JP2010039739A - Safe plc (programmable logic controller) - Google Patents

Safe plc (programmable logic controller) Download PDF

Info

Publication number
JP2010039739A
JP2010039739A JP2008201503A JP2008201503A JP2010039739A JP 2010039739 A JP2010039739 A JP 2010039739A JP 2008201503 A JP2008201503 A JP 2008201503A JP 2008201503 A JP2008201503 A JP 2008201503A JP 2010039739 A JP2010039739 A JP 2010039739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plc
power supply
module
main body
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008201503A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Yokoo
雅彦 横尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Original Assignee
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Electronics Industries Co Ltd filed Critical Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority to JP2008201503A priority Critical patent/JP2010039739A/en
Publication of JP2010039739A publication Critical patent/JP2010039739A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance safety to the operation of a control target. <P>SOLUTION: This safe PLC (programmable logic controller) is provided with a module 3 configured to operate a control target in response to control from a PLC body 1 which performs sequence control, and to operate after receiving the supply of a power source. The module 3 is provided with a detection part 3e for detecting the state of a power source; and a control part 3a for, when it is detected that the power source is abnormal by the detection part 3e, operating the control target to a safety side by its own operation independently of sequence control by the PLC body 1, and for informing the PLC body of the operating state. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種機械・装置やそれらの周辺機器の動作をPLC(プログラマブルコントローラ)に入力した信号に基づいてシーケンス制御する場合において、上記機器の制御動作の安全性を確保することができる安全PLCに関するものである。   The present invention provides a safety PLC capable of ensuring the safety of the control operation of the above-mentioned devices when performing sequence control on the basis of signals input to a PLC (programmable controller) of various machines / devices and their peripheral devices. It is about.

PLCは、一般に、ファクトリーオートメーション(FA)等で用いられるものであり、例えば、スイッチ、センサ等の各種入力機器からのON/OFF信号を入力し、その入力信号から、ラダー言語などで書かれたラダープログラムに沿って論理演算を実行して、その演算結果により、リレー、モータ等の各種出力機器をON/OFF制御する。   The PLC is generally used in factory automation (FA) or the like. For example, the PLC is input with ON / OFF signals from various input devices such as switches and sensors, and written in a ladder language from the input signals. A logical operation is executed in accordance with the ladder program, and various output devices such as a relay and a motor are controlled to be turned ON / OFF according to the operation result.

このような一般のPLCに対して、安全PLCは、例えば、非常停止ボタンや信号線断線検出器、等の安全対応入力機器からの入力信号により、制御対象の各種機器を停止させたり安全側に作動させたりする等、各種機器を安全側に制御するフェイルセーフ用のPLCであり、安全に特化したものである。例えばCPUや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て、例えば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の進入を検出した場合等には、フェイルセーフ(安全)が働き、システムが安全側になって、動作が停止するようにしたものがある(特許文献1参照)。   In contrast to such a general PLC, a safety PLC can be used to stop various devices to be controlled by using input signals from safety-compatible input devices such as an emergency stop button or a signal line disconnection detector, It is a fail-safe PLC that controls various devices to the safe side, such as operating, and is specialized for safety. For example, if the CPU and other processing units are duplicated to output correctly, for example, when an emergency stop switch is pressed or a sensor such as a light curtain detects the entry of a person, fail-safe There is one in which (safety) is activated, the system is on the safe side, and the operation is stopped (see Patent Document 1).

このような安全PLCには、図4で簡略に示すようにシーケンス制御を実行するCPUを内蔵したPLC本体1と、このPLC本体1にバス接続され該PLC本体1からの制御命令に応答して制御対象5を操作ないし制御する1ないし複数のI/Oモジュール3と、を備えたものがある。この安全PLCにおいて、PLC本体1は、電源異常を検出する機能と、I/Oモジュール3に電源を供給する機能とを備える。PLC本体1は、電源異常であれば、シーケンス制御を安全側に停止させる。   In such a safety PLC, as schematically shown in FIG. 4, a PLC main body 1 having a CPU for executing sequence control and a bus connection to the PLC main body 1 in response to a control command from the PLC main body 1 Some include one or more I / O modules 3 that operate or control the control target 5. In this safety PLC, the PLC main body 1 has a function of detecting a power supply abnormality and a function of supplying power to the I / O module 3. If the power supply is abnormal, the PLC main body 1 stops the sequence control to the safe side.

しかしながら、PLC本体1内部に回路異常により電源異常検出機能が低下しているような場合、シーケンス制御が停止されず、また、I/Oモジュール3には例えば電源電圧が正常値より低下して供給されている状態となり、I/Oモジュール3が動作不良を起こしている場合がある。また、PLC本体1も回路異常等により、I/Oモジュール3の動作不良を判断することができないために、I/Oモジュール3からのI/Oデータでシーケンス制御をすることとなり、その安全性が低下するおそれがある。
特開2002−358106号公報
However, when the power supply abnormality detection function is deteriorated due to a circuit abnormality in the PLC main body 1, the sequence control is not stopped, and the power supply voltage is supplied to the I / O module 3 by lowering the normal value, for example. In some cases, the I / O module 3 malfunctions. Further, since the PLC main body 1 cannot determine the malfunction of the I / O module 3 due to a circuit abnormality or the like, the sequence control is performed with the I / O data from the I / O module 3, and its safety. May decrease.
JP 2002-358106 A

したがって、本発明により解決すべき課題は、モジュールそれ自体に電源異常検出機能を持たせ、電源異常が検出されたときはPLC本体とは自立して制御対象を安全側に制御させ、PLCによる制御対象の制御上の安全性を高めることである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the module itself has a power supply abnormality detection function, and when a power supply abnormality is detected, the control body is controlled independently from the PLC main body, and the control by the PLC is performed. It is to increase the control safety of the object.

本発明の安全PLCは、電源異常検出機能を備え、この機能により電源異常を検出するとシーケンス制御を停止させるPLC本体と、上記PLC本体からの制御命令に応答して制御対象を操作するもので電源の供給を受けて作動する1ないし複数のモジュールと、を備えた安全PLCにおいて、上記モジュールに、当該モジュールへの供給電源の状態を検出する検出部と、この検出部での検出により当該モジュールへの供給電源が異常なときには、上記シーケンス制御とは自立して自身による操作により制御対象を安全側に操作すると共に、その操作状態をPLC本体に連絡する制御部とを設けたことを特徴とするものである。   The safety PLC of the present invention has a power supply abnormality detection function. When a power supply abnormality is detected by this function, the PLC main body stops sequence control, and operates a control target in response to a control command from the PLC main body. In a safety PLC comprising one or more modules that operate in response to the supply of power, a detection unit that detects a state of power supply to the module, and a detection unit that detects the state of the power supply to the module. When the power supply is abnormal, there is provided a control unit that is independent of the sequence control and operates the control target to the safe side by the operation by itself and communicates the operation state to the PLC main body. Is.

上記の場合、モジュールは、PLC本体から電源の供給を受けてもよいし、PLC本体以外から電源の供給を受けてもよい。   In the above case, the module may be supplied with power from the PLC main body, or may be supplied with power from other than the PLC main body.

上記モジュールには、I/Oモジュール、通信モジュール、通信モジュール、制御モジュール、機能モジュール、モーションモジュール、等の各種モジュールを含む。   The module includes various modules such as an I / O module, a communication module, a communication module, a control module, a functional module, and a motion module.

本発明を説明すると、PLC本体側は、電源異常のときはシーケンス制御を停止させることができるが、内部回路異常等により電源異常の検出ができない場合では、シーケンス制御を停止させることができなくなることがある。このような場合、モジュール側では、検出部により、自身への供給電源の異常を自ら検出することができるので、PLC本体が内部回路異常等によりモジュールへの供給電源の電圧が異常に振られているような場合でシーケンス制御の停止ができないような場合でも、自身への供給電源の異常を検出して制御対象をPLC本体によるシーケンス制御から独立して安全側に操作することができるので、制御対象に対する制御を安全に行うことができる。その一方で、その操作をPLC本体に連絡するので、PLC本体は電源が正常に復帰するなどしてから、シーケンス制御を安全に制御することができるようになる。   Explaining the present invention, the PLC main body side can stop the sequence control when the power supply is abnormal, but the sequence control cannot be stopped when the power supply abnormality cannot be detected due to an internal circuit abnormality or the like. There is. In such a case, on the module side, the detection unit can detect the abnormality of the power supply to itself, so that the voltage of the power supply to the module is abnormally shaken by the PLC main body due to an internal circuit abnormality or the like. Even if the sequence control cannot be stopped in such a case, an abnormality in the power supply to itself can be detected and the control target can be operated on the safe side independently from the sequence control by the PLC main body. Control over the object can be performed safely. On the other hand, since the operation is communicated to the PLC main body, the PLC main body can safely control the sequence control after the power supply returns to normal.

なお、制御対象は特に限定しない。例えば、各種のスイッチ、センサ、モータ、アクチュエータ、リレー等に限定するものではない。   The control target is not particularly limited. For example, the present invention is not limited to various switches, sensors, motors, actuators, relays, and the like.

本発明によれば、I/Oモジュールそれ自体に電源異常検出機能を持たせ、電源異常が検出されたときはPLC本体とは自立して制御対象を安全側に制御させることができるので、PLCによる制御対象の制御上の安全性を高めることができる。   According to the present invention, the I / O module itself has a power supply abnormality detection function, and when a power supply abnormality is detected, the control object can be controlled independently and controlled to the safe side. It is possible to increase the safety of control of the controlled object.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る安全PLCを説明する。図1は、実施の形態の安全PLCの概略構成、図2はPLC本体のブロック構成、図3は各モジュールのブロック構成を示す。これらの図を参照して、1はPLC本体、3はI/Oモジュール、5は制御対象を示す。   Hereinafter, a safety PLC according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 shows a schematic configuration of the safety PLC according to the embodiment, FIG. 2 shows a block configuration of the PLC main body, and FIG. 3 shows a block configuration of each module. Referring to these drawings, 1 indicates a PLC main body, 3 indicates an I / O module, and 5 indicates a control target.

PLC本体1は、シーケンスプログラムを実行するCPU1aと、シーケンスプログラム実行に必要とされる各種メモリ1bと、モジュールバス7とのインターフェース1cとを備えると共に、PLC本体1内の各部に電源を供給する電源部1dと、供給される電源の異常を検出する電源異常検出部1eとを備える。インターフェース1cは、FPGAで構成することができる。FPGAは、プログラマブル論理デバイスの一例として、ユーザが任意に論理を設計できるフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイの略称で例えば米国XILINX社のXCシリーズ等があり、例えばコンフィグレーションデータメモリに記憶された回路構成のデータを読み込んで所望の回路構成にコンフィグレーションされる。電源異常検出部1eの具体構成の図示を略するが、通常一般の公知のもので構成することができる。例えば電源異常検出部1eは、電圧比較手段としてのコンパレータの2つの入力部の一方に基準電圧、他方に電源電圧を印加し、電源電圧が基準電圧以下のときに電源異常の検出出力を出力するよう動作するものでもよい。   The PLC main body 1 includes a CPU 1 a that executes a sequence program, various memories 1 b that are necessary for the execution of the sequence program, and an interface 1 c with the module bus 7, and a power source that supplies power to each part in the PLC main body 1. Unit 1d and a power supply abnormality detection unit 1e that detects abnormality of the supplied power. The interface 1c can be configured with an FPGA. As an example of a programmable logic device, an FPGA is an abbreviation of a field programmable gate array that allows a user to arbitrarily design logic. For example, the XC series of XILINX, Inc., USA, for example, a circuit configuration stored in a configuration data memory Are read and configured in a desired circuit configuration. Although illustration of the specific structure of the power supply abnormality detection part 1e is abbreviate | omitted, it can be normally comprised with a well-known thing. For example, the power supply abnormality detection unit 1e applies a reference voltage to one of two input units of a comparator as a voltage comparison unit and a power supply voltage to the other, and outputs a power supply abnormality detection output when the power supply voltage is equal to or lower than the reference voltage. It may operate as follows.

PLC本体1は、電源異常検出部1eにより、当該PLC本体1に供給される電源が異常であると検出されると、シーケンス制御を停止させる。この停止には、例えばI/Oモジュール3により制御されている制御対象5が安全側に制御されるようプログラム命令を発行したり、必要なデータを保存したりした後、シーケンス制御を停止させることが好ましい。   When the power supply abnormality detection unit 1e detects that the power supplied to the PLC main body 1 is abnormal, the PLC main body 1 stops the sequence control. For this stop, for example, a program command is issued so that the controlled object 5 controlled by the I / O module 3 is controlled to the safe side, or necessary data is stored, and then the sequence control is stopped. Is preferred.

一方、PLC本体1は、内部回路の異常、例えば電源異常検出部1eが異常の検出動作に異常があるような場合、電源部1dの電源電圧が異常に低下していることが判らないために、シーケンス制御を続行してしまう場合がある。   On the other hand, the PLC main body 1 cannot detect that the power supply voltage of the power supply unit 1d is abnormally low when the internal circuit is abnormal, for example, when the power supply abnormality detection unit 1e has an abnormality in the detection operation. The sequence control may continue.

そこで、本実施の形態では、I/Oモジュール3が電源異常の場合にはPLC本体1のシーケンス制御から自立して当該自身により制御対象5を安全側に制御することができるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, when the I / O module 3 has a power supply abnormality, the control object 5 can be controlled to the safe side by itself independently from the sequence control of the PLC body 1.

以下、説明すると、I/Oモジュール3は、PLC本体1からの制御命令を実行するCPU3aと、上記制御命令の実行に伴う制御対象5の状態データ等の記憶に用いるメモリ3bと、モジュールバス7とのインターフェース3cと、内部各部に電源を供給する電源部3dと、を備えると共に、供給されてる電源の異常を検出する電源異常検出部3eを備える。電源部3dを備えず、PLC本体1や別のモジュールから電源の供給を受ける構成でもよい。このインターフェース3cもFPGAで構成することができる。この実施の形態では、電源異常検出部3eを備えたことと、PLC本体1以外にも、電源異常検出部3eの検出出力に応答する制御部としてCPU3aを内蔵させたことに特徴がある。   In the following, the I / O module 3 includes a CPU 3a that executes a control command from the PLC main body 1, a memory 3b that is used to store state data of the control target 5 that accompanies the execution of the control command, and a module bus 7 Interface 3c and a power supply unit 3d for supplying power to the internal components, and a power supply abnormality detection unit 3e for detecting an abnormality of the supplied power supply. The power supply unit 3d may not be provided, and power may be supplied from the PLC main body 1 or another module. This interface 3c can also be constituted by FPGA. This embodiment is characterized in that a power supply abnormality detection unit 3e is provided and that, in addition to the PLC main body 1, a CPU 3a is incorporated as a control unit that responds to the detection output of the power supply abnormality detection unit 3e.

I/Oモジュール3においては、電源異常検出部3eによりI/Oモジュール3への供給電源が異常か否かを監視しており、I/Oモジュール3への供給電源に異常、例えば電圧低下があれば、その検出出力をCPU3aに入力する。CPU3aは、供給電源に電圧低下等の異常が有る場合には、PLC本体1によるシーケンス制御から自立して制御対象5を安全側に制御すると共に、PLC本体1側にはシーケンス制御中に優先割り込みをかけて、連絡することができるようになっている。PLC本体1では、I/Oモジュール3からの上記連絡により、I/Oモジュール3の供給電源に異常があり、制御対象5が安全側に制御されたことを知ることで、シーケンス制御を停止させたり、その他所要のプログラム制御を行う。なお、I/Oモジュール3それぞれに、CPU3a、電源異常検出部3e、を備えたから、各I/Oモジュール3は、個々に、電源異常に対処すると共に、PLC本体1に対して、図1の破線矢印で示すように電源異常による上記操作を連絡する。   In the I / O module 3, the power supply abnormality detection unit 3e monitors whether or not the power supply to the I / O module 3 is abnormal. If there is, the detection output is input to the CPU 3a. When there is an abnormality such as a voltage drop in the power supply, the CPU 3a controls the controlled object 5 to the safe side independently from the sequence control by the PLC main body 1 and gives priority to the PLC main body 1 during the sequence control. To be able to contact you. The PLC main body 1 stops the sequence control by knowing that there is an abnormality in the power supply of the I / O module 3 and that the control target 5 is controlled to the safe side by the above communication from the I / O module 3. Or other necessary program control. Since each of the I / O modules 3 includes the CPU 3a and the power supply abnormality detection unit 3e, each I / O module 3 individually copes with the power supply abnormality and has the configuration shown in FIG. As indicated by the broken line arrow, the above operation due to power failure is notified.

以上から本実施の形態では、I/Oモジュール3に、電源異常があった場合には、I/Oモジュール3自らが、制御対象5をPLC本体1によるシーケンス制御から独立して安全側に操作することができる。   As described above, in the present embodiment, when there is a power failure in the I / O module 3, the I / O module 3 itself operates the control target 5 to the safe side independently from the sequence control by the PLC body 1. can do.

図1は本発明の実施形態に係る安全PLCの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a safety PLC according to an embodiment of the present invention. 図2はPLC本体の内部ブロック構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an internal block configuration of the PLC main body. 図3はI/Oモジュールの内部ブロック構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an internal block configuration of the I / O module. 図4は従来例に係る安全PLCの概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a safety PLC according to a conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 PLC本体
3 I/Oモジュール
3a CPU(制御部)
3e 電源異常検出部
1 PLC body 3 I / O module 3a CPU (control unit)
3e Power failure detection unit

Claims (2)

電源異常検出機能を備え、この機能により電源異常を検出するとシーケンス制御を停止させるPLC本体と、
上記PLC本体からの制御命令に応答して制御対象を操作するもので電源の供給を受けて作動する1ないし複数のモジュールと、
を備えた安全PLCにおいて、
上記モジュールに、当該モジュールへの供給電源の状態を検出する検出部と、この検出部での検出により当該モジュールへの供給電源が異常なときには、上記シーケンス制御とは自立して自身による操作により制御対象を安全側に操作すると共に、その操作状態をPLC本体に連絡する制御部とを設けた、安全PLC。
A PLC main body that has a power supply abnormality detection function and stops the sequence control when a power supply abnormality is detected by this function;
One or a plurality of modules that operate in response to a control command from the PLC main body and operate by receiving power supply;
In the safety PLC with
A detection unit for detecting the state of power supply to the module in the module, and when the power supply to the module is abnormal due to detection by the detection unit, the sequence control is independent and controlled by an operation by itself. A safety PLC provided with a control unit for operating the target to the safety side and communicating the operation state to the PLC main body.
上記モジュールは、PLC本体から電源の供給を受けると共に、上記検出部は、当該PLC本体から供給される電源の状態を検出する、請求項1に記載の安全PLC。   The safety PLC according to claim 1, wherein the module is supplied with power from the PLC main body, and the detection unit detects a state of power supplied from the PLC main body.
JP2008201503A 2008-08-05 2008-08-05 Safe plc (programmable logic controller) Pending JP2010039739A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201503A JP2010039739A (en) 2008-08-05 2008-08-05 Safe plc (programmable logic controller)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201503A JP2010039739A (en) 2008-08-05 2008-08-05 Safe plc (programmable logic controller)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010039739A true JP2010039739A (en) 2010-02-18

Family

ID=42012227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008201503A Pending JP2010039739A (en) 2008-08-05 2008-08-05 Safe plc (programmable logic controller)

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010039739A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013150031A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Telemeter system and telemeter device
JP2015118468A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 株式会社東芝 Programmable controller
JP2016134181A (en) * 2015-01-19 2016-07-25 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Power supply part noise sensing device for plc(programmable logic controller) analog input/output module

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013150031A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Telemeter system and telemeter device
JP2015118468A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 株式会社東芝 Programmable controller
JP2016134181A (en) * 2015-01-19 2016-07-25 エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. Power supply part noise sensing device for plc(programmable logic controller) analog input/output module
US9778292B2 (en) 2015-01-19 2017-10-03 Lsis Co., Ltd. Apparatus for detecting noise in power supply of PLC analogue input and output module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4835842B2 (en) IO unit in a building block type safety controller
JP4202335B2 (en) Emergency stop circuit
JP3944156B2 (en) Emergency stop circuit
CN107003915B (en) Drive control device
KR100352023B1 (en) Fail safe mechanism
US10254733B2 (en) Motor control device
US20160311653A1 (en) Safety system for an elevator installation
JP5041290B2 (en) PROGRAMMABLE CONTROLLER AND ITS ERROR RECOVERY METHOD
JP2012226569A (en) Data protection device for storage device
JP7014140B2 (en) Electromagnetic brake control device and control device
US7952314B2 (en) Electronic control device of an electrical drive system with redundant disconnection device
JP2010039739A (en) Safe plc (programmable logic controller)
JP2010066961A (en) Method for guaranteeing activation of programmable logic circuit, and programmable logic circuit device thereof
JP4300129B2 (en) Programmable sequence controller
JP5589719B2 (en) Multiplexing system and method for controlling multiplexed system
KR102021681B1 (en) Protection of the bus on the data bus
JP6240567B2 (en) Elevator control power monitoring device and elevator control power monitoring method
JP2008262426A (en) Duplex controller system and controller
JP2009259134A (en) Safety plc
JP7490154B1 (en) Control device, control system, and control method
JP2014216023A (en) Control apparatus and drive method
JP3950453B2 (en) Control method of control device and control device
JP2017228159A (en) Control device, and control method for control device
CN118475498A (en) Control system for vehicle
JP6710128B2 (en) Communication device and communication device recovery method