JP2701842B2 - プログラマブル・コントローラの故障診断装置 - Google Patents

プログラマブル・コントローラの故障診断装置

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JP2701842B2
JP2701842B2 JP62127754A JP12775487A JP2701842B2 JP 2701842 B2 JP2701842 B2 JP 2701842B2 JP 62127754 A JP62127754 A JP 62127754A JP 12775487 A JP12775487 A JP 12775487A JP 2701842 B2 JP2701842 B2 JP 2701842B2
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Omron Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 《発明の分野》 この発明は、プログラマブル・コントローラの故障診
断装置に関する。 《発明の概要》 この発明では、診断基準となる入出力パターン列を作
成するについて、まず全入出力について入出力パターン
列の記憶を行ない、次に一連の記憶に際して変化のなか
った入出力を診断対象から自動的に削除したものであ
る。 《従来技術とその問題点》 従来、プログラマブル・コントローラによって制御さ
れる装置において故障が発生した場合、保全員はその状
態を目視観察したり、あるいはテスタ,シンクロスコー
プ等で検査することによって故障箇所を発見していた。 しかしながら、これでは故障発見に時間がかかり、ま
た故障を確実に発見するためにはシーケンス回路及びそ
の機械を相当に熟知していなければならなかった。 そのため、予めその機械の正常時における入出力信号
変化のモデルパターンを人手によって作成し、機械運転
時にあってはモデルパターンと実際のパターンとの一致
をプログラマブル・コントローラ自体に組込まれた診断
プログラムで判断させていたが、これでは入出力変化モ
デルパターンを作成するのに時間がかかるし、当該シー
ケンス回路を熟知した人でなければ作成できず、また、
モデルパターン以外の所で故障が発生する可能性もあっ
た。 さらに、既に完成されたユーザプログラム内に故障診
断プログラムを組込むことはなかなか面倒であった。 《発明の目的》 この発明は制御対象機械の正常時における入出力信号
変化のモデルパターンを効率よく自動的に作成すること
ができ、しかもユーザプログラム中に故障診断プログラ
ムを組込むことなく当該機械の故障診断を行なうことが
できるようにしたプログラマブル・コントローラの故障
診断装置を提供することにある。 《発明の構成と効果》 この発明は上記の目的を達成するために、動作モード
を、入出力パターン列からなるモデルパターンを作成す
る教示モードと、入出力パターンと前記モデルパターン
との比較により診断を行う診断モードとに切替設定可能
なモード設定手段と、 前記教示モードへの設定を条件として、第1の教示動
作によりプログラマブル・コントローラの出力パターン
を監視して、それが変化するたびに変化後の入出力パタ
ーンと監視時間を順次設定記憶し、次の第2の教示動作
により前記第1の教示動作によって得られた入出力パタ
ーン列のうち変化のなかった入出力を削除してモデルパ
ターンを作成する教示動作制御手段と、 前記診断モードへの設定を条件として、前記教示動作
制御手段によって作成されたモデルパターンを構成する
各入出力パターンがそれぞれ前記設定された監視時間内
に到来するかを判定し、到来しないときには制御対象機
器に故障が生じたと判断してその時点の入出力パターン
と、そのモデルパターンにおける対応する入出力パター
ンとの不一致箇所を故障相関箇所として報知する診断動
作制御手段と、 を具備することを特徴とする。 このような構成によれば、制御対象機械の正常時にお
ける入出力信号変化のモデルパターンを効率よく自動的
に作成することができ、しかもユーザプログラム中に故
障診断プログラムを組込むことなく当該機械の故障診断
を行なうことができる。 特に、故障に関係し得る入出力のみの入出力パターン
列が自動的に作成されることによって、不必要な入出力
パターンを記憶しないため、メモリの大幅な制約がで
き、大規模な故障診断を行なうことができる。 《実施例の説明》 第1図は本発明が適用されたビルティング・ブロック
・タイプのプログラマブル・コントローラ全体のシステ
ム構成を示すブロック図である。 このシステムは、システムバス1に対してCPUユニッ
ト2,複数台のI/Oユニット3,3…及び本発明に係る故障診
断ユニット4を接続して構成される。なお、電源ユニッ
トその他は図示を省略している。 第2図に示す如く故障診断装置4は、マイクロプロセ
ッサを主体として構成される演算部41,RAMを主体として
構成される記憶部42(詳細は第10図に示す),基準クロ
ックやカウンタ等を主体として構成される計時部43,故
障相関箇所に相当する入出力及び故障発生を表示可能な
表示部44,及びモード切替,起動等の指令を発する機能
を備えた操作部45とから構成されている。また演算部41
はインタフェース46を介してシステムバスに接続可能と
なっている。 第3図のゼネラルフローチャートに示されるように、
故障診断装置4の動作は操作部45のモード切替が教示モ
ード(ステップ300)、または診断モード(ステップ30
1)に設定されているかによって、教示動作制御処理
(ステップ302)と診断動作制御処理(ステップ303)と
を択一的に実行する。 また、操作部制御処理(ステップ304)では種々のパ
ラメータ設定を行なう。なお、この操作部制御処理(ス
テップ304)は他の処理と並行に実行される。 ここで、教示動作制御処理中は教示I動作と教示II動
作がある。教示I動作では入出力パターン登録を行な
い、教示IIでは教示I動作で登録された入出力パターン
を圧縮する。 第4図に示されるように、教示動作制御処理が開始さ
れると、教示I動作中かの確認がなされ(ステップ40
0)、動作中でなければ教示II動作中かの確認がなされ
る(ステップ401)。 教示II動作中でなければ、教示開始の指示があるか確
認する(ステップ402)。開始指示があれば、教示I動
作中フラグをセット(ステップ403)し、工程カウンタS
TEPを初期値0にする(ステップ404)。 次いで、その時点の入出力パターンを第8図に示され
るように工程カウンタSTEPで指定される記憶エリアに登
録し(ステップ405)、その後工程カウンタSTEPを更新
する(ステップ406)。 次回の教示動作制御処理が読出されると、教示I動作
中なので(ステップ400肯定)、終了指示があるか(ス
テップ407)を確認し、終了指示がなければ出力パター
ンに変化があるか(ステップ408)を確認する。 ここで、変化有りなら変化後の入出力パターンを第8
図に示す如く工程カウンタSTEPで指定のエリアに登録し
(ステップ405)、工程カウンタSTEPを更新(ステップ4
06)しては処理を続行し、終了指示(ステップ407肯
定)があるまで以上の処理を繰り返す。なお、以上の処
理中に出力パターン変化無しの場合には(ステップ408
否定)、何の処理も行なわず次の処理に移る。 これに対して、終了指示が確認されると(ステップ40
7肯定)、教示I動作中フラグをリセットし(ステップ4
09)、教示II動作(ステップ410)を行なう。 以上の如く教示I動作制御処理が行なわれる結果、今
仮に第7図に示されるような入力1〜3,出力1〜3があ
った場合、ユーザプログラムの1スキャン実行毎の入出
力変化は第7図のようになり、出力変化のあった時点
t1,t4,t7,t9において、入出力パターンが第8図のよう
に登録される。 次に、教示II動作制御処理について説明する。第5図
に示されるように、教示II動作が開始されると、まず教
示II動作中か(ステップ501)の確認が行なわれ、動作
中でなければ教示II動作フラグがセットされ(ステップ
502)、工程カウンタSTEPは初期値0にされる(ステッ
プ503)。 続いて、工程カウンタSTEPで指定される第0工程の入
出力パターンを基準パターンとしてセットし(ステップ
504)、その後比較結果データをリセットし(ステップ5
05)、工程カウンタSTEPを更新して(ステップ506)処
理を続行する。 次回の教示II動作が読出されると、教示II動作中であ
るから(ステップ501)、STEP値が終了値より大きくな
っていないか確認する(ステップ507)。 終了値より大きくなければ(ステップ507否定)、該
当STEP値の入出力パターンと基準入出力パターンとの排
他的論理和(EOR)がとられる。このとき基準入出力パ
ターンと変化のあった入出力のみが比較結果データ上で
“1"となり、さらに前回の比較結果データとの論理和
(OR)がとられ、新たな比較結果データとなり(ステッ
プ508)、STEP値を更新して処理を続ける。従って、比
較結果データ上では1回でも変化のあったI/Oに対して
“1"が生ずることとなる。 一方、STEP値が最終STEP値+1になると(ステップ50
7肯定)、比較結果データ上で“0"(変化無し)になっ
たI/O登録データを登録より削除し、同時に診断対象と
なるI/O No.だけを第10図に示すI/O No.テーブルに登録
する(ステップ509)。その後教示II動作中フラグをリ
セットし(ステップ510)、処理を続行する。 ここで、なぜ入出力変化のなかったI/Oを登録から削
除するかを説明する。教示動作で入出力変化がないとい
うことは、教示動作中にはそれらのI/Oは使用されてい
ないか、または状態の変化がない(例えば、警報出力
等)ということがいえる。このような使用されていない
ものあるいは状態変化のないものをモニタしても無意味
であり、そのため登録から削除する。 このようにして、教示II動作が行なわれると、第8図
に示される登録I/Oのうち入出力変化のなかったものに
ついては第9図に示されるように登録より削除される。 次に、登録された入出力パターン列に基づく診断動作
制御について説明する。 第6図に示されるように、診断動作制御処理が開始さ
れると、診断中かを確認し、診断中でない場合には(ス
テップ601否定)、開始指示があるまで(ステップ602否
定)処理を続行する。 開始指示があると(ステップ602肯定)、診断中フラ
グを立て(ステップ603)、工程カウンタSTEP,一致フラ
グをリセットし(ステップ604,605)、現ステップに登
録されている入出力パターンを基準パターンとしてセッ
トし(ステップ606)、監視タイマを起動し(ステップ6
07)、監視タイマのタイムアップ前に現入出力パターン
と基準入出力パターンとが一致することを待つ(ステッ
プ608,609)。 なお、このとき現入出力パターンとの比較は、入出力
No.テーブルを見て該当する入出力のみについて行な
い、そのほかの入出力No.については問題とされない。 また、監視用タイマデータとしては例えば第9図のt1
−t0,t4−t1,t7−t4,t9−t7に対しそれぞれ一定の係数
を乗じたものが使用される。 パターンが一致したならば(ステップ608肯定)、一
致フラグを立て(ステップ610)、異常出力OFF(ステッ
プ611),STEP更新して(ステップ612)以上の処理を繰
り返す。これに対して、監視タイマがタイムアップする
と(ステップ609肯定)異常と判断し、該当出力をオン
する(ステップ617)。これにより、故障相関のあるI/O
が視覚的に報知される。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明が適用されたプログラマブル・コントロ
ーラを示すブロック図、第2図は故障診断ユニットの詳
細を示すブロック図、第3図は故障診断ユニットのゼネ
ラルフローチャート、第4図は教示I動作制御処理を示
すフローチャート、第5図は教示II動作制御処理を示す
フローチャート、第6図は診断動作制御処理を示すフロ
ーチャート、第7図は入出力パターンの遷移例を示す説
明図、第8図は教示I動作によって作成された基準入出
力パターンを示す説明図、第9図は教示II動作によって
作成された基準入出力パターンを示す説明図、第10図は
記憶部の全体の構成を示すメモリマップである。 1……システムバス 2……CPUユニット 3……I/Oユニット 4……故障診断ユニット 41……演算部 42……記憶部 43……計時部 44……表示部 45……操作部 46……インタフェース

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.動作モードを、入出力パターン列からなるモデルパ
    ターンを作成する教示モードと、入出力パターンと前記
    モデルパターンとの比較により診断を行う診断モードと
    に切替設定可能なモード設定手段と、 前記教示モードへの設定を条件として、第1の教示動作
    によりプログラマブル・コントローラの出力パターンを
    監視して、それが変化するたびに変化後の入出力パター
    ンと監視時間を順次設定記憶し、次の第2の教示動作に
    より前記第1の教示動作によって得られた入出力パター
    ン列のうち変化のなかった入出力を削除してモデルパタ
    ーンを作成する教示動作制御手段と、 前記診断モードへの設定を条件として、前記教示動作制
    御手段によって作成されたモデルパターンを構成する各
    入出力パターンがそれぞれ前記設定された監視時間内に
    到来するかを判定し、到来しないときには制御対象機器
    に故障が生じたと判断してその時点の入出力パターン
    と、そのモデルパターンにおける対応する入出力パター
    ンとの不一致箇所を故障相関箇所として報知する診断動
    作制御手段と、 を具備することを特徴とするプログラマブル・コントロ
    ーラの故障診断装置。
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