JP3317728B2 - プレス機械の異常監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＰＵ動作によって各
種重要事項状態データを確認しつつ各種駆動制御信号を
出力する駆動制御ユニットを備えたプレス機械の異常監
視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレス機械には、各種入力信号から例え
ば非常停止，再起動防止等の複数の実際重要事項状態デ
ータを確認しつつ各種駆動制御信号をメーンモータ，ク
ラッチ・ブレーキ，各付属機器へ出力するための駆動制
御ユニットが設けられている。この駆動制御ユニット
は、リレー回路による有接点方式ではリレーの機械的寿
命が短いことから、集積回路等による無接点方式のハー
ドロジック回路が採用されている。さらに、多機能化等
に鑑みＣＰＵ動作によるコンピュータを用いる場合も出
現しつつある。

【０００３】ところで、ハードロジック回路による駆動
制御ユニットを採用すると、半導体素子の異常・故障時
の対策を強化しなければならない。特に、半導体素子が
対称故障性を有することから、１または２以上の入力信
号から判断すれば非常停止という実際重要事項状態デー
タとなるべきところ非常停止とならない場合が生じ得る
からである。

【０００４】ここに、従来は、リレー回路において採用
されていた２系統化という慣習から、ハードロジック回
路による駆動制御ユニットを２系統として設け、両ユニ
ットが同一動作することをもって正常とし相異動作をし
た場合に異常乃至故障があったものと判別して対処する
ものとされている。例えば、特公昭５９−１８５９８号
公報，特開昭５６−１３４６９４号公報，特公昭５８−
５８５５９号公報が挙げられる。

【０００５】また、２系統の動作が同じか否かを検出す
る比較回答の動作を運転開始直前に自動チェックするチ
ェック回路を設けたもの（特公昭５６−７４８０号公
報）や、プレスが上死点にあるときに複数の上記チェッ
ク回路の動作チェックを次々に実行するセルフチェック
回路を設けたもの（特公昭６２−２５０８０号公報）が
提案されている。

【０００６】したがって、駆動制御ユニットをＣＰＵ動
作型とする場合にも、上記考え方から２系統のコンピュ
ータを設けかつ両者を３番目の比較判別用コンピュータ
にバス接続させて動作比較するものと考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術で
ある特公昭５６−７４８０号公報では運転開始直前に、
特公昭６２−２５０８０号公報では上死点にあるとき
に、チェック回路の動作チェックを行うとされている
が、常時的にチェックできるようにすることが望まし
い。しかし装置構築上現実としては難しい。

【０００８】本発明の目的は、ＣＰＵ動作型駆動制御ユ
ニットの異常発生の有無を何時でも連続的に監視するこ
とのできる低コストのプレス機械の異常監視装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一層の多機能
化，高速処理化等からＣＰＵ動作型が主流となる傾向に
あることに着目し、ＣＰＵ動作型の駆動制御ユニットに
対し構成の異なるハード論理回路と照合回路とを設けて
同一の各種入力信号からそれぞれに生成された実際重要
事項状態データと理論重要事項状態データとをプレス一
工程時間に比較して非常に短い一定サイクル毎に照合し
て駆動制御ユニットの異常発生有無を監視するととも
に、テストパターン記憶手段とデータ変換手段とシーケ
ンス回路とを設けＣＰＵ動作中に前回（ラッチされてい
る。）の実際重要事項状態データの一部を強制書替え
（変換）して創成した判別対象重要事項状態データとテ
ストパターンをハード論理回路へ入力させて得た判別重
要事項状態データとを比較して本装置自体を自己診断し
つつ異常無を前提としてＣＰＵ動作型の駆動制御ユニッ
トの異常発生の有無を例えばプレス一工程内に何回も連
続的に確認することのできる構成とし、前記目的を達成
するものである。

【００１０】すなわち、本発明に係るプレス機械の異常
監視装置は、各種入力信号および所定プログラムに基づ
きＣＰＵ動作によって複数の実際重要事項状態データを
確認しつつ各種駆動制御信号を出力する駆動制御ユニッ
トを備えたプレス機械の異常監視装置であって、前記各
種入力信号が入力された場合に理論重要事項状態データ
を生成可能かつ選択されたテストパターンが入力された
場合には当該テストパターンに対応する判別重要事項状
態データを生成可能に形成されたハード論理回路と、入
力されたターゲット状態データ書替信号を利用してラッ
チされている実際重要事項状態データのターゲット状態
データを強制書替することで判別対象重要事項状態デー
タに変換するデータ変換手段と、前記実際重要事項状態
データとこれに対応する理論重要事項状態データとを照
合して両データの同異性判別に係る第１の照合結果信号
を出力可能かつ選択されたテストパターンに対応するも
のとして入力された判別重要事項状態データと判別対象
重要事項状態データとを照合して両データの同異性判別
に係る第２の照合結果信号を出力可能に形成された照合
回路と、前記ＣＰＵ動作をしている間でかつ照合回路か
ら出力された第１の照合結果信号に基づいて前記駆動制
御ユニットに異常が無いと判別できた場合または第２の
照合結果信号に基づいて自己内に異常が無いと判別でき
た場合にテストパターン記憶手段に記憶されている中か
ら選択されたテストパターンをハード論理回路へ出力可
能かつ実際重要事項状態データのうちのテストパターン
に対応させたターゲット状態データのみを一定値に強制
書替えするためのターゲット状態データ書替信号をデー
タ変換手段に出力可能であるとともにハード論理回路で
生成された判別重要事項状態データとデータ変換手段で
変換された判別対象重要事項状態データとを順次に照合
回路に入力可能なシーケンス回路を設け、かつこのシー
ケンス回路が照合回路から出力された第１の照合結果信
号に基づいて前記駆動制御ユニットに異常が有ると判別
できた場合または第２の照合結果信号に基づいて自己内
に異常が有ると判別できた場合にクラッチ・ブレーキを
強制的にＯＦＦさせる信号を出力可能に形成されている
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成による本発明では、駆動制御ユニット
は一定サイクル毎に各種入力信号をプログラムに基づき
処理して複数の実際重要事項状態データを確認しつつ各
種駆動制御信号を出力してプレス運転を行う。一方、ハ
ード論理回路は、一定サイクル毎に入力された上記と同
じ各種入力信号から理論重要事項状態データを生成す
る。この論理重要事項状態データは各種入力信号を同じ
くした実際重要事項状態データに対応するものである。
すると、照合回路が論理重要事項状態データと実際重要
事項状態データとを照合し同異性を判別する。そして、
第１の照合結果信号をシーケンス回路に出力する。すな
わち、シーケンス回路では入力された第１の照合結果信
号から両者（データ）が同一ならば駆動制御ユニットは
正常で相異ならば駆動制御ユニットに異常が発生したと
わかる。

【００１２】ところで、駆動制御ユニットが上記のよう
に各種入力信号から今回の実際重要事項状態データを確
認するためのにＣＰＵ動作している間でかつ第１の照合
結果信号に基づき駆動制御ユニットが正常（異常無）と
判別された場合［または、第２の照合結果信号に基づき
自己内に異常が無（正常）と判別された場合］に、シー
ケンス回路はテストパターン記憶手段に記憶されている
テストパターンを順次に選択してハード論理回路に出力
する。ハード論理回路は、入力されたテストパターンご
との判別重要事項状態データをサイクル的に生成する。
また、シーケンス回路は実際重要事項状態データのうち
テストパターンに対応させたターゲット状態データのみ
を一定値に書替えるためのターゲット状態データ書替信
号をデータ変換手段に出力する。データ変換手段は、入
力されたターゲット状態データ書替信号を利用してラッ
チされている実際重要事項状態データのターゲット状態
データを強制書替することで実際重要事項状態データを
判別対象事項状態データにサイクル的に変換する。する
と、シーケンス回路がハード論理回路で生成された判別
重要事項状態データとデータ変換手段で変換された判別
対象重要事項状態データとを順次に照合回路に入力す
る。ＣＰＵ動作中に何回も行う。ここにシーケンス回路
は、照合回路から出力された第１の照合結果信号に基づ
いて駆動制御ユニットに異常が有ると判別できた場合ま
たは第２の照合結果信号に基づいて自己内に異常が有る
と判別できた場合（本装置の構成要素に異常が発生）に
クラッチ・ブレーキを強制的にＯＦＦさせプレス停止さ
せる。異常が無いと判別された場合は、プレス運転が続
行される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１において、駆動制御ユニット１０は、入力回
路１１と入力ラッチ回路１２と駆動制御回路１５と出力
回路１６とリレー１７とから構成されている。入力回路
１１には、各種ボタン，近接スイッチ，光電スイッチ等
々のプレス運転状態に係る複数の入力信号ＩＳが入力さ
れ、これら複数の入力信号ＩＳは、図２（Ｂ）に示すス
トローブ信号ＳＴＢ・Ｂで入力ラッチ回路１２にラッチ
〔同（Ｄ）〕され、ラッチ入力信号ＲＩＳとなる。入力
ラッチ用のストローブ信号ＳＴＢ・Ｂは、プレス一工程
時間よりも非常に短い所定サイクル（例えば、２〜５ｍ
ｓｅｃ毎）に詳細後記のシーケンス回路２２から入力さ
れる。

【００１４】ここに、駆動制御回路１５は、各種固定デ
ータや各種プログラムを格納するＲＯＭ，各種データを
一時記憶するＲＡＭ，命令・演算・実行等々を司るＣＰ
Ｕとを含み、図２（Ｃ）に示すストローブ信号ＳＴＢ・
Ｃでラッチ入力信号ＲＩＳを取り込む〔同（Ｅ）〕と取
込完了信号ＣＰＡＣＫ〔同（Ｋ）〕を出力するととも
に、同（Ｆ），（Ｋ）に示すようにＣＰＵ動作によって
今回のラッチ入力信号ＲＩＳから今回の実際重要事項状
態データＣＪＯＤを求めつつ確認する。この実際重要事
項状態データＣＪＯＤとしては、非常停止，急停止，連
続停止，原位置確認，再起動防止，クラッチＯＮ，連続
運転，連続サイクル，サイクル中，オーバーランチェッ
ク等であり、本発明では後に出力される図２（Ａ）に示
すストローブ信号ＳＴＢ・Ａで異常監視装置２０の一部
を構成する出力ラッチ回路３１にラッチされる。すなわ
ち、ストローブ信号ＳＴＢ・Ａは、今回の実際重要事項
状態データＣＪＯＤを次回の本装置２０の自己診断のた
めに確定記憶させるものである。

【００１５】なお、駆動制御回路１５は、処理動作に伴
って表示装置１８へ表示信号ＩＮＧを出力し、インター
フェース１９へ各種駆動制御信号ＩＮＴを出力する。ま
た、所定条件の下に出力回路１６に運転信号ＯＰＴを出
力する。また、一定条件の下に励磁信号ＥＸ１をＯＦＦ
させる。したがって、リレー１７がＯＦＦするとその補
助ａ接点（Ｒｙ１）が開路しクラッチ・ブレーキ用のソ
レノイド３０をＯＦＦさせる。以上の構成は、ＣＰＵ動
作型の駆動制御ユニット１０の一般的構成につき、これ
以上の説明は省略する。

【００１６】さて、本異常監視装置２０は、駆動制御ユ
ニット１０（駆動制御回路１５）に異常が発生したか否
かを監視判別するもので、駆動制御回路１５がソフトウ
ェアとして動作するのに対して、ハードロジックから構
成され、図１で左側からシーケンス回路２２，ＲＯＭか
ら形成されたテストパターン記憶手段２３，信号選択回
路２４，ハード論理回路２５，２つの出力ラッチ回路３
１・３２，照合・テスト選択回路３３および照合回路３
５等を含み、ストローブ信号ＳＴＢ・Ａが出力される所
定サイクル毎（例えば、２ｍｓ毎）に出力ラッチ回路３
１にラッチされた前回の実際重要事項状態データＣＪＯ
Ｄと出力ラッチ回路３２にラッチされた理論重要事項状
態データＴＪＯＤとを照合して駆動制御回路１５（１
０）の異常の有無を判別する短定時的監視機能と、判別
重要事項状態データと判別対象重要事項状態データとを
照合してＣＰＵ動作中における本装置２０自体の自己診
断に係るサイクル的な繰返監視機能とを有する。

【００１７】まず、ハード論理回路２５は、ラッチ入力
信号ＲＩＳを入力として理論重要事項状態データＴＪＯ
Ｄを生成するもので、フリップ・フロップ素子あるいは
ＯＲゲート，ＡＮＤゲート等からロジック回路として形
成される。すなわち、理論重要事項状態データＴＪＯＤ
は、ラッチ入力信号ＲＩＳを同一として駆動制御回路１
５がＣＰＵ動作で求めた実際重要事項状態データＣＪＯ
Ｄと同じデータである。なお、このハード論理回路２５
にテストパターンが入力された場合に当該テストパター
ンに対応する判別重要事項状態データを生成する機能に
ついては、詳細後記する。

【００１８】詳しくは、今、ラッチされた入力信号ＲＩ
ＳをＳ０，Ｓ１，…，Ｓｎとした場合、駆動制御回路１
５がＲＯＭに格納されたプログラムに基づくＣＰＵ動作
によってＳＤ０，ＳＤ１，…，ＳＤｊなる実際重要事項
状態データＣＪＯＤを生成確認するものとすると、ハー
ド論理回路２５も同じラッチ入力信号ＲＩＳ（Ｓ０，Ｓ
１，…，Ｓｎ）を入力として論理重要事項状態データＴ
ＪＯＤ（ＳＤ０，ＳＤ１，…，ＳＤｊ）を生成するもの
と形成している。つまり、ソフトウェア的に生成された
実際重要事項状態データＣＪＯＤとハードウェア的に生
成された理論重要事項状態データＴＪＯＤとを照合させ
ることにより、同一構成要素（ロジック回路あるいはコ
ンピュータ）からなる従来駆動制御ユニットと従来チェ
ック回路との組合せによる異常同時発生不回避という従
来問題点を一掃させることを目的の１つとする。

【００１９】信号選択回路２４は、シーケンス回路２２
からの選択信号ＳＬＣＴによって、ハード論理回路２５
へラッチ入力信号ＲＩＳを入力させるかあるいはテスト
パターンＰＴＮを入力させるかを選択するものである。
また、ハード論理回路２５へラッチ入力信号ＲＩＳを入
力させるときには、駆動制御回路１５のＣＰＵで同一の
ラッチ入力信号ＲＩＳを取込み可能とする。但し、ＣＰ
ＵはテストパターンＰＴＮについては取込みしない。

【００２０】また、照合・テスト選択回路３３は、図２
（Ａ）に示すストローブ信号ＳＴＢ・Ａが発せられたと
きに、出力ラッチ回路３１にラッチされた前回の実際重
要事項状態データＣＪＯＤと、出力ラッチ回路３２にラ
ッチされた前回の理論重要事項状態データＴＪＯＤとを
照合回路３５へ選択出力する。一方、シーケンス回路２
２からテスト信号つまりターゲット状態データ選択信号
を兼ねるターゲット状態データ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔが
入力されると、詳細後記するテストパターンに基づく判
別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤと、実際重要事項状
態データＣＪＯＤのターゲット状態データに対応するデ
ータを一定値（例えば、Ｌレベル）に強制書替えして得
た判別対象事項状態データＰ・ＣＪＯＤとを照合回路３
５へ出力するものである。つまり、照合・テスト選択回
路３３はシーケンス回路２２の指令にしたがって信号選
択を実行するに過ぎない。すなわち、ハード論理回路２
５で生成された判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤと
データ変換手段（３１，３３）で変換された判別対象重
要事項状態データＰ・ＣＪＯＤとを順次に照合回路３５
に入力可能である。なお、データ出力先である照合回路
３５に関すれば、判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤ
と判別対象重要事項状態データＰ・ＣＪＯＤとが何回も
繰り返すサイクル的なデータであるのに対して、論理重
要事項状態データＴＪＯＤはいわば短定時的な判別重要
事項状態データＰ・ＴＪＯＤで実際重要事項状態データ
ＣＪＯＤはいわば短定時的な判別対象重要事項状態デー
タＰ・ＣＪＯＤといいえる。

【００２１】次に、テストパターン記憶手段２３に記憶
されるテストパターンは、あるラッチ入力信号ＲＩＳ
（Ｓ０，Ｓ１，…，Ｓｎ）をハード論理回路２５へ入力
した場合に生成される理論重要事項状態データＴＪＯＤ
が例えばＳＤ０＝Ｈ，ＳＤ１＝Ｈ，…，ＳＤｉ＝Ｈ，Ｓ
Ｄｊ＝Ｈとした場合に、そのうちの１つのデータ（ター
ゲット状態データＴＰＴＮ）の値を１パターンのテスト
中に例えばＨ→Ｌに１サイクル変化させることのできる
入力信号相当の信号として形成されている。つまり、上
記場合において、ターゲット状態データをＳＤｊ（Ｈレ
ベル）としたとき、それを１パターン内でＨレベル→Ｌ
レベルと変化させかつその他のデータＳＤ０，…，ＳＤ
ｉは上記と同じとしたままの判別重要事項状態データＰ
・ＴＪＯＤ〔ＳＤ０＝Ｈ，ＳＤ１＝Ｈ，…，ＳＤｉ＝
Ｈ，ＳＤｊ＝（Ｈ→Ｌ）〕を生成させることのできる入
力信号相当信号である。また、ターゲット状態データ
は、上記ＳＤｊのみならず他のＳＤ０，ＳＤ１，…，Ｓ
Ｄｉのいずれもなり得る。したがって、テストパターン
としては例えば５００通りとなる。

【００２２】ハード論理回路２５は、選択されたテスト
パターンが入力された場合には当該テストパターンに対
応する判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤを生成可能
に形成されている。この実施例の場合、テスト時に照合
回路３５へ入力する判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯ
Ｄは、出力ラッチ回路３２にラッチされている前回の理
論重要事項状態データＴＪＯＤのうちターゲット状態デ
ータＴＰＴＮ〔上記場合でいえば、ＳＤｊ〕のみを書替
えかつ他のデータ（ＳＤ０，ＳＤ１，…，ＳＤｉ）は理
論重要事項状態データ（ＴＪＯＤ）のままとした組合せ
データとされている。これと関連し、判別対象重要事項
状態データＰ・ＣＪＯＤとしては、出力ラッチ回路３１
にラッチされている前回の実際重要事項状態データＣＪ
ＯＤのうちテストパターンに対応させたターゲット状態
データ相当のデータ（ＳＤｊ）のみを一定値 （この実
施例では、Ｌレベル）に強制的に書替え（変換し）たも
のである。この書替え（変換し）は、照合・テスト選択
回路３３において切替信号を兼ねるターゲット状態デー
タ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔで実行される。すなわち、出力
ラッチ回路３１と照合・テスト選択回路３３とからなる
データ変換手段（３１，３３）が、入力されたターゲッ
ト状態データ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔを利用してラッチさ
れていた前回の実際重要事項状態データＣＪＯＤのター
ゲット状態データを強制書替することで判別対象重要事
項状態データＰ・ＣＪＯＤに変換する。

【００２３】すなわち、ハード論理回路２５の通常は、
あるテストパターンが入力された場合には当該テストパ
ターンに対応する判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤ
〔ＳＤ０＝Ｈ，ＳＤ１＝Ｈ，…，ＳＤｉ＝Ｈ，ＳＤｊ＝
（Ｈ→Ｌ）〕を生成する。つまり、ターゲット状態デー
タＴＰＴＮを１パターン内でＨ→Ｌと変化させる。一
方、出力ラッチ回路３１にラッチされている前回の実際
重要事項状態データＣＪＯＤのうちそのテストパターン
に対応するターゲット状態データ（ＳＤｊ）相当のデー
タをターゲット状態データ切替信号ＣＪＯＤ・Ｔで強制
的にＬレベルとする。したがって、本監視装置２０の構
成要素（例えばフリップ・フロップ素子等）が全て正常
であれば、照合回路３５からの結果信号ＣＣＭＰは１パ
ターンのテスト中にＬ：ＨによるＬレベル→Ｌ：Ｌによ
るＨレベルに変化する。つまり、この実施例では、ＣＰ
Ｕ動作中に結果信号ＣＣＭＰが１パターン内でＬ→Ｈ変
化すればシーケンス回路２２が本装置２０が正常（異常
無）と判別する一方、Ｌ→ＬまたはＨ→Ｈならば異常有
と判別すように形成しているわけである。この実施例で
は、シーケンス回路２２における信号処理態様が同一
に、つまり駆動制御回路（１５）診断に係る第１の照合
結果信号および自己（２０）診断に係る第２の照合結果
信号の双方信号取扱いを同じになるように簡素化（構
築）してあるから、結果信号ＣＣＭＰは第１の照合結果
信号および第２の照合結果信号のいずれをも意味する。
いずれの信号であるかは、照合回路３５の出力タイミン
グによる。

【００２４】以上をまとめると、初めに照合された実際
重要事項状態データＣＪＯＤと理論重要事項状態データ
ＴＪＯＤとが同一である場合には照合回路３５からＨレ
ベルの両データの同異性判別に係る第１の照合結果信号
（結果信号ＣＣＭＰ）が出力されるものと形成され、か
つテスト工程においては本装置２０全体が異常無である
ことを前提として判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤ
と判別対象重要事項状態データＰ・ＣＪＯＤとを照合し
た場合に、両データの同異性判別に係る第２の照合結果
信号（結果信号ＣＣＭＰ）を１パターン内でＬ→Ｈに変
化させて照合回路３５からシーケンス回路２２へ出力さ
せることができるように、テストパターンを予め決めて
いる。

【００２５】ここにおいて、シーケンス回路２２は、イ
ンクレメント信号選択回路，カウンタ等を含み、パター
ン番号指定信号ＰＴＮｏ．と選択信号ＳＬＣＴとターゲ
ット状態データ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔと判定結果信号Ｐ
ＯＫとを適時に出力する他、さらにオシレータ２１から
のクロック信号ＣＬＫに基づき、図２に示すタイミング
で各ストローブ信号ＳＴＢ・Ａ〜ＳＴＢ・Ｃを出力する
ものと形成されている。また、駆動制御回路１５からの
取込完了信号ＣＰＡＣＫが入力されたことを条件として
テストパターンによる本監視装置２０自体の自己診断動
作を開始する。

【００２６】すなわち、ストローブ信号ＳＴＢ・Ｂで入
力信号ＩＳを入力ラッチ回路１２にラッチさせる。引続
き、ストローブ信号ＳＴＢ・Ｃを出力する。すると、駆
動制御回路１５のＣＰＵが図２（Ｅ）に示すようにその
今回ラッチ入力信号ＲＩＳを取込み（リード）、かつ取
込完了信号ＣＰＡＣＫをシーケンス回路２２へ転送する
とともに、ＣＰＵ動作によりラッチ入力信号ＲＩＳに基
づいた今回の実際重要事項状態データＣＪＯＤを生成・
確認させる。

【００２７】このＣＰＵ動作と同時的に、シーケンス回
路２２は、駆動制御回路１５からの取込完了信号ＣＰＡ
ＣＫに基づきターゲット状態データ選択信号を兼ねるタ
ーゲット状態データ書替信号ＣＪＯＤ・ＴをＨレベル→
Ｌレベルとし、つまり実質的には短定時的照合信号を出
力し両ラッチ回路３１，３２にラッチされていた前回の
両データＣＪＯＤ，ＴＪＯＤを照合回路３５に選択入力
させる。これにより、照合回路３５は、両データＣＪＯ
Ｄ，ＴＪＯＤが同一である場合に第１の照合結果信号
（結果信号ＣＣＭＰ）を出力（Ｈレベル）する。これを
受けたシーケンス回路２２は、各ストローブ信号との関
係を見ながらリレー駆動回路（例えば、ＡＣ・ＤＣ変換
器）２６へ判別結果信号ＰＯＫを出力（１パルス信号出
力）する。したがって、リレー駆動回路２６からの励磁
信号ＥＸ２，リレー２７はＯＮのままであり、クラッチ
・ブレーキ用ソレノイド３０をＯＮとしたままプレス運
転続行を許容する。一方、第１の照会結果信号（結果信
号ＣＣＭＰ）がＬレベルであれば、先のテストとの関係
から判別結果信号ＰＯＫがＬ→Ｈに変化されないのでリ
レー２７がＯＦＦとなりクラッチ・ブレーキ用ソレノイ
ド３０がＯＦＦされプレス停止される。なお、出力ラッ
チ回路３２から入力される信号ＰＯは、電源装置（図示
省略）が故障した場合にリレー駆動回路２６をＯＦＦさ
せるための信号である。

【００２８】さらに、シーケンス回路２２は、ストロー
ブ信号ＳＴＢ・Ｃを出力したと同時またはその直後にテ
ストパターン番号指定信号ＰＴＮｏ．を出力して、テス
トパターン記憶手段２３からテストパターンＰＴＮを信
号選択回路２４を通してハード論理回路２５へ入力させ
る。このハード論理回路２５からは、判別重要事項状態
データＰ・ＴＪＯＤが出力される。これと同時的にター
ゲット状態データ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔを出力（Ｈレベ
ル）し、データ変換手段（３１，３３）つまり照合・テ
スト選択回路３３において出力ラッチ回路３１にラッチ
されている前回の実際重要事項状態データＣＪＯＤのう
ち当該テストパターンＰＴＮに対応させたターゲット状
態データのみを一定値（Ｌレベル）に強制書替した判別
対象重要事項状態データＰ・ＣＪＯＤを生成させる。し
たがって、照合回路３５が、入力された判別対象重要事
項状態データＰ・ＣＪＯＤと判別重要事項状態データＰ
・ＴＪＯＤとを照合判別する。照合回路３５からシーケ
ンス回路２２に戻される両データの同異性判別に係る第
２の照合結果信号（結果信号ＣＣＭＰ）は本装置２０が
正常であれば、この実施例の場合は、１パターン内でＬ
→Ｈに変化するが、異常があるとＬ→ＬまたはＨ→Ｈと
なる。

【００２９】なお、詳しくは、１パターンのテストは次
のようにして行われる。すなわち、判別重要事項状態デ
ータＰ・ＴＪＯＤのターゲット状態データＴＰＴＮを一
気にＨ→Ｌに変化させるのでなく、まずターゲット状態
データＴＰＴＮを“Ｈ”としその結果として照合回路３
５からの第２の照会結果信号（結果信号ＣＣＭＰ）がＬ
（正常）となったことを確認し、次にターゲット状態デ
ータＴＰＴＮを“Ｌ”としてその結果として照合回路３
５からの第２の照会結果信号ＣＣＰＭがＨ（正常）とな
ったことを確認するようにして行う。また、第２の照会
結果信号（結果信号ＣＣＭＰ）が最初にＬ（正常）とな
るべきところＨ（異常）であると１パターン内のテスト
であってもターゲット状態データＴＰＴＮを次の“Ｌ”
に変化させない。

【００３０】このＣＰＵ動作中における本装置２０の自
己診断は、テストパターン記憶手段２３に記憶されてい
る全てのテストパターンについて順次に繰返し実行され
る。したがって、シーケンス回路２２からの判定結果信
号ＰＯＫは、本監視装置２０が正常であれば連続的に一
定周期のパルス信号として出力される。これに対して、
シーケンス回路２２は入力された第２の照会結果信号
（結果信号ＣＣＭＰ）から本監視装置２０に異常が発生
したものと判定した場合は、その判定結果信号ＰＯＫを
強制的にＬレベルのままとする。かくして、励磁信号Ｅ
Ｘ２がＯＦＦとなり、リレー２７がＯＦＦとなるからク
ラッチ・ブレーキ用ソレノイド３０をＯＦＦしてプレス
停止させ安全を図る。

【００３１】その後に、ストローブ信号ＳＴＢ・Ａを出
力し、出力ラッチ回路３１に今回の実際重要事項状態デ
ータＣＪＯＤをラッチさせ、かつ出力ラッチ回路３２に
ハード論理回路２５で生成された今回のラッチ入力信号
ＲＩＳに基づく今回の理論重要事項状態データＴＪＯＤ
をラッチさせる。すなわち、次回のＣＰＵ動作中に行わ
れる本装置２０の自己診断の準備のために今回における
両データＣＪＯＤ，ＴＪＯＤを確定記憶させるわけであ
る。

【００３２】次に、この実施例の全体的作用を説明す
る。図２において、時刻ｔｊにおいてストローブ信号Ｓ
ＴＢ・Ａが出力されると、出力ラッチ回路３１には同
（Ｆ）に“１”で示す前回の実際重要事項状態データＣ
ＪＯＤがラッチ〔同（Ｇ）〕され、かつ出力ラッチ回路
３２には同（Ｉ）に“１”で示す前回の理論重要事項状
態データＴＪＯＤがラッチ〔同（Ｊ）〕される。つま
り、前回の両データＣＪＯＤ，ＴＪＯＤが確定記憶され
る。

【００３３】ここに、照合・テスト選択回路３３は、シ
ーケンス回路２２からの切替信号（ＣＪＯＤ・Ｔ）によ
って前回の実際重要事項状態データＣＪＯＤおよび理論
重要事項状態データＴＪＯＤを選択して照合回路３５へ
入力させる。つまり、本監視装置２０（照合回路３５，
シーケンス回路２２）が駆動制御回路１５（１０）に異
常が発生したか否かを両データＣＪＯＤ，ＴＪＯＤを照
合して判別する。すると、シーケンス回路２２は照合回
路３５からの第１の照会結果信号（結果信号ＣＣＭＰ）
に基づいて駆動制御回路１５に異常が有ると判定すると
判別結果信号ＰＯＫをＬレベルのままとする。つまり、
リレー２７，ソレノイド３０をＯＦＦしプレス停止させ
る。正常と判定した場合は、ＨレベルとＬレベルとの繰
返し変化信号（ＰＯＫ）を出力してプレス運転の続行を
許容する。

【００３４】その後の時刻ｔｋにおいてシーケンス回路
２２からストローブ信号ＳＴＢ・Ｂが出力されると、入
力ラッチ回路１２は今回の入力信号ＩＳをラッチし、図
２（Ｄ）に“２”で示す今回のラッチ入力信号ＲＩＳと
して記憶しておく。引続き、時刻ｔｌにおいてストロー
ブ信号ＳＴＢ・Ｃを出力し、かつ選択信号ＳＬＣＴをＬ
レベルとしこのラッチ入力信号ＲＩＳを信号選択回路２
４を通して駆動制御回路１５へ転送可能に切替える。こ
れにより、ＣＰＵが今回ラッチ入力信号ＲＩＳを同
（Ｅ）に“２”で示すようにリード（取込み）する。そ
して、同（Ｋ）に示す取込完了信号ＣＰＡＣＫを出力す
るとともに、今回ラッチ入力信号ＲＩＳに基づき同
（Ｆ）に示す如く今回の実際重要事項状態データＣＪＯ
Ｄを求める。また、各駆動制御信号ＥＸ１，ＯＰＴ，Ｉ
ＮＧ，ＩＮＴを適時に出力する。

【００３５】このＣＰＵ動作中に、本監視装置２０は自
己診断を開始する〔同（Ｈ），（Ｉ）〕。この段階にお
ける出力ラッチ回路３１のラッチ内容は同（Ｇ）に
“１”で示す前回の実際重要事項状態データＣＪＯＤ
で、出力ラッチ回路３２のラッチ内容は同（Ｊ）に
“１”で示す前回の論理重要事項状態データＴＪＯＤで
ある。ここに、シーケンス回路２２は選択信号ＳＬＣＴ
をＨレベルとしかつテストパターン番号指定信号ＰＴＮ
ｏ．を出力する。したがって、ハード論理回路２５にテ
ストパターン記憶手段２３に記憶されているテストパタ
ーンのうち指定されたテストパターンＰＴＮが同（Ｈ）
に示すように入力される。ハード論理回路２５からは、
同（Ｉ）に示されるように、出力ラッチ回路３２にラッ
チされている前回の論理重要事項状態データＴＪＯＤの
うちその１つのターゲット状態データＴＰＴＮだけが書
替えられた判別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤが出力
（Ｈ→Ｌ変化）される。これと同時的に、出力ラッチ回
路３１にラッチされていた前回の実際重要事項状態デー
タＣＪＯＤのうちの当該ターゲット状態データ相当の状
態データがターゲット状態データ書替信号ＣＪＯＤ・Ｔ
によって強制的にＬレベルに書替えられ、判別対象重要
事項状態データＰ・ＣＪＯＤが生成される。

【００３６】かくして、照合回路３５は、判別重要事項
状態データＰ・ＴＪＯＤと判別対象重要事項状態データ
Ｐ・ＣＪＯＤとを照合判別する。この照合判別は図２
（Ｈ）に示すように全てのテストパターンについて上記
手順により繰返し行われる。したがって、今、判別対象
重要事項状態データＰ・ＣＪＯＤが〔ＳＤ０＝Ｈ，ＳＤ
１＝Ｈ，…，ＳＤｉ＝Ｈ，ＳＤｊ＝“Ｌ”〕に対して判
別重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤは〔ＳＤ０＝Ｈ，Ｓ
Ｄ１＝Ｈ，…，ＳＤｉ＝Ｈ，ＳＤｊ＝（Ｈ→Ｌ）〕であ
るから、本装置２０が正常であれば第２の照合結果信号
（結果信号ＣＣＭＰ）は１パターン内でＬ→Ｈと変化し
た信号となるが、異常が発生しているとＬ→ＬまたはＨ
→Ｈであり変化しない。

【００３７】ここに、シーケンス回路２２は、照合回路
３５からの第２の照会結果信号（結果信号ＣＣＭＰ）が
各テストパターンを切替えるごとにＬレベルとＨレベル
に交互に変化して入力されれば本装置２０が正常である
と自己診断して一定サイクルのパルス信号となる判別結
果信号ＰＯＫをリレー駆動回路２６に出力してプレス運
転の続行を許すが、第２の照会結果信号（結果信号ＣＣ
ＭＰ）がＨ→Ｈレベルのまま又はＬ→Ｌレベルのままだ
と本装置２０のいずれかのロジックに異常が発生したも
のと自己診断して判別結果信号ＰＯＫを強制的にＬレベ
ルのままとしリレー２７，ソレノイド３０をＯＦＦして
プレス停止させる。

【００３８】しかして、この実施例によれば、ハード論
理回路２５とデータ変換手段（３１，３３）と照合回路
３５とテストパターン記憶手段２３とシーケンス回路２
２とを設け、短定時的に駆動制御ユニット１０（１５）
でソフト的に生成した実際重要事項状態データＣＪＯＤ
と同一のラッチ入力信号ＲＩＳ（ＩＳ）からハード論理
回路２５がハード的に生成した理論重要事項状態データ
ＴＪＯＤとを照合させて駆動制御ユニット１０に異常が
発生したか否かを監視し、かつ駆動制御ユニット１０内
のＣＰＵ動作中にはテストパターンを用いて本異常監視
装置２０自体のロジックに異常があるか否かをサイクル
的に自己診断する構成とされているので、ＣＰＵ動作型
の駆動制御ユニット１０（１５）をプレス運転中に何時
でも監視できるからプレス機械の安全性を確約でき、か
つ異常発生時には速やかにセフティーサイドに対処でき
る。

【００３９】また、各ストローブ信号ＳＴＢ・Ａ〜ＳＴ
Ｂ・Ｃは、例えば２〜５ｍｓｅｃ毎のサイクルごとに出
力させることも可能であるから、高速プレス機械でもプ
レス一工程サイクル内に４〜５回の短定時的監視を行え
る。

【００４０】また、サイクル内に実行される自己診断機
能は、テストパターン記憶手段２３に記憶されている例
えば５００通りの全てのテストパターンを順次に選択入
力して行うものとされているので、本装置２０の異常発
生の有無を常時的に監視できる。よって、ＣＰＵ動作型
の駆動制御ユニット１０（１５）を一段と確実に監視で
き信頼性も高い。

【００４１】また、自己診断機能は、テストパターンを
ハード論理回路２５へ入力させそれから生成された判別
重要事項状態データＰ・ＴＪＯＤと出力ラッチ回路３１
にラッチされていた前回の実際重要事項状態データＣＪ
ＯＤを利用して生成した判別対象重要事項データＰ・Ｃ
ＪＯＤとを照合回路３５で照合判別し、その結果、正常
と判別された場合に次のテストパターンに切替え、異常
と判別された場合は繰返し動作停止とする構成とされて
いる。つまり、本装置２０の全構成要素を用いてループ
チェックするように形成されているので、確実な自己診
断を迅速に行える。

【００４２】また、自己診断機能は、判別重要事項状態
データＰ・ＴＪＯＤのうちのターゲット状態データＴＰ
ＴＮを１パターン内でＨ→Ｌに１サイクル変化させ、か
つ判別対象重要事項状態データＰ・ＣＪＯＤのうちのタ
ーゲット状態データ相当のデータを強制的にＬレベルと
して実行されるので、構成要素たる例えばフリップ・フ
ロップの動作・不動作を各テストパターンごとに自動チ
ェックできるので、一段と確実な信頼性ある診断を高速
に行える。さらに、ターゲット状態データＴＰＴＮを初
めの“Ｈ”から後の“Ｌ”に切替える場合にも、上記ル
ープチェックするので完璧な診断を行える。

【００４３】さらに、リレー２７は、判定結果信号ＰＯ
ＫをＡＣ・ＤＣ変換した信号で駆動される構成とされて
いるので、判定結果信号が遮断したとしても、クラッチ
・ブレーキ用ソレノイド３０を確実にＯＦＦできセフテ
ィーシステムとなる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、ハード論理回路とデー
タ変換手段と照合回路とテストパターン記憶手段とシー
ケンス回路とを設け、短定時的に駆動制御ユニットでソ
フト的に生成した実際重要事項状態データと同一のラッ
チ入力信号からハード論理回路がハード的に生成した理
論重要事項状態データとを照合させて駆動制御ユニット
に異常が発生したか否かを監視し、かつ駆動制御ユニッ
ト内のＣＰＵ動作中にはテストパターンを用いて本異常
監視装置自体のロジックに異常があるか否かをサイクル
的に自己診断する構成とされているので、ＣＰＵ動作型
の駆動制御ユニットをプレス運転中に何時でも監視でき
るからプレス機械の安全性を確約でき、かつ異常発生時
には速やかにセフティーサイドに対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す回路図である。

【図２】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ動作型の駆動制御ユニット １１ 入力回路 １２ 入力ラッチ回路 １５ 駆動制御回路 １６ 出力回路 １７ リレー １８ 表示装置 １９ インターフェース ２０ 異常監視装置 ２１ オシレータ ２２ シーケンス回路 ２３ テストパターン記憶手段 ２４ 信号選択回路 ２５ ハード論理回路 ２６ リレー駆動回路 ２７ リレー ３１，３２ 出力ラッチ回路 ３３ 照合・テスト選択回路 ３５ 照合回路 ３０ クラッチ・ブレーキ用ソレノイド ＩＳ 入力信号 ＲＩＳ ラッチ入力信号 ＰＴＮ テストパターン ＣＪＯＤ 実際重要事項状態データ ＴＪＯＤ 理論重要事項状態データ Ｐ・ＣＪＯＤ 判別対象重要事項状態データ Ｐ・ＴＪＯＤ 判別重要事項状態データ ＴＰＴＮ ターゲット状態データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B30B 15/28 G05B 23/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種入力信号および所定プログラムに基
   づきＣＰＵ動作によって複数の実際重要事項状態データ
   を確認しつつ各種駆動制御信号を出力する駆動制御ユニ
   ットを備えたプレス機械の異常監視装置であって、 前記各種入力信号が入力された場合に理論重要事項状態
   データを生成可能かつ選択されたテストパターンが入力
   された場合には当該テストパターンに対応する判別重要
   事項状態データを生成可能に形成されたハード論理回路
   と、入力されたターゲット状態データ書替信号を利用してラ
   ッチされている実際重要事項状態データのターゲット状
   態データを強制書替することで判別対象重要事項状態デ
   ータに変換するデータ変換手段と、 前記 実際重要事項状態データとこれに対応する理論重要
   事項状態データとを照合して両データの同異性判別に係
   る第１の照合結果信号を出力可能かつ選択されたテスト
   パターンに対応するものとして入力された判別重要事項
   状態データと判別対象重要事項状態データとを照合して
   両データの同異性判別に係る第２の照合結果信号を出力
   可能に形成された照合回路と、前記ＣＰＵ動作をしている間でかつ照合回路から出力さ
   れた第１の照合結果信号に基づいて前記駆動制御ユニッ
   トに異常が無いと判別できた場合または第２の照合結果
   信号に基づいて自己内に異常が無いと判別できた場合に
   テストパターン記憶手段に記憶されている中から選択さ
   れたテストパターンをハード論理回路へ出力可能かつ実
   際重要事項状態データのうちのテストパターンに対応さ
   せたターゲット状態データのみを一定値に強制書替えす
   るためのターゲット状態データ書替信号をデータ変換手
   段に出力可能であるとともにハード論理回路で生成され
   た判別重要事項状態データとデータ変換手段で変換され
   た判別対象重要事項状態データとを順次に照合回路に入
   力可能な シーケンス回路を設け、かつこのシーケンス回
   路が照合回路から出力された第１の照合結果信号に基づ
   いて前記駆動制御ユニットに異常が有ると判別できた場
   合または第２の照合結果信号に基づいて自己内に異常が
   有ると判別できた場合にクラッチ・ブレーキを強制的に
   ＯＦＦさせる信号を出力可能に形成されていることを特
   徴とするプレス機械の異常監視装置。