JP3275450B2 - 故障診断方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は故障診断方法および装置に関
し，とくにプログラマブル・ロジック・コントローラ
（以下，単にＰＬＣという）に内的または外的に付加さ
れ，ＰＬＣが制御するシステム（機器を含む）の故障を
診断するために好適な方法および装置に関する。

【０００２】

【背景技術とその問題点】ＰＬＣによって制御されるシ
ステムの動作の異常を早期に発見するために，ＰＬＣの
プログラム中に異常検知（故障診断）機能を含ませる，
または故障診断ユニットをＰＬＣに付加することが要求
され，その要請は日々強くなってきている。

【０００３】これに対処するために，ＰＬＣによって制
御されるシステムの正常な動作状態をあらかじめ観察
し，その結果を記憶しておく。そして，システムの実際
の動作をモニタし，これをあらかじめ記憶してある正常
な動作状態と照合することにより，システムの異常を実
時間で検知する方法が提案されてきている。

【０００４】正常な動作状態を表わす指標として，ＰＬ
Ｃの入，出力信号のオン，オフ状態，この状態が遷移す
る順序，および状態遷移に要する時間（標準値と許容幅
または最小値と最大値）等が考えられている。

【０００５】しかしながら，各動作状態ごとの入力信号
と出力信号の両方の状態を一緒に判定基準として作成し
ておくと，次のような場合に誤診断が生じる。

【０００６】たとえば３台の油圧（または空圧）シリン
ダのロッドが進出端に至ったことをそれぞれ検知する３
個のリミット・スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３が設け
られているとする。これらの３個のリミット・スイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ３のすべてがオンとなるという条件（ＡＮ
Ｄ条件）で機器の次の動作が起動されるようにプログラ
ムされている。このような場合に，３個のリミット・ス
イッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンとなる順序が一定していれ
ば問題はない。しかし，シリンダの動作のばらつき，そ
の他の原因で一定していない場合には３個のリミット・
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンとなるすべての順序の組
合せを監視しなければならない。もし，入力信号の動作
状態として，リミット・スイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ
２の順にオンとなるという状態遷移のみを判定基準とし
て登録していたとすると，これらのリミット・スイッチ
がＳＷ３，ＳＷ２，ＳＷ１の順にオンとなった場合には
異常ありと誤検知してしまう。

【０００７】このようにＰＬＣの入力信号の状態遷移の
監視は誤診断の危険性を内包している。したがって，監
視対象から入力信号の状態遷移を外し，ＰＬＣの出力信
号の状態遷移のみを監視対象に限定せざるを得ないとい
う問題がある。

【０００８】しかしながら実際のシステムの故障の原因
には，入力センサの故障，信号線の断線，機器の動作が
不充分なためにリミット・スイッチ等がこれを検出でき
ない場合等，ＰＬＣの入力信号の異常に基づくものが多
く含まれている。

【０００９】このため，ＰＬＣの出力信号の状態遷移の
みの監視を行っていた場合には，異常が発生したとき
に，どこに異常が発生したのかという異常部位の特定が
煩雑ないしは困難となる。すなわち，異常が検知された
ときに，そのときの入出力信号の状態とＰＬＣのプログ
ラム・リストとを順次照合しながら異常箇所をつきとめ
ていくという作業が必要となる。

【００１０】実際のＰＬＣ制御では，図14に示すラダー
図のように，入力信号を補助リレーを何段も中継して出
力を制御しているため，プログラム・リスト中に散在す
る関連する記述を順次さぐっていかなければならない。
図14において，出力１において異常が検知された場合
に，矢印で示すように，補助リレーＢ，Ａに異常（Ｎ
Ｇ）があることを特定しながら（他の接点は正常：ＯＫ
である），故障原因であるリミット・スイッチＳＷまで
たどりつくための作業が必要である。

【００１１】このために，異常検出したのちに行われる
故障の修理，システムの立上げに長い時間を要する。

【００１２】

【発明の概要】この発明は誤診断を生じることなく常に
正しく異常を検知でき，しかも異常が検知されたときに
は迅速に異常部位を特定できるとともに，異常部位の特
定のための基準データの作成を支援できる故障診断方法
および装置を提供するものである。

【００１３】この発明による故障診断方法は，プログラ
ムにしたがって動作する制御装置によって制御されるシ
ステムの故障を診断する方法であり，上記制御装置の出
力信号の状態についての出力基準パターンの遷移に関す
る異常判定用基準データをあらかじめ作成して記憶して
おき，上記異常判定用基準データに関係する出力信号の
それぞれについて，出力信号を決定するプログラム部分
を上記制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプロ
グラム部分に含まれる入力信号を取上げていくことによ
り，上記異常判定用基準データに関係する出力信号に対
応する上記制御装置の入力信号のリストを作成し，作成
したリストに含まれる入力信号について，上記異常判定
用基準データにおける各出力基準パターンに対応する上
記制御装置の入力期待パターンを含む異常箇所検知用基
準データをあらかじめ作成して記憶しておき，上記制御
装置の動作中において，上記制御装置の出力パターンの
遷移を上記異常判定用基準データと照合することによ
り，上記制御装置によって制御されるシステムの異常の
有無を判定し，異常有と判定したときには，そのときの
上記制御装置の入力パターンを，対応する入力期待パタ
ーンと照合することにより，異常を生じた部位を特定す
るものである。

【００１４】この発明による故障診断装置は，プログラ
ムにしたがって動作する制御装置によって制御されるシ
ステムの故障を診断する装置であり，上記制御装置の出
力信号の状態についての出力基準パターンの遷移に関す
る異常判定用基準データをあらかじめ記憶する第１の記
憶手段，上記異常判定用基準データに関連する出力信号
のそれぞれについて，出力信号を決定するプログラム部
分を上記制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプ
ログラム部分に含まれる入力信号を取出すことにより，
上記異常判定用基準データに関連する出力信号に対応す
る上記制御装置の入力信号のリストを作成し，作成した
リストに含まれる入力信号について，出力信号の状態が
変化したときの入力信号の状態を入力期待パターンとし
て異常箇所検知用基準データを作成する異常箇所検知用
基準データ作成手段，上記異常箇所検知用基準データ作
成手段によって作成された異常箇所検知用基準データを
あらかじめ記憶する第２の記憶手段，上記制御装置の動
作中において，上記制御装置の出力パターンの遷移を上
記異常判定用基準データと照合することにより，上記制
御装置によって制御されるシステムの異常の有無を判定
する手段，および異常有と判定したときには，そのとき
の上記制御装置の入力パターンを，対応する入力期待パ
ターンと照合することにより，異常を生じた部位を特定
する手段を備えている。

【００１５】上記制御装置はたとえばプログラマブル・
ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）である。

【００１６】この発明の一実施態様においては，異常有
と判定したときにその旨が出力装置（表示装置，プリン
タ等）から可視的に出力される。

【００１７】異常発生部位が特定されたときにはその部
位もまた出力装置から可視的に出力される。

【００１８】この発明の他の実施態様においては，上記
制御装置の出力パターンが所定時間以内に遷移したかど
うか，および遷移した場合には遷移後の出力パターンが
それに対応する上記出力基準パターンと一致するかどう
かによって異常の有無が判定される。

【００１９】この場合には，上記異常判定用基準データ
は，上記出力基準パターンとその順序を表わすデータ，
および出力基準パターンの遷移時間に関するデータを含
むことになる。

【００２０】上記異常箇所検知用基準データにおける入
力期待パターンとしては，正常動作状態において上記制
御装置の出力基準パターンが遷移したときの入力パター
ンをあらかじめ登録しておけば充分である。

【００２１】この発明によると異常検知（故障診断）の
ための監視対象を制御装置が被制御システムを制御する
ために出力する信号に絞っている。これは被制御システ
ムから制御装置に入力する信号を監視対象とすることを
排除する趣旨ではないが，出力信号のみを監視すれば異
常検知の目的のためには充分であることを意味してい
る。

【００２２】この発明によると，制御装置の出力信号を
監視対象としているから，制御装置の動作時の実際の出
力信号のパターンを出力基準パターンの遷移に関する異
常判定用基準データと照合すればよいので，処理装置
（とくにＣＰＵ）の負担を軽減することができる。

【００２３】また，この発明によると出力パターンの監
視によって異常を検知したときにはじめて入力信号に関
する入力期待パターンを含む異常箇所検知用基準データ
を参照している。

【００２４】この発明は原則的には１つの出力基準パタ
ーンには１つの入力期待パターンが対応することを前提
としている。異常箇所検知用基準データにおいては各出
力基準パターンに対応して入力期待パターンが登録され
ている。したがって，実際の出力パターンと出力基準パ
ターンとの照合により異常の発生が検知されると，その
ときの実際の入力パターンと入力期待パターンとを照合
することにより，異常の発生した部位を特定することが
できる。上述のように異常は，入力センサの故障，信号
線の断線，機器の動作不充分に起因するセンサによる検
知の失敗等に原因があることが多く，これらの原因は入
力信号の状態に反映される。実際の入力パターンと入力
期待パターンとの照合により迅速に異常発生箇所の特定
を行うことができるようになる。

【００２５】異常発生箇所が迅速にかつ自動的に抽出さ
れ，出力（表示）されるので，保守，復旧作業に要する
時間を短縮することが可能となる。

【００２６】もっともこの発明は１つの基準パターンに
複数の入力期待パターンが対応することを排除するもの
ではない。２つ以上の入力信号のＯＲ条件によって何ら
かの動作を起動または制御するための出力信号が発生す
ることがある。このような条件は制御プログラムの作成
時点であらかじめ分っていることが多いので，異常箇所
検知用基準データには，１つの出力基準パターンに対応
して複数の入力期待パターンをあらかじめ登録しておけ
ばよい。

【００２７】異常箇所検知用基準データは異常が検知さ
れた場合にのみ参照すればよいから，そのデータにアク
セスするための時間が多少かかってもよい。これに対し
て，異常判定用基準データは制御装置の動作中にリアル
・タイムで参照する必要がある。

【００２８】したがって，異常判定用基準データを内部
メモリに格納し，異常箇所検知用基準データを，サポー
ト・ツールのメモリ，メモリ・カード等の外部メモリに
格納しておくという運用が可能となる。これによって，
制御装置の動作実行中に参照するメモリの記憶容量を削
減することが可能となる。

【００２９】さらにこの発明によると，上述した異常箇
所検知用基準データに関連する入力信号のリストが上記
制御装置のプログラムを参照することにより自動的に作
成されている。この結果，異常箇所検知用基準データに
含まれる入力期待パターンを構成する入力信号として必
要不可欠のもののみを作業者の労力を増大することなく
抽出でき，適切な異常箇所検知用基準データの作成が可
能となる。

【００３０】この発明の一実施態様においては，上記異
常箇所検知用基準データにおける入力期待パターンが上
記出力基準パターンの遷移にしたがって変化するかどう
かをチェックすることにより，上記の作成した入力信号
のリストの適，不適が判定される。

【００３１】この判定結果は表示または音により報知さ
れよう。

【００３２】したがって，常に適切な異常箇所検知用基
準データが保証され，故障診断結果の妥当性，信頼性が
向上する。

【００３３】この発明はまた，故障診断のための基準デ
ータの作成方法および装置を提供している。

【００３４】この発明による故障診断のための基準デー
タの作成方法は，あらかじめ定められたプログラムにし
たがってシステムを制御する制御装置の一群の出力信号
の出力状態が変化するごとに抽出された出力状態によっ
て表わされる異常判定用基準データを作成し，上記異常
判定用基準データに関連する出力信号のそれぞれについ
て，出力信号を決定するプログラム部分を上記制御装置
のプログラムから抽出し，抽出したプログラム部分に含
まれる入力信号を取出すことにより，上記異常判定用基
準データに関連する出力信号に対応する上記制御装置の
入力信号のリストを作成し，作成したリストに含まれる
入力信号について，出力信号の状態が変化したときの入
力信号の状態を入力期待パターンとして異常箇所検知用
基準データを作成するものである。

【００３５】この発明による故障診断のための基準デー
タの作成装置は，あらかじめ定められたプログラムにし
たがってシステムを制御する制御装置の一群の出力信号
の出力状態が変化するごとに抽出された出力状態によっ
て表わされる異常判定用基準データを作成する第１の手
段，上記異常判定用基準データに関連する出力信号のそ
れぞれについて，出力信号を決定するプログラム部分を
上記制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプログ
ラム部分に含まれる入力信号を取出すことにより，上記
異常判定用基準データに関連する出力信号に対応する上
記制御装置の入力信号のリストを作成する第２の手段，
および作成されたリストに含まれる入力信号について，
出力信号の状態が変化したときの入力信号の状態を入力
期待パターンとして異常箇所検知用基準データを作成す
る第３の手段を備えている。

【００３６】好ましい実施態様においては，上記プログ
ラム部分に内部信号が含まれているときにこの内部信号
も取出し，取出した内部信号に関係する入力信号も取出
される。

【００３７】他の好ましい実施態様では，上記異常箇所
検知用基準データにおける入力期待パターンが上記出力
信号の変化にしたがって変化するかどうかをチェックす
ることにより，上記の作成した入力信号のリストの適，
不適が判定される。

【００３８】この発明によると，作業員の負担を軽くし
て故障診断のための基準データを作成することができ
る。

【００３９】

【実施例の説明】

(1) 故障診断装置の構成例 図１は故障診断装置の概略構成を示すものである。

【００４０】この故障診断装置はプログラマブル・ロジ
ック・コントローラ（ＰＬＣ）の本体部分と一体的に構
成されている。すなわち，ＰＬＣ本体に故障診断機能が
付加された構成となっている。もちろん，故障診断装置
をＰＬＣ本体とは別ユニットとして構成することができ
るのはいうまでもない。

【００４１】故障診断機能をもつＰＬＣ10はＣＰＵ11，
ＲＯＭ12，ＲＡＭ13，14，タイマ15，Ｉ／Ｏ（入出力）
ユニット（インターフェイス）16，および操作部Ｉ／Ｆ
（インターフェイス）17から構成されている。

【００４２】ＲＯＭ12にはラダー制御システム・プログ
ラムと故障診断プログラムとが格納されている。

【００４３】ＲＡＭ13には，ユーザが被制御システムの
制御のために作成したユーザ・プログラム（ラダー・プ
ログラム）を格納するエリア，および異常判定用基準デ
ータを格納するエリアが設けられている。ＲＡＭ14は作
業（ワーク）用であり，ＰＬＣの実際の入出力信号の状
態を保持するＩ／Ｏテーブルや故障診断処理において用
いるサンプルされた入出力信号を記憶するために用いら
れる。

【００４４】ＣＰＵ11はＲＯＭ12に格納されているシス
テム・プログラムおよびＲＡＭ13に格納されているユー
ザ・プログラムにしたがって被制御システムを制御する
とともに，ＲＯＭ12に格納されている故障診断プログラ
ム（入力信号リストの作成処理プログラムを含む）にし
たがってＲＡＭ13に格納されている異常判定用基準デー
タを用いて故障診断処理を行う。

【００４５】タイマ15は故障診断において出力パターン
の遷移に要した時間の計時等のためのものである。

【００４６】Ｉ／Ｏユニット16はＰＬＣＩ／Ｏデータ・
バスを介して被制御システムと入，出力信号の送受を行
うものである。

【００４７】ＰＬＣ10は操作部Ｉ／Ｆ17を介してコンソ
ール20と接続されている。コンソール20にはコンピュー
タ本体（いわゆるパーソナル・コンピュータ等），キー
ボード等の入力装置，表示装置やプリンタ等の出力装
置，ハードディスクやフロッピィ・ディスクを含む記憶
装置等が含まれる。この記憶装置に異常箇所検知用基準
データが格納される。ＰＬＣ10のＣＰＵ11は異常を検知
したときにこの異常箇所検知用基準データを参照して異
常箇所を特定する処理を行う。もっとも，この異常箇所
検知用基準データは異常判定用基準データとともにＲＡ
Ｍ13に格納するようにしてもよい。

【００４８】コンソール20の入力装置はＰＬＣ10に設定
すべきユーザ・プログラムの設定，上述した基準データ
をＰＬＣ10に作成させる指令の入力等の操作入力を入力
するために用いられる。コンソール20の出力装置（表示
装置またはプリンタ）は異常が発生した旨の報知，発見
した故障箇所の報知等の出力のために用いられる。

【００４９】故障診断装置がＰＬＣと別体のユニットと
して構成された場合には，この装置は故障診断処理を実
行するＣＰＵ，故障診断プログラムを格納したＲＯＭ，
タイマ，異常判定用基準データを格納するＲＡＭ，およ
び異常箇所検知用基準データを格納するＲＡＭまたは他
の記憶装置によって構成されるであろう。この故障診断
装置はＰＬＣのＩ／Ｏテーブルを一定周期でアクセスす
ることにより実際の出力パターンを取込むことになるで
あろう。

【００５０】(2) 被制御システムの構成およびその制御
の例 図２は被制御システムの一例を示している。

【００５１】ワークＷは搬送コンベア91によって搬送さ
れる。この搬送コンベア91は第１のモータ（Ｍ１）72に
よって駆動される。搬送コンベア91の途上において，ワ
ークＷの存在の検出およびワークＷに付いているバリの
検出が自動的に行われる。そのために第１のワーク検出
器55およびバリ検出器56が配置されている。ワークＷに
バリが付いていることまたは所定量よりも大きいバリが
あることが検知された場合には，そのワークＷは不良排
除空圧シリンダ73によってコンベア91上から排除され
る。このシリンダ73の動作中はモータ72の回転が停止さ
れ，コンベア91は止る。

【００５２】搬送コンベア91によってその終端まで搬送
されたワークＷは搬送台92上に移される。コンベア91の
終端付近まで搬送されたワークＷを検出するための滞留
検出器57が設けられている。滞留検出器57がワークＷを
検知している状態が一定時間以上連続した場合には，操
作盤90の異常ランプ71が点灯する。

【００５３】搬送コンベア91から搬送台92上に移送され
たワークＷを検出するために第２のワーク検出器58が設
けられている。このワーク検出器58によってワークＷが
検知されると，投入空圧シリンダ75が駆動され，この投
入シリンダ75のロッドによって，ワークＷは搬送台92上
を加工台93に向って押出される。加工台93上に移された
ワークＷは第３のワーク検出器61によって検知される。

【００５４】ワークＷが加工台93上に移されると，その
ワークＷを固定する治具77がワークＷを締付ける方向に
駆動される。また，第２のモータ（Ｍ２）78が回転駆動
され，モータ78の回転軸に固定されたドリル79がモータ
78とともに下降して，ワークＷに穴があけられる。穴あ
け作業ののち，ドリル79がモータ78とともに上昇し，モ
ータ78の回転が停止する。穴加工されたワークは最後に
排出空圧シリンダ81によって加工台93から排出される。

【００５５】操作盤90には運転スイッチ50，停止スイッ
チ51，解除スイッチ52，運転中ランプ70および異常ラン
プ71が設けられている。運転スイッチ50がオンとされる
ことにより，モータ72の起動から始まる上述した一連の
工程が開始されるとともに運転中ランプ70が点灯する。
また，停止スイッチ51がオンとされると，上記工程の動
作が停止するとともに運転中ランプ70が消灯する。上述
したように，滞留検出器57の検出信号が一定時間以上連
続すると異常ランプ71が点灯し，運転中ランプ70が消灯
する。この状態において解除スイッチ52がオンとされる
と異常ランプ71が消灯する。

【００５６】不良排出シリンダ73にはそのロッドが進出
（前進）してその前進端に至ったことを検知する不良前
端検出器，およびロッドが後退してその後退端に至った
ことを検出する不良後端検出器（いずれも図示略）が設
けられている。同じように投入シリンダ75には投入前端
検出器および投入後端検出器が，排出シリンダ81には排
出前端検出器および排出後端検出器（いずれも図示略）
がそれぞれ設けられている。さらにドリル79（およびそ
れが取付けられたモータ78）が上昇してその上昇端に至
ったことを検出するドリル上端検出器，および下降して
その下降端に至ったことを検出するドリル下端検出器
（いずれも図示略）が設けられている。

【００５７】この被制御システムからＰＬＣ10へ入力す
る信号には次のものがある。先頭の（０００）〜（０１
５）は入力信号の番号である。また，末尾の（ ）内は
省略表現である。

【００５８】（０００）運転スイッチ50のオン／オフ信
号（運転ＳＷ） （００１）停止スイッチ51のオン／オフ信号（停止Ｓ
Ｗ） （００２）解除スイッチ52のオン／オフ信号（解除Ｓ
Ｗ） （００３）不良前端検出器の検出信号（不良前端） （００４）不良後端検出器の検出信号（不良後端） （００５）第１のワーク検出器55のワーク検出信号（検
出１） （００６）バリ検出器56のバリ検出信号（バリ検出） （００７）滞留検出器57の検出信号（滞留検出） （００８）第２のワーク検出器58のワーク検出信号（検
出２） （００９）投入前端検出器の検出信号（投入前端） （０１０）投入後端検出器の検出信号（投入後端） （０１１）第３のワーク検出器61のワーク検出信号（検
出３） （０１２）ドリル上端検出器の検出信号（ドリル上端） （０１３）ドリル下端検出器の検出信号（ドリル下端） （０１４）排出前端検出器の検出信号（排出前端） （０１５）排出後端検出器の検出信号（排出後端）

【００５９】ＰＬＣ10からこの被制御システムに出力さ
れる信号には次のものがある。先頭の（１００）〜（１
１２）は出力信号の番号である。また末尾の（ ）内は
省略表現である。

【００６０】（１００）運転中ランプ70のオン／オフ制
御信号（運転中Ｌ） （１０１）異常ランプ71のオン／オフ制御信号（異常
Ｌ） （１０２）第１のモータ72の回転駆動制御信号（Ｍ１回
転） （１０３）不良排除シリンダ73の前進駆動制御信号（不
良前進） （１０４）不良排除シリンダ73の後退駆動制御信号（不
良後退） （１０５）投入シリンダ75の前進駆動制御信号（投入前
進） （１０６）投入シリンダ75の後退駆動制御信号（投入後
退） （１０７）固定治具77の締付け駆動制御信号（治具締
め） （１０８）第２のモータ78の回転駆動制御信号（Ｍ２回
転） （１０９）ドリル79の上昇駆動制御信号（ドリル上昇） （１１０）ドリル79の下降駆動制御信号（ドリル下降） （１１１）排出シリンダ81の前進駆動制御信号（排出前
進） （１１２）排出シリンダ81の後退駆動制御信号（排出後
退）

【００６１】図３は上述した被制御システムを制御する
ＰＬＣ10に設定されたプログラム（ユーザ・プログラ
ム）（ラダー図）の一部を示すものである。このプログ
ラムは入力信号によりオン，オフされる接点，出力信号
を発生するリレー，このリレーによってオン，オフされ
る接点，ならびに内部補助リレーおよびその接点を用い
て表現されている。

【００６２】図３に示された内部補助リレーおよびその
接点の意味は次の通りである。セット中は，穴あけ加工
全体の開始を表わし，穴あけ加工，ワークの排出が終了
するまでオンとされる。セット完は，ワークの加工台へ
のセットが終了したことを表わす。加工完は，ワークの
加工台からの排出が終了したことを表わす。投入記憶
は，ワークを加工台へ投入したことを表わし，加工，排
出が終了するまでオンとされる。

【００６３】図４は穴あけ加工全体（投入シリンダ75に
よるワークＷの搬送台92から加工台93への搬送，治具77
によるワークＷの固定，モータ78とドリル79によるワー
クＷの穴あけ，排出シリンダ81による穴あけ加工済ワー
クの加工台93からの排出）の動作を示すものである。Ｐ
ＬＣ10への入力信号とＰＬＣ10からの出力信号が示され
ている。また，時間の推移にしたがって出力信号の状態
（出力パターン）が遷移する様子が示されている。遷移
する出力信号の各状態（破線が引かれた位置における信
号の状態）に［１］〜［７］の番号が割当てられてい
る。これらの各状態を以下ではステートと呼ぶことにす
る。

【００６４】入力信号「検出２」の立上りをトリガとし
て，後述するステート［７］からステート［１］に移る
（トリガとなる入力信号と出力信号との関連を鎖線と矢
印で示す）。このステートの遷移は図３に示すアドレス
０００３９のプログラム（回路）によって実行される。
第２ワーク検出器58がワークＷを検知すると投入シリン
ダ75のロッドが進出し，ワークＷを加工台93の方向に押
し出す。

【００６５】次に，投入シリンダ75のロッドがその前進
端に至ったことが投入前端検出器によって検知されると
（入力信号「投入前端」オン），ステート［１］からス
テート［２］に遷移し，投入シリンダ75のロッドは前進
動作を停止して後退動作を開始し，治具77が加工台93に
送られてきたワークの固定を開始し，さらにモータ78が
回転駆動される。これは図３に示すアドレス０００５２
等のプログラム（回路）にしたがって実行される。

【００６６】投入シリンダ75のロッドが後退端に至った
ことが投入後端検出器によって検知されると（入力信号
「投入後端」オフ），ステート［２］からステート
［３］に遷移し，投入シリンダ75の後退動作が停止し，
ドリル79が下降を開始する。これにより，ドリル79によ
ってワークＷに穴があけられていく。

【００６７】ドリル下端検出器によってドリル79が下降
端に達したことが検知されると（入力信号「ドリル下
端」オン），ステート［３］からステート［４］に遷移
し，ドリル79の下降が停止してドリル79は上昇を開始す
る。

【００６８】ドリル上端検出器によってドリル79が上昇
端に達したことが検知されると（入力信号「ドリル上
端」オン），ステート［４］からステート［５］に遷移
し，治具77がワークを離し，モータ78の回転が停止し，
ドリル79の上昇が停止し，排出シリンダ81のロッドが前
進を開始する。排出シリンダ81のロッドの前進により，
穴あけ加工されたワークＷは加工台93から排出されるこ
とになる。

【００６９】排出前端検出器によって排出シリンダ81の
ロッドが前進端に至ったことが検知されると（入力信号
「排出前端」オン），ステート［５］からステート
［６］に遷移し，排出シリンダ81の前進が停止し，後退
を開始する。

【００７０】排出後端検出器によって排出シリンダ81の
ロッドが後退端に達したことが検知されると（入力信号
「排出後端」オン），ステート［６］からステート
［７］に遷移する。以上で，１回の穴あけ工程が終了す
る。

【００７１】(3) 故障診断処理 図２に示す被制御システムにおて，バリ検出に基づく不
良排除シリンダ73による不良品排除の制御と，上述した
穴あけ加工制御とは相互に殆ど関連性がない。したがっ
て，不良品排除動作の故障診断と穴あけ加工動作の故障
診断とは別個独立に行うことが可能である。以下では穴
あけ加工動作の故障診断に限って説明することとする。
それによってもこの発明の本質を完全に理解でき，かつ
当業者がこの発明を実施することができるからである。

【００７２】図５は異常検知のための異常判定用基準デ
ータの一部を示している。異常判定用基準データはステ
ートごとに設けられており，そのステートの出力パター
ン・データ，前ステートからの平均遷移時間および遷移
時間の変動許容幅から構成されている。

【００７３】出力パターン・データは監視の対象となる
すべての出力信号の状態を表わしたデータの集まりであ
る。各出力信号の状態は１ビットで表現され，この実施
例ではオン状態が１で，オフ状態が０でそれぞれ表わさ
れている。

【００７４】図６は，上述した７つのステート［１］〜
［７］の出力パターン・データを異常判定用基準データ
から抽出してまとめたものであり，図４に示す８種類の
出力信号の状態を表わしている。図４に示すタイミング
・チャートと図６のテーブルとを比較することによりそ
の対応関係が容易に理解できるであろう。

【００７５】このような出力パターン・データは被制御
システムをＰＬＣ10の制御の下で実際に稼動し，それが
正常に動作したときの出力信号の状態を，それが変化し
たときに抽出することにより作成することができる。最
も一般的にはＰＬＣ10のＲＡＭ14に設けられているＩ／
Ｏテーブルを一定周期でサンプリングし，これを加工す
ることにより作成することができる。詳細については異
常箇所検知用基準データの作成の説明において述べる。

【００７６】前ステートからの平均遷移時間は，前ステ
ートから当該ステートに移るのに要する平均的な時間で
ある。これは被制御システムをＰＬＣ10の制御の下で繰
返し稼動し，正常に動作したときの遷移時間の平均値を
算出することにより求めることができる。もちろん，タ
イマの設定時間のようにあらかじめ分っている場合，理
論的に容易に求めることができる場合にはユーザが入力
してもよい。

【００７７】遷移時間の変動許容幅は，実際の遷移時間
の上記平均遷移時間からのずれの許容範囲を表わすもの
で，一般にはユーザによって入力されるであろう。もっ
とも，すべての許容幅を平均遷移時間に比例する値とし
て，この比例定数を一律に定めるようにしてもよい。

【００７８】遷移時間に関するデータとしては，上述し
た平均値と許容幅の組合せ以外に，たとえば基準値と下
側許容幅と上側許容幅との組合せ，最大値と最小値の組
合せなどを用いることもできる。

【００７９】異常箇所検知用基準データは上述した各ス
テートの異常判定用基準データごとにそれに対応する入
力信号の期待状態（入力期待パターン）を表わすデータ
によって構成される。すなわち，異常箇所検知用基準デ
ータはステートごとにあらかじめ設定された入力期待パ
ターンからなる。

【００８０】異常箇所検知用基準データは上述した異常
判定用基準データを用いた異常検知処理において異常が
検知されたときにその検知された異常の原因となる箇所
ないしは部位を特定するために用いられる。したがっ
て，原則的には，監視の対象となっている出力信号に直
接または間接に影響を及ぼす入力信号のすべてが選択さ
れる。しかしながら，異常箇所特定処理から漏れても問
題のない部位に関する入力信号を意識的に外すこともで
きる。監視の対象となっている出力信号に関連性のない
入力信号は選択する必要はない。たとえば，図２に示す
穴あけ加工工程と不良ワーク排除工程とは関連性が無い
ので，穴あけ加工工程に関する異常判定用基準データに
関連させてワーク排除工程に関する入力信号を異常箇所
検知用基準データ中に含まれる必要はない。

【００８１】場合によっては１つの出力基準パターンに
対応して複数の入力期待パターンが存在しうることがあ
る。複数の入力信号のＯＲ条件によって次のステートに
進むような場合である。このような場合には，１ステー
トの異常判定用基準データに対応させて複数の入力期待
パターンをあらかじめ登録しておく。

【００８２】図７は異常箇所検知用基準データの一例を
示すものであり，図６に示す各ステートに対応する入力
期待パターンから構成されている。この入力期待パター
ンにおいても各入力信号の期待状態は１ビットで表現さ
れ，オンが１，オフが０によってそれぞれ表わされてい
る。図４に示す入力信号のタイミング・チャートと図７
のテーブルを比較することにより，それらの対応関係が
容易に理解できるであろう。

【００８３】このような異常箇所検知用基準データの作
成のためには異常判定用基準データに関する一群の出力
信号に直接または間接に影響を及ぼすすべての入力信号
をリストアップする必要がある。このような入力信号リ
ストの作成処理は，図８に示す手順にしたがってＣＰＵ
11によって実行される。もっともこの入力信号リスト作
成処理はＰＬＣと別体に構成された故障診断装置または
コンソール20に含まれるコンピュータによっても実行す
ることができる。ＲＡＭ14または他のメモリには図９に
示すような，対象信号リスト，関連入力リストおよび要
探索リストを格納するエリアが設けられている。

【００８４】上述したように故障診断処理は，不良品排
除動作に関する故障診断，穴あけ加工動作に関する故障
診断というように相互に関連性のないものについては別
個独立に可能であり，これら別個独立の故障診断ごとに
異常判定用基準データおよび異常箇所検知用基準データ
が作成される。

【００８５】一つの故障診断処理の対象となる一組の出
力信号はその故障診断のための異常判定用基準データに
関連するすべての出力信号であり，この一組の出力信号
が対象信号リストに挙げられる（ステップ121 ）。穴あ
け加工動作の故障診断処理の対象となる一組の出力信号
は「投入前進」，「投入後退」，…「排出後退」の８種
類である。

【００８６】これらの対象信号リストに挙げられた出力
信号の中から一つが指定される（ステップ122 ）。リス
トに挙げられている順番に指定していけばよい。

【００８７】被制御システムを制御するためのＰＬＣ10
に設定されたユーザ・プログラム（ラダー図）から，そ
の指定した出力信号の状態を決定するのに用いられるす
べてのプログラム・ステートメント（各回路）が抽出さ
れる（ステップ123 ）。たとえば出力信号「投入前進」
が指定されたときには，この出力信号を発生するリレー
105 はアドレス０００３９のプログラム（回路）にのみ
設けられているので，出力信号「投入前進」を決定する
プログラムとしてアドレス０００３９のプログラムが抽
出される（図３参照）。

【００８８】上述の例は単純なものであるが，ＰＬＣの
ユーザ・プログラムの中にはワード単位（たとえば16種
類の信号を16ビットの１ワードとして取扱う）の論理演
算または算術演算で出力信号を決定する場合もある。こ
のような場合には，このような論理演算または算術演算
の命令と等価な複数の回路からなるラダー回路が展開さ
れ，展開されたすべての回路が抽出されることになる。

【００８９】抽出されたプログラム・ステートメント
（回路）が処理済かどうかが判定される（ステップ124
）。後述するステップ127 に示すように，処理が終了
したときにはそのプログラム・ステートメントについて
処理済フラグがたてられ，同じプログラムについての重
複処理が回避される。

【００９０】未処理のプログラム（回路）についてはそ
の回路に含まれるすべての接点が抽出され（ステップ12
5 ），抽出された接点の種類に応じて，入力接点の場合
には関連入力リストに，内部補助リレーの接点（内部接
点）の場合には要探索リストにそれぞれ記入される（ス
テップ126 ）。複数のプログラム・ステートメント（回
路）が抽出されたときには，抽出されたすべてのプログ
ラムについて上記の処理が行なわれる。

【００９１】アドレス０００３９のプログラム（回路）
についてみると，そこに接続されている入力接点は「検
出２」，「検出３」，「投入後端」および「投入前端」
であるから，これらの入力接点が関連入力リストに登録
される。

【００９２】「セット完」は上述したように内部補助リ
レーの接点（内部接点）であるから要探索リストに登録
される。これらの内部接点もその内部接点に関する処理
を遡っていくと何らかの入力接点（入力信号）に関係し
ている場合があるので，後に示すように入力信号リスト
作成処理の対象となる。

【００９３】もっとも，被制御システムからＰＬＣに与
えられる入力信号（故障診断箇所検知の対象となる）に
関係しない内部接点もある。たとえば，バックアップ用
バッテリの電圧低下警告信号の接点や１秒基準クロック
信号の接点などである。これらの内部接点については要
探索リストに挙げる必要はない。

【００９４】「投入後退」は出力信号の接点であるから
関連入力リストおよび要探索リストのいずれにも登録さ
れない。それは次の理由による。抽出された出力接点が
対象信号リスト内の出力信号に関するものである場合に
はその出力接点は既に故障診断の対象に挙げられている
ので重ねて取上げる必要はない。抽出された出力接点が
対象信号リスト外の出力信号に関する場合にはその出力
接点の影響は全くない，ないしは小さいと考えられるの
で，それ以上深追いする必要はない。

【００９５】すべての接点についての吟味が終了する
と，抽出されたプログラム・ステートメント（回路）に
ついて処理済フラグが立てられる（ステップ127 ）。

【００９６】対象信号リストに挙げられたすべての出力
信号のそれぞれについてステップ122 〜127 の処理が繰
返し行なわれる（ステップ128 ）。

【００９７】すべての対象信号についての処理が終了す
ると，次に要探索リストに列挙された内部接点があれば
（ステップ129 ），これらが対象信号リストに転送され
る（ステップ130 ）。内部接点のリレーについてもステ
ップ122 〜128 の処理が行なわれる。

【００９８】たとえば「セット完」の内部接点のリレー
に関するプログラムはアドレス０００６３のプログラム
である。ここには入力接点「投入後端」が含まれてい
る。また内部接点「セット中」，「投入記憶」，「加工
完」が含まれている。したがって，入力接点「投入後
端」は関連入力リストに挙げられ（既に登録されている
ので重ねて登録する必要はないが），内部接点「セット
中」「投入記憶」，「加工完」が要探索リストに挙げら
れることになる。

【００９９】このようにして要探索リストに挙げられた
内部接点は再び対象信号リストに登録され（ステップ12
9 ，130 ），再度これらの内部接点のリレーについての
プログラムに関してステップ122 〜128 が実行されるこ
とになる。

【０１００】実際のＰＬＣ用ユーザ・プログラムにおい
てはステップ129 でYES となる判定が数回繰返されると
関連する入力信号，内部接点はすべて挙げられてしま
う。処理時間を短縮するためにステップ129 を通る回数
を制限して，その回数に達したときに入力信号リスト作
成処理を終えてもよい。

【０１０１】入力信号のリストが作成されると入力期待
パターンの作成に移る。入力期待パターンを含む異常箇
所検知用基準データは，被制御システムをＰＬＣ10の制
御の下に稼動させておき，被制御システムが正常に動作
している場合において，出力信号の状態が変化したとき
の入力信号（上記入力信号リストに挙げられた入力信
号）の状態を読取り，出力信号の状態遷移に関する異常
判定用基準データに対応して読取った入力信号の状態を
記憶することにより作成することができる。

【０１０２】とくにＰＬＣ10による被制御システムの制
御においては，ＰＬＣ10のＲＡＭ14にＩ／Ｏテーブルが
設けられているので，このＩ／Ｏテーブルを利用して，
図６に示す出力基準パターンと図７に示す入力期待パタ
ーンとを次のようにして作成することができる。

【０１０３】ＰＬＣ10の制御の下に被制御システムを稼
動する。被制御システムが正常に動作しているときの入
出力信号の状態を記憶しているＲＡＭ14内のＩ／Ｏテー
ブルのデータを一定のサンプリング時間ごとに読出す。
読出した入，出力信号の状態のうちで出力信号の状態に
変化があったかどうかを調べる。出力信号の状態に変化
があったときには，変化後の出力信号の状態を出力基準
パターンとしてステート番号に対応して記憶し，異常判
定用基準データの一部を作成する。また出力信号の状態
が変化した直後の入力信号（上記入力信号リストに挙げ
られた入力信号）の状態を入力期待パターンとして上記
ステート番号に対応させて記憶することにより異常箇所
検知用基準データを作成する。

【０１０４】上述したように異常検知処理において常時
参照するのは異常判定用基準データである。このためこ
の異常判定用基準データについてはＣＰＵ11によって迅
速にアクセス可能なＲＡＭ13に格納しておくことが好ま
しい。これに対して異常箇所検知用基準データは異常が
検知されたときにはじめて参照されるものであるから，
必ずしも高速性が要求されずコンソール20の記憶装置
（ハードディスク，フロッピィ・ディスク等）に格納す
ることができる。もちろん，異常箇所検知用基準データ
をＲＡＭ13に格納しておいてもよいのはいうまでもな
い。

【０１０５】異常箇所検知用基準データの作成が終了す
ると，それが適切に作成されているかどうかをチェック
することが好ましい。この検査は，出力基準パターンの
遷移にともなって入力期待パターンも遷移しているかど
うかを確かめることにより行なわれる。たとえば図10に
示すように，ステート［３］，［４］，［５］の間で入
力期待パターンが変化していないときには異常箇所検知
用基準データが正しく作成されていないことになる。こ
のような事態が生じる原因としては，異常判定用基準デ
ータに関連する出力信号として不適切な信号が混入され
ていること，および異常箇所検知用基準データに関連す
る入力信号に抜けがあること，が考えられる。図10は後
者の例，すなわち入力信号に抜けがある例であり，入力
信号「ドリル上端」と「ドリル下端」が欠落している。
このような異常は表示装置に表示されるかまたは警告音
を発生することにより報知される。

【０１０６】図11はＰＬＣ10のＣＰＵ11によって実行さ
れる故障診断処理のアルゴリズムを示すものである。

【０１０７】ＰＬＣ10の機能の一部として故障診断機能
が付加されている場合にはそのＣＰＵ11は，故障診断処
理の他に，ＰＬＣ本来の処理すなわち図３にその一部を
示すユーザ・プログラムにしたがう被制御システムの制
御処理を実行する。ＣＰＵ11は一定周期（サイクル）で
一連の処理を繰返しており，各サイクルの前半部分で被
制御システムの制御処理を，後半部で故障診断処理をそ
れぞれ実行する。したがって，図８に示す故障診断処理
は一定周期で繰返される。

【０１０８】図11に示す故障診断処理は異常検知処理と
異常箇所特定処理とから構成されている。異常検知処理
は異常判定用基準データを参照して行われる。異常判定
用基準データは上述のように出力信号の状態にのみ関係
している。このように，出力信号の状態のみを監視して
も充分に異常の発生を検知することが可能である。異常
検知処理はリアル・タイムで実行しなければならない。
異常検知処理において出力信号状態のみを監視するよう
にすることにより，処理の迅速化を図ることができ，Ｃ
ＰＵ11の負担が軽減する。図11に示すこの実施例の異常
検知処理では，ステートの遷移の順序と遷移時間のチェ
ックとが行われる。異常検知処理において異常が検知さ
れたときにはじめて異常箇所検知用基準データを参照し
た異常箇所の特定処理に進む。

【０１０９】ＲＡＭ14のＩ／Ｏテーブルから出力信号の
状態（出力パターン）が読取られる（サンプルする）
（ステップ101 ）。ＲＡＭ14の所定エリアには前回サン
プルした出力パターンが記憶されているので，前回のサ
ンプル・パターンと今回のサンプル・パターンとが比較
される（ステップ102 ）。

【０１１０】タイマ15は前ステートから現ステートに遷
移したときに起動され，現ステートに遷移した時点から
の時間を計時している。

【０１１１】ステップ102 において前回のサンプル・パ
ターンと今回のサンプル・パターンとが同一であると判
定された場合には，現ステートから次のステートに遷移
するのに許される時間の範囲内かどうかがチェックされ
る（ステップ106 ）。

【０１１２】すなわち，現ステートをステート［ｉ］と
する。次のステートはステート［ｉ＋１］である。タイ
マ15は前ステート［ｉ−１］から現ステート［ｉ］に遷
移した時点からの時間を計時している。現ステート
［ｉ］から次ステート［ｉ＋１］に遷移するのに許され
る時間は，次ステート［ｉ＋１］の基準データ中の「前
ステートからの平均遷移時間」と「遷移時間の変動許容
幅」によって求められる。タイマ15の計時時間が次ステ
ート［ｉ＋１］の基準データから求められた遷移許容時
間の範囲内かどうかがステップ106 で判定される。

【０１１３】経過時間が許容範囲内であれば，今回のサ
ンプル・パターンをＲＡＭ14の上記エリアに記憶してス
テップ101 に戻ることになる（ステップ107 ）。

【０１１４】タイマ15によって計時されている経過時間
が遷移許容時間を超えていれば，ステートが遷移するた
めに許された時間が経過しても次のステートに遷移して
いないということであるから，何らかの異常が生じたも
のと判定され，コンソール20の表示装置に異常が検知さ
れた旨および異常の生じている出力信号が表示され（ス
テップ108 ），ステップ109 から始まる異常箇所の検知
処理に進む。異常の生じている出力信号は，今回のサン
プル・パターンと次ステート［ｉ＋１］の出力パターン
との比較において，不一致の箇所として特定することが
できる。

【０１１５】ステップ102 において，前回サンプル・パ
ターンと今回サンプル・パターンとが異なる場合には，
出力信号の状態，すなわちステートが遷移したと判定さ
れる。この場合には，タイマ15の計時時間がステート
［ｉ］からステート［ｉ＋１］への実際の遷移時間とし
て読取られる（ステップ103 ）。また，今回のサンプル
・パターンと遷移後のステート［ｉ＋１］の基準データ
に含まれる出力パターンとが比較される（ステップ104
）。

【０１１６】今回のサンプル・パターンと基準出力パタ
ーンとが一致していれば（ステップ105 ），次のステッ
プ106 の遷移時間のチェックに進む。今回のサンプル・
パターンと基準出力パターンとが不一致の場合には，異
常と判定され，異常検知の旨および異常の生じている出
力信号が表示装置に表示され（ステップ108 ），ステッ
プ109 から始まる異常箇所の特定処理に進む。今回のサ
ンプル・パターンと基準出力パターンとの比較におい
て，不一致の箇所が異常出力信号に相当する。

【０１１７】ステート［ｉ］からステート［ｉ＋１］に
遷移したときの遷移時間のチェックにおいても，タイマ
15から得られる実際の遷移時間が，ステート［ｉ＋１］
の基準データとして記憶されている「前ステートからの
平均遷移時間」と「遷移時間の変動許容幅」に関するデ
ータから求められる遷移許容時間の範囲内かどうかが判
定される。実際の遷移時間が遷移許容時間内であれば，
今回のサンプル・パターンがＲＡＭ14に記憶され（ステ
ップ107 ），ステップ101 に戻る。実際の遷移時間が遷
移許容時間外である場合には，異常が生じた旨および異
常出力信号がコンソール20の表示装置に表示され（ステ
ップ108 ），ステップ109 以降の異常箇所特定処理に進
む。

【０１１８】遷移のために要する時間の計時はタイマ15
を用いずにＲＡＭ14の所定のエリアを用いて行うことも
できるのはいうまでもない。

【０１１９】異常箇所の特定処理においてはまず，異常
が検知された時点における入力信号の状態（入力パター
ン）がＩ／Ｏテーブルから読出され，このサンプル入力
パターンが一時的にＲＡＭ104 に記憶される（ステップ
109 ）。

【０１２０】続いて，異常箇所検知用基準データからス
テート［ｉ＋１］（遷移許容時間が経過しても現ステー
トから次ステートに遷移しない場合には該次ステートに
相当し，現ステートから次ステートに遷移はしているが
遷移に要する時間が許容時間をオーバしてしまった場合
には該次ステートに相当する：すなわちいずれの場合に
も現ステートを［ｉ］とすれば次ステート［ｉ＋１］）
における入力期待パターンが読出され，一時記憶されて
いるサンプル入力パターンと比較される（ステップ110
）。

【０１２１】この入力期待パターンとサンプル入力パタ
ーンとの比較において一致していない入力信号の状態が
あれば，その入力信号が異常箇所としてコンソール20の
表示装置に表示される（ステップ111 ）。

【０１２２】ステップ108 〜111 の処理はコンソール20
内のＣＰＵによって実行するようにしてもよい。この場
合には，ＰＬＣ10のＣＰＵ11から，異常検知に関するデ
ータ（異常出力信号やステート番号）がコンソール20の
ＣＰＵに通知されよう。

【０１２３】一例として，遷移許容時間が経過してもス
テート［１］における出力信号「投入前進」のビットが
１にならなかった場合を想定する。

【０１２４】図４に示すタイミング・チャートから出力
信号「投入前進」は入力信号「検出２」をトリガとして
オンとなる。しかしながら，図３に示すラダー・プログ
ラム（アドレス０００３９）をみると，出力信号「投入
前進」は，入力信号「検出２」のオンのみならず，入力
信号「投入後端」がオンとなっていることも条件として
オンとなる。また，出力信号「投入前進」がオンとなる
ためには入力信号「検出３」，「投入前端」，出力信号
「投入後退」および「セット完」がオンであることも条
件である。

【０１２５】図12に，ステート［１］における入力期待
パターンと異常検知があったときにサンプルされたサン
プル入力パターン（異常パターン）とが並べて示されて
いる。これらのパターンを比較することにより，入力信
号「投入後端」，すなわち投入シリンダ75の投入後端検
出器に異常があることが特定される。

【０１２６】入力期待パターンに，出力信号に直接関係
のあるもののみならず，セット完等の補助リレーを介し
て間接的に関係のある入力信号までを含めておけば，入
力期待パターンとサンプル入力パターンとの照合によ
り，プログラム・リストをチェックする作業を行うこと
なく，故障が発生している部位を即座に特定することが
できるようになる。

【０１２７】図13は異常が検知されたときにコンソール
20の表示装置に表示される表示例を示している。異常が
検知されたときにまず上段の「出力：『投入前進』がオ
ンしない」という異常の発生と異常な出力信号とが表示
される（ステップ108 ）。続いて異常箇所特定処理が行
われ，この処理で判明した入力信号および点検のための
ガイダンスが「『投入後端』が基準と不一致。上記信号
のセンサ／配線を点検して下さい。」と表示される（ス
テップ111 ）。

【図面の簡単な説明】

【図１】故障診断装置の構成を示すブロック図である。

【図２】被制御システムの一例を示す構成図である。

【図３】ユーザ・プログラムの一部を示すラダー図であ
る。

【図４】被制御システムの制御動作を示すタイミング・
チャートである。

【図５】異常判定用基準データの一例を示す。

【図６】出力基準パターンの一例を示す。

【図７】異常箇所検知用基準データ（入力期待パター
ン）の一例を示す。

【図８】入力信号リストの作成処理手順を示すフロー・
チャートである。

【図９】各種リストを示す。

【図１０】不適切な異常箇所検知用基準データの例を示
す。

【図１１】故障診断処理手順を示すフロー・チャートで
ある。

【図１２】入力期待パターンとサンプル入力パターン
（異常パターン）とを照合する様子を示す。

【図１３】異常発生時の表示例を示す。

【図１４】従来の故障診断の問題点を説明するためのラ
ダー図である。

【符号の説明】

10 ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントロー
ラ） 11 ＣＰＵ 12 ＲＯＭ 13 ＲＡＭ 14 ＲＡＭ 15 タイマ 20 コンソール

フロントページの続き (72)発明者 田畑 尚弘 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オムロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−292203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−55510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−152772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−73415（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 23/02 G01R 31/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムにしたがって動作する制御装
   置によって制御されるシステムの故障診断方法であり， 上記制御装置の出力信号の状態についての出力基準パタ
   ーンの遷移に関する異常判定用基準データをあらかじめ
   作成して記憶しておき， 上記異常判定用基準データに関係する出力信号のそれぞ
   れについて，出力信号を決定するプログラム部分を上記
   制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプログラム
   部分に含まれる入力信号を取上げていくことにより，上
   記異常判定用基準データに関係する出力信号に対応する
   上記制御装置の入力信号のリストを作成し， 作成したリストに含まれる入力信号について，上記異常
   判定用基準データにおける各出力基準パターンに対応す
   る上記制御装置の入力期待パターンを含む異常箇所検知
   用基準データをあらかじめ作成して記憶しておき， 上記制御装置の動作中において，上記制御装置の出力パ
   ターンの遷移を上記異常判定用基準データと照合するこ
   とにより，上記制御装置によって制御されるシステムの
   異常の有無を判定し， 異常有と判定したときには，そのときの上記制御装置の
   入力パターンを，対応する入力期待パターンと照合する
   ことにより，異常を生じた部位を特定する，故障診断方
   法。
2. 【請求項２】 あらかじめ定められたプログラムにした
   がってシステムを制御する制御装置の一群の出力信号の
   出力状態が変化するごとに抽出された出力状態によって
   表わされる異常判定用基準データを作成し， 上記異常判定用基準データに関連する出力信号のそれぞ
   れについて，出力信号を決定するプログラム部分を上記
   制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプログラム
   部分に含まれる入力信号を取出すことにより，上記異常
   判定用基準データに関連する出力信号に対応する上記制
   御装置の入力信号のリストを作成し， 作成したリストに含まれる入力信号について，出力信号
   の状態が変化したときの入力信号の状態を入力期待パタ
   ーンとして異常箇所検知用基準データを作成する， 故障診断のための基準データの作成方法。
3. 【請求項３】 プログラムにしたがって動作する制御装
   置によって制御されるシステムの故障診断装置であり， 上記制御装置の出力信号の状態についての出力基準パタ
   ーンの遷移に関する異常判定用基準データをあらかじめ
   記憶する第１の記憶手段， 上記異常判定用基準データに関連する出力信号のそれぞ
   れについて，出力信号を決定するプログラム部分を上記
   制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプログラム
   部分に含まれる入力信号を取出すことにより，上記異常
   判定用基準データに関連する出力信号に対応する上記制
   御装置の入力信号のリストを作成し，作成したリストに
   含まれる入力信号について，出力信号の状態が変化した
   ときの入力信号の状態を入力期待パターンとして異常箇
   所検知用基準データを作成する異常箇所検知用基準デー
   タ作成手段， 上記異常箇所検知用基準データ作成手段によって作成さ
   れた異常箇所検知用基準データをあらかじめ記憶する第
   ２の記憶手段， 上記制御装置の動作中において，上記制御装置の出力パ
   ターンの遷移を上記異常判定用基準データと照合するこ
   とにより，上記制御装置によって制御されるシステムの
   異常の有無を判定する手段，および異常有と判定したと
   きには，そのときの上記制御装置の入力パターンを，対
   応する入力期待パターンと照合することにより，異常を
   生じた部位を特定する手段， を備えた故障診断装置。
4. 【請求項４】 あらかじめ定められたプログラムにした
   がってシステムを制御する制御装置の一群の出力信号の
   出力状態が変化するごとに抽出された出力状態によって
   表わされる異常判定用基準データを作成する第１の手
   段， 上記異常判定用基準データに関連する出力信号のそれぞ
   れについて，出力信号を決定するプログラム部分を上記
   制御装置のプログラムから抽出し，抽出したプログラム
   部分に含まれる入力信号を取出すことにより，上記異常
   判定用基準データに関連する出力信号に対応する上記制
   御装置の入力信号のリストを作成する第２の手段，およ
   び作成されたリストに含まれる入力信号について，出力
   信号の状態が変化したときの入力信号の状態を入力期待
   パターンとして異常箇所検知用基準データを作成する第
   ３の手段， を備えた故障診断のための基準データの作成装置。