JP2010250618A - Safety monitoring input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は安全監視入力装置に関し、特に、自動車、液晶、半導体などの製造設備が安全に稼動されているかどうかを監視する安全監視入力装置に関する。 The present invention relates to a safety monitoring input device, and more particularly to a safety monitoring input device that monitors whether a manufacturing facility such as an automobile, a liquid crystal, or a semiconductor is operating safely.
自動車、液晶、半導体などの製造分野では、搬送ラインや溶接ロボットなどの製造設備が安全に稼動されているかどうかを監視するために、高電位などのエネルギーの高い状態に維持された信号経路を構築し、その信号経路が遮断されたかどうかを検出することが行われている。ここで、エネルギーの高い状態に維持された信号経路が遮断された場合に、その信号経路のエネルギー状態を監視する安全監視入力装置自体に故障があると、製造設備を緊急停止させることができなくなり、安全性が損なわれることがある。このため、従来の安全監視入力装置では、安全監視入力装置のダークテストを行い、緊急時などに製造設備を安全に停止させることができるかどうかの診断が行われていた。 In the manufacturing field of automobiles, liquid crystals, semiconductors, etc., in order to monitor whether manufacturing equipment such as transfer lines and welding robots are operating safely, a signal path that maintains a high potential such as high potential is established. However, it is performed to detect whether or not the signal path is interrupted. Here, when a signal path maintained in a high energy state is interrupted, if there is a failure in the safety monitoring input device itself that monitors the energy state of the signal path, the production facility cannot be stopped urgently. , Safety may be impaired. For this reason, in the conventional safety monitoring input device, a dark test of the safety monitoring input device is performed to diagnose whether the production facility can be safely stopped in an emergency or the like.
また、特許文献１には、駆動信号のパルス周期よりも十分に短い周期のサンプリング信号のタイミングにより制御信号及び検出信号を比較し、比較結果が不一致となる状態が所定期間以上継続したときにソレノイドの故障を判定する方法が開示されている。
Further, in
また、特許文献２には、出力信号の出力に続いてクロック出力をＣＰＵから出力させ、この出力信号を遮断するゲートと、クロック出力が正常であるか否かを確認して正常であればゲートを開いて出力信号を出力させる方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, a clock output is output from the CPU subsequent to the output of the output signal, and a gate that cuts off the output signal is confirmed. A method of opening an output signal and outputting an output signal is disclosed.
また、特許文献３には、セーフティドアスイッチなどの入力機器からの安全入力および他のセーフティコントローラからの論理接続用の内部安全入力に基づいて、マグネットコンタクタなどの安全出力制御対象に対する安全出力を制御するＣＰＵを設け、そのＣＰＵは、内部安全入力が正常であるか否かを判定し、異常時には機械設備の稼動を禁止する方法が開示されている。 Further, Patent Document 3 controls a safety output for a safety output control target such as a magnetic contactor based on a safety input from an input device such as a safety door switch and an internal safety input for logical connection from another safety controller. There is disclosed a method of providing a CPU for determining whether or not the internal safety input is normal, and prohibiting the operation of the machine facility when the CPU is abnormal.
しかしながら、従来の安全監視入力装置では、安全状態では、安全状態の監視に使用される信号経路がエネルギーの高い状態に設定され、非安全状態では、安全状態の監視に使用される信号経路がエネルギーの低い状態に設定される。そのため、非安全状態時に製造設備を緊急停止させることができるかどうかを確認するには、安全状態時に安全状態の監視に使用される信号経路を遮断し、その信号経路のエネルギーの低い状態を検出することができるかどうかを確認する必要があり、診断間隔が短くなると、診断を行うプロセッサの負荷が大きくなるという問題があった。 However, in the conventional safety monitoring input device, in the safe state, the signal path used for monitoring the safe state is set to a high energy state, and in the non-safe state, the signal path used for monitoring the safe state is energy. Is set to a low state. Therefore, in order to check whether the production facility can be stopped urgently in the non-safe state, the signal path used for monitoring the safe state is blocked in the safe state, and the low energy state of the signal path is detected. There is a problem that it is necessary to check whether or not it can be performed, and if the diagnosis interval is shortened, the load on the processor for performing the diagnosis increases.
また、特許文献１に開示された方法では、ソレノイドの故障を判定する制御信号が駆動回路に直接入力され、制御信号がソレノイドの駆動状態に影響を及ぼすことがあるという問題があった。
Further, the method disclosed in
また、特許文献２、３に開示された方法では、パルス列信号が送受される経路が、駆動回路の入力信号系とは別個に設けられている。このため、駆動回路の入力信号系が安全状態にあるかどうかを判別することができず、駆動回路の入力信号系に異常があると、フェイルセーフリレーを遮断することができないという問題があった。 In the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, the path through which the pulse train signal is transmitted and received is provided separately from the input signal system of the drive circuit. For this reason, it is impossible to determine whether the input signal system of the drive circuit is in a safe state, and there is a problem that the fail-safe relay cannot be cut off if there is an abnormality in the input signal system of the drive circuit. .
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安全状態の監視に使用される信号経路を遮断することなく、その信号経路の安全状態を監視することが可能な安全監視入力装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and obtains a safety monitoring input device capable of monitoring the safety state of a signal path without blocking the signal path used for monitoring the safety state. For the purpose.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の安全監視入力装置は、パルス列信号の立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値をリセットし、前記計時値がタイムアップするまでゲート信号を出力するタイマと、前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the safety monitoring input device of the present invention resets the time value based on the rise and fall of the pulse train signal, and outputs the gate signal until the time value is up. A timer for outputting, and a gate circuit for outputting a signal indicating a safe state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
この発明によれば、安全状態の監視に使用される信号経路を遮断することなく、その信号経路の安全状態を監視することが可能という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to monitor the safety state of the signal path without blocking the signal path used for monitoring the safety state.
以下に、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a safety monitoring input device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態１が適用される製造設備の概略構成を示すブロック図である。図１において、例えば、自動車、液晶、半導体などの製造ラインには、搬送を行ったり、溶接を行ったりするロボット１４が配置されているものとする。そして、ロボット１４には、ロボット１４の動作を制御するコントローラ１１が設けられている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a manufacturing facility to which
また、ロボット１４の近傍には、非常時などにロボット１４の停止を指示する非常停止ボタン１６が設置されている。なお、非常時などにロボット１４の停止を指示するために、非常停止ボタン１６の他、ライトカーテンや人体感知センサなどを用いるようにしてもよい。また、製造ラインには、非常停止ボタン１６がオンされたかどうかを検出することで、現在の状態が安全状態にあるか非安全状態にあるかを監視する安全監視入力装置１３が設けられている。また、安全監視入力装置１３にて非安全状態にあると判断された場合、ロボット１４の動作を停止させる安全制御装置１２が設けられている。
In addition, an
また、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路上には、その信号経路にパルス列信号Ｓを送出するパルス列信号発生装置１７が設けられている。ここで、パルス列信号発生装置１７には、パルス列信号Ｓを発生するパルス列信号発生部１８が設けられている。
On the signal path turned on / off by the
そして、コントローラ１１、安全制御装置１２および安全監視入力装置１３は、通信ネットワーク１５を介して互いに接続され、互いに信号をやり取りできるように構成されている。なお、通信ネットワーク１５としては、例えば、イーサネット（登録商標）を用いることができる。また、パルス列信号発生装置１７の出力端子Ｔ０は、非常停止ボタン１６を介して安全監視入力装置１３の入力端子Ｘ０に接続されている。
The
ここで、安全監視入力装置１３は、パルス列信号発生装置１７から送出されたパルス列信号Ｓの検出結果に基づいて、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路の安全状態を判定することができる。
Here, the safety
そして、パルス列信号発生装置１７の出力端子Ｔ０を介し、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓが送出される。そして、非常停止ボタン１６がオフの場合、そのパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６を介して安全監視入力装置１３の入力端子Ｘ０に入力され、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが検出される。そして、入力端子Ｘ０を介して検出されたパルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが所定時間内にどの程度の頻度で含まれるかが判定され、その立ち上がりおよび立ち下がりが所定範囲内の頻度で検出された場合、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路は安全状態であると判定される。
The pulse train signal S is sent to the signal path that is turned on / off by the
そして、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路が安全状態であると判定されると、安全状態を示す信号が安全監視入力装置１３の出力端子ＲＸ０を介して安全制御装置１２に送られる。そして、安全状態を示す信号が安全制御装置１２に送られると、安全制御装置１２は、コントローラ１１を通常動作させる。
When it is determined that the signal path turned on / off by the
一方、安全監視入力装置１３において、入力端子Ｘ０を介して検出されたパルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが所定範囲内の頻度で検出されなかった場合、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路は非安全状態であると判定される。そして、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路が非安全状態であると判定されると、非安全状態を示す信号が安全監視入力装置１３の出力端子ＲＸ０を介して安全制御装置１２に送られる。そして、非安全状態を示す信号が安全制御装置１２に送られると、安全制御装置１２は、コントローラ１１に現在の状態が非安全状態にあることを通知する。そして、コントローラ１１は、現在の状態が非安全状態にあるという通知を受け取ると、ロボット１４の動作を強制的に停止する。
On the other hand, in the safety
そして、非常時などに非常停止ボタン１６にてオフされると、パルス列信号Ｓが伝送される信号経路が遮断される。この結果、パルス列信号発生装置１７の出力端子Ｔ０を介して送出されたパルス列信号Ｓは、安全監視入力装置１３の入力端子Ｘ０に入力されないようになる。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置１３の入力端子Ｘ０に入力されなくなると、入力端子Ｘ０はロウレベルに固定され、入力端子Ｘ０を介して検出されたパルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが所定範囲内の頻度で検出されなくなる。
When the
このため、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路が非安全状態であると判定され、非安全状態を示す信号が安全監視入力装置１３の出力端子ＲＸ０を介して安全制御装置１２に送られる。そして、非安全状態を示す信号が安全制御装置１２に送られると、安全制御装置１２は、コントローラ１１に現在の状態が非安全状態にあることを通知する。そして、コントローラ１１は、現在の状態が非安全状態にあるという通知を受け取ると、ロボット１４の動作を強制的に停止する。
For this reason, it is determined that the signal path turned on / off by the
図２は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。図２において、安全監視入力装置１３には、タイマ１３ａおよびゲート回路１３ｂが設けられている。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the first embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 2, the safety
ここで、タイマ１３ａは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値をリセットし、計時値がタイムアップするまでゲート信号ＳＧを出力することができる。ゲート回路１３ｂは、タイマ１３ａから出力されたゲート信号ＳＧに基づいて、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号を出力することができる。なお、ゲート回路１３ｂとしては、例えば、ゲート信号ＳＧがベースに入力され、コレクタが電源に接続され、安全状態の時にはエミッタがハイレベル、非安全状態の時にはエミッタがロウレベルになるバイポーラトランジスタを用いるようにしてもよい。あるいは、ゲート回路１３ｂとして、例えば、ゲート信号ＳＧがゲートに入力され、ドレインが電源に接続され、安全状態の時にはソースがハイレベル、非安全状態の時にはソースがロウレベルになる電界効果トランジスタを用いるようにしてもよい。
Here, the
そして、図１のパルス列信号発生部１８にて発生されたパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、非常停止ボタン１６がオフの場合または非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障が発生してない場合、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓは、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介してタイマ１３ａに入力される。そして、パルス列信号Ｓがタイマ１３ａに入力されると、そのパルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいてタイマ１３ａの計時値がリセットされ、タイマ１３ａからのゲート信号ＳＧが出力される。そして、タイマ１３ａからのゲート信号ＳＧが出力されると、ゲート回路１３ｂから安全状態を示す信号が出力される。
The pulse train signal S generated by the pulse
一方、非常停止ボタン１６がオンされた場合または非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障が発生すると、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路を伝送される信号がロウレベルまたはハイレベルに固定される。そして、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路を伝送される信号がロウレベルまたはハイレベルに固定されると、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりがタイマ１３ａにて検出されなくなり、タイマ１３ａの計時値がリセットされなくなるため、タイマ１３ａの計時値がカウントアップする。そして、タイマ１３ａの計時値がカウントアップすると、タイマ１３ａからのゲート信号ＳＧの出力が停止される。そして、タイマ１３ａからのゲート信号ＳＧの出力が停止されると、ゲート回路１３ｂから非安全状態を示す信号が出力される。
On the other hand, when the
図３は、図２の安全監視入力装置の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。図３において、図１のパルス列信号発生部１８では、パルス列信号Ｓが発生され、出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、非常停止ボタン１６がオフで、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、パルス列信号Ｓが入力端子Ｘ０に到達する。
FIG. 3 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the safety monitoring input device of FIG. In FIG. 3, the pulse
そして、タイマ１３ａにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値がリセットされ、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路１３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
In the
一方、非常停止ボタン１６がオンした場合または非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障がある場合、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりがタイマ１３ａにて検出されなくなる。そして、タイマ１３ａの計時値がリセットされなくなると、タイマ１３ａの計時値がタイムアップ値ＴＰに到達し、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化する。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化すると、安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the
これにより、図１の非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓを出力することで、その信号経路の安全状態を監視することが可能となる。このため、図１の非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路の安全状態を監視するために、その信号経路を遮断する必要がなくなり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態の診断にかかる負荷を低減することができる。
Thus, by outputting the pulse train signal S to the signal path that is turned on / off by the
実施の形態２．
図４は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。図４において、安全監視入力装置１３´には、図２の安全監視入力装置１３の構成に加え、パルス列信号発生部１８が設けられている。そして、安全監視入力装置１３´の出力端子Ｔ０は、非常停止ボタン１６を介して安全監視入力装置１３´の入力端子Ｘ０に接続されている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the second embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 4, the safety
そして、安全監視入力装置１３´にて発生されたパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓは、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介して安全監視入力装置１３´に入力される。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置１３´に入力されると、タイマ１３ａにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値がリセットされ、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路１３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
The pulse train signal S generated by the safety monitoring input device 13 'is sent to the signal path turned on / off by the
一方、タイマ１３ａにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが検出されなくなると、タイマ１３ａの計時値がカウントアップし、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化する。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化すると、安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the rise and fall of the pulse train signal S are no longer detected in the
ここで、安全監視入力装置１３´にパルス列信号発生部１８を設けることにより、安全監視入力装置１３´とは別個に図１のパルス列信号発生装置１７を用意する必要がなくなり、安全監視システムのコストダウンを図ることができる。
Here, the provision of the pulse
実施の形態３．
図５は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態３の概略構成を示すブロック図である。図５において、安全監視入力装置２３には、タイマ２３ａおよびラッチ回路２３ｂが設けられている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of Embodiment 3 of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 5, the safety
ここで、タイマ２３ａは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値をリセットし、計時値がタイムアップするまでゲート信号ＳＧを出力することができる。ラッチ回路２３ｂは、タイマ１３ａから出力されたゲート信号ＳＧに基づいて、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号を保持することができる。なお、ラッチ回路２３ｂは、例えば、マイクロプロセッサにて実現するようにしてもよい。
Here, the timer 23a can reset the time measurement value based on the rise and fall of the pulse train signal S, and can output the gate signal SG until the time measurement time is up. Based on the gate signal SG output from the
そして、図１のパルス列信号発生装置１７にて発生されたパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓは、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介して安全監視入力装置２３に入力される。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置２３に入力されると、タイマ１３ａにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて計時値がリセットされ、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号がラッチ回路２３ｂに保持される。
The pulse train signal S generated by the pulse train signal generator 17 in FIG. 1 is sent to the signal path turned on / off by the
一方、タイマ１３ａにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが検出されなくなると、タイマ１３ａの計時値がカウントアップし、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化する。そして、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化すると、パルス列信号Ｓが伝送される経路の非安全状態を示す信号がラッチ回路２３ｂに保持される。
On the other hand, when the rise and fall of the pulse train signal S are no longer detected in the
ここで、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態または非安全状態を示す信号をラッチ回路２３ｂに保持させることにより、その信号のデータ形式を変換して出力することが可能となり、安全監視システムの様々の仕様に適合させることができる。 Here, by holding the signal indicating the safe state or the non-safe state of the path through which the pulse train signal S is transmitted, the data format of the signal can be converted and output, and the safety monitoring system can be output. Can be adapted to various specifications.
実施の形態４．
図６は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態４の概略構成を示すブロック図である。図６において、この安全監視入力装置３３には、図２の安全監視入力装置１３の構成に加え、タイムアップ値設定部１３ｃが設けられている。ここで、タイムアップ値設定部１３ｃは、タイマ１３ａにて計時される計時値がタイムアップしたことを示すタイムアップ値ＴＰを設定することができる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of Embodiment 4 of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 6, this safety
そして、タイマ１３ａの計時値がタイムアップ値ＴＰに到達すると、タイマ１３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化し、ゲート回路１３ｂにて安全状態がオフにされる。
When the time value of the
ここで、安全監視入力装置３３にタイムアップ値設定部１３ｃを設けることにより、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが検出されなくなったら直ぐに安全状態をオフにすることができる。このため、安全状態から非安全状態に移行させる時のタイムラグを短くすることができ、製造設備の正常動作に支障をきたすことなく、製造設備の安全性を向上させることができる。
Here, by providing the safety
実施の形態５．
図７は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態５の概略構成を示すブロック図である。図７において、安全監視入力装置４３には、デカップリング回路４３ａおよびゲート回路４３ｂが設けられている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the fifth embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 7, the safety
ここで、デカップリング回路４３ａは、容量結合された経路を伝送されるパルス列信号Ｓに基づいて、ゲート信号ＳＧを出力することができる。なお、デカップリング回路４３ａとしては、例えば、コンデンサを用いることができる。ゲート回路４３ｂは、デカップリング回路４３ａから出力されたゲート信号ＳＧに基づいて、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号を出力することができる。
Here, the
そして、図１のパルス列信号発生装置１７にて発生されたパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓは、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介して安全監視入力装置４３に入力される。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置４３に入力されると、デカップリング回路４３ａにおいて、ゲート信号ＳＧの立ち上がりおよび立ち下がりの頻度に応じてゲート信号ＳＧのレベルが設定される。
The pulse train signal S generated by the pulse train signal generator 17 in FIG. 1 is sent to the signal path turned on / off by the
例えば、デカップリング回路４３ａがコンデンサから構成されるものとすると、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの頻度が高い場合、パルス列信号Ｓにてコンデンサを充電させることができ、ゲート信号ＳＧのレベルをハイレベルにすることができる。一方、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの頻度が低い場合、パルス列信号Ｓにてコンデンサが充電されなくなり、ゲート信号ＳＧのレベルをロウレベルにすることができる。
For example, if the
そして、デカップリング回路４３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路４３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the gate signal SG output from the
一方、デカップリング回路４３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路４３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the gate signal SG output from the
これにより、図１の非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓを出力することで、その信号経路の安全状態を監視することが可能となる。このため、図１の非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路の安全状態を監視するために、その信号経路を遮断する必要がなくなり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態の診断にかかる負荷を低減することができる。
Thus, by outputting the pulse train signal S to the signal path that is turned on / off by the
実施の形態６．
図８は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態６の概略構成を示すブロック図である。図８において、この安全監視入力装置５３には、図７の安全監視入力装置４３の構成に加え、時定数設定部４３ｃが設けられている。ここで、時定数設定部４３ｃは、デカップリング回路４３ａの時定数を設定することができる。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of the sixth embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 8, the safety monitoring input device 53 is provided with a time constant setting unit 43c in addition to the configuration of the safety
そして、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの頻度が時定数で決まる値に到達しなくなると、デカップリング回路４３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化し、ゲート回路４３ｂにて安全状態がオフにされる。
When the rising and falling frequencies of the pulse train signal S do not reach the values determined by the time constant, the gate signal SG output from the
ここで、安全監視入力装置５３に時定数設定部４３ｃを設けることにより、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりが検出されなくなったら直ぐに安全状態をオフにすることができる。このため、安全状態から非安全状態に移行させる時のタイムラグを短くすることができ、製造設備の正常動作に支障をきたすことなく、製造設備の安全性を向上させることができる。 Here, by providing the safety monitoring input device 53 with the time constant setting unit 43c, the safety state can be turned off as soon as the rising and falling edges of the pulse train signal S are no longer detected. For this reason, the time lag at the time of shifting from the safe state to the non-safe state can be shortened, and the safety of the manufacturing facility can be improved without hindering the normal operation of the manufacturing facility.
実施の形態７．
図９は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態７の概略構成を示すブロック図である。図９において、安全監視入力装置６３には、カウンタ６３ｃ、タイマ６３ａおよびゲート回路６３ｂが設けられている。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of
ここで、カウンタ６３ｃは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてリセット信号ＲＳを出力することができる。タイマ６３ａは、カウンタ６３ｃから出力されたリセット信号ＲＳに基づいて計時値をリセットし、計時値がタイムアップするまでゲート信号ＳＧを出力することができる。ゲート回路６３ｂは、タイマ６３ａから出力されたゲート信号ＳＧに基づいて、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号を出力することができる。
Here, the
そして、図１のパルス列信号発生装置１７にて発生されたパルス列信号Ｓは、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓは、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介して安全監視入力装置６３に入力される。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置６３に入力されると、カウンタ６３ｃにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間内にカウントされ、そのカウント値がしきい値以上の場合、リセット信号ＲＳが出力される。
The pulse train signal S generated by the pulse train signal generator 17 in FIG. 1 is sent to the signal path turned on / off by the
そして、リセット信号ＲＳがカウンタ６３ｃから出力されると、タイマ６３ａの計時値がリセットされ、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the reset signal RS is output from the
一方、カウンタ６３ｃにおいて、カウント値がしきい値に満たない場合、リセット信号ＲＳの出力が停止される。そして、リセット信号ＲＳの出力が停止されると、タイマ６３ａの計時値がリセットされることなくタイマ６３ａの計時が継続される。そして、タイマ６３ａの計時値がタイムアップすると、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化する。そして、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化すると、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, in the
図１０は、図９の安全監視入力装置の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。図１０において、図１のパルス列信号発生部１８では、パルス列信号Ｓが発生され、出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、非常停止ボタン１６がオフで、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、パルス列信号Ｓが入力端子Ｘ０に到達する。
FIG. 10 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the safety monitoring input device of FIG. 10, the pulse
そして、カウンタ６３ｃにおいて、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間内にカウントされ、そのカウント値がしきい値以上の場合、リセット信号ＲＳのレベルが変化する。
In the
そして、リセット信号ＲＳのレベルが変化すると、タイマ６３ａの計時値がリセットされ、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the level of the reset signal RS changes, the time value of the
一方、非常停止ボタン１６がオンした場合または非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路に故障がある場合、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路を伝送される信号がロウレベルまたはハイレベルに固定される。そして、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路を伝送される信号がロウレベルまたはハイレベルに固定されると、カウンタ６３ｃにおいて、所定時間内にカウントされるカウント値がしきい値に満たなくなる。そして、カウンタ６３ｃにおいて、カウント値がしきい値に満たない場合、リセット信号ＲＳのレベルが変化しないようになる。
On the other hand, when the
そして、リセット信号ＲＳのレベルが変化しないようになると、タイマ６３ａの計時値がリセットされることなくタイマ６３ａの計時が継続され、タイマ６３ａの計時値がタイムアップ値ＴＰに到達する。そして、タイマ６３ａの計時値がタイムアップ値ＴＰに到達すると、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化する。そして、タイマ６３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化すると、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
When the level of the reset signal RS does not change, the time value of the
ここで、カウンタ６３ｃは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりを連続して検出した時に、リセット信号ＲＳを出力するようにしてもよい。これにより、パルス列信号Ｓの立ち上がりまたは立ち下がりが１回発生しただけで、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができる。このため、電源をオフしたタイミングでパルス列信号Ｓの立ち下がりが１回だけ発生したり、電源をオンしたタイミングでパルス列信号Ｓの立ち上がりが１回だけ発生した場合においても、安全状態を維持することが可能となり、製造設備の安全性を向上させることができる。
Here, the
あるいは、カウンタ６３ｃは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりを２回だけ連続して検出した時に、リセット信号ＲＳを出力するようにしてもよい。これにより、電源をオン／オフした際に１発分のパルス列信号Ｓが発生した場合においても、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができ、製造設備の安全性を向上させることができる。
Alternatively, the
あるいは、カウンタ６３ｃは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりを３回だけ連続して検出した時に、リセット信号ＲＳを出力するようにしてもよい。
Alternatively, the
実施の形態８．
図１１は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態８の概略構成を示すブロック図である。図１１において、この安全監視入力装置７３には、図９の安全監視入力装置６３の構成に加え、立ち上がり検出部６３ｄが設けられている。ここで、立ち上がり検出部６３ｄは、パルス列信号Ｓが伝送される経路が非安全状態にある場合、パルス列信号Ｓの立ち上がりを１回だけ検出した時に、パルス列信号Ｓが伝送される経路の安全状態を示す信号をゲート回路６３ｂに出力させることができる。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the embodiment 8 of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 11, the safety
図１２は、図１１の安全監視入力装置の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。図１２において、非常停止ボタン１６がオンにされると、タイマ６３ａから出力されたゲート信号ＳＧがロウレベルになる。このため、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
FIG. 12 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the safety monitoring input device of FIG. In FIG. 12, when the
また、タイマ６３ａから出力されたゲート信号ＳＧは、立ち上がり検出部６３ｄに入力され、ゲート信号ＳＧがロウレベルになると、パルス列信号Ｓが伝送される経路が非安全状態にあると判定される。
Further, the gate signal SG output from the
そして、非常停止ボタン１６がオフにされると、パルス列信号Ｓが、入力端子Ｘ０を介して安全監視入力装置７３に入力される。そして、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置７３に入力されると、立ち上がり検出部６３ｄにてパルス列信号Ｓの立ち上がりが検出される。そして、パルス列信号Ｓが伝送される経路が非安全状態にある時に、パルス列信号Ｓの立ち上がりが立ち上がり検出部６３ｄにて１回だけ検出されると、ゲート信号ＳＧをハイレベルにするようにタイマ６３ａに指示する。そして、タイマ６３ａにてゲート信号ＳＧがハイレベルにされると、ゲート回路６３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the
これにより、パルス列信号Ｓの立ち上がりを１回だけ検出することで、非安全状態から安全状態に移行させることができ、安全状態の検出を高速化することができる。このため、非安全状態の時に図１のロボット１４の動作が停止されていた場合においても、安全状態への移行とともに、図１のロボット１４の動作を速やかに復帰させることができ、製造設備の稼働時間を増大させることができる。
Thereby, by detecting the rising edge of the pulse train signal S only once, it is possible to shift from the unsafe state to the safe state, and the detection of the safe state can be speeded up. For this reason, even when the operation of the
実施の形態９．
図１３は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態９の概略構成を示すブロック図である。図１３において、安全監視入力装置８３には、カウンタ８３ａおよびゲート回路８３ｂが設けられている。一方、パルス列信号発生装置８７には、互いに周期の異なるパルス列信号Ｓ０、Ｓ１を発生するパルス列信号発生部８８が設けられるとともに、パルス列信号Ｓ０が出力される出力端子Ｔ０、パルス列信号Ｓ１が出力される出力端子Ｔ１が設けられている。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of the ninth embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 13, the safety
そして、安全監視入力装置８３の入力端子Ｘ０は、非常停止ボタン８６を介して出力端子Ｔ０、Ｔ１のいずれか一方に接続される。例えば、非常停止ボタン８６がオフされた場合、入力端子Ｘ０は、出力端子Ｔ０に接続され、非常停止ボタン８６がオンされた場合、入力端子Ｘ０は、出力端子Ｔ１に接続されることができる。
The input terminal X0 of the safety
ここで、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてゲート信号ＳＧを出力することができる。ゲート回路８３ｂは、カウンタ８３ａから出力されたゲート信号ＳＧに基づいて、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力することができる。なお、パルス列信号Ｓ０の周期は、パルス列信号Ｓ１の周期よりも小さくなるように設定することができる。
Here, the
そして、非常停止ボタン８６がオフされた場合、入力端子Ｘ０は、出力端子Ｔ０に接続される。そして、パルス列信号発生部８８にて発生されたパルス列信号Ｓ０は、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ０を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓ０は、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力される。
When the
そして、パルス列信号Ｓ０がカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ０の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間内にカウントされ、そのカウント値がしきい値以上の場合、ゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the pulse train signal S0 is input to the
一方、非常停止ボタン８６がオンされた場合、入力端子Ｘ０は、出力端子Ｔ１に接続される。そして、パルス列信号発生部８８にて発生されたパルス列信号Ｓ１は、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に出力端子Ｔ１を介して送出される。そして、その信号経路に送出されたパルス列信号Ｓ１は、その信号経路を介して伝送され、入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力される。
On the other hand, when the
そして、パルス列信号Ｓ１がカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間内にカウントされ、そのカウント値がしきい値に満たない場合、ゲート信号ＳＧがロウレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
When the pulse train signal S1 is input to the
図１４は、図１３の安全監視入力装置の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。図１４において、図１３のパルス列信号発生部８８では、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０および周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が発生され、出力端子Ｔ０、Ｔ１をそれぞれ介して送出される。なお、周期Ｈ０は、周期Ｈ１よりも小さくなるように設定することができる。
FIG. 14 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the safety monitoring input device of FIG. In FIG. 14, the pulse
そして、図１３の非常停止ボタン８６がオフで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０に到達する。一方、非常停止ボタン８６がオンで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０に到達する。
When the
そして、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ０の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間Ｈ内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨ以上の場合、ゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the pulse train signal S0 having the period H0 is input to the
一方、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間Ｈ内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨに満たない場合、ゲート信号ＳＧがロウレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the pulse train signal S1 having the period H1 is input to the
なお、所定時間Ｈ内のパルス列信号Ｓ０の立ち上がりおよび立ち下がりの回数がしきい値ＴＨ以上になり、所定時間Ｈ内のパルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数がしきい値ＴＨに満たないように、しきい値ＴＨを設定することができる。 The number of rises and falls of the pulse train signal S0 within the predetermined time H is equal to or greater than the threshold value TH, and the number of rises and falls of the pulse train signal S1 within the predetermined time H is less than the threshold value TH. In addition, a threshold value TH can be set.
これにより、非常停止ボタン８６によるオン／オフに応じてパルス列信号Ｓ０またはパルス列信号Ｓ１のいずれか一方を選択させることにより、その信号経路の安全状態を監視させることが可能となる。このため、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路の安全状態を監視するために、その信号経路を遮断する必要がなくなり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態の診断にかかる負荷を低減することができる。
Accordingly, by selecting either the pulse train signal S0 or the pulse train signal S1 according to the on / off state by the
なお、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりを連続して検出した時に、ゲート信号ＳＧを出力するようにしてもよい。これにより、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりまたは立ち下がりが１回発生しただけで、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができる。このため、電源をオフしたタイミングでパルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち下がりが１回だけ発生したり、電源をオンしたタイミングでパルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりが１回だけ発生した場合においても、安全状態を維持することが可能となり、製造設備の安全性を向上させることができる。
The
あるいは、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりを２回だけ連続して検出した時に、ゲート信号ＳＧを出力するようにしてもよい。これにより、電源をオン／オフした際に１発分のパルス列信号Ｓ０、Ｓ１が発生した場合においても、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができ、製造設備の安全性を向上させることができる。
Alternatively, the
あるいは、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりを３回だけ連続して検出した時に、ゲート信号ＳＧを出力するようにしてもよい。これにより、パルス列信号Ｓ０が伝送される経路とパルス列信号Ｓ１が伝送される経路とがショートした際に、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１がワーヤードＯＲまたはＡＮＤされた場合においても、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができ、製造設備の安全性を向上させることができる。
Alternatively, the
また、上述した実施の形態９では、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓ０、Ｓ１を送出し、パルス列信号Ｓ０が安全監視入力装置８３にて検出された時を安全状態、パルス列信号Ｓ１が安全監視入力装置８３にて検出された時を非安全状態と判定する方法について説明した。この実施の形態９において、図１に示すように、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓを送出し、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置８３にて検出された時を安全状態、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置８３にて検出されない時を非安全状態と判定するようにしてもよい。
In the ninth embodiment described above, the pulse train signals S0 and S1 are sent to the signal path turned on / off by the
実施の形態１０．
図１５は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態１０の概略構成を示すブロック図である。図１５において、この安全監視入力装置９３には、図１３の安全監視入力装置８３の構成に加え、しきい値設定部８３ｃが設けられている。ここで、しきい値設定部８３ｃは、カウンタ８３ａからゲート信号ＳＧが出力される時のカウント値のしきい値ＴＨを設定することができる。
Embodiment 10 FIG.
FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of the embodiment 10 of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 15, the safety
そして、カウンタ８３ａのカウント値がしきい値ＴＨに到達すると、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルからロウレベルに変化し、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされる。
When the count value of the
ここで、安全監視入力装置９３にしきい値ＴＨを設けることにより、パルス列信号Ｓ０からパルス列信号Ｓ１に切り替わったら直ぐに安全状態をオフにすることができる。このため、安全状態から非安全状態に移行させる時のタイムラグを短くすることができ、製造設備の正常動作に支障をきたすことなく、製造設備の安全性を向上させることができる。
Here, by providing the safety
実施の形態１１．
図１６は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態１１の概略構成を示すブロック図である。図１６において、この安全監視入力装置１０３には、図１３の安全監視入力装置８３の構成に加え、故障検出部８３ｄが設けられている。ここで、故障検出部８３ｄは、カウンタ８３ａによるカウント値に基づいて、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１が伝送される経路の故障状態を検出することができる。
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of the eleventh embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In FIG. 16, the safety monitoring input device 103 is provided with a failure detection unit 83d in addition to the configuration of the safety
図１７は、図１６の安全監視入力装置の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。図１７において、図１３の非常停止ボタン８６がオフで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０に到達する。一方、非常停止ボタン８６がオンで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０に到達する。
FIG. 17 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the safety monitoring input device of FIG. In FIG. 17, when the
さらに、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がある場合、非常停止ボタン８６のオン／オフに依存することなく、入力端子Ｘ０に到達する信号はハイレベルまたはロウレベルに固定される。
Further, when there is a failure in the signal path turned on / off by the
そして、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ０の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間Ｈ内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨ１以上の場合、ゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the pulse train signal S0 having the period H0 is input to the
一方、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数が所定時間Ｈ内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨ１に満たず、かつしきい値ＴＨ２以上の場合、ゲート信号ＳＧがロウレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the pulse train signal S1 having the cycle H1 is input to the
一方、入力端子Ｘ０に到達する信号はハイレベルまたはロウレベルに固定され、カウンタ８３ａにて所定時間Ｈ内にカウントされたカウント値がしきい値ＴＨ２に満たない場合、ゲート信号ＳＧがロウレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, the signal reaching the input terminal X0 is fixed to the high level or the low level, and when the count value counted within the predetermined time H by the
また、カウンタ８３ａにて所定時間Ｈ内にカウントされたカウント値は、故障検出部８３ｄに出力される。そして、故障検出部８３ｄにおいて、カウンタ８３ａにて所定時間Ｈ内にカウントされたカウント値がしきい値ＴＨ２に満たない場合、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路が故障状態であると判定される。
Further, the count value counted within the predetermined time H by the
なお、所定時間Ｈ内のパルス列信号Ｓ０の立ち上がりおよび立ち下がりの回数がしきい値ＴＨ１以上になるように、しきい値ＴＨ１を設定することができる。また、所定時間Ｈ内のパルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数がしきい値ＴＨ１に満たず、かつ所定時間Ｈ内のパルス列信号Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数がしきい値ＴＨ２以上になるように、しきい値ＴＨ２を設定することができる。 The threshold value TH1 can be set so that the number of rises and falls of the pulse train signal S0 within the predetermined time H is equal to or greater than the threshold value TH1. Further, the number of rises and falls of the pulse train signal S1 within the predetermined time H is less than the threshold value TH1, and the number of rises and falls of the pulse train signal S1 within the predetermined time H is greater than or equal to the threshold value TH2. As described above, the threshold value TH2 can be set.
これにより、非常停止ボタン８６によるオン／オフに応じてパルス列信号Ｓ０またはパルス列信号Ｓ１のいずれか一方を選択させることにより、その信号経路の安全状態および故障状態を監視させることが可能となる。このため、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路の安全状態および故障状態を監視するために、その信号経路を遮断する必要がなくなり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態および故障状態の診断にかかる負荷を低減することができる。
Accordingly, by selecting either the pulse train signal S0 or the pulse train signal S1 according to the on / off state by the
実施の形態１２．
図１８は、本発明に係る安全監視入力装置の実施の形態１２の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。なお、この実施の形態１２では、図１３の安全監視入力装置８３と同様の構成を用いることができる。ただし、図１３の安全監視入力装置８３では、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてゲート信号ＳＧを出力することができる。これに対して、この実施の形態１２では、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方のみの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてゲート信号ＳＧを出力することができる。
FIG. 18 is a timing chart showing signal waveforms of respective parts of the twelfth embodiment of the safety monitoring input device according to the present invention. In the twelfth embodiment, a configuration similar to that of the safety
図１８において、図１３の非常停止ボタン８６がオフで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０に到達する。一方、非常停止ボタン８６がオンで、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路に故障がない場合、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０に到達する。
In FIG. 18, when the
そして、周期Ｈ０のパルス列信号Ｓ０が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ０の立ち上がりの回数が所定時間Ｈ２内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨ以上の場合、ゲート信号ＳＧがハイレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがハイレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオンにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がハイレベルに設定される。
When the pulse train signal S0 having the period H0 is input to the
一方、周期Ｈ１のパルス列信号Ｓ１が入力端子Ｘ０を介してカウンタ８３ａに入力されると、パルス列信号Ｓ１の立ち上がりの回数が所定時間Ｈ２内にカウントされ、そのカウント値がしきい値ＴＨに満たない場合、ゲート信号ＳＧがロウレベルに維持される。そして、カウンタ８３ａから出力されるゲート信号ＳＧがロウレベルに維持されると、ゲート回路８３ｂにて安全状態がオフにされ、出力端子ＲＸ０から出力される信号がロウレベルに設定される。
On the other hand, when the pulse train signal S1 having the period H1 is input to the
なお、所定時間Ｈ２内のパルス列信号Ｓ０の立ち上がりの回数がしきい値ＴＨ以上になり、所定時間Ｈ２内のパルス列信号Ｓ１の立ち上がりの回数がしきい値ＴＨに満たないように、しきい値ＴＨを設定することができる。 The threshold value TH is set so that the number of rises of the pulse train signal S0 within the predetermined time H2 is equal to or greater than the threshold value TH and the number of rises of the pulse train signal S1 within the predetermined time H2 is less than the threshold value TH. Can be set.
これにより、非常停止ボタン８６によるオン／オフに応じてパルス列信号Ｓ０またはパルス列信号Ｓ１のいずれか一方を選択させることにより、その信号経路の安全状態を監視させることが可能となる。このため、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路の安全状態を監視するために、その信号経路を遮断する必要がなくなり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態の診断にかかる負荷を低減することができる。
Accordingly, by selecting either the pulse train signal S0 or the pulse train signal S1 according to the on / off state by the
なお、図１８の実施の形態１２では、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりの回数を所定時間Ｈ２内にカウントする方法について説明したが、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち下がりの回数を所定時間Ｈ２内にカウントするようにしてもよい。
In the twelfth embodiment of FIG. 18, the
図１９は、図１８の安全監視入力装置のブリッジ発生時の信号波形を示すタイミングチャートである。図１９において、パルス列信号Ｓ１の周期Ｈ１がパルス列信号Ｓ０の周期Ｈ０の２倍であるものとする。そして、パルス列信号Ｓ０が伝送される経路とパルス列信号Ｓ１が伝送される経路とがショートすると、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１がワーヤードＯＲまたはＡＮＤされ、このワーヤードＯＲまたはＡＮＤされた信号がカウンタ８３ａに入力される。
FIG. 19 is a timing chart showing signal waveforms when the bridge of the safety monitoring input device of FIG. 18 is generated. In FIG. 19, it is assumed that the cycle H1 of the pulse train signal S1 is twice the cycle H0 of the pulse train signal S0. When the path through which the pulse train signal S0 is transmitted and the path through which the pulse train signal S1 are transmitted are short-circuited, the pulse train signals S0 and S1 are worded ORed or ANDed, and the signal from the worded ORed or ANDed is input to the
ここで、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１がワーヤードＯＲまたはＡＮＤされた場合においても、この信号の立ち上がりのみまたは立ち下がりのみの周期は、パルス列信号Ｓ１の周期Ｈ１と同じになる。このため、カウンタ８３ａは、パルス列信号Ｓ０、Ｓ１の立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方のみの回数を所定時間内にカウントすることにより、パルス列信号Ｓ０が伝送される経路とパルス列信号Ｓ１が伝送される経路とがショートした場合においても、非安全状態から安全状態に移行されるのを防止することができ、製造設備の安全性を向上させることができる。
Here, even when the pulse train signals S0 and S1 are worded ORed or ANDed, the cycle of only the rise or the fall of this signal is the same as the cycle H1 of the pulse train signal S1. For this reason, the
なお、上述した実施の形態１〜８では、非常停止ボタン１６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓを送出し、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置１３、１３´、２３、３３、４３、５３、６３、７３にて検出された時を安全状態、パルス列信号Ｓが安全監視入力装置１３、１３´、２３、３３、４３、５３、６３、７３にて検出されない時を非安全状態と判定する方法について説明した。これらの実施の形態１〜８において、図１３に示すように、非常停止ボタン８６にてオン／オフされる信号経路にパルス列信号Ｓ０、Ｓ１を送出し、パルス列信号Ｓ０が安全監視入力装置１３、１３´、２３、３３、４３、５３、６３、７３にて検出された時を安全状態、パルス列信号Ｓ１が安全監視入力装置１３、１３´２３、３３、４３、５３、６３、７３にて検出された時を非安全状態と判定するようにしてもよい。
In the first to eighth embodiments described above, the pulse train signal S is sent to the signal path that is turned on / off by the
また、上述した実施の形態３〜８では、安全監視入力装置２３、３３、４３、５３、６３、７３とは別個にパルス列信号発生部１８を設ける方法について説明したが、安全監視入力装置２３、３３、４３、５３、６３、７３にパルス列信号発生部１８を内蔵するようにしてもよい。
Moreover, although Embodiment 3-8 mentioned above demonstrated the method of providing the pulse train
また、上述した実施の形態９〜１２では、安全監視入力装置８３、９３、１０３とは別個にパルス列信号発生部８８を設ける方法について説明したが、安全監視入力装置８３、９３、１０３にパルス列信号発生部８８を内蔵するようにしてもよい。
In the ninth to twelfth embodiments described above, the method of providing the pulse
また、上述した実施の形態４〜１２では、安全状態を示す信号を出力させるために、安全監視入力装置３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３にゲート回路１３ｂ、４３ｂ、６３ｂ、８３ｂを設ける方法について説明したが、図５に示すように、ゲート回路１３ｂ、４３ｂ、６３ｂ、８３ｂの代わりにラッチ回路２３ｂを安全監視入力装置３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３に設けるようにしてもよい。
In the above-described fourth to twelfth to twelfth embodiments, the safety
また、上述した実施の形態１〜４では、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりに基づいて、タイマ１３ａ、４３ａの計時値をリセットさせる方法について説明したが、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方のみに基づいて、タイマ１３ａ、４３ａの計時値をリセットさせるようにしてもよい。
In the first to fourth embodiments described above, the method of resetting the time values of the
また、上述した実施の形態７、８では、カウンタ６３ｃは、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてリセット信号ＲＳを出力する方法について説明したが、パルス列信号Ｓの立ち上がりおよび立ち下がりのいずれか一方のみの回数を所定時間内にカウントし、そのカウント値に基づいてリセット信号ＲＳを出力するようにしてもよい。
In the seventh and eighth embodiments described above, the
以上のように本発明に係る安全監視入力装置は、安全状態の監視に使用される信号経路を遮断することなく、その信号経路の安全状態を監視することが可能となり、システム全体の応答時間よりも短い周期で安全状態の診断を行う必要がなくなることから、その信号経路の安全状態の診断にかかる負荷を低減する方法に適している。 As described above, the safety monitoring input device according to the present invention can monitor the safety state of the signal path without blocking the signal path used for monitoring the safety state. However, since it is not necessary to diagnose the safety state in a short cycle, it is suitable for a method for reducing the load required for the diagnosis of the safety state of the signal path.
１１ コントローラ
１２ 安全制御装置
１３、１３´、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３ 安全監視入力装置
１４ ロボット
１５ 通信ネットワーク
１６、８６ 非常停止ボタン
１７、８７ パルス列信号発生装置
１８、８８ パルス列信号発生部
１３ａ、２３ａ、６３ａ タイマ
１３ｂ、４３ｂ、６３ｂ、８３ｂ ゲート回路
２３ｂ ラッチ回路
１３ｃ タイムアップ値設定部
４３ａ デカップリング回路
４３ｃ 時定数設定部
６３ｃ、８３ａ カウンタ
６３ｄ 立ち上がり検出部
８３ｃ しきい値設定部
８３ｄ 故障検出部
11
Claims (18)
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A timer that resets the time measurement value based on the rise and fall of the pulse train signal, and outputs a gate signal until the time measurement time is up,
A safety monitoring input device comprising: a gate circuit that outputs a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を保持するラッチ回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A timer that resets the time measurement value based on the rise and fall of the pulse train signal, and outputs a gate signal until the time measurement time is up,
A safety monitoring input device comprising: a latch circuit that holds a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A decoupling circuit that outputs a gate signal based on a pulse train signal transmitted through a capacitively coupled path;
A safety monitoring input device comprising: a gate circuit that outputs a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A counter that counts the number of rises and falls of the pulse train signal within a predetermined time and outputs a gate signal based on the count value;
A safety monitoring input device comprising: a gate circuit that outputs a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
前記リセット信号に基づいて計時値をリセットし、前記計時値がタイムアップするまでゲート信号を出力するタイマと、
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A counter that counts the number of rises and falls of the pulse train signal within a predetermined time, and outputs a reset signal based on the count value;
A timer that resets the time value based on the reset signal and outputs a gate signal until the time value expires;
A safety monitoring input device comprising: a gate circuit that outputs a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
前記リセット信号に基づいて計時値をリセットし、前記計時値がタイムアップするまでゲート信号を出力するタイマと、
前記ゲート信号に基づいて、前記パルス列信号が伝送される経路の安全状態を示す信号を出力するゲート回路とを備えることを特徴とする安全監視入力装置。 A counter that counts only the number of rising or falling edges of the pulse train signal within a predetermined time, and outputs a reset signal based on the count value;
A timer that resets the time value based on the reset signal and outputs a gate signal until the time value expires;
A safety monitoring input device comprising: a gate circuit that outputs a signal indicating a safety state of a path through which the pulse train signal is transmitted based on the gate signal.
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