JP4296696B2

JP4296696B2 - プログラマブル操作表示装置

Info

Publication number: JP4296696B2
Application number: JP2000218750A
Authority: JP
Inventors: 春夫村上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2020-07-14
Also published as: JP2002032121A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生産ラインの工作機械等の機械装置の動作を制御するプログラマブル操作表示装置に関し、特に複数のアクチュエータを備えた一般的な機械装置の正常時における一連の操作手順を、機械装置の状態と共に記憶することにより、機械装置が何らかの異常により途中停止している場合、機械装置の停止状態と正常時の状態を比較し、停止動作ステップを判断し、停止動作ステップからの継続操作手順を指示するプログラマブル操作表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プログラマブル制御機械装置は多く提案されている。例えば、特公昭８−７６０１号公報には、シーケンス制御方式の機械装置の異常復旧装置を開示すている。この場合、記憶装置は、異常信号とその異常復旧のためにアクチュエータを操作する操作信号を受け、異常発生以後に行われる各復旧操作の操作シーケンスを異常の態様と共に記憶する。また、自動復旧制御部は、記憶情報に基づいて各異常を復旧可能な複数の操作シーケンスについて評価演算を行い、異常発生時に異常に対して評価演算の結果得られた優先順位の高い復旧操作シーケンスで制御するものである。
【０００３】
また、例えば、特開平２−１３８６０５号公報には、予め制御対象の駆動制御の手順に基づいて、プログラマブルコントローラのアドレスの順序やスイッチの操作順序を操作手順テーブル上に記憶し、その記憶された順序に基づいて制御対象の所定動作の完了を確認し、次に操作すべきスイッチの位置又は機能を明示するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の公知例（特公昭８−７６０１号公報）では、新たな異常モードが発生する度に、異常復旧操作シーケンスを記憶させねばならず、早急な復旧を要する稼働中の機械装置では、その操作に時間がかかり停止時間を著しく長引かせる、という問題がある。さらに、誤操作による手順も記憶してしまい、そのため機械装置を故障させる危険も大きい、という問題がある。
【０００５】
また、後者の公知例（特開平２−１３８６０５号公報）では、操作手順記憶テーブルを予め外部入力装置で作成する必要があり、このような操作手順テーブルは、かなり高度な技術的知識がなければ作成できず、一般的な機械操作を行う作業者では作成が著しく困難である、という問題がある。
さらに、従来の技術に共通な問題として、機械装置の改造等によりアクチュエータが増減すると、今まで記憶された操作手順をやり直すことが必要となり、そのため多大な時間が費やされる、という問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、機械装置の異常状態からの復旧操作において、加工中のワークを不良品にすることのないように、途中停止動作ステップから正常動作ステップへ継続させるように復旧操作するという点に着目し、複数のアクチュエータを備えた一般的な機械装置の正常時における一連の操作手順を、機械装置の状態と共に記憶させておき、機械装置が何らかの異常により途中停止している場合、その停止状態と正常時の状態を比較し、停止動作ステップを判断し、停止動作ステップからの継続した操作手順を指示するようにしたプログラマブル操作表示装置を提供することにある。
【０００７】
また、工程の改造等によりアクチュエータが増減した場合でも、最少の時間で記憶できるようにしたプログラマブル操作表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のプログラマブル操作表示装置は、生産ライン上の各機械装置（１１）に設けられた複数のアクチュエータ（１２）の動作を制御する制御装置（１３）を介して前記機械装置（１１）に接続されたプログラマブル操作表示装置（１４）において、前記複数のアクチュエータ（１２）の正常時の一連の操作手順を入力するボタン（１４０ａ〜１４０ｆ）と、各操作の動作状態を表示するランプ（１４０ｂ）とを有する操作表示画面（１４ｅ、１４ｇ）と、前記ボタン（１４０ａ〜１４０ｆ）により入力された前記複数のアクチュエータ（１２）の正常時の一連の操作手順を、その動作状態と共に記憶した記憶手段（１４ｃ）と、前記機械装置が何らかの異常により途中停止した時に異常状態からの復帰が指示されているか否かを判定し、異常状態からの復帰が指示されていれば、その停止した状態を、前記記憶手段（１４ｃ）から読み出された正常時の一連の操作手順に従って、順次正常時の状態と比較し、前記停止した動作段階を判定し、前記制御装置（１３）を介して前記機械装置（１１）に対して前記停止した動作段階からの継続した操作手順を指示する制御手段（１４ａ）と、を具備する。
請求項２に記載のプログラマブル操作表示装置はさらに、前記操作表示画面上に、前記機械装置の異常を表示する異常表示ランプと、異常状態からの復帰を指示するための異常復帰開始ボタンを備える。
これにより、加工中のワークを不良品にすることもなく、途中停止動作ステップから正常動作ステップへ継続して復旧操作することができ、その結果、復旧に要する時間を大幅に短縮することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のプログラマブル操作表示装置を適用する全体システム構成図である。機械装置１１は一般的な工作機械であり、モータ（Ｍ）、スイッチ、ローダ等、種々のアクチュエータ１２を備えている。制御装置１３は一般的なプログラマブルシーケンサで構成され、機械装置１１のアクチュエータ１２をプログラミングされたシーケンスに従って制御する。また、プログラマブル操作表示装置１４は、制御装置１３のプログラマブルシーケンサとの間をＲＳ２３２Ｃ等の通信回線で接続されており、アクチュエータ１２の各個の操作や、各アクチュエータ動作端の状態などを通信回線を通じてモニタすることができる。
【００１０】
図２は本発明によるプログラマブル操作表示装置の一実施形態としてのブロック構成図である。プログラマブル操作表示装置１４は、一般的なＣＰＵ１４ａ、システムプログラムを記憶するＲＯＭ１４ｂ、ボタンデータやランプデータ等の各種データを記憶するＲＡＭ１４ｃ、液晶等の表示器１４ｅを制御する表示器インターフェイス１４ｄ、表示器１４ｅ上に貼り付けられたタッチパネル１４ｇを制御するタッチパネルインターフェイス１４ｆ、制御装置１３と各種データの送受信を行う制御装置インターフェイス１４ｈ、これらを接続するシステムバス１４ｉ、で構成される。
【００１１】
図３は本発明によるプログラマブル操作表示装置のアクチュエータごとの操作表示を示すタッチパネル画面の表示例であり、「ローダアクチュエータ」の操作画面を示す。また、図４はボタンデータの例を示し、ローダボタンデータのアドレスとビットの関係を示す。さらに、図５はランプデータの例を示し、ローダランプデータのアドレスとビットの関係を示す。
【００１２】
図３に示すタッチパネル上の画面１４０は操作単位（例えばステーション単位）でプログラミングされ、機械装置の操作規模に応じた、即ち、アクチュエータ数に応じた画面数（１〜ｎ）が用意されている。実際の操作では、所望のアクチュエータごとに画面を切り換えて操作する。図３の１４０ａは操作名称が「ローダ後退」のボタンスイッチであり、これが押されると、図４のボタンデータ（１４１）の「ローダ後退ボタン」１４１ｄで示すように、ＦＦ００番地（１４１ａ）の１ビット目がオン（０→１）に変化し、制御装置１３に対してローダアクチュエータを後退させる指令を送信する。なお、１４０ｂは動作完了を作業者に視覚的に確認させるためのランプである。この指令を受信した制御装置１３はローダアクチュエータを後退させる。
【００１３】
ローダの後退が完了すると、制御装置１３はローダ後退端信号をオンさせ、プログラマブル操作表示装置１４に送信する。プログラマブル操作表示装置１４はＦＦ１０番地の１ビット目にアクチュエータの動作完了状態を記憶し、さらに動作の完了を作業者に視覚的に認識してもらうためにランプ１４０ｂを点灯させる。なお、１４１ｃは「ローダ前進」が押されたときに「１」になる。
【００１４】
また、記憶開始ボタン１４０ｃは記憶作業を開始する最初に押され、記憶ボタン１４０ｄは各操作の記憶を開始するときに押され、記憶終了ボタン１４０ｅは記憶作業が終了したときに押され、全終了ボタン１４０ｆは全てのアクチュエータの記憶作業が終了したときに押される。これらのボタンは各画面に設置され、画面（操作）単位で操作手順を記憶することができる。
【００１５】
図６は本発明によるプログラマブル操作表示装置の異常発生時の画面表示である。画面１４３には異常表示ランプ１４３ａと異常復帰開始ボタン１４３ｂが設けられている。プログラマブル操作表示装置１４は制御装置１３からの「異常信号有り」信号があるか否か判定し、異常信号があれば、画面１４３に表示される。さらに、プログラマブル操作表示装置１４は、異常状態から復帰させるための異常復帰開始ボタン１４３ｂが押されたか否かを判定し、押されていればランプデータの読み出しを行う。
【００１６】
図７は本発明によるＲＡＭ内の操作手順記憶エリアの説明図である。操作手順の各記憶エリアのアドレスは、１４４ｅで示すように、ＲＡＭ１４ｃのアドレスＦＦＥ０から順次、ＦＦＥ１，ＦＦＥ２，ＦＦＥ３，．．．，で与えられる。
図示のように、１つの画面ごとに、どのボタンが押されたかを記憶するボタン記憶エリア１４４ａと、ボタンが押されアクチュエータが動作完了した結果であるランプ状態の記憶エリア１４４ｂが複数個設けられ、さらに、その画面の操作手順記憶が終了したことを表す終了コードの記憶エリア１４４ｃと、その操作画面Ｎｏの記憶エリア１４４ｄが設けられる。このような構成がＲＡＭ１４ｃ上に、画面１〜画面ｎまで、各アクチュエータごとに記憶されている。
【００１７】
さらに、最後に、１４４ｆで示すように、全終了ボタン（図３の１４０ｆ参照）が押されたことを記憶する「全終了コード」を最後尾番地に設ける。
図８は本発明による操作手順記憶のフローチャートである。このフローチャートは、図２に示すＲＡＭ１４ｃ内にアクチュエータの正常時の操作手順、例えば「ローダ後退」等を記憶させるためのものである。
【００１８】
まず、図３に示す記憶開始ボタン１４０ｃが押されたか否かチェックする（Ｓ１）。即ち、これから所定の操作手順の記憶を開始することを示す。押されていれば（ＹＥＳ）、変数ｉを１にセットする（Ｓ２）。押されていなければ（ＮＯ）、このチェックを繰り返す。
次に、図３画面のどの操作ボタンが押されたか否かチェックする（Ｓ３）。例えば「ローダ後退」ボタンが押されているか否かチェックする。押されていれば（ＹＥＳ）、表示画面のボタンデータの読み出しを行う（Ｓ４）。即ち、図４に示す表示画面の、例えばアドレス（ＦＦ００）を読み出す（即ち、変数ＰＢ＝ＦＦ００＋ｉ）。
【００１９】
次に、読み出された操作ボタンデータを図７のメモリに記憶する（Ｓ５）。この場合、操作が「ローダ後退」であるから「画面１」のボタン記憶エリアのアドレス（ＦＦＥ０＋ｉ）に記憶される（即ち、ＦＦＥ０＋ｉ＝ＰＢ）。そして、変数ｉをｉ＋１にセットする。
次に、アクチュエータの動作完了をランプ１４０ｂの点灯で確認し、記憶ボタン１４０ｄを押す（Ｓ６）。即ち、所定の操作手順の記憶が終了したので、次に移行できることを示す。
【００２０】
次に、ステップＳ６で記憶ボタンが押されていれば（ＹＥＳ）、現在操作中の画面番号のランプデータを読み出す（Ｓ７）。即ち、「ローダアクチュエータ」についての図５に示すアドレス（ＦＦ１０）のランプデータを読み出す（変数ＰＬ＝ＦＦ１０＋ｉ）。
次に、読み出されたランプデータを操作手順記憶エリアへ記憶する（Ｓ８）。即ち、図７に示すメモリの「画面１」のランプ記憶エリアに記憶する（即ち、ＦＦＥ０＋ｉ＝ＰＬ）。そして、変数ｉをｉ＋１にセットする。
【００２１】
次に、ボタンデータ及びランプデータの操作手順の記憶が全て終了したか否かを確認するために、記憶終了ボタン１４０ｅ（図３参照）が押されたか否かチェックする（Ｓ９）。押されていなければ（ＮＯ）、ステップＳ３に戻り、残りの操作手順の記憶を行う。なお、この場合、未だ記憶していない操作ボタンは記憶終了ボタン１４０ｅが押される前に押しておく。
【００２２】
次に、押されていれば（ＹＥＳ）、プログラマブル操作表示装置はボタンが押されていることを自動的に認識して終了コードを記憶する（Ｓ１０）。即ち、ＦＦＥ０＋ｉをＦＦにセットする。ここで、変数ｉをｉ＋１にセットする。
次に、プログラマブル操作表示装置は自動的に次番地に現在表示中（即ち、操作中）画面Ｎｏをセットする（Ｓ１１）。
【００２３】
次に、全てのアクチュエータについて、即ち、画面１〜ｎについて、ボタンデータ及びランプデータの記憶が終了したか否かを確認するために、全終了ボタン１４０ｆが押されたか否かチェックする（Ｓ１２）。押されていれば（ＹＥＳ）、変数ｉをｉ＋１にセットする。押されていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、記憶開始ボタンを押して次のアクチュエータの記憶を開始する。
【００２４】
そして、全終了ボタンが押されていれば、プログラマブル操作表示装置は、次次番地に全終了コードを記憶する（Ｓ１３）（即ち、ＦＦＥ０＋ｉ＝ＦＦ）。
上述のように、全終了コードは全て“ＦＦ”であるが、メモリの配置順で判断するため同一コードでも問題ない。
図９は本発明による操作手順読出しのフローチャートである。このフローチャートは機械装置に異常動作が発生した時に処理する手順を示すものである。
【００２５】
まず、制御装置１３からの「異常信号有り」信号があるか否かチェックする（Ｓ２１）。この信号は図示しないシステムエリアに記憶されている。異常信号があれば（ＹＥＳ）、図６の画面１４３の異常表示ランプ１４３ａに異常表示される。
次に、異常状態から復帰させるための異常復帰開始ボタン１４３ｂ（図６参照）が押されたか否かチェックする（Ｓ２２）。押されていなければ（ＮＯ）、このチェックを繰り返し、押されていれば（ＹＥＳ）、以下の処理を継続する。
【００２６】
即ち、異常復帰開始ボタンが押されていれば（ＹＥＳ）、変数ｉを１にセットする（Ｓ２３）。次に、終了コード（図７の１４４ｃ参照）の次番地に記憶されている操作画面Ｎｏから、その画面Ｎｏのランプデータを読み出す（Ｓ２４）。ランプデータを読み出すことにより、機械装置（例えばローダアクチュエータ）がどの状態で停止しているかを知ることができる。そして変数ＰＬ１へＦＦ１０＋画面Ｎｏをセットする。
【００２７】
次に、図７に示す操作手順記憶エリアからランプ記憶データを読み出し、変数ＰＬ２へセットする（Ｓ２５）。即ち、ＰＬ２＝ＦＦＥ０＋ｉとなる。
次に、機械装置の停止した状態をチェックする（Ｓ２６）。即ち、読み出したランプデータ（Ｓ２４）と読み出したランプ記憶データ（Ｓ２５）を比較し、一致しない場合（ＮＯ）は、変数ｉをｉ＋２にセットして、次のランプデータと比較する（Ｓ２７）。これを一致するまで繰り返し、一致した場合は（ＹＥＳ）、記憶された操作手順のどのステップと同一状態であるかを知ることができる。即ち、停止した状態のアクチュエータの状態を知ることができる。
【００２８】
次に、一致した場合に（ＹＥＳ）、次番地（ｉ＋１）が終了コードか否か判断する（Ｓ２８）。次番地が終了コードであれば（ＹＥＳ）、その操作画面は操作する必要はなく、ステップＳ３５に移行する。
次に、次番地が終了コードでなければ（ＮＯ）、操作が必要な画面を表示する（Ｓ２９）。これは作業者が確認するためである。そして、変数ｉをｉ＋１にセットする。
【００２９】
次に、操作手順記憶エリアの次番地からボタン記憶データを読み出す（Ｓ３０）。
次に、操作手順記憶エリアのボタン記憶データを読み出し、制御装置へ出力する（Ｓ３１）。このようにボタンをオンさせることで、作業者がボタンを押すことなくアクチュエータが動作する。そして、変数ｉをｉ＋１にセットする。
【００３０】
次に、ステップＳ２４と同様に、終了コード（図７の１４４ｃ参照）の次番地に記憶されている操作画面Ｎｏから、その画面Ｎｏのランプデータを読み出し、変数ＰＬ１へセットする（Ｓ３２）（即ち、ＰＬ１＝ＦＦ１０＋画面Ｎｏ）。
次に、ステップＳ２５と同様に、操作手順記憶エリアからランプ記憶データを読み出し、変数ＰＬ２へセットする（Ｓ３３）（即ち、ＰＬ２＝ＦＦＥ０＋ｉ）。
【００３１】
次に、ステップＳ２６と同様に、読み出したランプデータ（Ｓ３２）と読み出したランプ記憶データ（Ｓ３３）を比較し、一致しない場合（ＮＯ）は、一致するまで比較を繰り返す（Ｓ３４）。一致した場合は（ＹＥＳ）、アクチュエータの動作が完了したことになり、次の操作手順の読出し処理を継続する。
一方、ステップＳ２８において、次番地（ｉ＋１）が終了コードであれば（ＹＥＳ）、次番地（ｉ＋３）は終了コードか否か判定する（Ｓ３５）。終了コードでなければ（ＮＯ）、変数ｉをｉ＋４にセットし、ステップＳ２４に戻り、ランプデータの読み出しを開始する（Ｓ３６）。このようにして全終了コードをチェックし、終了コードでなけば次画面の操作手順記憶エリアの読み出しを行い、終了コードになるまで継続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプログラマブル操作表示装置を適用する全体システム構成図である。
【図２】本発明によるプログラマブル操作表示装置の一実施形態としてのブロック構成図である。
【図３】本発明によるプログラマブル操作表示装置のアクチュエータごとの操作表示を示すタッチパネル画面の表示例であり、「ローダアクチュエータ」の操作画面を示す。
【図４】本発明によるプログラマブル操作表示装置のボタンデータの例を示し、ローダボタンデータのアドレスとビットの関係を示す。
【図５】本発明によるプログラマブル操作表示装置のランプデータの例を示し、ローダランプデータのアドレスとビットの関係を示す。
【図６】本発明によるプログラマブル操作表示装置の異常発生時の画面表示である。
【図７】本発明によるＲＡＭ内の操作手順記憶エリアの説明図である。
【図８】本発明による操作手順記憶のフローチャートである。
【図９】本発明による操作手順読出しのフローチャートである。
【符号の説明】
１１…機械装置
１２…アクチュエータ
１３…制御装置
１４…プログラマブル操作表示装置
１４ａ…ＣＰＵ
１４ｂ…ＲＯＭ
１４ｃ…ＲＡＭ
１４ｄ…表示器インターフェイス
１４ｅ…表示器
１４ｆ…タッチパネルインターフェイス
１４ｇ…表示器
１４ｈ…制御装置インターフェイス
１４ｉ…システムバス

Claims

生産ライン上の各機械装置（１１）に設けられた複数のアクチュエータ（１２）の動作を制御する制御装置（１３）を介して前記機械装置（１１）に接続されたプログラマブル操作表示装置（１４）において、
前記複数のアクチュエータ（１２）の正常時の一連の操作手順を入力するボタン（１４０ａ〜１４０ｆ）と、各操作の動作状態を表示するランプ（１４０ｂ）とを有する操作表示画面（１４ｅ、１４ｇ）と、
前記ボタン（１４０ａ〜１４０ｆ）により入力された前記複数のアクチュエータ（１２）の正常時の一連の操作手順を、その動作状態と共に記憶した記憶手段（１４ｃ）と、
前記機械装置が何らかの異常により途中停止した時に異常状態からの復帰が指示されているか否かを判定し、異常状態からの復帰が指示されていれば、その停止した状態を、前記記憶手段（１４ｃ）から読み出された正常時の一連の操作手順に従って、順次正常時の状態と比較し、前記停止した動作段階を判定し、前記制御装置（１３）を介して前記機械装置（１１）に対して前記停止した動作段階からの継続した操作手順を指示する制御手段（１４ａ）と、を具備することを特徴とするプログラマブル操作表示装置。
前記操作表示画面上に、前記機械装置の異常を表示する異常表示ランプと、異常状態からの復帰を指示するための異常復帰開始ボタンを備えた請求項１に記載のプログラマブル操作表示装置。