JP5097013B2

JP5097013B2 - Ｐｌｃにおける接点状態診断方式および応急対策方式

Info

Publication number: JP5097013B2
Application number: JP2008142134A
Authority: JP
Inventors: 群王
Original assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Current assignee: Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP2009289110A

Description

本発明は、ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ）が備える入力接点や出力接点あるいは入出力接点が故障しているかどうかを診断する接点状態診断方式および診断対象が故障と診断された場合における応急対策方式に関するものである。

生産工場等に設置されるファクトリーオートメーション（ＦＡ）の制御装置として、ＰＬＣが用いられている。このＰＬＣは、内部にＣＰＵ、Ｉ／Ｏメモリ、プログラムメモリ等を有し、このＣＰＵは、入力接点から入力した入力機器からの信号をＩ／Ｏメモリに取り込むＩＮリフレッシュ処理を行い、プログラムメモリ内のシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果をＩ／Ｏメモリに書き込んで出力接点から出力機器に送り出すＯＵＴリフレッシュ処理を行うと共に、通信ネットワーク上の他のＰＬＣとデータ送受信を行ったり、通信ポートを介して外部パーソナルコンピュータ等とデータ送受信などを行ったりする周辺処理を行う一連の処理をサイクリックに繰り返す（例えば特許文献１参照）。

入力接点にはセンサ等の入力機器が、出力接点にはアクチュエータ等の外部機器が接続される。センサ等の入力機器は制御装置の状態をセンシングしそのセンシングに係る信号を入力接点を介して内部回路に入力し、内部回路からの制御に係る信号を、出力接点を介して、アクチュエータ等の外部機器に送り込み、これら外部機器を駆動制御する。

以上のＰＬＣにおける入力接点や出力接点は機器パネル上に備えられ、ユーザ側のセンサやアクチュエータ等の外部機器とこれらの作動電源とが接続されるようになっている。

上記入力や出力接点においては、内部回路の劣化等により、接点機能が喪失して壊れてしまうことがある。この接点機能が失われているか否かを診断するため、通常では、ＰＬＣのラダープログラム等をチェックしたり、あるいは、異常とされる入力や出力接点の接点番号を変更し、ラダープログラムを書き換えたりして、その異常と思われる接点の状態を確認することが行われている。

しかしながら、上記ラダープログラムのチェックやその書き換え等は一般的にはラダープログラムを習熟した技術者でなければ行うことが困難であり、まして、生産現場のような場合では往々にして当該技術者が不足ないし不在であることが多く、実際では、生産を一時的に停止したりしてＰＬＣを新規ＰＬＣと交換するなどの不都合な事態が発生し、また、新規ＰＬＣが在庫に無いような場合では、生産の停止状態も長期にわたるなどして、事態が深刻化するおそれもある。さらには、故障と思われるＰＬＣの修理等にも出張修理等により予定外に費用が嵩む場合もある。そのような場合、接点の状態を応急的に診断できることが望まれていた。
特開２００５−２５９０７９号公報

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであり、解決しようとする課題は、接点が異常と思われる場合には、ラダープログラム等の専門知識を要さずに、現場にて、簡単にその接点の状態を応急的に診断できるようにすると同時に応急的に対策できるようにすることである。

本発明によるＰＬＣの接点状態診断方式は、故障診断の対象となる接点を予備接点に置き換え、スイッチ操作でその予備接点の番号を上記故障診断対象となる接点の番号に合わせると、上記予備接点が上記故障診断対象となる接点と同等の機能を果たして当該予備接点を介する上記ＰＬＣや外部機器の信号の入出力状態から、上記故障診断対象となる接点の状態を診断可能としたことを特徴とするものである。

上記において「故障診断の対象となる接点（故障診断対象接点）を予備接点に置き換え」とは、例えば、故障診断対象接点への外部機器の接続線を取り外し、その接続線を予備接点に接続することである。

上記において「予備接点の番号を上記故障診断対象となる接点の番号に合わせる」とは、予備接点の接点番号と故障診断対象接点の接点番号とが数値で例えば、「１」同士で一致する意味に限定するものではなく、例えば、ＰＬＣの機器パネルに取り付けたスイッチを操作するなどして故障診断対象接点に付けられた接点番号が例えば、「１」であれば、予備接点の接点番号を例えば、「Ａ」とするなどの場合も含む。すなわち、ＰＬＣ内部で扱う接点番号に対応するとよい。

本発明では、入力機器からの信号を入力接点を介して内部回路に取り込んだり、あるいは内部回路から信号を出力接点を介して出力機器に出力するに際して、これら機器の状態やＰＬＣ内部の状態に不具合が無く、それら入力接点や出力接点に異常が起こっているように思われる場合、それら接点を故障診断対象接点として、予備接点で置き換えると共に、ＰＬＣ側ではスイッチ操作などでその予備接点の番号を故障診断対象の番号に合わせることで、上記予備接点がその接点番号の接点と同等の機能を果たさせた後に、予備接点接続時における上記ＰＬＣや機器の状態を監視することで、故障診断対象接点の状態を診断することが可能となる。

このような接点状態の診断は、作業現場の作業者でラダープログラム等の特定専門の知識を持たなくても、簡単にその接点の状態を応急的に診断できるようになる。その結果、従来のような専門知識を持つ技術者が不在なため、生産を停止したりすることもなくなる。また、生産を一時停止して新規ＰＬＣと交換しなくても、応急的には予備接点で生産を継続することができると共に、故障と思われるＰＬＣの修理等を急いで行う必要も少なくなるなど、好ましい結果を提供することができるようになる。

本発明によるＰＬＣの応急対策方式は、上記ＰＬＣの接点状態診断方式で上記接点が故障していると診断されたときは、その接点を応急接点で代替することを特徴とするものである。この応急対策方式によれば、応急接点の代替により生産停止による損害を最小限に抑えることができるようになる。

本発明によれば、接点が異常と思われる場合には、ラダープログラム等の専門知識を要さずに、現場にて、費用を要さずに、簡単にその接点の状態を応急的に診断することができると同時に、応急的に予備接点で生産を継続することができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るＰＬＣにおける接点状態診断方式を詳細に説明する。実施の形態のＰＬＣは、ビルディングブロックタイプにも一体タイプにも適用することができる。実施の形態では説明の都合でビルディングブロックタイプと一体型とを区別せずに説明する。図１は本発明の実施の形態に係る接点状態診断方式を実施するＰＬＣの概略化した機器パネル正面の構成を示し、図２はＰＬＣ内部の概略の回路構成を示し、図３は接点状態診断前の接点接続関係、図４は接点状態診断時での接点接続関係を示す。実施の形態におけるＰＬＣは、説明の便宜のために４入力、４出力タイプで説明するが、このタイプに限定するものではない。

図１を参照して、このＰＬＣ１は、フロント側の機器パネル２左側に縦方向一列に４つの入力接点３ａ〜３ｄと、４つの出力接点３ｅ〜３ｈが配置されている。機器パネル２中央に接点番号合わせ用のロータリ式操作スイッチ４が配置され、機器パネル２下部に予備接点５が配置されている。上記各入力接点３ａ〜３ｄと出力接点３ｅ〜３ｈそれぞれには図示略のセンサ等の入力機器、アクチュエータ等の出力機器が接続されている。各入力接点３ａ〜３ｄには入力機器から該入力機器の状態に関する信号が入力される。各出力接点３ｅ〜３ｈから出力機器に駆動制御指令等の信号が出力される。

図２を参照して、ＰＬＣ１は、ＰＬＣ本体６を有する。このＰＬＣ本体６は、ＣＰＵ６１、メモリ６２、入力回路６３、出力回路６４、表示部６５、操作位置検出部６６、予備接点用入出力回路６７、接点状態診断部６８を含む。

ＰＬＣ１においては、入力接点３ａ〜３ｄを介して入力機器からの信号を入力回路６３に入力し、この入力した信号をＣＰＵ６１で所要の処理を行うと共に、ＣＰＵ６１にてメモリ６２に実装されたシーケンスプログラムに基づき演算実行し、その演算実行結果に基づいた信号を出力回路６４から各出力接点３ｅ〜３ｈを介して出力機器に送り出す処理を行うようになっている。入力接点３ａ〜３ｄと出力接点３ｅ〜３ｈには、例えば一連の接点番号ｍ１〜ｍ８が付され、メモリ６２はその接点番号ｍ１〜ｍ８とそれに対応する図示略の入力機器や出力機器のデータを記憶している。

そして、接点番号合わせ用の操作スイッチ４は、操作つまみ兼用の可動接点４ｍと、上記接点番号ｍ１〜ｍ８それぞれに個別対応した接点番号ｎ１〜ｎ８を持つ固定接点４ｃ１〜４ｃ８が配置され、ユーザによる操作つまみの回転操作に連動して可動接点４ｍは、各固定接点４ｃ１〜４ｃ８上を回転接触するようになっている。

こうした可動接点４ｍの操作位置（固定接点４ｃ１〜４ｃ８との接触位置）は、操作位置検出部６６にて検出されるようになっている。予備接点用入出力回路６７は予備接点５が入力接点として用いられる場合は、入力回路として、出力接点として用いられる場合は、出力回路として動作する。

接点状態診断部６８は、例えば、入力接点３ａ〜３ｄや出力接点３ｅ〜３ｈのいずれの診断も行うが、例えば入力接点３ａの接点状態を診断する場合では、予備接点５には入力接点３ａに接続される入力機器を接続し、入力接点３ａの場合と比較して、入力機器からの信号状態がどのように変化しているかにより接点状態を診断する。この接点状態の診断結果を所望の表示態様にて表示部６５に表示する。

図３（ａ）（ｂ）を参照して、故障したと思われる接点（故障診断対象接点）の診断を説明する。この故障診断対象接点は例えば入力接点３ａとする。他の接点３ｂ〜３ｈも同様である。

まず、図３（ａ）で示すように、操作スイッチ４の操作つまみをその可動接点４ｍがどの固定接点４ｃ１〜４ｃ８にも接触していない「０」にセットしている。

次に、図３（ｂ）で示すように、入力接点３ａ（信号線）をＰＬＣ本体６の入力回路６３に接続されている接点ｍ１から切り離し、予備接点５に接続し、操作スイッチ４の操作つまみを操作してその可動接点４ｍを固定接点４ｃ１に接触させ「１」にセットする。

こうして、ＰＬＣ１では操作スイッチ４の操作で可動接点４ｍを固定接点４ｃ１に接触させ「１」にセットすることにより、予備接点５にその接点番号ｍ１である入力接点３ａと同等の機能を果たさせ、そして、接点状態診断部６８において、入力接点３ａの接続時と予備接点５の接続時との信号の入出力状態から、当該入力接点３ａの故障状態を診断することが可能となる。

以上説明したように本実施の形態では、故障診断の対象となる接点として例えば入力接点３ａとした場合、その入力接点３ａを予備接点５に置き換え、操作スイッチ４を操作して、予備接点５の接点番号を上記入力接点３ａの接点番号に合わせることで、予備接点５を故障診断対象となる接点である入力接点３ａと同等の機能を果たさせることができる、結果、予備接点５を介する信号の入出力状態から、入力接点３ａの状態を診断することができるようになり、作業現場の作業者でラダープログラム等の特定専門の知識を持たなくても、簡単にその接点の状態を応急的に診断できるようになると同時に、診断対象が故障と判断された場合における応急対策もできるようになる。

図１は本発明の実施の形態に係るＰＬＣの機器パネルの正面図である。図２は図１のＰＬＣの概略構成を示す図である。図３は実施の形態の方法の説明に用いる当該ＰＬＣの状態を示す図である。

符号の説明

１ＰＬＣ
２機器パネル
３ａ〜３ｄ入力接点
３ｅ〜３ｈ出力接点
４操作スイッチ
５予備接点
６ＰＬＣ本体

Claims

故障診断の対象となる接点を予備接点に置き換え、スイッチ操作でその予備接点の番号を上記故障診断対象となる接点の番号に合わせると、上記予備接点が上記故障診断対象となる接点と同等の機能を果たして当該予備接点を介する上記ＰＬＣや外部機器の信号の入出力状態から、上記故障診断対象となる接点の状態を診断可能とした、ＰＬＣにおける接点状態診断方式。
請求項１に記載の方式で上記接点が故障していると診断されたときは、その接点を応急接点で代替する、ＰＬＣにおける応急対策方式。