JP2021051609A - 異常を検出する入出力装置および制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源が遮断された場合に異常に関する情報を確認できる入出力装置を提供する。【解決手段】入出力装置１は、インタフェースユニット１１、入力ユニット１２、出力ユニット１３および入出力ユニット１４を備える。入出力装置１は、入出力装置１の電源が遮断された状態において表示が維持される電子ペーパー５１を備える。インタフェースユニット１１の制御部３２は、入出力装置１の異常を検出した場合に、異常に関する情報を電子ペーパー５１に送信する。電子ペーパー５１は、制御部３２から受信した異常に関する情報を表示する。電子ペーパー５１は、入出力装置１の電源が遮断された場合に、異常に関する情報の表示を維持する。【選択図】図２

Description

本発明は、異常を検出する入出力装置および制御装置に関する。

工作機械およびロボット装置等の機械においては、機械に含まれるモーターなどの駆動機を制御するために制御装置が配置される。制御装置から発信される動作指令は、入出力装置を介して、駆動機に電気を供給する為の電気回路に送信される。または、機械に取り付けられるセンサーなどの信号は、入出力装置を介して制御装置に入力される。

従来の技術においては、機械を制御する制御装置の表示器に、機械に関する情報を表示することが知られている（例えば、特開２０１７−８４１０８号公報）。制御装置の表示器には、通常の運転状態の他に、機械の異常を表示することが知られている（例えば、特開平８−１２３５１６号公報、特開平１０−２８３００８号公報、および特開２０１６−１０３２７１号公報）。また、機器の点検を行う場合にそれぞれの機器にＲＦタグを配置して、それぞれの機器の点検結果をＲＦタグに格納しておくことが知られている（例えば、特開２０１９−１６０７９号公報）。

特開２０１７−８４１０８号公報 特開平８−１２３５１６号公報 特開平１０−２８３００８号公報 特開２０１６−１０３２７１号公報 特開２０１９−１６０７９号公報

入出力装置は、制御盤などに配置される。入出力装置には、ＬＥＤ等により形成された表示器が配置されることが知られている。入出力装置において異常が検出された場合には、表示器に異常に関する情報が文字または記号などにより表示される。作業者は、表示器の表示を見て、異常の内容を把握することができる。

入出力装置の表示器に異常に関する情報が表示された時に、作業者は入出力装置の点検を行う。点検の結果、故障がある場合に、作業者は、入出力装置を修理したり交換したりする。制御盤の扉を開ける場合には制御盤の電源を遮断する必要がある。このために、入出力装置が制御盤に配置されている場合に、入出力装置の点検を行う際には、制御盤の電源を遮断する必要がある。制御盤の電源を遮断すると、入出力装置に供給される電源も遮断される。このように、制御盤の電源を遮断すると、入出力装置の表示器に表示されていた異常に関する情報は消失する。このために、入出力装置が制御盤に配置されている場合に、作業者は異常に関する情報を確認しながら、入出力装置を点検することができないという問題がある。

また、入出力装置の異常に関する情報は、制御装置の表示器に表示される場合がある。入出力装置が配置された制御盤は、制御装置から離れた位置に配置される場合がある。作業者は、制御装置の表示器に表示されている異常に関する情報を確認しながら入出力装置の点検を行う。作業者は、制御装置と制御盤との間を移動する必要が有るために、作業性が悪いという問題がある。

また、制御装置の構成として、表示器が制御装置の本体から離れた位置に配置される場合がある。作業者は、表示器に表示されている異常に関する情報を確認しながら、制御装置の点検を行う。作業者は、表示器と制御装置の本体との間を移動する必要が有るために、作業性が悪いという問題がある。また、制御盤の扉を開ける場合には制御盤の電源を遮断する必要が有るために、制御装置の表示器の表示が消失する。

本開示の態様の入出力装置は、入力機器からの信号を制御装置に送信する信号に変換する機能および制御装置からの信号を出力機器に送信する信号に変換する機能のうち少なくとも一方の機能を有するＩＯユニットを備える。入出力装置は、ＩＯユニットと制御装置との間の通信を行う通信ユニットを備える。入出力装置は、入出力装置の電源が遮断された状態において情報を保持する情報保持装置を備える。情報保持装置は、入出力装置の電源が遮断された状態で、作業者が情報保持装置に保持された情報を確認できるように形成されている。ＩＯユニットおよび通信ユニットのうち少なくとも一つのユニットは、入出力装置の異常および入出力装置に接続される機器の異常のうち少なくとも一方の異常を検出する制御部を含む。制御部は、入出力装置の異常または入出力装置に接続される機器の異常を検出した場合に異常に関する情報を情報保持装置に送信する。情報保持装置は、入出力装置の電源が遮断された場合に、制御部から受信した異常に関する情報を保持する。

本開示の態様の制御装置は、機械を制御する制御装置である。制御装置は、制御装置の異常および制御装置に接続される機器の異常のうち少なくとも一方の異常を検出する制御部を備える。制御装置は、制御装置の電源が遮断された状態において情報を保持する情報保持装置を備える。情報保持装置は、制御装置の電源が遮断された状態で、作業者が情報保持装置に保持された情報を確認できるように形成されている。制御部は、制御装置の異常または制御装置に接続される機器の異常を検出した場合に異常に関する情報を情報保持装置に送信する。情報保持装置は、制御装置の電源が遮断されたときに、制御部から受信した異常に関する情報を保持する。

本開示の態様によれば、電源が遮断された場合に異常に関する情報を確認できる入出力装置および制御装置を提供することができる。

実施の形態における第１の制御装置、第１の入出力装置、および携帯端末の概略斜視図である。 第１の制御装置および第１の入出力装置のブロック図である。 実施の形態における第２の制御装置の正面図である。 第２の制御装置のブロック図である。 実施の形態における表示装置のブロック図である。 実施の形態における第２の入出力装置および携帯端末の概略斜視図である。 実施の形態における第１の制御装置および第２の入出力装置のブロック図である。 実施の形態における第３の制御装置の正面図である。 第３の制御装置のブロック図である。 実施の形態における第１の制御装置および第３の入出力装置のブロック図である。

図１から図１０を参照して、実施の形態における制御装置および入出力装置について説明する。本実施の形態の制御装置および入出力装置は、任意の機械に適用することができる。例えば、工作機械またはロボット装置に、本実施の形態の制御装置および入出力装置を適用することができる。

図１に、本実施の形態における第１の制御装置、第１の入出力装置および携帯端末の概略斜視図を示す。図２に、第１の制御装置および第１の入出力装置のブロック図を示す。図１および図２を参照して、機械の本体には、第１の制御装置２が取り付けられている。本実施の形態における制御装置２は、数値制御装置である。制御装置は、この形態に限られず、任意の制御を行う装置を採用することができる。

制御装置２は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む演算処理装置（コンピュータ）を備える。演算処理装置は、ＣＰＵにバスを介して互いに接続されたＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する。

制御装置２の演算処理装置は、機械の制御を行う制御部２７を含む。制御部２７は、制御プロブラムに基づいて駆動するプロセッサに相当する。演算処理装置は、予め定められた情報を記憶する記憶部２８を含む。記憶部２８は、機械の制御に関する情報を記憶する。記憶部２８は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、またはハードディスク等の情報を記憶可能な記憶媒体にて構成されることができる。機械を制御する制御プログラムは、記憶部２８に記憶される。

制御装置２は、制御に関する情報を表示する表示器２５と、任意の情報を入力する入力部２６とを備える。入力部２６は、キーボードおよびマウスなどの操作機器にて構成されることができる。表示器２５は、液晶表示パネル等の任意の表示パネルにて構成することができる。

機械は、制御装置２に接続された入出力装置１，１０を含む。制御装置２は、入出力装置１，１０を介して機械の制御を行うことができる。本実施の形態の第１の入出力装置１は、入力機器４１からの信号を制御装置２に送信する信号に変換する機能および制御装置２からの信号を出力機器４２に送信する信号に変換する機能のうち少なくとも一方の機能を有するＩＯユニットを含む。本実施の形態の入出力装置１は、入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４を含む。入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４のそれぞれのＩＯユニットは、信号の入力および出力のうち少なくとも一方を行う電気機器である。

入力ユニット１２は、入力機器４１からの信号を受信して、制御装置２に送信する信号に変換する機能を有する。入力機器４１としては、温度または速度などを検出するセンサー、リミットスイッチ、および切替えスイッチを例示することができる。出力ユニット１３は、制御装置２からの動作指令を出力機器４２に送信する信号に変換する機能を有する。出力機器４２としては、モーターなどを駆動するためのアンプ、電磁継電器、電磁弁、ランプ、およびリレーを例示することができる。入出力ユニット１４は、制御装置２からの信号を変換して出力機器４２に送信したり、入力機器４１からの信号を変換して制御装置２に信号を送信したりする機能を有する。

入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４のそれぞれのユニット表面には、複数の端子２１が配置されている。入力機器４１などの機器に接続される電気配線８１は、矢印９３に示すように、それぞれのユニット１２，１３，１４に形成された端子２１に挿入される。端子２１の隣には、端子２１の接続状態を示す表示灯２４が配置されている。

入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４のそれぞれのユニットは、インタフェースユニット１１と通信を行うための通信部３６と、信号の変換の処理を行う制御部３７とを有する。通信部３６および制御部３７は、例えば、ＬＳＩ(Large Scale Integration)またはＣＰＵにて構成されている。通信部３６および制御部３７がＣＰＵにて構成されている場合には、通信部３６および制御部３７のそれぞれのユニットは、動作プログラムに従って駆動するＣＰＵに相当する。

入出力装置１は、通信ユニットとしてのインタフェースユニット１１を含む。インタフェースユニット１１は、ＩＯユニットと制御装置２との間の通信を行う。インタフェースユニット１１の表面には、通信線を接続するための端子２２が形成されている。

インタフェースユニット１１は、入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４と通信を行うための通信部３３と、制御装置２と通信を行うための通信部３１とを含む。また、インタフェースユニット１１は、信号を処理する制御部３２を含む。通信部３１，３３および制御部３２は、例えば、ＬＳＩまたはＣＰＵにて構成されることができる。通信部３１，３３および制御部３２がＣＰＵにて構成されている場合には、通信部３１，３３および制御部３２のそれぞれのユニットは、動作プログラムに従って駆動するＣＰＵに相当する。

インタフェースユニット１１は、通信路８５を介して制御装置２と通信を行う。インタフェースユニット１１は、通信路８６を介して、入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４と通信を行う。

入出力装置１は、制御装置２からの動作指令を受信して、出力機器４２に信号を送信する。また、入出力装置１は、入力機器４１からの信号を受信して、信号を制御装置２に送出する。

なお、図２に示す例では、第１の入出力装置１は、１個の入力ユニット１２と、１個の出力ユニット１３と、１個の入出力ユニット１４とを含むが、この形態に限られない。入出力装置１は、入力ユニット、出力ユニット、および入出力ユニットのうち少なくとも１つのＩＯユニットを含んでいれば構わない。また、インタフェースユニット１１は、入力ユニット、出力ユニット、および入出力ユニットのいずれかのユニットの機能を有していても構わない。例えば、インタフェースユニットが入力機器との通信を行うように形成されている場合には、インタフェースユニットは入力ユニットとして機能する。

また、制御装置２は、入力ユニット、出力ユニット、および入出力ユニットのうち少なくとも一つのユニットの機能を備えていても構わない。この場合には、制御装置２に、入力機器４１および出力機器４２のうち少なくとも一つの機器を接続する端子が形成される。それぞれのユニット同士の間の通信は、制御装置の内部の通信にて実施することができる。

更に、制御装置２には、複数の入出力装置が接続されていても構わない。図２に示す例では、制御装置２に、入出力装置１および入出力装置１０が接続されている。入出力装置１０は、入出力装置１と同様に、任意の種類および任意の個数のユニットを含むことができる。本実施の形態の制御装置２は、通信路８５を介して入出力装置１および入出力装置１０と通信を行う。

本実施の形態における第１の入出力装置１は、異常に関する情報を保持する第１の情報保持装置を備える。第１の情報保持装置は、入出力装置１の電源が投入されている時および入出力装置１の電源が遮断されている時に、情報を保持する機能を有する。また、情報保持装置は、入出力装置１の電源が遮断された状態で、作業者が情報保持装置に保持された情報を確認できるように形成されている。

第１の入出力装置１においては、電子ペーパー５１にて第１の情報保持装置が構成されている。本実施の形態の電子ペーパー５１は、電気が供給されない場合に表示を維持する機能を有する表示パネルである。すなわち、電子ペーパー５１は、表示を変更するときには電気の供給が必要であるが、表示を維持する場合には電気の供給が不要である。このような電子ペーパーとしては、電気泳動方式の電子ペーパーを例示することができる。電気泳動方式の電子ペーパーは、白色の帯電顔料および黒色の帯電顔料が含まれる多数のマイクロカプセルを含む。電圧を印加することにより電気泳動が生じて、表側に白色の顔料または黒色の顔料が配置されることにより、文字または記号などが表示される。電子ペーパーとしては、この他にも、粉体移動方式等の表示パネルを採用することができる。

第１の入出力装置１では、電子ペーパー５１は、インタフェースユニット１１の筐体に固定されている。電子ペーパー５１は、インタフェースユニット１１の端子２２が配置されている面に配置されている。電子ペーパー５１の表示は、インタフェースユニット１１の制御部３２に制御されている。なお、電子ペーパー５１は、端子２２が配置されている面以外の面に配置されていても構わない。

インタフェースユニット１１の制御部３２は、入出力装置１の異常を検出する異常検出部３４を含む。異常検出部３４は、ＬＳＩまたはＣＰＵにて構成されることができる。異常検出部３４は、インタフェースユニット１１の異常を検出する。例えば、異常検出部３４は、インタフェースユニット１１に含まれる電源回路の異常を検出する。また、異常検出部３４は、インタフェースユニット１１とユニット１２，１３，１４とを接続する通信路８６における通信の異常を検出する。

入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４のそれぞれのＩＯユニットの制御部３７は、異常検出部３８を含む。異常検出部３８は、ＬＳＩまたはＣＰＵにて構成されることができる。異常検出部３８は、それぞれのＩＯユニットの異常を検出する。例えば、入力ユニット１２の異常検出部３８は、入力ユニット１２の電源回路の異常を検出する。または、入力ユニット１２の異常検出部３８は、入力ユニット１２の１番目の端子２１において地絡が発生したことを検出する。

更に、それぞれのＩＯユニットの異常検出部３８は、それぞれのＩＯユニットに接続されている入力機器４１または出力機器４２の異常を検出しても構わない。例えば、入力機器４１が異常を検出する機能を有する場合には、異常検出部３８は、入力機器４１からの信号に基づいて入力機器４１の異常を検出しても構わない。または、異常検出部３８は、センサーなどの入力機器４１からの信号に基づいて、駆動機などの出力機器４２の異常を検出しても構わない。

それぞれのユニット１２，１３，１４の異常検出部３４は、通信部３６，３３を介して異常に関する情報をインタフェースユニット１１の異常検出部３４に送信する。異常検出部３４は、入出力装置１に関する異常の情報を取得する。

本実施の形態では、入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４のＩＯユニットにおいて、異常検出部３８が配置されているが、この形態に限られない。入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４に異常検出部３８が配置されておらずに、インタフェースユニット１１の異常検出部３４がユニット１２，１３，１４と通信することにより、ユニット１２，１３，１４の異常を検出しても構わない。

制御部３２の異常検出部３４は、入出力装置１の異常または入出力装置１に接続される入力機器４１または出力機器４２の異常を検出した場合に、異常に関する情報を電子ペーパー５１に送信する。電子ペーパー５１は、異常に関する情報を表示する。

異常に関する情報としては、異常が生じた箇所、異常が生じた部品、異常と判断したパラメータ、および異常の原因等を例示することができる。また、異常に関する情報としては、異常を確認するための作業の手順および異常を解消するための作業の手順が含まれていても構わない。

電子ペーパー５１における異常に関する情報の表示方法としては、例えば、「入力ユニットの３番目の端子に地絡が発生」等の文字列による表示を行うことができる。または、異常に関する記号を予め定めておいて、異常に関する記号を表示することができる。図１を参照して、電子ペーパー５１が表示する記号に対する異常に関する情報は、タブレットなどの携帯端末４に予め記憶しておくことができる。携帯端末４は、ＣＰＵを含む演算処理装置にて構成することができる。本実施の形態の携帯端末４は、タッチパネル方式の表示器４ａを含む。作業者は、電子ペーパー５１に表示される記号を携帯端末４に入力する。携帯端末４は、記号に対応する異常に関する情報を表示する。

または、電子ペーパー５１は、ＱＲコード（登録商標）またはバーコードなどの情報識別コードを表示しても構わない。図１を参照して、作業者は、電子ペーパー５１にて表示された情報識別コードを携帯端末４にて読み取ることができる。例えば、作業者がＱＲコードを携帯端末４のカメラにて撮影することにより、携帯端末４はＱＲコードを取得することができる。携帯端末４は、ＱＲコードを変換してＱＲコードに含まれる情報を表示することができる。ＱＲコードには、異常に関する文字列の情報を含めることができる。または、ＱＲコードには、異常に関する情報が記憶されている場所を含めることができる。例えば、ＱＲコードには、携帯端末４の記憶部における場所、インターネットにおける場所、または工場のＬＡＮ（Local Area Network）における場所等を含むことができる。携帯端末４は、指定された場所から異常に関する情報を取得して表示器４ａに表示することができる。

または、バーコードに対応する異常に関する情報は、携帯端末４の記憶部に記憶しておくことができる。作業者がバーコードを撮影することにより、携帯端末４はバーコードの対応する異常に関する情報を表示することができる。

異常検出部３４が異常を検出した場合に、インタフェースユニット１１の通信部３１は、入出力装置１に異常が生じた信号を制御装置２に送信することができる。制御装置２は、表示器２５に入出力装置１の異常に関する情報を表示する。この場合に、制御装置２は、機械の駆動を停止しても構わない。作業者は、制御装置２の表示器２５の表示または電子ペーパー５１の表示を見て、入出力装置１に関連する異常が生じたことを認識する。

次に、作業者は、入出力装置１の異常を確認するために点検を実施する。作業者は、入出力装置１の電源を遮断する。または、入出力装置１が、制御盤に配置されている場合には、作業者は、制御盤の電源を遮断しても構わない。

電子ペーパー５１は、入出力装置１の電源が遮断された時に、制御部３２から受信した異常に関する情報を保持する。第１の入出力装置１では、電子ペーパー５１は異常に関する情報の表示を維持する。例えば、作業者が入出力装置１の点検のために、制御盤の電源を遮断した場合に、電子ペーパー５１は、異常に関する情報の表示を継続する。作業者は、電子ペーパー５１に表示されている異常に関する情報を確認しながら点検を行うことができる。または、電子ペーパー５１に、記号または情報識別コードが表示されている場合には、作業者は、携帯端末４にて異常に関する情報を確認しながら点検することができる。このために、点検を行う作業の効率が向上する。すなわち、入出力装置１の保守作業の効率が向上する。

また、入出力装置１の電源が遮断された場合にも、制御装置２には電気が供給されている場合がある。制御装置２の表示器２５に異常に関する情報が表示されている場合がある。しかしながら、制御装置２は、入出力装置１が配置されている制御盤から離れている場合がある。この場合には、作業者は、制御装置２にて異常に関する情報を確認した後に、制御盤まで移動して入出力装置の点検を行う必要が有る。これに対して、本実施の形態の入出力装置１においては、入出力装置１に固定されている電子ペーパー５１にて異常に関する情報を確認することができる。このために、制御盤と入出力装置１との間の移動を行わずに、入出力装置１の点検を行うことができる。

制御部３２は、入出力装置１の通常の運転状態において、入出力装置１に関する異常または入出力装置１に接続される機器４１，４２の異常を検出した場合以外には、電子ペーパー５１の表示を変更しないことが好ましい。例えば、制御部３２は、異常が検出された時以外には、電子ペーパー５１に何も表示させない制御を実施することができる。または、入出力装置１の電源を投入した起動時に、制御部３２は、電子ペーパー５１に入出力装置１が正常であることを表示することができる。そして、入出力装置１の起動後の通常運転においては、正常の表示を維持することができる。

また、電子ペーパー５１に異常に関する情報を表示した後に、制御部３２は、作業者の表示を変更する操作がない場合に、異常に関する情報の表示を維持することが好ましい。制御部３２は、作業者の操作が無い場合には、電子ペーパー５１に新たな情報を送信することを禁止する制御を実施することが好ましい。例えば、作業者が点検を実施している期間中に入出力装置の電源を投入する場合がある。入出力装置の起動時に、制御部３２は、電子ペーパー５１において異常に関する情報を消さずに維持することが好ましい。

上記の実施の形態においては、情報保持装置としての電子ペーパーが入出力装置に配置されているが、この形態に限られない。本実施の形態の機能を有する電子ペーパーは、制御装置に配置することができる。

図３に、本実施の形態における第２の制御装置の平面図を示す。第２の制御装置３は、第１の情報保持装置としての電子ペーパー５１を含む。電子ペーパー５１は、第２の制御装置３の筐体に固定されている。図３に示す例では、制御装置３の正面に電子ペーパー５１が配置されている。電子ペーパー５１が配置される位置は、この形態に限られない。電子ペーパー５１は、制御装置３の筐体の上面、下面、または側面に配置されていても構わない。または、電子ペーパー５１は、筐体の内部に配置されていても構わない。作業者が、筐体の扉を開くことにより筐体の内部に配置された電子ペーパー５１を確認できるように配置されていても構わない。

図４に、本実施の形態における第２の制御装置のブロック図を示す。図３および図４を参照して、第２の制御装置３の制御部２７は、異常検出部２９を有する。異常検出部２９は、動作プロブラムに基づいて駆動するプロセッサに相当する。

異常検出部２９は、制御装置３の異常を検出するように形成されている。異常検出部２９は、制御装置３に含まれる電気部品に異常が生じたことを検出する。例えば、異常検出部２９は、演算処理装置の記憶部としてのメモリの異常または電気回路の異常を検出する。または、異常検出部２９は、制御装置３に接続される機器に異常が生じたことを検出する。制御部２７は、制御装置３の異常または制御装置３に接続される機器の異常を検出した場合に、異常に関する情報を電子ペーパー５１に送信する。電子ペーパー５１は、異常に関する情報を表示する。電子ペーパー５１は、制御装置３の電源が遮断された時に、制御部２７から受信した異常に関する情報を保持する。

制御装置３の異常に関する情報は、表示器２５に表示されることができる。しかしながら、制御装置３の点検を行うために制御装置３の電源を遮断すると、表示器２５の表示は消えてしまう。または、表示器２５に異常が生じた場合には、情報を表示できない場合がある。このような場合でも、電子ペーパー５１は、異常に関する情報の表示を維持するために、作業者は、電子ペーパー５１の表示を見ながら点検を行うことができる。制御装置３の保守作業の効率が向上する。更に、制御装置の表示器が制御装置の本体から離れた位置に配置される場合がある。この場合でも、作業者は、表示器と制御装置の本体との間を移動することなく、制御装置の本体の点検を行うことができる。

第２の制御装置３に配置される情報保持装置のその他の構成、作用、および効果については、第１の入出力装置１に配置される情報保持装置と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

前述の情報保持装置は、電気を供給しなくても表示を維持する電子ペーパーにて構成されているが、この形態に限られない。異常の情報を保持する表示パネルとしては、任意の表示パネルを採用することができる。

図５に、本実施の形態における第２の情報保持装置としての表示装置のブロック図を示す。前述の入出力装置１または制御装置３には、情報保持装置として、電子ペーパー５１の代わりに表示装置６１を配置することができる。表示装置６１は、電気の供給が必要な表示パネルとして液晶表示パネル６２を含む。また、表示装置６１は、液晶表示パネル６２の表示を制御する表示制御部６３を含む。表示制御部６３は、ＣＰＵまたはＬＳＩ等により構成されている。表示装置６１は、液晶表示パネル６２および表示制御部６３に電気を供給する電気供給部品としての蓄電池６４を有する。

このように、蓄電池６４を有する表示装置６１を採用することにより、入出力装置１の電源が遮断された場合または制御装置３の電源が遮断された場合に、蓄電池６４から液晶表示パネル６２に電気が供給される。液晶表示パネル６２は、異常に関する情報の表示を維持することができる。

なお、表示を維持するために電気の供給が必要な表示パネルとしては、液晶表示パネルに限られず、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネルなどの任意の表示パネルを採用することができる。また、表示装置は、蓄電池に限られず、電気を供給することができる電気供給部品を含むことができる。例えば、表示装置は、蓄電池の代わりにスーパーキャパシタを有していても構わない。スーパーキャパシタの電気の容量によっても、作業者が点検を行う期間には、表示パネルの表示を維持することができる。

上記の実施の形態においては、情報保持装置としての表示パネルが入出力装置または制御装置に配置されているが、この形態に限られない。情報保持装置は、ＲＦ（Radio Frequency）タグを含むことができる。

図６に、本実施の形態における第２の入出力装置および携帯端末の斜視図を示す。図７に、本実施の形態における第２の入出力装置および制御装置のブロック図を示す。制御装置２は、第１の入出力装置１に接続された制御装置と同様である（図１および図２を参照）。本実施の形態の第２の入出力装置５は、第３の情報保持装置を備える。第３の情報保持装置は、ＲＦタグ５２と、ＲＦタグ５２の読み込みを実施する機能および書き込みを実施する機能を有するリーダライタ５３とを含む。

本実施の形態におけるＲＦタグ５２は、蓄電池等の電気供給部品を含んでいるが、この形態に限られない。ＲＦタグは、蓄電池等からの電気の供給を必要とせずに、リーダライタ５３からの送信波により起電力が生じて動作するように形成されていても構わない。

ＲＦタグ５２は、アンテナと、情報を記憶する記憶部と、信号を処理する制御部とを含む。記憶部は、不揮発性メモリ等の記憶媒体により構成することができる。制御部は、ＩＣ（Integrated Circuit）により構成することができる。ＲＦタグ５２の制御部は、リーダライタ５３から送信される信号を受信して、リーダライタ５３からの信号に含まれる情報を記憶部に記憶する。また、ＲＦタグ５２の制御部は、リーダライタ５３からの要求に応じて、記憶部に記憶している情報を発信する。

第３の情報保持装置においては、ＲＦタグ５２は、インタフェースユニット１１の表面に配置されている。特に、ＲＦタグ５２は、端子２２が配置されている表面に配置されている。そして、インタフェースユニット１１の筐体の内部には、ＲＦタグ５２に記憶される情報を更新するためのリーダライタ５３が配置されている。ＲＦタグ５２が、入出力装置５の表面に配置されていることにより、ＲＦタグ５２の通信が可能な距離が短い場合にも、作業者は、確実にＲＦタグ５２の情報を取得することができる。特に、ＲＦタグ５２は、入出力装置５の端子２１，２２が配置されている表面に配置されることが好ましい。ＲＦタグ５２およびリーダライタ５３が配置される位置については、この形態に限られず、第２の入出力装置５の任意の位置に配置することができる。

作業者８９は、携帯端末４にて異常に関する情報を確認する。携帯端末４は、異常に関する情報を表示する表示器４ａと、ＲＦタグ５２の情報を読み取る機能およびＲＦタグ５２に情報を書き込む機能を有するリーダライタ５５とを含む。なお、携帯端末４は、ＲＦタグ５２の情報を読み取るためのリーダの機能を有していれば良く、ライタの機能は有していなくても構わない。

インタフェースユニット１１の異常検出部３４は、入出力装置５の異常または入出力装置５に接続される機器の異常を検出した場合に、異常に関する情報をリーダライタ５３に送信する。リーダライタ５３は、ＲＦタグ５２に異常に関する情報を送信する。そして、ＲＦタグ５２は、異常に関する情報を記憶する。

第３の情報保持装置においても、入出力装置５の電源が遮断された時に、ＲＦタグ５２は、異常に関する情報を保持することができる。作業者８９は、ＲＦタグ５２から情報を読み取る機能を有する携帯端末４を用いることにより、ＲＦタグ５２に記憶されている異常に関する情報を取得することができる。入出力装置５の電源を遮断した後に、作業者８９は、異常に関する情報を携帯端末４にて確認することができる。

ＲＦタグ５２に記憶される異常に関する情報としては、第１の入出力装置１における電子ペーパー５１に表示される情報と同様に、文字列による情報または異常に関する記号を含むことができる。携帯端末４は、表示器４ａに文字列による情報を表示することができる。または、携帯端末４は、異常に関する記号に対応する情報を予め記憶しておくことができる。携帯端末４は、異常に関する記号を受信して、表示器４ａに記号に対応する情報を表示することができる。または、携帯端末４は、インターネットまたは工場のＬＡＮを通じて異常に関する記号に対応する異常に関する情報を取得し、表示器４ａに表示しても構わない。

図１を参照して、入出力装置１が小型の場合には電子ペーパー５１も小型になる。電子ペーパー５１が表示する領域は小さくなる。このために、文字列による情報を表示する場合に、十分な量の情報を表示することが困難な場合がある。しかしながら、第３の情報保持装置においては、ＲＦタグ５２は小型であり、更に、携帯端末４にて情報を表示するために十分な量の情報を表示することができる。

なお、ＲＦタグ５２は、書き換えの回数に上限がある場合がある。このために、ＲＦタグ５２は、取り替えることが出来るように入出力装置５に固定されることが好ましい。例えば、ＲＦタグ５２を接着剤にて入出力装置５に固定すると、ＲＦタグ５２の取り換えが困難な場合がある。また、ＲＦタグ５２を接着剤にて入出力装置５に固定すると、工作機械の切削液等の異物の影響により剥がれる場合がある。このために、ＲＦタグ５２は、機械的な機構により入出力装置５に固定されることが好ましい。例えば、ＲＦタグ５２は、ＲＦタグ５２を保護するためのケースの内部に配置される。インタフェースユニット１１の筐体には、ケースを固定する爪部を形成することができる。そして、ＲＦタグ５２を内蔵したケースを爪部にて挟むことにより、ＲＦタグ５２を含む装置をインタフェースユニット１１に固定することができる。

その他の第２の入出力装置の構成、作用、および効果については、第１の入出力装置と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

図８に、本実施の形態における第３の制御装置の正面図を示す。図９に、本実施の形態の第３の制御装置のブロック図を示す。図８および図９を参照して、ＲＦタグおよびリーダライタを含む第３の情報保持装置は、制御装置に配置することができる。第３の制御装置８は、ＲＦタグ５２と、リーダライタ５３とを備える。本実施の形態では、ＲＦタグ５２は、制御装置８の筐体の正面に配置されている。また、リーダライタ５３は、制御装置８の筐体の内部に配置されている。

制御部２７の異常検出部２９にて検出された制御装置８に関する異常の情報および制御装置８に接続される機器に関する異常の情報は、リーダライタ５３がＲＦタグ５２に記憶させることができる。第３の制御装置８の電源が遮断された場合にも、ＲＦタグ５２は、異常に関する情報を維持する。作業者８９は、携帯端末４を用いて、異常に関する情報を確認することができる。

その他の第３の制御装置の構成、作用、および効果については、第２の制御装置および第２の入出力装置の第３の情報保持装置と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

図１０に、本実施の形態における第３の入出力装置および第１の制御装置のブロック図を示す。第３の入出力装置６において、インタフェースユニット１１にＲＦタグ５２およびリーダライタ５３が配置されている。更に、それぞれの入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４において、ＲＦタグ５４が配置されている。すなわち、全てのＩＯユニットにＲＦタグ５４が配置されている。

リーダライタ５３は、ＲＦタグ５２に対して情報の書き込みおよび読み込みを行う。更に、リーダライタ５３は、それぞれのＩＯユニットに配置されているＲＦタグ５４に対して情報の書き込みおよび読み込みを行う。なお、それぞれの入力ユニット１２、出力ユニット１３、および入出力ユニット１４に、リーダライタ５３が配置されていても構わない。

リーダライタ５３は、異常検出部３４が取得した異常に関する情報を、ＲＦタグ５２に加えて、それぞれのユニット１２，１３，１４のＲＦタグ５４に送信する。ＲＦタグ５２，５４は、異常に関する情報を受信して記憶する。

第３の入出力装置６においては、ＩＯユニットにＲＦタグ５４が配置されている。異常が生じたＩＯユニットは修理される。異常に関する情報はＲＦタグ５４に記憶されている。このために、修理工場において、作業者は、リーダライタを有する演算処理装置により、ＲＦタグ５４に記憶されている異常に関する情報を確認することができる。作業者は、異常に関する情報を確認しながら修理することができるために、修理が促進される。

インタフェースユニット１１に異常が生じた場合についても同様に、ＲＦタグ５２には、インタフェースユニット１１の異常に関する情報が記憶される。このために、修理の工場において、作業者は、インタフェースユニット１１に生じた異常を確認して修理を行うことができる。

ＩＯユニットのＲＦタグ５４が記憶する情報は、ＩＯユニットの異常に関する情報の他に、異常が生じた時の入出力装置６の構成、入出力装置６の全体に関する異常の情報、および異常が生じたときの通信状態の情報等を含んでいても構わない。更に、ＲＦタグ５４が記憶する情報は、入出力装置６におけるＩＯユニットの位置を含んでいても構わない。例えば、インタフェースユニット１１から数えたＩＯユニットの順番を含んでいても構わない。

また、リーダライタ５３は、異常が発生したＩＯユニットに配置されているＲＦタグ５４のみに、異常に関する情報を記憶するように制御しても構わない。例えば、入力ユニット１２に異常が生じた場合に、リーダライタ５３は、異常に関する情報を入力ユニット１２のＲＦタグ５４に書き込んで、出力ユニット１３および入出力ユニット１４に配置されているＲＦタグ５４には、異常に関する情報を書き込まなくても構わない。

その他の第３の入出力装置の構成、作用および効果については、第２の入出力装置と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。

上記の第２の入出力装置、第３の入出力装置、および第３の制御装置においては、ＲＦタグ５２，５４の読み込みおよび書き込みを行うリーダライタ５３が配置されているが、この形態に限られない。それぞれの装置には、ＲＦタグの書き込みを行うライタが配置されていれば構わない。特に、第２の入出力装置、第３の入出力装置、および第３の制御装置に配置されているリーダライタ５３は、ＲＦタグ５２，５４の書き込みを行うライタとして機能する。

上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。

１，５，６ 入出力装置
３，８ 制御装置
４ 携帯端末
１１ インタフェースユニット
１２ 入力ユニット
１３ 出力ユニット
１４ 入出力ユニット
２７ 制御部
２９ 異常検出部
３２，３７ 制御部
４１ 入力機器
４２ 出力機器
５１ 電子ペーパー
５２，５４ ＲＦタグ
５３，５５ リーダライタ
６１ 表示装置
６２ 液晶表示パネル
６４ 蓄電池

Claims (8)

1. 入力機器からの信号を制御装置に送信する信号に変換する機能および制御装置からの信号を出力機器に送信する信号に変換する機能のうち少なくとも一方の機能を有するＩＯユニットと、
   ＩＯユニットと制御装置との間の通信を行う通信ユニットと、
   入出力装置の電源が遮断された状態において情報を保持する情報保持装置と、を備え、
   前記情報保持装置は、入出力装置の電源が遮断された状態で、作業者が前記情報保持装置に保持された情報を確認できるように形成されており、
   ＩＯユニットおよび通信ユニットのうち少なくとも一つのユニットは、入出力装置の異常および入出力装置に接続される機器の異常のうち少なくとも一方の異常を検出する制御部を含み、
   前記制御部は、入出力装置の異常または入出力装置に接続される機器の異常を検出した場合に異常に関する情報を前記情報保持装置に送信し、
   前記情報保持装置は、入出力装置の電源が遮断された場合に、前記制御部から受信した異常に関する情報を保持する、入出力装置。
2. 前記情報保持装置は、表示パネルを含み、
   前記表示パネルは、前記制御部から異常に関する情報を受信した場合に、異常に関する情報を表示し、
   前記情報保持装置は、入出力装置の電源が遮断されたときに、異常に関する情報の表示を維持する、請求項１に記載の入出力装置。
3. 前記表示パネルは、電気が供給されない場合に表示を維持する電子ペーパーである、請求項２に記載の入出力装置。
4. 前記情報保持装置は、前記表示パネルに電気を供給する電気供給部品を含み、
   前記表示パネルは、入出力装置の電源が遮断されたときに、電気供給部品からの電気の供給により表示を維持する、請求項２に記載の入出力装置。
5. 前記表示パネルは、異常に関する文字列または情報識別コードを表示するように形成されている、請求項２から４のいずれか一項に記載の入出力装置。
6. 前記情報保持装置は、ＲＦタグと、前記ＲＦタグの書き込みを実施する機能を有するライタを含み、
   前記ライタは、前記制御部から異常に関する情報を受信した場合に、前記ＲＦタグに異常に関する情報を書き込む、請求項１に記載の入出力装置。
7. 前記ＲＦタグは、ＩＯユニットおよび通信ユニットのうち少なくとも一つのユニットの表面に取り外すことができるように固定されている、請求項６に記載の入出力装置。
8. 機械を制御する制御装置であって、
   制御装置の異常および制御装置に接続される機器の異常のうち少なくとも一方の異常を検出する制御部と、
   制御装置の電源が遮断された状態において情報を保持する情報保持装置とを備え、
   前記情報保持装置は、制御装置の電源が遮断された状態で、作業者が前記情報保持装置に保持された情報を確認できるように形成されており、
   前記制御部は、制御装置の異常または制御装置に接続される機器の異常を検出した場合に異常に関する情報を前記情報保持装置に送信し、
   前記情報保持装置は、制御装置の電源が遮断されたときに、前記制御部から受信した異常に関する情報を保持する、制御装置。

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