JP2006035356A - 設備制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の設備を繋いで、一台の装置のように作動させる装置において、設備の入れ替えや編成替えに対し管理用制御装置を必要とせずに容易に対応できる設備制御装置を提供する。
【解決手段】 設備施設が具備する複数の設備がそれぞれ有する設備制御装置において、この設備制御装置は、前記設備（自設備と呼ぶ）の作動を制御する制御装置本体部と、隣り合う前の設備から情報を受取って前の設備の作動準備完了を判断する前設備準備判定部と、前記自設備の作動準備完了を判断し、前後の設備に自設備準備完了情報を送信する自設備準備判定部と、隣り合う後の設備から情報を受取って後の設備の作動準備完了を判断する後設備準備判定部とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、設備の制御装置に係り、より特別には、複数の設備を搬送装置で繋げてあたかも一台の装置のように作動させることの出来る設備制御装置に関する。

製品の製造等の工場設備施設は、ラインとして構成されており、該ラインには種々の機能を有する複数の設備装置が具備されており、各設備装置は製品の構成要素を個別に製作したり、組み立てて、最終的にライン全体がそれぞれの機能を果たすことにより、製品全体又はその一部が完成する。この様なラインにおいて、各設備装置が搬送装置により繋げられており、製品が前の設備装置から次の設備装置に順次搬送される形態はよく見られるものである。この様に、設備が搬送装置により繋げられてあたかも一台の装置のように作動するものは一般的によくあるものである。またこの様な設備施設は、製品の製造だけではなく、装置の製作等様々な工場設備施設においても見られるものである。

上記の如き設備施設の従来例について、図３を参照して説明する。図３において、従来例の設備施設５０は、特定の製品を製造する設備であり、３つの設備、第１の設備５１と、第２の設備５２と、第３の設備５３とにより構成される。これらの３つの設備５１，５２，５３は搬送装置（図示されない）により各々接続される。第１の設備５１は、製作する製品の第１の部分を組み込み、組み込み終了後第２の設備５２に製品を搬送装置により送る。第２の設備５２では、製品の第２の部分を組み込み、組み込み終了後第３の設備５３に製品を搬送装置により送る。更に、第３の設備５３では、製品の第３の部分を組み込み、製品は完成する。

設備施設５０においては、３つの設備５１，５２，５３を効率良く作動させるために管理制御装置６０を具備する。管理制御装置６０は図３に示されるように、設備５１，５２，５３とそれぞれ制御ライン６５，６６により接続されており、各設備５１，５２，５３との間で情報及び制御信号を送受信する。管理制御装置６０は、制御装置本体部６１と設備準備判定部６２とを具備しており、各設備５１，５２，５３はそれぞれ、制御装置本体部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）と設備準備判定部（５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ）とを具備する。管理制御装置６０の制御装置本体部６１は、各設備５１，５２，５３の制御装置本体部（５１ａ，５２ａ，５３ａ）と制御ライン６５によりそれぞれ接続されており、管理制御装置６０の設備準備判定部６２は、各設備５１，５２，５３の設備準備判定部（５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ）と制御ライン６６によりそれぞれ接続される。

管理制御装置６０の制御装置本体部６１は制御ソフト６３を具備しており、制御ライン６５を介して各設備５１，５２，５３と情報を通信して、制御ソフト６３により各設備５１，５２，５３の作動を制御する。各設備５１，５２，５３が運転開始可能であるかどうかの判定は、各設備５１，５２，５３の各設備準備判定部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂで行われ、その情報は制御ライン６６を介して管理制御装置６０の設備準備判定部６２に送られる。設備準備判定部６２が、全ての設備５１，５２，５３において運転開始可能と判断すると、その判定情報が制御装置本体部６１に送られて、制御装置本体部６１は各設備５１，５２，５３に運転開始するように指令情報を、制御ライン６５を介して各制御装置本体部５１ａ，５２ａ，５３ａに送ることにより、各設備５１，５２，５３の運転が開始される。製作される製品が第１の設備５１から第２の設備５２へ搬送可能であるかどうかは、制御装置本体部５１ａにより判定される。次の設備へ搬送可能かどうかの判定は、各設備５１，５２，５３の各制御装置本体部５１ａ，５２ａ，５３ａで行われ、その情報は制御ライン６５を介して管理制御装置６０の制御装置本体部６１に送られる。制御装置本体部６１が、全ての設備５１，５２，５３において搬送可能と判断すると、制御装置本体部６１は各設備５１，５２，５３に搬送するように指令情報を、制御ライン６５を介して各制御装置本体部５１ａ，５２ａ，５３ａに送ることにより、製品は次の設備へ搬送装置により搬送される。従来の設備施設５０はこの様に制御されて、効率良く複数の構成設備を制御していた。

しかし、複数の設備を搬送装置で繋げてあたかも一台の装置のように作動させる場合、前記のような従来の設備制御装置は、管理用制御装置（上記例における管理制御装置６０）を設け、各設備の作動準備情報を全て管理用制御装置に集め、処理、判断して、管理用制御装置から各設備に運転開始情報を送り、各設備の運転が開始された。従って、工程変更等で、設備の入れ替えや編成替えがあると、管理用制御装置の制御ソフト（上記例における制御ソフト６３）を変更していた。この、管理用制御装置を設ける必要とその制御ソフトの変更が大変で時間がかかるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、複数の設備を繋いで、一台の装置のように作動させる設備施設において、設備の入れ替えや編成替えに対して管理用制御装置を必要とせずに容易に対応できる設備制御装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために、設備施設が複数の設備を具備しており、該複数の設備がそれぞれ設備制御装置を具備しており、この設備制御装置は、それに対応する設備（自設備と呼ぶ）の作動を制御する制御装置本体部と、隣り合う前の設備から情報を受取って前の設備の作動準備完了を判断する前設備準備判定部と、前記自設備の作動準備完了を判断し、前後の設備に自設備準備完了情報を送信する自設備準備判定部と、隣り合う後の設備から情報を受取って後の設備の作動準備完了を判断する後設備準備判定部とを具備することを特徴とする。

この様に構成することにより、複数の設備を繋ぐだけで、前後の設備と自設備の準備状況と運転状況が把握できるようになり、その結果全設備の準備完了と運転状態が判断でき、設備施設全体を一台の装置のように作動できる。
上記作用が功奏することにより、複数の設備を繋いで、一台の装置のように作動させる設備施設において、設備の入れ替えや編成替えに対し容易に対応できる設備制御装置を提供できる。

本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、少なくとも、前記設備制御装置は、それ自体を主設備制御装置または従設備制御装置として設定できる機能と、各々の設備制御装置が他の設備制御装置の運転情報を共有できる運転情報エリアとを有する。主設備制御装置として設定された設備制御装置の運転情報によって、従設備制御装置として設定された設備制御装置が運転されることを特徴とする。

この様に構成することにより、全体を制御する主設備制御装置と、それに制御される従設備制御装置を設けたことにより、複数の設備のより系統的な制御が可能である。また、複数の設備の内任意の設備を主設備制御装置としても良いので、任意の設備制御装置を入れ替えても本発明の制御システムに支障は生じることはない。

本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、前記複数の設備の内少なくとも２つ以上の設備が、お互いに関連して作動することを特徴とする。

本形態によれば、関連する２つ以上の設備の入れ替えや編成替えに対し容易に対応できる設備制御装置を提供できる。

本発明の請求項４の形態では、上記請求項１から３の形態のいずれか一項において、前記複数の設備の内少なくとも２つ以上の設備がお互いに関連して作動しており、それらの関連する設備は、前に位置する設備の作業が完了した後に、後に位置する設備の作業が開始できることを特徴とする。

本形態によれば、本発明における複数の設備の関連をより具体化する。

本発明の請求項５の形態では、上記請求項１から４の形態のいずれか一項において、前記設備施設に具備される前記複数の設備において、関連する設備が搬送装置により接続されることを特徴とする。

本形態によれば、本発明における複数の設備の関連を更により具体化する形態を開示する。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の設備制御装置を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係る設備制御装置の一実施の形態を図解的に示しており、図１は本発明の設備制御装置の概略的な構成を示す説明図であり、図２は図１の設備制御装置の設備制御本体部の構成を詳細に示す説明図である。
まず図１を参照すると、工場設備施設１０が示される。工場設備施設１０は、前記した従来例の工場設備施設と同様の機能を有していて製品を製造するための一般的な工場設備施設であり、８つの構成設備を具備するが、図１においては簡略化のため、第１の設備１１と第２の設備１２と第３の設備１３と第８の設備１８の４つの要素設備のみが示されている。本実施の形態においては、図３の前記従来例の工場設備施設５０と同様に、各構成要素の設備１１，１２，１３，１８等は搬送装置（図示されない）により前後の設備が接続されており、前の設備から後の設備へ製品は輸送される。

第１から第８の各設備はそれぞれ、本発明の本実施の形態の設備制御装置１を具備する。更に各設備は、前設備準備判定部２と、自設備準備判定部３と、後設備準備判定部４と、制御装置本体部５とを具備する。前設備準備判定部２は、前設備から情報を受取って前設備の作動準備完了を判断する。自設備準備判定部３は、自設備の作動準備完了を判断し、後設備に自設備準備完了情報を送信する。後設備準備判定部４は、後設備から情報を受取って後設備の作動準備完了を判断する。制御装置本体部５は設備自体の作動を制御する。

前後設備準備情報伝達手段６は、前の設備の後設備準備判定部４と後の設備の自設備準備判定部３とを接続する手段であり、更に前の設備の自設備準備判定部３と後の設備の前設備準備判定部２とを接続する手段である。前後設備運転情報伝達手段７は、前の設備の制御装置本体部５と後の設備の制御装置本体部５とを接続する。前後設備準備情報短絡手段８は、最初の設備である第１の設備１１の前設備準備判定部２を短絡する手段であり、更に最後の設備である第８の設備１１の後設備準備判定部４を短絡する手段である。前後設備準備情報伝達手段６と前記設備運転情報伝達手段７と前後設備準備情報短絡手段８は、例えば電線ケーブル、光ファイバケーブル、無線等の既知の通信手段であって良い。

上記構成にて本発明の作動を説明する。本実施の形態においては、図１に示されるように８台の設備を繋いで運転する場合について説明する。第１の設備１１の自設備準備判定部３と第２の設備１２の前設備準備判定部２とを前後設備準備情報伝達手段６で接続する。第１の設備１１の後設備準備判定部４と第２の設備１２の自設備準備判定部３を前後設備準備情報伝達手段６で接続する。第１の設備１１の前設備準備判定部２は前後設備準備情報短絡手段(ダミーコネクタ) ８で短絡接続する。第１の設備の設備制御本体部５は第２の設備１２の設備制御本体部５と前後設備運転情報伝達手段７で接続する。第２の設備１２の自設備準備判定部３と第３の設備１３の前設備準備判定部２を前後設備準備情報伝達手段６で接続する。第２の設備１２の後設備準備判定部４と第３の設備１３の自設備準備判定部３を前後設備準備情報伝達手段６で接続する。第２の設備１２の設備制御本体部５は第２の設備の設備制御本体部５と前後設備運転情報伝達手段７で接続する。更に、第３の設備１３以降についても同様に接続する。そして、第８の設備１８の後設備準備判定部４は前後設備準備情報短絡手段(ダミーコネクタ)８で短絡接続する。

このように各設備の制御装置間を接続して、運転を開始すると、各設備は夫々運転準備を行い自設備の運転準備が完了すると自設備準備完了情報を前後の設備に送付する。そして、自設備の準備完了情報および前後の設備の準備完了情報は全て、８つの各制御装置本体部５に集められ、自設備および前後の設備の準備完了情報が全てそろい、運転情報記憶エリア９（図２に示される）に集められた各設備の運転情報を主に設定された設備の設備（例えば、第１の設備１１）の制御装置本体部５が処理、判断した後に、従に設定された設備（例えば、残りの第２から第８の設備）の制御装置本体部５の運転情報記憶エリア９に伝達され自動運転が開始されることから、８台の設備は１台の設備のように自動運転し制御することが可能になる。

本実施の形態よりも、設備台数が増えた場合でも、あるいは減少した場合でも、更に設備の順序が入れ替わった場合でも、制御装置同士で接続することにより、管理用制御装置と制御ソフトの変更等を必要とせず運転が可能になる。設備台数が増えた場合等に対処するためには、運転情報記憶エリア９の記憶容量を予め増やしておく等の準備をしておけば容易に可能であることは、当業者が容易に理解するものである。
各設備の設備制御装置１は、プログラムソフトを具備することが好ましく、このソフトにより制御を行うが、設備によって制御内容が異なるので、これらのプログラムは、各設備によって異なったものとなる。しかし、各設備のプログラムは、上記の作動のプログラムをその一部として具備すれば良い。

次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。本発明の上記の実施の形態の設備制御装置により以下の効果が期待できる。
・上記手段を採用したことにより、即ち、特に、前設備準備判定部と自設備準備判定部と後設備準備判定部と運転情報伝達手段と運転情報記憶エリアとを各設備に設けたことにより、繋いだ複数の設備において、繋いだだけで、前後の設備と自設備の準備状況と運転状況が把握できるようになり、その結果全設備の準備完了と運転状態が判断でき、一台の装置のように作動することができるようになる。
・上記作用が功奏し、即ち、前設備準備判定部と自設備準備判定部と後設備準備判定部と運転情報伝達手段と運転情報記憶エリアとを各設備に設けたことにより、複数の設備を繋いで、一台の装置のように作動させる装置において、設備の入れ替えや編成替えに対し容易に対応できる設備制御装置を提供できる。

上記の実施の形態において、設備施設の具備する設備の数は８であったが、本発明は、これ以外の数の複数の設備を具備しても良い。
上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、本発明の設備制御装置１は、前設備準備判定部２と、自設備準備判定部３と、後設備準備判定部３と、制御装置本体部５との４つの構成要素を具備するものとして記載されたが、これらの４つの構成要素は、回路構造的にあるいはプログラムソフト的に明確に区分けされる必要がないことは、当業者には直ちに理解できるものである。これらの４つの構成要素が、制御回路として一体で形成されても良く、あるいはプログラムソフトにおいて一体的に形成されても良い。

上記の説明において、最初の設備である第１の設備の前設備準備判定部２と、最後の設備である第８の設備の後設備準備判定部４とはそれぞれ、前後設備準備情報短絡手段８により短絡されていたが、この短絡方法は記載された実施の形態のようにハード的にではなく、ソフト的に実施されても良い。このような短絡する形態は、特に他の部分と接続する必要がない部分の構成であり、オープン状態、即ち何も実施されない形態であっても良い。

上記の実施の形態においては、各要素設備は搬送装置によって接続されていたが、本発明はこれに限定されず、複数の要素設備で構成される設備施設において、要素設備が搬送装置によって接続されないで且つ要素設備の一部分あるいは全ての運転が関連を持っている、設備施設の設備制御装置に、本発明が適用されても良い。

上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。

図１は、本発明の実施の形態の設備制御装置の概略的な構成を図解的に示す説明図である。 図２は図１の設備制御装置の設備制御本体部の構成を詳細に示す説明図である。 図３は、従来の設備制御装置の概略的な構成を図解的に示す説明図である。

符号の説明

１ 設備制御装置
２ 前設備準備判定部
３ 自設備準備判定部
４ 後設備準備判定部
５ 制御装置本体部
６ 前後設備準備情報伝達手段
７ 前後設備運転情報伝達手段
８ 前後設備準備情報短絡手段
９ 運転情報記憶エリア
１０ 工場設備施設
１１ 第１の設備
１２ 第２の設備
１３ 第３の設備
１８ 第８の設備

Claims (5)

1. 設備施設が複数の設備を具備しており、前記複数の設備がそれぞれ有する設備制御装置において、この設備制御装置は、
   該設備制御装置に対応する設備、即ち自設備の作動を制御する制御装置本体部と、
   隣り合う前の設備から情報を受取って前の設備の作動準備完了を判断する前設備準備判定部と、
   前記自設備の作動準備完了を判断し、前後の設備に自設備準備完了情報を送信する自設備準備判定部と、
   隣り合う後の設備から情報を受取って後の設備の作動準備完了を判断する後設備準備判定部と、
   を具備することを特徴とする設備制御装置。
2. 少なくとも、前記設備制御装置は、
   該設備制御装置自体を主設備制御装置または従設備制御装置として設定できる機能と、
   各々の設備制御装置が他の設備制御装置の運転情報を共有できる運転情報エリアと、
   を有しており、
   主設備制御装置として設定された設備制御装置の運転情報によって、従設備制御装置として設定された設備制御装置が運転される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の設備制御装置。
3. 前記複数の設備の内少なくとも２つ以上の設備が、お互いに関連して作動することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の設備制御装置。
4. 前記複数の設備の内少なくとも２つ以上の設備がお互いに関連して作動しており、それらの関連する設備においては、前に位置する設備の作業が完了した後に、後に位置する設備の作業が開始できることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記設備施設に具備される前記複数の設備において、関連する設備が搬送装置により接続されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の設備制御装置。

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