JP3309533B2 - 故障診断装置 - Google Patents

故障診断装置

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JP3309533B2 JP33785293A JP33785293A JP3309533B2 JP 3309533 B2 JP3309533 B2 JP 3309533B2 JP 33785293 A JP33785293 A JP 33785293A JP 33785293 A JP33785293 A JP 33785293A JP 3309533 B2 JP3309533 B2 JP 3309533B2
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繁樹 手塚
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ラダー回路に基づいて
構成部材を順次動作させる生産機械の故障原因を容易に
発見することができる故障診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】生産現場においては多種の生産機械が稼
働しているが、そのほとんどはプログラマブルコントロ
ーラやコンピュータを用いて制御され、その制御はラダ
ーシーケンス回路によっている。
【0003】図5にはロボットと画像処理を用いた生産
機械が一例として挙げてある。この生産機械において、
ロボット10の動作はロボットコントローラ12によっ
て総括的に行うようになっている。このロボットコント
ローラ12にはティーチペンダント14が接続されてい
るが、これは、ロボット10の動作を教示する場合や、
マニュアル操作する場合に用いるものであり、通常の動
作時には使用されない。光電管22A及び22Bは、ベ
ルトコンベア20によって搬送されてきたワーク21を
検出するもので、カメラ23は、ワーク21の種類を判
別するための画像を捕らえるものである。カメラ23か
らの画像に関する信号は画像処理装置24に入力されて
画像処理が施され、搬送されてきたワークがどの種類の
ものかが判別される。この画像処理装置24に接続され
ている操作端末25は、画像処理装置24に対して各種
の操作の指令を出力するものであって、ロボットコント
ローラ12のティーチペンダント14と同様に通常の動
作時には使用されない。
【0004】ロボットコントローラ12と画像処理装置
24はプログラマブルコントローラ27に接続されてい
るが、このプログラマブルコントローラ27は、これら
からの信号を入力してロボットコントローラ12にロボ
ットの制御信号を出力したり、画像処理装置24に起動
信号や停止信号などを出力したりするものであり、この
生産機械の中枢として機能するものである。このプログ
ラマブルコントローラ27には操作端末28が接続され
ているが、これはプログラマブルコントローラ27にラ
ダーシーケンスプログラムを入力したりそのプログラム
を変更したりするものである。
【0005】このような機械が故障した場合には、保全
員によってその故障の修理が行われるわけであるが、一
般的には、ロボットコントローラ12やプログラマブル
コントローラ27のシーケンス回路が記載されている分
厚いファイルを現場に持ち込んで、どこのシーケンス回
路の起動がかからないのかを回路図を頼りに捜し出すと
いう作業を行い、故障箇所を発見して修理を行ってい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法では、図6に示すように、保全員がラダー回路
リストを見て、自己の経験や感を頼りに大体どの辺りの
シーケンス回路の起動がかからないのかを予想し、その
予想したシーケンス回路の番号をシーケンサ用の操作端
末28に入力してそのラダー回路を表示させ、さらに図
7に示すように次に起動すべき回路を捜しだし、最終的
に捜し出した回路のどの接点(図ではx010)が動作
していないのかを判断した後に修理するという作業を余
儀無くされるので、修理までに非常に時間を要する。確
かに簡単なシーケンスであればこのような手法でも迅速
な修理が可能であるが、たとえば、ステップ数が何万も
あるようなシーケンスの場合にあっては、起動がかかっ
ていない接点を見付け出すまでには非常に多くの時間を
要する。また、保全員の熟練の程度が修理時間に大きな
影響を与えるという問題もある。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、シーケンス回路のどの接点が起
動されていないのかを迅速に表示することができるよう
にした故障診断装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、記憶されているラダー回路に基づいて動作
する生産機械の故障を診断するための故障診断装置であ
って、記憶されているラダー回路に基づいて信号の入
力状態と信号の出力状態とから次に起動させるべきラダ
ー回路を予測する推論手段と、前記推論手段による予測
結果が正しいか否かを判断し、その予測結果が正しくな
ければ正しい予測結果を前記推論手段に学習させる学習
手段と、前記推論手段によって予測された次に起動され
るべきラダー回路を表示する表示手段とを有することを
特徴とする。
【0009】
【作用】このように構成した本発明は、次のように作用
する。
【0010】推論手段は、記憶されているラダー回路に
基づいて、信号の入力状態と出力状態とを認識し、次に
起動されるべきラダー回路がどれであるのかを予測する
処理を行う。この予測が正しいか否かは学習手段によっ
て判断され、正しくなければ正しい予測結果が推論手段
にフィードバックされる。表示手段は、この推論手段に
よって予測された、次に起動されるべきラダー回路を表
示する。つまり、図7に示したような画面、すなわち、
保全員が最終的に突き止めたラダー回路の画面を表示す
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明にかかる故障診断装置の主要回
路を示したハード構成図である。
【0012】図中、ラダー回路30は、記憶されている
ラダーシーケンスに関する情報に基づいて構成されたラ
ダー回路が記憶されている部分であり、ニューラルネッ
トワーク32は、ラダー回路30に入力される信号X
1,X2,…,Xn及びこのラダー回路30から出力さ
れる信号Y1,Y2,…,Yn、さらにラダー回路30
から出力される内部コイルに関する信号R1,R2,
…,Rn、K1,K2,…,Knを入力して、次に動作
するラダー回路を予測するものであり、推論手段として
機能するものである。
【0013】記憶回路34は、このニューラルネットワ
ーク32によって推論されたラダー回路を記憶する機能
を有しているものであり、比較回路36は、ラダー回路
30から出力される信号Y1,Y2,…,Yn及び内部
コイルに関する信号R1,R2,…,Rn、K1,K
2,…,Knを入力して記憶回路に記憶されている予測
された推論結果と実際の結果とを比較して推論結果が正
しかったかどうかを判断し、これをニューラルネットワ
ーク32の学習のために出力する機能を有しているもの
である。
【0014】表示回路38は、記憶回路34に記憶され
ている予測されたラダー回路を表示画面上に表示させる
ための処理を行うものであって、表示手段としての機能
を有しているものである。
【0015】以上のように構成された本発明の故障診断
装置は図2に示したフローチャートに基づいて次のよう
に動作することになる。
【0016】このフローチャートは、起動指令にしたが
ってニューラルネットワーク32,記憶回路34,比較
回路36が同時に起動することから、相互の処理の関係
が分かり易いように3つの処理を並列的に記載してあ
る。
【0017】まず、ニューラルネットワーク32は、ラ
ダー回路30に入力される信号X1,X2,…,Xn及
びこのラダー回路30から出力される信号Y1,Y2,
…,Yn、さらにラダー回路30から出力される内部コ
イルに関する信号R1,R2,…,Rn、K1,K2,
…,Knを入力する(S1)。ニューラルネットワーク
32は、入力したこれらの信号に基づいて次に起動され
るべきラダー回路がどれであるのかを推論する。この推
論は、ニューラルネットワーク32内に設けられている
独自のプログラムによって行われる。この推論結果は、
YI1,YI2,…,YIn,RI1,RI2,…,R
In、KI1,KI2,…,KInという信号として記
憶回路34に向けて出力される(S2)。記憶回路34
では、ニューラルネットワーク32から出力されたこの
信号を入力して記憶し(S3)、この記憶した内容をY
IM1,YIM2,…,YIMn,RIM1,RMI
2,…,RIMn、KIM1,KIM2,…,KIMn
という信号として比較回路36に向けて出力する(S
4)。この記憶回路34における推論結果の記憶とその
出力とはラダー回路30によって次のシーケンスサイク
ルが実行される度に繰り返し行われる(S5)。記憶回
路34から出力された推論結果に関する信号YIM1,
YIM2,…,YIMn,RIM1,RMI2,…,R
IMn、KIM1,KIM2,…,KIMnは、比較回
路36に入力されて一時保存される(S6)。また、比
較回路36は、この信号に加えてラダー回路30から出
力される信号Y1,Y2,…,Yn、さらにラダー回路
30から出力される内部コイルに関する信号R1,R
2,…,Rn、K1,K2,…,Knを入力して一時保
存する(S7)。
【0018】次に、比較回路36に記憶された推論結果
に関する信号YIM1,YIM2,…,YIMn,RI
M1,RMI2,…,RIMn、KIM1,KIM2,
…,KIMnと、ラダー回路30から出力された信号Y
1,Y2,…,Yn、さらにラダー回路30から出力さ
れる内部コイルに関する信号R1,R2,…,Rn、K
1,K2,…,Knとに基づいて推論結果が正しかった
かどうかの判断をする(S8)。この判断の結果が一致
していれば、次のシーケンスサイクルとなるのを待っ
て、S6〜S8のステップを繰り返し処理することにな
る(S9,S10)。一方、S9のステップにおいて推
論結果と実際の結果とが一致していなかった場合には、
ニューラルネットワーク32に対して学習変更の出力と
学習変更を行うべき位置を指定する信号を出力する(S
11,12)。
【0019】ニューラルネットワーク32は、比較回路
36から学習要求があるかいなかの判断をして、学習要
求があれば、比較回路36からの上記信号に基づいてニ
ューラルネットワーク32のプログラムを変更する(S
13,S14)。一方、学習要求がなければ上記のプロ
グラム変更の処理は行わずに次のシーケンスサイクルに
なるまで待機する(S15)。
【0020】以上のような処理が自動的に行われる結
果、シーケンサー用の操作端末18には、通常は図3に
示すようなラダーシーケンス回路が表示されているが、
故障発生時には保全員が所定のキー操作をするなどによ
り図4に示すような推論画面が表示されることになる。
【0021】故障発生時に保全員がこの画面を見れば、
一目瞭然に故障原因が判ることになる。たとえば、図4
の場合、Y010のコイルがオンしていないのはX01
0の接点信号が入力されていないからであると言うこと
が判り、また、R012のコイルがオンしていないのは
X012の接点信号が入力されていないからだと言うこ
とが判る。保全員はこの接点信号が発生しない原因を推
論結果にしたがって順番に究明するのみで故障原因が何
であるのかを迅速に見付け出すことができる。また、本
実施例では、推論結果を実際の結果と比較して、間違っ
た場合にはその結果をフィードバックするようにしてあ
るので、稼働を重ねるに伴ってその予測精度を完全なも
のにすることができ、故障原因究明の信頼度も向上させ
ることができるようになる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、正し
い予測結果を学習しておき、次に起動されるべきラダー
回路が表示できるようにしたので、表示手段の表示を見
るだけで、故障原因を突き止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる故障診断装置の概略構成図で
ある。
【図2】 本発明にかかる故障診断装置の動作を示すフ
ローチャートである。
【図3】 本発明にかかる故障診断装置の動作状態を示
す図である。
【図4】 本発明にかかる故障診断装置の動作状態を示
す図である。
【図5】 一般的な生産機械の概略構成を示す図であ
る。
【図6】 従来の故障診断の手法を示す図である。
【図7】 従来の故障診断の手法を示す図である。
【符号の説明】
28…操作端末、 30…ラダ
ー回路、32…ニューラルネットワーク、 3
4…記憶回路、36…比較回路、
38…表示回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/048 G05B 23/02 302 G06F 9/32 360 G06F 11/22 360 G06F 15/18 540

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記憶されているラダー回路に基づいて動
    作する生産機械の故障を診断するための故障診断装置で
    あって、 記憶されているラダー回路に基づいて信号の入力状態
    と信号の出力状態とから次に起動させるべきラダー回路
    を予測する推論手段と、 前記推論手段による予測結果が正しいか否かを判断し、
    その予測結果が正しくなければ正しい予測結果を前記推
    論手段に学習させる学習手段と、 前記 推論手段によって予測された次に起動されるべきラ
    ダー回路を表示する表示手段とを有することを特徴とす
    る故障診断装置。
JP33785293A 1993-12-28 1993-12-28 故障診断装置 Expired - Fee Related JP3309533B2 (ja)

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