JP2006293848A - コントローラ監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構成の簡素化を図りながら、コントローラが異常であるか否かの監視を的確に行うことができるコントローラ監視装置の提供。
【解決手段】 作動機器１に対して作動用指令Ｑを与えるコントローラ２が異常であるか否かを監視するコントローラ監視装置において、コントローラ２が、第一信号Ｐ１を第一出力時間継続して出力したのち、第一信号Ｐ１とは異なる第二信号Ｐ２を第二出力時間継続して出力することを繰り返し行うように構成され、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一出力時間よりも長い第一設定時間以上となる、または、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二出力時間よりも長い第二設定時間以上となる異常状態となると、異常信号Ｐ３を出力する異常状態判定回路３が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作動機器に対して作動用指令を与えるコントローラが異常であるか否かを監視するコントローラ監視装置に関する。

上記のようなコントローラ監視装置は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）やＯＰＣ（ＯＬＥ ｆｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などのコントローラが暴走するなどして、異常を発生していないかを監視するものである。
そして、コントローラ監視装置がコントローラの異常であるという異常信号などを出力すると、作動機器への電力供給を停止させるなどして、作動機器の誤作動を防止している。

従来のコントローラ監視装置では、コントローラと同一の構成要素を有して、コントローラと同一の信号を出力する監視用コントローラと、コントローラからの信号と監視用コントローラからの信号とが異なる異常状態となると、異常信号を出力する異常状態判定回路とが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１では、コントローラが異常であると、正常のときに出力する信号とは異なる信号を出力する異常状態となるので、コントローラとは別に、そのコントローラと同一の信号を出力する監視用コントローラを設け、コントローラからの信号と監視用コントローラからの信号とを比較することによって、コントローラが異常であるか否かを監視している。

特開平８−３３３０８７号公報

上記従来のコントローラ監視装置では、コントローラが異常であるか否かを監視するために、異常状態判定回路の他に、コントローラと同一の構成要素を有する監視用コントローラを設けなければならず、それだけ構成の複雑化を招く。
また、監視用コントローラは、コントローラと同一の構成要素を有していることから、監視用コントローラが異常となることもある。そして、監視用コントローラが異常となると、コントローラが異常であるか否かの監視を的確に行うことができない虞がある。
例えば、コントローラと監視用コントローラとの両方が異常となると、コントローラからの信号と監視用コントローラからの信号とが一致してしまうことがある。この場合には、コントローラが正常であると誤ってしまう。
また、コントローラは正常でかつ監視用コントローラが異常であると、コントローラからの信号と監視用コントローラからの信号とが異なる異常状態となってしまうことがある。この場合には、コントローラが異常であると誤ってしまう。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、構成の簡素化を図りながら、コントローラが異常であるか否かの監視を的確に行うことができるコントローラ監視装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかるコントローラ監視装置の第１特徴構成は、作動機器に対して作動用指令を与えるコントローラが異常であるか否かを監視するコントローラ監視装置において、
前記コントローラが、第一信号を第一出力時間継続して出力したのち、前記第一信号とは異なる第二信号を第二出力時間継続して出力することを繰り返し行うように構成され、前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一出力時間よりも長い第一設定時間以上となる、または、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二出力時間よりも長い第二設定時間以上となる異常状態となると、異常信号を出力する異常状態判定回路が設けられている点にある。

すなわち、コントローラは、正常であると、第一信号を第一出力時間継続して出力したのち、第二信号を第二出力時間継続して出力する。このとき、異常状態判定回路は、コントローラからの第一信号を継続して入力する時間が第一設定時間よりも短く、かつ、コントローラからの第二信号を継続して入力する時間が第二設定時間よりも短いことにより、異常状態ではないとして、異常信号を出力しない。
また、コントローラは、異常であると、第一信号を第一出力時間よりも長い時間継続して出力する、または、第二信号を第二出力時間よりも長い時間継続して出力することになる。このとき、異常状態判定回路は、コントローラからの第一信号を継続して入力する時間が第一設定時間以上となる、または、コントローラからの第二信号を継続して入力する時間が第二設定時間以上となることにより、異常状態であるとして、異常信号を出力する。

このようにして、異常状態判定回路は、コントローラから出力される第一信号と第二信号とを入力し、その入力する時間の長さにより、コントローラが正常であるときには、異常信号を出力せず、コントローラが異常であるときには、異常信号を出力することができる。
そして、異常状態判定回路は、コントローラからの信号を継続して入力する時間が設定時間以上となると信号を出力するハード回路にて構成することができるので、コントローラが異常であるときに異常信号の出力を的確に行うことができる。
また、この異常状態判定回路を設けるだけで、コントローラが異常であるか否かの監視を行うことができる。
以上のことから、本発明によれば、構成の簡素化を図りながら、コントローラが異常であるか否かを的確に監視できるコントローラ監視装置を提供できるに至った。

本発明にかかるコントローラ監視装置の第２特徴構成は、前記異常状態判定回路は、前記異常信号を出力している状態で前記コントローラへの電力供給が一旦停止されたのち再開されたときに、前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一設定時間よりも短い、かつ、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二設定時間よりも短いと、前記異常信号の出力を停止するように構成されている点にある。

すなわち、異常状態判定回路が異常信号を出力している状態では、コントローラへの電力供給を一旦停止したのち再開し、その後、コントローラからの第一信号を継続して入力する時間が第一設定時間よりも短くかつコントローラからの第二信号を継続して入力する時間が第二設定時間よりも短くなり、異常状態ではなくなると、異常状態判定回路が異常信号の出力を停止する。
このようにして、コントローラへの電力供給を一旦停止することによって、コントローラが正常に回復したことによって、異常状態判定回路による異常信号の出力を解除することができる。
したがって、コントローラが異常のままであるにもかかわらず、誤って異常状態判定回路による異常信号の出力を解除してしまうことを防止でき、異常状態判定回路による異常信号の出力の解除を適正に行うことができる。

本発明にかかるコントローラ監視装置の第３特徴構成は、前記異常状態判定回路は、前記異常状態となると、前記作動機器への電力供給を停止するように構成されている点にある。

すなわち、異常状態判定回路が、異常状態となると、コントローラが異常であるとして、作動機器への電力供給を停止するので、コントローラが異常であるときに、作動機器の作動を強制的に停止させることができる。
したがって、コントローラが異常であるか否かを監視しながら、コントローラの異常による作動機器の誤作動を防止できる。

本発明にかかるコントローラ監視装置の第４特徴構成は、前記異常状態判定回路は、タイマリレー回路とそのタイマリレー回路にて開閉される接点とを備えて構成され、前記タイマリレー回路が、前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一設定時間以上となる、または、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二設定時間以上となると、前記接点を開くまたは閉じるように構成されている点にある。

すなわち、異常状態判定回路は、タイマリレー回路とそのタイマリレー回路にて開閉される接点とを有するハード回路にて構成することができる。そして、タイマリレー回路が、異常状態となると、接点を開くまたは閉じることにより、異常信号を出力することができる。
したがって、異常状態判定回路を簡易な回路としながら、異常状態のときには異常信号の出力を的確に行うことができる。

本発明にかかるコントローラ監視装置の第５特徴構成は、前記作動機器は、物品処理用の作動機器であり、前記コントローラは、前記物品搬送用の作動機器に対して作動用指令を与える物品処理設備用のコントローラである点にある。

すなわち、物品処理設備用のコントローラが物品処理用の作動機器に作動用指令を与え、この物品処理用の作動機器は、その作動用指令に基づいて作動する。そして、物品処理設備用のコントローラが異常であるか否かを監視することにより、その物品処理設備用のコントローラが異常であるときには、物品処理用の作動機器を作動停止させるなどの対処を行うことができる。
したがって、物品処理設備用のコントローラの異常による物品処理用の作動機器の誤作動を防止しながら、物品処理用の作動機器にて物品に対する処理を行うことができる。

本発明にかかるコントローラ監視装置について図面に基づいて説明する。
このコントローラ監視装置は、図１に示すように、作動機器１に対して作動用指令Ｑを与えるコントローラ２が異常であるか否かを監視するものであり、コントローラ２から出力される第一信号Ｐ１と第二信号Ｐ２とに基づいて、異常信号Ｐ３を出力する異常状態判定回路３を設けて構成されている。

そして、第一信号Ｐ１と第二信号Ｐ２とは、コントローラ２を監視するための特別の信号ではなく、通常の使用形態にてコントローラ２が出力する信号である。すなわち、第一信号Ｐ１は、ＯＮ信号であり、第二信号Ｐ２は、ＯＦＦ信号である。
また、作動機器１は、物品処理装置における電動モータなど、物品処理用の作動機器であり、コントローラ２は、物品搬送用の作動機器１に対して、作動開始や作動停止などの作動用指令Ｑを与える物品処理設備用のコントローラである。

前記コントローラ２は、図４（イ）に示すように、第一信号Ｐ１を第一出力時間Ｔ１継続して出力したのち、第二信号Ｐ２を第二出力時間Ｔ２継続して出力することを繰り返し行うように構成されている。
前記異常状態判定回路３は、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一出力時間Ｔ１よりも長い第一設定時間ｔ１以上となる、または、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二出力時間Ｔ２よりも長い第二設定時間ｔ２以上となる異常状態となると、異常信号Ｐ３を出力するように構成されている。

前記異常状態判定回路３は、図２に示すように、タイマリレー回路４とそのタイマリレー回路４にて開閉されるタイマリレー用接点５とを備えて構成されている。
そして、タイマリレー回路４は、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一設定時間ｔ１以上となる、または、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二設定時間ｔ２以上となると、タイマリレー用接点５を開くように構成されている。

説明を加えると、コントローラ２からの第一信号Ｐ１の入力により閉じられる第一入力接点６と、コントローラ２からの第二信号Ｐ２の入力により閉じられる第二入力接点７とが設けられている。
そして、タイマリレー回路４は、第一入力接点６が閉じられた状態が第一設定時間ｔ１以上となるとタイマリレー用接点５を開く動作、または、第二入力接点７が閉じられた状態が第二設定時間ｔ２以上となるとタイマリレー用接点５を開く動作を行うように構成されている。
このようにして、異常状態判定回路３は、異常状態となると、タイマリレー用接点５を開くことにより、異常信号Ｐ３を出力する。

また、異常状態判定回路３は、図２および図３に示すように、異常状態となると、作動機器１への電力供給を停止する電力遮断回路８を設けている。
説明を加えると、電力遮断回路８は、電力遮断リレー９とこの電力遮断リレー９により開閉される電力遮断リレー用接点１０とから構成されている。
そして、電力遮断リレー９は、ＯＮ状態では電力遮断用接点１０を閉じかつＯＦＦ状態では電力遮断リレー用接点１０を開くように構成され、電力遮断リレー用接点１０が開かれると、電源１４から作動機器１への電力供給を停止する。
したがって、異常状態となると、タイマリレー回路４がタイマリレー用接点５を開くので、電力遮断リレー９がＯＦＦ状態となる。すると、電力遮断リレー９が電力遮断リレー用接点１０を開き、電源１４から作動機器１への電力供給が停止される。

また、電力遮断回路８とは別に、電源１４から作動機器１への電力供給を停止する回路が設けられている。
この回路は、電力停止入力接点１１と、この電力停止入力接点１１を閉じているときはＯＮ状態となりかつ電力停止入力接点１１が開くとＯＦＦ状態となる電力停止リレー１２と、この電力停止リレー１２により開閉される電力停止リレー用接点１３とから構成されている。

前記電力停止入力接点１１は、人為操作式のスイッチの操作などにより、作動機器１への電力供給を停止する電力停止信号の入力により開かれるように構成されている。また、電力停止リレー１２は、ＯＮ状態では電力停止リレー用接点１３を閉じかつＯＦＦ状態では電力停止リレー用接点１３を開くように構成されている。
そして、電力停止信号の入力により電力停止入力接点１１が開かれると、電力停止リレー１２がＯＦＦ状態となり、電力停止リレー１２が電力停止リレー用接点１３を開く。すると、電力遮断リレー９がＯＦＦ状態となり、電力遮断リレー９が電力遮断リレー用接点１０を開き、電源１４から作動機器１への電力供給が停止される。

以下、コントローラ２が正常であるときと異常であるときの動作について説明する。
まず、コントローラ２が正常であるときには、図４（イ）に示すように、コントローラ２が、第一信号Ｐ１を第一出力時間Ｔ１継続して出力したのち、第二信号Ｐ２を第二出力時間Ｔ２継続して出力することを繰り返し行う。
この場合には、第一信号Ｐ１を継続して入力する時間Ｔａが第一設定時間ｔ１より短く、かつ、第二信号Ｐ２を継続して入力する時間Ｔｂが第二設定時間ｔ２より短い。したがって、タイマリレー回路４は動作せず、タイタリレー用接点５が閉じられたままとなり、異常信号Ｐ３を出力しない。

次に、コントローラ２が異常であるときには、コントローラ２が、第一信号Ｐ１を第一出力時間Ｔ１継続して出力したのち、第二信号Ｐ２を第二出力時間Ｔ２継続して出力することを繰り返し行うことができない。
コントローラ２は、異常であると、図４（ロ）に示すように、第一信号Ｐ１を第一出力時間ｔ１よりも長い時間継続して出力する、または、図４（ハ）に示すように、第二信号Ｐ２を第二出力時間ｔ２よりも長い時間継続して出力することになる。

この場合には、図４（ロ）に示すように、第一信号Ｐ１を継続して入力する時間Ｔａが第一設定時間ｔ１より長くなる、または、図４（ハ）に示すように、第二信号Ｐ２を継続して入力する時間Ｔｂが第二設定時間ｔ２より長くなる異常状態となる。
したがって、タイマリレー回路４が動作して、タイマリレー用接点５が開かれ、異常信号Ｐ３を出力する。そして、タイマリレー用接点５が開かれると、電力遮断リレー９がＯＦＦ状態となり、電力遮断リレー９が電力遮断リレー用接点１０を開き、作動機器１への電力供給を停止する。

このようにして、異常状態判定回路３は、異常状態となると、タイマリレー用接点５を開くことにより異常信号Ｐ３を出力するわけであるが、その後も、異常状態判定回路３は、コントローラ２からの第一信号Ｐ１と第二信号Ｐ２とを入力している。
そして、異常状態判定回路３は、第一信号Ｐ１を継続して入力する時間Ｔａが第一設定時間ｔ１より短く、かつ、第二信号Ｐ２を継続して入力する時間Ｔｂが第二設定時間ｔ２より短くなるまで、タイマリレー用接点５を開いた状態を保持して、異常信号Ｐ３の出力を継続する。

以下、異常信号Ｐ３の出力を解除する構成について説明する。
前記異常状態判定回路３は、異常信号Ｐ３を出力している状態でコントローラ２への電力供給が一旦停止されたのち再開されたときに、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一設定時間ｔ１よりも短い、かつ、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二設定時間ｔ２よりも短いと、異常信号Ｐ３の出力を停止するように構成されている。

説明を加えると、図３に示すように、電源１４からコントローラ２への電力供給を停止する電力停止スイッチ１５が設けられている。
この電力停止スイッチ１５を操作することにより、コントローラ２への電力供給を一旦停止させたのち再開させる。この電力供給の停止により、コントローラ２が正常に回復すると、コントローラ２が、第一信号Ｐ１を第一出力時間Ｔ１継続して出力したのち、第一信号Ｐ１とは異なる第二信号Ｐ２を第二出力時間Ｔ２継続して出力することを繰り返し行うことになる。
したがって、タイマリレー回路４は、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一設定時間ｔ１よりも短い、かつ、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二設定時間ｔ２よりも短いことにより、動作せずに、タイマリレー用接点５が閉じられ、異常信号Ｐ３の出力が停止される。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、異常状態となると、タイマリレー回路４がタイマリレー用接点５を開くことにより、異常状態判定回路３が作動機器１への電力供給を停止させるための異常信号Ｐ３を出力するようにしているが、異常状態となると、異常状態判定回路３がどのような異常信号Ｐ３を出力するかについては適宜変更が可能である。

例えば、異常状態となると、異常状態判定回路３が作動機器１への電力供給を停止させるための異常信号Ｐ３と異常ランプなどの報知手段を作動させるための異常信号とを出力する、あるいは、異常状態となると、異常状態判定回路３が異常ランプなどの報知手段を作動させるための異常信号を出力するように構成して実施することも可能である。

異常状態判定回路３が作動機器１への電力供給を停止させるための異常信号Ｐ３と異常ランプなどの報知手段を作動させるための異常信号とを出力する場合には、例えば、図５に示すように、異常状態となると、タイマリレー回路４がタイマリレー用接点５を開きかつタイマリレー用報知接点１６を閉じるように構成することが可能である。この場合には、タイマリレー回路４がタイマリレー用報知接点１６を閉じると、異常ランプなどの報知手段１７が作動して、コントローラ２の異常を報知する。
また、異常状態判定回路３が異常ランプなどの報知手段を作動させるための異常信号を出力する場合には、図示は省略するが、図５において、タイマリレー用接点５などを省略し、タイマリレー回路４がタイマリレー用報知接点１６を閉じるように構成することが可能である。

（２）上記実施形態では、異常状態判定回路３が、異常信号を出力している状態でコントローラ２への電力供給が一旦停止されたのち再開されたときに、コントローラ２からの第一信号Ｐ１を継続して入力する時間が第一設定時間ｔ１よりも短い、かつ、コントローラ２からの第二信号Ｐ２を継続して入力する時間が第二設定時間ｔ２よりも短いと、異常信号Ｐ３の出力を停止するが、どのような条件によって、異常状態判定回路３が異常信号Ｐ３の出力を停止するかは適宜変更が可能である。

（３）上記実施形態では、第一入力接点６が閉じられた状態が第一設定時間ｔ１以上となるとタイマリレー用接点５を開く動作、または、第二入力接点７が閉じられた状態が第二設定時間ｔ２以上となるとタイマリレー用接点５を開く動作を行う一つのタイマリレー回路４を設けているが、例えば、第一入力接点６が閉じられた状態が第一設定時間ｔ１以上となると第一接点を開く動作を行う第一タイマリレーと、第二入力接点７が閉じられた状態が第二設定時間ｔ２以上となると第二接点を開く動作を行う第二タイマリレーとの二つのタイマリレーを設けて実施することもできる。

（４）上記実施形態では、作動機器１を物品処理用の作動機器とし、コントローラ２が物品処理設備用のコントローラとしたが、どのような作動機器とするかおよびどのようなコントローラとするかは適宜変更が可能である。

コントローラ監視装置のブロック図 異常状態判定回路を示す図 コントローラおよび作動機器への電力供給回路を示す図 コントローラの出力状態を示す図 別実施形態における異常状態判定回路を示す図

符号の説明

１ 作動機器
２ コントローラ
３ 異常状態判定回路
４ タイマリレー
５ タイマリレーの接点
Ｐ１ 第一信号
Ｐ２ 第二信号
Ｐ３ 異常信号
Ｑ 作動用指令
Ｔ１ 第一出力時間
Ｔ２ 第二出力時間
ｔ１ 第一設定時間
ｔ２ 第二設定時間

Claims (5)

1. 作動機器に対して作動用指令を与えるコントローラが異常であるか否かを監視するコントローラ監視装置であって、
   前記コントローラが、第一信号を第一出力時間継続して出力したのち、前記第一信号とは異なる第二信号を第二出力時間継続して出力することを繰り返し行うように構成され、
   前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一出力時間よりも長い第一設定時間以上となる、または、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二出力時間よりも長い第二設定時間以上となる異常状態となると、異常信号を出力する異常状態判定回路が設けられているコントローラ監視装置。
2. 前記異常状態判定回路は、前記異常信号を出力している状態で前記コントローラへの電力供給が一旦停止されたのち再開されたときに、前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一設定時間よりも短い、かつ、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二設定時間よりも短いと、前記異常信号の出力を停止するように構成されている請求項１に記載のコントローラ監視装置。
3. 前記異常状態判定回路は、前記異常状態となると、前記作動機器への電力供給を停止するように構成されている請求項１または２に記載のコントローラ監視装置。
4. 前記異常状態判定回路は、タイマリレー回路とそのタイマリレー回路にて開閉される接点とを備えて構成され、
   前記タイマリレー回路が、前記コントローラからの前記第一信号を継続して入力する時間が前記第一設定時間以上となる、または、前記コントローラからの前記第二信号を継続して入力する時間が前記第二設定時間以上となると、前記接点を開くまたは閉じるように構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のコントローラ監視装置。
5. 前記作動機器は、物品処理用の作動機器であり、
   前記コントローラは、前記物品搬送用の作動機器に対して作動用指令を与える物品処理設備用のコントローラである請求項１〜４のいずれか一項に記載のコントローラ監視装置。

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