JP6600976B2 - プログラマブルコントローラのモニタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、制御対象機器の動作単位毎に設けられる複数のステップならびに複数のステップ間の遷移条件を含んで記述されたプログラムを実行するプログラマブルコントローラをモニタする、プログラマブルコントローラのモニタ装置に関する。

従来、工作機械等の制御対象機器を制御するプログラマブルコントローラのプログラム言語としては、ＩＥＣ６１１３１−３規格に規定されているように、ラダー・ロジック（ラダー言語）、シーケンシャル・ファンクション・チャート（ＳＦＣ言語）、及びファンクション・ブロック・ダイアグラム（ＦＢＤ言語）等が知られている。このうち、ＳＦＣ言語は、個別の制御処理の流れをフローチャートのように記述する形式であり、その高い明確性によって近年利用が拡大している。

一方、ＳＦＣ言語によるプログラムは、制御対象機器の動作単位毎に設けられる複数のステップを先頭から順次実行することを前提として記述されるため、プログラマブルコントローラがＳＦＣ言語によって記述されたプログラムを実行している最中に、何らかの異常によって途中停止した場合、異常処理後の再起動時において、異常が発生したステップから制御処理を再開させることが難しかった。

本出願人は、このような問題点に鑑みて、ＳＦＣ言語によって記述されたプログラムにおいて、途中停止後の再起動を適切に行えるようにしたプログラマブルコントローラを提案している（特許文献１参照）。

特開２００８−９７０７９号公報

しかし、特許文献１に記載のものは、ステップ間の遷移条件を示す各トランジションにラダー言語によって記述されたラダープログラムを割り当て、このラダープログラムを、再起動されたときにオン状態となる途中起動フラグと、各トランジションの直前のステップの起動条件等とを組み合わせて構成するものであるため、そのプログラミング作業に手間がかかっていた。また、異常処理の際には、作業者によって制御対象機器を動作単位にて個別動作させる各個操作が行われる場合がある。この場合には、各個操作によって制御対象機器の状態が変化するので、再起動時に適切なステップから連続動作を再開させることが特に難しかった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＦＣ言語によって記載されたプログラムを実行するプログラマブルコントローラをモニタするプログラマブルコントローラのモニタ装置において、異常処理後の再起動時に制御対象機器の状態に応じた適切なステップから連続動作を再開させることを可能にすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、制御対象機器の動作単位毎に設けられる複数のステップと前記複数のステップ間の遷移条件とを含んで記述されたプログラムを実行するプログラマブルコントローラをモニタすると共に、前記制御対象機器を前記動作単位にて個別動作させる各個操作後に前記複数のステップの連続動作を再開させることが可能なプログラマブルコントローラのモニタ装置であって、前記各個操作時に、前記プログラマブルコントローラから前記制御対象機器の動作状態を示す動作状態情報を読み出す読出手段と、前記連続動作を再開する前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップと前記動作状態情報との関係性を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、前記関係情報に基づいて前記動作状態情報を参照し、前記複数のステップから前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップを選択する選択手段と、前記選択手段の選択結果に基づいて、前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップを示すものとして前記プログラマブルコントローラが記憶する再起動位置情報を変更する指令を前記プログラマブルコントローラに送信する指令送信手段とを備えた、プログラマブルコントローラのモニタ装置を提供する。

本発明によれば、ＳＦＣ言語によって記載されたプログラムを実行するプログラマブルコントローラをモニタするプログラマブルコントローラのモニタ装置において、異常処理後の再起動時に制御対象機器の状態に応じた適切なステップから連続動作を再開させることが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのモニタ装置を有する操作盤を、プログラマブルコントローラ、動作プログラム編集装置、及び制御対象の設備と共に示す構成図である。 モニタ装置の機能構成を示すブロック図である。 プログラマブルコントローラのＣＰＵモジュールの機能構成を示すブロック図である。 プログラマブルコントローラが実行するＳＦＣプログラムの一例を示す。 （ａ）〜（ｃ）は、実行中フラグ及び実行済フラグの変化をＳＦＣプログラムと共に示す説明図である。 操作盤のディスプレイに表示される各個操作画面の一例である。 モニタ装置の読出手段によってプログラマブルコントローラから読み出される動作状態情報の時間的な変化の一例を示すタイムチャートである。 関係情報の設定例を表形式で示す説明図である。 本発明の第２の形態に係るモニタ装置の機能構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態においてプログラマブルコントローラが図３に示したＳＦＣプログラムを実行する際のタイムチャートである。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な一具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプログラマブルコントローラのモニタ装置２を有する操作盤１３を、プログラマブルコントローラ１０、動作プログラム編集装置１１、及び制御対象機器である設備１２と共に示す構成図である。

プログラマブルコントローラ１０は、電源モジュール１０１、ＣＰＵモジュール１０２、通信モジュール１０３、出力モジュール１０４、入力モジュール１０５、及びこれら各モジュールが装着されたベース１００を有して構成されている。電源モジュール１０１は、ベース１００を介してＣＰＵモジュール１０２等に電源を供給する。通信モジュール１０３は、操作盤１３に設けられたモニタ装置２との通信を行う。

出力モジュール１０４は、設備１２に設けられた複数のアクチュエータ１２１に接続された複数の出力リレーを有している。複数のアクチュエータ１２１は、例えばソレノイドやモータ、あるいは油圧を制御する電磁切換弁等からなる。入力モジュール１０５は、設備１２に設けられた複数のセンサ１２２に接続された複数の入力リレーを有している。複数のセンサ１２２は、例えば近接センサや光電センサ、あるいはリミットスイッチ等からなる。

ＣＰＵモジュール１０２は、動作プログラム編集装置１１によって編集された動作プログラムを実行し、入力モジュール１０５の各入力リレーの状態等に応じて出力モジュール１０４の各出力リレーの接点をオン／オフさせることにより、設備１２を制御する。本実施の形態では、設備１２が工作機械であり、搬入されたワークをクランプした状態で、切削や研削等の所定の加工動作を行うものとする。

動作プログラム編集装置１１は、表示画面を備えた情報処理装置によって構成される。本実施の形態では、動作プログラム編集装置１１が、可搬型コンピュータ（ノートパソコン）によって構成されている。この動作プログラム編集装置１１は、プログラマブルコントローラ１０によって実行される動作プログラムを編集する機能、及び編集された動作プログラムを通信ケーブル１４１によってプログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２に転送する機能を有している。この動作プログラムは、設備１２の動作単位毎に設けられる複数のステップと複数のステップ間の遷移条件を示すトランジションとを含んで記述されたＳＦＣ言語によるＳＦＣプログラムを含んでいる。

また、ＣＰＵモジュール１０２は、ＳＦＣプログラムの複数のステップのそれぞれの実行状態を示す実行中フラグ及び実行済フラグを記憶しており、これらのフラグのオン／オフを参照してＳＦＣプログラムを実行する。なお、実行中フラグ及び実行済フラグは、ＣＰＵモジュール１０２によるＳＦＣプログラムの実行中にプログラマブルコントローラ１０の電源が遮断されても、その後に電源が投入された際には、そのオン／オフ状態が電源遮断前の状態に維持されている。

操作盤１３は、モニタ装置２と、自動／各個選択スイッチ１３１と、運転準備スイッチ１３２と、起動スイッチ１３３と、実行スイッチ１３４と、非常停止スイッチ１３５とを有している。自動／各個選択スイッチ１３１は、二者択一のセレクトスイッチであり、運転準備スイッチ１３２、起動スイッチ１３３、実行スイッチ１３４、及び非常停止スイッチ１３５は、押しボタンスイッチである。

自動／各個選択スイッチ１３１は、プログラマブルコントローラ１０が動作プログラム編集装置１１によって編集された動作プログラムに従って連続運転を行う自動運転モードと、設備１２を動作単位にて個別動作させる各個操作モードとを切り替えるスイッチである。運転準備スイッチ１３２は、設備１２のアクチュエータ１２１を動作可能とするためのスイッチである。起動スイッチ１３３は、自動運転の起動を指示するためのスイッチである。実行スイッチ１３４は、各個操作モードでの個別動作の実行を指示するためのスイッチである。非常停止スイッチ１３５は、設備１２の動作を即時停止させるためのスイッチである。これらの各スイッチ１３１〜１３５は、プログラマブルコントローラ１０の入力モジュール１０５に接続されている。

モニタ装置２は、通信ケーブル１４２によってプログラマブルコントローラ１０の通信モジュール１０３と接続され、プログラマブルコントローラ１０をモニタする。モニタ装置２は、通信モジュール１０３との通信により、出力モジュール１０４の各出力リレーのオン／オフ状態、入力モジュール１０５の各入力リレーのオン／オフ状態、及びＣＰＵモジュール１０２が記憶している各種情報を読み出し可能である。また、モニタ装置２は、プログラマブルコントローラ１０から、ＣＰＵモジュール１０２が記憶している動作プログラムを読み出すことも可能である。そして、モニタ装置２は、ディスプレイ２１にプログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２による動作プログラムの実行状況を表示する。

モニタ装置２は、ＣＰＵモジュール１０２が実行中のステップを、その前後のステップと共にディスプレイ２１に表示することにより、プログラマブルコントローラ１０の動作状態を表示する。この際、モニタ装置２は、例えば表示色を変えることにより、ＣＰＵモジュール１０２が実行中のステップを他のステップと識別可能に表示する。図１に示す例では、ＣＰＵモジュール１０２が実行中のステップをハッチングで図示している。

設備１２に異常が発生した際に異常処理作業を行う保全担当者等の作業者は、ディスプレイ２１の表示内容に基づいて、プログラマブルコントローラ１０の動作状態を視認可能である。この動作状態には、設備１２が自動運転中に停止した場合に、ＳＦＣプログラムの何れのステップで停止しているかを示す情報が含まれる。

図２は、モニタ装置２の機能構成を示すブロック図である。モニタ装置２は、ＭＰＵ（Micro-processing unit）及びその周辺回路ならびに記憶素子等を有して構成された制御部２０と、ディスプレイ２１と、タッチパネル２２と、プログラマブルコントローラ１０の通信モジュール１０３との通信を行うための通信部２３とを有している。制御部２０は、ＭＰＵが予め記憶素子に記憶されたシステムプログラムを実行することで、表示手段２０１、読出手段２０２、関係情報記憶手段２０３、選択手段２０４、及び指令送信手段２０５として機能する。これら各手段によって具現化される機能については後述する。

ディスプレイ２１は、例えば液晶ディスプレイ又はプラズマディスプレイ等の表示器であり、制御部２０から出力される画像信号に基づいて表示画面に画像を表示する。タッチパネル２２は、透光性を有するシート状の樹脂からなる基材に多数のタッチセンサー素子を配置して構成され、ディスプレイ２１の表示画面に重ねて配置されている。作業者がタッチパネル２２に触れると、制御部２０はタッチセンサー素子の検出信号に基づいて、その接触位置を認識可能である。通信部２３は、例えばイーサネット（登録商標）プロトコルにより、プログラマブルコントローラ１０の通信モジュール１０３との通信を行う。

表示手段２０１は、通信部２３を介してプログラマブルコントローラ１０から読み込んだＳＦＣプログラムの複数のステップのうち、プログラマブルコントローラ１０が実行中のステップ、及びその前後の複数のステップをディスプレイ２１に表示させる。より具体的には、表示手段２０１は、プログラマブルコントローラ１０がＳＦＣプログラムの複数のステップのそれぞれの実行状態を示すものとして記憶している実行中フラグの状態を読み込んで、読み込んだ実行中フラグの状態に基づいてプログラマブルコントローラ１０が実行中のステップを認識し、この実行中のステップを他のステップと識別可能にディスプレイ２１に表示させる。

読出手段２０２は、例えば設備１２の自動運転中に異常が発生して途中停止した際の異常処理における各個操作時に、プログラマブルコントローラ１０から設備１２の動作状態を示す動作状態情報を読み出す。この動作状態情報には、ＣＰＵモジュール１０２が入力モジュール１０５から読み出したセンサ１２２の信号状態や、ＣＰＵモジュール１０２が内部に記憶している各種フラグやレジスタ等の情報が含まれる。

関係情報記憶手段２０３は、ＳＦＣプログラムにおける複数のステップのうち、設備１２の各個操作後に複数のステップの連続動作を再開する再起動時に最初に実行すべきステップと、読出手段２０２によってプログラマブルコントローラ１０から読み出された動作状態情報との関係性を示す関係情報を記憶する。この関係情報は、例えばＳＦＣプログラムの作成者によって設定されるものであり、動作プログラム編集装置１１（図１参照）によって参照、作成、及び変更することが可能である。ＳＦＣプログラムの作成者は、例えば表形式でこの関係情報を設定する。

選択手段２０４は、関係情報記憶手段２０３が記憶する関係情報に基づいて、読出手段２０２によって読み出された動作状態情報を参照し、ＳＦＣプログラムに含まれる複数のステップから、設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップを選択する。

指令送信手段２０５は、選択手段２０４の選択結果に基づいて、設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップを示すものとしてプログラマブルコントローラ１０が記憶する再起動位置情報を変更する指令をプログラマブルコントローラ１０に送信する。本実施の形態では、前述の実行中フラグがこの再起動位置情報にあたる。

図３は、プログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２の機能構成を示すブロック図である。ＣＰＵモジュール１０２は、ＭＰＵ及びその周辺回路ならびに記憶素子等を有して構成された制御部３０と、動作プログラム編集装置１１との通信を行う主通信部３１と、通信モジュール１０３、出力モジュール１０４、及び入力モジュール１０５との通信を行うモジュール通信部３２とを有している。制御部３０は、ＭＰＵが予め記憶素子に記憶されたシステムプログラムを実行することで、動作プログラム記憶手段３０１、動作プログラム実行手段３０２、レジスタ情報記憶手段３０３、実行中・実行済フラグ記憶手段３０４として機能する。

動作プログラム記憶手段３０１は、主通信部３１を介した通信によって動作プログラム編集装置１１から設備１２を制御するための動作プログラムを取得し、取得した動作プログラムを不揮発性の記憶素子に記憶する。この動作プログラムは、複数のステップと複数のステップ間の遷移条件を示すトランジションとを含んで記述されたＳＦＣプログラム、及びＳＦＣプログラムにおける各ステップ及び各トランジションに割り当てられたラダー言語によるラダープログラムからなる。

動作プログラム実行手段３０２は、動作プログラム記憶手段３０１に記憶された動作プログラムを実行する。動作プログラム実行手段３０２は、１つのステップの処理を実行した後、そのステップの直後に記述されたトランジションの遷移条件が満たされたとき、その次のステップの処理を実行する。

それぞれのステップの処理は、具体的にはモジュール通信部３２を介して出力モジュール１０４の出力リレーをオン又はオフさせ、設備１２のアクチュエータ１２１を作動させることにより行なわれる。トランジションの遷移条件が満たされたか否かは、モジュール通信部３２を介して入力モジュール１０５から取得した設備１２のセンサ１２２の信号状態が遷移条件に一致しているか否かによって判断する。

レジスタ情報記憶手段３０３は、制御部３０が出力モジュール１０４の出力リレーのオン／オフ状態の情報ならびに入力モジュール１０５の入力リレーのオン／オフ状態の情報や、動作プログラムで用いられる内部リレーやキープリレーのオン／オフ状態の情報、さらには動作プログラムで用いられるデータレジスタ等の各種レジスタの情報を記憶する。レジスタ情報記憶手段３０３の情報は、動作プログラム実行手段３０２による動作プログラムの実行に伴って書き換えられる。

ここで、内部リレー及びキープリレーは、出力モジュール１０４や入力モジュール１０５に割り当てられない仮想的なリレーであり、動作プログラムを記述する上で便宜のために用いられる。内部リレーは、プログラマブルコントローラ１０の電源が遮断され、その後電源が再投入された際にはオフ状態となる。一方、キープリレーは、そのオン／オフ状態が不揮発性のメモリに記憶され、プログラマブルコントローラ１０の電源が遮断された際にもそのオン／オフ状態が維持される。

実行中・実行済フラグ記憶手段３０４は、前述の実行中フラグ及び実行済みフラグを記憶する。実行中フラグ及び実行済フラグは、ＳＦＣプログラムの各ステップに対応して設けられている。実行中フラグは、対応するステップが動作プログラム実行手段３０２によって実行されているときにオン状態（１）となり、それ以外の場合にはオフ状態（０）となる。実行済フラグは、ＳＦＣプログラムの先頭のステップから実行が開始された後、対応するステップが動作プログラム実行手段３０２によって実行され、当該対応するステップの直下のトランジションの遷移条件が満たされたときにオフ状態（０）からオン状態（１）となる。

次に、ＳＦＣプログラムならびに実行中フラグ及び実行済みフラグの動作例について、図４及び図５を参照して説明する。

図４は、プログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２が実行するＳＦＣプログラムの一例を示す。ＳＦＣプログラムは、ＩＥＣ６１１３１−３規格にのっとり、個別の制御処理を表す複数のステップと、ステップ間の遷移条件を表すトランジションとを、交互に並べて記述される。ＳＦＣプログラムの先頭のステップである「ＳＴ０００」は、自動運転を示すステップである。プログラマブルコントローラ１０は、自動運転の開始時に、ＳＦＣプログラムの最上流にあたる「ＳＴ０００」から下流側に向かって、順次各ステップの制御処理を実行する。

図４に示すＳＦＣプログラムは、扉閉じ指令（ＳＴ００１）、クランプ指令（ＳＴ００２）、加工サイクル（ＳＴ００３）、アンクランプ指令（ＳＴ００４）、及び扉開き指令（ＳＴ００５）の各ステップの制御処理を順次実行するように構成されている。

扉閉じ指令は、設備１２のワーク搬入扉を閉じるべき指令であり、この扉閉じ指令（ＳＴ００１）の処理実行により、扉を閉じるアクチュエータ１２１が作動する。扉閉じ指令（ＳＴ００１）のステップの制御処理を実行してから、１つ下流側のクランプ指令（ＳＴ００２）のステップの処理を実行するためには、トランジション「ＴＲ００１」を通過する必要がある。このトランジション「ＴＲ００１」の遷移条件は、「扉閉じ端」であるため、例えば設備１２において扉（ワーク搬入扉）が閉じ端まで閉じたことを示すセンサ１２２の信号が入力モジュール１０５に入力されたときに遷移条件が満たされ、このトランジションを通過可能となる。これにより、プログラマブルコントローラ１０は、トランジション「ＴＲ００１」直下のステップであるクランプ指令（ＳＴ００２）を実行する。このクランプ指令は、ワークを固定するクランパを動作させてワークをクランプする動作の指令である。以下同様に、各トランジション（ＴＲ００２，ＴＲ００３，ＴＲ００４，ＴＲ００５）の遷移条件が満たされると、１つ下流側のステップの制御処理が実行される。

各ステップ及び各トランジションには、それぞれラダープログラムが割り当てられる。各ステップに割り当てられたラダープログラムは、所定の条件の下、設備１２のアクチュエータ１２１に接続された出力モジュール１０４の出力接点をオン又はオフさせるプログラムであり、この所定の条件には、設備１２の動作上の安全を確保するための各種インタロック信号等が含まれる。各トランジションに割り当てられたラダープログラムには、その直前のステップの制御処理の動作が完了したことを示す入力モジュール１０５の入力リレーの接点を含んで、次のステップへの遷移条件が設定される。

プログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２は、これらの各ステップの実行状況を、実行中フラグ及び実行済フラグによって記憶している。

図５（ａ）〜（ｃ）は、実行中フラグ及び実行済フラグの変化をＳＦＣプログラムと共に示す説明図である。図５（ａ）〜（ｃ）では、プログラマブルコントローラ１０が実行中のステップをクロスハッチングで示し、プログラマブルコントローラ１０が実行済みのステップをハッチングで示している。また、図５（ａ）〜（ｃ）では、各ステップに対応する実行中フラグ及び実行済フラグの状態（オン：１／オフ：０）を、各ステップの左側に並べて示している。

図５（ａ）は、プログラマブルコントローラ１０がステップ「ＳＴ００１」の制御処理の実行を完了し、ステップ「ＳＴ００２」の制御処理を実行中である状態を示している。この状態では、ステップ「ＳＴ００２」に対応する実行中フラグが１（オン）であり、その他のステップの実行中フラグは０（オフ）である。また、ステップ「ＳＴ００１」に対応する実行済フラグ、及びこのステップ「ＳＴ００１」よりも上流側のステップに対応する実行済フラグは１（オン）であり、ステップ「ＳＴ００１」よりも下流側のステップの実行済フラグは０（オフ）である。

図５（ａ）に示す状態からトランジションＴＲ００２の遷移条件が満たされると、プログラマブルコントローラ１０は、ステップ「ＳＴ００３」の制御処理を実行する。このとき、図５（ｂ）に示すように、ステップ「ＳＴ００３」に対応する実行中フラグが１（オン）になり、ステップ「ＳＴ００２」に対応する実行中フラグが０（オフ）になる。また、ステップ「ＳＴ００２」に対応する実行済フラグが１（オン）になる。

またさらに、図５（ｂ）に示す状態からトランジションＴＲ００３の遷移条件が満たされると、プログラマブルコントローラ１０は、ステップ「ＳＴ００４」の制御処理を実行する。この際、ステップ「ＳＴ００４」に対応する実行中フラグが１（オン）になり、ステップ「ＳＴ００３」に対応する実行中フラグが０（オフ）になると共に、ステップ「ＳＴ００３」に対応する実行済フラグが１（オン）になる。

モニタ装置２のディスプレイ２１には、実行済フラグが１（オン）であるステップが例えば緑色の背景色で表示され、実行中フラグが１（オン）であるステップが例えばオレンジ色の背景色で表示される。この場合、ＳＦＣプログラムに沿って各ステップの制御処理が実行されるにつれて、オレンジ色で表示されるステップが順次下流側に移動し、緑色の背景色で表示されるステップが徐々に増えて行く。

前述のように、これらの実行中フラグ及び実行済フラグは、プログラマブルコントローラ１０の電源が遮断された場合でも、そのオン／オフ状態が維持される。プログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２は、電源が再投入され、自動／各個選択スイッチ１３１及び起動スイッチ１３３によって自動運転の再起動が指示された際、実行中フラグが１（オン）であるステップから制御処理を再開する。

ところで、設備１２は、その自動運転中に様々な要因により途中停止する場合がある。例えば、加工サイクル（ＳＴ００３）によるワークの加工中に、ワークを加工するための刃具が損傷して加工完了に至らない場合等には、トランジション「ＴＲ００３」の遷移条件が満たされず、設備１２が途中停止する。このような場合には、作業者がモニタ装置２のディスプレイ２１の表示内容によって何れのステップで途中停止しているかを確認し、操作盤１３の自動／各個選択スイッチ１３１を各個操作モードに切り替えて設備１２を各個操作によって動かすことにより刃具交換等の異常処理を可能な状態とし、プログラマブルコントローラ１０及び設備１２の電源を遮断して安全を確保した上で刃具を交換する。

図６は、操作盤１３の自動／各個選択スイッチ１３１を各個操作モードに切り替えた際にディスプレイ２１に表示される各個操作画面の一例を示す。この例では、ディスプレイ２１に「扉閉」の第１指示ボタン４１、「扉開」の第２指示ボタン４２、「クランプ」の第３指示ボタン４３、「アンクランプ」の第４指示ボタン４４、及び「加工サイクル」の第５指示ボタン４５が表示される。作業者がこれら第１乃至第５指示ボタン４１〜４５を押すタッチ操作を行うと、ディスプレイ２１の表示画面に重ねて配置されたタッチパネル２２のタッチセンサー素子が反応して検出信号を発生させる。モニタ装置２の制御部２０は、このタッチセンサー素子の検出信号に基づいて、第１乃至第５指示ボタン４１〜４５の何れかの指示ボタンがタッチ操作されたことを認識する。そして、モニタ装置２の制御部２０は、この認識結果を通信部２３を介してプログラマブルコントローラ１０に送信する。

プログラマブルコントローラ１０のＣＰＵモジュール１０２は、通信モジュール１０３を介してモニタ装置２から送信されたタッチ操作の認識結果を取得する。そして、操作盤１３の実行スイッチ１３４が押込み操作されると、対応する制御処理を実行する。ＣＰＵモジュール１０２の制御部３０は、第１指示ボタン４１がタッチ操作された際には扉閉じ指令（ＳＴ００１）の制御処理を、第２指示ボタン４２がタッチ操作された際には扉開き指令（ＳＴ００５）の制御処理を、第３指示ボタン４３がタッチ操作された際にはクランプ指令（ＳＴ００２）の制御処理を、第４指示ボタン４４がタッチ操作された際にはアンクランプ指令（ＳＴ００４）の制御処理を、第５指示ボタン４５がタッチ操作された際には加工サイクル（ＳＴ００３）の制御処理を、それぞれ実行する。

作業者は、設備１２が異常により途中停止した際、この各個操作によって設備１２を異常処理が可能な状態とし、プログラマブルコントローラ１０及び設備１２の電源を遮断して刃具交換等の必要な異常処理作業を行う。その後さらに作業者は、プログラマブルコントローラ１０及び設備１２の電源を再投入し、自動／各個選択スイッチ１３１を自動運転モードに切り替え、起動スイッチ１３３を押し込み操作することにより、設備１２の自動運転を再開させる。

従来のモニタ装置では、各個操作時にプログラマブルコントローラ１０から設備１２の動作状態を示す動作状態情報を読み出すことはなかった。これに対し、本実施の形態に係るモニタ装置２では、読出手段２０２によって、各個操作時にプログラマブルコントローラ１０から設備１２の動作状態を示す動作状態情報を読み出す。そして、この動作状態情報に基づいて選択手段２０４が設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップを選択し、指令送信手段２０５が選択されたステップの実行中フラグをオン状態にする指令をプログラマブルコントローラ１０に送信する。選択手段２０４による選択処理、及び指令送信手段２０５による送信処理は、各個操作時に随時行ってもよく、例えば自動／各個選択スイッチ１３１が自動運転モードに切り替えられた時に行ってもよい。

図７は、モニタ装置２の読出手段２０２によってプログラマブルコントローラ１０から読み出される動作状態情報の時間的な変化の一例を示すタイムチャートである。図７では、タイムチャートの各時期において実行中となるステップの番号を合わせて図示している。

モニタ装置２の制御部２０は、「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、「加工中」、「加工完了」、「加工完了キープ」の各動作状態情報をプログラマブルコントローラ１０から読み出す。このうち、「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、及び「加工完了」の各動作状態情報は、設備１２のセンサ１２２に接続された入力モジュール１０５の入力リレーの接点状態である。「加工中」の動作状態情報は、ＣＰＵモジュール１０２の内部リレーの接点状態である。「加工完了キープ」の動作状態情報は、ＣＰＵモジュール１０２のキープリレーの接点状態である。

このキープリレーは、「加工完了」を示す入力リレーがオン状態となった時にオン状態にセットされ、設備１２の１サイクルの動作が終了したとき、具体的には「扉開き端」を示す入力リレーがオン状態となったときにオフ状態にリセットされる。このキープリレーのオン状態へのセットは、例えばトランジション「ＴＲ００３」に割り当てられたラダープログラムの処理により実行される。また、このキープリレーのオフ状態へのリセットは、例えばトランジション「ＴＲ００５」に割り当てられたラダープログラムの処理により実行される。

図７に示すように、「扉閉じ端」がオン状態となるまでの動作は扉閉じ指令（ＳＴ００１）の制御処理として実行され、「クランプ端」がオン状態となるまでの動作はクランプ指令（ＳＴ００２）の制御処理として実行され、「加工完了」がオン状態となるまでの動作は加工サイクル（ＳＴ００３）の制御処理として実行され、「アンクランプ端」がオン状態となるまでの動作はアンクランプ指令（ＳＴ００４）の制御処理として実行され、「扉開き端」がオン状態となるまでの動作は扉開き指令（ＳＴ００５）の制御処理として実行される。

以下の説明では、「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、「加工完了キープ」の５つの動作状態情報のオン／オフ状態を、この順序で１（オン）及び０（オフ）の５桁の数字列で示す。扉閉じ指令（ＳＴ００１）の制御処理の開始時における上記５つの動作状態情報のオン／オフ状態は「１００１０」である。以下同様に、クランプ指令（ＳＴ００２）の制御処理の開始時におけるオン／オフ状態は「０００１０」、加工サイクル（ＳＴ００３）の制御処理の開始時におけるオン／オフ状態は「０１１００」、アンクランプ指令（ＳＴ００４）の制御処理の開始時におけるオン／オフ状態は「０１１０１」、扉開き指令（ＳＴ００５）の制御処理の開始時におけるオン／オフ状態は「０１００１」である。

図８は、関係情報記憶手段２０３に記憶された関係情報の設定例を表形式で示す説明図である。この関係情報は、上記説明した各ステップの制御処理の開始時における「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、「加工完了キープ」の動作状態情報のオン／オフ状態と同様に設定されている。

図８では、「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、「加工完了キープ」の各行に、扉閉じ指令（ＳＴ００１）、クランプ指令（ＳＴ００２）、加工サイクル（ＳＴ００３）、アンクランプ指令（ＳＴ００４）、扉開き指令（ＳＴ００５）の各ステップのうち何れを再起動時に最初に実行すべきステップとして選択すべきかを示す情報を１（オン）／０（オフ）で示している。

モニタ装置２は、各個操作時において「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」、「加工完了キープ」の各動作状態情報をプログラマブルコントローラ１０から読み出した結果が「１００１０」である場合には、扉閉じ指令（ＳＴ００１）のステップの実行中フラグをオン状態にし、他のステップの実行中フラグをオフ状態にする指令をプログラマブルコントローラ１０に送信する。これにより、設備１２の再起動時には、扉閉じ指令（ＳＴ００１）の制御処理が最初に実行される。

つまり、例えば加工サイクル（ＳＴ００３）の制御処理の実行中に設備１２に異常が発生し、各個操作によって各動作状態情報のオン／オフ状態が「１００１０」となった場合には、その時の設備１２の状態に応じた最適なステップであるステップ「ＳＴ００１」から連続動作が再開される。同様に、各個操作によって各動作状態情報のオン／オフ状態が「０００１０」となった場合にはステップ「ＳＴ００２」から、「０１１００」となった場合にはステップ「ＳＴ００３」から、「０１１０１」となった場合にはステップ「ＳＴ００４」から、「０１００１」となった場合にはステップ「ＳＴ００５」から、それぞれ設備１２の連続動作が再開される。

（第１の実施の形態の効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、設備１２が連続動作中に途中停止した際の異常処理において、各個操作によって設備１２の状態が変化した場合でも、異常処理後の再起動時に、その時点での設備１２の状態に応じた適切なステップから連続動作を再開させることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、本実施の形態に係るモニタ装置２Ａの機能構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るモニタ装置２Ａは、表示手段２０１、読出手段２０２、関係情報記憶手段２０３、選択手段２０４、指令送信手段２０５に加え、条件成立記憶手段２０６をさらに備えている。この条件成立記憶手段２０６は、各個操作時に読出手段２０２によってプログラマブルコントローラ１０から読み出された動作状態情報が所定の条件を満たす状態となったことを、当該所定の条件を満たさなくなった後にも記憶する。

また、本実施の形態では、関係情報記憶手段２０３が、複数のステップのうち設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップと、プログラマブルコントローラ１０から読み出された動作状態情報及び条件成立記憶手段２０６に記憶された情報との関係性を示す関係情報を記憶する。またさらに、本実施の形態では、選択手段２０４が、関係情報記憶手段２０３に記憶された関係情報に基づいて、動作状態情報及び条件成立記憶手段２０６に記憶された情報を参照し、ＳＦＣプログラムにおける複数のステップから設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップを選択する。

図１０は、プログラマブルコントローラ１０が図３に示したＳＦＣプログラムを実行する際のタイムチャートである。このタイムチャートは、図７と異なり、「加工完了キープ」の動作状態情報に替えて、条件成立記憶手段２０６が記憶するフラグである「加工完了記憶」のオン／オフ状態を示している。この「加工完了記憶」のフラグは、第１の実施の形態における「加工完了キープ」のキープリレーと同様に、「加工完了」を示す入力リレーがオン状態となった時にオン状態となり、「扉開き端」を示す入力リレーがオン状態となったときにオフ状態となる。つまり、この動作例では、条件成立記憶手段２０６が、「加工完了」を示す入力リレーがオン状態であるという所定の条件を満たしたことを、この入力リレーがオフ状態となった後にも記憶する。

なお、この所定の条件としては、上記のように特定の１つの入力リレーがオン状態であるという単純な条件でもよいが、例えば複数の動作状態情報をアンド条件及び／又はオア条件で結合した、より複雑な条件であってもよい。また、「加工完了」を示す入力リレーがオン状態であるという条件に替えて、例えばワークの加工が開始されたことを示す入力リレーがオン状態であるという条件を、条件成立記憶手段２０６の所定の条件としてもよい。この場合、加工完了時ではなく、加工開始時に当該所定の条件が成立する。

関係情報記憶手段２０３は、設備１２の再起動時に最初に実行すべきステップと、プログラマブルコントローラ１０から読み出される「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」の各動作状態情報、及び条件成立記憶手段２０６に記憶された情報である「加工完了記憶」のフラグとの関係性を示す関係情報を記憶する。図１０に示す動作例では、関係情報として記憶される「扉開き端」、「扉閉じ端」、「クランプ端」、「アンクランプ端」の各動作状態情報、及び条件成立記憶手段２０６に記憶された情報である「加工完了記憶」のフラグのオン／オフ状態が、第１の実施の形態について説明したものと同様である。つまり、図８に例示した関係情報のうち、「加工完了キープ」を「加工完了記憶」に置き換えたものが、本実施の形態に係る関係情報となる。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様に、設備１２が連続動作中に途中停止した際の異常処理において、各個操作によって設備１２の状態が変化した場合でも、異常処理後の再起動時に、その時点での設備１２の状態に応じた適切なステップから連続動作を再開させることが可能となる。また、第１の実施の形態では、「加工完了キープ」を示すキープリレーをオン状態にセットするラダープログラム、及びオフ状態にリセットするラダープログラムを作成する必要があるが、本実施の形態では、このようなラダープログラムを作成する必要がない。これにより、動作プログラムの作成が容易となる。

（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記各実施の形態では、モニタ装置２が操作盤１３に設けられた場合について説明したが、これに限らず、例えば動作プログラム編集装置１１（図１参照）にモニタ装置２の制御部２０と同様の機能を持たせ、この動作プログラム編集装置１１をモニタ装置として使用してもよい。

１０…プログラマブルコントローラ、１００…ベース、１０１…電源モジュール、１０２…ＣＰＵモジュール、１０３…通信モジュール、１０４…出力モジュール、１０５…入力モジュール、１１…動作プログラム編集装置、１２…設備、１２１…アクチュエータ、１２２…センサ、１３…操作盤、１３１…各個選択スイッチ、１３２…運転準備スイッチ、１３３…起動スイッチ、１３４…実行スイッチ、１３５…非常停止スイッチ、１４１，１４２…通信ケーブル、２，２Ａ…モニタ装置、２０…制御部、２０１…表示手段、２０２…読出手段、２０３…関係情報記憶手段、２０４…選択手段、２０５…指令送信手段、２０６…条件成立記憶手段、２１…ディスプレイ、２２…タッチパネル、２３…通信部、３０…制御部、３０１…動作プログラム記憶手段、３０２…動作プログラム実行手段、３０３…レジスタ情報記憶手段、３０４…実行中・実行済フラグ記憶手段、３１…主通信部、３２…モジュール通信部、４１〜４５…第１乃至第５指示ボタン

Claims (2)

1. 制御対象機器の動作単位毎に設けられる複数のステップと前記複数のステップ間の遷移条件とを含んで記述されたプログラムを実行するプログラマブルコントローラをモニタすると共に、前記制御対象機器を前記動作単位にて個別動作させる各個操作後に前記複数のステップの連続動作を再開させることが可能なプログラマブルコントローラのモニタ装置であって、
   前記各個操作時に、前記プログラマブルコントローラから前記制御対象機器の動作状態を示す動作状態情報を読み出す読出手段と、
   前記連続動作を再開する前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップと前記動作状態情報との関係性を示す関係情報を記憶する関係情報記憶手段と、
   前記関係情報に基づいて前記動作状態情報を参照し、前記複数のステップから前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップを選択する選択手段と、
   前記選択手段の選択結果に基づいて、前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップを示すものとして前記プログラマブルコントローラが記憶する再起動位置情報を変更する指令を前記プログラマブルコントローラに送信する指令送信手段とを備えた、
   プログラマブルコントローラのモニタ装置。
2. 前記各個操作時に前記読出手段によって読み出された前記動作状態情報が所定の条件を満たす状態となったことを前記所定の条件を満たさなくなった後にも記憶する条件成立記憶手段をさらに備え、
   前記関係情報記憶手段は、前記複数のステップのうち前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップと、前記動作状態情報及び条件成立記憶手段に記憶された情報との関係性を示す関係情報を記憶し、
   前記選択手段は、前記関係情報に基づいて前記動作状態情報及び前記条件成立記憶手段に記憶された情報を参照して、前記複数のステップから前記制御対象機器の再起動時に最初に実行すべきステップを選択する、
   請求項１に記載のプログラマブルコントローラのモニタ装置。

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