JP3126493B2

JP3126493B2 - 設備故障診断方法

Info

Publication number: JP3126493B2
Application number: JP04163114A
Authority: JP
Inventors: 康男小藤; 雅士平田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JPH05189026A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルコント
ローラにより制御される自動化設備の故障を監視し原因
を診断する設備故障診断方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プログラマブルコントローラ
により制御される設備において、シーケンスプログラム
の各ステップの制御指令が発生する時間間隔を監視する
ことによりシーケンスの進行状態を監視する技術が提案
されている（特開昭５５−８２３０５号公報参照）。こ
の従来技術では、いずれかのステップ間で監視した時間
間隔が、各ステップごとにあらかじめ設定されている許
容所要時間を超過したときに、シーケンスの渋滞がどの
ステップ間で生じたかを表示するとともに、渋滞の原因
となった入力条件に対応する表示ランプを消灯させてい
る。表示ランプにより渋滞が表示されたときには、設備
の動作を停止させ、表示された入力条件に対応する箇所
を点検するのである。このように、表示ランプによって
渋滞の原因に対応した入力条件を表示することにより、
トラブルの発生原因を容易に発見できるようにし、トラ
ブルの解除に要する労力が削減されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、入
力条件が成立したときに１つの出力を動作させる場合を
想定しており、ステップが直列的に進行する場合には有
効である。しかしながら、近年では、シーケンスプログ
ラムをラダー図方式で表現するものが多く採用されてお
り、この表現方法では、入力条件が成立したときに複数
の出力を同時に動作させるように表現することが可能で
あるから、このような表現の場合には、ステップが並列
的に進行する並列処理のような表現になり、各ステップ
間の関係が複雑になるから、表示手段が多数必要になる
とともに、各出力の入力条件のどれに着目すればトラブ
ルの発生原因が容易に発見できるのかがわかりにくくな
るという問題がある。その結果、ラダー図方式のような
並列処理が可能な表現方法では、トラブルの発生原因の
探索に多大な労力と時間とを費やすという問題がある。

【０００４】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、ラダー図方式で表現されたシーケンスプログ
ラムであってもトラブルの発生原因の探索に要する労力
が低減できるようにした設備故障診断方法を提供しよう
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記目的を達成するために、実動作中の設備が１サイクル
の動作を開始してから経過した時間があらかじめ設定さ
れている基準の時間を超えてもそのサイクルの動作が終
了しないときに設備に故障が発生したと判定し、次に、
故障が発生したサイクル内で最後に正常な動作を行った
出力をシーケンスプログラムと照合することにより次に
動作する出力を抽出するとともに、抽出した出力を動作
させる入力条件のうちで満たされていない条件を抽出
し、その後、あらかじめ設定されている各条件と各機器
との対応関係に基づいて上記条件に対応する機器を抽出
して、機器名を表示手段に表示するのである。

【０００６】請求項２の発明では、実動作中の設備にお
ける１サイクルあたりの各機器の動作順序と動作タイミ
ングとからなる動作パターンとあらかじめ設備を正常運
転させることによって設定された基準となる動作パター
ンとの間に許容範囲を超える相違が生じたときに設備に
故障が発生したと判定し、次に、動作パターンに相違が
生じた機器を抽出して、その機器名を表示手段に表示
し、さらに、実動作中の設備の動作の基準の動作に対す
る相違の形態をパターン化した相違パターンと故障原因
の候補とを対応付けてあらかじめ記憶しておき、検出し
た設備の動作の相違パターンが、記憶されているいずれ
かの相違パターンであるときに、対応付けた故障原因を
故障箇所とともに上記表示手段に表示するのである。請
求項３の発明では、実動作中の設備における１サイクル
あたりの各機器の動作順序と動作タイミングとからなる
動作パターンとあらかじめ設備を正常運転させることに
よって設定された基準となる動作パターンとの間に許容
範囲を超える相違が生じたときに設備に故障が発生した
と判定し、次に、動作パターンに相違が生じた機器を抽
出して、その機器名を表示手段に表示し、さらに、実動
作中の設備の入出力条件が基準を設定する際の入出力条
件とは異なる場合に、検出した設備の動作からその条件
に対応する動作を除去した後に、設備の故障の発生およ
び故障箇所をそれぞれ検出するのである。請求項４の発
明では、実動作中の設備における１サイクルあたりの各
機器の動作順序と動作タイミングとからなる動作パター
ンとあらかじめ設備を正常運転させることによって設定
された基準となる動作パターンとの間に許容範囲を超え
る相違が生じたときに設備に故障が発生したと判定し、
次に、動作パターンに相違が生じた機器を抽出して、そ
の機器名を表示手段に表示し、さらに、実動作中の設備
の動作速度が基準を設定する際の動作速度とは異なる場
合に、検出した設備の動作について基準の動作の速度に
合致するように時間軸を伸縮させた後に、設備の故障の
発生および故障箇所をそれぞれ検出するのである。

【０００７】請求項５の発明では、実動作中の設備にお
ける１サイクルあたりのタイミングチャートを生成し、
生成されたタイミングチャートとあらかじめ教示された
入力信号タイミングをシーケンスプログラムと照合する
ことにより生成して設定された基準となるタイミングチ
ャートとの間に許容範囲を超える相違が生じたときに設
備に故障が発生したと判定し、次に、タイミングチャー
トに相違が生じた機器を抽出して、その機器名を表示手
段に表示するのである。

【０００８】請求項６の発明では、請求項５の方法に加
えて、基準となるタイミングチャートについて複数の接
点の因果関係も合わせて設定しておき、特定の接点につ
いて相違が生じたときに、この接点との因果関係が設定
された接点についても相違を検出することによって、故
障の発生した機器を特定する。請求項７の発明では、請
求項５の方法に加えて、動作中の設備の動作の基準の動
作に対する相違の形態をパターン化した相違パターンと
故障原因の候補とを対応付けてあらかじめ記憶してお
き、検出した設備の動作の相違パターンが、記憶されて
いるいずれかの相違パターンであるときに、対応付けた
故障原因を故障箇所とともに表示手段に表示する。

【０００９】請求項８の発明では、請求項１または請求
項５の方法に加えて、実動作中の設備の入出力条件が基
準を設定する際の入出力条件とは異なる場合に、検出し
た設備の動作からその条件に対応する動作を除去した後
に、設備の故障の発生および故障箇所をそれぞれ検出す
る。請求項９の発明では、請求項１または請求項５の方
法に加えて、実動作中の設備の動作速度が基準を設定す
る際の動作速度とは異なる場合に、検出した設備の動作
について基準の動作の速度に合致するように時間軸を伸
縮させた後に、設備の故障の発生および故障箇所をそれ
ぞれ検出することを特徴とする。

【００１０】請求項１０の発明では、１サイクルの所定
時点における複数の接点の状態の可能な組合せと設備の
動作状態を示す状態名とを対応付けてあらかじめ記憶し
ておき、設備の実動作中に１サイクルの中での上記所定
時点になると接点の状態の組合せとあらかじめ記憶され
ている組合せとを照合し、一致する組合せに対応付けた
状態名を表示手段に表示するとともに、一致する組合せ
が設備の故障に相当するときには、基準となる正常な組
合せにおける接点の状態とは状態が相違している接点に
対応する機器を抽出して、その機器名を表示手段に表示
するのである。

【００１１】請求項１１の発明では、請求項１０の方法
に加えて、基準となる正常な組合せにおける接点の状態
とは状態が相違している接点が複数種類存在するとき
に、回答群から回答を選択する少なくとも１つの質問を
表示装置に表示するとともに、選択された回答に基づい
て設備の動作状態を特定し、故障箇所よび故障原因を特
定する。

【００１２】請求項１２の発明では、請求項１ないし請
求項１１の方法において、複数台のプログラマブルコン
トローラについて、あらかじめ設定された監視パラメー
タに基づいて監視対象とするプログラマブルコントロー
ラを１台ずつ選択し、各プログラマブルコントローラに
より制御される設備の故障の発生および故障箇所をそれ
ぞれ検出するのである。

【００１３】

【作用】上記方法によれば、いずれの方法においても、
シーケンンスプログラムの表現方法とは無関係に設備の
故障の発生を検出できることになる。また、故障が生じ
た機器名を表示できるから、故障の発見に要する労力が
大幅に低減されるのである。

【００１４】とくに、請求項２ないし請求項５の方法で
は、各機器ごとの動作タイミングを利用して故障の発生
を検出しているから、故障が生じた機器を特定するのが
容易になるという利点がある。また、故障発生時のタイ
ミングチャートによって故障原因を特定するには、タイ
ミングチャートの上で基準とは相違が生じた箇所と、故
障が発生した箇所との因果関係についての知識が必要で
あり、最終的な判断は設備について精通している人手に
頼ることになるが、請求項６の方法では、複数の接点の
間の因果関係をあらかじめ設定していて、相違が生じた
接点だけではなく因果関係が設定された接点についても
参照するから、設備に精通していない人でも、故障原因
を診断することが可能になり、また、多くの場合につい
て自動的に故障原因を特定できることになる。

【００１５】さらに、故障箇所が表示された後に、故障
原因を除去するには、動作パターンやタイミングチャー
トの相違と故障箇所の状態との因果関係についての知識
が必要であって、結局は設備に精通した人が判断するこ
とになるが、請求項２または請求項７の方法では、設備
の動作と基準の動作との相違の形態をパターン化した相
違パターンと故障原因の候補とを対応付けておき、故障
箇所とともに対応する故障原因も表示手段に表示するか
ら、故障原因を容易に特定できることになる。

【００１６】ところで、設備の動作の各サイクルについ
て条件が変化すると、動作時間、動作パターン、タイミ
ングチャートなどが変化する場合がある。たとえば、入
出力状態の変化により１サイクルの動作が変化したり、
設備を構成する機器の動作速度が調整可能であるような
場合には、サイクル毎に動作パターンが変化したり、動
作時間（動作速度）が変化することになる。そこで、請
求項３または請求項８の方法では、実動作中の設備の入
出力条件が基準を設定する際の入出力条件とは異なる場
合に、検出した設備の動作からその条件に対応する動作
を除去した後に、基準との比較を行うのであって、この
方法を採用すれば、設備の動作について基準の動作に対
する変動が生じても対応できることになる。同様に、請
求項４または請求項９の方法では、設備の動作速度が基
準の動作速度とは異なる場合に、時間軸を伸縮させて基
準との比較を行うから、設備の動作速度が基準とは相違
していても対応することが可能になるのである。

【００１７】請求項１０の方法では、１サイクルの所定
時点での複数の接点の状態の可能な組合せと設備の動作
状態についての状態名とを対応付け、設備の動作中の所
定時点での接点の組合せを照合することによって設備の
状態を検出するので、故障した機器の特定が容易にな
る。しかも、請求項１１の方法のように、正常な動作に
ついての接点の組合せにおける接点の状態とは状態が異
なる接点が複数種類存在する場合に、回答群から回答を
選択する質問を出して、回答を選択させるようにすれ
ば、複数の故障原因が考えられる場合でも、故障原因の
絞り込みが容易になり、設備に精通していない使用者で
あっても故障原因を特定できることになる。

【００１８】請求項１２の方法では、複数台のプログラ
マブルコントローラを１台ずつ選択して故障診断を行う
のであって、複数台のプログラマブルコントローラにつ
いて時分割的に故障診断を行うことによって、複数台の
プログラマブルコントローラに対応する設備の動作状態
を集約して管理することが可能になる。しかも、各プロ
グラマブルコントローラについて必ずしも均等に故障診
断を行うのではなく、監視パラメータを設定して故障診
断のタイミングや順序を決定するから、故障診断の要否
の程度に応じて最適化することが可能になる。また、こ
のような診断方法を採用する装置を用いれば、１台の装
置で複数台のプログラマブルコントローラを監視できる
から、各プログラマブルコントローラごとに診断装置を
配備する場合に比較して設置スペースを削減できるとと
もに、コスト増が抑制できることになる。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）図１に示すように、設備の故障診断は、プ
ログラマブルコントローラ（以下、ＰＣと略称する）１
の外部にオンライン接続された、設備故障診断装置２に
よって行われる。設備故障診断装置２は、コンピュータ
装置を主構成とするものであり、ＰＣ１のプログラムを
伝送したり動作状態を監視したりできるように通信手段
３を備えるとともに、診断結果が表示できるように表示
手段（ＣＲＴなど）４を備えている。

【００２０】設備故障診断装置２では、設備の故障診断
のためにＰＣ１の正常な動作状態に関する情報を保有し
ており、監視している現在の動作が正常な動作状態から
逸脱していると判断したときにトラブルが発生したと判
断し、トラブル発生時の最新の出力をＰＣ１のシーケン
スプログラムに照らし合わせてトラブルの発生箇所を探
究し、トラブルの発生箇所と考えられるプログラム内で
の名称を設備内の実際の機器名に置き換えて表示するよ
うになっているのである。

【００２１】ＰＣ１の動作が正常であるかどうかは、設
備が１サイクルの動作を正常に行うのに必要な許容限度
の時間によって判定される。すなわち、設備が正常に動
作するときの１サイクルに要する時間を、正常サイクル
動作時間として正常動作時間記憶手段５にあらかじめ格
納してある。正常サイクル動作時間は、品種が複数であ
るときには、各品種ごとに設定される。ＰＣ１の動作状
態は、通信手段３を介して監視されており、設備が動作
を開始してからの経過時間が実動作時間記憶手段６に一
時的に記憶される。実動作時間記憶手段６に記憶された
設備の動作時間は、比較手段７において、正常動作時間
記憶手段５に格納されている正常サイクル動作時間と比
較され、正常サイクル動作時間を超えている場合には、
なんらかのトラブルが設備に発生したと判断して、トラ
ブルの発生箇所を探究する処理に移行する。ここにおい
て、実動作時間記憶手段６に一時的に記憶される設備の
動作時間は、設備の１サイクル毎に更新されるようにな
っている。

【００２２】比較手段７によって、トラブルが発生した
と判断されると、次に、トラブルの発生箇所が検出され
る。プログラム記憶手段８には、ＰＣ１の動作開始前に
通信手段３を介してＰＣ１のシーケンスプログラムがあ
らかじめ格納されており、監視している動作状態をプロ
グラム記憶手段８に格納されたシーケンスプログラムに
照合することによって、トラブルの発生箇所を検出する
のである。すなわち、ＰＣ１において出力機器が動作す
るたびに、動作した出力機器に対応するシーケンスプロ
グラム内での名称が最新出力記憶手段９に一時的に格納
される。したがって、各時点で最新出力記憶手段９に格
納されている名称は、つねに、その時点前で最後に動作
した出力に対応する名称になる。そこで、比較手段７に
よって設備にトラブルが発生したと判断されると、次ス
テップ探索手段１０では、比較手段７の判断がなされた
時点で最新出力記憶手段９に格納されている最新の出力
の名称と、プログラム記憶手段８に格納されたシーケン
スプログラムとを参照して、最新出力記憶手段９に格納
されている出力の次に動作すべき出力を見つけ出すので
ある。探索の方法としては、まず、最新出力記憶手段９
に格納されている出力を利用する出力をすべて見つけ出
し、そのうちで、最新出力記憶手段９に格納されている
出力を動作させるのには不要であって、かつ、最新出力
記憶手段９に格納されている出力が動作したときに状態
が変化する出力を抽出する。こうして抽出された出力が
次に動作すべき出力であると判断される。すなわち、最
新出力記憶手段９に格納されている出力は正常に動作し
たのであり、その次の出力は動作しなかったから、両出
力の間でトラブルが発生したと判断するのである。

【００２３】次ステップ探索手段１０によって抽出され
た出力は、原因条件探索手段１１によって、プログラム
記憶手段８に格納されているシーケンスプログラムに照
合されて、その出力が動作するのに必要な条件（通常
は、オン・オフである）が拾い出される。拾い出された
各条件について、通信手段を介してそれぞれＰＣ１に対
して問い合わせが行われ、条件のうちで満たされていな
いものが検出される。原因条件探索手段１１では、条件
機器対応テーブル１２に予め格納されている、各条件と
各機器との対応関係（たとえば、条件１に対してリミッ
トスイッチ１が対応するというような対応関係）に従っ
て、必要条件を満たしていない機器名を抽出し、これを
表示手段４に表示するのである。ここにおいて、機器名
とともに設備内での機器の位置も合わせて表示するよう
にしてもよい。

【００２４】以上のようにして、設備の１サイクルの動
作時間に基づいて動作に異常があったかどうかを判定
し、異常があった場合には、最後に正常な動作を行った
出力に基づいて次に動作する出力を抽出し、抽出した出
力を動作させるための条件のうち満たされていない条件
を抽出し、この条件に対応する機器名や位置を表示する
のである。このような手順の処理を行うことによって、
ラダー図などを用いて並列処理的な表現方法が採用され
ているシーケンスプログラムであっても、トラブルの発
生箇所を検出することができ、しかも、単に表示ランプ
などを点灯させるだけではなく、機器名や位置までも表
示できるから、トラブルの解消に要する労力を大いに低
減できるのである。

【００２５】上記動作について、さらに具体的に説明す
る。ここでは、設備として、図２に示すように、左テー
ブルＴ₁の上から右テーブルＴ₂の上に物品を移載する
ものを例示する。この設備の動作を図２および図３を参
照して説明する。図２における〜の数字は、動作の
順序を示す。まず、スタートスイッチＸ０をオンにして
動作を開示すると、下降シリンダＹ１が作動して物品を
把持する把持装置（図示せず）が原点位置Ｏから下降を
開始する。把持装置が下降してクランプ位置に達し、下
限位置に設けた下限リミットスイッチＸ１がオンになる
と、下降シリンダＹ１は停止し、次に、把持装置のクラ
ンプシリンダＹ２が作動して物品を把持する。物品が把
持されると、クランプリミットスイッチＸ２がオンにな
り、物品を把持したことが確認される。その後、上昇シ
リンダＹ３が作動して把持装置が上昇し、上限位置に設
けた上限リミットスイッチＸ３がオンになって、上昇シ
リンダＹ３が停止する。このとき同時に、右移動シリン
ダＹ４が作動を開始し、把持装置は図２の右方向に移動
し、右限リミットスイッチＸ４がオンになると、右移動
シリンダＹ４が停止するとともに、下降シリンダＹ１が
再び動作を開始する。把持装置が下降してアンクランプ
位置に達し、下限リミットスイッチＸ１がオンになる
と、今度は、アンクランプシリンダＹ５が作動し、物品
の把持状態を解除する。物品の把持状態が解除される
と、アンクランプリミットスイッチＸ５がオンになり、
物品の把持状態が解除されたことが確認される。アンク
ランプリミットスイッチＸ５がオンになると、上昇シリ
ンダＹ３が再び作動を開始し、把持装置が上昇して、上
限リミットスイッチＸ３がオンになると、上昇シリンダ
Ｙ３が停止するとともに、左移動シリンダＹ６が作動を
開始する。把持装置が図２の左方向に移動して、左限リ
ミットスイッチＸ６がオンになると、把持装置は原点Ｏ
の位置に復帰した状態で停止するのである。ここにおい
て、各動作を継続させたり、また、把持装置の上昇下降
をサブルーチン化してプログラムの合理化を図ったりす
るために、適所にコントロール用のリレーＣＲ０，ＣＲ
１，ＣＲ２，ＣＲ３，ＣＲ４，ＣＲ５を挿入している。
また、動作開始時のトリガを与えるように、立ち上がり
微分ＤＦを行っている。

【００２６】いま、上記設備において、右移動シリンダ
Ｙ４の動作が行われなかったと仮定する。すなわち、図
３において、右移動シリンダＹ４を作動させる条件は満
たされたが、リレーＣＲ３は動作しなかったものとす
る。このとき、最新出力記憶手段９の記憶内容は「Ｙ
４」になる。設備故障診断装置２では、設備が動作を開
始すると正常動作時間記憶手段５に設定された正常サイ
クル動作時間と、通信手段３を介して実動作時間記憶手
段６に格納される設備の動作開始からの経過時間とが比
較手段７によって比較される。ここで、設備の動作時間
が正常サイクル動作時間を超えると、設備になんらかの
トラブルが発生したものと判断し、次ステップ探索手段
１０では、その時点で最新出力記憶手段９に格納されて
いる最後に正常動作したとみなすことのできる出力名、
すなわち「Ｙ４」を参照して、プログラム記憶手段８に
格納されているプログラムに基づいて、次に動作する出
力を探し出す。すなわち、まず、「Ｙ４」を入力として
用いている箇所を探し出すのであって、これは、図３に
おける一点鎖線で囲んだ条件ａ，ｂ，ｃになる。このう
ち条件ａは常閉接点であって、この常閉接点がオンであ
ることによって出力としてのリレーＣＲ２が作動し、リ
レーＣＲ２の接点がオンになることによって出力として
の右移動シリンダＹ４への動作指令が出力されたのであ
るから、条件ａは右移動シリンダＹ４が正常動作するた
めの必要条件であって、右移動シリンダＹ４が正常動作
したということは条件ａも正常であったことにほかなら
ないから、条件ａは考慮する必要がない。また、条件ｂ
は右移動シリンダＹ４の移動を継続するための自己保持
用の接点であるから、無視しても差支えない。３条件の
うち２条件が消去されたから、残る条件ｃを入力条件に
含む出力であるリレーＣＲ３が次に動作する出力である
と判定される。

【００２７】次に、原因条件探索手段１１では、リレー
ＣＲ３の入力条件をすべて拾い出す。すなわち、右移動
シリンダＹ４、右限リミットスイッチＸ４、左移動シリ
ンダＹ５、リレーＣＲ３が、リレーＣＲ３の入力条件で
あるから、これらの入力条件のオン・オフの状態を通信
手段３を介して順次探索する。ここで、たとえば、リレ
ーＣＲ３の入力条件のうちで右限リミットスイッチＸ４
がオフであるとすれば、右移動シリンダＹ４が右端に移
動すべきであるところ右端に達していないと判定されて
いるのであるから、右移動シリンダＹ４が故障である
か、右限リミットスイッチＸ４が故障であるかのいずれ
かであることがわかる。そこで、条件機器対応テーブル
１２を参照して、右移動シリンダおよび右限リミットス
イッチという機器名を抽出し、表示手段４に機器名と、
設備内での設置場所とを表示するのである。また、必要
に応じて「右移動シリンダ、または右限リミットスイッ
チの故障です」などのメッセージを表示するようにして
もよい。設備内での設置場所は、たとえば、設備の全体
図を表示し、その中で、対応箇所に×印などのマークを
表示すればよい。

【００２８】（実施例２）本実施例では、図２に示した
設備の動作を、図４のようなラダー図（いわゆるステッ
プラダー図）によって表現した場合について説明する。
このラダー図は、上から順に実行されるシーケンスプロ
グラムを表している。いま、最新出力記憶手段９に記憶
されている出力が右移動シリンダＹ４であるとする。

【００２９】実施例１と同様に、設備の動作時間が正常
サイクル動作時間を経過しても１サイクルが終了してい
ないときには、設備にトラブルが発生したと判断し、次
ステップ探索手段１０において次の出力を抽出する。こ
こで、この種のラダー図を用いる場合には、ＰＣ１は記
述された順序通りに実行するから、最新出力記憶手段９
に記憶されている出力である右移動シリンダＹ４の次の
入力条件である右限リミットスイッチＸ４を入力条件と
しているＮＳＴＰ４を次の動作とみなす。そこで、原因
条件探索手段１１では、ＮＳＴＰ４の入力条件をすべて
抽出する。ここでは、ＮＳＴＰ４の入力条件となるの
は、右限リミットスイッチＸ４のみであるから、通信手
段３を介して右限リミットスイッチＸ４がオフであるこ
とを検出し、条件機器対応テーブル１２を参照して右限
リミットスイッチＸ４がオフである旨を表示手段４に表
示するのである。この構成では、次ステップ探索手段１
０の処理が実施例１よりも簡単になるという利点があ
る。他の構成および動作については実施例１と同様であ
るから説明を省略する。

【００３０】（実施例３）上記各実施例では、設備での
トラブルの発生を１サイクルの動作時間によって判定し
ていたが、本実施例では、設備の１サイクルの動作にお
ける各機器の動作タイミングをパターン化した動作パタ
ーンを用いて、設備でのトラブルの発生を判定してい
る。

【００３１】すなわち、設備故障診断装置２には、図５
に示すように、設備の動作が正常であるか異常であるか
を判定する基準となる動作パターンを格納した正常動作
パターン記憶手段１３が設けられる。動作パターンは、
設備が正常に動作するときの１サイクル内での各機器の
動作タイミングをパターン化したものであって、図２に
示した設備では、たとえば、図６のようなタイミングチ
ャートに対応する動作パターンが格納される。この例で
は、１２秒が１サイクルの動作時間となっており、動作
パターンは、各機器の動作のシーケンス（図６に矢印で
示す連鎖関係）と、各機器間での動作の時間差（すなわ
ち、動作タイミング）とを含むものであって、動作の時
間差には許容範囲が設定されている。この許容範囲は、
各機器について一律に設定しても、また、各機器ごとに
個別に設定してもよい。正常な動作パターンとの比較対
象である動作中の設備の現在の動作パターンは、通信手
段３を介して伝送され、この動作パターンは実動作パタ
ーン記憶手段１４に一時的に格納され、設備の１サイク
ル毎に更新される。

【００３２】設備の動作状態を監視するときには、ま
ず、ＰＣ１を一度正常動作させることによって、正常な
動作パターンを正常動作パターン記憶手段１３に格納す
る。すなわち、動作パターンのうちのシーケンスは、プ
ログラム記憶手段８に格納されたプログラムに基づいて
生成されるが、動作の時間差についてはＰＣ１の正常な
動作によって生成されるのである。時間差の許容範囲
は、全機器で一律であれば自動的に生成できるが、各機
器ごとに異ならせる場合には、機器種別に応じて自動的
に生成するか、あるいは、使用者が設定するようにすれ
ばよい。その後、ＰＣ１を実運転して正常動作パターン
記憶手段１３に格納した正常な動作パターンと、実動作
パターン記憶手段１４に一時的に格納されている現在の
動作パターンとが比較手段７によって照合される。比較
手段７では、設備の現在の動作パターンと正常な動作パ
ターンとの間に許容範囲を超えるずれが生じると、その
ずれを生じた機器（条件）がトラブルの発生した箇所と
判定し、その機器に対応する機器名を条件機器対応テー
ブル１２を参照することによって取り出し、表示手段４
に表示するのである。表示手段４への表示方法について
は、実施例１と同様に行えばよい。

【００３３】この構成では、実施例１に比較して原因条
件探索手段１１が不要であり、また、正常動作であるか
どうかの判定基準を自動的に設定できるから、構成およ
び操作が簡単になる利点がある。また、トラブルが生じ
た機器を一意に決定しやすいという利点もある。他の構
成および動作は実施例１と同様である。（実施例４）本実施例は、実施例３のような設備の動作
のシーケンスと動作の時間差からなる動作パターンでは
なく、設備の１サイクルの動作に対応したタイミングチ
ャートを比較することによって、動作が正常か異常かを
判定するようになっている。また、判定基準となる正常
な動作に対応するタイミングチャートは、図７に示すよ
うに、コンピュータのような登録手段１５により使用者
が入力した入力の動作タイミングと、プログラム記憶手
段８に格納されたシーケンスプログラムとに基づいて、
タイミングチャート作成手段１６によって生成される。
タイミングチャート作成手段１６により生成された正常
動作に対応するタイミングチャートは、正常タイミング
記憶手段１７に格納され、表示手段４に表示される。

【００３４】一方、判定基準との比較対象である動作中
の設備の１サイクルあたりのタイミングチャートは、通
信手段３を通して伝送された各機器の動作状態に基づい
てタイミングチャート作成手段１６で作成され、実動作
タイミング記憶手段１８に一時的に格納され、また、同
時に表示手段４に表示される。このタイミングチャート
は、設備の１サイクル毎に更新されるのはもちろんのこ
とである。ここに、正常な動作のタイミングチャートと
実動作のタイミングチャートとは、色を変えて表示手段
４に表示すれば、視認性が向上するものである。

【００３５】登録手段１５は、図８に示すように、表示
部２１と操作部２２とを備え、表示部２１に表示されて
いるカーソル２３を操作部２２のカーソル移動キー２４
によて所望の位置に移動させ、入力状態指定キー２５を
操作することによって、各入力の動作タイミングが設定
されるのである。設定された動作タイミングは、登録キ
ー２６の操作により、タイミングチャート作成手段１６
に伝送される。ここにおいて、カーソル移動キー２４に
は、カーソル２３の移動方向を決定する矢印キー２４ａ
の他に、カーソル２３の移動速度を通常速度よりも速く
する速動キー２４ｂが設けられている。

【００３６】設備の動作を監視するときには、正常動作
タイミング記憶手段１７に格納されたタイミングチャー
トと、実動作タイミング記憶手段１８に格納されたタイ
ミングチャートとを比較手段７によって比較することに
より、動作タイミングにずれの生じている箇所を検出す
る。ずれの生じている箇所が検出されると、条件機器対
応テーブル１２により、対応する機器名が取り出され
て、実施例１と同様に表示手段４への表示がなされるの
である。他の構成および動作は実施例１と同様であるか
ら説明を省略する。

【００３７】（実施例５）本実施例は、請求項６の発明に対応するものであって、
実施例４のようにタイミングチャートを比較して故障診
断を行う際に、複数の接点の因果関係も用いるようにし
たものである。ところで、図６に示したタイミングチャ
ートでは、破線の矢印によって出力機器（接点）の動作
に対応して入力機器（接点）が動作することを示し、実
線の矢印によって入力機器の変化が確認された後に出力
機器の状態が変化することを示している。また、１０秒
経過した時点などでは、上限リミットスイッチに対応す
る入力Ｘ３のオンが確認されると上昇シリンダに対応す
る出力Ｙ３が停止し、上限リミットスイッチに対応する
入力Ｘ３のオンが確認されて３ｍＳ後に左移動シリンダ
に対応する出力Ｙ６が作動を開始することを示してい
る。

【００３８】いま、入力Ｘ１について着目すると、この
接点は出力Ｙ１の動作により動作するのであって、Ｙ１
→Ｘ１という因果関係がある。そこで、入力Ｘ１につい
て基準のタイミングチャートに対するずれが生じたとき
に、因果関係のある出力Ｙ１について診断を行うのであ
る。このとき、出力Ｙ１の信号が正常であれば、表示手
段４に次のような表示を行う。

【００３９】「出力Ｙ１の信号は正常に出力されていま
すが、Ｙ１に接続された出力機器（下降シリンダ）が動
作していません。確認事項エアー圧は６ｋｇ／ｃｍ²か？油切れではないか？エアー配管がはずれていないか？」このような因果関係のある入出力の対応関係を用いて故
障診断を行う接点は、判定基準となるタイミングチャー
トとともに正常動作タイミング記憶手段１７にあらかじ
め登録しておき、タイミングチャートにずれが生じた接
点が、因果関係の設定されている接点であるときに、上
述したように利用されるのである。また、確認事項は、
条件機器対応テーブル１２から読み出されて表示され
る。

【００４０】以上のようにして、１つの接点についてタ
イミングチャートにずれが生じると、因果関係が設定さ
れている接点についても動作を判定することによって、
故障箇所を容易に絞り込むことができるようになる。他
の構成は実施例４と同様である。（実施例６）本実施例は、請求項２または請求項７の発明に対応する
ものであって、動作パターンやタイミングチャートにつ
いて、設備の動作と基準の動作とのずれのパターンを相
違パターンとしてパターン化し、相違パターンについて
故障原因の候補と対応つけて正常動作タイミング記憶手
段１７にあらかじめ登録している。設備の動作について
検出した相違パターンが、登録されている相違パターン
に一致すれば、その相違パターンに対応する故障原因を
故障箇所とともに表示するのである。

【００４１】たとえば、相違パターンとしては、図９の
ようなものが考えられる。図９において破線は基準の動
作、実線は実動作を示す。は基準動作と実動作とが完
全に一致する場合であって、完全一致を相違パターンと
して設定している動作については、多少でもずれが生じ
るとセンサの精度不良と判定する。は毎サイクルにつ
いて基準動作と実動作とが一定時間だけずれている状態
であって、このような相違パターンが生じた場合には、
起動用の基準センサの位置がずれていると判定する。
は特定のサイクルについて基準動作と実動作とのタイミ
ングのずれが現れた場合であって、センサの位置ずれと
判断する。は基準動作と実動作との時間幅が異なる場
合であって、センサの距離のずれや感度の変化と判定す
る。は基準動作と実動作との立ち上がりと立ち下がり
との一方は正常であるが、他方はずれている場合であっ
て、ずれが許容範囲であれば正常、許容範囲を超えると
センサの距離のずれや感度の変化と判定する。は山
（オン期間）の個数が基準動作よりも少ない場合、は
谷（オフ期間）の個数が基準動作よりも少ない場合であ
って、いずれの場合にも部品の欠品や回転不良と判定す
る。

【００４２】上述のような相違パターンを設定してお
き、設備の動作に応じて相違パターンを検索し、登録さ
れている相違パターンに該当する相違パターンが発生し
たときには、故障原因の候補を表示手段４に表示するの
である。ただし、上述した相違パターンは、説明のため
の一例であって、設備の構成などによって相違パターン
の形態や判定内容が異なるのはもちろんのことである。
他の構成は実施例３または実施例４と同様である。

【００４３】（実施例７）本実施例は、請求項３または請求項８の発明に対応する
ものであって、たとえば図１０（ｂ）のように２種類の
部品が不定期的なタイミングで供給され、部品が到着し
ないと次の動作に移行できない場合など、入出力状態の
変化に応じて各サイクルごとの動作が変化する際に有効
となる。すなわち、検出した設備の動作から基準動作と
は入出力条件が異なる部分を除去した後に、設備の動作
と基準動作とを比較するのである。たとえば、図１０
（ｂ）において、部品１、部品２がそれぞれ未到着であ
る期間（斜線部）の時間幅は一定ではないから、検出し
た設備の動作について、斜線部分の動作を除去して図１
０（ａ）のように部品１、部品２の到着後の動作のみを
連結し（破線部分が連結した部分である）、この動作を
基準動作と比較するのである。したがって、設備の実動
作から不定要素が除去されることになり、不定要素を含
む動作であっても基準動作との比較が可能になるのであ
る。このような不定要素を除去する処理は、たとえばタ
イミングチャート作成手段１６においてなされる。他の
構成は実施例１ないし実施例４と同様である。

【００４４】（実施例８）本実施例は、請求項４または請求項９の発明に対応する
ものであって、設備を動作させるモータなどがインバー
タ制御されていて回転速度が調節される場合など、１サ
イクルの時間が変化する場合に有効である。すなわち、
図１１（ａ）のような基準動作の場合に、設備の動作速
度を変えると図１１（ｂ）のように１サイクルの長さが
２分の１になるような場合には、基準動作と実動作との
比較が難しいのであるが、本実施例では検出した設備の
動作について時間軸を伸縮させることによって基準動作
に一致させ、実動作と基準動作との比較を可能にしてい
るのである。たとえば、設備の実動作の１サイクルが基
準動作に比較して半分の時間であるとすれば、検出した
実動作の時間軸を２倍に伸ばすことによって、基準動作
との比較が可能になるようにするのである。このような
処理は、たとえばタイミングチャート作成手段１６にお
いてなされる。他の構成は実施例１ないし実施例４と同
様である。

【００４５】（実施例９）本実施例は、請求項１０の発明に対応するものであっ
て、１サイクル内の所定時点での複数の接点の状態の組
合せを用いて故障診断を行うのである。たとえば、図１
２のように、１サイクル内で時刻ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃を決
めて、各時刻ｔ₁，ｔ₂，ｔ₃における接点Ａ，Ｂ，Ｃ
の状態の組合せと設備の動作状態とを対応付けることが
できる。接点Ａ，Ｂ，Ｃが３個であれば状態の全組合せ
は８通りであるから、たとえば、時刻ｔ₁について、接
点Ａ，Ｂ，Ｃの状態の組合せの３つ組を８種類考え、各
組合せについて、動作状態を対応付けると次のようにな
る。

【００４６】（ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦ） → 正常停止（ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＮ） → Ｂセンサ故障（ＯＦＦ，ＯＮ，ＯＦＦ） → Ｃの部品遅れ待ち（ＯＦＦ，ＯＮ，ＯＮ） → 正常自動運転（ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦ） → 手動Ａ部運転（ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＮ） → 手動Ａ部運転（ＯＮ，ＯＮ，ＯＦＦ） → 手動Ｃの部品待ち（ＯＮ，ＯＮ，ＯＮ） → Ａ部センサずれ同様にして時刻ｔ₂，ｔ₃についても動作状態を対応付
けることができる。このように複数の接点Ａ，Ｂ，Ｃの
状態の全組合せに対して、設備の動作状態を対応付けて
おき、それぞれの動作状態について状態名を設定してお
く。

【００４７】設備の動作中には、各サイクル内で設定さ
れている時刻になると、そのときの接点の状態の組合せ
を検出し、その組合せに対応する状態名を検索して時刻
とともに表示手段４に表示するのである。また、接点の
組合せが設備の故障を示すものであるときには、正常時
の接点の状態とは状態が異なっている接点を抽出して、
その接点に接続されている機器名を表示手段４に表示す
る。このように機器名を表示することによって、故障し
た機器を特定する際の目安が得られることになる。ま
た、接点の状態の組合せに基づいているから、故障した
機器を特定できる確率が高いものである。他の構成は実
施例１と同様である。

【００４８】（実施例１０）本実施例は、請求項１１の発明に対応するものであっ
て、実施例９において、接点の状態の組合せが正常では
ないときに、状態の相違している接点が複数個存在する
と、故障原因を特定するのが難しい場合がある。そこ
で、接点の状態以外の情報も取り込むことができるよう
に、異常と判断された場合に、回答群から回答を選択す
るように複数の選択肢を有する質問を表示手段４に表示
し、使用者に回答を選択させ、この回答を故障に関する
情報として合わせて用いることにより、故障箇所（機
器）および故障原因を特定するのである。

【００４９】たとえば、図１３に示すように、時刻ｔ₁
において接点Ａ，Ｂ，Ｃの状態の組合せが（ＯＮ，Ｏ
ＦＦ，ＯＮ）であり、異常を示しているとする。この
とき、表示手段４の画面３０には、図１３（ａ）のよう
に、「Ｂセンサは所定位置に固定されていますか？」と
いう質問メッセージＭ₁が表示され、「ＹＥＳ」、「Ｎ
Ｏ」の選択肢Ｓ₁が表示される。この選択肢Ｓ₁に対す
る操作を行えば（たとえば、対応するキーを操作した
り、マウス等の入力手段によって対応する文字をクリッ
クする）、図１３（ｂ）のように、次の質問メッセージ
Ｍ₂として「自動／手動切換スイッチはどちらに設定さ
れていますか？」と表示され、「自動」、「手動」の選
択肢Ｓ₂が表示される。また、最初の質問に対する回答
Ａ₁も画面３０に表示される。ここで、選択肢Ｓ₂を選
択すれば、結果が得られ、図１３（ｃ）のように、「自
動／手動切換スイッチの信号線の断線により手動運転が
続行不可能になっていると考えられます。」というよう
な推論結果のメッセージＭ₃が表示される。このとき、
画面には各質問に対する回答Ａ₁，Ａ₂と、各質問の選
択過程を示す決定木Ｔも示される。

【００５０】上述したように、接点の状態の組合せ以外
の情報も用いることによって、故障箇所や故障原因の絞
り込みが一層容易になり、的中率が高くなるのである。
他の構成は実施例９と同様である。（実施例１１）本実施例は、設備を制御するＰＣ１が複
数台存在する場合に対応するものであって、図１４に示
すように、複数のＰＣ１に対して１台の設備故障診断装
置２を共用するように接続している。設備故障診断装置
２とＰＣ１とを接続する網のトポロジーは、図１４
（ａ）のようなスター接続、図１４（ｂ）のようなルー
プ接続のほか、バス接続なども採用することができる。
以下の説明では、スター接続の場合について説明する
が、これに限定されるものではない。また、設備故障診
断装置２は、実施例４のようにタイミングチャートを用
いて故障診断を行うものを示すが、上記実施例のいずれ
にも本実施例の技術思想は適用可能である。

【００５１】設備故障診断装置２は、図１５に示すよう
に、通信方向切換手段１９を備えているのであって、通
信方向切換手段１９によって、設備故障診断装置２で監
視するＰＣ１を択一的に選択するようになっている。す
なわち、設備故障診断装置２は、各ＰＣ１をそれぞれ異
なる時刻に監視するのであって、時分割的に監視するこ
とになる。また、登録手段１５、プログラム記憶手段
８、条件機器対応テーブル１２、正常動作タイミング記
憶手段１７は、複数台のＰＣ１に対応可能なように構成
される。通信方向切換手段１９がどのＰＣ１を監視対象
として選択するかは、あらかじめ設定されている監視パ
ラメータにより決定される。

【００５２】監視パラメータは、たとえば、各ＰＣ１に
おいて監視したい接点群、各ＰＣ１の１回当たりの監視
時間、各ＰＣ１の監視順序、各ＰＣ１の監視の頻度など
を組み合わせたものであって、このような監視パラメー
タを設定しておくことにより、各ＰＣ１を順に選択して
監視することができるのである。監視順序については、
各ＰＣ１の重要度などに基づいて設定することができ、
また、順序を設定せずにランダムに選択してもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明は上述のように、設備の故障を検
出した後に、故障の発生した機器を特定するので、シー
ケンンスプログラムの表現方法とは無関係に設備の故障
の発生を検出できるという利点を有する。また、故障が
生じた機器名を表示できるから、故障の発見に要する労
力が大幅に低減されるという効果がある。

【００５４】請求項２ないし請求項５の発明では、各機
器ごとの動作タイミングを利用して故障の発生を検出し
ているから、故障が生じた機器を特定するのが容易にな
るという利点がある。また、請求項６の発明は、複数の
接点の間の因果関係をあらかじめ設定していて、相違が
生じた接点だけではなく因果関係が設定された接点につ
いても参照するから、設備に精通していない人でも、故
障原因を診断することが可能になり、多くの場合につい
て自動的に故障原因を特定できるという利点がある。

【００５５】さらに、請求項２または請求項７の発明
は、設備の動作と基準の動作との相違の形態をパターン
化した相違パターンと故障原因の候補とを対応付けてお
き、故障箇所とともに対応する故障原因も表示手段に表
示するから、故障原因を容易に特定できるという利点が
ある。請求項３または請求項８の発明は、実動作中の設
備の入出力条件が基準を設定する際の入出力条件とは異
なる場合に、検出した設備の動作からその条件に対応す
る動作を除去した後に、基準との比較を行うのであっ
て、この方法を採用すれば、設備の動作について基準の
動作に対する変動が生じても対応できるという効果を奏
するのである。

【００５６】請求項４または請求項９の発明は、設備の
動作速度が基準の動作速度とは異なる場合に、時間軸を
伸縮させて基準との比較を行うから、設備の動作速度が
基準とは相違していても対応することが可能になるとい
う利点がある。請求項１０の発明は、１サイクルの所定
時点での複数の接点の状態の可能な組合せと設備の動作
状態についての状態名とを対応付け、設備の動作中の所
定時点での接点の組合せを照合することによって設備の
状態を検出するので、故障した機器の特定が容易になる
という利点を有する。

【００５７】請求項１１の発明は、正常な動作について
の接点の組合せにおける接点の状態とは状態が異なる接
点が複数種類存在する場合に、回答群から回答を選択す
る質問を出して、回答を選択させるようにすれば、複数
の故障原因が考えられる場合でも、故障原因の絞り込み
が容易になり、設備に精通していない使用者であっても
故障原因を特定できるという利点がある。

【００５８】請求項１２の発明は、複数台のプログラマ
ブルコントローラを１台ずつ選択して故障診断を行うの
であって、複数台のプログラマブルコントローラについ
て時分割的に故障診断を行うことによって、複数台のプ
ログラマブルコントローラに対応する設備の動作状態を
集約して管理することが可能になる。しかも、各プログ
ラマブルコントローラについて必ずしも均等に故障診断
を行うのではなく、監視パラメータを設定して故障診断
のタイミングや順序を決定するから、故障診断の要否の
程度に応じて最適化することが可能になる。また、この
ような診断方法を採用する装置を用いれば、１台の装置
で複数台のプログラマブルコントローラを監視できるか
ら、各プログラマブルコントローラごとに診断装置を配
備する場合に比較して設置スペースを削減できるととも
に、コスト増が抑制できるという効果を奏するのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示すブロック図である。

【図２】実施例に対応する設備の一例を示す概念図であ
る。

【図３】実施例１における設備を動作させるラダー図を
示す図である。

【図４】実施例２における設備を動作させるラダー図を
示す図である。

【図５】実施例３を示すブロック図である。

【図６】実施例３に対応するタイミングチャートを示す
動作説明図である。

【図７】実施例４を示すブロック図である。

【図８】実施例４に用いる登録装置の概略外観図であ
る。

【図９】実施例５を示す動作説明図である。

【図１０】実施例６を示す動作説明図である。

【図１１】実施例７を示す動作説明図である。

【図１２】実施例９を示す動作説明図である。

【図１３】実施例１０を示す動作説明図である。

【図１４】実施例１１のプログラマブルコントローラの
接続形態例を示す図である。

【図１５】実施例１１を示すブロック図である。

【符号の説明】

１プログラマブルコントローラ２設備故障診断装置３通信手段４表示手段５正常動作時間記憶手段６実動作時間記憶手段７比較手段８プログラム記憶手段９最新出力記憶手段１０次ステップ探索手段１１原因条件探索手段１２条件機器対応テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−276205（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−65305（ＪＰ，Ａ) 特開平２−198817（ＪＰ，Ａ) 特開平１−109412（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 23/02 301 G05B 23/02 302 G05B 19/05

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プログラマブルコントローラにより制御
される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の動
作と比較することによって、設備に故障が生じたときに
故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設備
故障診断方法において、実動作中の設備が１サイクルの
動作を開始してから経過した時間があらかじめ設定され
ている基準の時間を超えてもそのサイクルの動作が終了
しないときに設備に故障が発生したと判定し、次に、故
障が発生したサイクル内で最後に正常な動作を行った出
力をシーケンスプログラムと照合することにより次に動
作する出力を抽出するとともに、抽出した出力を動作さ
せる入力条件のうちで満たされていない条件を抽出し、
その後、あらかじめ設定されている各条件と各機器との
対応関係に基づいて上記条件に対応する機器を抽出し
て、機器名を表示手段に表示することを特徴とする設備
故障診断方法。
【請求項２】プログラマブルコントローラにより制御
される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の動
作と比較することによって、設備に故障が生じたときに
故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設備
故障診断方法において、実動作中の設備における１サイ
クルあたりの各機器の動作順序と動作タイミングとから
なる動作パターンとあらかじめ設備を正常運転させるこ
とによって設定された基準となる動作パターンとの間に
許容範囲を超える相違が生じたときに設備に故障が発生
したと判定し、次に、動作パターンに相違が生じた機器
を抽出して、その機器名を表示手段に表示し、さらに、
実動作中の設備の動作の基準の動作に対する相違の形態
をパターン化した相違パターンと故障原因の候補とを対
応付けてあらかじめ記憶しておき、検出した設備の動作
の相違パターンが、記憶されているいずれかの相違パタ
ーンであるときに、対応付けた故障原因を故障箇所とと
もに上記表示手段に表示することを特徴とする設備故障
診断方法。
【請求項３】プログラマブルコントローラにより制御
される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の動
作と比較することによって、設備に故障が生じたときに
故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設備
故障診断方法において、実動作中の設備における１サイ
クルあたりの各機器の動作順序と動作タイミングとから
なる動作パターンとあらかじめ設備を正常運転させるこ
とによって設定された基準となる動作パターンとの間に
許容範囲を超える相違が生じたときに設備に故障が発生
したと判定し、次に、動作パターンに相違が生じた機器
を抽出して、その機器名を表示手段に表示し、さらに、
実動作中の設備の入出力条件が基準を設定する際の入出
力条件とは異なる場合に、検出した設備の動作からその
条件に対応する動作を除去した後に、設備の故障の発生
および故障箇所をそれぞれ検出することを特徴とする設
備故障診断方法。
【請求項４】プログラマブルコントローラにより制御
される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の動
作と比較することによって、設備に故障が生じたときに
故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設備
故障診断方法において、実動作中の設備における１サイ
クルあたりの各機器の動作順序と動作タイミングとから
なる動作パターンとあらかじめ設備を正常運転させるこ
とによって設定された基準となる動作パターンとの間に
許容範囲を超える相違が生じたときに設備に故障が発生
したと判定し、次に、動作パターンに相違が生じた機器
を抽出して、その機器名を表示手段に表示し、さらに、
実動作中の設備の動作速度が基準を設定する際の動作速
度とは異なる場合に、検出した設備の動作について基準
の動作の速度に合致するように時間軸を伸縮させた後
に、設備の故障の発生および故障箇所をそれぞれ検出す
ることを特徴とする設備故障診断方法。
【請求項５】プログラマブルコントローラにより制御
される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の動
作と比較することによって、設備に故障が生じたときに
故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設備
故障診断方法において、実動作中の設備における１サイ
クルあたりのタイミングチャートを生成し、生成された
タイミングチャートとあらかじめ教示された入力信号タ
イミングをシーケンスプログラムと照合することにより
生成して設定された基準となるタイミングチャートとの
間に許容範囲を超える相違が生じたときに設備に故障が
発生したと判定し、次に、タイミングチャートに相違が
生じた機器を抽出して、その機器名を表示手段に表示す
ることを特徴とする設備故障診断方法。
【請求項６】基準となるタイミングチャートについて
複数の接点の因果関係も合わせて設定しておき、特定の
接点について相違が生じたときに、この接点との因果関
係が設定された接点についても相違を検出することによ
って、故障の発生した機器を特定することを特徴とする
請求項５記載の設備故障診断方法。
【請求項７】実動作中の設備の動作の基準の動作に対
する相違の形態をパターン化した相違パターンと故障原
因の候補とを対応付けてあらかじめ記憶しておき、検出
した設備の動作の相違パターンが、記憶されているいず
れかの相違パターンであるときに、対応付けた故障原因
を故障箇所とともに表示手段に表示することを特徴とす
る請求項５記載の設備故障診断方法。
【請求項８】実動作中の設備の入出力条件が基準を設
定する際の入出力条件とは異なる場合に、検出した設備
の動作からその条件に対応する動作を除去した後に、設
備の故障の発生および故障箇所をそれぞれ検出すること
を特徴とする請求項１または請求項５記載の設備故障診
断方法。
【請求項９】実動作中の設備の動作速度が基準を設定
する際の動作速度とは異なる場合に、検出した設備の動
作について基準の動作の速度に合致するように時間軸を
伸縮させた後に、設備の故障の発生および故障箇所をそ
れぞれ検出することを特徴とする請求項１または請求項
５記載の設備故障診断方法。
【請求項１０】プログラマブルコントローラにより制
御される設備の動作をあらかじめ設定されている基準の
動作と比較することによって、設備に故障が生じたとき
に故障の発生を検出するとともに故障箇所を検出する設
備故障診断方法において、１サイクルの所定時点におけ
る複数の接点の状態の可能な組合せと設備の動作状態を
示す状態名とを対応付けてあらかじめ記憶しておき、設
備の実動作中に１サイクルの中での上記所定時点になる
と接点の状態の組合せとあらかじめ記憶されている組合
せとを照合し、一致する組合せに対応付けた状態名を表
示手段に表示するとともに、一致する組合せが設備の故
障に相当するときには、基準となる正常な組合せにおけ
る接点の状態とは状態が相違している接点に対応する機
器を抽出して、その機器名を表示手段に表示することを
特徴とする設備故障診断方法。
【請求項１１】基準となる正常な組合せにおける接点
の状態とは状態が相違している接点が複数種類存在する
ときに、回答群から回答を選択する少なくとも１つの質
問を表示装置に表示するとともに、選択された回答に基
づいて設備の動作状態を特定し、故障箇所よび故障原因
を特定することを特徴とする請求項１０記載の設備故障
診断方法。
【請求項１２】複数台のプログラマブルコントローラ
について、あらかじめ設定された監視パラメータに基づ
いて監視対象とするプログラマブルコントローラを１台
ずつ選択し、各プログラマブルコントローラにより制御
される設備の故障の発生および故障箇所をそれぞれ検出
することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいず
れかに記載の設備故障診断方法。