JP2005157666A - Safety controller and system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セーフティコントローラおよびそれを用いたシステムに関し、更に詳しくは、工作機械や産業用ロボットなどの機械設備の安全回路に好適なセーフティコントローラおよびそれを用いたシステムに関する。 The present invention relates to a safety controller and a system using the safety controller, and more particularly to a safety controller suitable for a safety circuit of machine equipment such as a machine tool and an industrial robot, and a system using the safety controller.
従来、例えば、生産現場の労働安全を確保するために、複数の電磁リレーを内蔵したリレーユニットを用いて安全回路、すなわち、安全が確保されている状態の時のみ工作機械や産業用ロボットなどの機械設備の動力に電源を供給する安全回路が構築されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, in order to ensure occupational safety at a production site, a safety circuit using a relay unit incorporating a plurality of electromagnetic relays, that is, a machine tool, an industrial robot, etc. only when safety is ensured A safety circuit that supplies power to the power of mechanical equipment has been constructed (see, for example, Patent Document 1).
かかるリレーユニットは、非常停止スイッチなどの安全スイッチやセーフティドアスイッチなどの安全エリアセンサからの入力信号に基づいて、安全回路の状態を監視し、不具合が発生した時には、機械設備の電源を確実に遮断するとともに、その不具合原因が取り除かれない限りは、機械設備の再起動を行なわない機能を備えている。
かかる電磁リレーを内蔵したリレーユニットを用いたシステムでは、リレーシーケンスによって安全回路が構築されるので、配線によってロジックが組み立てられることになり、制御すべき工作機械等が多くなると、配線数が増大して複雑になるとともに、その設計も容易ではない。 In a system using a relay unit incorporating such an electromagnetic relay, a safety circuit is constructed by a relay sequence. Therefore, logic is assembled by wiring, and as the number of machine tools to be controlled increases, the number of wiring increases. It becomes complicated and the design is not easy.
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、配線数を削減するとともに、システムの構築が容易なセーフティコントローラおよびそれを用いたシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such points, and an object of the present invention is to provide a safety controller that reduces the number of wires and that can easily construct a system, and a system using the safety controller.
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
すなわち、本発明のセーフティコントローラは、入力機器からの入力に基づいて、安全出力制御対象に安全出力を与えて機械設備の運転を制御するセーフティコントローラであって、前記安全出力として半導体出力を与える安全出力部と、設定操作される設定部と、前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って前記安全出力を制御する制御部とを備え、前記設定部は、当該セーフティコントローラを所要箇所に取り付けた状態では、設定操作できないように設けられている。 That is, the safety controller of the present invention is a safety controller that controls the operation of a mechanical facility by giving a safety output to a safety output control target based on an input from an input device, and provides a semiconductor output as the safety output. An output unit; a setting unit to be set; and a control unit that controls the safety output according to a program based on the input from the input device and the setting of the setting unit. It is provided so that the setting operation cannot be performed when the controller is attached to a required location.
ここで、入力機器とは、当該セーフティコントローラに対する入力を与える機器をいい、例えば、非常停止スイッチ、セーフティドアスイッチ、セーフティリミットスイッチ、セーフティライトカーテンなどをいう。 Here, the input device refers to a device that gives an input to the safety controller, such as an emergency stop switch, a safety door switch, a safety limit switch, and a safety light curtain.
安全出力制御対象とは、当該セーフティコントローラの出力である安全出力によって制御される対象をいい、例えば、マグネットコンタクタ、モータコントローラ、可変モータ、PLCなどをいう。 The safety output control target refers to a target controlled by a safety output that is an output of the safety controller, for example, a magnet contactor, a motor controller, a variable motor, a PLC, or the like.
機械設備とは、各種の工作機械、産業用ロボットなどをいう。 Mechanical equipment refers to various machine tools, industrial robots, and the like.
また、機械設備の運転を制御するとは、機械設備の起動・停止の制御や動作速度の制御などをいう。 Also, controlling the operation of the mechanical equipment means starting / stopping control of the mechanical equipment, operation speed control, and the like.
設定部とは、各種の機能などを設定するために操作されるものをいい、例えば、ロータリスイッチやスライドスイッチなどの各種のスイッチやボリウムなどから構成されるのが好ましい。 The setting unit refers to one that is operated to set various functions and the like, and is preferably composed of various switches such as a rotary switch and a slide switch, a volume, and the like.
所要箇所に取り付けた状態とは、当該セーフティコントローラを、例えば、支持レールや制御パネルなどに取り付けた状態をいう。 The state where the safety controller is attached to a required place refers to a state where the safety controller is attached to, for example, a support rail or a control panel.
設定操作できないとは、例えば、所要箇所に取り付けた状態では、外部から目視できない位置に設けられたり、あるいは、制御パネルなどの所要箇所に取り付けた状態では、制御パネルなどによって外部からの設定操作を妨げる位置に設けられたりすることをいう。 The setting operation cannot be performed, for example, in a state where it is attached to a required place, or in a state where it cannot be seen from the outside, or in a state where it is attached to a required place such as a control panel, an external setting operation is performed by a control panel or the like. It means that it is provided at a position to prevent.
本発明によると、半導体出力である安全出力を安全出力制御対象に与える安全出力部と、安全出力を、プログラムに従って制御する制御部とを備えているので、電磁リレーを内蔵した従来のリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、ユーザの要求に応じて、メーカ側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。 According to the present invention, since the safety output unit that provides the safety output that is a semiconductor output to the safety output control target and the control unit that controls the safety output according to the program are provided, the conventional relay unit including the electromagnetic relay is provided. Thus, it is not necessary to build a safety circuit with a relay sequence, the number of wires can be reduced, and software can be used even when the manufacturer wants to change a part of the system according to the user's request. It will be possible to easily cope with this change.
しかも、各種の機能などを設定する設定部は、該設定部を操作して所要の機能を設定することができる一方、当該セーフティコントローラを、支持レールや制御パネルなどの所要箇所に取り付けた後には、設定部の設定操作ができないので、設定を終了した後には、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されることがない。 Moreover, the setting unit for setting various functions can set the required function by operating the setting unit, while the safety controller is attached to a required place such as a support rail or a control panel. Because the setting operation of the setting unit cannot be performed, the setting contents are not inadvertently changed or erroneously operated after the setting is completed.
また、本発明のセーフティコントローラは、入力機器からの入力に基づいて、安全出力制御対象に安全出力を与えて機械設備の運転を制御するセーフティコントローラであって、前記安全出力として半導体出力を与える安全出力部と、設定操作される設定部と、前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って前記安全出力を制御する制御部とを備え、前記設定部は、当該セーフティコントローラの取り付け面となるケースの背面側から設定操作可能に設けられている。 The safety controller of the present invention is a safety controller that controls the operation of a mechanical facility by giving a safety output to a safety output control target based on an input from an input device, and is a safety controller that gives a semiconductor output as the safety output. An output unit; a setting unit to be set; and a control unit that controls the safety output according to a program based on the input from the input device and the setting of the setting unit. It is provided so that a setting operation can be performed from the back side of the case as a mounting surface of the controller.
本発明によると、半導体出力である安全出力を安全出力制御対象に与える安全出力部と、安全出力を、プログラムに従って制御する制御部とを備えているので、電磁リレーを内蔵した従来のリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、ユーザの要求に応じて、メーカ側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。 According to the present invention, since the safety output unit that provides the safety output that is a semiconductor output to the safety output control target and the control unit that controls the safety output according to the program are provided, the conventional relay unit including the electromagnetic relay is provided. Thus, it is not necessary to build a safety circuit with a relay sequence, the number of wires can be reduced, and software can be used even when the manufacturer wants to change a part of the system according to the user's request. It will be possible to easily cope with this change.
しかも、各種の機能などを設定する設定部は、当該セーフティコントローラの取り付け面である背面側から操作可能であるので、当該セーフティコントローラの取り付け前には、前記設定部を操作して所要の機能を設定することができる一方、当該セーフティコントローラを、支持レールや制御パネルなどに取り付けた後には、取り付け面である背面からの設定部の目視や操作が困難となり、これによって、設定を終了した後には、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されたりするのを回避することができる。 In addition, since the setting unit for setting various functions can be operated from the rear side, which is the mounting surface of the safety controller, before the safety controller is mounted, the setting unit is operated to perform a required function. On the other hand, after the safety controller is mounted on the support rail or control panel, it is difficult to view and operate the setting unit from the back, which is the mounting surface. Therefore, it is possible to prevent the setting contents from being inadvertently changed or erroneously operated.
本発明の一実施態様においては、当該セーフティコントローラの取り付け面となるケースの背面には、開口が形成され、該開口から前記設定部が設定操作可能に外部に臨むものである。 In one embodiment of the present invention, an opening is formed in the back surface of the case, which is a mounting surface of the safety controller, and the setting portion faces the outside through the opening so that a setting operation can be performed.
この実施態様によると、当該セーフティコントローラの取り付け前には、ケースの背面に形成された開口を介して設定部を操作して所要の機能を設定することができる一方、当該セーフティコントローラを、支持レールや制御パネルなどに取り付けた後には、取り付け面である背面の開口からの設定部の目視や操作が困難となり、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されるのを回避することができる。 According to this embodiment, before the safety controller is mounted, the required function can be set by operating the setting unit through the opening formed on the back surface of the case, while the safety controller is mounted on the support rail. After being attached to a control panel or the like, it becomes difficult to visually observe and operate the setting unit from the opening on the back as an attachment surface, and it is possible to avoid inadvertently changing the setting contents or operating the setting part.
本発明の好ましい実施態様においては、前記背面には、当該セーフティコントローラを支持レールに取り付けるためのレール溝を有し、該レール溝の部分に、前記開口が形成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the rear surface has a rail groove for attaching the safety controller to a support rail, and the opening is formed in the rail groove.
この実施態様によると、設定部を操作するための開口が当該セーフティコントローラを支持レールに取り付けるためのレール溝の部分に形成されているので、設定を終了して当該セーフティコントローラを、支持レールに取り付けた後には、開口が支持レールによって閉塞されて設定部を操作することが不可能となり、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されたりすることがない。 According to this embodiment, since the opening for operating the setting unit is formed in the rail groove portion for attaching the safety controller to the support rail, the setting is finished and the safety controller is attached to the support rail. After that, the opening is blocked by the support rail, so that the setting unit cannot be operated, and the setting contents are not changed carelessly or erroneously operated.
本発明の他の実施態様においては、前記設定部は、前記ケース内に対向配置された二枚の回路基板の一方の回路基板の端部に実装され、前記設定部の奥側であって、その近傍位置には、前記両回路基板を接続するフラットケーブルが配置されている。 In another embodiment of the present invention, the setting portion is mounted on an end portion of one circuit board of two circuit boards disposed opposite to each other in the case, and is located on the back side of the setting portion, A flat cable for connecting the two circuit boards is disposed in the vicinity thereof.
この実施態様によると、ケース背面に形成された開口から外部に操作可能に臨む設定部よりも奥側であって、その近傍位置には、対向配置された両回路基板間を接続するフラットケーブルが配置されているので、前記開口は、回路基板の端部に実装された設定部およびその近傍位置のフラットケーブルによって、実質的に閉塞されることになり、ケースの内奥部への塵埃などの侵入を有効に防止することができる。 According to this embodiment, there is a flat cable that connects between the two circuit boards arranged opposite to each other at a position behind the setting portion that can be operated from the opening formed on the back surface of the case. Since the opening is disposed, the opening is substantially blocked by the setting portion mounted on the end portion of the circuit board and the flat cable in the vicinity of the setting portion. Intrusion can be effectively prevented.
本発明の更に他の実施態様においては、前記設定部は、該設定部における設定項目の少なくとも一部の設定項目の設定が可能な第1の設定部と、該第1の設定部と同一の設定項目の設定が可能な第2の設定部とを備え、前記制御部は、二つの第1,第2のCPUを備え、前記第1,第2の各設定部からの設定出力が、前記第1,第2の各CPUに個別的にそれぞれ与えられ、前記各CPUは、各設定出力を互いに比較するものである。 In still another embodiment of the present invention, the setting unit includes a first setting unit capable of setting at least some setting items of the setting items in the setting unit, and the same as the first setting unit A second setting unit capable of setting a setting item, and the control unit includes two first and second CPUs, and a setting output from each of the first and second setting units is The first and second CPUs are individually provided, and the CPUs compare the setting outputs with each other.
この実施態様によると、第1,第2の設定部および第1,第2のCPUによって二重化しているので、例えば、一方の設定部が故障してユーザが意図した設定内容となっていなかったような場合には、両設定部の設定内容が相違することになるので、CPUでそれを検知することができ、かかる場合には、機械設備の稼動を禁止して安全を確保することができる。 According to this embodiment, since it is duplicated by the first and second setting units and the first and second CPUs, for example, one setting unit has failed and the setting content intended by the user has not been achieved. In such a case, the setting contents of both setting units are different, so that the CPU can detect them, and in such a case, the operation of the mechanical equipment can be prohibited to ensure safety. .
本発明の好ましい実施態様においては、前記第2の設定部は、当該セーフティコントローラを所要箇所に取り付けた状態で、目視できるように設けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, the second setting section is provided so as to be visible with the safety controller attached to a required location.
この実施態様によると、第2の設定部は、外部からその設定状態が目視可能であるので、第2の設定部の設定内容を容易に確認できることになる。 According to this embodiment, since the setting state of the second setting unit is visible from the outside, the setting content of the second setting unit can be easily confirmed.
本発明の一実施態様においては、他のセーフティコントローラに接続用出力として半導体出力を与える接続出力部を備え、前記制御部は、前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って、前記安全出力および前記接続用出力を制御するものである。 In one embodiment of the present invention, it comprises a connection output unit that gives a semiconductor output as an output for connection to another safety controller, the control unit based on the input from the input device and the setting of the setting unit, The safety output and the connection output are controlled according to a program.
ここで、接続用出力とは、当該セーフティコントローラと他のセーフティコントローラとの接続に用いられる出力をいう。 Here, the connection output refers to an output used for connection between the safety controller and another safety controller.
この実施態様によると、接続用出力を用いて他のセーフティコントローラを、当該セーフティコントローラと容易に関連付けることができ、例えば、複数の工作機械を各作業エリアに配備して構成される生産ラインにおいて、或る作業エリアの工作機械は、隣の作業エリアの工作機械と関連付けて起動・停止を制御したいといったような場合にも、容易に対応できることになり、拡張性が向上する。 According to this embodiment, another safety controller can be easily associated with the safety controller using the connection output. For example, in a production line configured by arranging a plurality of machine tools in each work area, A machine tool in a certain work area can easily cope with the case where it is desired to control start / stop in association with a machine tool in an adjacent work area, and expandability is improved.
本発明の他の実施態様においては、他のセーフティコントローラから出力される接続用出力が接続用入力として与えられる接続入力部を備え、前記制御部は、前記入力機器からの入力、前記接続入力部からの接続用入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って、前記安全出力および前記接続用出力を制御するものである。 In another embodiment of the present invention, a connection input unit to which a connection output output from another safety controller is given as a connection input is provided, and the control unit includes an input from the input device, and the connection input unit. The safety output and the connection output are controlled in accordance with a program based on the connection input from and the setting of the setting unit.
この実施態様によると、他のセーフティコントローラから与えられる接続用入力に、当該セーフティコントローラの安全出力や接続用出力の出力状態を関連付けることが可能となる。 According to this embodiment, it is possible to associate the safety output of the safety controller and the output state of the connection output with the connection input given from another safety controller.
本発明の好ましい実施態様においては、前記接続用出力が、論理接続用の出力であり、前記制御部は、前記プログラムに従って、前記入力機器からの入力および前記接続入力部からの接続用入力に基づいて、論理演算を行なって前記安全出力および前記接続用出力を制御するものである。 In a preferred embodiment of the present invention, the output for connection is an output for logical connection, and the control unit is based on an input from the input device and an input for connection from the connection input unit according to the program. Then, a logic operation is performed to control the safety output and the connection output.
ここで、論理接続用とは、当該セーフティコントローラに接続される他のセーフティコントローラを、例えば、論理積や論理和といった論理によって関連付けて接続するためのものをいう。 Here, “for logical connection” refers to a connection for connecting other safety controllers connected to the safety controller in association with logic such as logical product or logical sum.
この実施態様によると、入力機器からの入力および接続入力部からの接続用入力の論理演算を行なって、その結果を安全出力や接続用出力とすることができるので、当該セーフティコントローラと他のセーフティコントローラとの安全出力や接続用出力を、論理積や論理和といった論理によって関連付けることが可能となる。 According to this embodiment, the logical operation of the input from the input device and the connection input from the connection input unit can be performed, and the result can be used as a safety output or a connection output. The safety output and connection output with the controller can be related by logic such as logical product or logical sum.
本発明の他の実施態様においては、前記制御部は、前記プログラムに従って、前記接続用出力の出力状態を、前記安全出力の出力状態と同一の状態に制御するものである。 In another embodiment of the present invention, the control unit controls the output state of the connection output to the same state as the output state of the safety output according to the program.
ここで、出力状態とは、機械設備の稼動が許容される安全側の出力状態または機械設備の稼動が禁止される危険側の出力状態をいう。 Here, the output state refers to a safe-side output state in which the operation of the machine facility is allowed or a dangerous-side output state in which the operation of the machine facility is prohibited.
この実施態様によると、接続用出力の出力状態が、安全出力の出力状態と同一であるので、当該セーフティコントローラの接続用出力が与えられる他のセーフティコントローラは、その安全出力を、当該セーフティコントローラの安全出力によって関連付けることができる。 According to this embodiment, since the output state of the output for connection is the same as the output state of the safety output, the other safety controller to which the output for connection of the safety controller is given can output the safety output of the safety controller. Can be related by safety output.
本発明の更に他の実施態様においては、前記ケースの正面には、前記入力機器および前記安全出力制御対象を接続するための端子部と、動作状態を表示する表示部と、電磁リレーを内蔵して前記安全出力に応じたリレー出力を前記安全出力制御対象に出力する増設ユニットを接続するためのコネクタ部とを備え、前記設定部は、前記安全出力の内の安全オフディレー出力のオフディレー時間設定用のスイッチおよび前記接続入力部からの接続用入力の有効/無効を設定するスイッチの少なくともいずれか一方のスイッチを備えている。 In still another embodiment of the present invention, a terminal portion for connecting the input device and the safety output control target, a display portion for displaying an operation state, and an electromagnetic relay are built in the front of the case. A connection unit for connecting an extension unit that outputs a relay output corresponding to the safety output to the safety output control target, and the setting unit includes an off-delay time of a safety off-delay output in the safety output At least one of a switch for setting and a switch for setting validity / invalidity of the connection input from the connection input unit is provided.
この実施態様によると、設定部は、オフディレー時間設定用のスイッチおよび接続用入力の有効/無効を設定するスイッチの少なくともいずれか一方のスイッチを備えているので、設定部を設定操作してオフディレー時間および接続用入力の有効/無効の少なくともいずれか一方を設定することができる。 According to this embodiment, the setting unit includes at least one of the switch for setting the off delay time and the switch for setting the validity / invalidity of the connection input. It is possible to set at least one of the delay time and the connection input valid / invalid.
本発明のシステムは、本発明に係るセーフティコントローラの複数を、接続入力部および接続出力部を介して接続してなるものである。 The system of the present invention is formed by connecting a plurality of safety controllers according to the present invention via a connection input unit and a connection output unit.
本発明によると、電磁リレーを内蔵した従来のリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、ユーザの要求に応じて、メーカ側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。また、他のセーフティコントローラを、接続用出力を用いて、例えば、論理積や論理和といった論理によって関連付けることが可能となり、システムの拡張性が向上する。 According to the present invention, unlike the conventional relay unit incorporating an electromagnetic relay, it is not necessary to construct a safety circuit by a relay sequence, and the number of wires can be reduced. Even when it is desired to change a part of the system, it can be easily handled by changing the software. In addition, other safety controllers can be associated with each other by using logic such as logical product or logical sum by using the output for connection, and the expandability of the system is improved.
しかも、各種の機能などの設定を行なって当該セーフティコントローラを、支持レールや制御パネルなどに取り付けた後には、不用意に設定内容が変更されたり、設定部が誤操作されたりするのを回避することができる。 Moreover, after setting various functions and attaching the safety controller to the support rail, control panel, etc., avoid changing the setting contents or operating the setting section accidentally. Can do.
以上のように本発明によれば、半導体出力である安全出力を安全出力制御対象に与える安全出力部と、安全出力を、プログラムに従って制御する制御部とを備えているので、電磁リレーを内蔵した従来のリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、ユーザの要求に応じて、メーカ側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。 As described above, according to the present invention, a safety output unit that gives a safety output that is a semiconductor output to a safety output control target and a control unit that controls the safety output according to a program are provided. Unlike conventional relay units, it is not necessary to build a safety circuit with relay sequences, the number of wires can be reduced, and the manufacturer wants to change a part of the system according to the user's request. Even in this case, it can be easily handled by changing the software.
しかも、当該セーフティコントローラを、支持レールや制御パネルなどに取り付けた後には、不用意に設定内容が変更されたり、設定部が誤操作されたりするのを回避することができ、安全を確保することができる。 In addition, after the safety controller is attached to the support rail, control panel, etc., it is possible to avoid accidental changes in the settings or incorrect operation of the setting unit, thus ensuring safety. it can.
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一つの実施の形態に係るセーフティコントローラを用いたシステムの構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a system using a safety controller according to an embodiment of the present invention.
この実施の形態のセーフティコントローラは、安全が確保されている状態の時のみ図示しない工作機械や産業用ロボットなどの機械設備の動力に電源を供給する安全回路を構成するものである。 The safety controller of this embodiment constitutes a safety circuit that supplies power to the power of machine equipment such as machine tools and industrial robots (not shown) only when safety is ensured.
この実施の形態のセーフティコントローラには、非常停止スイッチ2などの入力機器が接続される単機能ユニット3と、この単機能ユニット3に接続されるとともに、セーフティドアスイッチ1などの入力機器が接続される高機能ユニット4と、この高機能ユニット4にケーブル6を介して接続される増設ユニット5の3種類がある。
The safety controller of this embodiment is connected to a
単機能ユニット3は、非常停止スイッチ2などの入力機器から入力が与えられるとともに、工作機械等を駆動するモータ等への電力の供給・遮断を行なう安全出力制御対象としてのマグネットコンタクタなどに対する安全出力および高機能ユニット4に対する論理接続用出力としての内部安全出力を出力するものである。
The single-
ここで、論理接続用出力とは、この論理接続用出力を出力する単機能ユニット3と、論理接続用出力が与えられる高機能ユニット4とを論理接続するための出力をいう。
Here, the logic connection output means an output for logically connecting the
この実施の形態では、単機能ユニット3から安全出力制御対象に対して出力される安全出力と、論理接続用出力とは、その出力の状態が同じ、すなわち、安全出力が、機械設備の稼動を許容する安全側の出力状態であるときには、論理接続用出力も安全側の出力状態であり、また、安全出力が、機械設備の稼動を禁止する危険側の出力状態であるときには、論理接続用出力も危険側の出力状態となる。
In this embodiment, the safety output output from the
そこで、マグネットコンタクタなどの安全出力制御対象に対する本来の安全出力に対して、出力状態が同じである論理接続用出力を、内部安全出力という。 Therefore, an output for logical connection that has the same output state as an original safety output for a safety output control target such as a magnetic contactor is called an internal safety output.
高機能ユニット4は、非常停止スイッチやセーフティドアスイッチ1などの入力機器からの入力および単機能ユニット3や前段の高機能ユニット4から出力される内部安全出力が内部安全入力として与えられるとともに、工作機械等を駆動するモータ等への電力の供給・遮断を行なう安全出力制御対象としてのマグネットコンタクタなどに対する安全出力および後段の高機能ユニット4に対する論理接続用出力としての内部安全出力を出力するものである。
The high-
高機能ユニット4から出力される論理接続用出力である内部安全出力も上述と同様に、前段の高機能ユニット4と後段の高機能ユニット4とを論理接続するための出力である。
Similarly to the above, the internal safety output, which is a logical connection output output from the
また、高機能ユニット4から安全出力制御対象に対して出力される安全出力と、内部安全出力とは、その出力の状態は同じである。高機能ユニット4は、安全瞬時出力と安全オフディレー出力とを出力可能であるが、内部安全出力は、安全瞬時出力の出力状態と同じ出力状態となっている。
Further, the safety output output from the high-
ここで、安全瞬時出力とは、安全出力が安全側の状態において、安全入力が安全側から危険側に切り換わったときに、瞬時に危険側に切り換わる安全出力をいい、安全オフディレー出力とは、安全出力が安全側の状態において、安全入力が安全側から危険側に切り換わったときに、設定された時間に亘って安全側の状態を継続した後、遅れて危険側に切り換わる安全出力をいう。 Here, the instantaneous safety output is a safety output that instantly switches to the dangerous side when the safety input switches from the safe side to the dangerous side when the safety output is on the safe side. Is the safety that switches to the dangerous side with a delay after continuing the safe state for the set time when the safety input switches from the safe side to the dangerous side when the safety output is on the safe side The output.
なお、図1においては、単機能ユニット3から高機能ユニット4に与えられる内部安全出力および前段の高機能ユニット4から後段の高機能ユニット4に与えられる内部安全出力を破線矢符でそれぞれ示しているが、この実施の形態では、高機能ユニット4には、単機能ユニット3または前段の高機能ユニット4のいずれかからの内部安全出力が与えられる。
In FIG. 1, the internal safety output given from the single-
増設ユニット5は、ケーブル6を介して高機能ユニット4に接続され、高機能ユニット4に同期した安全出力を、工作機械等を駆動するための電力の供給・遮断を行なう安全出力制御対象としてのマグネットコンタクタ等に対して出力するものである。
The
単機能ユニット3は、後述のように制御部を構成するCPUを搭載しており、二つの安全入力を入力できるとともに、半導体出力(トランジスタ出力)である二つの安全瞬時出力および一つの内部安全出力を出力することができる。この実施の形態では、論理接続用の内部安全出力は、AND接続用の内部安全出力となっている。二つの安全入力には、安全規格上の二重化のために、1個の非常停止スイッチなどからの入力が与えられる。
The single-
また、単機能ユニット3は、安全瞬時出力に同期したモニタ出力および内部エラー時のエラー出力を出力することができる。さらに、単機能ユニット3は、フィードバック/リセット入力を入力することができる。
Further, the
この単機能ユニット3は、図2の正面図に示されるように、上下に複数の入出力用の端子7を備えるとともに、電源(PWR)、エラー状態(ERR)、安全入力1,2(T1,T2)および安全瞬時出力(EI)の各状態をLEDでそれぞれ表示する表示部8を備えている。
As shown in the front view of FIG. 2, the single-
高機能ユニット4は、単機能ユニット3と同様に、制御部としてのCPUを搭載しており、二つの安全入力および一つの内部安全入力を入力できるとともに、半導体出力(トランジスタ出力)である二つの安全瞬時出力、二つの安全オフディレー出力および論理接続用出力としての一つの内部安全出力、この実施の形態では、AND接続用の内部安全出力を出力することができる。
Like the
二つの安全入力には、単機能ユニット3と同様に、二重化のために、1個の非常停止スイッチや1個のセーフティドアスイッチなどからの入力が与えられる。
As with the
一つの内部安全入力は、単機能ユニット3あるいは前段の高機能ユニット4からの内部安全出力が入力されるものであり、この内部安全入力によって、単機能ユニット3あるいは前段の高機能ユニット4に論理接続、この実施の形態では、AND接続されることになる。
One internal safety input is an input of the internal safety output from the single-
すなわち、この実施の形態では、この内部安全入力と、当該高機能ユニット4の二つの安全入力とがANDで論理接続されるものであり、内部安全入力の入力状態が安全側の状態であって、かつ、二つの安全入力の入力状態が安全側の入力状態であるときに、安全側の出力状態の安全出力を出力するものである。
That is, in this embodiment, this internal safety input and the two safety inputs of the high-
また、この高機能ユニット4は、安全瞬時出力に同期したモニタ出力および内部エラー時のエラー出力を出力することができる。さらに、高機能ユニット4は、フィードバック/リセット入力を入力することができる。
Further, the high-
この高機能ユニット4は、図3の正面図に示されるように、上下に複数の入出力用の端子9を備えるとともに、電源(PWR)、エラー状態(ERR)、安全入力1,2(T1,T2)、内部安全入力(AND)、フィードバック入力(FB)、安全瞬時出力(EI)および安全オフディレー出力(ED)の各状態をLEDで表示する表示部10を備えている。また、この高機能ユニット4は、増設ユニット5を接続するためのコネクタ11を備えており、増設ユニット5を5台まで接続することができる。
As shown in the front view of FIG. 3, the high-
このコネクタ11を介して、安全瞬時出力、安全オフディレー出力、増設ユニット5のフィードバック入出力およびグランドの各信号の授受が行なわれる。
Via this
また、この高機能ユニット4は、図4の背面図に示されるように、ケースの背面には、当該高機能ユニット4を、支持レールとしてのDINレール85に取り付けるためのレール溝86を有しており、このレール溝86の上下両側の係合部を、DINレール85の上下の係合用端辺に係合させて図5の斜視図に示されるように、DINレール85に取り付けられる。
Further, as shown in the rear view of FIG. 4, the
この高機能ユニット4では、レール溝86の部分には、図4に示されるように、矩形の開口87が形成されており、この開口87から外部に操作可能に臨むように設定部としてのスライドスイッチ12およびロータリスイッチ13が設けられている。
In the
スライドスイッチ12は、論理接続用の内部安全入力を、有効あるいは無効とする設定を行なうものであり、ロータリスイッチ13は、オフディレー時間の設定を行なうものである。スライドスイッチ12によって、論理接続用の内部安全入力を無効とする設定が行なわれると、他のユニット3,4から与えられる内部安全入力は無効とされて論理接続は行なわれない。
The
これらスイッチ12,13は、図6および図7のリアケースを外した状態の平面図および背面図に示されるように、ケース内に収納された2枚の回路基板89,90の一方の回路基板89の遊端側に実装されており、これらスイッチ12,13よりもケースの奥(正面)側の近傍位置には、両基板89,90間を接続する帯状のフラットケーブル91が配置されている。
As shown in the plan view and rear view of the
したがって、ケースの背面に形成された開口87からはスイッチ12,13の奥側に、フラットケーブル91が臨むようになっており、これによって、開口87は、スイッチ12,13およびフラットケーブル91によって、実質的に閉塞された状態となり、この開口87からケースの内奥部に塵埃などが侵入するのを有効に防止できるようになっている。
Accordingly, the
この実施の形態では、高機能ユニット4を、DINレール85に取り付ける前に、開口87を介してスライドスイッチ12およびロータリスイッチ13を操作して所要の設定を行い、その後、DINレール85に取り付ける。
In this embodiment, before attaching the
高機能ユニット4を、DINレール85に取り付けた状態では、図4および図5に示されるように、ケース背面の開口87は、DINレール85で閉塞され、外部からスイッチ12,13を目視することも操作することもできなくなる。
When the high-
したがって、一旦、スイッチ12,13を操作して設定を行なってDINレール85に取り付けた状態では、設定内容を容易に変更することができなくなり、これによって、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されるのを防止できることになり、安全性が向上する。
Therefore, once the settings are made by operating the
再び図1を参照して、増設ユニット5は、高機能ユニット4だけでは、出力点数が不足する場合に、必要に応じて増設されるものであり、複数の電磁リレーを内蔵している。この増設ユニット5は、高機能ユニット4からの安全瞬時出力に同期してリレー出力である三つの安全出力を出力する瞬時タイプと、高機能ユニット4からの安全オフディレー出力に同期してリレー出力である三つの安全出力を出力するオフディレータイプとがある。
Referring to FIG. 1 again, the
この増設ユニット5は、図8の正面図に示されるように、上下に複数の入出力用の端子14を備えるとともに、電源(PWR)、エラー状態(ERR)、安全瞬時出力(EI)または安全オフディレー出力(ED)の各状態をLEDでそれぞれ表示する表示部15を備えている。また、この増設ユニット5は、高機能ユニット4に接続するため、または、増設ユニット5を接続するためのコネクタ16を備えている。
As shown in the front view of FIG. 8, the
図9は、高機能ユニット4のブロック図である。同図において、17,18は、制御部を構成する二つの第1,第2のCPUであり、各CPU17,18で同じ処理を実行して二重化している。各CPU17,18は、CPU間通信ポートを介してソフト処理の同期をとるなどのために通信を行う。
FIG. 9 is a block diagram of the
20は上述のスライドスイッチなどの設定スイッチ19からの設定内容を格納する不揮発性メモリ、21は上述の電源(PWR)やエラー状態(ERR)などの各状態を表示するLED、22は遅延ICを用いたウォッチドッグタイマ、23は各部に電源を供給する電源回路24の状態を監視する監視回路である。
20 is a non-volatile memory for storing the setting contents from the setting
また、25,26は二重化している安全入力の各1系統であり、例えば、1個のセーフティドアスイッチからの入力が与えられる。27は、フィードバック入力あるいはリセット入力が与えられるリセット入力回路である。
28は単機能ユニット3または前段の高機能ユニット4からの論理接続用入力である内部安全入力が与えられるAND入力回路、29,30は外部のパソコンなどとの通信用のRS232C回路および切替スイッチである。
28 is an AND input circuit to which an internal safety input as a logical connection input from the single-
31は瞬時用の安全出力回路、32はオフディレー用の安全出力回路、33は二重化用の出力ライン制御回路、34は後段の高機能ユニット4に対して内部安全出力を出力する内部安全出力回路、35は安全瞬時出力を、プログラマブルコントローラ(PLC)などにモニタ用として出力するモニタ出力回路、36は内部エラー時にエラー出力を与えるエラー出力回路、37は増設ユニット5を接続するためのコネクタである。
31 is an instantaneous safety output circuit, 32 is an off-delay safety output circuit, 33 is a duplex output line control circuit, and 34 is an internal safety output circuit that outputs an internal safety output to the subsequent high-
制御部としての第1,第2のCPU17,18は、安全入力回路25,26からの安全入力およびAND入力回路28からの内部安全入力に基づいて、プログラムに従って、安全出力回路31,32および内部安全出力回路34を制御して半導体出力(トランジスタ出力)である安全出力および内部安全出力を制御する。内部安全出力回路34は、半導体出力用のトランジスタを備えている。
The first and
図10は、図9の瞬時用の安全出力回路31、オフディレー用の安全出力回路32および出力ライン制御回路33の構成を示すブロック図であり、図9に対応する部分には、同一の参照符号を付す。この図10においては、第1のCPU17からの信号および第1のCPU17に対する信号を破線の矢符で示し、第2のCPU18からの信号および第2のCPU18に対する信号を一点鎖線の矢符でそれぞれ示している。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the instantaneous
瞬時用の安全出力回路31は、二つの瞬時出力制御部38,39を備えており、オフディレー用の安全出力回路32は、二つのオフディレー出力制御部40,41を備えている。各出力制御部38〜41は、半導体出力用のトランジスタを備えている。
The instantaneous
安全出力二重化用の出力ライン制御回路33には、第1,第2のCPU17,18からの駆動用信号S1,S2、ウォッチドッグタイマ22からのWDT信号および電源回路24を監視する監視回路23からのPSM信号がそれぞれ与えられる。
The output
駆動用信号S1,S2が共にオンすることによって、電源ラインVLに電圧が印加されて各出力制御部38〜41に電源が供給される。
When the driving signals S1 and S2 are both turned on, a voltage is applied to the power supply line VL and power is supplied to the
ウォッチドッグタイマ22からのWDT信号は、各出力制御部38〜41にも与えられており、このWDT信号は、ウォッチドッグタイマ22にリセットがかからないときには、オフして全ての出力制御部38〜41の安全出力が、機械設備の稼動を禁止する危険側であるオフとなって安全を確保することができる。
The WDT signal from the
電源を監視する監視回路23からのPSM信号は、各出力制御部38〜41にも与えられており、電源異常が検知された場合には、このPSM信号がオフして全ての出力制御部38〜41の安全出力が、機械設備の稼動を禁止する危険側であるオフとなって安全を確保することができる。
The PSM signal from the
出力ライン制御回路33は、第1,第2のCPU17,18に対してモニタ用信号S4,S5をそれぞれ出力しており、このモニタ用信号S4,S5は、出力ライン制御回路33に故障(異常)が発生したり、あるいは、上述のWDT信号またPSM信号がオフしたときに、オンする。
The output
瞬時用の安全出力回路31の各瞬時出力制御部38,39には、第1のCPU17から瞬時出力の駆動用信号S6,S7がそれぞれ与えられ、この駆動用信号S6,S7によって、安全瞬時出力のオン(安全側)/オフ(危険側)の論理がそれぞれ制御される。すなわち、この駆動用信号S6,S7がオンし、かつ、上述の電源ラインVLがオンしているときに、各瞬時出力端子42,43から安全側の状態であるオンの安全瞬時出力をそれぞれ出力する。
Instantaneous output drive signals S6 and S7 are respectively supplied from the
また、各瞬時出力制御部38,39は、第1,第2のCPU17,18に対して、モニタ用信号S9,S10をそれぞれ出力しており、各瞬時出力制御部38,39が正常であれば、このモニタ用信号S9,S10は、駆動用信号S6,S7の反転論理の信号となる。
The instantaneous
オフディレー用の安全出力回路32の各オフディレー出力制御部40,41には、第2のCPU18からオフディレー出力の駆動用信号S12,S13がそれぞれ与えられ、この駆動用信号S12,S13によって、安全オフディレー出力のオン(安全側)/オフ(危険側)の論理が制御される。すなわち、この駆動用信号S12,S13がオンし、かつ、上述の電源ラインVLがオンしているときに、各オフディレー出力端子45,46から安全側の状態であるオンの安全オフディレー出力をそれぞれ出力する。
The off-delay
また、各オフディレー出力制御部40,41は、第1,第2のCPU17,18に対して、モニタ用信号S14,S15をそれぞれ出力しており、各オフディレー出力制御部40,41が正常であれば、このモニタ用信号S14,S15は、駆動用信号S12,S13の反転論理の信号となる。
The off-delay
安全出力二重化用の出力ライン制御回路33は、瞬時出力制御部38,39またはオフディレー出力制御部40,41に故障(異常)が発生した場合には、電源ラインVLをオフして瞬時出力端子42,43およびオフディレー出力端子45,46の安全出力を、すべてオフにして安全を確保する。
The output
逆に、この出力ライン制御回路33に、故障(異常)が発生した場合には、瞬時出力制御部38,39およびオフディレー出力制御部40,41によって瞬時出力端子42,43およびオフディレー出力端子45,46の安全出力を、すべてオフして安全を確保する。
On the contrary, when a failure (abnormality) occurs in the output
図11は、単機能ユニット3のブロック図であり、図9に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
FIG. 11 is a block diagram of the
単機能ユニット3は、上述のAND入力回路28、オフディレー用の安全出力回路32、設定スイッチ19および増設ユニット用のコネクタ37が備えられておらず、その他は、基本的に上述の高機能ユニット4と同様である。
The
このように第1,第2のCPU17,18を有する制御部によって、プログラムに従って半導体出力である安全出力を制御するので、電磁リレーを内蔵した従来のリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、メーカ側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。
In this way, the control unit having the first and
次に各ユニットの動作をいくつかの使用例に基づいて説明する。 Next, the operation of each unit will be described based on some usage examples.
図12は、高機能ユニット4単独の場合の接続状態を示す図であり、図13は、そのタイムチャートである。
FIG. 12 is a diagram showing a connection state when the high-
この例では、高機能ユニット4の端子T11,T12の安全入力1と、端子T21,T22の安全入力2には、例えば、1個のセーフティドアスイッチの二つの接点が接続され、フィードバックループ47には、マグネットコンタクタのb接点が直列に接続されるとともに、リセットボタン50が直列に接続される。
In this example, for example, two contacts of one safety door switch are connected to the
また、瞬時出力端子S13は、アンプ52に接続され、オフディレー出力端子S43,S53は、マグネットコンタクタ48,49に接続される。この例では、オフディレータイムとして一定時間Tが設定されている。
The instantaneous output terminal S13 is connected to the
セーフティドアスイッチが装備されているドアが閉じられて、図13(a),(b)に示されるように二つの安全入力1,2がオンし、さらに、図13(c)に示されるように、リセット入力がオフ、オン、オフされることによって、図13(d)に示されるように、端子S13の安全瞬時出力がオンするとともに、図13(e)に示されるように端子S43,S53の安全オフディレー出力がオンしてマグネットコンタクタ48,49の主接点がオンしてモータ51が駆動されて機械設備が稼動することになる。
When the door equipped with the safety door switch is closed, the two
この状態で、例えば、ドアが開かれると、二つの安全入力1,2がオフする。なお、安全入力1,2は、同時にオンオフするのであるが、図13(b)には、安全入力2が遅れてオフした場合の例を示している。
In this state, for example, when the door is opened, the two
安全入力1,2のいずれかがオフすることによって、図13(d)に示されるように、安全瞬時出力がオフしてアンプ52によってスローダウンされ、安全オフディレー出力が、一定時間T後にオフすることによって、マグネットコンタクタ48,49の主接点がオフしてモータ51への電源が遮断されて機械設備の稼動が停止されることになる。
When either
図14は、高機能ユニット4に瞬時タイプの増設ユニット5が接続されて出力点数を増加させた状態を示す図であり、図15は、そのタイムチャートである。
FIG. 14 is a diagram showing a state in which the instantaneous
この例では、高機能ユニット4の端子T11,T12の安全入力1と、端子T21,T22の安全入力2には、例えば、1個のセーフティドアスイッチの二つの接点が接続され、フィードバックループ47には、マグネットコンタクタのb接点が直列に接続されるとともに、リセットボタン50が直列に接続される。
In this example, for example, two contacts of one safety door switch are connected to the
また、瞬時出力端子S13,S23は、マグネットコンタクタ54,55に接続され、オフディレー出力端子S33,S43は、マグネットコンタクタ56,57に接続される。この例では、オフディレータイムとしてT=0が設定されている、すなわち、瞬時出力となっている。
The instantaneous output terminals S13 and S23 are connected to the
複数の電磁リレーを内蔵した増設ユニット5の瞬時出力端子61,62は、マグネットコンタクタ58,59に接続される。
The
セーフティドアスイッチが装備されているドアが閉じられて、図15(a),(b)に示されるように、高機能ユニット4の二つの安全入力1,2がオンし、さらに、図15(c)に示されるように、リセット入力がオフ、オン、オフされることによって、図15(d)に示されるように、高機能ユニット4の安全瞬時出力がオンするとともに、図15(e)に示されるように、増設ユニット5の安全瞬時出力がオンし、これによって、各マグネットコンタクタ54〜59がオンしてモータ63〜65が駆動されて機械設備が稼動することになる。
When the door equipped with the safety door switch is closed, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the two
この状態で、例えば、ドアが開かれると、図15(a),(b)に示されるように二つの安全入力1,2がオフし、図15(c)に示されるように高機能ユニット4の安全瞬時出力がオフするとともに、図15(d)に示されるように増設ユニット5の安全瞬時出力がオフし、これによって、各マグネットコンタクタ54〜59がオフしてモータ63〜65への電源が遮断されて機械設備の稼動が停止されることになる。
In this state, for example, when the door is opened, the two
このように増設ユニット5を、高機能ユニット4にケーブル6を介して接続することにより、安全出力の出力点数を容易に増やすことができる。
Thus, by connecting the
図16は、2台の高機能ユニット4−1,4−2とオフディレータイプの増設ユニット5との接続状態を示す図であり、図17は、そのタイムチャートである。なお、第2の高機能ユニット4−2の二つの安全入力を、便宜上、安全入力3,4と称する。
FIG. 16 is a diagram showing a connection state between the two high-function units 4-1 and 4-2 and the off-delay
この例では、第1の高機能ユニット4−1の端子T11,T12の安全入力1と、端子T21,T22の安全入力2には、例えば、1個のセーフティドアスイッチの二つの接点が接続され、フィードバックループ47には、マグネットコンタクタのb接点が直列に接続されるとともに、リセットボタン50が直列に接続される。
In this example, for example, two contacts of one safety door switch are connected to the
また、瞬時出力端子S13,S23は、マグネットコンタクタ54,55に接続され、オフディレー出力端子S33,S43は、マグネットコンタクタ56,57に接続される。この第1の高機能ユニット4−1では、オフディレータイムとしてT=0が設定されている。内部安全出力端子LOは、第2の高機能ユニット4−2の内部安全入力端子LAに接続される。すなわち、第1の高機能ユニット4−1の内部安全出力が、後段の第2の高機能ユニット4−2のAND入力として与えられている。
The instantaneous output terminals S13 and S23 are connected to the
第2の高機能ユニット4−2の端子T11,T12の安全入力3と、端子T21,T22の安全入力4には、例えば、第1の高機能ユニット4−1のセーフティドアスイッチとは別の1個のセーフティドアスイッチの二つの接点が接続され、フィードバックループ69には、マグネットコンタクタのb接点が直列に接続されるとともに、リセットボタン70が直列に接続される。
The
また、瞬時出力端子S13,S23は、マグネットコンタクタ71,72に接続され、オフディレー出力端子S43,S53は、マグネットコンタクタ73,74に接続される。この第2の高機能ユニット4−2では、オフディレータイムとして一定時間Tが設定されている。複数の電磁リレーを内蔵した増設ユニット5のオフディレー出力端子75,76は、マグネットコンタクタ77,78に接続される。
The instantaneous output terminals S13 and S23 are connected to the
第1の高機能ユニット4−1に接続されているセーフティドアスイッチのドアが閉じられて図17(a),(b)に示されるように、二つの安全入力1,2がオンし、さらに、図17(c)に示されるようにリセット入力がオフ、オン、オフされることによって、第1の高機能ユニット4−1の安全瞬時出力がオンし、これによって、図17(d)に示されるように、第1の高機能ユニット4−1の各マグネットコンタクタ54〜57の主接点がオンしてモータ63,64が駆動されることになる。また、この第1の高機能ユニット4−1の安全瞬時出力と同じ内部安全出力が第2の高機能ユニット4−2のAND入力として与えられる。
When the door of the safety door switch connected to the first high-function unit 4-1 is closed, as shown in FIGS. 17A and 17B, the two
第2の高機能ユニット4−2は、図17(f)に示される内部安全入力がオンしている状態で、かつ、第2の高機能ユニット4−2の安全出力が安全側になったときに、安全出力をオンする。この図17では、内部安全入力がオンしたときには、第2の高機能ユニット4−2に接続されているセーフティドアスイッチのドアが閉じられて、図17(g),(h)に示されるように、二つの安全入力3,4がオンしているので、図17(i)に示されるように、リセット入力がオフ、オン、オフすることによって、AND条件が成立し、図17(j),(k)に示されるように、第2の高機能ユニット4−2の安全瞬時出力および安全オフディレー出力がオンするとともに、図17(l)に示されるように、増設ユニット5の安全オフディレー出力がオンし、これによって、第2の高機能ユニット4−2および増設ユニット5の各マグネットコンタクタ71〜76がオンしてモータ79〜81が駆動されることになる。
The second high function unit 4-2 is in a state in which the internal safety input shown in FIG. 17 (f) is on, and the safety output of the second high function unit 4-2 is on the safe side. When the safety output is turned on. In FIG. 17, when the internal safety input is turned on, the door of the safety door switch connected to the second high function unit 4-2 is closed, as shown in FIGS. 17 (g) and 17 (h). In addition, since the two
この状態で、例えば、第1の高機能ユニット4−1に接続されているセーフティドアスイッチのドアが開かれると、図17(a),(b)に示されるように、第1の高機能ユニット4−1の二つの安全入力1,2がオフし、図17(d)に示されるように、第1の高機能ユニット4−1の安全瞬時出力がオフしてマグネットコンタクタ54〜57がオフしてモータ63,64への電源が遮断されるとともに、図17(e)に示されるように第2の高機能ユニット4−2に対する内部安全出力もオフする。
In this state, for example, when the door of the safety door switch connected to the first high function unit 4-1 is opened, as shown in FIGS. 17A and 17B, the first high function The two
第2の高機能ユニット4−2は、第1の高機能ユニット4−1からの内部安全入力が、図17(f)に示されるようにオフすることによって、図17(j)に示されるように、安全瞬時出力がオフしてマグネットコンタクタ71,72がオフしてモータ79の電源を遮断し、さらに、図17(k)に示されるように、一定時間Tの遅延の後、安全オフディレー出力がオフするとともに、図17(l)に示されるように、増設ユニット5の安全オフディレー出力がオフし、これによって、各コンタクタ73,74,77,78がオフしてモータ80,81への電源が遮断されることになる。
The second high function unit 4-2 is shown in FIG. 17 (j) by turning off the internal safety input from the first high function unit 4-1 as shown in FIG. 17 (f). As shown in FIG. 17 (k), the safety instantaneous output is turned off and the
このようにして、内部安全出力を用いた論理接続によって、第2の高機能ユニット4−2の安全出力を、第1の高機能ユニット4−1の安全出力に容易に関連付けることができ、拡張性が向上する。 In this manner, the safety output of the second high-function unit 4-2 can be easily associated with the safety output of the first high-function unit 4-1 by the logical connection using the internal safety output. Improves.
また、この実施の形態では、上述のように、設定部としてのスライドスイッチ12およびロータリスイッチ13は、ケースの背面に形成した開口87を介して背面側から設定操作可能であり、設定を行なった後に、DINレール85に取り付けた状態では、ケース背面の開口87は、DINレール85で閉塞され、外部からスイッチ12,13を目視することも操作することもできなくなるので、高機能ユニット4をDINレール85に取り付けて機械設備の運転の制御を開始した後には、設定内容を変更することができなくなり、これによって、不用意に設定内容が変更されたり、誤操作されるのを防止できることになり、安全性が向上する。
In this embodiment, as described above, the
(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、設定部としてのスライドスイッチ12およびロータリスイッチ13は、DINレール85に取り付けた後は、目視および操作不能であったけれども、設定部における設定項目の少なくとも一部、例えば、オフディレー時間を設定するロータリスイッチ13については、例えば、図18に示されるように、ケース正面に、ロータリスイッチ92を追加して二重化を図るとともに、オフディレー時間の設定内容を容易に確認できるようにしてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the
ここで、上述の背面側のロータリスイッチ13を、第1のロータリスイッチ13と称し、正面側のロータリスイッチ92を第2のロータリスイッチ92と称する。
Here, the above-described
第1,第2のロータリスイッチ13,92の設定出力は、図19に示されるように、上述の第1,第2のCPU17,18にそれぞれ与えられ、各CPU17,18は、各設定出力を、互いに比較して一致しているか否かを判断し、一致しているときには、その設定内容に応じたオフディレー時間となるように制御し、一致していないときには、エラー表示などの警告を行なって機械設備の稼動を禁止する。
As shown in FIG. 19, the setting outputs of the first and second rotary switches 13 and 92 are given to the first and
このように二重化を図ることによって、例えば、一方のロータリスイッチが接点の接触不良や短絡などの故障によって、ユーザが意図した設定内容とならなかったような場合には、両ロータリスイッチ13,92の設定内容が相違することになり、第1,第2のCPU17,18によってそれが検知されて機械設備の稼動が禁止されるので高い安全レベルを確保できる。
In this way, when one of the rotary switches does not have the setting content intended by the user due to a contact failure or a short-circuit failure, the rotary switches 13 and 92 can be switched. The setting contents are different, and are detected by the first and
また、第2のロータリスイッチ92は、ケースの正面の目視可能な位置に配置されているので、ユーザは、第2のロータリスイッチ92の設定状態を目視して設定されているオフディレー時間を容易に確認できることになる。
In addition, since the
上述の実施の形態では、ANDによって論理接続したけれども、ANDに限らず、ORやXORなどによって論理接続してもよく、また、複数の論理接続を可能としてもよい。 In the above-described embodiment, logical connection is performed by AND. However, the logical connection is not limited to AND, and may be logical connection by OR, XOR, or the like, and a plurality of logical connections may be possible.
上述の実施の形態では、スライドスイッチ12およびロータリスイッチ13は、ケース内部に設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、ケースの背面に設けてもよく、また、高機能ユニット4の取り付け状態において、その側面や上下面に、他のユニットなどがあって側面や上下面からの操作が困難であるような場合には、ケースの側面や上下面に設けてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、スライドスイッチ12およびロータリスイッチ13などの設定部を、高機能ユニット4に設けた場合について説明したけれども、設定部は、単機能ユニット3や増設ユニット5に設けてもよく、これらユニット3,5は、高機能ユニット4と同様に、DINレールに取り付けることが可能である。
In the above-described embodiment, the case where the setting units such as the
なお、単機能ユニット3および高機能ユニット4の安全出力や内部安全出力(内部安全入力)の数は、上述の実施の形態に限らないのは勿論である。
Of course, the number of safety outputs and internal safety outputs (internal safety inputs) of the single-
また、上述の実施の形態では、セーフティコントローラに適用して説明したけれども、本発明の設定部の構成は、制御機器や計測機器などの設定操作を行う各種の電子機器に適用することができるものである。 In the above-described embodiment, the description has been made by applying to a safety controller. However, the configuration of the setting unit of the present invention can be applied to various electronic devices that perform setting operations such as control devices and measuring devices. It is.
例えば、設定操作される設定部を備える電子機器において、前記設定部は、当該電子機器を所要箇所に取り付けた状態では、設定操作できないように設けられるものであり、あるいは、前記設定部は、当該電子機器の取り付け面となるケースの背面側から設定操作可能に設けられるものである。 For example, in an electronic device including a setting unit to be set and operated, the setting unit is provided so that the setting operation cannot be performed in a state where the electronic device is attached to a required place. It is provided so that setting operation can be performed from the back side of the case as a mounting surface of the electronic device.
これによって、電子機器における設定が不用意に変更されたり、誤操作されるのを防止することができる。 As a result, it is possible to prevent the setting in the electronic device from being inadvertently changed or erroneously operated.
本発明は、安全システムの構築に有用である。 The present invention is useful for building a safety system.
1 セーフティドアスイッチ
2 非常停止スイッチ
3 単機能ユニット
4 高機能ユニット
5 増設ユニット
12 スライドスイッチ
13,92 ロータリスイッチ
17,18 第1,第2のCPU
31 瞬時用の安全出力回路
32 オフディレー用の安全出力回路
34 内部安全出力回路
85 DINレール
87 開口
DESCRIPTION OF
31 Safety output circuit for
Claims (13)
前記安全出力として半導体出力を与える安全出力部と、
設定操作される設定部と、
前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って前記安全出力を制御する制御部とを備え、
前記設定部は、当該セーフティコントローラを所要箇所に取り付けた状態では、設定操作できないように設けられることを特徴とするセーフティコントローラ。 A safety controller that controls the operation of mechanical equipment by giving a safety output to a safety output control target based on an input from an input device,
A safety output unit for providing a semiconductor output as the safety output;
A setting section to be set and operated;
A control unit that controls the safety output according to a program based on the input from the input device and the setting of the setting unit;
The safety controller according to claim 1, wherein the setting unit is provided so that a setting operation cannot be performed when the safety controller is attached to a required location.
前記安全出力として半導体出力を与える安全出力部と、
設定操作される設定部と、
前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って前記安全出力を制御する制御部とを備え、
前記設定部は、当該セーフティコントローラの取り付け面となるケースの背面側から設定操作可能に設けられることを特徴とするセーフティコントローラ。 A safety controller that controls the operation of mechanical equipment by giving a safety output to a safety output control target based on an input from an input device,
A safety output unit for providing a semiconductor output as the safety output;
A setting section to be set and operated;
A control unit that controls the safety output according to a program based on the input from the input device and the setting of the setting unit;
The said setting part is provided so that setting operation is possible from the back side of the case used as the attachment surface of the said safety controller.
前記制御部は、二つの第1,第2のCPUを備え、前記第1,第2の各設定部からの設定出力が、前記第1,第2の各CPUに個別的にそれぞれ与えられ、前記各CPUは、各設定出力を互いに比較する請求項1〜5のいずれかに記載のセーフティコントローラ。 The setting unit includes a first setting unit capable of setting at least some of the setting items in the setting unit, and a second setting capable of setting the same setting items as the first setting unit. With
The control unit includes two first and second CPUs, and setting outputs from the first and second setting units are individually given to the first and second CPUs, respectively. Each said CPU is a safety controller in any one of Claims 1-5 which compares each setting output mutually.
前記制御部は、前記入力機器からの前記入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って、前記安全出力および前記接続用出力を制御する請求項1〜7のいずれかに記載のセーフティコントローラ。 It has a connection output section that gives a semiconductor output as an output for connection to other safety controllers,
The safety controller according to claim 1, wherein the control unit controls the safety output and the connection output according to a program based on the input from the input device and the setting of the setting unit.
前記制御部は、前記入力機器からの入力、前記接続入力部からの接続用入力および前記設定部の設定に基づいて、プログラムに従って、前記安全出力および前記接続用出力を制御する請求項1〜8のいずれかに記載のセーフティコントローラ。 It has a connection input unit that provides the connection output output from other safety controllers as a connection input.
The control unit controls the safety output and the connection output according to a program based on an input from the input device, a connection input from the connection input unit, and a setting of the setting unit. A safety controller according to any of the above.
前記設定部は、前記安全出力の内の安全オフディレー出力のオフディレー時間設定用のスイッチおよび前記接続入力部からの接続用入力の有効/無効を設定するスイッチの少なくともいずれか一方のスイッチを備える請求項9〜11のいずれかに記載のセーフティコントローラ。 On the front of the case, a terminal unit for connecting the input device and the safety output control target, a display unit for displaying an operation state, and an electromagnetic relay are incorporated to output a relay output corresponding to the safety output. With a connector for connecting an extension unit that outputs to the safety output control target,
The setting unit includes at least one of a switch for setting an off-delay time of a safety off-delay output of the safety outputs and a switch for setting valid / invalid of a connection input from the connection input unit. The safety controller according to any one of claims 9 to 11.
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