JP3371198B2 - 機器制御方法および装置 - Google Patents
機器制御方法および装置Info
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Description
された情報に含まれるディジタル値をアナログ出力装置
でアナログ信号に変換して制御対象機器に出力する機器
制御方法および装置に関し、特に、制御機器システムの
異常時に、アナログ出力装置が、出力アナログ信号を常
に安全な信号に制御するようにして制御機器システムの
安全性を確保するようにした機器制御方法および装置に
関する。
ては、ホスト(例えば、シーケンサ、パソコン、マイコ
ンおよびシングルボードコンピューターなど、以下、単
にホストと略する)から、デジタル値を受け取り、これ
をアナログ信号に変換して出力するアナログ出力装置が
設けられている。
構成を示したもので、図8においてこの制御機器システ
ムは、ホストであるPLC(プログラマブルロジックコ
ントローラ)10、制御対象装置30、PLC10から
送信されたディジタル値を受信してこれをアナログ信号
に変化してバルブ、サーボ等の制御対象装置30に出力
するアナログ出力装置20を具備して構成される。
ムにおいて、アナログ出力装置20から出力されるアナ
ログ信号は、常に、ユーザーにとって安全な値、すなわ
ち制御対処装置30にとって予期される値であることが
必要であり、安全性確保のためからアナログ出力装置2
0からユーザーの予期せぬ信号が出力されることは避け
なければならない。
ンサーの運転(シーケンサー内のプログラムを実行す
る)/停止(シーケンサー内のプログラムを実行しな
い)状態のアナログ信号の安全性を確保するようにした
方法は知られている。
が、シーケンサーの状態(運転/停止)を監視し、アナ
ログ出力をホールドまたはクリアする機能で上記安全性
の確保を実現している。
力装置20は、シーケンサーであるPLC10の動作を
監視し、PLC10がRUNすなわち正常に動作してい
れば、PLC10から出力値(ディジタル値)を受信し
(ステップ204)、これをディジタル/アナログ変換
処理(D/A変換処理)して出力するが(ステップ20
5)、PLC10に異常等が発生してRUN状態にない
と、出力値としてクリア値(CLR値)を形成する(ス
テップ202)とともに、異常時直前の出力値を保持し
た信号(HOLD値)を形成し、このいずれかをD/A
変換処理して出力する(ステップ205)ように構成さ
れている。
来の方法の問題点としては、シーケンサーが自分自身を
異常と認識した場合には、これに対応することができ
ず、安全を確保できないということがある。
ジタル値が不確定になり、アナログ出力装置は、予期せ
ぬデジタル値をアナログ信号に変換して出力することに
なり、その結果、アナログ出力装置20から出力される
アナログ信号により制御される制御対象装置30が暴走
することが考えられる。
は、ホストが異常の際に、アナログ信号出力の安全性を
確保するという点では、充分とはいえず、安全性の確保
の点で問題がる。
プログラム(シーケンサーを動かすプログラム)により
出力値の直接制御を行う方法があるが、これもシーケン
サーが異常状態にある時は、出力を安全状態に移行でき
ない。
ムが実行しないので、予期せぬデジタル値を受け取るこ
とを防止することは不可能である。
て制御機器システムの安全性を確保することができるよ
うにした機器制御方法および装置を提供することを目的
とする。
め、請求項1の発明は、ホストから送信された情報に含
まれるディジタル値をアナログ出力装置でアナログ信号
に変換して制御対象機器に出力する機器制御方法におい
て、上記ホストから送信される情報には、異常発生直前
に保持した出力値、上記アナログ出力装置から出力でき
る出力値の最小値、上記アナログ出力装置から出力でき
る出力値の最大値、予め設置した所定の出力値、のいず
れかを異常時出力値として予め指定する指定情報が含ま
れ、上記アナログ出力装置は、上記ホストから送信され
た情報に基き異常を判別し、異常が判別された場合は上
記指定情報にしたがって上記異常時出力値を形成し、該
異常時出力値をアナログ信号に変換して上記ディジタル
値が変換されたアナログ信号に代えて切り替え出力する
ことを特徴とする。
において、上記アナログ出力装置は、上記ホストからの
指示により、上記異常が判別された場合における出力信
号の切り替えを段階的に行うことを特徴とする。
2の発明において、上記アナログ出力装置は、上記異常
が判別された場合に、上記異常時出力値が変換されたア
ナログ信号とは別の出力として、異常中であることを示
す異常中信号を制御対象機器に出力することを特徴とす
る。
された情報に含まれるディジタル値をアナログ出力装置
でアナログ信号に変換して制御対象機器に出力する機器
制御装置において、上記ホストから送信される情報に
は、異常発生直前に保持した出力値、上記アナログ出力
装置から出力できる出力値の最小値、上記アナログ出力
装置から出力できる出力値の最大値、予め設置した所定
の出力値、のいずれかを異常時出力値として予め指定す
る指定情報が含まれ、上記アナログ出力装置は、上記ホ
ストから送信された情報に基き異常を判別し、異常が判
別された場合は上記指定情報にしたがって上記異常時出
力値を形成する出力値形成手段と、上記出力値形成手段
で形成された出力値をアナログ信号に変換して出力する
出力手段と、上記出力手段により上記出力値が変換され
たアナログ信号を、上記ディジタル値が変換されたアナ
ログ信号に代えて切り替え出力する出力切替手段、を具
備することを特徴とする。
において、上記アナログ出力装置は、上記ホストからの
指示により、上記異常が判別された場合における出力信
号の切り替えを段階的に行う出力信号段階的切替手段、
を具備することを特徴とする。
5の発明において、 上記アナログ出力装置は、上記異常
が判別された場合に、上記異常時出力値が変換されたア
ナログ信号とは別の出力として、異常中であることを示
す異常中信号を制御対象機器に出力する異常中信号出力
手段、を具備することを特徴とする。
いて添付図面を参照して詳細に説明する。
よび装置を適用して構成される制御機器システムにおけ
るアナログ出力装置200の一実施の形態をブロック図
で示したものである。
0は、図8に示したホストであるPLC(プログラマブ
ルロジックコントローラ)10から送出される情報を受
信し、この信号に含まれる制御対象装置30に対する指
令値であるディジタル値をアナログ信号に変換して制御
対象装置30に出力するように構成されている。
ムにおいては、ホストであるPLC10から受信した情
報(デジタル値、プラグ、異常信号など)をもとにアナ
ログ出力装置200が正常/異常を判断し、異常と判断
した際には、予めユーザーが設定しておいた信号を出力
することにより安全性を確保するように構成されてい
る。
置200は、入力部21、メモリ22、CPU(中央演
算処理装置)23、D/A変換器(ディジタル/アナロ
グ変換器)24、異常中信号出力部25を具備して構成
される。
C10からの情報を入力受信するものであり、その入力
情報は一定間隔で更新される。
情報を一時記憶するものである。ここで、メモリ22に
記憶される情報は 1)受信したデータを判別するためのデータ判別フラグ
D1 2)PLC10により随時更新されるディジタル/アナ
ログ変換する対象となるディジタル値情報D2 3)異常時に出力するディジタル値種別情報D3 4)出力アナログ信号の切替速度を設定する切替速度設
定情報D4 が含まれている。
御機器システムが正常な時に“1”異常な時に“0”と
なるものである。
0により随時更新されるディジタル値で、この制御機器
システムが正常な時は、このディジタル値D2がD/A
変換器24でディジタル/アナログ変換されて、制御対
象装置30に出力される。
時に出力するアナログ信号に対応するディジタル値とし
てどの値を用いるかを指定するものである。この実施の
形態の制御機器システムにおいてはこのディジタル値情
報D2により、以下に示す4つの種類を指定できるよう
に構成されている。
R値)。 2)01:フラグD1が“0”になる直前に出力されて
いたアナログ信号に対応するディジタル値(HOLD
値)。 3)02:出力可能な最大アナログ信号に対応するディ
ジタル値(MAX値)。 4)03:異常時出力するように予め設定されたデイジ
タル値。
1が“1”(正常)から“0”(異常)に変化したとき
の出力アナログ信号の切替速度を設定すもので、この実
施の形態においてはこの切替速度設定情報D4により、
以下に示す2つの切替速度が設定できるように構成され
ている。
異常時の出力アナログ信号への切替を瞬時に行う。 2)01:正常時の出力アナログ信号から異常時の出力
アナログ信号への切替を所定の間隔で段階的に順次行
う。
れた情報、すなわち、上記データ判別フラグD1、ディ
ジタル値情報D2、ディジタル値種別情報D3、切替速
度設定情報D4を入力し、データ判別フラグD1に基き
この制御機器システムの正常/異常を判断し、正常であ
る場合は、メモリ22に記憶されたディジタル値情報D
2に対応するディジタル値をそのままD/A変換器24
に出力するが、異常と判断した際には、ディジタル値種
別情報D3、切替速度設定情報D4により予めユーザー
が設定しておいたデジタル値を求めて、このディジタル
値をD/A変換器24に出力するとともに、異常中であ
ることを示す異常中信号を異常中信号出力部25に出力
する処理を行う。
システムが正常時および異常時にそれぞれCPU23か
ら出力されるディジタル値をアナログ信号に変換して制
御対象装置30に出力する。
3から異常中であることを示す異常中信号の入力を受け
ると、この異常中信号を制御対象装置30に出力する。
る処理の概略をフローチャートで示したものである。
ら送信される情報はアナログ出力装置200で受信され
る。
は、上述したように、 1)受信したデータを判別するためのデータ判別フラグ
D1 2)PLC10により随時更新されるディジタル/アナ
ログ変換する対象となるディジタル値情報D2 3)異常時に出力するディジタル値種別情報D3 4)出力アナログ信号の切替速度を設定する切替速度設
定情報D4 が含まれており、この制御機器システムの正常動作にお
いて、ディジタル値情報D2に含まれるディジタル値は
順次更新される。
から送信された情報を受信すると、まず、この情報に含
まれるデータ判別フラグD1を調べる(ステップ21
1)。ここで、データ判別フラグD1が“1”である
と、この制御機器システムは正常であるので、ディジタ
ル値情報D2に対応するディジタル値をそのまま出力値
としてステップ217に進む。
グD1が“0”であると判断されると、この場合は、こ
の制御機器システムが異常であるので、ディジタル値種
別情報D3、切替速度設定情報D4により予めユーザー
が設定しておいたデジタル値を求め出力値として求める
演算、すなわち、値「0」のディジタル値(CLR値)
を出力値として設定する(ステップ212)若しくはフ
ラグD1が“1”になる直前に出力されていたアナログ
信号に対応するディジタル値(HOLD値)を出力値と
して設定する(ステップ213)若しくは出力可能な最
大アナログ信号に対応するディジタル値(MAX値)を
出力値として設定する(ステップ214)処理、および
異常中信号を出力する処理(ステップ215)を行い、
その後、ステップ217に進む。
速度を制御する処理を行う(ステップ217)。この処
理は、上述した切替速度設定情報D4に基き制御され、
正常時の出力アナログ信号から異常時の出力アナログ信
号への切替を瞬時に行う処理、常時の出力アナログ信号
から異常時の出力アナログ信号への切替を所定の間隔で
段階的に順次行う処理のいずれかが選択される。
値はD/A変換器24によりアナログ信号に変換され、
制御対象装置30に出力される。
行する場合には、例えば、一般に装置上部の取り付けら
れるシグナル灯や表示器に安全な状態へ移行中であるこ
とを表示したり、音声で警告するように構成する事もで
きる。
置200に送信される情報は、ディジタルデータであ
り、このディジタルデータの種類はその格納されるエリ
アによって大きく、2つに分類できる。
/0(入出力)エリアに格納されるデータであり、もう
1つは、PLC10の電源ON時1回だけ更新されるエ
リア、すなわちデータエリアに格納されるデータであ
る。
納されるデータのデータ構造の一例を示したものであ
り、図4は、上記データエリアに格納されるデータのデ
ータ構造の一例を示したものである。
前述したデータ判別フラグD1に対応するもので、この
「データ判別フラグ」は、この制御機器システムが正常
な時に“0”異常な時に“1”となるものである。
ジタル値情報D2に対応するもので、PLC10により
随時更新され、この制御機器システムが正常な時は、こ
の「ディジタル値」がD/A変換器24でディジタル/
アナログ変換されて、制御対象装置30に出力される。
値の種類は、前述したディジタル値種別情報D3に対応
するもので、異常時に出力するアナログ信号に対応する
ディジタル値として 1)00:値「0」のディジタル値(CLR値) 2)01:フラグD1が“1”になる直前に出力されて
いたアナログ信号に対応するディジタル値(HOLD
値) 3)02:出力可能な最大アナログ信号に対応するディ
ジタル値(MAX値) 4)03:異常時出力するように予め設定されたデイジ
タル値 のいずれかを指定するものである。
前述した切替速度設定情報D4に対応するもので、この
「アナログ信号切り替え速度」により 1)00:正常時の出力アナログ信号から異常時の出力
アナログ信号への切替を瞬時に行う 2)01:正常時の出力アナログ信号から異常時の出力
アナログ信号への切替を所定の間隔で段階的に順次行う の2種類の切り替え速度を設定できるように構成されて
いる。
5に示すように、PLC10が異常を検知すると(ステ
ップ251)、周辺装置に出力するデータを全て“0”
にする(ステップ251)ように構成されている。
ータはPLC10が異常を認識した時に、全て0にクリ
アされる。
0エリアに設けることにより、PLC10が異常と判断
したときのデジタル値であるか否かをアナログ出力装置
20により容易に判断することが可能になる。
エリアに設けることにより、PLC10を通して、ユー
ザが自由に操作できるように構成されている。
00の詳細動作をフローチャートで示したものである。
れた情報の図3に示した「ディジタル値」が所定の範囲
内の値かを調べる(ステップ221)。ここで、PLC
10から渡されたディジタル値が所定の範囲内の値であ
ると、次に、PLC10から渡された情報の図3に示し
た「データ判別フラグ」が“0”か否かを調べる(ステ
ップ222)。
グ」が“0”でない場合は、「X」に上記図3に示した
「ディジタル値」を設定する(ステップ223)。
え速度」が00:瞬時切り替えかを調べる(ステップ2
24)。
00:瞬時切り替えである場合は、出力値を「X」に設
定し(ステップ225)、ステップ227に進む。
切り替え速度」が00:瞬時切り替えでない、すなわ
ち、01:段階的切り替えである場合は、出力値を現在
の値から順次「X」に変更して(ステップ226)、ス
テップ227に進む。
ジタル値」をHOLD値として設定する(ステップ22
7)。これは、HOLD値の時に出力するのに使用す
る。
228)、ステップ221に戻る。
に動作している場合の処理を示したものである。
た「ディジタル値」が所定の範囲内の値でないと判断さ
れたとき若しくはステップ222で、「データ判別フラ
グ」が“0”であると判断されたときは、この制御機器
システムの異常として以下に示す処理を行う。
ディジタル値の種類」が00:CLRかを調べ(ステッ
プ229)、00:CLRであると、「X」を“0”に
設定して(ステップ230)、ステップ237に進む。
値の種類」が00:CLRでないと判断されると、次
に、「異常時のディジタル値の種類」が01:HOLD
かを調べる(ステップ231)。ここで、01:HOL
Dであると、「X」を“HOLD値”に設定して(ステ
ップ232)、ステップ237に進む。
値の種類」が01:HOLDでないと判断されると、次
に、「異常時のディジタル値の種類」が02:MAXで
あるかを調べる(ステップ233)。ここで、02:M
AXである場合は、「X」を“MAX値”に設定して
(ステップ234)、ステップ237に進む。
値の種類」が02:MAXでないと判断されると、次
に、「異常時のディジタル値の種類」が03:所定の値
(異常時のディジタル値)であるかを調べる(ステップ
235)。ここで、03:所定の値であると判断される
と、「X」を“異常時のディジタル値”に設定して(ス
テップ234)、ステップ237に進む。
ステップ224に進む。なお、ステップ224以下の処
理は上述した通りである。
1:段階的切り替えである場合の処理について説明す
る。
階的切り替えである場合は、アナログ出力装置20が、
この制御機器システムを異常と判断した場合において、
現在のアナログ信号から急激に安全な状態となるアナロ
グ信号に変更するのではなく、徐々に変更するのが好ま
しい場合である。このような構成を採用することで、ア
ナログ出力装置20から出力されるアナログ信号が急激
に変化することによる制御対象装置30の稼動部の摩
耗、損傷等を防ぐことができる。
階的切り替えである場合は、以下に示すように移動平均
により、アナログ出力装置20から出力されるアナログ
信号をHOLD値、すなわち異常発生直前の値から異常
時のディジタル値に段階的に変更する。
用意しておき、このバッファに格納された一番古いデー
タを捨て、新しいデータを該バッファに入れ、この複数
のバッファに格納された値の平均をとって出力データと
する手法である。
わちバッファ1から4の4個のバッファを用い、4段階
で異常時のディジタル値「X」に変更する場合における
移動平均を用いた処理例を示すと以下に示すようにな
る。
“1”→“0”) バッファ1 HOLD値 バッファ2 HOLD値 バッファ3 HOLD値 バッファ4 HOLD値 出力値=(HOLD+HOLD+HOLD+HOLD)
/4
ーチャートで示したものである。
“1”であるときは、4個のバッファ1〜4にそれぞれ
HOLD値を格納し、4個のバッファ1〜4の値B1〜
B4をそれぞれHOLD値に設定し(ステップ23
4)、出力値としては 出力値=(B4+B3+B2+B1)/4 を出力している(ステップ224)。
“0”に立ち下がると、バッファ1の値B1を「X」に
設定し、バッファ2の値B2をバッファ1の値B1に設
定し、バッファ3の値B3をバッファ2の値B2に設定
し、バッファ4の値B4をバッファ3の値B3に設定
し、これを繰り返す。
置20の出力をバッファの数に対応した段数で段階的に
変更することができ、これにより、アナログ出力装置2
0から出力されるアナログ信号が急激に変化することに
よる制御対象装置30の稼動部の摩耗、損傷等を防ぐこ
とができる。
れる場合は、「アナログ信号切り替え速度」を00:瞬
時切り替えに設定することにより、アナログ出力装置2
0から出力されるアナログ出力値の瞬時切り替えを行う
ようにすることもできる。
以下に示すような種々の効果が期待できる。
報(デジタル値、プラグ、異常信号など)を確認し、異
常と判断した時、ユーザーが予め設定しているデジタル
値(ユーザーにとって安全なデジタル値)をアナログ信
号に変換しシステムを安全に保つことができる。
取ったデジタル値を、出力範囲内の最小値、最大値、異
常発生時前の値、予め設定した所定の出力値から選択で
きるようにすることで、アナログ出力装置がアナログ変
換することで、異常時のデジタル値の設定がより容易
に、かつ設定の間違いがより少なくなる。
は、ホストからの情報(フラグなど)を使用することに
よって、ユーザーがわざわざ、値を設定しなくても自動
的に原点に戻すことができ、また、デジタル値の設定の
間違いが少なくなる。
装置などの場合、アナログ出力装置からの急激なアナロ
グ出力の変化による可動部の摩耗、損傷を防ぎ、制御す
ることができる。
システムでは、出力値を瞬時に変更することもできる。
ホスト異常時以外にもユーザーが自由に操作することが
でき、容易にアナログ出力値を安全な状態に保つことが
できる。
ば、一般に装置上部の取り付けられるシグナル灯や表示
器に安全な状態へ移行中であることを表示したり、音声
を警告するように構成することもできる。
用して構成される制御機器システムにおけるアナログ出
力装置の一実施の形態を示すブロック図。
略を示すフローチャート。
力)エリアに格納されるデータのデータ構造の一例を示
した図。
に格納されるデータのデータ構造の一例を示した図。
ける周辺装置に出力するデータの制御手法を示すフロー
チャート。
すフローチャート。
均を用いた処理を示すフローチャート。
ロック図。
装置による処理の概略を示すフローチャート。
ラ) 20 アナログ出力装置 21 入力部 22 メモリ 23 CPU(中央演算処理装置) 24 D/A変換器(ディジタル/アナログ変換器 25 異常中信号出力部 30 制御対象装置 200 アナログ出力装置
Claims (6)
- 【請求項1】 ホストから送信された情報に含まれるデ
ィジタル値をアナログ出力装置でアナログ信号に変換し
て制御対象機器に出力する機器制御方法において、上記ホストから送信される情報には、 異常発生直前に保持した出力値、 上記アナログ出力装置から出力できる出力値の最小値、 上記アナログ出力装置から出力できる出力値の最大値、 予め設置した所定の出力値、 のいずれかを異常時出力値として予め指定する指定情報
が含まれ、 上記アナログ出力装置は、 上記ホストから送信された情報に基き異常を判別し、異
常が判別された場合は上記指定情報にしたがって上記異
常時出力値を形成し、該異常時出力値をアナログ信号に
変換して上記ディジタル値が変換されたアナログ信号に
代えて切り替え出力することを特徴とする機器制御方
法。 - 【請求項2】 上記アナログ出力装置は、 上記ホストからの指示により、上記異常が判別された場
合における出力信号の切り替えを段階的に行うことを特
徴とする請求項1記載の機器制御方法。 - 【請求項3】 上記アナログ出力装置は、 上記異常が判別された場合に、上記異常時出力値が変換
されたアナログ信号とは別の出力として、異常中である
ことを示す異常中信号を制御対象機器に出力することを
特徴とする請求項1または2記載の機器制御方法。 - 【請求項4】 ホストから送信された情報に含まれるデ
ィジタル値をアナログ出力装置でアナログ信号に変換し
て制御対象機器に出力する機器制御装置において、 上記ホストから送信される情報には、 異常発生直前に保持した出力値、 上記アナログ出力装置から出力できる出力値の最小値、 上記アナログ出力装置から出力できる出力値の最大値、 予め設置した所定の出力値、 のいずれかを異常時出力値として予め指定する指定情報
が含まれ、 上記アナログ出力装置は、 上記ホストから送信された情報に基き異常を判別し、異
常が判別された場合は上記指定情報にしたがって上記異
常時出力値を形成する出力値形成手段と、 上記出力値形成手段で形成された出力値をアナログ信号
に変換して出力する出力手段と、 上記出力手段により上記出力値が変換されたアナログ信
号を、上記ディジタル値が変換されたアナログ信号に代
えて切り替え出力する出力切替手段、 を具備することを特徴とする機器制御装置。 - 【請求項5】 上記アナログ出力装置は、 上記ホストからの指示により、上記異常が判別された場
合における出力信号の切り替えを段階的に行う出力信号
段階的切替手段、 を具備することを特徴とする請求項4記載の機器制御装
置。 - 【請求項6】 上記アナログ出力装置は、 上記異常が判別された場合に、上記異常時出力値が変換
されたアナログ信号とは別の出力として、異常中である
ことを示す異常中信号を制御対象機器に出力する異常中
信号出力手段、 を具備することを特徴とする請求項1または2記載の機
器制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08101297A JP3371198B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 機器制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08101297A JP3371198B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 機器制御方法および装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10275012A JPH10275012A (ja) | 1998-10-13 |
JP3371198B2 true JP3371198B2 (ja) | 2003-01-27 |
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ID=13734599
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JP (1) | JP3371198B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110268348A (zh) * | 2017-03-06 | 2019-09-20 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置以及控制方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104216402A (zh) * | 2014-09-19 | 2014-12-17 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种用于飞行器的数字电传主飞控系统动态测试方法 |
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1997
- 1997-03-31 JP JP08101297A patent/JP3371198B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110268348A (zh) * | 2017-03-06 | 2019-09-20 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置以及控制方法 |
CN110268348B (zh) * | 2017-03-06 | 2022-03-11 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制方法以及计算机可读取记录媒体 |
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JPH10275012A (ja) | 1998-10-13 |
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