JPH03108005A - ラダーシーケンス方式のプログラムにおける異常の原因箇所究明方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ラダーシーケンス方式プログラムにおいて、
その実行結果が本来の結果と異るすなわち異常の結果と
なった場合の原因箇所を究明するラダーシーケンス方式
のプログラムにおける異常の原因箇所の究明に係わる。

〔発明の概要〕

本発明は、リレーを有する条件命令部とこの条件命令部
の論理によって状態が決定される出力命令部とを有する
ブロックが複数個はしご状に接続されたラダーシーケン
ス方式プログラムにおける異常の原因箇所究明方法であ
って、状態が異常の出力命令部を検索キーとして、その
値を操作可能な出力命令部を含んだブロックを全ブロッ
ク中より探す第１の過程と、この第１の過程において探
し出されたブロックの条件命令部の論理演算を行ない、
この条件命令部の論理演算結果に対応するこのブロック
の出力命令部の状態を判定し、このブロックが上記異常
の出力命令部の状態を眞に操作しているか否かの正当性
の判定を行なう第２の過程と、この第２の過程において
上記探し出されたブロックが正当な場合に、このブロッ
クの条件命令部の中からその出力命令部の状態を操作可
能なリレーをすべて探す第３の過程と、この第３の過程
で該当するリレーが探し出された場合にこの探し出され
たリレーを次の検索キーとして上記第１、第２及び第３
の過程を繰り返えす第４の過程と、上記第１の過程にお
いて該当するブロックが見つからなかった場合にその旨
の結果を出力すると共に、上記第３の過程において該当
するリレーが見つからなかった場合にその条件命令部内
のリレーを異常原因とする結果を出力する第５の過程と
を有し、ラダーシーケンス方式プログラムにおける異常
の原因箇所究明を、プログラム量やデータ量が多くなっ
ても外部コンピュータによる検索の自動化によって検索
作業の負担の軽減と、原因究明時間の短縮化をはかり、
ラダーシーケンス方式のプログラムの開発、設計、デバ
ッグにおいてその工数の短縮化をはかることができるよ
うにし、また、各種製品の生産設備の制御にこのラダー
シーケンス方式プログラムが適用された場合において、
その故障発生時の原因の解析に用いるときは、この故障
究明に基く生産設備の停止時間の短縮化をはかることが
でき、この生産設備の停止による損失の低減化をはかる
ことができる。

〔従来の技術〕

プログラマブル・ロジック・コントローラ、特にラダー
シーケンス方式プログラムを用いたシーケンサ（以下こ
れをＰＬＯと略称する）は、例えば第１図にラダー図を
もって示すように、ＰＬＣの内部に取り込んだデータメ
モリのビット“１”（オン）、“０”　（オフ）でアン
ド（ＡＮＤ）。

またはオア（ＯＲ）などの論理演算を行う条件命令部（
１）と、この条件命令部（１）の論理演算に基いて実行
動作される出力命令部とによる複数個のブロック（３，
）（３□）（３，）・・・・（３，、）がはしご（梯子
）状に配列されて成る。

すなわち、ＰＬＣのプログラムとは、１つ以上のブロッ
クの集りである。そして、各命令においてその操作の対
象となっているのは、ＰＬＣの内部メモリであり、１ビ
ツトに相当する“１゛か“°０”の値の持つものをリレ
ーと呼称する。実際にはリレーの値を書き換えできるの
は出力命令部に記述される命令においてのみである。

このＰＬＣにおいて、成るリレー値は、このリレーを操
作する出力命令部の動作によって決り、この出力命令部
の動作は、その条件命令部のオン／オフによって決る。

更にこの条件命令部のオン／オフは個々の論理演算の値
によって決る。したがって今、成る出力命令部の動作に
本来の動作とは異る、つまり異常が生じた場合は、上述
の規則に基いてすべてのデータメモリについてオンまた
はオフした原因を論理的な検索で探し出すことができる
ことになる。

しかしながらこの検索においては、このラダーシーケン
スプログラムで使用される命令語の知識。

データメモリ及びシーケンサ自体の知識が必要不可欠で
あることから、この検索は、熟達者によらざるを得ない
。ところが実際にこの種のＰＬＣが各種製品の生産設備
に適用される場合、その生産工程には例えば１００台程
度のシーケンサ（Ｐ　Ｌ　Ｃ）、つまり例えば１００種
類程度のラダーシーケンスプログラムがあり、検索の対
象となり得るものは、多大多量多種類に及ぶので熟達者
と朔もその負担は大きい。

しかじも、通常このようなラダーシーケンスの解析は、
ラダーシーケンスプログラムの開発、設計、デパック及
び運用においても必要になってくる作業であり、専門家
によって行われるものであるが、このような専門家によ
ってもなお、その検索範囲が大である場合、異常原因の
究明、解析に失敗を来すことが少なくない。

このような不都合を回避するものとして、例えば特開昭
５９−５５５０９号公報に開示されているように、その
シーケンス回路の基本回路すなわち第１図における例え
ば各ブロック（３，）（３□）（３３）・・・・に、故
障検出回路を設けるようにしたラダーモニタ装置の提案
もなされている。しかしながら、この場合、そのプログ
ラム量や、データ量が多くなるとその構成がより複雑に
なるという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は外部コンピュータによる検索の自動化を可能に
して、プログラム量、データ量の増大化に伴う、異常原
因箇所の究明作業の負担の軽減。

時間短縮化をはかることを主たる目的とし、これによっ
てラダーシーケンス、例えばプログラムの開発、設計、
デバッグ及び運用におけるラダーシーケンスの解析の簡
便化をはかり、更にこのラダーシーケンスプログラムに
よって制御される各種製品の生産設備における故障発生
の原因究明、解析の簡便化による時間短縮化によって、
この生産設備の故障停止時間の削減、したがってこの故
障による生産量の低下による損失の軽減化をはかること
ができるようにする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は例えば第１図のラダー図で示されるように、リ
レーを有する条件命令部（１）と、この条件命令部（１
）の論理によって状態が決定される出力命令部（２）と
を有する複数個のブロック（３，）（３□）（３３）・
・・・がはしご状に接続されたラダーシーケンス方式プ
ログラムにおける異常の原因箇所究明方法であって、そ
の全体のフローチャートを第２図に示すように、状態が
異常な出力命令部を検索キーとして、その値を操作可能
なブロックを含んだ全ブロック中より探す第１の過程Ｉ
と、この第１の過程１において探し出されたブロックの
条件命令部の論理演算を行ない、この条件命令部の論理
演算結果に対応するこのブロックの出力命令部の状態を
判定し、このブロックが上記異常な出力命令部の状態を
眞に操作しているか否かの正当性の判定を行なう第２の
過程Ｕと、この第２の過程Ｈにおいて上記探し出された
ブロックが正当な場合に、このブロックの条件命令部の
中からその出力命令部の状態を操作可能なリレーをすべ
て探す第３の過程■と、この第３の過程で該当するリレ
ーが探し出された場合にこの探し出されたリレーを次の
検索キーとして上記第１．第２及び第３の過程を繰り返
す第４の過程■と、上記第１の過程１において該当する
ブロックが見つからなかった場合にその旨の結果を出力
すると共に、上記第３の過程において該当するリレーが
見つからなかった場合にその条件命令部内のリレーを異
常の原因とする結果を出力する第５の過程■とを有する
。

尚、前記第２の過程■で正当性が否定されパ偽″の結果
が得られた場合には、再び前記第１の過程■に戻って別
の候補となるブロックを探す。そして、これら第１〜第
５の過程■〜Ｖは、外部コンピュータによって自動的に
行う。

〔作用］ 本発明方法においては、出力命令部（２）の実行結果か
ら、これが本来の動作状態、すなわち本来の値とは異る
異常が生じた場合に、自動的にこれを検索キーとして上
述した第１〜第５の過程ｔ　−Ｖによってそのラダーシ
ーケンス方式のプログラムを論理的に逆に上流へと遡っ
て異常の原因箇所の究明を自動的に行うようにしたので
、例えばこれを各種製品の生産設備に適用すれば、その
原因究明がコンピュータによって短時間でなされること
から、その生産停止時間の短縮化がはかられる。

また、ラダーシーケンス方式のプログラムの開発。

設計、デパック及び運用に適用してその適正化。

能率化がはかられる。

〔実施例〕

第３図は、本発明を生産設備に適用する場合の一実施例
の実施態様を示すもので、（１１）はＰＬＣ。

すなわちラダーシーケンス方式によるシーケンサで、デ
ータメモリ（１２）を具備する。（１３）は例えばミニ
級コンピュータで、通信回線（１４）によってＰＬ　Ｃ
（１１）と連絡される。そしてこのコンピュータ（１３
）は、後に詳述する第１〜第５の過程を実行する異常の
原因箇所究明システムを具備する。

（１５）はＰＬＣの所定のリレーの値（状態）を操作す
る、すなわち例えば生産設備中に配置された各種物品等
の近接センサ（１５Ａ）　、光電センサ（１５Ｂ）　。

スイッチ類（１５Ｃ）等の人力機器で、（１６）はＰＬ
Ｃ（１１）の条件命令部の演算結果によって制御される
出力命令部の、同様の生産設備中での各種表示作業を行
う電磁弁及びそのシリンダ（１６Ａ）　、モータ（１６
Ｂ）　、表示器（１６Ｃ）等の出力機器を示す。

今、成る出力命令部の例えばモータに異常が生じたとす
る。すなわち本来駆動されるべきモータが停止したとす
る。このとき、これを検索キーとして、その原因究明が
なされる。すなわち例えばモータが所定時間異常接続し
て停止されたとき、つまり、これに異常が生じたときに
これを検知する例えばタイマーが設けられていて、これ
によってその異常を検知でき、かつこれを検索キーとし
て第２図のフローチャートで示す第１〜第５の過程によ
ってコンピュータ（１３）内の異常原因究明システムで
の原因究明がなされる。

すなわち、今、Ｐ　Ｌ　Ｃ（１１）において、上述した
ような異常が生じると、通信回路（１４）を通じてコン
ピュータ（１３）に対して異常発生、つまり検索解析指
令のメツセージを送信する。このメツセージを受は取っ
たコンピュータ（１３）においては、送り元のＰ　Ｌ　
Ｃ（１１）の全データメモリの内容をラダーシーケンス
プログラムと共に読み出す。全ての読み出しが行われた
後、コンピュータ（１３）は、検索。

解析処理のためにラダーシーケンスプログラムの翻訳な
どの準備処理を実行する。この場合、ＰＬＯの製品固有
の特殊な命令や、応用命令、特殊リレー等の処理につい
ても全てコンピュータ（１３）の処理内に定義しである
。

そして、次に第２図に示したアルゴリズムを基に設計さ
れたプログラムによる異常原因箇所究明システムによっ
て検索が実行される。

すなわち、出力命令部の異常、例えば上述したモータの
異常を検索キーとして、この値を操作可能な出力命令部
を含んだブロックをラダープログラム内の全ブロック中
から発見する第１の過程Ｉがとられる。この時の検索が
ラダープログラムの最後まで行った場合処理を中止して
呼び先へ戻る。

そして、この第１の過程Ｉにおいて探し出されたブロッ
クの条件命令部の論理演算を行ない、この条件命令部の
論理演算結果に対応するこのブロックの出力命令部の状
態を判定し、このブロックが上記異常な出力命令部の状
態を眞に操作しているか否かの正当性判定を行なう第２
の過程■をとる。つまり、この命令がファンクション命
令例えばデータの置換（移動）命令等であってこの検索
されたブロックが実質的に異常な出力命令部の状態を操
作するものではない“偽″°である場合は、別のブロッ
クを探すために第１の過程■に戻る。

そして、この第２の過程Ｈにおいて第１の過程Ｉで探し
出されたブロックが正当な場合に、このブロックの条件
命令部の中からその出力命令部の状態を操作可能なリレ
ーをすべて探す第３の過程■をとる。すなわち、眞と判
定されたブロックの条件命令内の論理演算命令の□中が
ら次の検索キーとなるべきものを探す。すなわちもし、
その論理演算命令のリレーの値がオン（またはオフ）で
あったなら、出力命令部の動作が現状態と異って検索キ
ーであるリレーの値も出力命令部による操作を受けなか
ったであろうと考えられる論理演算命令内のリレーを全
て選出する。そして、この第３の過程■で該当するリレ
ーが探し出された場合にこの探し出されたリレーを次の
検索キーとして上記第１．第２及び第３の過程を繰り返
えす第４の過程■をとる。つまり、第３の過程ｍで発見
されたリレーが１個とは限らないため、その全てについ
て検索キーとして第１の過程Ｉから始まる動作を行うた
めにこの呼び出しは再帰的に行う。そして、上記第１の
過程において該当するブロックが見つからなかった場合
に、その旨の結果を出力すると共に、その第３の過程に
おいて該当するリレーが見つからなかった場合にその条
件命令部内のリレーを異常原因とする結果を出力する第
５の過程Ｖをとる。つまり、このようにして見つかった
原因を、異常原因例えば故障原因の候補として出力する
。実際には生産現場に設置したコンピュータ端末器にお
いても確認できるようになされる。

更に理解を容易にするために、簡単な事例について説明
する。この場合、Ｐ　Ｌ　Ｃ（１１）は、第１図に示す
ように、リレーＡによる条件命令部とリレーＢによる出
力命令部の第１のブロック（３１）と、リレーＢとリレ
ーＣの“ＯＲ”演算による条件命令部とリレーＤによる
出力命令部の第２のブロック（３□）と、リレーＤによ
る条件命令部とリレーＥによる出力命令部の第３のブロ
ック（３３）と、リレーＥとリレーＦの“Ａ　Ｎ　Ｄ　
”の演算による条件命令部とリレーＧによる出力命令部
の第４のブロック（３４）とを有し、第４のブロック（
３４）のリレーＧに異常が生じた場合、例えばリレーＧ
が本来°”１”（オン）であるべきものが“０°゛　（
オフ）となった場合の原因箇所を究明するものとする。

この場合、前記第１の過程でブロック（３４）が探し出
され、前記第２の過程でこのブロック（３４）が正当性
、すなわち“眞”であることの判定がなされる。次に前
記第３の過程でこのブロック（３４）の、リレーＧを“
０′°の値となし得る可能性のあるリレー、この例では
リレーＥとＦとを探し出す。この場合、コンピュータ（
１３）においてリレーＦが１°゛　（オン）であること
が確認されれば、残るリレーＥが“０パ　（オフ）が故
にリレーＧに異常が生じたことが探し出されることにな
る。したがって次に前記第４の過程で、これを検索キー
として前記第１〜第３の過程がなされて、第３のブロッ
ク（３３）の出力命令部のリレーＥを“０”′　（オフ
）となし得るリレーＤが探し出されることになる。

次にこのリレーＤのオフを検索キーとして、同様に第２
のブロック（３□）の出力命令部のリレーＤを“Ｏｏ”
　（オフ）となし得るリレーＣとＢとが探し出される。

この場合リレーＣについては、この値を操作できるリレ
ーが存在しないことから、前記第５の過程Ｖにこれが至
ることになり、異常原因箇所の１つの候補としてリレー
Ｃが出力されることになる。一方、リレーＢについては
、これを検索キーとして前述と同様の第１〜第３の過程
■〜■が繰返えされて、リレーＡが“０”　（オフ）な
ることが探し出され、リレーＡについてはこの値を操作
できるリレーが存在しないことから前記第５の過程Ｖに
至って異常原因箇所の他の候補としてリレーＡが出力さ
れることになる。このような経過と結果の出力はコンピ
ュータ（１３）及びコンピュータ端末のデイスプレィ装
置に表示させることができる。

〔発明の効果〕

本発明方法においては、出力命令部（２）の実行結果か
ら、これが本来の動作状態、すなわち本来の値とは異る
異常が生じた場合に、自動的にこれを検索キーとして上
述した第１〜第５の過程Ｉ〜■によってそのラダーシー
ケンス方式のプログラムを論理的に逆に上流へと渕って
異常原因箇所の究明を自動的に行うようにしたので、例
えばこれを各種製品の生産設備に適用した場合に、その
生産工程が例えばｌＯＯ台程度にも及び多数のシーケン
サ（ＰＬＣ）であって例えば１００種類程度にも及ぶ膨
大なプログラムとなった場合でもその原因箇所究明がコ
ンピュータによって短時間にしかも確実にできることか
ら、その生産停止時間の短縮化、したがって損失の低減
化をはかることができる。

また、ラダーシーケンス方式のプログラムの開発。

設計、デバッグ及び運用に適用してその適正化。

能率化がはかられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はラダーシーケンサの一例のラダー図、第２図は
本発明方法のフローチャート図、第３図はラダーシーケ
ンサの実施態様の一例を示す図である。 （１１）はラダーシーケアす（Ｐ　Ｌ　Ｃ）　、（１３
はコンピュータ、（１）は条件命令部、（２）は出方命
令部、（３、）　（３□）（３，）・・・・はブロック
図である。 代 理 人 松 隈 秀 盛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　リレーを有する条件命令部とこの条件命令部の論理に
   よって状態が決定される出力命令部とを有するブロック
   が複数個はしご状に接続されたラダーシーケンス方式プ
   ログラムにおける異常の原因箇所究明方法であって、 状態が異常の出力命令部を検索キーとして、その値を操
   作可能な出力命令部を含んだブロックを全ブロック中よ
   り探す第１の過程と、 この第１の過程において探し出されたブロックの条件命
   令部の論理演算を行ない、この条件命令部の論理演算結
   果に対応するこのブロックの出力命令部の状態を判定し
   、このブロックが上記異常な出力命令部の状態を眞に操
   作しているか否かの正当性の判定を行なう第２の過程と
   、 この第２の過程において上記探し出されたブロックが正
   当な場合に、このブロックの条件命令部の中からその出
   力命令部の状態を操作可能なリレーをすべて探す第３の
   過程と、 この第３の過程で、該当するリレーが探し出された場合
   にこの探し出されたリレーを次の検索キーとして上記第
   １、第２及び第３の過程を繰り返えす第４の過程と、 上記第１の過程において該当するブロックが見つからな
   かった場合にその旨の結果を出力すると共に、上記第３
   の過程において該当するリレーが見つからなかった場合
   にその条件命令部内のリレーを異常の原因とする結果を
   出力する第５の過程と を有するラダーシーケンス方式プログラムにおける異常
   の原因箇所究明方法。