JP2695853B2 - シーケンスコントローラの多重通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、各作業ステーションに配置されたシーケン
スコントローラを通信ラインで接続し、親局と各子局
間、又は、子局間でアドレス指定やチャンネル分割によ
り多重通信を可能としたシステムにおける故障対策の改
良に関する。

【従来の技術】

従来、各作業ステーションにシーケンスコントローラ
を配置し、そのシーケンスコントローラ間でデータ通信
を行いながら、そのシーケンスコントローラによりロボ
ットや数値制御工作機械を制御するシステムが存在す
る。

【発明が解決しようとする課題】

この通信システムでは、各シーケンスコントローラが
通信ラインに接続されているため、各ステーションや途
中の伝送路で故障が発生した時に、故障箇所の発見が困
難であったり、故障の態様を決定することが困難である
という問題がある。 又、その故障箇所の発見には、各シーケンスコントロ
ーラ間を行き来して電気的なチェックをする必要があ
り、多くの時間と労力を要していた。更に、その故障箇
所を修復して復旧するのになお時間がかかるという問題
がある。 したがって、システム故障時には、故障発見と障害復
旧に多大の時間を要すると共に、システム全体を停止さ
せなければならなかった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、シーケンスコントロ
ーラの多重通信システムにおいてシーケンスコントロー
ラの親局近傍にてスイッチを適切に操作することにより
故障態様の発見を容易にすると共に故障位置を確定し、
その故障箇所を切り離し、通信ラインを変更して信号を
バイパスさせて使用し、障害復旧を速やかに行うことで
あり、又、場合により故障ステーションのみを切り離
し、他の健全なステーションでは処理を継続できるよう
にすることである。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための発明の構成は、各ステーシ
ョンに配置されたシーケンスコントローラ間を通信ライ
ンにて接続し、通信システムのメインとなるシーケンス
コントローラを親局としてその他のシーケンスコントロ
ーラを子局として構成したシーケンスコントローラの多
重通信システムにおいて、前記親局近傍において前記通
信ラインが集積される集積部が形成され、前記通信ライ
ンは、前記親局と接続されると共に、１つの連続線路に
て、前記集積部と前記各子局近傍とを往復する形態に構
成されており、１つの子局に対しては、前記集積部から
その子局近傍まで配設された第１線路と、その第１線路
に連続して前記集積部に戻る第２線路とで構成され、前
記子局は、前記第１線路と前記第２線路との接合点と接
続する支線にて接続されており、前記集積部は、前記第
１線路に挿入された第１スイッチと、前記第２線路に挿
入された第２スイッチと、前記第１スイッチ、前記第１
線路、前記第２線路及び前記第２スイッチの直列回路に
並列に挿入された第３スイッチとを有することを特徴と
する。

【作用】

上記のように、シーケンスコントローラの親局近傍に
おいて通信ラインが集積される集積部に接続される第１
スイッチ、第２スイッチ及び第３スイッチを順次、オ
ン、オフすることにより、信号の伝送路を特定すること
ができ、この特定された状態で通信異常が発生するか否
かを判定することにより、故障箇所を容易に特定するこ
とができる。したがって、故障診断を親局側にて容易且
つ迅速に行うことができる。また、第１スイッチ、第２
スイッチ及び第３スイッチを適切にオンオフすることに
より、故障箇所を通信ラインから切り離すことができ、
信号は故障箇所を迂回させることができる。このため、
他の健全なシステムの作動が可能となる。

【実施例】

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第１図はシーケンスコントローラの多重通信システム
の全体の構成を示した構成図である。 親ステーションにはシーケンスコントローラの親局
Ｍ、その他のステーションにはシーケンスコントローラ
の子局S1〜Snが配設されている。そして、親局Ｍはその
親局近傍において通信ラインTLが集積される集積部であ
る親局分岐スイッチ回路BSMと支線FMを介し、子局S1〜S
nはそれぞれ子局分岐スイッチ回路BS1〜BSnと支線FS1〜
FSnを介して通信ラインTLに接続されている。その通信
ラインTLは、集積部である親局分岐スイッチ回路BSMか
ら各子局S1〜Snに伸びた第１線路D11,D21,…,Dn1と、そ
の各第１線路に連続して集積部である親局分岐スイッチ
回路BSMに戻る第２線路D12,D22,…,Dn2と、通信ラインT
Lを環状に接続するスペアラインSLとから成る。 親局分岐スイッチ回路BSMには、通信ラインTLに親局
Ｍを接続する支線FMに挿入されたスイッチSWM1と、親局
分岐スイッチ回路BSMの各第１線路D11,D12,…,Dn1に挿
入された第１スイッチMS11,MS21,MS31,…,MSn1及び第２
線路D12,D22,…,Dn2に挿入された第２スイッチMS12,MS2
2,MS32,…,MSn2と、上記各子局に対応する第１スイッ
チ、第１線路、第２線路及び第２スイッチから成る各直
列回路に、それぞれ、並列に挿入された第３スイッチMS
13,MS23,MS33,…,MSn3と、スペアラインSLに挿入された
バックアップスイッチSWM2とが配設されている。尚、上
記各第３スイッチは各子局に対応した第１線路と第２線
路とを親局分岐スイッチ回路BSMにおいてバイパスする
バイパススイッチの役目を持っている。 又、子局分岐スイッチ回路BS1〜BSnには、子局S1〜Sn
を各第１線路と各第２線路との接合点に接続する支線FS
〜FSnに挿入されたスイッチSS11,SS21,…,SSn1と、接合
点の両側の通信ラインTL、即ち、各第１線路に挿入され
たスイッチSS12,SS22,…,SSn2及び各第２線路に挿入さ
れたスイッチSS13,SS23,…,SSn3とが配設されている。 次に故障解析の手順を第２図及び第３図を参照して説
明する。 通常の動作時においては、第１図に示すように、親局
分岐スイッチ回路BSMのバックアップスイッチSWM2、第
３スイッチMS13,MS23,MS33,…,MSn3はオフとなってお
り、その他のスイッチは全てオンとなっている。つま
り、親局分岐スイッチ回路BSMでは、スイッチSWM1、第
１スイッチMS11,MS21,MS31,…,MSn1及び第２スイッチMS
12,MS22,MS32,…,MSn2がオン、更に、子局分岐スイッチ
回路BS1〜BSnでは、スイッチSS11,SS21,…,SSn1、スイ
ッチSS12,SS22,…,SSn2及びスイッチSS13,SS23,…,SSn3
はオンとなっている。従って、通信ラインTLは各子局を
順次往復しながら巡回し、その通信ラインTLに各子局が
接続された形態で、相互通信が行われている。 通信異常が発生した場合には、第２図に示す処理手順
により異常解析が実行される。ステップ100で、親局分
岐スイッチ回路BSMのスイッチSWM1をオフとし、そのス
イッチSWM1以降の通信ラインTLを親局Ｍから切り離し、
親局で全子局縁切りした後、親局Ｍの操作盤（図示略）
のリセッボタンを押下するか電源を再投入する。次に、
ステップ102に移行して、通信信号の電圧が支線FMに生
起されている間、点灯されるLED（図示略）が消灯して
いるか、又は親局Ｍのエラーコードを確認することによ
り通信故障が発生している状況が解析される。そして、
ステップ104に移行して、親局Ｍにおいて通信異常が発
生しているか否かが判定される。ステップ104で通信正
常でないと判定されると、ステップ106に移行して、親
局Ｍの不良と判定される。何故ならば、スイッチSWM1を
オフとした状態でもなお通信異常が発生するということ
は、そのスイッチSWM1に入る前の親局Ｍに異常があるか
らである。 そして、ステップ104にて通信正常と判定された場合
には、ステップ108に移行して、ステップ100でオフとし
たスイッチSWM1を再びオンとする。次にステップ110に
移行して、親局Ｍにてエラーコード等を確認することに
より子局S1〜Snとの通信状態を確認し、通信故障が発生
している状況が解析される。そして、ステップ112に移
行して、親局Ｍと通信正常な子局が有るか否かが判定さ
れる。ステップ112で通信正常な子局がないと判定され
ると、ステップ114に移行して、子局S1の通信ラインの
第１線路D11が断線、又は、子局S1〜Snの各第１線路D11
〜Dn1或いは各第２線路D12〜Dn2或いは子局S1〜Snを通
信ラインTLと接続する支線FS1〜FSnのいずれかが短絡、
又は、子局S1〜Snのいずれかが短絡不良、又は、全ての
線が断線であると判定される。 この場合には、第３図に示す故障解析手順が実行され
る。先ず、ステップ200に移行して、親局分岐スイッチ
回路BSMの子局S1に対応した第３スイッチMS13をオンす
る。そして、次にステップ202に移行して、全ての子局
と通信正常であるか否かが判定される。ステップ202で
全ての子局と通信正常であると判定されると、ステップ
204に移行して、子局S1の第１線路D11が断線であると判
定される。何故ならば、子局S1に対応する第３ステップ
MS13をオンすると子局S1の第１線路D11信号が通らなく
ても全ての子局と通信可能となるからである。この場合
には、ステップ200でオンとした第３スイッチMS13をオ
フにし、子局S1に対応する第１スイッチMS11をオフに
し、バックアップスイッチSWM2をオンにして全子局と通
信を再開することができる。 そして、スイッチ202にて全ての子局と通信正常でな
いと判定されるとステップ206に移行して、ステップ200
でオンとした第３スイッチMS13をオフする。そして、次
に、ステップ208に移行して、第１スイッチMS11,MS21,
…,MSn1及び第２スイッチMS12,MS22,…,MSn2を全てオフ
にした後、子局S1に対応した第１スイッチMS11から順次
スイッチをオンする。次にステップ210に移行して、ス
イッチをオンとすることにより通信異常が発生するか否
かが判定され、通信異常の発生と判定されるまで順次ス
イッチMS11,MS12,MS21,MS22,MS31,MS32,…等がオンとさ
れる。そして、通信異常が発生するとステップ212に移
行して、スイッチをオンすることにより最後に接続され
た通信ラインが短絡、又は、その通信ラインに接続され
た子局の通信モジュールが故障であると判定される。例
えば、第１スイッチMS11をオンとした時に異常が発生す
れば、第１スイッチMS11から第２スイッチMS12までの通
信ライン、即ち、第１線路D11及び第２線路D12或いはそ
の通信ラインTLから子局S1までの支線FS1或いは子局S1
で短絡故障が発生していることになる。結局、通信異常
の故障が検出された時スイッチがオンとされることによ
り親局に接続されることになる通信ライン部分又は支線
又は子局の短絡故障であると判定される。そして、次に
ステップ214に移行して、短絡の発生した子局系統を先
ず切り離すために、その子局に対応した第１スイッチ及
び第２スイッチをオフとする。そして、他の子局に対応
する第１スイッチ及び第２スイッチを全てオン、バック
アップスイッチSWM2をオンとすれば、他の子局に対して
は通信を再開することができる。この時、バックアップ
スイッチSWM2をオンとする代わりに、故障系統の第３ス
イッチをオンとしても良い。 このように、先ず、障害復旧を迅速に行った後、故障
の生じた子局系統の子局分岐回路のスイッチをオフする
ことにより、第１線路、第２線路、支線及び子局の何れ
に短絡が発生しているかを細かく検査することができ
る。そして、第１線路に短絡が発生したと分かった場合
には、第２スイッチをオン、第１スイッチをオフ、第３
スイッチをオン、スイッチSS12をオフとすることによ
り、その子局も通信可能となる。そして、障害復旧した
状態で、短絡した第１線路を交換すれば良い。又、第２
線路に短絡が発生したと分かった場合には、第１スイッ
チ、第３スイッチをオン、第２スイッチ及びスイッチSS
13をオフとすれば良い。更に、支線又は子局の短絡故障
と分かった場合には、それらを交換することになる。 第２図に戻り、ステップ112で、通信正常な子局が有
る場合には、ステップ116に移行して、通信正常な子局
は子局S1から連続しているか否かが判定される。ステッ
プ116で通信正常な子局が子局S1から連続していないと
判定されると、つまり、子局S1が通信正常でその後の子
局S2〜Snの内、中間の子局が通信異常となっている場合
には、ステップ118に移行して、通信異常である子局の
不良、又は、通信ラインからその子局までの支線におけ
る断線であると判定される。そして、ステップ120に移
行して、先ず第１に、その故障系統を切り離すために、
その故障系統の第１スイッチ及び第２スイッチをオフと
する。そして、他の子局に対応する第１スイッチ及び第
２スイッチを全てオン、バックアップスイッチSWM2をオ
ンとすれば、他の子局に対しては通信を再開することが
できる。この時、バックアップスイッチSWM2をオンとす
る代わりに、故障系統の第３スイッチをオンとしても良
い。このように、先ず、障害復旧を迅速に行った後、子
局の通信モジュール又は支線の交換を行う。 ステップ116で通信正常な子局が子局S1から連続して
いる場合には、ステップ122に移行して、通信正常な子
局の内、最大番号の子局の第２線路、又は、その次の子
局の第１線路が断線と判定される。そして、次にステッ
プ124に移行して、通信正常な最大番号の子局に対応し
た第３スイッチをオンとする。次にステップ126に移行
して、全ての子局と通信正常になったか否かが判定され
る。ステップ126で全ての子局と通信正常であると判定
されると、ステップ128に移行して、ステップ124でオン
として第３スイッチに対応する通信正常な子局の通信ラ
インの第２線路が断線であると判定される。そして、次
にステップ130に移行して、ステップ124でオンとした第
２スイッチをオフとし、バックアップスイッチSWM2をオ
ンにして全ての子局に対する通信の再開が可能となる。 又、ステップ126で全ての子局と通信正常でないと判
定された場合には、ステップ132に移行して、ステップ1
24でオンとした第３スイッチをオフとする。そして、次
にステップ134に移行して、通信正常な最大番号の次の
子局に対応した第３スイッチをオンとする。次にステッ
プ136に移行して、全ての子局と通信正常であることを
確認する。そして、ステップ138に移行して、ステップ1
34でオンとした第３スイッチに対応した子局の第１線路
の断線であると判定される。そして、ステップ140に移
行して、ステップ134でオンとした第３スイッチをオフ
し、バックアップスイッチSWM2をオンにして通信を再開
する。このような第１線路或いは第２線路の断線故障の
場合には、故障診断と共に迅速に全ての子局に対する通
信が再開可能となる。 このように、本実施例では、シーケンスコントローラ
の親局Ｍの近傍に親局分岐スイッチ回路BSMを設け、そ
の親局分岐スイッチ回路BSMには、通信ラインに親局Ｍ
を接続する支線FMに挿入されたスイッチSWM1と、各シー
ケンスコントローラの子局S1〜Snへ信号を導く通信ライ
ンの第１線路に挿入された第１スイッチMS11,MS21,MS3
1,…,MSn1及び第２線路に挿入された第２スイッチMS12,
MS22,MS32,…,MSn2と、第１スイッチ、第１線路、第２
線路及び第２スイッチの直列回路に並列に挿入された第
３スイッチMS13,MS23,MS33,…,MSn3と、通信ラインをル
ープ状に結線するスペアラインに挿入されたバックアッ
プスイッチSWM2とが配設されている。したがって、親局
Ｍにおいて、各子局を回ることなく、通信ラインの断線
又は短絡故障や、子局の故障等の故障解析と障害復旧を
容易且つ迅速に行うことが可能となる。又、親局Ｍと各
子局S1〜Snとが各々第１線路及び第２線路の二本の通信
ラインにて接続されているので、片方の通信ラインが断
線をしてもバックアップスイッチSWM2又は第３スイッチ
MS13等を操作することにより、その通信ラインを修復し
なくても、直ちに通信の再開が可能となる。更に、短絡
故障の場合には、第１スイッチ及び第２スイッチをオフ
として、その故障系統を切り離し、バックアップスイッ
チSWM2又は第３スイッチMS13等を操作して、他の健全な
系統に対する通信の再開を行うことができる。上記の第
３スイッチは第１線路或いは第２線路の何れに断線が発
生したかを判定するのに使用される他、親局分岐スイッ
チ回路BSMで通信ラインをバイパスさせる機能があるた
め、複数の子局系統で故障が同時に発生した場合に有効
である。又、全ての第３スイッチをオン、全ての第１ス
イッチをオン、全ての第２スイッチをオフとすることに
より、親局と子局とをスター接続することも可能とな
る。 第４図は第１図における障害検出と復旧の処理をマイ
クロコンピュータで実現するシステムを示している。第
４図において、制御装置10は親局Ｍの支線FMに接続さ
れ、親局分岐スイッチ回路BSMの各手動スイッチをリレ
ーで構成した親局分岐リレー回路BRMが配設されてい
る。スイッチSWM1は常閉リレー接点MR1、第１スイッチM
S11,MS21,MS31,…,MSn1は常閉第１リレー接点MR11,MR2
1,MR31,MRn1、第２スイッチMS12,MS22,MS32,…,MSn2は
常閉第２リレー接点MR12,MR22,MR32,MRn2、第３スイッ
チMS13,MS23,MS33,…,MSn3は常閉第３リレー接点MR13,M
R23,MR33,MRn3、スイッチSWM2は常閉リレー接点MR2に置
き換えて構成されている。そして、制御装置10はCPU12
と通信異常箇所の自動診断と自動復旧を行うための第２
図、第３図にフローチャートで示したプログラムを記憶
したROM14とプログラムに従ってCPU12によりインタフェ
ース16を介して駆動され、上記各リレー接点を作動させ
るリレーコイル群18、更に、各子局S1〜Snと通信するた
めのシリアルパラレル変換器20とドイラバ22とレシーバ
24にて構成されている。 そして、親局Ｍの支線FMに挿入されているリレー接点
MR1を開にし、制御装置10側のリレー接点MR3を閉にし
て、制御装置10を通信ラインTLに接続して、第１図にお
ける処理と同様な手順により、各リレー接点を作動させ
て、故障モードと故障箇所の検出と障害の自動復旧を行
うことができる。 制御装置10にて、通信異常箇所を自動診断させること
により、通信ラインの断線又は短絡故障や、子局の故障
等の故障解析が行われ、更に復旧のためのスイッチ操作
もコンピュータにて行なえるので、馴れない作業者にお
いても、復旧作業が可能となり、通信異常時におけるダ
ウンタイムを最小限にすることができる。 第５図の回路図に示すように第１スイッチ、第２スイ
ッチ、第３スイッチ等をリレー接点と手動スイッチの併
用で構成しても良い。この場合には、リレーが故障した
場合には手動でスイッチを操作できるので、より信頼性
の高い通信異常箇所の発見のためのシステムとなる。

【発明の効果】

本発明は、各ステーションに配置されたシーケンスコ
ントローラ間を通信ラインにて接続し、通信シーステム
のメインとなるシーケンスコントローラを親局としてそ
の他のシーケンスコントローラを子局として構成したシ
ーケンスコントローラの多重通信システムにおいて、親
局近傍において通信ラインが集積される集積部が形成さ
れ、通信ラインは、親局と接続されると共に、１つの連
続線路にて、集積部と各子局近傍とを往復する形態に構
成されており、１つの子局に対しては、集積部からその
子局近傍まで配設された第１線路と、その第１線路に連
続して集積部に戻る第２線路とで構成され、子局は第１
線路と第２線路との接合点と接続する支線にて接続され
ており、集積部は、第１線路に挿入された第１スイッチ
と、第２線路に挿入された第２スイッチと、第１スイッ
チ、第１線路、第２線路及び第２スイッチの直列回路に
並列に挿入された第３スイッチとを有しているので、通
信ラインの断線又は短絡故障や、各シーケンスコントロ
ーラの故障等の故障態様の検出や故障箇所の検出が容易
且つ迅速に行われる。また、通信ラインの断線短絡故障
又はシーケンスコントローラの故障の場合には、スイッ
チを用いてその故障箇所を通信ラインから切離すと共
に、通信ラインを変更して信号をバイパスさせて使用す
ることにより故障箇所を迂回して通信システムを形成す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体的な一実施例に係るシーケンスコ
ントローラの多重通信システムの構成を示したブロック
ダイヤグラム。第２図、第３図はそのシステムにおける
異常診断手順を示したフローチャート。第４図は本発明
に係るシーケンスコントローラの多重通信システムの他
の実施例を示したブロックダイヤグラム。第５図はリレ
ーとスイッチの併用を説明するための回路図である。 Ｍ……シーケンスコントローラ親局 S1〜Sn……シーケンスコントローラ子局 BSM……親局分岐スイッチ回路 BS1〜BSn……子局分岐スイッチ回路 SWM1,SWM2,MS11〜MSn1,MS12〜MSn2……スイッチ TL……通信ライン、D11〜Dn1……第１線路 D12〜Dn2……第２線路

フロントページの続き (72)発明者 山本 茂生 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 飛田 英明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 中村 尚範 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 小林 五郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各ステーションに配置されたシーケンスコ
   ントローラ間を通信ラインにて接続し、通信システムの
   メインとなるシーケンスコントローラを親局としその他
   のシーケンスコントローラを子局として構成したシーケ
   ンスコントローラの多重通信システムにおいて、 前記親局近傍において前記通信ラインが集積される集積
   部が形成され、 前記通信ラインは、前記親局と接続されると共に、１つ
   の連続線路にて、前記集積部と前記各子局近傍とを往復
   する形態に構成されており、１つの子局に対しては、前
   記集積部からその子局近傍まで配設された第１線路と、
   その第１線路に連続して前記集積部に戻る第２線路とで
   構成され、 前記子局は、前記第１線路と前記第２線路との接合点と
   接続する支線にて接続されており、 前記集積部は、前記第１線路に挿入された第１スイッチ
   と、前記第２線路に挿入された第２スイッチと、前記第
   １スイッチ、前記第１線路、前記第２線路及び前記第２
   スイッチの直列回路に並列に挿入された第３スイッチと
   を有する ことを特徴とするシーケンスコントローラの多重通信シ
   ステム。