JP2009223399A - Security equipment and security condition setting support system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the optimal safety conditions according to a network system to be actually used. <P>SOLUTION: Safety equipment 22 is provided with: a communication time calculation part 25 for calculating the communication time of a received frame; a communication time table 26 for storing the communication time calculated by the communication time calculation part for each connection specifying equipment of the other party of communication; a transmission frequency decision part 27 for deciding how many frames have been transmitted from the previously received frame; a transmission frequency table 28 for storing the number of transmissions decided by the transmission frequency decision part for each connection; and a means for transmitting information on a communication time stored in a communication time table and information on the number of transmissions stored in the transmission frequency table. The safety condition setting support device obtains information based on the actual measurement value, and obtains safety conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、安全機器並びに安全条件設定支援システムに関するものである。   The present invention relates to a safety device and a safety condition setting support system.

FA(Factory Automation)におけるネットワークシステムは、生産設備内の入力機器及び出力機器の制御を司る1または複数のPLC(Programmable Logic Controller)と、そのPLCにより動作が制御される機器とが、制御系のネットワークに接続される。それらPLCと機器は、その制御系のネットワークを介してサイクリックに通信を行なうことで、INデータ及びOUTデータ(以下I/Oデータという)の送受を行ない、生産設備を制御する。   A network system in FA (Factory Automation) includes one or more PLCs (Programmable Logic Controllers) that control input devices and output devices in a production facility, and devices whose operations are controlled by the PLCs. Connected to the network. These PLCs and devices communicate with each other cyclically via the network of the control system, thereby sending and receiving IN data and OUT data (hereinafter referred to as I / O data) to control production facilities.

PLCは、制御プログラムに基づいて演算実行するCPUユニット、センサやスイッチなどの入力機器を接続してそれらのオン・オフ信号を入力信号として取り込む入力ユニット、アクチュエータやリレーなどの出力機器を接続してそれらに対して出力信号を送り出す出力ユニット、ネットワークに接続された他の装置とデータの送受を行なう通信ユニット、各ユニットに電源を供給する電源ユニット、などの複数のユニットを組み合わせることにより構成されている。また、各機能を1つの筐体内に実装した一体型のPLCもある。   The PLC connects a CPU unit that executes calculations based on a control program, an input device such as a sensor or a switch and inputs an on / off signal as an input signal, and an output device such as an actuator or a relay. It is composed by combining multiple units such as an output unit that sends output signals to them, a communication unit that sends and receives data to and from other devices connected to the network, and a power supply unit that supplies power to each unit. Yes. There is also an integrated PLC in which each function is mounted in one housing.

さらに最近ではPLCによる制御においても、フェイルセーフ(安全)システムが導入されつつある。つまり、PLCや各機器自体はもちろん、それらを接続するネットワークも安全機能を組み込まれたもので構成される。ここで安全機能とは、例えばCPUその他の各処理部等を二重化して、正しい出力をするようにしたり、ネットワーク異常(正常な通信ができない)の場合や、緊急停止スイッチが押下されたり、ライトカーテンなどのセンサが人(身体の一部)の進入を検出した場合等の、ネットワークシステムが危険状態になった場合に、フェイルセーフが働き、システムが安全側になって、動作が停止するものである。   Furthermore, recently, a fail-safe (safety) system is being introduced also in the control by PLC. That is, not only the PLC and each device itself, but also the network connecting them is configured with a built-in safety function. Here, the safety function refers to, for example, duplicating the CPU and other processing units so that correct output is performed, a network error (normal communication is not possible), an emergency stop switch being pressed, When the network system enters a dangerous state, such as when a sensor such as a curtain detects the intrusion of a person (part of the body), the fail-safe function is activated, the system becomes safe, and the operation stops. It is.

この種のセーフティ制御システムは、セーフティコントローラ、セーフティI/Oターミナルを含み、切削機械や切断機械やアーム付き製造機ロボット等とともに使用される。セーフティコントローラは、一般的なプログラマブルコントローラ(PLC)に類似するロジック演算機能、入出力制御機能に加えて、安全面の自己診断機能を内蔵させることにより、その制御において高度な安全性および信頼性を確保したものである。セーフティコントローラは、自己診断結果により異常を検出した場合には、自己の制御が危険につながらないように、強制的に安全な制御を行なうような機能(フェールセーフ機能)を備えている。セーフティI/Oターミナルにおいても、自己診断機能を有していて、自己診断結果により異常を検出した場合には自己の制御が危険につながらない制御をするといった、フェイルセーフ機能を備えている。それにより、セーフティ制御システムは、製造機ロボット等の動作が危険につながらないようにしている。   This type of safety control system includes a safety controller and a safety I / O terminal, and is used with a cutting machine, a cutting machine, a manufacturing machine robot with an arm, and the like. The safety controller incorporates a logic operation function and input / output control function similar to those of a general programmable controller (PLC), as well as a built-in safety self-diagnosis function, thereby providing a high level of safety and reliability in its control. Secured. The safety controller has a function (fail-safe function) for forcibly performing safe control so that the self-control does not lead to danger when an abnormality is detected from the self-diagnosis result. The safety I / O terminal also has a self-diagnosis function, and has a fail-safe function in which, when an abnormality is detected based on the self-diagnosis result, the self-control does not lead to danger. Thereby, the safety control system prevents the operation of the manufacturing machine robot or the like from leading to danger.

ここに言う安全は、より具体的には、規格化されている安全基準を含む意味である。安全規格には、例えばIEC61508やEN規格などがある。IEC61508(プログラム可能な電子システムの機能安全に関する国際電気標準委員会)では、時間あたりの危険故障確立を(失敗確立:Probability of Failure per Hour)を定義し、この確立によってSILのレベル(Safety Integrity Level)を4段階に分類している。また、EN規格では、機械のリスクの大きさを評価し、リスク低減策を講じるように義務づけされていて、EN954−1では5つの安全カテゴリにて規定されている。この明細書でいうセーフティコントローラ、セーフティI/Oターミナル、セーフティ制御システム等は、このような安全基準のいずれかに対応したものである。   More specifically, the term “safety” as used herein means that standardized safety standards are included. Safety standards include, for example, IEC61508 and EN standards. IEC 61508 (International Electrotechnical Commission on Functional Safety of Programmable Electronic Systems) defines the establishment of dangerous failures per hour (Probability of Failure per Hour), which establishes the SIL level (Safety Integrity Level). ) Is classified into 4 levels. Further, EN standards require that the risk of a machine be evaluated and that risk reduction measures be taken, and EN 954-1 defines the safety categories. The safety controller, safety I / O terminal, safety control system, and the like referred to in this specification correspond to any of these safety standards.

なお、セーフティ制御システムは「安全制御システム」と称されることもあり、セーフティコントローラは「安全コントローラ」や「安全制御装置」と称されることもある。セーフティI/Oターミナルは「セーフティスレーブ局」や「セーフティスレーブユニット」、単に「セーフティスレーブ」と称されることもあり、セーフティを「安全」と置き換えて称されることもある。   The safety control system may be referred to as a “safety control system”, and the safety controller may be referred to as a “safety controller” or a “safety control device”. The safety I / O terminal is sometimes referred to as a “safety slave station”, “safety slave unit”, or simply “safety slave”, and is sometimes referred to by replacing safety with “safety”.

セーフティコントローラとセーフティI/Oターミナルとをネットワークで結んでなるセーフティ制御システムが知られている。セーフティコントローラは、セーフティI/Oターミナルに対してネットワーク通信する通信マスタ機能を備えている。セーフティコントローラが複数のユニット筐体(例えば、電源ユニット、CPUユニット、IOユニット、通信ユニット等)を結合させてなるビルディングブロックタイプである場合には、通信マスタユニット自体にその通信マスタ機能が内蔵される場合もある。その通信マスタユニットは「セーフティマスタ局」、「セーフティマスタユニット」や「セーフティマスタ」と称されることもあり、セーフティを「安全」と置き換えて称されることもある。   There is known a safety control system in which a safety controller and a safety I / O terminal are connected via a network. The safety controller has a communication master function for performing network communication with the safety I / O terminal. When the safety controller is a building block type in which a plurality of unit housings (for example, a power supply unit, a CPU unit, an IO unit, a communication unit, etc.) are connected, the communication master unit itself has a built-in communication master function. There is also a case. The communication master unit may be referred to as “safety master station”, “safety master unit”, or “safety master”, and may be referred to by replacing safety with “safety”.

セーフティI/Oターミナルは、セーフティコントローラの通信マスタ機能との間でネットワーク通信機能、つまり、通信スレーブ機能を備えている。セーフティI/Oターミナルは接続端子を備えていて、その接続端子に、オン・オフ信号を出すスイッチ等の入力機器と、制御信号の出力先となる出力機器との少なくとも一方が接続されている。入力機器の例は、非常停止スイッチSW、ライトカーテン、ドアスイッチ、2ハンドスイッチなどである。出力機器の例は、セーフティリレーやコンタクタである。これらの入力機器または出力機器も安全規格に対応している。セーフティI/Oターミナルは、接続された安全用途機器から入力した信号に基づいて制御データを生成し、生成した制御データをセーフティコントローラへネットワーク通信する。   The safety I / O terminal has a network communication function, that is, a communication slave function, with the communication master function of the safety controller. The safety I / O terminal includes a connection terminal, and at least one of an input device such as a switch for outputting an on / off signal and an output device that is an output destination of the control signal is connected to the connection terminal. Examples of the input device are an emergency stop switch SW, a light curtain, a door switch, and a two-hand switch. Examples of output devices are safety relays and contactors. These input devices or output devices also comply with safety standards. The safety I / O terminal generates control data based on a signal input from the connected safety application device, and performs network communication of the generated control data to the safety controller.

セーフティコントローラがビルディングブロックタイプのものであれば、各ユニットは、共通内部バスに接続され、セーフティコントローラ全体の制御を司るCPUユニットとの間でバス通信をし、データをやり取りする。連結されたI/Oユニットも接続端子を備えていて、その接続端子に、安全用途の入力機器または安全用途の出力機器が接続されている。そして、セーフティコントローラは、通信マスタユニットを介してセーフティI/Oターミナルからネットワーク通信により入力した入力機器の入力信号、または連結されたI/Oユニットに接続された入力機器の入力信号を入力し、予め記憶されたロジックプログラムによってその入力信号のオン・オフを論理演算する。その演算結果に基づく出力信号を、通信マスタユニットを介してネットワーク通信によりセーフティI/Oターミナルへ出力するか、または連結されたI/Oユニットへ出力をする。I/Oユニット及びセーフティI/Oターミナルは、その出力信号を出力機器へ出力する。この一連の動作を繰り返し実行することにより、セーフティコントローラにより製造機ロボットを含むシステム全体が制御される。   If the safety controller is a building block type, each unit is connected to a common internal bus, and performs bus communication with the CPU unit that controls the entire safety controller to exchange data. The connected I / O unit also includes a connection terminal, and an input device for safety use or an output device for safety use is connected to the connection terminal. And the safety controller inputs the input signal of the input device input by the network communication from the safety I / O terminal via the communication master unit or the input signal of the input device connected to the connected I / O unit, The on / off of the input signal is logically calculated by a logic program stored in advance. An output signal based on the calculation result is output to the safety I / O terminal by network communication via the communication master unit or output to the connected I / O unit. The I / O unit and the safety I / O terminal output the output signal to an output device. By repeating this series of operations, the entire system including the manufacturing machine robot is controlled by the safety controller.

なお、セーフティコントローラとセーフティI/Oターミナルとの間の通信サイクルは、セーフティコントローラの繰り返し実行のサイクルと同期していてもよいし、非同期でもよい。また、セーフティコントローラあるいはCPUユニットにおけるロジック演算処理の対象となるロジックプログラムは、プログラマーにより予め作成される。作成する際のプログラミング記述については、例えば、ラダー表記、ニーモニック表記、ファンクションブロック表記であってもよい。プログラミング言語でいうと、インタプリタ型言語、スクリプト言語、アセンブリ言語、高級言語、Java言語と呼ばれるものであってもよい。このようなプログラミング言語で書かれたソースコードを、アセンブルやコンパイルなどの処理を行ってCPUに実行させる。   Note that the communication cycle between the safety controller and the safety I / O terminal may be synchronized with the cycle of repeated execution of the safety controller or may be asynchronous. A logic program to be subjected to logic operation processing in the safety controller or CPU unit is created in advance by a programmer. The programming description at the time of creation may be, for example, ladder notation, mnemonic notation, or function block notation. In terms of programming language, it may be an interpreted language, a script language, an assembly language, a high-level language, or a Java language. Source code written in such a programming language is subjected to processing such as assembling and compiling to be executed by the CPU.

また、セーフティI/Oターミナルに接続された出力機器であるところのセーフティリレーやコンタクタは、製造機ロボットや加工機械、切断機械等につながれていて、リレーやコンタクタの接点がオン中は製造機ロボット等が動作し、接点がオフ中は製造機ロボット等が停止するようになっている。よって、セーフティコントローラは、出力機器をオン・オフ制御することで、最終的な制御対象の操作ロボット等の動作停止に関する制御をする。具体的な例をいうと、セーフティコントローラは、非常停止スイッチSWが正常に操作されたことをセーフティI/Oターミナルから通信にて入力すると、制御対象が危険な動作をしないように出力機器(リレーやコンタクタ)をオフするか、安全側の状態に強制制御し、直ちに必要な安全処置を採る。セーフティコントローラは、非常停止スイッチSWまたは他の入力機器が異常有りの診断結果を入力すると、非常停止スイッチSWの操作有無または入力機器のオン・オフ状態にかかわらずに、制御対象が危険な動作をしないようにその動作を停止するよう出力機器をオフするか、安全側の状態に強制制御し、直ちに必要な安全処置を採る。   Safety relays and contactors, which are output devices connected to the safety I / O terminal, are connected to manufacturing machine robots, processing machines, cutting machines, etc., while the contact points of the relays and contactors are on, the manufacturing machine robot Etc. operate and the manufacturing machine robot stops while the contacts are off. Therefore, the safety controller controls the operation of the operation robot or the like to be finally controlled by performing on / off control of the output device. As a specific example, when the safety controller inputs that the emergency stop switch SW has been normally operated by communication from the safety I / O terminal, the safety controller prevents the control target from performing dangerous operations. Or forcibly control to a safe state and immediately take the necessary safety measures. When a safety controller inputs a diagnosis result indicating that the emergency stop switch SW or other input device has an abnormality, the control target performs a dangerous operation regardless of whether the emergency stop switch SW is operated or whether the input device is on or off. The output device is turned off so as not to stop the operation, or it is forcibly controlled to a safe state, and the necessary safety measures are immediately taken.

この種のセーフティ制御システムを構築する場合、フェイルセーフを実行するために、関連する出力機器により動作が制御される機械設備と、入力機器の設置位置関係(安全距離)も重要な要素となる。すなわち、出力機器で制御されるロボットなどの機械設備の動作範囲が危険区域とすると、その危険区域の手前に、人の進入を検知するセンサ等の入力機器を設置する。このとき、危険区域に人が進入するためには、このセンサ等の入力機器の検出エリアを通過しなければならず、それ以外の箇所は、例えば壁などが設置されて進入できないようになっているものとする。   When constructing this type of safety control system, in order to execute fail-safe, the mechanical equipment whose operation is controlled by the related output device and the installation position relationship (safety distance) of the input device are also important factors. That is, if the operating range of a mechanical facility such as a robot controlled by an output device is a dangerous area, an input device such as a sensor for detecting a person's entry is installed in front of the dangerous area. At this time, in order for a person to enter the danger area, it must pass through the detection area of the input device such as this sensor, and other places cannot be entered because, for example, walls are installed. It shall be.

すると、人が危険区域に到達する前には、必ず入力機器であるセンサの検出エリアを通過することになる。そこで、フェイルセーフ対応のシステムでは、人の通過を検出したセンサから出力される検出信号が、ネットワークを介して最終的に出力機器に伝達され、出力機器は危険区域内で動作している機械設備の動作を停止する。このとき、センサが人の通過を検出してから、実際に設備機械の動作が停止されるまでには、一定の遅延が生じる。この遅延は、少なくとも入力機器や出力機器の内部処理時間や、各種通知がネットワーク上を伝送される際にかかる通信時間を併せた合計時間分が必要である。   Then, before a person reaches the danger area, the person always passes the detection area of the sensor that is an input device. Therefore, in a fail-safe system, a detection signal output from a sensor that detects the passage of a person is finally transmitted to an output device via a network, and the output device is a mechanical facility operating in a hazardous area. Stop the operation. At this time, a certain delay occurs from when the sensor detects the passage of a person until the operation of the equipment machine is actually stopped. This delay requires at least the total time including the internal processing time of the input device and the output device and the communication time required when various notifications are transmitted over the network.

そして、この遅延時間が経過している際も、人或いは身体の一部は危険区域に近づいていく。よって、人或いは身体の一部がセンサの検出領域を通過してから危険区域に到達するまでにかかる時間(歩行速度×歩行距離や、身体の一部(手、腕,半身等)の移動速度×移動距離)よりも、前記合計時間の方が短いと、人或いは身体の一部が危険区域に到達する前に機械設備を停止することができる。従って、システムを設計する場合には、上記を考慮し、入力機器や出力機器の内部処理時間を短くするように設定したり、歩行距離(入力機器の検知位置から危険区域までの距離)を長くしたりし、異常時に確実にシステム(機械設備)を停止することができるようにする。   Even when the delay time elapses, the person or part of the body approaches the danger area. Therefore, the time it takes for a person or part of the body to reach the danger zone after passing through the detection area of the sensor (walking speed x walking distance, moving speed of part of the body (hand, arm, half body, etc.) If the total time is shorter than (travel distance), the mechanical equipment can be stopped before a person or part of the body reaches the danger zone. Therefore, when designing the system, considering the above, set the internal processing time of the input device and output device to be short, or increase the walking distance (distance from the detection position of the input device to the dangerous area). To ensure that the system (mechanical equipment) can be stopped when an abnormality occurs.

フェイルセーフを実現するために必要な入力機器の検知位置から危険区までの距離を最小安全距離Sとすると、この最小安全距離Sは、歩行速度(移動速度)K(例えば、1m/sec)とシステム停止に係る停止動作時間T(上記の合計時間)とすると、S=K×T或いはS=K×T+C C:安全係数(追加距離)
により求めることができる。
Assuming that the distance from the detection position of the input device necessary for realizing fail-safe to the danger zone is the minimum safety distance S, the minimum safety distance S is a walking speed (movement speed) K (for example, 1 m / sec). S = K × T or S = K × T + C C: Safety factor (additional distance) when the stop operation time T related to the system stop is the above total time
It can ask for.

実際の安全システムをネットワークを用いて構築する場合、上述したように通信による遅れ時間や、各入出力機器の処理時間を、機械設備の設置における安全距離に反映させる必要がある。実際のシステムに使用される各機器の仕様等を理解していなくても、安全ネットワーク(セーフティ制御システム)を構築するためのパラメータを設定できる安全条件設定支援装置として、従来、特許文献1に開示された技術がある。この特許文献1に開示された技術は、たとえば、ネットワークに接続される安全入力機器,安全出力機器を含む安全機器の内部処理時間に関する情報を部品データベースに格納しておき、安全機器同士の送信間隔と安全距離のどちらか一方を入力すると、安全機器の接続関係と安全機器の内部処理時間から、未入力のほうの推奨値を求める機能を備える。
特開2003−263202号公報
When an actual safety system is constructed using a network, it is necessary to reflect the delay time due to communication and the processing time of each input / output device in the safety distance in the installation of the mechanical equipment as described above. As a safety condition setting support device that can set parameters for constructing a safety network (safety control system) without understanding the specifications of each device used in an actual system, it is conventionally disclosed in Patent Document 1 Technology has been developed. The technique disclosed in Patent Document 1 stores, for example, information on internal processing times of safety devices including safety input devices and safety output devices connected to a network in a parts database, and transmission intervals between safety devices. When either the safety distance or the safety distance is input, a function for obtaining a recommended value for the uninputted from the connection relationship of the safety device and the internal processing time of the safety device is provided.
JP 2003-263202 A

上述の特許文献1に開示された安全条件設定支援装置は、システムで使用される各機器の仕様を理解していなくても、安全ネットワークシステムを構築するためのパラメータ(安全距離、各機器の送信間隔など)を設定できる。この安全条件設定支援装置は、実際に生産設備に実機を配置する前のシステム設計で使用するものであり、その過程のなかで、各機器の送信性能に依存した送信間隔と、システムのレイアウトに依存した安全距離、それぞれ、一方を決めて他方を求める、ということを繰り返し求めながら、システムとして最適な値を決めることになる。その後、ユーザは、実際に機器を設置し、決めた設定値にしたがって、各機器の設定を行なう。   The safety condition setting support device disclosed in Patent Document 1 described above includes parameters (safety distance, transmission of each device) for constructing a safety network system, even if the specification of each device used in the system is not understood. Interval). This safety condition setting support device is used in the system design before actually allocating the actual machine to the production facility. During the process, the transmission interval depending on the transmission performance of each device and the layout of the system are used. The optimum value for the system is determined by repeatedly determining that the safety distances depend on each other and determining the other. Thereafter, the user actually installs the device and sets each device according to the determined setting value.

しかし、機器の設置を始めたあとで、一部レイアウトを変更したり、あるいは、同様の機能を持つ別の型式の機器へ変更したり、機器のメーカを変更したりするなどの各種の変更が発生する場合がある。また、システムを稼動させたあとで、システムの拡張のために、レイアウトを変更したり、機器を追加したりする等の変更が発生する場合もある。このように変更が生じた場合、システム設計での作業と同じように、各機器の送信間隔と安全距離をもう一度求め直す必要がある。しかし、機器の性能やレイアウト上の制約から要求を満足できない場合は、システム設計を最初からやり直さなければならず、コストや期間が増大してしまう。   However, after starting the installation of the device, various changes such as changing the layout, changing to another type of device with similar functions, changing the manufacturer of the device, etc. May occur. In addition, after the system is operated, a change such as a layout change or addition of a device may occur to expand the system. When such a change occurs, it is necessary to re-determine the transmission interval and safety distance of each device, as in the system design work. However, if the requirements cannot be satisfied due to device performance and layout constraints, the system design must be restarted from the beginning, increasing costs and duration.

一方、安全条件を求めるための算出方法は安全条件設定支援装置が内部に持つが、さまざまなネットワーク構成とユーザ使用環境に対応するために、そこで使用するパラメータはある程度の余裕をもった固定値が利用されている。また、ユーザがパラメータを変更できるようにしたとしても、そのパラメータの技術的な役割を理解しなければその妥当性を判断することができない。このため、ユーザは固定されたパラメータによって算出された推奨値しか使用できず、システム設計でのユーザの自由度が制限されてしまう。   On the other hand, the safety condition setting support device has a calculation method for obtaining the safety condition. However, in order to cope with various network configurations and user usage environments, the parameters used there are fixed values with a certain margin. It's being used. Even if the user can change the parameter, the validity cannot be determined unless the technical role of the parameter is understood. For this reason, the user can use only the recommended value calculated by the fixed parameter, and the user's degree of freedom in system design is limited.

この発明は、実際に使用するネットワークシステムに合わせた最適な安全条件を求めることができる安全機器並びに安全条件設定支援システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the safety device which can obtain | require the optimal safety condition according to the network system actually used, and a safety condition setting assistance system.

たとえば、安全ネットワークの通信プロトコルであるCIP Safetyでは、通信による遅れ(ネットワーク遅延時間)は、
最大ネットワーク遅延時間=送信間隔*送信回数+2*通信時間
で求めることになっている。そして、送信回数が2回で、通信時間は送信間隔を使用することが推奨されている。そのため、従来の支援システムでは、その推奨値(固定値)に基づいて安全条件の各パラメータを求めたり、その求めたパラメータに基づいて実際の安全ネットワークシステムを評価したりしている。しかし、使用環境によっては、送信数は1回でもかまわない場合もあれば、もっと大きくしなければならない場合もある。また、通信時間は送信間隔より短い場合が多い。そこで、安全機器が実際の通信の中で、送信回数や通信時間をモニタリングし、これらの実測値(履歴情報)を内部に記憶する。これにより、実際の安全条件を求める場合、その記憶した実測値を用いて行なうことで、その処理対象の安全ネットワークシステムの状況に即した値を求めることができる。そして、具体的には、以下のように構成した。
For example, in CIP Safety, which is a communication protocol for safety networks, communication delay (network delay time) is
Maximum network delay time = transmission interval * number of transmissions + 2 * communication time. Then, it is recommended that the number of transmissions is two and that the communication time is a transmission interval. Therefore, in the conventional support system, each parameter of the safety condition is obtained based on the recommended value (fixed value), or the actual safety network system is evaluated based on the obtained parameter. However, depending on the usage environment, the number of transmissions may be one, or it may need to be increased. Also, the communication time is often shorter than the transmission interval. Therefore, the safety device monitors the number of transmissions and the communication time during actual communication, and stores these measured values (history information) inside. Thereby, when calculating | requiring an actual safety condition, the value according to the condition of the safety network system of the process target can be calculated | required by performing using the memorize | stored actual value. And specifically, it comprised as follows.

(1)安全入力機器が危険状態を検出した場合に、その安全入力機器から出力される検出信号に基づいて安全出力機器が制御対象装置を停止する安全ネットワークシステムに用いられる安全機器であって、前記停止する処理を一定時間内に実行するための安全条件の算出において使用する、ネットワークパラメータを測定する測定部と、前記測定部で求めた測定値を通信相手の機器を特定するコネクションごとに記憶する記憶部と、を備えて構成した。   (1) When a safety input device detects a dangerous state, the safety output device is a safety device used in a safety network system that stops a control target device based on a detection signal output from the safety input device, A measurement unit for measuring network parameters used in calculating safety conditions for executing the stopping process within a certain time, and a measurement value obtained by the measurement unit for each connection for specifying a communication partner device And a storage unit.

(2)(1)の発明を前提とし、安全機器は、一定の送信間隔で送信されるフレームを受信するものであって、測定部は、受信したフレームの通信時間の算出と、通信相手の機器からの送信回数を測定するように構成するとよい。   (2) On the premise of the invention of (1), the safety device receives frames transmitted at a fixed transmission interval, and the measurement unit calculates the communication time of the received frame and It is good to comprise so that the frequency | count of transmission from an apparatus may be measured.

(3)安全動作を保証できない場合に、フェイルセーフが働いて制御対象装置が安全側になって動作停止する安全システムに用いられ、一定の送信間隔で送信されるフレームを受信する安全機器であって、受信したフレームの通信時間を算出する通信時間算出部と、その通信時間算出部で求めた通信時間を、通信相手の機器を特定するコネクションごとに記憶する通信時間履歴情報記憶部と、受信したフレームが、前回受信したフレームから何回目の送信フレームであるかを判定する送信回数判定手段と、その送信回数判定手段で判定した送信回数の発生数を、コネクションごとに記憶する送信回数履歴情報記憶部と、受信した読み出し要求に伴い、通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報を送信する手段と、を備えて構成した。上記のフレームは、例えばI/Oデータを送信するフレームである。   (3) It is a safety device that receives frames transmitted at a fixed transmission interval and is used in a safety system in which fail safe works and the controlled device becomes safe and stops operating when safe operation cannot be guaranteed. A communication time calculation unit that calculates the communication time of the received frame, a communication time history information storage unit that stores the communication time obtained by the communication time calculation unit for each connection that identifies a communication partner device, Transmission number determination means for determining the number of transmission frames from the previously received frame, and transmission number history information for storing the number of transmission occurrences determined by the transmission number determination means for each connection Information related to the communication time stored in the communication time history information storage unit according to the received read request, and the transmission count history information storage unit It means for transmitting information about the number of occurrences of paid has been transmitted number, and configured with a. The above frame is a frame for transmitting I / O data, for example.

(4)送信回数判定手段は、前回受信したフレームに付加されたタイムスタンプと、今回受信したフレームに付加されたタイムスタンプから、両フレームが送信された時間差を求め、その時間差と設定されたフレームの送信間隔とに基づき、送信回数を判定する機能を備えると良い。   (4) The transmission number determination means obtains a time difference between the transmission time of the frames from the time stamp added to the previously received frame and the time stamp added to the currently received frame, and sets the time difference and the set frame. It is preferable to have a function of determining the number of transmissions based on the transmission interval.

(5)通信時間判定手段は、受信したフレームに付加されたタイムスタンプにより特定される当該フレームの送信時刻と、そのフレームを受信した受信時刻の差を求め、その今回受信したフレームの通信時間を算出するものとすることができる。   (5) The communication time determining means obtains a difference between the transmission time of the frame specified by the time stamp added to the received frame and the reception time of receiving the frame, and determines the communication time of the frame received this time It can be calculated.

(6)ネットワークを介して受信したクリア要求に従い、通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報をクリアする機能を備えるとよい。   (6) A function for clearing information on the communication time stored in the communication time history information storage unit and information on the number of occurrences of transmission stored in the transmission number history information storage unit in accordance with a clear request received via the network It is good to have.

(7)上記のいずれかに記載の安全機器と、安全条件設定支援装置と、を備える。安全条件設定支援装置は、緊急停止スイッチの押下操作または人の進入検出により安全システムの危険状態を示す信号を出力する機器を接続し、その機器から危険状態を示す信号が入力された場合に検出信号を出力する安全入力機器と、制御対象装置を接続し、安全入力機器の検出信号の出力があったことに基づいて制御対象装置を停止する安全出力機器と、を含む安全システムの安全条件を求めるものである。また、安全入力機器は(3)から(6)のいずれかに記載の安全機器であり、安全条件は、安全入力機器から検出信号が出力されてから、制御対象装置が停止されるまでの間に、人或いは身体の一部が制御対象装置の危険区域内に進入しないようにするための安全距離及びまたは前記安全機器の送信間隔の条件である。そして、安全条件設定支援装置は、読み出し要求を発行して通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報とを取得する取得手段と、その取得手段で取得した情報から、通信時間と送信回数の適正値を決定する適正値決定手段と、安全システムを構成する安全機器の内部処理時間の情報を記憶するデータベースと、送信間隔と希望する安全距離の少なくとも一方の条件を取得し、その取得した条件と、適正値決定手段で求めた適正値と、データベースに記憶された内部処理時間と、に基づいて、安全条件を求める手段と、を備える。適正値は、最適なものを1つ求めるものでも良いし、可能性のあるものを複数求めても良い。複数求めた場合には、それぞれの適正値に基づいて安全条件を求める。   (7) The safety device according to any one of the above and a safety condition setting support device. The safety condition setting support device detects when a signal indicating a dangerous state is input from a connected device that outputs a signal indicating the dangerous state of the safety system by pressing an emergency stop switch or detecting the entry of a person. A safety input device that outputs a signal, and a safety output device that connects the control target device and stops the control target device based on the output of the detection signal of the safety input device. It is what you want. The safety input device is the safety device according to any one of (3) to (6), and the safety condition is a period from when the detection signal is output from the safety input device to when the control target device is stopped. In addition, it is a condition of a safety distance and / or a transmission interval of the safety device for preventing a person or a part of the body from entering the dangerous area of the control target device. Then, the safety condition setting support device issues a read request and stores information on the communication time stored in the communication time history information storage unit and information on the number of occurrences of transmission stored in the transmission number history information storage unit. An acquisition means for acquiring, an appropriate value determination means for determining an appropriate value of the communication time and the number of transmissions from the information acquired by the acquisition means, and a database for storing information on the internal processing time of the safety device constituting the safety system; , Acquiring at least one condition of the transmission interval and the desired safety distance, and based on the acquired condition, the appropriate value obtained by the appropriate value determining means, and the internal processing time stored in the database, And means for obtaining. As the appropriate value, one optimum value may be obtained, or a plurality of possible values may be obtained. When a plurality of values are obtained, the safety condition is obtained based on each appropriate value.

(8)安全条件設定支援装置は、求めた安全条件が、あらかじめ内部で固定的に持つパラメータから求めた推奨安全条件より劣る場合の改善方法を記憶する改善方法記憶部と、求めた安全条件と推奨安全条件とを比較する比較手段と、その比較手段による比較結果が、安全条件が劣る場合に、改善方法記憶部から対応する改善方法を抽出し、その比較結果とともに対応する改善方法を表示する手段と、を備えることができる。   (8) The safety condition setting support device includes an improvement method storage unit that stores an improvement method in a case where the obtained safety condition is inferior to the recommended safety condition obtained from parameters that are fixed in advance, and the obtained safety condition. When the comparison means by which the recommended safety conditions are compared and the comparison result by the comparison means is inferior in the safety conditions, the corresponding improvement method is extracted from the improvement method storage unit and the corresponding improvement method is displayed together with the comparison result. Means.

この発明によれば、実際使用する安全システム(ネットワークシステム)に合わせた最適な安全条件を求めることができる。よって、例えば、機器の交換や設置レイアウトの変更等のシステムの変更が発生する場合でも、その生産設備にあった安全条件を簡単に求めることができ、安全条件を満たす変更が可能か否かを短時間で求めることができる。また、安全を求めるための実測値であるが、それまで各安全機器に蓄積された履歴データをそのまま用いると、すぐに安全条件を求めることができるので好ましい。また、(6)の安全機器のように、履歴情報をクリアする機能を備えていると、クリアしてから履歴情報の蓄積を行なうことで、直近の状況にあった通信時間と送信間隔に基づいてより適切な安全条件を求めることができる。なお、クリアしてからの通信時間と送信間隔の収集期間としては、例えば、1日程度とすることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an optimum safety condition in accordance with a safety system (network system) that is actually used. Therefore, for example, even when a system change such as replacement of equipment or a change in installation layout occurs, it is possible to easily obtain the safety conditions suitable for the production facility, and whether or not the safety conditions can be changed. It can be obtained in a short time. Moreover, although it is an actual measurement value for obtaining safety, it is preferable to use history data stored in each safety device as it is so that safety conditions can be obtained immediately. In addition, when a function for clearing history information is provided as in the safety device of (6), the history information is accumulated after clearing, so that it is based on the communication time and transmission interval in the latest situation. More appropriate safety conditions. Note that the collection period of the communication time and transmission interval after clearing can be, for example, about one day.

本発明は、実際使用するネットワークシステムに合わせた最適な安全条件を求めることができるため、システムの変更に対して柔軟に対応することが可能となる。   According to the present invention, since it is possible to obtain an optimum safety condition according to a network system actually used, it is possible to flexibly cope with a change in the system.

図1は、本発明の好適な一実施の形態を示している。図1に示すように、ネットワーク5には、安全入力機器6,安全出力機器7並びに安全PLC8などの各種の安全ネットワーク対応の各装置が接続され、所定の装置間でデータの送受を行なう安全ネットワークシステムが構成される。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the network 5 is connected to various safety network compatible devices such as the safety input device 6, the safety output device 7 and the safety PLC 8, and transmits and receives data between predetermined devices. The system is configured.

係る安全ネットワークシステムを実際に稼働可能な状態に構築するためには、各種のプログラムやパラメータをダウンロードする必要がある。また、安全PLC8と、安全スレーブ(安全入力機器6,安全出力機器7)との間でデータの通信を行なうためには、安全スレーブのI/Oを安全PLC8のメモリに割り付ける必要がある。セーフティI/Oターミナル間での通信を行なう場合も同様である。そして、ツール装置10を用いて、係るプログラムを作成するとともに、そのツール装置10をネットワーク5に接続し、所定の装置にダウンロードしたり、メモリの割り付けをしたりするようになっている。   In order to construct such a safety network system in an actually operable state, it is necessary to download various programs and parameters. In addition, in order to perform data communication between the safety PLC 8 and the safety slave (safety input device 6, safety output device 7), it is necessary to allocate the I / O of the safety slave to the memory of the safety PLC 8. The same applies to communication between safety I / O terminals. Then, the tool device 10 is used to create such a program, and the tool device 10 is connected to the network 5 and downloaded to a predetermined device, or a memory is allocated.

まず、本発明の処理対象で最終的に構築する安全ネットワークシステムについて簡単に説明すると、例えば、安全入力機器6で検出したセンシング情報は、ネットワーク5を介して所定の安全PLC8に送信される。この安全PLC8は、取得したセンシング情報を解析し、そのセンシング結果に基づいて動作すべき安全出力機器7に対して制御命令を送る。そして、異常事態発生の場合には、安全出力機器7を安全側に動作させるようになっている。また、安全入力機器6から安全出力機器7に直接命令を送る場合もある。   First, the safety network system finally constructed by the processing object of the present invention will be briefly described. For example, sensing information detected by the safety input device 6 is transmitted to a predetermined safety PLC 8 via the network 5. The safety PLC 8 analyzes the acquired sensing information and sends a control command to the safety output device 7 to be operated based on the sensing result. When an abnormal situation occurs, the safety output device 7 is operated to the safe side. In some cases, a command may be sent directly from the safety input device 6 to the safety output device 7.

この時、係るネットワークシステムを構築するには、単に各機器を物理的にネットワークに接続するのみならず、各機器の各I/Oモジュール番号を安全PLC8のメモリ(番地)に割り付けたり、安全PLC8でどのような演算処理をするかのプログラムを組む等のプログラミング処理を行なったりする必要がある。さらに、安全ネットワークシステムを構築するためには、上述した通信を行なうことに加えて、安全機能を実現するための各種の設定を行なう必要がある。さらに、本発明との関係で言うと、緊急停止スイッチが押下されたり、ライトカーテンなどのセンサが人(身体の一部)の進入を検出した場合等のネットワークシステムが安全動作を維持できなくなった場合に、フェイルセーフが働き、システムが安全側になって、動作が停止するが、係る動作停止を一定時間以内(人(身体の一部)が危険地帯に到達する前)に行なうために必要な各装置における内部処理時間や、安全距離の算出、設定を行なう必要がある。これらの処理をツール装置10で行なう。ここで、安全距離とは、安全入力機器から制御対象装置までの距離、つまり、安全入力機器の検知位置から危険区域までの距離を言う。   At this time, in order to construct such a network system, not only each device is physically connected to the network, but also each I / O module number of each device is assigned to the memory (address) of the safety PLC 8 or the safety PLC 8 Therefore, it is necessary to perform programming processing such as creating a program for what kind of arithmetic processing is performed. Furthermore, in order to construct a safety network system, in addition to performing the above-described communication, it is necessary to make various settings for realizing a safety function. Furthermore, in relation to the present invention, the network system can no longer maintain a safe operation such as when an emergency stop switch is pressed or a sensor such as a light curtain detects the entry of a person (part of the body). In some cases, fail safe works, the system becomes safe, and the operation stops, but it is necessary to stop the operation within a certain time (before the person (part of the body) reaches the danger zone) It is necessary to calculate and set the internal processing time and safety distance in each device. These processes are performed by the tool device 10. Here, the safety distance refers to the distance from the safety input device to the control target device, that is, the distance from the detection position of the safety input device to the dangerous area.

ツール装置10は、モニタ等の表示部11と、キーボードやマウスその他のポインティングデバイス等の入力部12と、入力部12から与えられる情報に基づいて所定の信号処理をする処理部13と、ネットワーク5に接続する通信インタフェース部14と、を備えている。さらに、この処理部13は、入力部12を介して与えられた情報にしたがって処理した結果等を表示部11に表示する機能ももっている。   The tool device 10 includes a display unit 11 such as a monitor, an input unit 12 such as a keyboard, a mouse, and other pointing devices, a processing unit 13 that performs predetermined signal processing based on information provided from the input unit 12, and a network 5 And a communication interface unit 14 connected to the network. Further, the processing unit 13 has a function of displaying a result of processing according to information given via the input unit 12 on the display unit 11.

図2に示すように、処理部13は、表示部11と接続し、データの送受を制御する表示部インタフェース13aと、入力部12と接続し、データの送受を制御する入力部インタフェース13bと、実際に演算処理を実行するMPU13cと、MPU13cの演算実行時にワークメモリとして使用されるメモリ13eと、MPU13cが安全距離等のパラメータを求める際に使用する安全機器等についての情報を格納する部品データベース13dと、を備えている。   As shown in FIG. 2, the processing unit 13 is connected to the display unit 11, a display unit interface 13 a that controls transmission / reception of data, and an input unit interface 13 b that is connected to the input unit 12 and controls transmission / reception of data, A component database 13d that stores information about an MPU 13c that actually executes arithmetic processing, a memory 13e that is used as a work memory when the MPU 13c executes arithmetic operations, and a safety device that is used when the MPU 13c obtains parameters such as a safety distance. And.

部品データベース13dは、各機器等のネットワークに直接または間接的に接続可能な部品についての情報、具体的には、各機器の内部処理時間に関する情報が各機器と関連付けて格納される。もちろんこれ以外の情報も関連付けて登録される。   In the component database 13d, information on components that can be directly or indirectly connected to a network such as each device, specifically, information on the internal processing time of each device is stored in association with each device. Of course, other information is also associated and registered.

また、特開2003−263202号公報(特許文献1)に示されるように、安全ネットワークシステムを構築する各安全機器等は、データの送信相手とコネクションが張られており、各コネクションごとに、コネクションNo.,データの送信方向,データサイズ,通信方法,送信間隔等のコネクション情報がそれぞれ設定されるので、係るコネクション情報を所定の記憶手段(メモリ13e等)に記憶保持される。   Also, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-263202 (Patent Document 1), each safety device or the like that constructs a safety network system has a connection with a data transmission partner, and a connection is made for each connection. No. Since the connection information such as the data transmission direction, data size, communication method, and transmission interval is set, the connection information is stored and held in a predetermined storage means (memory 13e or the like).

図3は、安全PLC8の内部構造を示している。この安全PLC8は、ビルディングブロックタイプであり、図では、CPUユニット20と通信ユニット21の2つのユニットを示しているが、その他にも、電源ユニットや、I/Oユニット等の各種のユニットが連結される。各ユニットは、内部バス8aにより連係され、その内部バス8aを介してI/Oデータやメッセージの送受等が行なわれる。安全PLC8の場合、この内部バス8aも二重化されたりする。   FIG. 3 shows the internal structure of the safety PLC 8. This safety PLC 8 is a building block type, and in the figure, two units of a CPU unit 20 and a communication unit 21 are shown. In addition, various units such as a power supply unit and an I / O unit are connected. Is done. Each unit is linked by an internal bus 8a, and I / O data and messages are transmitted and received through the internal bus 8a. In the case of the safety PLC 8, the internal bus 8a is also duplicated.

CPUユニット20は、MPU20aと、RAM20bと、不揮発性メモリ20cと、表示部20eと、設定部20fと、バス制御部20hと、を備える。MPU20aは、ユーザプログラムをサイクリックに演算実行し、安全ネットワークシステムを構成する各機器の制御等を司る。RAM20bは、MPU20aが演算実行する際のワークメモリや、I/Oデータを格納するIOメモリとして機能する。さらに、RAM20bには、後述する実際の送信回数を保管するための送信回数テーブルや、実際の通信時間を保管する通信時間テーブルが格納される。不揮発性メモリ20cは、各種の設定データや、ユーザプログラム等が格納される。表示部20eは、たとえばLEDなどの動作状態(通信状態)や異常/正常を示す表示ランプ(警報ランプ)や、液晶パネルやELパネルを用いたメッセージ表示機能を備えたものなどがある。設定部20fは、アドレスを設定するスイッチなどである。バス制御部20hは、内部バス8a用のインタフェース(物理層)であり、MPU20aは、バス制御部20h経由で所定のユニットとの間でデータの送受を行なう。   The CPU unit 20 includes an MPU 20a, a RAM 20b, a nonvolatile memory 20c, a display unit 20e, a setting unit 20f, and a bus control unit 20h. The MPU 20a cyclically executes and executes a user program, and controls the devices constituting the safety network system. The RAM 20b functions as a work memory when the MPU 20a executes an operation and an IO memory that stores I / O data. Further, the RAM 20b stores a transmission count table for storing the actual transmission count, which will be described later, and a communication time table for storing the actual communication time. The nonvolatile memory 20c stores various setting data, user programs, and the like. The display unit 20e includes, for example, an operation state (communication state) such as an LED, a display lamp (alarm lamp) indicating abnormality / normality, and a display unit having a message display function using a liquid crystal panel or an EL panel. The setting unit 20f is a switch for setting an address. The bus control unit 20h is an interface (physical layer) for the internal bus 8a, and the MPU 20a transmits and receives data to and from a predetermined unit via the bus control unit 20h.

通信ユニット21は、MPU21aと、RAM21bと、不揮発性メモリ21cと、表示部21dと、設定部21eと、通信物理層21fと、バス制御部21gと、を備える。MPU21aは、CPUユニット20との通信処理や、外部の機器との通信処理を実行する。この通信処理は、予め決まったI/Oデータの送受信処理(転送処理を含む)や、受信した自己宛のメッセージに対する処理並びにそのレスポンスの返信処理等もある。   The communication unit 21 includes an MPU 21a, a RAM 21b, a nonvolatile memory 21c, a display unit 21d, a setting unit 21e, a communication physical layer 21f, and a bus control unit 21g. The MPU 21a executes communication processing with the CPU unit 20 and communication processing with an external device. This communication process includes a predetermined I / O data transmission / reception process (including a transfer process), a process for a received message addressed to itself, and a response return process.

RAM21bは、MPU21aが処理を実行する際に使用するワークメモリとして機能する。本実施形態では、実測値を保管するテーブルをCPUユニット20側に持たせたが、通信ユニットのRAM21b等に格納しても良い。不揮発性メモリ21cは、各種の設定データ等が格納される。表示部21dは、たとえばLEDなどの動作状態(通信状態)や異常/正常を示す表示ランプ(警報ランプ)等である。設定部21eは、アドレスを設定するスイッチなどである。通信物理層21fは、接続されるネットワークの通信プロトコルに対応する物理層であり、通信インタフェースとも称される。バス制御部21gは、内部バス8a用のインタフェース(物理層)であり、MPU21aは、バス制御部21g経由で所定のユニットとの間でデータの送受を行なう。   The RAM 21b functions as a work memory used when the MPU 21a executes processing. In the present embodiment, the CPU unit 20 side has a table for storing measured values, but it may be stored in the RAM 21b or the like of the communication unit. The nonvolatile memory 21c stores various setting data and the like. The display unit 21d is, for example, an operation state (communication state) such as an LED or a display lamp (alarm lamp) indicating abnormality / normality. The setting unit 21e is a switch for setting an address. The communication physical layer 21f is a physical layer corresponding to the communication protocol of the connected network, and is also referred to as a communication interface. The bus control unit 21g is an interface (physical layer) for the internal bus 8a, and the MPU 21a transmits / receives data to / from a predetermined unit via the bus control unit 21g.

この安全PLC8は、I/Oデータの送信側と受信側のいずれにもなる。送信側の場合、通信ユニット21(MPU21a)は、図示省略の内部時計に従い、フレームを送信(生成)する際に、パケット内に現在の時刻情報を含むタイムスタンプを付加する。なお、前記送信側と受信側は、定期的に内部時計の同期をとる。   The safety PLC 8 is on either the I / O data transmission side or the reception side. In the case of the transmission side, the communication unit 21 (MPU 21a) adds a time stamp including the current time information in the packet when transmitting (generating) the frame according to an internal clock (not shown). The transmitting side and the receiving side periodically synchronize the internal clock.

図4は、安全機器22の内部構造を示すブロック図である。この安全機器22は、安全入力機器6や安全出力機器7である。安全機器22は、MPU22aと、RAM22bと、不揮発性メモリ22cと、表示部22dと、設定部22eと、通信物理層22fと、I/O駆動回路22gと、を備えている。MPU22aは、ネットワーク5を介して取得したメッセージを受けて、所定の処理を実行し、レポンスを生成・返信したり、接続されたI/O機器に対する制御等を実行したりする。つまり、このI/O機器に対する制御は、安全入力機器6であれば、接続された入力機器のI/Oデータ(INデータ)を取得し、所定のタイミングでコネクションが張られた安全PLC8や安全出力機器7に向けて送信することであり、安全出力機器7であれば安全PLC8や安全出力機器7から送られてくるI/Oデータ(OUTデータ)を取得し、接続された出力機器を動作させることである。安全機器22が、I/Oデータの送信側となる安全入力機器6の場合、MPU22aは、図示省略の内部時計に従い、フレームを送信(生成)する際に、パケット内に現在の時刻情報を含むタイムスタンプを付加する。   FIG. 4 is a block diagram showing the internal structure of the safety device 22. The safety device 22 is the safety input device 6 or the safety output device 7. The safety device 22 includes an MPU 22a, a RAM 22b, a nonvolatile memory 22c, a display unit 22d, a setting unit 22e, a communication physical layer 22f, and an I / O drive circuit 22g. The MPU 22a receives a message acquired via the network 5, executes a predetermined process, generates and returns a response, and executes control on the connected I / O device. In other words, if the safety input device 6 controls this I / O device, the I / O data (IN data) of the connected input device is acquired, and the safety PLC 8 and the safety that are connected at a predetermined timing It is to be sent to the output device 7. If it is the safety output device 7, the I / O data (OUT data) sent from the safety PLC 8 or the safety output device 7 is acquired, and the connected output device is operated. It is to let you. When the safety device 22 is the safety input device 6 on the I / O data transmission side, the MPU 22a includes the current time information in the packet when transmitting (generating) the frame according to an internal clock (not shown). Add a time stamp.

RAM22bは、MPU22aが処理を実行する際に使用するワークメモリとして機能する。安全機器22が、I/Oデータの受信側となる安全出力機器7の場合、RAM22bには、後述する実際の送信回数を保管するための送信回数テーブルや、実際の通信時間を保管する通信時間テーブルが格納される。不揮発性メモリ22cは、各種の設定データ等が格納される。表示部22dは、たとえばLEDなどの動作状態(通信状態)や異常/正常を示す表示ランプ(警報ランプ)等である。設定部22eは、アドレスを設定するスイッチなどである。通信物理層22fは、接続されるネットワーク5の通信プロトコルに対応する物理層であり、通信インタフェースとも称され、マスタとなる通信ユニット21との間でI/Oデータや各種メッセージ等の送受を行なう。I/O駆動回路22gは、入力機器や出力機器等の外部のI/O機器と接続しI/Oデータの送受を行なう。I/O機器が、ON/OFFの2値を採るものとすると、出力機器の場合には、I/O駆動回路22gは、MPU22aからの指示に従い、出力機器の動作のON/OFFを制御する。I/O機器が入力機器の場合、I/O駆動回路22gは、そのI/O機器の状態をMPU22aに伝える機能を持つ。電気回路に開閉スイッチを設け、その開閉スイッチを開閉することにより、出力機器の動作を制御するようにすることもできる。   The RAM 22b functions as a work memory used when the MPU 22a executes processing. When the safety device 22 is the safety output device 7 on the I / O data receiving side, the RAM 22b stores a transmission count table for storing the actual transmission count described later, and a communication time for storing the actual communication time. A table is stored. The nonvolatile memory 22c stores various setting data. The display unit 22d is, for example, an operation state (communication state) such as an LED or a display lamp (alarm lamp) indicating abnormality / normality. The setting unit 22e is a switch for setting an address. The communication physical layer 22f is a physical layer corresponding to the communication protocol of the connected network 5, and is also referred to as a communication interface, and transmits / receives I / O data, various messages, and the like to / from the master communication unit 21. . The I / O drive circuit 22g is connected to an external I / O device such as an input device or an output device, and transmits / receives I / O data. Assuming that the I / O device takes a binary value of ON / OFF, in the case of an output device, the I / O drive circuit 22g controls ON / OFF of the operation of the output device according to an instruction from the MPU 22a. . When the I / O device is an input device, the I / O drive circuit 22g has a function of transmitting the state of the I / O device to the MPU 22a. It is also possible to control the operation of the output device by providing an open / close switch in the electric circuit and opening / closing the open / close switch.

安全PLC8並びに受信側の安全機器22(安全出力機器7)は、受信したデータの送信回数や、通信時間を検出する機能を備える。それらの各検出する機能は、本実施形態では、パケット内に含まれるタイムスタンプを利用する。つまり、上述したように、送信側の安全機器(安全入力機器6)や安全PLC8(通信ユニット21)は、フレームを送信する際にパケット内にタイムスタンプを付加しているので、受信側の機器(PLCを含む)は、フレームを受信した差異の時刻を内部時計から取得するとともに、パケット内に付加されたタイムスタンプの時刻との差を求めることで、そのフレームの通信時間を算出する。係る通信時間の算出処理は、安全機器22の場合にはMPU22a内に設定される通信時間算出部25が行なう。また、安全PLC8の場合は、通信ユニット21(MPU21a)が通信時間を求め、その結果をCPUユニット20に伝えるようにしている。なお、通信時間の算出をCPUユニット20側で行なっても良い。   The safety PLC 8 and the safety device 22 (safety output device 7) on the receiving side have a function of detecting the number of transmissions of received data and the communication time. Each of these detecting functions uses a time stamp included in the packet in this embodiment. In other words, as described above, the safety device on the transmission side (safety input device 6) and the safety PLC 8 (communication unit 21) add a time stamp in the packet when transmitting the frame. (Including the PLC) obtains the time of the difference when the frame is received from the internal clock and calculates the communication time of the frame by obtaining the difference from the time of the time stamp added in the packet. The communication time calculation process is performed by the communication time calculation unit 25 set in the MPU 22 a in the case of the safety device 22. In the case of the safety PLC 8, the communication unit 21 (MPU 21a) obtains the communication time and transmits the result to the CPU unit 20. The communication time may be calculated on the CPU unit 20 side.

このようにして算出された通信時間は、コネクションごとに通信時間テーブル26が作成され、RAM20a,22bに記憶保持される。図5に示すように、本実施形態では、通信時間を複数の領域(図では、10[ms]間隔)に分割し、計測した実際の通信時間を各領域に振り分け、各領域に属するデータ送信の回数を記憶保持するようにしている。よって、通信時間テーブル26のデータ構造は、コネクションNoと、各領域の発生回数を関連付けたものとなる。   As for the communication time calculated in this way, a communication time table 26 is created for each connection, and is stored and held in the RAMs 20a and 22b. As shown in FIG. 5, in this embodiment, the communication time is divided into a plurality of areas (in the figure, 10 [ms] intervals), the measured actual communication time is distributed to each area, and data transmission belonging to each area is transmitted. The number of times is stored and held. Therefore, the data structure of the communication time table 26 is obtained by associating the connection No. with the number of occurrences of each area.

また、送信回数の検出は、以下のようにしている。すなわち、図6に示すように、送信側からは、設定された送信間隔Tで、フレームが定期的に送信される。このフレームには、タイムスタンプ(TS)が付加されている。すると、n回目に送信されるフレームのタイムスタンプをTSnとすると、前回(n−1)送信されたフレームのタイムスタンプTS(n−1)との差(TSn−TS(n−1))が、送信間隔Tとなる。なお、TSnは、具体的な時刻情報である。   The number of transmissions is detected as follows. That is, as shown in FIG. 6, frames are periodically transmitted from the transmission side at a set transmission interval T. A time stamp (TS) is added to this frame. Then, if the time stamp of the frame transmitted n times is TSn, the difference (TSn−TS (n−1)) from the time stamp TS (n−1) of the previously transmitted frame (n−1) is , The transmission interval T. TSn is specific time information.

また、安全ネットワーク(セーフティ)の通信プロトコルであるCIP Safetyでは、各通信ごとに受信側から受け取りのレスポンスが発せれる仕様にはなっていない。そこで、送信側は、送信したフレームがコネクションを張った相手に到達できたか否かに関係なく、設定された送信間隔で、そのときの最新のデータ(I/Oデータ)を送信するようになっている。   In addition, CIP Safety, which is a communication protocol for safety network (safety), does not have a specification that can receive a response from the receiving side for each communication. Therefore, the transmitting side transmits the latest data (I / O data) at the set transmission interval regardless of whether or not the transmitted frame has reached the party that established the connection. ing.

ここで、図6に示すように、4回目と6回目と7回目の送信フレームが、何かしらの原因で受信側に到達しなかったとする。上述したように、送信側では、送信したフレームが受信側に到達したか否かに関係なく最新のデータを送信するため、その送信フレーム中に1回目の送信なのか、再送(m回目)の送信なのかを区別する情報を付加することができない。従って、受信側で4回目に受信したフレームは、実際には送信側では5回目に送信したフレームではあるが、その受信したフレーム自体を解析しただけでは、4回目の送信フレームなのか5回目の送信フレーム化の識別はできない。そこで、本実施形態では、受信側にて前回受信したフレームに付加されたタイムスタンプを記憶保持しておき、今回受信したフレームに付加されたタイムスタンプとの差分から、送信回数を特定するようにした。   Here, as shown in FIG. 6, it is assumed that the fourth, sixth and seventh transmission frames do not reach the receiving side for some reason. As described above, the transmitting side transmits the latest data regardless of whether or not the transmitted frame has arrived at the receiving side, so whether it is the first transmission in the transmission frame or the retransmission (m-th) It is not possible to add information that distinguishes between transmissions. Therefore, the frame received at the fourth time on the receiving side is actually the frame transmitted at the fifth time on the transmitting side. However, if the received frame itself is analyzed, it is determined whether it is the fourth transmission frame. Transmission frame cannot be identified. Therefore, in the present embodiment, the time stamp added to the previously received frame is stored and held on the receiving side, and the number of transmissions is specified from the difference from the time stamp added to the currently received frame. did.

つまり、図5に示す例では、受信側で4回目に受信したフレームのタイムスタンプはTS5となっており、前回受信したフレームのタイムスタンプTS3との差分を求めると、その算出結果は、2倍の送信間隔(2T)に近似する値となる(送信間隔Tよりは十分に長い)。従って、この場合には、前回受信してから今回受信するまでの間に、1回分のフレームが送信されていたと推定できるので、受信側でフレームを受信できるまでの送信回数は2回となる。   That is, in the example shown in FIG. 5, the time stamp of the fourth frame received on the receiving side is TS5. When the difference from the time stamp TS3 of the previously received frame is obtained, the calculation result is doubled. Is a value that approximates the transmission interval (2T) (which is sufficiently longer than the transmission interval T). Accordingly, in this case, since it can be estimated that one frame has been transmitted from the previous reception to the current reception, the number of transmissions until the reception side can receive the frame is two.

同様に、受信側で5回目に受信したフレームのタイムスタンプはTS8となっており、前回受信したフレームのタイムスタンプTS5との差分を求めると、その算出結果は、2倍の送信間隔(3T)に近似する値となる(送信間隔Tよりは十分に長い)。従って、この場合には、前回受信してから今回受信するまでの間に、2回分のフレームが送信されていたと推定できるので、受信側でフレームを受信できるまでの送信回数は3回となる。   Similarly, the time stamp of the fifth frame received on the receiving side is TS8. When the difference from the time stamp TS5 of the previously received frame is obtained, the calculation result is twice the transmission interval (3T). (Which is sufficiently longer than the transmission interval T). Therefore, in this case, since it can be estimated that two frames have been transmitted from the previous reception to the current reception, the number of transmissions until the reception side can receive the frame is three.

係る処理を行なうため、受信側のRAM22b,20b等には、前回受信したフレームのタイムスタンプ(前回タイムスタンプ)を記憶する前回タイムスタンプ記憶部が設定される。そして、係る送信回数の管理は、コネクションごとに行なわれるので、安全PLC8のように複数のコネクションを保有する場合には、その前回タイムスタンプ記憶部もコネクションの数に応じて複数用意される。   In order to perform such processing, a previous time stamp storage unit for storing the time stamp of the frame received last time (previous time stamp) is set in the RAMs 22b and 20b on the receiving side. Since the management of the number of transmissions is performed for each connection, a plurality of previous time stamp storage units are prepared according to the number of connections when a plurality of connections are held like the safety PLC 8.

受信側の機器は、受信したフレームが、前回受信したフレームから何回目の送信フレームであるかを判定する送信回数判定部27を備えている。送信回数判定部27は、フレームを受信するごとにそのコネクションにおける前回受信したフレームのタイムスタンプを用いて送信間隔を求める。そして、送信回数判定部27は、求めた送信回数をコネクションごとにまとめた送信回数テーブル28を作成し、RAM20a,22bに記憶保持する。なお、実際には、求めたタイムスタンプの差分値が、送信間隔Tの倍数に一致するとは限らないので、ある程度のマージンを設け、当該差分値が送信間隔のN倍に対し、一定の時間範囲内であれば、送信回数はN回とするように設定するとよい。図7に示すように、この送信回数テーブル28は、コネクションNoと、送信回数の発生回数を関連付けたものとなる。なお、送信回数が大きい場合には、具体的な回数はさほど問題にならない(そもそも送信回数が多数回になること自体が問題)ともいえるので、例えば、送信回数4回以上は1つのグループにまとめてその発生回数を管理するようにしてもよい。   The receiving device includes a transmission number determination unit 27 that determines how many times a received frame is a transmission frame from a previously received frame. Every time a frame is received, the transmission count determination unit 27 obtains a transmission interval by using the time stamp of the previously received frame in the connection. Then, the transmission count determination unit 27 creates a transmission count table 28 that summarizes the determined transmission count for each connection, and stores and stores them in the RAMs 20a and 22b. Actually, since the obtained difference value of the time stamp does not always coincide with a multiple of the transmission interval T, a certain margin is provided, and the difference value is a certain time range with respect to N times the transmission interval. If it is within the range, the number of transmissions may be set to N times. As shown in FIG. 7, the transmission number table 28 associates the connection No. with the number of occurrences of the transmission number. In addition, when the number of transmissions is large, it can be said that the specific number of times does not matter so much (in the first place, the number of times of transmission itself is a problem). The number of occurrences may be managed.

図8は、安全機器22における受信処理機能を示すフローチャートである。安全PLC8における受信処理も同様のものが実行される。まず、フレームを受信すると、MPU22aは、データ受信か否かを判断する(S1)。データ受信、つまりI/Oデータの場合には、この分岐判断がYesとなり、処理ステップS2に飛び、MPU22aは、送信回数の判定処理を行なう(S2)。つまり、受信したデータの送信元情報から、コネクションNoを特定し、前回タイムスタンプ記憶部から対応する前回受信タイムスタンプを読み出すとともに、受信したフレームに付加された今回のタイムスタンプを抽出し、両者の時間差から送信回数を決定する。   FIG. 8 is a flowchart showing the reception processing function in the safety device 22. The same reception process is performed in the safety PLC 8. First, when a frame is received, the MPU 22a determines whether data is received (S1). In the case of data reception, that is, I / O data, the branch determination is Yes, the process jumps to the processing step S2, and the MPU 22a performs a transmission number determination process (S2). That is, the connection No is identified from the transmission source information of the received data, the corresponding previous reception time stamp is read from the previous time stamp storage unit, and the current time stamp added to the received frame is extracted. The number of transmissions is determined from the time difference.

MPU22aは、決定した送信回数に従い、送信回数テーブルを更新する(S3)。つまり、該当するコネクションNoの送信回数のエリアに格納された回数を“1”インクリメントする。   The MPU 22a updates the transmission count table according to the determined transmission count (S3). That is, the number of times stored in the area of the number of times of transmission of the corresponding connection No is incremented by “1”.

次に、MPU22aは、今回のタイムスタンプと現在時刻(受信時刻)の差分を求め、通信時間を算出する(S4)。そして、MPU22aは、算出した通信時間が、どの領域に属するかを判定する。   Next, the MPU 22a calculates the communication time by obtaining the difference between the current time stamp and the current time (reception time) (S4). Then, the MPU 22a determines which region the calculated communication time belongs to.

MPU22aは、決定した通信時間の属する領域に従い、通信時間テーブルを更新する(S5)。つまり、該当するコネクションNoの通信時間の領域のエリアに格納された回数を“1”インクリメントする。なお、本実施形態では、送信回数の判定・テーブル更新を先に行なったが、通信時間の判定・テーブル更新を先に行なってももちろん良い。   The MPU 22a updates the communication time table according to the area to which the determined communication time belongs (S5). That is, the number of times stored in the area of the communication time area of the corresponding connection No is incremented by “1”. In this embodiment, the determination of the number of transmissions and the table update are performed first, but the determination of the communication time and the table update may be performed first.

一方、受信したフレームがデータ以外の場合、処理ステップ1の分岐判断はNoとなるので処理ステップ6に進み、MPU22aは、“送信回数テーブル読み出し要求”のメッセージか否かを判断する(S6)。当該要求の場合、MPU22aは、該当する送信回数テーブルを読み出し(S7)、読み出した送信回数テーブルの内容を正常レスポンスとして送信する(S8)。   On the other hand, if the received frame is other than data, the branch determination in process step 1 is No, so the process proceeds to process step 6 and the MPU 22a determines whether the message is a “transmission count table read request” message (S6). In the case of the request, the MPU 22a reads the corresponding transmission count table (S7), and transmits the content of the read transmission count table as a normal response (S8).

また、受信したフレームのメッセージが、“送信回数テーブル読み出し要求”でない場合には、MPU22aは、“通信時間テーブル読み出し要求”か否かを判断する(S9)。当該要求の場合、MPU22aは、該当する通信時間テーブルを読み出し(S10)、読み出した通信時間テーブルの内容を正常レスポンスとして送信する(S11)。   If the received frame message is not a “transmission count table read request”, the MPU 22a determines whether it is a “communication time table read request” (S9). In the case of the request, the MPU 22a reads the corresponding communication time table (S10), and transmits the content of the read communication time table as a normal response (S11).

さらに、受信したフレームのメッセージが、“通信時間テーブル読み出し要求”でもない場合には、MPU22aは、“テーブルクリア要求”か否かを判断する(S12)。当該要求の場合、MPU22aは、送信時間回数テーブル並びに通信時間テーブルに格納されたデータをクリアする(S13,S14)。このクリア対象のテーブルは、全てのコネクションとしている。これにより、本実施形態では、係るクリア命令を受信したならば、全てのテーブルを一括してクリアする。もちろん、コネクション情報(コネクションNo)とともにテーブルクリア要求を発行し、該当する1または複数のコネクションについてのみ、テーブルをクリアするようにしても良い。MPU22aは、テーブルをクリアしたならば、完了通知を正常レスポンスとして送信する(S15)。   Further, when the received frame message is not “communication time table read request”, the MPU 22a determines whether it is a “table clear request” (S12). In the case of the request, the MPU 22a clears the data stored in the transmission time number table and the communication time table (S13, S14). This table to be cleared is all connections. Thereby, in this embodiment, if the clear command concerned is received, all the tables will be cleared collectively. Of course, the table clear request may be issued together with the connection information (connection No), and the table may be cleared only for the relevant connection or connections. When the MPU 22a clears the table, it sends a completion notification as a normal response (S15).

なお、このクリア処理をした後で、データを受信した場合には、処理ステップS2からS5の処理を実行することで、送信回数テーブル並びに通信時間テーブルが更新される。よって、テーブルクリア要求を受けた場合、そのクリア後に行なわれる実際の通信に基づく通信時間と送信間隔の情報を収集することができる。そして、受信したフレームのメッセージが、“テーブルクリア要求”でもない場合には、MPU22aは、エラーレスポンスを送信する(S16)。   When data is received after this clearing process, the transmission number table and the communication time table are updated by executing the processing steps S2 to S5. Therefore, when a table clear request is received, information on communication time and transmission interval based on actual communication performed after the request is cleared can be collected. If the received frame message is not a “table clear request”, the MPU 22a transmits an error response (S16).

安全条件設定支援装置であるツール装置10は、ネットワークシステムに関する情報を部品データベース13d等の記憶手段から読み出し、内部に固定的に持つパラメータから安全ネットワークを構成するための条件の設定を行なう機能と、上述した受信側の安全機器が管理する送信回数テーブル並びに通信時間テーブルに格納された実測値に基づいて、その実際のネットワークの状況を加味した安全ネットワークを構成するための条件を求める機能と、を有する。   The tool device 10, which is a safety condition setting support device, reads information about the network system from the storage means such as the parts database 13d and the like, and sets a condition for configuring a safety network from parameters that are fixed inside, A function for obtaining a condition for configuring a safety network taking into account the actual network status based on the actual values stored in the transmission frequency table and the communication time table managed by the above-described safety device on the receiving side, Have.

具体的には、ツール装置10は、図9に示すフローチャートに従って処理する機能を持つ。なお、前提として、ツール装置10は、コネクション情報や、実際の部品等の配置・結線・通信パラメータ等の接続情報が事前に作成されて記憶保持し、その記憶した情報を必要に応じて読み出して安全ネットワークの要件を満たす各種条件を設定するようにしている。この点も特許文献1と同様である。   Specifically, the tool device 10 has a function of processing according to a flowchart shown in FIG. As a premise, the tool device 10 creates and stores connection information such as connection information and actual component placement / connection / communication parameters in advance, and reads the stored information as necessary. Various conditions that satisfy the requirements of the safety network are set. This is also the same as in Patent Document 1.

入力部12を介してMPU13cに安全条件設定モードの指示があると(S21)、メモリ13eに記憶保持させた接続情報を読み出し(S22)、それに基づいて表示部11に現在の接続情報を視覚(ビジュアル)的に表示する。つまり、各要素のマークを所定位置に表示するとともに、各マークを結ぶ線を表示する(S23)。次いで、編集したい対象、例えば機器を交換等したい場合には、対応する機器を選択し、また、通信パラメータを変更したい場合には、線を選択する(S24)。これに基づきプロパティ、つまり通信パラメータ等を表示し、その表示によりデータの入力可能モードとなる(S25)。一例としては、表示部11の作業領域11bに図10のように表示される。この例では、前提として既に通信パラメータなどのデータが入力され、メモリ13e等に格納されているため、通信方法や送信間隔などもその格納された設定済み情報が読み出されて表示される。また、画面上に表示されないが、このとき、少なくとも対象となっている機器の内部処理時間情報(部品データベース13dに格納されている)も読み出される。   When the MPU 13c is instructed via the input unit 12 in the safety condition setting mode (S21), the connection information stored in the memory 13e is read (S22), and the current connection information is visually displayed on the display unit 11 based on the connection information (S22). Visually display. That is, the mark of each element is displayed at a predetermined position, and a line connecting each mark is displayed (S23). Next, when it is desired to replace an object to be edited, for example, a device, a corresponding device is selected, and when a communication parameter is to be changed, a line is selected (S24). Based on this, properties, that is, communication parameters and the like are displayed, and the display allows the data input mode (S25). As an example, it is displayed in the work area 11b of the display unit 11 as shown in FIG. In this example, since data such as communication parameters has already been input and stored in the memory 13e or the like as a premise, the stored set information is read and displayed for the communication method, transmission interval, and the like. Although not displayed on the screen, at least the internal processing time information (stored in the parts database 13d) of the target device is also read at this time.

ユーザは、入力部12を操作し、必要に応じてデータの再入力をする(S26)。つまり、図10(a)に表示された入力画面に対し、例えば送信間隔等の修正するデータ入力エリアを選択し、具体的な数値等を入力する。   The user operates the input unit 12 and re-inputs data as necessary (S26). That is, on the input screen displayed in FIG. 10A, for example, a data input area to be corrected such as a transmission interval is selected, and a specific numerical value or the like is input.

次いで、入力部12からの入力を待ち、安全距離をユーザが指定するか否かを判断する(S27)。具体的には、表示画面上に例えば「安全距離入力」,「条件計算・判定」などの入力スイッチ領域を設けておき、「安全距離入力」が選択されると、安全距離の入力が指定されたと判断し、安全距離入力画面を表示し、入力部12からの入力を待つ。ここで入力する安全距離は、ユーザが実際の現場において取ろうとしている安全入力機器での検出位置と、危険領域までの距離である。   Next, it waits for an input from the input unit 12, and determines whether or not the user specifies a safe distance (S27). Specifically, input switch areas such as “safe distance input” and “condition calculation / judgment” are provided on the display screen, and when “safe distance input” is selected, input of the safe distance is specified. The safety distance input screen is displayed, and the input from the input unit 12 is waited for. The safety distance input here is the distance to the dangerous position and the detection position of the safety input device that the user is trying to take at the actual site.

なお、安全距離の入力であるが、この例では、ステップS27の分岐判断の後、安全距離を指定する場合には別途安全距離入力画面を表示するようにしたが、例えば、ステップS25のプロパティの表示の際に、図10(b)に示すように、安全距離を入力する領域も一緒に表示し、この安全距離に具体的なデータを入れることなく所定のボタン(演算開始等)が選択された場合には、安全距離未入力と判断することもできる。   In this example, the safety distance is input. In this example, after the branch determination in step S27, when the safety distance is designated, a separate safety distance input screen is displayed. At the time of display, as shown in FIG. 10 (b), an area for inputting the safety distance is also displayed together, and a predetermined button (calculation start, etc.) is selected without entering specific data in this safety distance. If it is detected, it can be determined that the safety distance is not input.

そして、安全距離が入力されたならば(S28)、ステップS29に進み、ツール装置10は、対象機器に対して所定のテーブル読み出し要求を発行し、当該対象機器からのレスポンスを受けて、実測値の通信時間や送信回数を取得する(S29)。ツール装置10は、コネクション情報により、処理対象の機器(受信機器)並びにそれに関するコネクションNo.を知っているのでの、それに基づき、ネットワークを介してメッセージを発行する。   If the safety distance is input (S28), the process proceeds to step S29, where the tool device 10 issues a predetermined table read request to the target device, receives the response from the target device, The communication time and the number of transmissions are acquired (S29). Based on the connection information, the tool device 10 determines the device to be processed (receiving device) and the connection number related thereto. Based on that, issue a message over the network.

ツール装置10は、取得した実測値に基づき、安全条件設定用のパラメータ値(送信回数,通信時間)を決定する(S30)。通信時間は、通信時間テーブルから取得した通信時間の内、実測値で最大の領域の上限値をパラメータに決定する。例えば図11に示す場合、通信時間が40[ms]以上50[ms]未満が50回となり、50[ms]以上のものは存在しないので、最大の50[ms]を通信時間とする。なお、領域の区分けの仕方として、下限値以上上限値未満としているので、仮に実測値が50[ms]とすると、50[ms]以上60[ms]未満の領域に属することになり、その場合の通信時間に関する安全条件設定用のパラメータ値は、60[ms]となる。このようにすることで、測定誤差(公差)等を考慮しても、より確実に安全条件を求めることができる。もちろん、その領域を下限値より大きく上限値以下とし、実測値が50[ms]の場合の安全条件設定用のパラメータ値が、50[ms]となるようにしてもよい。   The tool device 10 determines a parameter value (number of transmissions, communication time) for setting safety conditions based on the acquired actual measurement value (S30). The communication time is determined by using the upper limit value of the maximum area of the actually measured values among the communication times acquired from the communication time table as a parameter. For example, in the case shown in FIG. 11, since the communication time is 40 [ms] or more and less than 50 [ms] is 50, and there is no communication of 50 [ms] or more, the maximum 50 [ms] is set as the communication time. In addition, since the method of dividing the region is set to the lower limit value or more and less than the upper limit value, if the actual measurement value is 50 [ms], it belongs to the region of 50 [ms] or more and less than 60 [ms]. The parameter value for setting the safety condition related to the communication time is 60 [ms]. By doing in this way, even if measurement error (tolerance) etc. are considered, a safe condition can be calculated | required more reliably. Of course, the region may be larger than the lower limit value and less than or equal to the upper limit value, and the parameter value for setting the safety condition when the measured value is 50 [ms] may be 50 [ms].

また、通信時間の決定は、最も長い通信時間(実測値)が属する領域の上限としたため、例えば、図11に示す例で、50[ms]以上60[ms]未満の領域に属する実測値は0回で、60[ms]以上70[ms]未満の領域に属する実測値は1乃至数回ある場合、本実施形態では、安全条件設定用のパラメータ値は、70[ms]となる。これは、通信時間は、ノイズ等の影響よりも、負荷の影響の方が大きく起因し、通常の運転動作中に、一部でも通信時間が長くかかる現象が発生する場合には、その安全ネットワークシステムでは、一時的に負荷が掛かり通信時間が長くなることがあることを意味し、係る状態の時でも安全が保証される必要があるためである。なお、いずれの場合も、従来の固定値に基づく安全パラメータの決定では、通信時間は送信間隔を用いて規定していたため、それに比べると、短くなる。   Since the determination of the communication time is made the upper limit of the region to which the longest communication time (actual measurement value) belongs, for example, in the example shown in FIG. 11, the actual measurement value belonging to the region of 50 [ms] or more and less than 60 [ms] In the present embodiment, the parameter value for setting the safety condition is 70 [ms] when there are one or several actual measurement values belonging to the region of 60 [ms] or more and less than 70 [ms] at 0 times. This is because the effect of the load is greater than the effect of noise etc. on the communication time, and if a phenomenon that takes a long communication time during normal driving operation occurs, the safety network This means that a load is temporarily applied and the communication time may be prolonged in the system, and it is necessary to ensure safety even in such a state. In any case, since the communication time is defined using the transmission interval in the conventional determination of the safety parameter based on the fixed value, it is shorter than that.

一方、送信回数は、実測値の状況から総合的に判断して決定する。具体的には、図11に示すように、全てのデータ通信が、送信回数が1回とすると、その場合の送信回数についての安全条件設定用のパラメータ値は、1回となる。また、図11に示す例において、送信回数=2回のケースが、数回程度のように発生回数は少ないものの0でない場合には、送信回数のパラメータは、1回と2回の両方とし、それぞれに基づいて安全パラメータを求める。また、送信回数=2回のケースが、比較的多く発生する場合には、送信回数のパラメータは、2回にする。なお、送信回数が3回以上のものが発生する場合には、2回以下という規定を満足しないので、その旨を表示する。   On the other hand, the number of transmissions is determined by comprehensively judging from the state of actual measurement values. Specifically, as shown in FIG. 11, if the number of transmissions is 1 for all data communications, the parameter value for setting the safety condition for the number of transmissions in that case is 1 time. In the example shown in FIG. 11, when the number of times of transmission = 2 times is not 0 although the number of times of occurrence is small, such as several times, the parameter of the number of times of transmission is both 1 time and 2 times, A safety parameter is obtained based on each. Further, when the number of times of transmission = 2 times occurs relatively frequently, the parameter of the number of times of transmission is set to 2 times. If a transmission occurs three times or more, it does not satisfy the rule of two times or less, and this is displayed.

発生回数が少ないか否かの判断は、例えば、10回以下のように、絶対値としての固定的な閾値を設定したり、送信回数=1回の発生回数の10%以下というように相対的な基準を設定したりすることができる。なお、いずれの場合も、上記の数値は一例であり、適宜変更できる。そして、固定的,相対的な閾値を超える場合には、発生回数が多いとする。   Whether the number of occurrences is small or not is determined by setting a fixed threshold value as an absolute value, for example, 10 times or less, or the number of transmissions is 10% or less of the number of occurrences of 1 time. Can set different standards. In any case, the above numerical values are examples and can be changed as appropriate. If the fixed and relative threshold values are exceeded, the number of occurrences is assumed to be large.

上記のようにして求めたパラメータ値を用い、処理時間合計や必要安全距離などを算出し、その演算結果を表示する(S31)。このステップS31における演算処理であるが、安全距離と送信間隔の両方が与えられた場合には、その条件で安全ネットワークとしての要件を満たすか否かの判断を行なう。また、何れか一方が未入力の場合には、安全ネットワークとしての要件を満たすために必要な条件を求める。   Using the parameter values obtained as described above, the total processing time, the required safety distance, and the like are calculated, and the calculation results are displayed (S31). In the calculation processing in step S31, when both the safety distance and the transmission interval are given, it is determined whether or not the requirements as the safety network are satisfied under the conditions. When either one is not input, a condition necessary for satisfying the requirements as a safety network is obtained.

具体的には、たとえば、コネクションが張られた機器A,B間の通信に関し、入力パラメータ(通信条件)や、部品データベースに格納された各機器A,Bにおける内部処理時間に関する情報が、図12に示すようになっているものとする。   Specifically, for example, regarding communication between the devices A and B with which the connection is established, information on input parameters (communication conditions) and internal processing times in the devices A and B stored in the component database are shown in FIG. It is assumed that it is as shown in.

まず、CIP Safetyでは、通信による遅れ(ネットワーク遅延時間)は次の算出式で求めることになっている。   First, in CIP Safety, communication delay (network delay time) is calculated using the following formula.

最大ネットワーク遅延時間=送信間隔*送信回数+2*通信時間
よって、上記の式に、送信間隔=200msと、実測値に基づいて決定された送信回数=1回と通信時間=50msを代入すると、ネットワーク遅延時間は300msとなる。そして、A,Bの各機器における内部処理時間は、データベースから取得したものを用いると、処理時間合計は、1000msとなる。また、初期条件として設定された作業員の歩行速度が、1m/secとすると、安全距離は1m以上となる。なお、この歩行速度は、任意に設定・変更できるものであり、この歩行速度の情報も、部品データベースその他の記憶手段に格納する。また、この歩行速度は、実際の歩行速度ではない想定した歩行速度であるので、想定歩行速度と称することもできる。また、危険地域への進入は、歩いていく場合に限らず、たとえば、手を挿入するなど身体の一部の移動に伴い生じたり、車両その他の移動手段とともに移動して近づいたりする等、各種の態様が考えられる。従って、歩行速度(想定歩行速度)に限ることはなく、その場所(危険地域の周囲)に応じた移動速度(想定移動速度)を設定すると良い。そして、場所によって歩行速度が適切であったり、腕,上半身の曲げ等の身体の一部の移動速度が適切であったりする場合もあるので、たとえばコネクションNo等と関連づけて速度情報(歩行速度・移動速度)を記憶させておき、それを用いて安全距離を算出するようにしても良い。
Maximum network delay time = transmission interval * transmission count + 2 * communication time Therefore, when substituting transmission interval = 200 ms, transmission count = 1 time and communication time = 50 ms determined based on the actual measurement value into the above formula, The delay time is 300 ms. If the internal processing times in the devices A and B are acquired from the database, the total processing time is 1000 ms. Further, when the walking speed of the worker set as the initial condition is 1 m / sec, the safety distance is 1 m or more. The walking speed can be arbitrarily set / changed, and information on the walking speed is also stored in the component database or other storage means. Further, since this walking speed is an assumed walking speed that is not an actual walking speed, it can also be referred to as an assumed walking speed. In addition, the approach to the dangerous area is not limited to walking, for example, it occurs with the movement of a part of the body such as inserting a hand, or it moves with a vehicle or other moving means to approach it. The following embodiments are possible. Accordingly, the walking speed (assumed walking speed) is not limited, and a moving speed (assumed moving speed) according to the place (around the dangerous area) may be set. Depending on the location, the walking speed may be appropriate, or the movement speed of a part of the body such as the arm or upper body may be appropriate. For example, speed information (walking speed / (Moving speed) may be stored, and the safe distance may be calculated using that.

一方、固定値を用いた安全距離の算出は、CIP Safetyでは、デフォルトとして送信回数は2回、通信時間は送信間隔を使用することが仕様書で推奨されている。すると、上記の場合、固定値(推奨値)に基づいて算出したネットワーク遅延時間は、800msとなり、安全距離は1.5m以上必要となる。よって、この場合は、実際の生産設備に設置した安全ネットワークでは、安全距離が1m確保できればよいので、安全条件を満たした状態でのレイアウトの自由度が増す。   On the other hand, the calculation of the safety distance using a fixed value is recommended by the specification that CIP Safety uses the transmission frequency as the default and the transmission interval as the communication time by default. Then, in the above case, the network delay time calculated based on the fixed value (recommended value) is 800 ms, and the safety distance is required to be 1.5 m or more. Therefore, in this case, in the safety network installed in the actual production facility, it is only necessary to secure a safety distance of 1 m, so the degree of freedom of layout in a state where the safety conditions are satisfied is increased.

そして、このようにして求めた結果を表示部に表示する(S32)。この表示は、実測値に基づく結果のみを表形式等で表示するようにしても良いし、図12に示すように、固定値(推奨値)に基づく結果も併記して表示するようにしても良い。   And the result calculated | required in this way is displayed on a display part (S32). In this display, only the result based on the actual measurement value may be displayed in a table format or the like, or the result based on the fixed value (recommended value) may be displayed together as shown in FIG. good.

そして、安全ネットワークとしての要求を満足するものが得られたか否かを判断する(S33)。この判断は、ユーザからの入力を受けて行なう。処理ステップS32の実行により、表示された結果を見たユーザは、先に設定した通信条件における実際の安全ネットワークシステムにおける安全距離が1m以上であることが分かるので、係る安全距離を実際に取れているか否か(レイアウト変更の場合には、1m以上確保できるか否か)を判断し、取ることができる場合にはステップS33における判断は要件満足となる。   And it is judged whether what satisfy | filled the request | requirement as a safety network was obtained (S33). This determination is made in response to an input from the user. By executing the processing step S32, the user who sees the displayed result knows that the safety distance in the actual safety network system in the previously set communication conditions is 1 m or more. (In the case of layout change, whether or not 1 m or more can be secured) is determined. If it can be determined, the determination in step S33 satisfies the requirements.

そして、要求を満足すると判断した場合には、必要に応じて確定した安全条件・パラメータを、対応する各機器に対してダウンロードして処理を終了する(S34)。   If it is determined that the request is satisfied, the safety conditions / parameters determined as necessary are downloaded to the corresponding devices, and the process is terminated (S34).

なお、実際の現場で1mの距離が確保できない場合(S33でNo)には、処理ステップS24に戻り、条件の再入力を行い、再度演算実行する。このとき、再入力する条件としては、送信間隔を短くするようにしても良いし、逆に実際に採れる距離を安全距離として入力するとともに、送信間隔を未入力とし、安全ネットワークの要件を満たす送信間隔を求めさせることもできる。そして、送信間隔を変更した場合には、その変更を実際のネットワークに反映させる必要があるので、ステップS34の実行処理を行い、変更された条件をダウンロードすることになる。   If a distance of 1 m cannot be secured at the actual site (No in S33), the process returns to processing step S24, re-inputs the conditions, and executes the calculation again. At this time, as a condition for re-inputting, the transmission interval may be shortened, or conversely, a distance that can be actually taken is input as a safe distance, and a transmission interval that is not input and satisfies the requirements of the safety network. The interval can also be determined. When the transmission interval is changed, it is necessary to reflect the change on the actual network. Therefore, the execution process of step S34 is performed, and the changed condition is downloaded.

上記の例では、送信間隔と実測値に基づく通信時間並びに送信回数に基づいて安全距離を算出することについて説明したが、送信間隔と安全距離の両方を入力し、設置条件の適否を判断することもできる。この場合、送信間隔と実測値に基づく通信時間並びに送信回数に基づいて当該安全ネットワークシステムにおける安全距離(必要安全距離)を算出し、その算出結果と、入力された安全距離とを比較し、求めた必要安全距離と入力された安全距離とを比較し、要件を満たしているか否かを判断する。つまり、安全距離の方が長ければ「OK」となり、安全距離の方が短ければ「NG」となる。   In the above example, the calculation of the safety distance based on the transmission interval and the communication time based on the actual measurement value and the number of transmissions has been described. However, both the transmission interval and the safety distance are input to determine whether the installation conditions are appropriate. You can also. In this case, a safety distance (required safety distance) in the safety network system is calculated based on the transmission interval, the communication time based on the actual measurement value, and the number of transmissions, and the calculation result is compared with the input safety distance to obtain The required safety distance is compared with the input safety distance to determine whether the requirement is satisfied. That is, “OK” is obtained when the safety distance is longer, and “NG” is obtained when the safety distance is shorter.

また、本実施形態では、推奨値に基づく安全パラメータ(安全条件)の決定と、実測値に基づく安全パラメータ(安全条件)の決定の両方の機能を備えたが、実測値に基づいて安全パラメータを求める機能のみでも良い。逆に、本実施形態のように両方の機能を備えることで、実測値に基づいて決めたパラメータ値がデフォルト(推奨値)に基づいて決めた値と比較し、それよりも劣る場合は、その原因として考えられる項目と、その改善方法をユーザに通知する機能を備えるとよい。   In this embodiment, both the function of determining the safety parameter (safety condition) based on the recommended value and the function of determining the safety parameter (safety condition) based on the actually measured value are provided. However, the safety parameter is determined based on the actually measured value. Only the desired function may be used. On the contrary, by providing both functions as in the present embodiment, the parameter value determined based on the actual measurement value is compared with the value determined based on the default (recommended value). It is desirable to provide a function for notifying the user of an item considered as a cause and an improvement method.

劣る例としては、例えば安全距離が長くなったり、安全距離をユーザが希望する値にするために必要な送信間隔が短くなったり、送信回数が3回以上のものがあったりする場合がある。これらの原因は、通信ケーブルが規定よりも長かったり、コネクタ部分の接続不良があったり、ノイズが多く発生する環境であるなどであり、予めその因果関係が関連づけられる。また、係る原因に対する改善方法も、“ケーブルの長さを確認してください”,“コネクタはしっかり装着されていますか”など予め決まったものがある。そこで、ツール装置10は、係る因果関係に基づき、劣った項目と原因と改善方法を関連づけたデータをデータベースに記憶保持しておき、実測値に基づいて決めたパラメータ値の方が劣っている場合には、データベースから該当する情報を抽出し、その結果(項目とパラメータ値)と共に、あらかじめ内部に持った改善方法等を表示することで実現できる。   As an inferior example, there is a case where, for example, the safety distance is increased, the transmission interval necessary for setting the safety distance to a value desired by the user is shortened, or the number of transmissions is 3 or more. These causes are that the communication cable is longer than specified, there is a connection failure of the connector part, or an environment where a lot of noise occurs, and the causal relationship is associated in advance. In addition, there are some methods for improving the cause, such as “Check the cable length” and “Is the connector securely attached”? Therefore, the tool device 10 stores in the database data that associates the inferior item with the cause and the improvement method based on the causal relationship, and the parameter value determined based on the actual measurement value is inferior. Can be realized by extracting the relevant information from the database and displaying the results (items and parameter values) along with the improvement method and the like previously stored inside.

また、上述の例では、2つの機器間でデータの送受を行なう場合についての安全距離や送信間隔等の安全条件を求める場合を説明したが、本発明はこれら限ることはない。すなわち、安全入力機器6から出力された異常状態を示す検出信号が、直接安全出力機器7に送られ、安全出力機器7に接続された制御対象装置が停止されるようなシステム構成の場合には、上記の実施形態の装置・システムにより実際の状況に適した安全条件を求めることができる。   Moreover, although the above-mentioned example demonstrated the case where safety conditions, such as a safe distance and the transmission interval about the case of transmitting / receiving data between two apparatuses, were calculated | required, this invention is not limited to these. That is, in the case of a system configuration in which a detection signal indicating an abnormal state output from the safety input device 6 is directly sent to the safety output device 7 and the control target device connected to the safety output device 7 is stopped. The safety conditions suitable for the actual situation can be obtained by the apparatus / system of the above embodiment.

一方、安全入力機器6から出力された上記検出信号が、一旦安全PLC8に送られ、安全PLC8にて所定の演算処理を実行後に、安全出力機器7に停止信号が送られ、それを受けた安全出力機器7が、接続された制御対象装置を停止するような構成では、以下のようにして安全条件を求めることができる。すなわち、安全入力機器6から安全PLC8へのコネクションについての実測値の通信時間と送信間隔の履歴情報が、安全PLC8に設けられたそれぞれのテーブルに格納されており、安全PLC8から安全出力機器7へのコネクションについての実測値の通信時間と送信間隔の履歴情報が、安全出力機器7に設けられたそれぞれのテーブルに格納されている。そこで、ツール装置10は、安全PLC8並びに安全出力機器7に対して、それぞれテーブル読み出し要求を発行し、それぞれの機器間(安全入力機器6−安全PLC8,安全PLC8−安全出力機器7)での通信時間と送信間隔の履歴情報を取得する。よって、通信時間は、各機器間のそれぞれの最大通信時間同士を加算して求める。送信間隔は、それぞれの機器間の送信間隔の適正値を求め、最も悪いものを実測値に基づく送信間隔に決定する。   On the other hand, the detection signal output from the safety input device 6 is once sent to the safety PLC 8, and after a predetermined calculation process is executed by the safety PLC 8, a stop signal is sent to the safety output device 7, In a configuration in which the output device 7 stops the connected control target device, the safety condition can be obtained as follows. That is, the history information of the communication time and the transmission interval of the actual measurement value regarding the connection from the safety input device 6 to the safety PLC 8 is stored in each table provided in the safety PLC 8, and is sent from the safety PLC 8 to the safety output device 7. The actual communication time and transmission interval history information for the connection is stored in each table provided in the safety output device 7. Therefore, the tool device 10 issues a table read request to the safety PLC 8 and the safety output device 7, and communication between the devices (safety input device 6 -safety PLC 8, safety PLC 8 -safety output device 7). Get history information of time and transmission interval. Therefore, the communication time is obtained by adding the maximum communication times between the devices. As the transmission interval, an appropriate value of the transmission interval between the respective devices is obtained, and the worst one is determined as the transmission interval based on the actually measured value.

このようにして求めた通信時間と送信間隔の適正値と、各機器(安全出力機器6,安全PLC8,安全出力機器7)の内部処理時間と、送信間隔に基づき、安全入力機器6から検出信号が出力されてから、安全出力機器7に停止命令が伝わるまでの全体の時間が求められ、それに基づいて、安全距離を算出することができる。   Based on the communication time and the appropriate value of the transmission interval obtained in this way, the internal processing time of each device (safety output device 6, safety PLC 8, safety output device 7), and the transmission interval, the detection signal from the safety input device 6 is detected. Is output and the total time from when the stop command is transmitted to the safety output device 7 is obtained, and based on this, the safety distance can be calculated.

4個以上の機器を伝達される場合にも、上記と同様に必要な情報を取得し、それらを加算処理等することで安全条件を求めることができる。   Even when four or more devices are transmitted, the necessary conditions can be obtained in the same manner as described above, and the safety condition can be obtained by adding them.

上述した実施の形態は、ツール装置に組み込んだ状態を前提として説明したが、上述した各処理(例えば各図に示したフローチャートを実行するための処理)をコンピュータに実行させるためのプログラムとし、係るプログラムは所定の記録媒体に記録して提供するようにしてもよい。   The above-described embodiment has been described on the assumption that it is incorporated in the tool device. However, the above-described embodiment is a program for causing a computer to execute each of the above-described processes (for example, a process for executing the flowcharts illustrated in the drawings). The program may be provided by being recorded on a predetermined recording medium.

本発明の一実施形態が適用されるシステム構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a system configuration to which an embodiment of the present invention is applied. ツール装置の一形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one form of a tool apparatus. 安全PLCの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of safety PLC. 安全機器の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a safety device. 通信時間テーブルのデータ構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of a communication time table. 送信回数を求める機能を説明する図である。It is a figure explaining the function which calculates | requires the frequency | count of transmission. 送信回数テーブルのデータ構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data structure of a transmission frequency table. 安全機器の受信機能を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the reception function of a safety device. 安全条件設定支援装置であるツール装置の機能を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the function of the tool apparatus which is a safety condition setting assistance apparatus. 入力・表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an input and a display screen. 作用を説明する図である。It is a figure explaining an effect | action. 作用を説明する図である。It is a figure explaining an effect | action.

符号の説明Explanation of symbols

6 安全入力機器
7 安全出力機器
8 安全PLC
10 ツール装置
11 表示部
12 入力部
13 処理部
13a 表示部インタフェース
13b 入力部インタフェース
13c MPU
13d 部品データベース
13e メモリ
14 通信インタフェース部
20 CPUユニット
20a MPU
20b RAM
20c 不揮発性メモリ
21 通信ユニット
21a MPU
21b RAM
21c 不揮発性メモリ
22 安全機器
22a MPU
22b RAM
22c 不揮発性メモリ
25 通信時間算出部
26 通信時間テーブル(通信時間履歴情報記憶部)
27 送信間隔判定部
28 送信間隔テーブル(送信回数履歴情報記憶部)
6 Safety input device 7 Safety output device 8 Safety PLC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tool apparatus 11 Display part 12 Input part 13 Processing part 13a Display part interface 13b Input part interface 13c MPU
13d Component database 13e Memory 14 Communication interface unit 20 CPU unit 20a MPU
20b RAM
20c Non-volatile memory 21 Communication unit 21a MPU
21b RAM
21c Non-volatile memory 22 Safety device 22a MPU
22b RAM
22c Non-volatile memory 25 Communication time calculation unit 26 Communication time table (communication time history information storage unit)
27 Transmission interval determination unit 28 Transmission interval table (transmission count history information storage unit)

Claims (8)

安全入力機器が危険状態を検出した場合に、その安全入力機器から出力される検出信号に基づいて安全出力機器が制御対象装置を停止する安全ネットワークシステムに用いられる安全機器であって、
前記停止する処理を一定時間内に実行するための安全条件の算出において使用する、ネットワークパラメータを測定する測定部と、
前記測定部で求めた測定値を通信相手の機器を特定するコネクションごとに記憶する記憶部と、
を備えたことを特徴とする安全機器。
When a safety input device detects a dangerous state, the safety output device is a safety device used in a safety network system in which a control target device is stopped based on a detection signal output from the safety input device,
A measurement unit for measuring a network parameter, which is used in calculating a safety condition for executing the processing to be stopped within a predetermined time;
A storage unit that stores a measurement value obtained by the measurement unit for each connection that identifies a device of a communication partner;
Safety equipment characterized by comprising
前記安全機器は、一定の送信間隔で送信されるフレームを受信するものであって、
前記測定部は、受信したフレームの通信時間の算出と、通信相手の機器からの送信回数を測定することを特徴とする請求項1に記載の安全機器。
The safety device receives frames transmitted at a constant transmission interval,
The safety device according to claim 1, wherein the measurement unit calculates a communication time of a received frame and measures the number of transmissions from a communication partner device.
安全動作を保証できない場合にフェイルセーフが働いて制御対象装置が安全側になって動作停止する安全システムに用いられ、一定の送信間隔で送信されるフレームを受信する安全機器であって、
受信したフレームの通信時間を算出する通信時間算出部と、
その通信時間算出部で求めた通信時間を、通信相手の機器を特定するコネクションごとに記憶する通信時間履歴情報記憶部と、
受信したフレームが、前回受信したフレームから何回目の送信フレームであるかを判定する送信回数判定手段と、
その送信回数判定手段で判定した送信回数の発生数を、前記コネクションごとに記憶する送信回数履歴情報記憶部と、
受信した読み出し要求に伴い、前記通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、前記送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報を送信する手段と、
を備えたことを特徴とする安全機器。
A safety device that receives frames that are transmitted at a fixed transmission interval and is used in a safety system in which fail safe works when the safe operation cannot be guaranteed and the controlled device becomes safe and stops operating.
A communication time calculation unit for calculating the communication time of the received frame;
A communication time history information storage unit that stores the communication time obtained by the communication time calculation unit for each connection that identifies a communication partner device;
A number-of-transmissions determination unit that determines how many times the received frame is from the last received frame;
A transmission frequency history information storage unit for storing the number of transmissions determined by the transmission frequency determination unit for each connection;
Means for transmitting the information related to the communication time stored in the communication time history information storage unit and the information related to the number of occurrences of transmission stored in the transmission number history information storage unit in response to the received read request;
Safety equipment characterized by comprising
前記送信回数判定手段は、前回受信したフレームに付加されたタイムスタンプと、今回受信したフレームに付加されたタイムスタンプから、両フレームが送信された時間差を求め、その時間差と設定されたフレームの送信間隔とに基づき、送信回数を判定するものであることを特徴とする請求項3に記載の安全機器。   The transmission number determination means obtains a time difference in which both frames were transmitted from a time stamp added to the previously received frame and a time stamp added to the currently received frame, and transmits the time difference and the set frame transmission. The safety device according to claim 3, wherein the number of transmissions is determined based on the interval. 前記通信時間判定手段は、受信したフレームに付加されたタイムスタンプにより特定される当該フレームの送信時刻と、そのフレームを受信した受信時刻の差を求め、その今回受信したフレームの通信時間を算出するものであることを特徴とする請求項3または4に記載の安全機器。   The communication time determination means obtains the difference between the transmission time of the frame specified by the time stamp added to the received frame and the reception time of reception of the frame, and calculates the communication time of the currently received frame. The safety device according to claim 3 or 4, wherein the safety device is a thing. ネットワークを介して受信したクリア要求に従い、前記通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、前記送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報をクリアする機能を備えたことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の安全機器。   In accordance with a clear request received via the network, a function of clearing information on the communication time stored in the communication time history information storage unit and information on the number of occurrences of transmission stored in the transmission number history information storage unit The safety device according to any one of claims 3 to 5, wherein the safety device is provided. 請求項3から6のいずれかに記載の安全機器と、安全条件設定支援装置と、を備え、
前記安全条件設定支援装置は、緊急停止スイッチの押下操作または人の進入検出により安全システムの危険状態を示す信号を出力する機器を接続し、その機器から危険状態を示す信号が入力された場合に検出信号を出力する安全入力機器と、制御対象装置を接続し、前記安全入力機器の検出信号の出力があったことに基づいて前記制御対象装置を停止する安全出力機器と、を含む安全システムの安全条件を求めるものであり、
前記安全入力機器は前記請求項1から4のいずれかに記載の安全機器であり、
前記安全条件は、前記安全入力機器から検出信号が出力されてから、前記制御対象装置が停止されるまでの間に、前記人或いは身体の一部が前記制御対象装置の危険区域内に進入しないようにするための安全距離及びまたは前記安全機器の送信間隔の条件であり、
前記安全条件設定支援装置は、
前記読み出し要求を発行して前記通信時間履歴情報記憶部に格納された通信時間に関する情報と、前記送信回数履歴情報記憶部に格納された送信回数の発生数に関する情報とを取得する取得手段と、
その取得手段で取得した情報から、通信時間と送信回数の適正値を決定する適正値決定手段と、
前記安全システムを構成する安全機器の内部処理時間の情報を記憶するデータベースと、
送信間隔と希望する安全距離の少なくとも一方の条件を取得し、その取得した条件と、前記適正値決定手段で求めた適正値と、前記データベースに記憶された内部処理時間と、に基づいて、前記安全条件を求める手段と、
を備えたことを特徴とする安全条件設定支援システム。
A safety device according to any one of claims 3 to 6, and a safety condition setting support device,
The safety condition setting support device connects a device that outputs a signal indicating a dangerous state of the safety system by pressing an emergency stop switch or detecting the entry of a person, and when a signal indicating the dangerous state is input from the device. A safety input device that outputs a detection signal, and a safety output device that connects the control target device and stops the control target device based on the output of the detection signal of the safety input device. Is a safety requirement,
The safety input device is the safety device according to any one of claims 1 to 4,
The safety condition is that the person or part of the body does not enter the danger area of the control target device after the detection signal is output from the safety input device until the control target device is stopped. The safety distance and / or the transmission interval of the safety device,
The safety condition setting support device includes:
Obtaining means for issuing the read request and acquiring information on the communication time stored in the communication time history information storage unit and information on the number of occurrences of transmission stored in the transmission number history information storage unit;
From the information acquired by the acquisition means, appropriate value determination means for determining an appropriate value of the communication time and the number of transmissions,
A database for storing information on internal processing times of safety devices constituting the safety system;
Acquire at least one condition of a transmission interval and a desired safety distance, based on the acquired condition, the appropriate value obtained by the appropriate value determining means, and the internal processing time stored in the database, Means to determine safety conditions;
A safety condition setting support system characterized by comprising:
前記安全条件設定支援装置は、前記求めた安全条件が、あらかじめ内部で固定的に持つパラメータから求めた推奨安全条件より劣る場合の改善方法を記憶する改善方法記憶部と、
前記求めた安全条件と前記推奨安全条件とを比較する比較手段と、
その比較手段による比較結果が、前記安全条件が劣る場合に、前記改善方法記憶部から対応する改善方法を抽出し、その比較結果とともに対応する改善方法を表示する手段と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の安全条件設定支援システム。
The safety condition setting support device has an improvement method storage unit that stores an improvement method when the obtained safety condition is inferior to a recommended safety condition obtained from a parameter that is fixed internally in advance.
Comparison means for comparing the determined safety condition with the recommended safety condition;
When the comparison result by the comparison means is inferior in the safety condition, means for extracting the corresponding improvement method from the improvement method storage unit and displaying the corresponding improvement method together with the comparison result;
The safety condition setting support system according to claim 7, further comprising:
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