线板214都与串行总线BU连接。

在存储器模块213中存储构成CPU200的微处理器的工作程序。

接线板209使用于或从该装置发出警报输出，或对该装置给予各种输入。

下面，在图3～图8中示出了关于图1的系统结构中的主设备侧的处理的流程图和从设备侧的处理的流程图。

以下，参照这些流程图和图6～图8的时序图，系统地说明本发明系统的工作。

在网络主设备M中准备着两种发送请求命令。第一发送请求命令是将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送状态中，请求向网络主设备进行发送的命令，在图3的流程图中记述为“发送帧#1”。

另一方面，第二发送请求命令是虽然包含安全判定装置的判定输出、但是关于安全判定装置的维护用数据、全部或基本上不包含在发送信息中、而请求向网络主设备进行发送的命令，图3中的流程图记述为“发送帧#2”。

另外，图3～图5中示出的流程图对应于已接通了电源之后主装置L已经成为运行状态的情况。即，在主设备的输出为接通时，主装置L处于运行状态，主设备的输出为关断时，主装置L处于停止状态。

在该状态中，处理一开始，在图3的流程图中，就判定为主设备的输出是接通(步骤301为“否”)，之后，对各网络从设备S1～S3依次进行使用了第二发送请求命令的接收发送处理。即，首先，和第二循环处理的开始(步骤302)同时对第一网络从设备S1发送第二发送请求命令(步骤303)，接着，进行第一网络从设备S1的应答接收处理(步骤304)。依次反复进行以上的处理(步骤303、304)，反复次数为与网络连接的从设备的数量的次数(步骤305)。

其结果，可以从第一～第三网络从设备S1～S3取得安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C的判定输出(通断数据)。

接着，转移到图4的流程图，基于来自安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C的通断数据，进行在任何一个安全判定装置中是否产生了危险事件的判定(步骤401)。

在此，在安全判定装置中产生了危险事件时，掌管该安全判定装置的网络从设备的输出就变为关断，反之，若没产生危险事件，则输出就变为接通。从而，所谓的全部从设备输出是接通，是指在安全光屏蔽A、安全门开关B、安全限位开关C中都没形成危险判定。

因此，在判定全部从设备输出为接通时(步骤401为“是”)，就返回到图3的流程图，反复进行以上的处理(步骤302～305、401)。

在该状态中，若某个安全判定装置(A～C)由于人体入侵等而形成危险判定，就在图4的流程图的步骤401中进行那一个从设备输出是关断的判定(步骤401为“否”)，主设备的输出就立即成为关断，主装置的工作从运行状态转换为停止状态(步骤402)。

在此，关键在于，由于在直到这样的输出停止(步骤402)的期间，在网络上往来的通信数据主要仅是各安全判定装置(A～C)的判定输出(通断数据)，故即使依次周期地发送了各网络从设备的输出，一个发送周期时间也很短，因此，若在某个安全判定装置中产生危险事件，就立即从网络从设备向网络主设备传送，这样，就可以迅速地将主装置的工作从运行状态转换为停止状态，可以防止人身事故于未然。

另一方面，返回到图3的流程图，在根据危险判定，主装置从运行状态转换为停止状态之后，或者，在由另外来自外部的操作输入等将主装置的工作从运行状态转换为停止状态之后，由于主设备的输出被判定为关断(步骤301为“是”)，因此，之后执行第一循环处理(步骤306～309)。

在该第一循环处理中，对各网络从设备发送第一发送请求命令，分别对各网络从设备S1～S3反复进行接收这个应答的处理(步骤307、308)。

如上述说明所述，由于第一发送请求命令请求将安全判定装置的判定输出(通断数据)和安全判定装置的维护用数据(输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、遮光时刻和异常检测时刻等时刻数据等)两方包含在发送信息中而向网络主设备进行发送，因此，在第一循环处理结束的时刻，从各网络从设备向网络主设备收集维护用数据的工作就结束。

接着，转移到图4的流程图，在网络主设备中，保存取得到的维护用数据(步骤403)，然后，对维护数据进行各种分析。

首先，作为第一分析处理，利用将维护用数据分别与规定的阈值进行比较，判定是否临近维护的必要时期。在此，作为“警报输出标准”，是判定维护时期已经临近的状况(步骤404)。

在此，在判定为达到了警报输出标准的情况下(步骤404为“是”)，执行警报输出处理(步骤405)，由点亮图2中示出的显示LED206等，向外部报告在某个安全判定装置中或者是哪个安全判定装置中维护时期临近。

接着，作为下面的分析处理，进行维护时期实际是否已经到来的分析。在图4的流程图中，作为“停止输出标准”，示出是否已经达到了维护时期的判定处理(步骤406)。

在此，在判定为达到了停止输出标准的情况下(步骤406为“是”)，网络主设备的输出保持在关断状态，直到以后切断电源(步骤407)。

即，某个安全判定装置进行危险判定，接收到该情况后在网络主设备中将主装置从运行状态转换为停止状态，之后，基于维护用数据，若判定为某个安全判定装置需要维护(步骤406为“是”)，就执行关断状态保持处理(步骤407)，结果，主装置L的运行在以后继续为停止状态。

相对地，若警报输出标准和停止输出标准哪个都没达到(步骤404为“否”、406为“否”)，就接着进行全部从设备输出是否是接通的判定(步骤408)。在此，所谓的全部从设备输出是接通，是指在哪一个安全判定装置中都没形成危险判定。这是说，例如，或从危险区域排除了入侵的人体，或关闭了安全门，或者安全限位开关工作已恢复了的情况等。

在此，若某个从设备输出是关断(步骤408为“否”)，就反复进行以上的处理(步骤301～309、403～408)。即，在主装置的停止中，在构成网络的串行总线上，不仅交换各安全判定装置的通断数据，加之还交换各安全判定装置的维护用数据，通信的周期比仅有通断数据的情况仅增长该部分。但是，在该状态中，由于主装置L已经处于运行停止状态，故即使假设其他安全判定装置进行了危险判定，也不需要重新再一次使主装置L的运行停止，故系统上没有危险状态来到。反之，在该状态中，由于维护用数据恒定地从各网络从设备来到网络主设备，因此，可以在网络主设备侧正确地掌握与各网络从设备连接的安全判定装置的运转状况。

再有，若考虑维护用数据的必要性，则即使在这样的主装置L的运行停止中，也可能不需要每个周期恒定地收集维护用数据。该情况下，若是在主装置从运行状态转换为停止状态后到恢复到运行状态为止的期间，则即使不是在初期的的一定时间期间或每次的通断数据中混入维护用数据，而是在一系列的通断数据之中间歇地或周期地包含维护用数据，也基本不对处理产生障碍。

总之，由于在主装置的停止中进行从各安全判定装置收集维护用数据的处理，因此，即使在其间突然从另外的安全判定装置产生了危险判定输出，也由于在这时候主装置的运行已经变为停止状态，故不用担心对紧急切断工作带来障碍。

再有，当然应该在从设备侧的处理中执行与上述的发送请求命令对应的发送数据的转换，但关于该从设备侧的处理，在图5的流程图中详细地示出。

即，在该图中一开始处理，就接收来自网络主设备的发送请求命令(步骤501)，接着，判别该发送请求命令的类别(步骤502)。

在此，若判定为发送请求命令是第一发送请求命令(步骤502为“是”)就执行从该网络从设备向网络主设备发送发送信息的第一工作(步骤504)，所述发送信息中包括安全判定装置的判定输出(通断数据)和安全判定装置的维护用数据(输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据等)两方。

相对于此，若判定为是第二发送请求命令(步骤502为“否”)，就执行第二工作(步骤503)，所述第二工作虽然包含安全判定装置的判定输出，但是关于安全判定装置的维护用数据，全部或基本上不包含在发送信息中而向网络主设备进行发送。

然后，对于该网络从设备所掌管的安全判定装置(A～C)，执行维护数据的计测处理(步骤505)，在安全判定装置侧已经生成了数据的情况下，执行这样的数据的取得处理，在安全判定装置仅生成了基础数据的情况下，基于该基础数据，执行生成维护数据自身的处理。

反复进行以上处理的结果，在网络从设备侧，在与自己掌管的安全判定装置相关联地执行维护数据的计测处理(步骤505)的同时，在从网络主设备送来了发送请求命令的情况下，根据其类别，执行第一工作(步骤504)或第二工作(步骤503)，对网络主设备送回已指示的数据。

再有，也可以由网络从设备自身自发地进行网络从设备的第一工作和第二工作的转换。有各种各样的方法，作为一例，可以由从设备自身进行图4的流程图中的步骤404～406的处理，其结果，在判定到维护时期已临近的情况下，就执行第一工作，将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备进行发送，另一方面，在判定为维护时期还没临近的情况下，就执行第二工作，使得关于安全判定装置的维护用数据，全部或基本上不包含在发送信息中，而向网络主设备进行发送。

再有，关于以上的处理，没有特别的图示，但是同行业者应当可以容易地理解。

下面，参照图6～图8的时序图，直观地说明以上已说明了的网络主设备与网络从设备之间的通信处理。

图6示出本发明的主、从设备之间的通信过程的时序图，图7示出主、从设备之间的通信过程的比较例，图8示出主、从设备之间的通信过程的实施例。

从图6的时序图可知，在接通了系统电源之后，由于主装置处于进入到运行状态(主设备的输出为接通(ON))以前的期间，或者主装置还处于停止状态(主设备的输出为关断(OFF))，因此，对电源接通做出响应，立即对各从设备S1、S2发送第一发送请求命令，响应该命令，各从设备S1、S2返送通断数据和维护用数据两方。

接着该状态，当主装置从停止状态转换为运行状态(从关断状态到接通状态)时，从网络主设备送给网络从设备的发送命令的内容就变为第二发送请求命令，其结果，在收到了发送请求命令的各网络从设备侧，成为仅返送作为安全判定输出的通断数据的状态。再有，图中，关于第一发送请求命令和随之的应答，用网状脉冲示出，反之，关于第二发送请求命令和其应答数据，用空白脉冲示出。

然后，当主装置的工作状态从运行状态(主设备的输出为接通)变为停止状态(主设备的输出为关断)时，就重新恢复到传输第一发送请求命令和随之的应答的状态。

在图6的例子中，在从设备S1中，在自身掌管的安全判定装置中形成危险判定，其判定输出从接通状态转换为关断状态(危险检测状态)。与此同时，从设备S1的输出也从接通转换为关断。于是，如图中的箭头所示，利用仅比其稍稍晚一点点地将该情况的数据从从设备S1返送给主设备M，主装置的工作状态就瞬时地从运行状态转换为停止状态。

再有，在图6的时序图中，用大致相同的时间示出发送第一发送请求命令及与其对应的应答的状态和发送第二发送请求命令及与其对应的应答的状态，这是因为，在从主设备侧送出发送请求命令，从设备侧将其接收，这时，偶尔形成了危险判定处理的情况下，该危险判定数据随着应答而被返送给主设备侧，这样做的目的是可以简化返送过程。

实际上，在向网络传输第一发送请求命令和其应答的状态和向网络上发送第二发送请求命令和其应答的状态中，周期地产生大的开口。该周期地开口正是反映应答时间，在人体到达了危险区域等的情况下，就可以迅速地切断主装置等。

这由图7的比较例和图8的实施例可以进一步明了。如图7所示，在向网络上恒定地发送安全判定装置的判定输出(通断数据)和安全判定装置的维护用数据的情况下，当然通信的一个周期的时间增长，而响应时间也必须变长。对此，如图8的时序图所示，根据主装置是处于运行状态还是处于停止状态，使通信数据的内容不同，特别是在主装置的停止状态中，关于安全判定装置的维护用数据，全部或基本上不包含在发送信息中的情况下，一个周期的时间就变短省略了维护用数据的部分，其结果，在安全判定装置判定危险之后到实际上主设备输出从接通状态转变为关断状态的期间(响应时间)明显缩短。

这样地，在本发明中，由于使得在主装置侧处于停止状态，以不需要迅速的切断工作的时期发送维护用数据，因此，在任何一个安全判定装置检测出人体入侵等而发出危险判定输出的情况下，不使主装置从运行状态转换为停止状态时的响应时间低下，并且，可以在网络主设备侧确切地识别在各网络从设备掌管的安全判定装置中产生了维护必要性的情况。

在上述的实施方式中，作为第一工作，将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备M进行发送，但也可以仅发送安全判定装置的维护用数据。

该情况下，示出与图4对应的主设备侧的处理的流程图(其二)成为如10所示的那样。与图4的区别在于，步骤408a成为工作恢复的等待指示状态，维持停止状态(输出关断)直到有指示，若有指示，就进入到步骤409，使装置为运行状态(输出接通)。也可以通过从设备，与网络连接再启动按钮，按压按钮产生工作恢复的指示，也可以利用再启动主装置L，或者进行危险判定后进行了关断输出的安全判定装置接受了再启动指示，来产生工作恢复的指示。此外，该处理流程也可以作为第一工作，使用于将安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备M进行发送的情况中。

示出网络从设备侧的处理的图5的流程图保持原样，若发送请求命令被判定为第一发送请求命令(步骤502为“是”)，就执行第一工作，安全判定装置也将维护用数据(输出的通断次数数据、通信时间数据、异常检测履历数据等)作为发送信息，从该网络从设备向着网络主设备进行发送。

此外，在以上的实施方式中，作为网络的一例，示出了总线状接线，但本发明的适用范围不限定于此。例如，如图9(a)～图9(c)所示，当然也可以适用于图9(a)的串形(daisy chain)接线，图9(b)的环形接线，图9(c)的树形接线等。

另外，各网络从设备的时钟电路也可以进行时刻调整处理。也可以根据来自网络主设备的命令来执行各网络从设备中的时刻调整处理。

例如，在从网络从设备对网络主设备发送遮光时刻和异常检测时刻等的情况下，若各从设备中时刻不一样，则有可能在之后的分析数据时产生混乱。所以最好根据接收来自主设备的命令来预先使各从设备之间时刻对准。

工业上的可利用性

根据本发明，在任何一个安全判定装置检测出人体入侵等之后，发出了危险判定输出的情况下，不使主装置从运行状态转换为停止状态时的响应时间低下，并且可以在网络主设备侧，确切地识别在各网络从设备掌管的安全判定装置中产生了维护必要性的情况。

Claims (22)

1.一种安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，其特征在于，在网络主设备中设置有下述装置：

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置，

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据，

在主装置处于停止状态时执行网络从设备的第一工作，在主装置处于运行状态时执行网络从设备的第二工作。

2.如权利要求1所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置中包含安全光屏蔽、安全门开关、或安全限位开关。

3.如权利要求1所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置的维护用数据中包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常检测时刻的时刻数据。

4.如权利要求1所述的安全网络系统，其特征在于，各网络从设备的时钟电路进行时刻调整处理。

5.如权利要求4所述的安全网络系统，其特征在于，根据来自网络主设备的命令来执行各网络从设备的时刻调整处理。

6.一种安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，其特征在于，在网络主设备中设置有下述装置：

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置，

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据，

对应于从网络主设备送来的发送请求命令的内容，控制各网络从设备的第一工作和第二工作的选择。

7.如权利要求6所述的安全网络系统，其特征在于，

网络主设备在主装置处于运行状态时，向各网络从设备发送与第二工作对应的发送请求命令，另一方面，在主装置处于停止状态时，向各网络从设备发送与第一工作对应的发送请求命令。

8.如权利要求6或7所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置中包含安全光屏蔽、安全门开关、或安全限位开关。

9.如权利要求6或7所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置的维护用数据中包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常检测时刻的时刻数据。

10.如权利要求6或7所述的安全网络系统，其特征在于，各网络从设备的时钟电路进行时刻调整处理。

11.一种网络主设备，使用于安全网络系统，该安全网络系统是将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，其特征在于，该网络主设备具有下述装置：在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置；在主装置处于停止状态时，向各网络从设备发送与第一工作对应的发送请求命令，另一方面，在主装置处于运行状态时，向各网络从设备发送与第二工作对应的发送请求命令的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中而向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据。

12.如权利要求11所述的网络主设备，其特征在于，在安全判定装置中包含安全光屏蔽、安全门开关、或安全限位开关。

13.如权利要求11所述的网络主设备，其特征在于，在安全判定装置的维护用数据中包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常检测时刻的时刻数据。

14.如权利要求11所述的网络主设备，其特征在于，各网络从设备的时钟电路进行时刻调整处理。

15.一种网络从设备，使用于安全网络系统，该安全网络系统是将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，其特征在于，该网络从设备具有这样的装置：

在从网络主设备送来第一发送请求命令时执行第一工作，另一方面，在送来第二发送请求命令时执行第二工作，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中而向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据。

16.如权利要求15所述的网络从设备，其特征在于，在安全判定装置中包含安全光屏蔽、安全门开关、或安全限位开关。

17.如权利要求15所述的网络从设备，其特征在于，在安全判定装置的维护用数据中包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常检测时刻的时刻数据。

18.如权利要求15所述的网络从设备，其特征在于，各网络从设备的时钟电路进行时刻调整处理。

19.一种安全网络系统，将网络主设备和网络从设备用网络连结，该网络主设备用于与作为需要操作安全对策的工作设备的主装置连接并且掌管该主装置的运行，该网络从设备用于与判定成为主装置的运行许可条件的安全性用的一个或两个以上的安全判定装置分别连接并且掌管该安全判定装置，其特征在于，在网络主设备中设置有下述装置：

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的判定输出的同时、在基于这些安全判定装置的判定输出而识别出危险性时使主装置的运行停止的装置；

在通过来自各网络从设备的接收信息而监视各安全判定装置的维护用数据的同时、在基于这些安全判定装置的维护用数据而在任何一个安全判定装置中识别出维护的必要性时发出需要维护这样的输出的装置，

在各网络从设备中分别设置有选择性地执行第一工作和第二工作的装置，所述第一工作是将安全判定装置的维护用数据、或者安全判定装置的判定输出和安全判定装置的维护用数据两方包含在发送信息中，向网络主设备发送，所述第二工作向网络主设备发送这样的发送信息，即该发送信息中虽然包含安全判定装置的判定输出，但是全部或基本上不包含安全判定装置的维护用数据，

由各网络从设备自身进行所掌管的安全判定装置的维护用数据与规定的阈值的比较，在该安全判定装置的维护用数据的值不足规定的阈值时，执行网络从设备的第一工作，并且，在该安全判定装置的维护用数据的值超过了规定的阈值时，执行第二工作。

20.如权利要求19所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置中包含安全光屏蔽、安全门开关、或安全限位开关。

21.如权利要求19所述的安全网络系统，其特征在于，在安全判定装置的维护用数据中包含输出的通断次数数据、通电时间数据、异常检测履历数据、或包括有遮光时刻和异常检测时刻的时刻数据。

22.如权利要求19所述的安全网络系统，其特征在于，各网络从设备的时钟电路进行时刻调整处理。

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