JP3040443B2

JP3040443B2 - シーケンス制御のアクチュエータ故障検出方法

Info

Publication number: JP3040443B2
Application number: JP2260146A
Authority: JP
Inventors: 俊治坂本; 俊彦星野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH04137103A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、シーケンサがアクチュエータを駆動するこ
とにより設備のシーケンス動作がなされるような生産ラ
インのためのシーケンス制御における、アクチュエータ
の故障検出方法に関し、特に、その故障の原因となつた
アクチュエータの作動要素を特定するための方法の改良
に関する。

【従来の技術】

自動車の組立ラインの如くの生産ラインにおいて、設
置された種々の設備に対してコンピユータを内蔵したシ
ーケンス制御部を設け、かかるシーケンス制御部により
各設備が順次行なうべき動作についてのシーケンス制御
を行なうようにすることが知られている。かかるシーケ
ンス制御が行なわれる際には、シーケンス制御部に内蔵
されたコンピユータに制御プログラムがロードされ、シ
ーケンス制御部が生産ラインに設置された種々の設備の
夫々に対する動作制御の各段階をシーケンス動作制御プ
ログラムに従って順次進めていく。このような生産ラインに設置された種々の設備の動作
についてのシーケンス制御が行われるにあたつては、そ
の制御状態を監視して各設備における故障を検知する故
障診断が、シーケンス制御に並行して行われるようにさ
れることが多い。そして、シーケンス制御に関連した故
障診断は種々の形式がとられている。例えば、特開昭60
−238906号公報には、設備が正常に作動している状態に
おけるシーケンス制御回路部の構成要素の動作態様を基
準動作態様として予め設定しておき、設備の実際の作動
時におけるシーケンス制御回路部の構成要素の動作態様
を上記基準動作態様と順次比較していき、その差に基づ
いて故障検出を行うようなことが、シーケンス制御に関
連した故障診断の一つとして提案されている。かかる故障診断手法では、動作態様をアクチュエータ
の作動状態を検出するリミツトスイツチ（以下、「LS」
と略す）の出力信号により定義している。ここで、アク
チュエータとは、設備を駆動するものであって、回動運
動，前後運動，上下運動等の往復動作を行なうデバイス
であって、例えばシリンダ等によりシンボル化できる。
そして、かかるアクチュエータの動作状態は、上記往復
運動の往状態（「出」状態と呼ぶ）と復状態（「戻」状
態）という２つの状態により定義できる。従って、上記
２つの状態を検出するための２つのリミツトスイツチ
が、夫々、往復運動の往状態位置と復状態位置に設置さ
れている。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、実際の生産ラインでは、アクチュエータは
様々であって、例えば、重さが様々であったり、動作速
度が種々であったりする。そのために、論理的にはあり
得ない状態でシステムが停止してしまうことを発明者達
は度々経験した。その停止状態は、上記アクチュエータが「出」状態で
もなく、「戻」状態でもない状態で停止したり、あるい
は、「出」状態と「戻」状態の両方を示して停止するの
である。このような停止が起こる原因の１つに、アクチ
ュエータによって作動される機構部分のバウンドがあ
る。例えば、アクチュエータが戻り状態に戻って、その
戻り検出用のLSが作動して戻り信号が検出されたとす
る。その戻り信号により、シーケンスが先に進む。しか
し、シーケンスが先に進んだ直後に、アクチュエータに
よって作動された機構部がバウンドして、出方向に少し
戻ることがある。この少しの戻りのために、アクチュエ
ータの戻り検出用のLSからは既に戻り状態検出の信号は
生成されない。即ち、「出」状態でもなく「戻」状態で
もない状態が発生するのである。他の故障例としては、アクチュエータがステッキーに
なった場合がある。またさらに、LSそのものに障害が発
生した場合がある。かかる場合は、LSからは「出」状態
と「戻」状態の両方を示す信号が出力されるか、あるい
は、両方とも出力されない状態が発生する。従って、このような論理的には考えられない状態に陥
ったシステムにおける故障箇所を検出するためには、シ
ーケンサにおけるラダープログラム自体に、上記「出」
状態と「戻」状態の両方をチェックする論理を組むか、
別個独立の故障診断プログラムを組むことにより対処す
ることが考えられる。ところで、このような上記故障診断の手法では、２つ
のLSの状態を検出するという手順とその検出に基づいた
故障か否かの判断手順とが、アクチュエータの動作毎に
必要である。しかし、シーケンス制御の手順が変更にな
った場合には、前記故障診断のプログラムも全て作成し
直さなくてはならない。このような作業は膨大であり、
また効率の悪さの原因となる。そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために
提案されたものでその目的は、シーケンサ側におけるシ
ーケンス制御手順に変更があっても柔軟にしかも手数も
かからないで対応できるアクチュエータの故障検出方法
を提案するところにある。

【課題を達成するための手段及び作用】

上記課題を達成するために、請求項１に記載の本発明
のシーケンス制御のアクチュエータ故障検出方法は、シ
ーケンサがアクチュエータを駆動することにより設備の
シーケンス動作がなされる生産ラインのシーケンス制御
を対象とし、このシーケンス制御は、次の３つのマップ
から作成されたシーケンス制御プログラムによって動作
される。即ち、個々のアクチュエータの出力動作を記述するデータ
と、その個々の出力動作の夫々の動作予測時間を表すデ
ータとからなる動作ステップを個々のアクチュエータに
ついて記述する動作ステップマップと、各々が１つまたは複数の動作ステップから構成される
複数の動作ブロックの接続関係を記述する動作ブロック
マップであって、前記設備のアクチュエータのシーケン
ス動作を表す全動作ステップが、前記複数の動作ブロッ
クのいずれかに区分されると共に、個々の動作ブロック
の開始から終了に到る迄の中間の任意の動作ステップ
が、他の任意の動作ブロックの任意の動作ステップに依
存すること無く動作するように編成され構成された、前
記複数の動作ブロックの接続関係を記述する動作ブロッ
クマップと、個々のアクチュエータの作動状態を定義する作動状態
定義マップである。これら３つのマップを用いて、前記動作ブロックマッ
プに記述された接続関係に従いながら、前記動作ステッ
プマップと作動状態定義マップとを参照して、前記生産
ラインのシーケンス制御プログラムは作成される。請求項１に記載のアクチュエータ故障検出方法は、前
記シーケンサによるシーケンス制御の作動時に、前記ア
クチュエータの実際の作動状態と前記作動状態定義マッ
プに定義された予測作動状態とを照合し、且つ、前記ア
クチュエータの実作動時間と前記動作ステップマップに
定義されたアクチュエータの作動予測時間とを照合する
ことにより、前記アクチュエータの作動状態の可否を確
認することを特徴とする。同課題を達成するための請求項２に係るアクチュエー
タ故障検出方法は、シーケンサがアクチュエータを駆動
することにより設備のシーケンス動作がなされる生産ラ
インのシーケンス制御において、前記アクチュエータの
往復動作状態に基づいて生産ラインのシーケンス制御プ
ログラムを作成し、個々のアクチュエータの往復動作状
態を定義する作動状態定義マップを作成し、前記シーケ
ンサによるシーケンス制御の作動時に、前記アクチュエ
ータの実際の往復動作状態と前記作動状態定義マップに
定義された往復動作状態とを照合することにより、前記
アクチュエータの作動状態の可否を確認するシーケンス
制御のアクチュエータ故障検出方法であって、アクチュエータは往動作と復動作とを夫々確認するス
イッチを有し、前記作動状態定義マップは、この両スイ
ッチの作動状態を定義する情報をアクチュエータ毎に含
む往復動定義マップを有することを特徴とする。請求項１及び請求項２に記載の作動状態定義マップは
アクチュエータ毎に定義されるものであり、そのアクチ
ュエータがどのような順序で駆動されるかということと
は無関係に定義される。即ち、この作動状態定義マップ
は、アクチュエータ単位に定義され、（特に、請求項１
のように、動作ステップマップや動作ブロックマップに
定義された）シーケンス順序とは独立している。一方、
実際のシーケンス制御ではアクチュエータの動作は順序
づけられているが、故障したと思われるアクチュエータ
の種類が特定されれば、上記作動状態定義マップによ
り、どの作動状態において故障しているかを特定でき
る。即ち、請求項１や請求項２の故障診断側では、アク
チュエータの作動シーケンスに影響されない、即ち、シ
ーケンス制御の手順が変っても故障診断の手法には変更
する必要のない汎用性の高い故障診断方法が得られるこ
とになる。

【実施例】

以下添付図面を参照して、本発明を自動車の生産ライ
ンのためのシーケンス制御／故障診断に適用した場合の
実施例を説明する。この実施例システムは、シーケンス制御のためのラダ
ープログラムを自動生成する部分と、生成されたラダー
プログラムを実行制御する部分と故障診断を行なう部分
とを有する。そこで、先ず、シーケンス制御プログラムの制御対象
となる車両組立ラインについて説明する。次に、シーケ
ンス制御プログラムの自動生成部分を説明することによ
り、本実施例の故障診断に重要な概念である動作ブロツ
クと動作ステツプについて言及する。そして、本実施例
の特徴部分である故障診断について説明する。組立ライン先ず、生成されるべきシーケンス制御プログラムの制
御対象となる車両組立ラインの一例について、第２図及
び第３図を参照して述べる。第２図及び第３図に示される車両組立ラインは、例示
的に、３つのステーシヨンST1,ST2,ST3からなる。位置
決めステーシヨンST1は、車両のボデイ11を受台12上に
受け、受台12の位置を制御して受台12上におけるボデイ
11との位置決めを行う。ドツキングステーシヨンST2
は、パレツト13上における所定の位置に載置されたエン
ジン14とフロントサスペンシヨンアツセンブリ（不図
示）とリアサスペンシヨンアツセンブリ15とボデイ11と
を組み合わせる。締結ステーシヨンST3は、ボデイ11に
対して、これにSTにて組み合わされたエンジン14とフロ
ントサスペンシヨン組立15とを、螺子を用いて締結固定
留する。また、位置決めステーシヨンST1とドツキング
ステーシヨンST2との間には、ボデイ11を保持して搬送
するオーバーヘツド式の移載位置16が設けられている。
ドツキングステーシヨンST2と締結ステーシヨンST3との
間には、パレツト13を搬送するパレツト搬送位置17が設
けられている。位置決めステーシヨンST1における受台12は、レール1
8に沿つて往復走行移動する。位置決めステーシヨンST1
には、受台12をレール18に直交する方向（車幅方向）に
移動させることにより、受台12上に載置されたボデイ11
を、その前部の車幅方向についての位置決めを行う位置
決め手段（BF）並びにその後部の車幅方向の位置決めを
行う位置決め手段（BR）と、受台12をレール18に沿う方
向（前後方向）に移動させることにより、その前後方向
における位置決めを行う位置決め手段（TL）とが設けら
れている。さらに、ST1には、ボデイ11における前方左
右部及び後方左右部に係合することにより、ボデイ11
の、受台12に対する位置決めを行う昇降基準ピン（FL,F
R,RL,RR）が設けられている。そして、これらの位置決
め手段及び昇降基準ピンによつて、位置決めステーシヨ
ンST1における位置決め装置19が構成されている。即
ち、これらの位置決め手段及び昇降基準ピンが、シーケ
ンス制御プログラムの位置決め装置19についての制御対
象となる。移載装置16は、位置決めステーシヨンST1とドツキン
グステーシヨンST2との上方において両者間に掛け渡さ
れて配されたガイドレール20と、ガイドレール20に沿つ
て移動するキヤリア21とから成る。キヤリア21には、昇
降ハンガーフレーム21Bが取り付けられていて、ボデイ1
1は昇降ハンガーフレーム22により支持される。昇降ハ
ンガーフレーム22には、第４図に示されるように、左前
方支持アーム22FL,右前方支持アーム22FRが夫々一対の
前方アームクランプ部22Aを介して取付けられている共
に、左後方支持アーム22RL,右後方支持アーム22RR（不
図示）が夫々一対の前方アームクランプ部22Bを介して
取付けられている。左前方支持アーム22FL,右前方支持
アーム22FRの夫々は、前方アームアームクランプ部22A
を回動中心として回動し、前方アームクランプ22Aによ
るクランプが解除された状態においては、ガイドレール
20に沿って伸びる位置を取り、また、前方アームクラン
プ部22Aによるクランプがなされるときには、第４図に
示される如く、ガイドレール20に直交する方向に伸びる
位置をとる。同様に、左後方支持アーム22RL,右後方支
持アーム22RRの夫々も、後方アームクランプ部22Bを回
動中心として回動し、後方アームクランプ部22Aによる
クランプが解除された状態においては、ガイド20に沿っ
て伸びる位置をとり、また、後方アームクランプ部22B
によるクランプがなされるときには、ガイドレール20に
直交する方向に伸びる位置をとる。移載装置16にボデイ11が移載されるにあたっては、移
載装置16が、第２図において一点鎖線により示されるよ
うに、レール18の前端部上方の位置（原位置）に、左前
方支持アーム22FL,右前方支持アーム22FRの夫々が前方
アームクランプ部22Aによるクランプが解除されてガイ
ドレール20に沿って伸びる。また、左後方支持アーム22
RL,右後方支持アーム22RRの夫々が後方アームクランプ
部22Bによるクランプが解除されてガイドレール20に沿
って伸びて、その後、昇降ハンガーフレーム21Bが下降
せしめられる。かかる状態で、ボデイ11が載置された受
台12が、レール18に沿ってその前端部にまで移動せしめ
られ、降下されていた移載装置16の昇降ハンガーフレー
ム21Bに対応する位置を取るようにされる。そして、左
前方支持アーム22FL,右前方支持アーム22FRの夫々が、
回動されてボデイ11の前部の下方においてガイドレール
20に直交する方向に伸びる位置をとって、前方アームク
ランプ部22Aによるクランプがなされた状態となる。ま
た、左後方支持アーム22RL,右後方支持アーム22RRの夫
々が、回動されてボデイ11の後部の下方においてガイド
レール20に直交する方向に伸びる位置をとって、後方ア
ームクランプ部22Bによるクランプがなされた状態とな
る。その後、昇降ハンガーフレーム21Bが上昇させられ
て、第４図に示されるように、ボデイ11が、移載装置16
の昇降ハンガーフレーム21Bに取付けられた左前方支持
アーム22FL,右前方支持アーム22FRと左後方支持アーム2
2RL,右後方支持アーム22RRとにより支持される。また、パレツト搬送装置17は、夫々パレツト13の下面
を受ける多数の支持ローラ23が設けられた一対のガイド
部24L及び24Rと、このガイド部24L及び24Rに夫々並行に
延設された一対の搬送レール25L及び25Rと、各々がパレ
ツト13を係止するパレツト係止部26を有し、夫々搬送レ
ール25L及び25Rに沿つて移動するものとされたパレツト
搬送台27L及び27Rと、これらのパレツト搬送台27L及び2
7Rを駆動するリニアモータ機構（図示は省略されてい
る）とを備える。ドツキングステーシヨンST2には、フロントサスペン
シヨンアセンブリ及びリアサスペンシヨンアツセンブリ
15の夫々の組み付け時において、フロントサスペンシヨ
ンアツセンブリのストラツト及びリアサスペンシヨンア
ツセンブリ15のストラツト15Aを夫々支持して組付姿勢
をとらせる一対の左右前方クランプアーム30L及び30R
と、及び、一対の左右後方クランプアーム31L及び31Rと
が設けられている。この左右前方クランプアーム30L及
び30Rは、夫々、搬送レール25L及び25Rに直交する方向
に進退動可能に、取付板部32L及び32Rに取り付けられる
とともに、左右後方クランプアーム31L及び31Rは、夫
々、取付板部33L及び33Rに、搬送レール25L及び25Rに直
交する方向に進退動可能に取り付けられている。左右前
方クランプアーム30L及び30Rの相互対向先端部と、左右
後方クランプアーム31L及び31Rの相互対向先端部とは、
夫々、フロントサスペンシヨンアツセンブリのストラツ
トもしくはリアサスペンシヨンアツセンブリ15のストラ
ツト15Aに係合する係合部を有する。そして、前記取付
板部32Lは、アームスライド34Lにより固定基台35Lに対
して、搬送レール25L及び25Rに沿う方向に移動可能とさ
れる。取付板部32Rはアームスライド34Rにより固定基台
35Rに対して、搬送レール25L及び25Rに沿う方向に移動
可能とされる。取付板部33Lは、アームスライド36Lによ
り固定基台37Lに対して、搬送レール25L及び25Rに沿う
方向に移動可能とされる。さらに、取付板部33Rは、ア
ームスライド36Rにより固定基台37Rに対して、搬送レー
ル25L及び25Rに沿う方向に移動可能とされている。従つ
て、左右前方クランプアーム30L及び30Rは、それらの先
端部がフロントサスペンシヨンアツセンブリのストラツ
トに係合した状態のもとで、前後左右に移動可能とな
る。また、左右後方クランプアーム31L及び31Rは、それ
らの先端部がリアサスペンシヨンアツセンブリ15のスト
ラツト15Aに係合した状態のもとで、前後左右に移動可
能となる。また、これらの左右前方クランプアーム30L
及び30R,アームスライド34L及び34R,左右後方クランプ
アーム31L及び31R、及びアームスライド36L及び36Rが、
ドツキング装置40を構成している。さらに、ドツキングステーシヨンST2には、搬送レー
ル25L及び25Rに夫々平行に伸びるように設置された一対
のスライドレール41L及び41Rと、このスライドレール41
L及び41Rに沿つてスライドするものとされた可動部材4
2,可動部材42を駆動するモータ43等から成るスライド装
置45とが設けられている。このスライド装置45における
可動部材42には、パレツト13上に設けられた可動エンジ
ン支持部材（図示は省略されている）に係合する係合手
段46と、パレツト13を所定の位置に位置決めするための
２個の昇降パレツト基準ピン47とが設けられている。ス
ライド装置45においては、移載装置16における昇降ハン
ガーフレーム22により支持されたボデイ11に、パレツト
13上に配されたエンジン14,フロントサスペンシヨンア
ツセンブリ及びリアサスペンシヨンアツセンブリ15とを
組み合わせる際に、その係合手段46が昇降パレツト基準
ピン47により位置決めされたパレツト13上の可動エンジ
ン支持部材に係合した状態で前後動せしめられ、それに
より、ボデイ11に対してエンジン14を前後動させて、ボ
デイ11とエンジン14との干渉を回避するようになってい
る。締結ステーシヨンST3には、ボデイ11に、これに組み
合わされたエンジン14及びフロントサスペンシヨンアツ
センブリを締結するための螺子締め作業を行ためのロボ
ツト48Aと、ボデイ11に、これに組み合わされたリアサ
スペンシヨンアツセンブリ15を締結するための螺子締め
作業を行うためのロボツト48Bとが配置されている。さ
らに、締結ステーシヨンST3においては、パレツト13を
所定の位置に位置決めするための２個の昇降パレツト基
準ピン47が設けられている。第２図乃至第４図により説明した車両組立ラインにお
いて、位置決めステーシヨンST1における位置決め装置1
9,移載装置16、そして、ドツキングステーシヨンST2に
おけるドツキング装置40及びスライド装置45,パレツト
搬送装置17、そして、締結ステーシヨンST3におけるロ
ボツト48A及び48Bは、それらに接続されたシーケンス制
御部により、本実施例のプログラム生成装置によって生
成されたシーケンス制御プログラムに基づいてシーケン
ス制御が行われる。即ち、これらの上記位置決め装置1
9,移載装置16等は、シーケンス制御対象の“設備”とさ
れる。シーケンス制御プログラムの自動生成第２図の生産ラインにおける組立動作は、即ち、上記
のシーケンス制御対象の“設備”の全てが行う動作は複
数の“動作ブロツク”に分解することができる。ここで
“動作ブロツク”とは、：複数の単位動作の集合であると定義することができる。動作ブロツクの最も重要な性
質は、：ある動作ブロツクの開始から終了に至るまでの中間
過程で、他の動作ブロツクから独立して干渉を受けるこ
となく、動作を完結することができるということであ
る。この，の性質のために、動作ブロツクを１つのブ
ロツク（かたまり）として表記することが可能となる。
換言すれば、動作ブロツクは、動作ブロツクのレベルに
においてのみ、他の動作ブロツクと関係する。動作ブロ
ツク動作を開始できるためには、他の動作ブロツクにお
ける動作の終了が必要となる。この他の動作ブロツク
は、１つの場合もあれば、複数の場合もあろう。即ち、
１つの動作ブロツクの動作終了がそれに連結する別の動
作ブロツク（１つまたは複数の動作ブロツク）の起動条
件になったり、複数の動作ブロツクの動作終了が起動条
件になったりするということである。また、上記性質によれば、１つの動作ブロツクにおけ
る動作の中間段階で、他の動作ブロツクに対して起動を
かけるということはない。また、１つの動作ブロツクの
中間段階で、他の動作ブロツクからの起動を待つという
こともない。上記，の動作ブロツクの定義から、次の付随的な
動作ブロツクの性質を導くことができる。：動作ブロツクは、上記，の性質を満足する単位
動作の集合のなかで、最大のものであることが望まし
い。このの性質は絶対的に必要なものではない。しか
し、を満足すると、生産ラインを記述する動作ブロツ
クの数が減り、工程全体の記述が単純化され、大変見易
いものとなる。第２図，第３図に示した生産ラインを、乃至の条
件を満足する動作ブロツクにより記述すると、以下の如
くに、A0〜A4と、B0〜B11の17個の動作ブロツクが得ら
れる。上記17個の動作ブロツクのうち、B0〜B11の12個の動
作ブロツクについて夫々説明する。ブロツクB0:受台12とその上のボデイ11の、位置決め装
置19による位置決めを行う動作ブロツク。この動作ブロ
ツクを受台位置決めブロツクと呼ぶ。ブロツクB1:移載位置16による、ボデイ11の移載のため
の準備を行う動作ブロツク。この動作ブロツクを移載装
置準備ブロツクと呼ぶ。ブロツクB2:ドツキング装置40が、左右前方クランプア
ーム30L,30Rでもってフロントサスペンシヨンアツセン
ブリのストラツトをクランプし、また、左右後方クラン
プアーム31L,31Rでもってリアサスペンシヨンアツセン
ブリ15のストラツト15Aをクランプするための準備を行
う動作ブロツク。この動作ブロツクをストラツトクラン
プ準備ブロツクと呼ぶ。ブロツクB3:位置決め装置19による位置決めがなされた
受台12上のボデイ11が、移載装置16における昇降ハンガ
ーフレーム22へと移載され、搬送される状態とされる動
作ブロツク。この動作ブロツクを移載装置受取りブロツ
クと呼ぶ。ブロツクB4:スライド装置45による、その可動部材42に
設けられた係合手段46をパレツト13上の可動エンジン支
持部材に係合させるための準備を行う動作ブロツク。こ
の動作ブロツクをスライド装置準備ブロツクと呼ぶ。ブロツクB5:位置決め装置19により、受台12を原位置に
戻す動作ブロツク。この動作ブロツクを受台原位置戻し
ブロツクと呼ぶ。ブロツクB6:移載位置16の昇降ハンガーフレーム22によ
り支持されたボデイ11に対して、パレツト13上に配され
たエンジン14と、パレツト13上に配され左右前方クラン
プアーム30L,30Rによりクランプされたフロントサスペ
ンシヨンアツセンブリのストラツトと、左右後方クラン
プアーム31L,31Rによりクランプされたリアサスペンシ
ヨンアツセンブリ15のストラツト15Aとを組み合わせる
動作ブロツク。この動作ブロツクをエンジン／サスペン
シヨン・ドツキングブロツクと呼ぶ。ブロツクB7:移載装置16が原位置に戻る動作ブロツク。
この動作ブロツクを移載装置原位置戻りブロツクと呼
ぶ。ブロツクB8:ドツキング装置40による、左右前方クラン
プアーム30L,30Rと、左右後方クランプアーム31L,31Rと
の夫々を原位置に戻す動作ブロツク、この動作ブロツク
をクランプアーム原位置戻しブロツクと呼ぶ。ブロツクB9:パレツト搬送装置17がリニアモータを動作
させて、エンジン14,フロントサスペンシヨンアツセン
ブリ，リアサスペンシヨンアツセンブリ15が組み合わさ
れたボデイ11が載置されたパレツト13を締結ステーシヨ
ンST3へ搬送する動作ブロツク。この動作ブロツクをリ
ニアモータ推進ブロツクと呼ぶ。ブロツクB10:ロボツト48Aによる、ボデイ11に組み合わ
されたエンジン14とフロントサスペンシヨンアツセンブ
リとをボデイ11に締結するための螺子締め作業を行う動
作ブロツク。この動作ブロツクを螺子締め第１動作ブロ
ツクと呼ぶ。ブロツクB11:ロボツト48Bによる、ボデイ11に組み合わ
されたリアサスペンシヨンアツセンブリ15をボデイ11に
締結するための螺子締め作業を行う動作ブロツク。この
動作ブロツクを螺子締め第２ブロツクと呼ぶ。第５図は、第２図〜第４図に示された生産ラインにお
ける、A0〜A4とB0〜B11の17個の動作ブロツク間の関連
を示したものである。この第５図は、第２図〜第４図に
示された生産ラインのシーケンス制御プログラムを作成
しようとするプログラマが、この生産ラインにおける動
作を分析した上で作成したものである。第５図において、移載装置16のブロツクB3は、位置決
め装置19の動作ブロツクB0と移載装置16の動作ブロツク
B1とから２つのラインが引かれている。この線は、ブロ
ツクB3が、位置決め装置19にて、受台12とその上のボデ
イ11の位置決め動作（動作ブロツクB0）が終了し、移載
位置16にて、ボデイ11の移載準備（動作ブロツクB1）が
終了してから起動されるということである。換言すれ
ば、動作ブロツクB0とB1とは並列動作を行なう。上述の動作ブロツクB0〜B11の夫々は、夫々が出力動
作を伴う複数の動作ステツプに区分される。ここで、動
作ステツプとは、出力動作を伴なうことを要件とする。
但し、動作ステツプは動作ブロツクの構成要素であるか
ら、１つの動作ブロツク内の動作ステツプは、他の動作
ブロツクの動作ステツプに対して出力動作を行なうこと
はない。例えば、受台位置決め動作ブロツクB0については、以
下の如くにB0S0〜B0S9の10個の動作ステツプに区分され
る。 B0S0: 動作ブロツクB0が起動されるための各種条件を確認す
る動作ステツプ（条件確認動作ステツプと呼ぶ）。 B0S1: 位置決め手段BFにより受台12が移動されて、ボデイ11
の前部の車両方向における位置決めが行われる動作ステ
ツプ（BF位置決め動作ステツプ）。 B0S2: 位置決め手段BRにより受台12が移動されて、ボデイ11
の後部の車幅方向における位置決めが行われる動作ステ
ツプ（BR位置決め動作ステツプ）。 B0S3: 位置決め手段TLにより受台12が移動されて、ボデイ11
のレール18に沿う方向（前後方向）における位置決めが
行われる動作ステツプ（TL位置決め動作ステツプ）。 B0S4: 昇降基準ピンFLがボデイ11の前方左側部に係合する動
作ステツプ（FL係合動作ステツプ）。 B0S5: 昇降基準ピンFRがボデイ11の前方右側部に係合する動
作ステツプ（FR係合動作ステツプ）。 B0S6: 昇降基準ピンRLがボデイ11の後方左側部に係合する動
作ステツプ（RL係合動作ステツプ）。 B0S7: 昇降基準ピンRRがボデイ11の後方右側部に係合する動
作ステツプ（RR係合動作ステツプ）。 B0S8: 位置決め手段BFがボデイ11の前部の車幅方向における
位置決めをした後に、原位置に戻る動作ステツプ（BF原
位置戻り動作ステツプ）。 B0S9: 位置決め手段BRがボデイ11の後部の車幅方向における
位置決めをした後に、原位置に戻る動作ステツプ（BR原
位置戻り動作ステツプ）。第２図の生産ラインの動作ステツプの一例を第８図に
示す。第9A図は、第２図の生産ラインの例えば昇降基準ピン
等を駆動する動作回路素子を表わす。このような素子に
おける入力は、この素子の機械要素としてのソレノイド
を駆動するための入力信号Y_Oであり、このY_Oはシーケン
スラダープログラム要素からの出力である。また、この
素子からの出力として、素子の作動状態を確認するため
に、駆動された事を確認するためのリミツトスイツチか
らの出力（出力確認L/S）と、原位置に戻されたことを
確認するためのリミツトスイツチからの出力（戻り確認
L/S）がある。第9B図は、第9A図の素子の出力駆動動作の論理を説明
する図である。ソレノイドがオンするためには、インタ
ーロツク条件ILCが満足されることである。インターロ
ツク条件ILCは、一般に、その動作ステツプに特有の種
々の起動条件を含む。第9C図は全体シーケンスを自動生成する際に用いる定
型的な動作回路の一例を示す。第9C図において、条件M_A
は自動モード（生産ラインがシーケンス制御プログラム
に従って動作するモードである）でこの動作回路が動作
しているときは閉じられる。条件M_Sは手動モードでこの
動作回路が動作しているときに閉じられる。M_Sは通常閉
じられている。従って、通常の自動モードでは、インタ
ーロツク条件ILC₀とX_jが満足されれば、出力Y_Oが出力さ
れる。一方、ILC₁は手動モードにおける動作条件の論理
を記述する。手動モードでは、接点M_Sが開くので、条件
X_k,ILC₁が同時に満足するか、条件X_k,X_Iが同時に満足す
れば、Y_Oは出力される。一般に、X_Iは、手動動作のイン
ターロツク条件ILC₁を殺すための論理である。以上のことから明らかなように、接点条件M_A,M_S,X_I等
はいかなる生産ラインにも共通なものであるので、シス
テムがプログラマの手を煩わすことなく定型的に設定で
きるものである。本システムは、第１図に示すように、シーケンス制御
対象設備50に接続されて、それに対するシーケンス動作
制御を行うシーケンス制御部51と、シュミレーション部
90と、故障診断部52と、CRT（陰極線管）操作盤部53と
から成る。シーケンス制御部51は、シーケンス動作制御ラダープ
ログラム（第11図）が格納されるプログラムメモリ55、
及び、送受信インターフエース54を備えるコンピユータ
を内蔵する。故障診断部52は、バスライン61を通じて接
続された中央処理ユニツト（CPU）62,メモリ63,入出力
インターフエース（I/Oインターフエース）64及び送受
信インターフエース65を有しており、さらに、I/Oイン
ターフエース64に接続されたキーボード66,デイスプレ
イ用のCRT67及びプリンタ68が備えられている。また、C
RT操作盤部53は、バスライン71を通じて接続されたCPU7
2,メモリ73,送受信インターフェース74及び75、及び、I
/Oインターフエース76を有しており、さらに、I/Oイン
ターフエース76に接続された補助メモリとしてのハード
デイスク装置77,デイスプレイ用のCRT78及びデータ及び
制御コード入力用のキーボード79、及び、送受信イント
ーフエース74に接続されたタツチパネル80が備えられて
いる。タツチパネル80はCRT78のフエースプレート部外
面に取り付けられている。また、シュミレーション部90は、自動生成されたラダ
ープログラムのシュミレーションを行なう部分で、本実
施例とは直接関係がないので、説明は省略する。シーケンス制御部51が内蔵するコンピユータに備えら
れた送受信インターフエース54と故障診断部52に設けら
れた送受信インターフエース65及びCRT操作盤部53に設
けられた送受信インターフエース75の夫々とが相互接続
され、さらに、故障診断部52に設けられた送受信インタ
ーフエース65とCRT操作盤部53に設けられた送受信イン
ターフェース75と、シュミレーション部90のインターフ
ェース96とが相互接続されている。また、故障診断部52は、シーケンス制御部51から送受
信インターフエース54及び65を通じて、シーケンス制御
部51におけるシーケンス動作制御ラダープログラム及び
シユミレーシヨンプログラムの作動状態をあらわすプロ
グラム処理データを受け取り、それをCPU62により処理
して、プログラム処理データに基づく表示信号及び出力
信号を得、I/Oインターフエース64を通じて、表示信号
をCRT67に、また、出力信号をプリンタ68に夫々供給す
る。続いて、上述の如くの車両組立ラインの各設備の動作
に対してシーケンス制御を行なうためのシーケンス制御
プログラムを自動作成するための手順を概略的に説明す
る。かかる制御プログラムの自動生成に必要なデータは、
定型のステツプラダーパターンと入出力マップと前述の
動作ブロツクマップ，動作ステツプマップである。定型
ステツプラダーパターンとは、生産ラインの制御プログ
ラムに必要な全ての動作を表記する動作回路のシンボル
を記憶するデータベースである。このような定型パター
ンの例は前述の第9C図のようなものである。入出力マップとは、一般的に生産ラインに使われる可
能性のある多くの動作回路についての、その各々の入力
出力関係を記述したデータベースである。この入出力マ
ップデータベースの一例を第７図に示す。上記の定型ス
テツプラダーパターンデータベースと入出力マップデー
タベースは、生産ラインに共通なデータであり、ある特
定の生産ラインに固有なデータではない。固有なデータは動作ブロツクマップデータと動作ステ
ツプマップデータの２つである。動作ブロツクマップと
は、前述の動作ブロツクの個々を記述し、且つ、これら
の動作ブロツク間の連係関係を記述するデータである。
第２図の生産ラインについて固有な動作ブロツクマップ
データの例を第６図に示す。動作ステツプマップとは、
ある特定の生産ラインに固有な動作ブロツクの各々に含
まれる動作ステツプを記述する固有なデータである。第
２図の生産ラインについて固有な動作ステツプマップの
一例を第８図に示す。かかる２つの定型データベースと２つの固有なデータ
とに基づいてシーケンス制御プログラムが生成される。先ず、定型のステツプラダーパターンデータベースに
ついて第10図に従って説明する。第10A図は、動作ブロ
ツクの開始と停止を定型的に記述するパターンである。
第10B図は、第9C図に関連して説明したパターンと同じ
である。第10C図は、第10B図のパターンに更に１つの接
点条件を付加したものである。次に、入出力マップについて説明する。この入出力マ
ップは、予め生産ラインに使用される全ての設備につい
て、その入出力の態様をテーブルとして記述したもので
ある。第７図の入出力マップは、第２図の位置決め装置
19についてのものである。この入出力マツプにおいて、
“コメント”は、入出力動作の内容をあらわす。また
“No.."は自動作成される。また、“コメント",“動
作”及び“原位置”についてのデータはキーボード67が
操作されることにより入力される。“出力コイルデイバ
イス",“確認入力接点デイバイス”及び“手動入力接点
デイバイス”は自動設定される。例えば、A₀₂のBF（位置決め）という動作回路は、動
作タイプが“出力”であり、出力コイルの端子はY₁であ
る。出力されたときの確認入力接点名は“X₁"である。
また、手動入力の接点名は“X_B"である。次に、動作ブロツクマップについて説明する。このマ
ップのデータは、対象の生産ラインの動作を分析し、前
述の定義に従って動作ブロツクにより、その生産ライン
の工程を表現することにより得られる。第５図の動作ブ
ロツクのマップは、第２図の生産ラインについて分析し
た結果、第５図に示したような動作ブロツクチャートが
得られた場合に、そのチャートを表現するテーブルであ
る。換言すれば、この第６図のテーブル（マップ）は第
５図のチャートと略等価である。第６図において、“SC−REG"は、16ビツトのレジスタ
をあらわし、動作ブロツクB0〜B11の夫々に１個づつ設
けられたものである。このレジスタは、対応する動作ブ
ロツク内で、現在、どの動作ステツプが実行されている
のかを表わす。例えば、動作ブロツクB₀で現在B₀S₀（第
８図参照）の動作ステツプが実行されているのであれ
ば、動作ブロツクB₀のSCREGには“B₀S₀"が格納される。動作ブロツクマップの“FROM"は、当該動作ブロツク
の動作が開始される条件となる直前の動作ブロツクをあ
らわす。例えば、動作ブロツクB₃は動作ブロツクB₀,B₁
の終了が起動条件となる。また、“TO"は当該動作ブロ
ツクの動作完了によつて動作を開始せしめられるところ
の、当該動作ブロツクの直後につながる動作ブロツクを
あらわす。例えば、動作ブロツクB₃の終了は、動作ブロ
ツクB₅,B₇の起動を意味する。“クリア条件”は、当該
動作ブロツクに関わる設備が原状に戻る動作ブロツクを
あらわす。さらに、“設備”は、当該動作ブロツクに関
わるシーケンス制御対象設備をあらわす。 “NO"及び“SC−REG"の内容は自動作成される。一
方、“ブロツク名称",“FROM",“TO",“クリア条件”及
び“設備”の内容は、プログラマがキーボード67を操作
して入力する。次に、第８図の動作ステツプマップについて説明す
る。前述したように、動作ステツプは、各動作ブロツク
内の具体的な動作の内容を記述する。換言すれば、入出
力マップ（第７図）は、動作のシーケンスを表わしては
いない。しかし、動作ステツプマップの個々の設備の動
作シーケンスをも表現する。第８図は、動作ブロツクB₀
の動作ステツプマップの例を示したものである。第８図
において、“NO"はシステムが自動的に付与する。即
ち、動作ステツプ順序を表わす“NO"は例えば動作ブロ
ツクB₀については“B₀₀₀"から始まって、“B₀S₀"〜“B₀
S₉"まで、プログラマが“コメント”をキーボード67か
ら入力する毎にシステムが生成する。尚、“B₀₀₀"は当
該動作ブロツクの準備を意味する動作ステツプであり、
ラダープログラムにおいて各動作ブロツクの先頭に置か
れる。また、“B₉₉₉"は当該動作ブロツクの完了を意味
する動作ステツプであり、ラダープログラムにおいて各
動作ブロツクの最後尾に置かれる。動作ステツプマップの生成で最低限必要なものは、ス
テツプのシーケンス順に入力する“コメント”の情報で
ある。例えば、ステツプ番号“B₀S₀"において、プログ
ラマが“条件確認”を入力すれば、入出力マップの先頭
にある“ワーク有”のコメント名を有する番号“A₀₁"の
データを読出す。入出力マップの“A₀₁"のデータは確認
入力接点が“X₀"、手動入力接点が“X_A"であるので、こ
れらのデータを第８図の対応位置に書込む。ステツプ
“B₀S₀"の出力コイルの“Y₀"は、動作ブロツクの先頭動
作ステツプに与えられる出力名である。続いて、プログ
ラマが動作ステツプ“B₀S₁"においてコメント“BF（位
置決め）”と入力し、動作タイプを“出力”と入力すれ
ば、このタイトルから入出力マップを索引して、番号
“A₀₂"のデータを得る。番号“A₀₂"のデータは、“出力
コイル”が“Y1"、“確認入力接点”が“X1"、“手動入
力接点”が“X_B"であるので、第８図の動作ステツプ“B
₀S₁"に対応するデータを書込む。このように、動作ステツプマップ（第８図）は、プロ
グラマが入力した“コメント”と“動作タイプ”とに基
づいて、対応するデータを入出力マップ（第７図）内に
検索し、作成していく。また、このような動作ステツプ
マップを各動作ブロツクについて作成する。尚、第８図の動作ステツプマップにおいて、一番右側
のデータτは、各動作ステツプの作動予測時間である。
このデータτは故障診断において、故障の検出判断を行
なうのに重要なデータである。第11図はこのようにして生成されたブロツクB₀につい
てのシーケンスラダープログラムである。第11図のラダ
ープログラムと第８図の動作ステツプマップとを対比す
ると、ラダープログラムの構成がよく理解できる。例え
ば、動作ステツプB₀S₀においては、接点M_Aが閉じている
自動動作モードにおいては、接点デバイスX₀は閉じてい
るので出力Y₁が出力される。Y₁が出力されると、B₀S₁に
おいてその確認入力接点X₀は閉じるのでY1が出力され
る。以上が本実施例システムにおけるシーケンス制御ラダ
ープログラムの自動生成に関する説明であり、この説明
により、動作ブロツクマップ（第６図）により、各動作
ブロツク間の相互動作が理解されたのであろう。また、
動作ステツプマップ及び入出力マップ（第７図）によ
り、制御プログラムの自動生成がいかに効率良く行なわ
れるのかが理解できたであろう。シーケンス制御／監視／故障診断以上、本実施例システムにおけるラダープログラムの
自動生成について説明した。またその過程で、動作ブロ
ツクマップ及び動作ステツプステツプがどういうものか
が理解できた。そこで、第12図を用いて、本システムのシーケンス制
御及び監視及び故障診断について説明する。上述の自動
生成及びシュミレーションはシーケンス制御及び故障診
断とは別個独立に動作するプログラムであるのに対し、
後に明らかになるように、シーケンス制御プログラム及
び故障診断プログラムは互いに密接に関わりながら動作
する。第12図において、ステツプラダープログラム200と
は、第11図に示されたラダープログラムであり、第11図
に関連して説明したように、個々の動作ステツプにおけ
る個々のアクチュエータの具体的な動作を記述するもの
である。また、マップ制御プログラム201は、動作ブロ
ツクマップ（第６図）及び動作ステツプマップ（第７
図）を参照しながらラダープログラム200が実行する設
備の動作をモニタする。このマップ制御プログラム201
の詳細は第15A図に示される。また、動作監視プログラ
ム202は、マップ制御プログラム201とラダープログラム
200間とのやり取りを監視しながら、故障の発生を検知
するものであり、その詳細は第15B図に示される。さら
に、故障診断プログラム203は、監視プログラム202の通
知により故障が発生したことを知られされると、故障診
断を行なうものである。この故障の発生したアクチュエ
ータ（即ち、動作ステツプ）は、監視プログラム202と
マップ制御プログラム201とが記録している後述のステ
ツプカウンタの内容を診断プログラム203が調べること
により知れる。アクチュエータ内の具体的なデバイス若
しくは接点は、診断プログラム203が、入出力マップ
（第７図）のデータに基づいて検出することができる。この診断システムの大きな特徴は、ラダープログラム
200側に診断機能を持たせる必要もなく、しかも、ラダ
ープログラム200の実行シーケンス等が色々と変更され
ても、故障したアクチュエータ及びデバイスの特定を柔
軟に行なえることのできる点にある。換言すれば、生産
ラインの実行順序が変更されても、即ち、動作ブロツク
の実行順序、動作ステツプの実行順序に変更があって
も、診断プログラム203に何等修正を加えることもなく
診断を行なうことができるのである。故障診断システムを理解するためには、動作ブロツク
毎に設定された前述のSC−REG（CSと略記する）等の理
解が必要である。第13図は、ある動作ブロツクｉ（BL_i）に設けられた
上記CSレジスタとタイムレジスタ（T_Si,T_ei）を説明す
るものである。CSレジスタCS_iは、ブロツクｉで最後に
実行終了した動作ステツプの番号を格納する。また、タ
イムレジスタT_Siは、最後に実行された、あるいは現在
実行中の動作ステツプが開始された時刻を格納する。T
_eiは最後に実行が終了した動作ステツプがその終了した
時刻が格納される。第14図は、個々のブロツクには、各
々の上記レジスタが設定されている様子を示している。ある動作ステツプの実行が終了した時点では、 T_xi＝T_ei−T_Si ‥‥‥（１）が、その動作ステツプを実行するのに要した時間とな
る。前述したように、カウンタCS_iは、ブロツクｉが最
後に実行終了した動作ステツプの番号（実際には、その
動作ステツプの次の動作ステツプ番号を示す）を記憶す
るから、このCS_iの内容から、最後に終了した動作ステ
ツプの実行に要した時間T_xiを計算することができる。
本実施例の故障診断システムでは、このT_xiと第８図の
動作ステツプマップに記憶されている個々の動作ステツ
プの実行に要する準備時間τとを比較することにより、 T_xi−τ＞δ_０ ‥‥‥（２）であれば、その動作ステツプの実行に障害があったと判
断する。ここで、δ_０は定数である。また、本故障診断システムでは、定期的に実行が終了
していない動作ステツプをスキャンし、現在までの経過
時間T_P−T_Siが、 T_P−T_Si＞δ_１ ‥‥‥（３）であれば、当該動作ステツプはループ若しくはハングア
ップしていると判断する。ここで、δ_１は定数であり、
通常、その生産ラインの動作ステツプの実行に要する時
間のなかで最大のものにある許容幅をもたせたものであ
る。尚、上記標準実行時間τは、例えば、正常作動時にお
ける所定回数のサイクルについての測定動作時間の平均
値▲▼と標準偏差値σとで規定される、例えば、と定義することが好ましい。より好ましくはサイクル毎
にデータτが更新される方がよい。何故なら、アクチュ
エータの動作特性は経年変化するからである。第14図若しくは第５図に示すように、互いに並行動作
を行なう複数のブロツクが存在する。かかる複数のブロ
ツクをグループと考えると、ある１つのグループ（第14
図の例では、BL1が１つのグループを形成する）の全ス
テツプ動作が終了して、そのグループに続く他のグルー
プ（第14図の例では、BL2,BL3,BL4からなるGR1）が実行
されるまでの時間経過を監視する必要がある。本実施例
では、図示はしていないが、上記ブロツクグループ毎の
その動作開始から終了までの動作時間を計測するための
タイムレジスタが設けられており、各グループについ
て、測定動作時間を基準時間と比較しつつモニタするこ
とにより、各グループ毎の異常を診断することができる
ようになっている。そして、異常有りと診断されたグループについては、
当該グループ内の各ブロツクに付設されたステツプカウ
ンタのカウント値を調べることにより、ブロツクの動作
完了を表すナンバ（“999"）以外の番号を示すブロツク
を探し、このブロツクが異常の原因を含んでいるものと
特定することができ、更に、上記ステツプカウンタのカ
ウント値より、故障ステツプが特定されるようになつて
いる。故障ステツプの特定により、動作ステツプマップ（第
８図）から、障害のあるアクチュエータが特定される。
第８図に示すように、１つの動作ステツプは１つのアク
チュエータに対応するからである。ここで、故障アクチ
ュエータから、このアクチュエータがどのような状態で
停止しているか、即ち、このアクチュエータの動作を定
義するLS（出と戻りの２つリミツトスイツチLS）がどの
ような状態になっているかを知る必要がある。第７図の入出力マップ及び第８図の動作ステツプマッ
プはこのLSの状態を知るのに使われる。第８図の動作ス
テツプマップにおいては、アクチュエータ識別番号欄が
設けられている。この識別番号は、それに対応するステ
ツプ（例えば、B₀S₀）で使われるアクチュエータを識別
する番号（例えば、A01）である。この識別番号は入出
力マップの個々のアイテムの番号である。第７図の入出
力マップは、個々のアクチュエータの動作タイプや接点
名を示すだけではなく、出状態を示す接点と戻り状態を
示す接点との関係をも記述する。アクチュエータは往復
動作を行なうから、１つのアクチュエータには必ず、出
状態と戻り状態とがペアで存在する。第７図の入出力マ
ップにおいて、「対応関係」は、そのペア関係を記述し
ている。例えば、BFというアクチュエータ（このアクチ
ュエータは番号A02で識別される）の対応関係の欄には
“A03"と記されている。即ち、BFアクチュエータが出状
態にあるときを番号A02により特定し、この出状態に対
応する戻り状態は、番号A03にあるということを示して
いる。従って、故障診断システムは、故障ブロツク番号と故
障動作ステツプ番号とを得たならば、動作ステツプマッ
プから故障したアクチュエータの識別番号を知り、この
番号から、この故障アクチュエータには、どのようなLS
が設定されているかを知ることができる。そして、どの
LSが設けられているかを知ることができれば、そのLSの
状態を読出して、例えば、表示すること等により、操作
者に故障状態を伝えることができる。ここで、重要なのは、第７図の入出力マップは、実際
の動作シーケンスを記述する動作ステツプマップ（第８
図）や、ラダープログラム（第11図）とは独立している
ということである。即ち、生産ラインが変更されて、動
作ステツプマップ（第８図）やラダープログラム（第11
図）が修正されても、入出力マップを修正する必要はな
い。即ち、生産ラインの変更毎に故障診断プログラムを
修正する労力から解放される。。次に、第15A図乃至第15C図に従って、本実施例システ
ムにおける制御動作を説明する。第15A図は、動作ブロツクマップ，動作ステツプマッ
プに従って、当該生産ラインの各アクチュエータをラダ
ープログラム200の動作を監視するマップ制御プログラ
ム201の制御手順である。このプログラムが起動される
とステツプS2で、初期化を行ない、起動可能な最初のブ
ロツクグループを検出する。このグループには１つのブ
ロツクを含む場合もあれば複数のブロツクを含む場合も
ある。ステツプS4では、新たに起動可能とされたブロツクの
存在を調べる。このステツプS4の目的は、主に、ある１
つの動作ブロツクの全ステツプ動作が終了して、この動
作ブロツクに続く実行可能な動作ブロツクが存在するか
を調べるものである。このようなブロツクが存在すれば
（ステツプS2から起動された場合は、実行可能な動作ブ
ロツクは存在する筈である）、ステツプS6では、そのブ
ロツク番号を検出する。かかるブロツク番号をｉとし、
この番号は、当然、複数の番号を含み得るものである。
グループで実行可能な場合があるからである。ステツプS8では、そのような動作ブロツクの動作ステ
ツプマップを読み込み、ステツプS10でその動作ブロツ
クを実行中とマークする。ステツプS12では、実行可能
な動作ステツプがあるかを調べる。動作ステツプが実行
可能となるのは、CSレジスタに示されている動作ステツ
プの動作が終了しているときであり、監視プログラム20
2のステツプS54（第15B図）で行なわれる。実行可能な
動作ステツプが当該動作ブロツクにあれば、ステツプS3
2で、当該動作ブロツクｉのタイマレジスタT_Siに現在時
刻を開始時刻として書込む。ステツプS32の動作を実行
可能な動作ステツプがある限り行なう。実際には、グル
ープ内に複数の動作ブロツクが存在すれば、その動作ブ
ロツクの各々で１つの動作ステツプが実行されることに
なろう。実行可能な動作ステツプが全て起動されると、いずれ
かの動作ステツプの動作が終了するまでは、ステツプS1
2の判断はNOとなって、ステツプS14に進み、いずれかの
動作ステツプの実行終了を待つ。いずれかの動作ステツプの実行が終了したと終了信号
がラダープログラム側からシーケンス制御プログラムに
伝えられたら、ステツプS14からステツプS16に進む。こ
こで、終了した動作ブロツク番号ｉと動作ステツプ番号
（第13図参照）を読む。このｉにより終了した動作ステ
ツプを含む動作ブロツクが特定できる。ステツプS18で
は、終了時刻を当該動作ブロツクｉのタイマレジスタT
_eiに書込み、ステツプS20では、次に実行すべき動作ス
テツプを示すためにCSレジスタを１つインクリメントす
る。このような動作を行なっていけば、アクチュエータ動
作を終了した動作ステツプから順に、対応するブロツク
のCSレジスタが更新されると共にT_eiも更新されてい
く。一方、監視プログラム202は、第15B図のステツプS40
において、ラダープログラム200からの終了信号を監視
している。いずれかのラダー要素でアクチュエータ動作
終了があったときは、ステツプS42に進み、ラダープロ
グラム側から知らされた当該ブロツク番号ｉ、ステツプ
番号を読取る。そして、ステツプS44では、このブロツ
ク番号ｉからそのブロツクのタイマ値T_SiとT_ei並びに、
動作ステツプマップから当該動作ステツプの実行予測時
間τを読取り、（１）式に従って経過時間T_xiを演算す
る。そしてステツプS46で、実行に要した時間T_xiが異常
に長かったかを判断する。ステツプS46の判断がOKであれば、ステツプS52に進ん
で、当該動作ブロツクのタイマレジスタの内容をクリア
し、ステツプS54では、現在レジスタCS_iに示されている
動作ステツプを実行可能とマークする。このCS_iで示さ
れる動作ステツプは、ステツプS20で更新したように、
終了した次に動作ステツプである。ある動作ブロツクの動作ステツプが実行可能とマーク
されると、シーケンス制御プログラムの第15A図のステ
ツプS12では、YSEと判断されて、次の動作ステツプの実
行が行なわれていく。このように次々と動作ステツプが実行されると、ある
動作ブロツクについて、ステツプS22において、CSレジ
スタの内容が最終ステツプ番号を超えるとき、即ち、そ
の動作ブロツクの全処理を終了したとなるときがくる。
このときはステツプS24で、当該ブロツクを終了とマー
クし、ステツプS4に戻り、新たに実行可能な動作ブロツ
クを探す。例えば、第５図の例で、B0の処理が終了して
ステツプS4に戻ったときに、まだB1の処理が終了してい
なければ、B3の実行可能とマークされない。次に、第15B図のステツプS46に戻って、故障発見の手
順について説明する。ステツプS46で、 T_xi−τ＞δ_０と判断されたときは、当該動作ステツプの実行にかかっ
た時間が異常に長かったのであるから、ステツプS48
で、その動作ステツプの属する動作ブロツクを故障とマ
ークし、ステツプS50で診断プログラム（第15C図）を起
動してから、ステツプS40に戻る。ステツプS40に戻るの
は、他の動作ブロツクの動作ステツプにおいても故障を
検出するためである。また、故障検出を行なってシーケ
ンス制御プログラム（第15A図）の実行を停止しないの
は、１つの動作ブロツクを停止しても、並行動作すべき
動作ブロツクがあるので、その動作ブロツクの動作を停
止してはならないからである。他の動作ブロツクを停止
しなくてもよいのは、そもそも、動作ブロツクが他の動
作ブロツクと独立して動作することを条件に定義された
ものだからである。ステツプS56以下は、ある動作ステツプでラダープロ
グラムがハングアップした場合の対処を説明する。かか
る場合は終了信号は発生しない。従って、ステツプS40
からステツプS56に進む。ステツプS56では、一定時間の
経過を見る。この一定時間とは、前回ステツプS56に来
てから現在時点（時刻T_P）までの経過時間をいう。ステ
ツプS58では、実行中とマークされている動作ステツプ
をサーチする。これは、実行中とマークされている動作
ブロツクの各CSレジスタの内容が特定の動作ステツプを
指し、且つ、T_Siに開始時間が書き込まれていながら、T
_eiが未だ更新されていないものである。ステツプS60で
は、現在までの経過時間T_P−T_Siを計算し、ステツプS62
では、（３）式に従って、、 T_P−T_Si＞δ_１ ‥‥‥（３）を判断する。判断がYESであれば、ステツプS64に進み当
該ブロツクを故障とマークする。第15C図に従って、故障診断プログラム203について説
明する。ステツプS70では、故障とマークされたブロツクをサ
ーチする。このマークはステツプS48若しくはステツプS
64でなされたものである。ステツプS72では、検出され
たブロツクのCSレジスタの内容を読み、故障した動作ス
テツプを特定する。ステツプS74では、動作ステツプマ
ップから故障したアクチュエータの識別番号を知る。ス
テツプS76では、この識別番号から入出力マップ（第７
図）をサーチし、ステツプS78で、この識別番号を有す
るアクチュエータの出と戻りのLSの番号を知る。ステツ
プS80では、これら知り得た。故障の起こった動作ブロ
ツク番号，動作ステツプ番号，アクチュエータ番号,LS
番号を表示して、操作者に対処をうながす。以上のようにしてサーチされた故障箇所が、デイスプ
レイ装置８のモニタ画面上で所定の色で強調表示され
る。そして、作業者による故障箇所の復旧作業が行なわ
れる。実施例の効果以上、説明したように、本実施例の故障診断システム
によれば、：特定の生産ラインの具体的なシーケンスを記述する
プログラム（動作ステツプマップやラダープログラム）
と、各アクチュエータのLS位置を特定する情報を格納す
る入出力マップとは別個独立に形成されている。換言す
れば、入出力マップは個々の生産ラインに対して一般性
を有する。従って、生産ラインが変更されたときも、故
障診断側で、その変更に見合った修正を行なう必要はな
く、無駄はない。換言すれば、個々の生産ラインに合っ
た故障診断プログラムを書く手間から解放される。前述したように、アクチュエータのLSが両方とも出状
態や戻り状態という論理的にあり得ない状態に対して、
あらゆる生産ラインに対しても対象できるようにするこ
とは、ラダープログラム若しくは動作ステツプマップを
複雑膨大なものとする。しかし、本実施例の手法では、
英産ラインの変更は全て入出力マップによって吸収され
ているので、上記膨大複雑なプログラムを作成する必要
はない。：更に、動作ブロツクマップ，動作ステツプマップを
参照して動作するシーケンス制御プログラムや監視プロ
グラムに対して、故障診断プログラムは独立したモジュ
ールとなっているので、万が一の修正に対しても容易に
対処できる。：上記マップ制御プログラム201,監視プログラム202,
診断プログラム203によれば、例え、故障が１つのブロ
ツクに発生したと検出しても、他の並行動作を行なうべ
きブロツクの進行には影響を与えない。従って、故障の
発生していないブロツクは、その動作を終了することが
できる。換言すれば、故障したブロツクだけが途中で停
止しているのであり、故障診断を確実なものとしてい
る。何故なら、１つのブロツクにおける故障発生でもっ
て全システムを停止すると、故障のための停止か強制的
に停止されたための停止なのか判断できないブロツクが
発生するからである。変形例本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能
である。例えば、上記実施例は本発明を自動車の生産ラ
インに適用したものであったが、当然ながら本発明はそ
のような適用分野に限定されるものではない。少なくと
もシーケンス制御を行なうものであれば適用可能であ
る。また、上記実施例では、動作ステツプ間のタイムアウ
トを監視していたが、動作ブロツク間でのタイムアウト
を監視して、故障検出を行なうようにしてもよい。

【発明の効果】

以上説明したように本発明の故障検出方法によれば、
故障したアクチュエータを特定するのに、実際のシーケ
ンス（即ち、制御プログラムによるシーケンス）とは独
立して、アクチュエータの個々の動作を定義する作動状
態定義マップを参照するために、そのシーケンス制御プ
ログラムと故障診断系とを分離することができ、生産ラ
インの変更に対しても、その変更に対応した故障診断系
の修正を強いられることなく柔軟に対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例のシュミレーションシス
テムのハードウエア構成図、第２図乃至第４図は本発明を自動車の組立ラインに適用
した場合の、その組立ラインの構成を説明する図、第５図は上記組立ラインを動作ブロツクに分解した場合
における、それらの動作ブロツク間の接続関係を説明す
る図、第６図は動作ブロツクマップの構造を説明する図、第７図は入出力マップの構造を説明する図、第８図は動作ステツプマップの構造を説明する図、第9A図は設備をアクチュエータによりシンボル化した場
合の表記を説明する図、第9B図は１つのアクチュエータの論理を説明する図、第9C図は、ステツプラダーパターンの１つの例を示す
図、第10A図乃至第10C図はステツプラダーパターンの他の例
を示す図、第11図は第５図に示した例の動作ブロツク０についての
ラダープログラム要素を示す図、第12図は本実施例システムにおける、ラダープログラム
とシーケンス制御プログラムと監視プログラムと故障診
断プログラムとの関係を説明する図、第13図，第14図は故障検出の手法を説明する図、第15A図乃至第15C図は夫々、シーケンス制御プログラム
と監視プログラムと故障診断プログラムの診断手順を示
すフローチヤートである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シーケンサがアクチュエータを駆動するこ
とにより設備のシーケンス動作がなされる生産ラインの
シーケンス制御において、個々のアクチュエータの出力動作を記述するデータと、
その個々の出力動作の夫々の動作予測時間を表すデータ
とからなる動作ステップを個々のアクチュエータについ
て記述する動作ステップマップを作成し、各々が１つまたは複数の動作ステップから構成される複
数の動作ブロックの接続関係を記述する動作ブロックマ
ップであって、前記設備のアクチュエータのシーケンス
動作を表す全動作ステップが、前記複数の動作ブロック
のいずれかに区分されると共に、個々の動作ブロックの
開始から終了に到る迄の中間の任意の動作ステップが、
他の任意の動作ブロックの任意の動作ステップに依存す
ること無く動作するように編成され構成された、前記複
数の動作ブロックの接続関係を記述する動作ブロックマ
ップを作成し、個々のアクチュエータの作動状態を定義する作動状態定
義マップを作成し、前記動作ブロックマップに記述された接続関係に従いな
がら、前記動作ステップマップと作動状態定義マップと
を参照して、前記生産ラインのシーケンス制御プログラ
ムを作成し、前記シーケンサによるシーケンス制御の作動時に、前記
アクチュエータの実際の作動状態と前記作動状態定義マ
ップに定義された作動状態とを照合し、且つ、前記アク
チュエータの実作動時間と前記動作ステップマップに定
義されたアクチュエータの作動予測時間とを照合するこ
とにより、前記アクチュエータの作動状態の可否を確認
することを特徴とするシーケンス制御のアクチュエータ
故障検出方法。
【請求項２】シーケンサがアクチュエータを駆動するこ
とにより設備のシーケンス動作がなされる生産ラインの
シーケンス制御において、前記アクチュエータの往復動作状態に基づいた生産ライ
ンのシーケンス制御プログラムを作成し、個々のアクチュエータの往復動作状態を定義する作動状
態定義マップを作成し、前記シーケンサによるシーケンス制御の作動時に、前記
アクチュエータの実際の往復動作状態と前記作動状態定
義マップに定義された往復動作状態とを照合することに
より、前記アクチュエータの作動状態の可否を確認する
シーケンス制御のアクチュエータ故障検出方法であっ
て、アクチュエータは往動作と復動作とを夫々確認するスイ
ッチを有し、前記作動状態定義マップは、この両スイッ
チの作動状態を定義する情報をアクチュエータ毎に含む
往復動定義マップを有することを特徴とするシーケンス
制御のアクチュエータ故障検出方法。
【請求項３】シーケンス制御を行なうシーケンス制御プ
ログラムと故障検出する故障検出プログラムと独立させ
て実行させると共に、シーケンス制御プログラム側では、各動作ステップ毎に
対応して動作するアクチュエータを記述した動作ステッ
プマップに基づいてシーケンス制御を行ない、故障検出プログラム側では、各動作ステップ毎に特定さ
れたアクチュエータを識別する情報に基づいて前記往復
動定義マップをサーチし、当該アクチュエータに対応す
る前記往動作と復動作とを確認するスイッチの状態を検
出することにより、アクチュエータの作動状態の可否を
確認することを特徴とする請求項の第２項に記載のシー
ケンス制御のアクチュエータ故障検出方法。