JPH01183999A - 分散形自動制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要） 複数の自動機械とその各々に接続されたセルコントロー
ラとからなる分散形自動制御システムにおいて、要求に
応じて各自動機械から返送される診断情報とそれに対す
る診断結果とを対応させて格納するための故障診断辞書
をセルコントローラ内に設け、返送された診断情報に一
致するものが辞書内にあればそれに対する診断結果を出
力し、なければその診断情報とオフライン人力された診
断結果とを対応させて辞書内に格納することによリ、シ
ステムの大小あるいは技術者の技仙の巧拙にかかわらず
迅速な故障診断を可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、分散形自動制御システムに関する。

過去においては、工場の自動化すなわちＦＡ（ファクト
リ−・オートメーション）化とは規格品を大量に生産す
る工場のためのものであるという認識が一般的であった
。ところが、近年では産業構造の変化に伴って、量産工
場に限らず、多種多様な製品を比較的少量ずつ生産する
様な工場、例えば機械加工工場等においてもＦＡ化の必
要性が広く認識され始め、ＦＭＳ　（フレキシブル・マ
ニュファクチャリング・システム）によるＦＡ化が実現
されるようになった。ＦＡ化の程度にはいろいろな段階
があるが、高度にＦＡ化されたＦＭＳでは、工場内を何
種類かの加工セルを単位としていくつかに分割し、それ
らをホストコンピュータが統合的に管理するという形が
とられている。各加工セルはさらにいくつかの自動機械
とそれらの相互の関係を調整するセルコントローラとか
ら構成される０本発明は、このようにいくつかの自動機
械とセルコントローラとから構成される分散形自動制御
システム、特に故障診断機能を備えた分散形自動制御シ
ステムに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は、前述のような加工セルの一例として、ＮＣ工
作機械（例えばＮＣ旋りによる機械加工を行なう加工セ
ルの例を表わしている。

図において、ＮＣ工作機械１２−１で所定の機械加工を
施される前の未加工ワーク２１は未加工バレット１５上
に置かれ、加工後の加工済ワーク２２は加工済パレット
１６上に置かれる。ロボット１２−２は未加工ワーク２
１を未加工バレット１５上からＮＣ工作機械１２−１の
所定の位置へ運搬してセットしたり、加工済ワーク２２
をＮＣ工作機械１２−１から加工済パレット１６上へ運
搬して積上げる働きをする。ＰＬＣ（プログラマブルロ
ジックコントローラ）１２−３は未加工バレット１５お
よび加工済パレット１６を制御して、倉庫（図示せず）
から運ばれてきた未加工ワーク２１を走行ロボット（図
示せず）から受は取ったり、加工済ワーク２２を倉庫へ
運ぶために走行ロボットへ渡したりする役割を果たす。

ＮＣ工作機械１２−１　、０ボット１２−２　、および
Ｐ　Ｌ　Ｃ１２−３は双方向伝送線１７を介してセルコ
ントローラ１１と接続され、セルコントローラ１１は所
定の回数テＰＬＣ１２３、ｏホラ）１２　２　、ＮＣ工
作機械１２−１へ順次動作の指令を与える。

この加工セルを構成する装置のいずれかの部分に発生し
た障害のために加工セルが正常に機能しなくなった時、
従来では、セルコントローラ１１に付属するデイスプレ
ィおよびキーボードがら構成された端末装置１８を操作
して特定のコマンドを双方向伝送線１７を介して各装置
へ送り、各装置の状態をデジタル情報の形で受は取って
デイスプレィへ表示し、専門のメンテナンス技術者がそ
れを見て自らの知識と経験をもとにして故障の部位を判
断し、対処していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように技術者の知識と経験に顧る方法では各装置
やシステム全体が巨大化して制御点数が増大した場合、
故障の診断に著しい時間が費されるか場合によっては因
果関係の解明が困難になるという第１の問題がある。

また、技術者の技信に差がある場合には、常に、とり得
る最良の方法で故障の診断ができないという第２の問題
がある。

従って、本発明の目的は前述の問題を解決する、故障診
断機能を備えた分散形自動制御システムを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理図である０本図において、複数の
自動機械１２−１〜１２−ｎはそのそれぞれが双方向伝
送線１７を介してセルコントローラ１１と接続されて分
散形自動制御システムを構成している。セルコントロー
ラｌｌ内には、自動機械１２−１〜１２−　ｎのそれぞ
れに対して双方向伝送線１７を介してシステムの故障診
断に供するための診断情報を返送するように指令する診
断情報要求手段１１１を具備している。

そのようなセルコントローラｌｌ内に、診断情報とそれ
に対する診断結果とを対応させて格納するための故障診
断辞書１１５と、自動機械から返送された診断情報と一
致する診断情報が故障診断辞書１１５内に格納されてい
るか否かを判定する一致判定手段　１１３と、一致判定
手段１１３の判定結果が真であればその診断情報に対応
する診断結果を故障診断辞書１１５から取り出して出力
する診断結果出力手段１１２と、判定結果が偽であれば
その診断情報とオフライン入力された診断結果とを対応
させて故障診断辞書１１５内へ格納する格納手段１１４
とを設ける。

故障診断辞書１１５は診断結果の内容に応じて本の目次
の様に分類した階層構造をなしていることが望ましい。

〔作　用〕

オペレータが異常であると判断したら、端末装置１８を
操作することにより、各自動機械１２−１〜１２−ｎへ
診断情報を送信するように指令が出され、返送された診
断情報と一致するものが故障診断辞書１１５内にあれば
直ちにそれに対する診断結果が出力される。一致するも
のがなければ専門の技術者が故障の原因を解析し、その
結果をオフライン入力することにより、新たな情報が故
障診断辞書１１５へ追加される。

〔実施例〕

本発明の実施例のフローチャートを説明する前に、前記
の故障診断辞書１１５を診断結果の内容辷応じた階層構
造にする場合、その−具体例について説明する。

第２図は階層構造とした故障診断辞書の一具体例を表わ
す図である。例えば第４図で表わされるようなシステム
で、「自動運転ができない」という障害が発生したので
、端末装置Ｉ８を操作して各装置から診断情報を送出さ
せたところ、診断情報としてＰｌというパターンが得ら
れ、技術者が障害の原因を追跡したところ、原因はｒＮ
Ｃ工作機械が不良」であることが判明し、さらに細か（
調査するとｒＮＣテープの読み込みユニットが不良」で
あることが判明したとする。この場合、これらの情報を
故障診断辞書へ格納する一つの方法として、第２図の７
１に「自動運転ができない」という事象を割り当て、Ｙ
、にはｒＮｃ工作機械が不良」、Ｘ、１にはｒＮＣテー
プの読み込みユニットが不良」という事象を割り当てる
ことが考えられる。この場合、Ｙｌｌに属する他の事象
Ｌｔｚとしては、「デコード回路が不良」等が割り当て
られる。またＺｌに属するＹ、以外の他の事象Ｙ、ｔと
しては「ロボット不良」等が考えられる。

前記のパターンＰ、は第２図中のＰ、に相当することは
言うまでもない、パターンＰ１．Ｐｇ・・・は具体的に
は、ＮＧ工作機械１２−１、ロボット１２−２、Ｐ　Ｌ
　Ｃ１２−３、を制御しているＣ　Ｐ　Ｕ　（Ｃｅｎｔ
ｒａｌＰｒｏｃｃｅｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）が取り込む入
力ボートの値、出力する出力ボートの値、および警報入
力である。

第３図は前記の診断情報送信手段１１１、診断結果出力
手段１１２、一致判定手段１１３、格納手段１１４、お
よび故障診断辞書１１５を実現するためのセルコントロ
ーラｌｌ内のソフトウェアの処理のフローチャートであ
る。セルコントローラ１１は、ＣＰＵ、プログラム格納
用記憶装置、データ格納用記憶装置、データ人出力イン
ターフェース等から構成されるコンピュータである。

次に、第３図のフローチャートに従ってセルコントロー
ラ１１における故障診断処理を説明する。

システムに異常が発生したことをオペレータが知って、
端末装置ｆｌＢに対して所定の操作を行なうとこの処理
がスタートする（ステップａ）、まず、システムを構成
する各装置に対して診断情報送信要求コマンドを送出し
くステップｂ）、それに対する応答をすべて受信して診
断情報Ｐとする（ステップｃ）、この診断情報Ｐが既に
登録済のパターンであるか否かを判定しくステップｄ）
、登録済であれば、それに対応するｘ、ｙ、ｚが例えば
ｒＮＣ工作機械の、ｒＮＣテープ読み込みユニット不良
」による「自動運転不能」というようなメツセージとし
て端末装置１８のデイスプレィに表示される（ステップ
ｅ）。

登録済でなければ、未経験の障害ということになるので
オペレータ側としては故障個所を調査しなければならな
い、故障個所が判明したら、前述したような方法でＸ、
Ｙ、Ｚに分類してまずＺを人力し、セルコントローラｌ
ｌ側はそれを取込む（ステップｆ）、入力された２が既
に登録されている分類項目２のどれかと一致するか否か
を判定しくステップｇ）、同一のものがなければ全く新
規の分類としてＸ、Ｙを取込み（ステップｈ）、登録す
る（ステップｔ）ｅ同一のＺが既に存在していれば、Ｙ
を取込み（ステップｊ）、当該Ｚ内に属している項目Ｙ
のどれかと一致するかを判定する（ステップｋ）、同一
のものがなければ当Ｊ亥Ｚの中の新規な項目ＹとしてＸ
を取込み（ステン７′り、登録する（ステップｍ）、同
一のＹが既に存在していれば、Ｘを取込み（ステップｎ
）、当該Ｙ内に属している項目Ｘのどれかと一致するか
否かを判定する（ステップ０）。同一のＸがなければ新
規の項目Ｘとして登録する（ステップｐ）同一のＸが存
在するとすれば、同一の状態として分類されている故障
状態をもたらす相異なる診断情報Ｐが存在することにな
るが、これらは同一のセル内にそれぞれ登録する（ステ
ップｑ）。

〔発明の効果〕

以上説明してきた様に、本発明の分散形自動制御システ
ムにおいては、診断情報として充分に豊富な量のデータ
が得られるように設計すれば、過去に一度でも経験した
ことのある障害であれば即座に故障個所を知ることがで
き、初めて経験する障害であれば、その時の情報を確実
に蓄積していくことができる。故障診断辞書１１５を階
層構造にすることは本発明の目的を達成する上で必須な
要件ではないが、こうすることにより、辞書の内容が整
然と整理されるので、これらの情報を設計へフィードバ
ックする上で非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は故障診断辞書１１５
の階層構造を説明する図、第３図はセルコントローラ１
１における故障診断ソフトウェアのフローチャート、第
４図は加工セルの一例を表わす図である。 図において、 １１・・・セルコントローラ、 １２−１〜１２−ｎ−・・自動機械、 １１２・・・診断結果出力手段、１１３・・・一致判定
手段、１１４・・・格納手段、　　　１１５・・・故障
診断辞書。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の自動機械（１２−１〜１２−ｎ）と、該自動
   機械（１２−１〜１２−ｎ）のそれぞれと双方向伝送線
   （１７）で接続されたセルコントローラ（１１）とから
   なる分散形自動制御システムであって、該セルコントロ
   ーラ（１１）内には該自動機械（１２−１〜１２−ｎ）
   のそれぞれに対して該双方向伝送線（１７）を介してシ
   ステムの故障診断に供するための診断情報を返送するよ
   うに指令する診断情報送信要求手段（１１１）を具備す
   る分散形自動制御システムにおいて、前記セルコントロ
   ーラ（１１）内に、診断情報とそれに対する診断結果と
   を対応させて格納するための故障診断辞書（１１５）と
   、前記自動機械（１２−１〜１２−ｎ）から返送された
   診断情報と一致する診断情報が該故障診断辞書（１１５
   ）内に格納されているか否かを判定する一致判定手段（
   １１３）と、該一致判定手段（１１３）の判定結果が真
   であれば該診断情報に対応する診断結果を該故障診断辞
   書（１１５）から取り出して出力する診断結果出力手段
   （１１２）と、判定結果が偽であれば該診断情報とオフ
   ライン入力された診断結果とを対応させて該故障診断辞
   書（１１５）内へ格納する格納手段（１１４）とを具備
   することを特徴とする分散形自動制御システム。 ２、前記故障診断辞書（１１５）は診断結果の内容に応
   じて本の目次の様に分類した階層構造をなす請求項１記
   載の分散形自動制御システム。