JPH03154847A - 故障診断装置 - 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〕 この発明は、例えばシーケンス制御システムにおける制
御対象が故障したとき、その故障原因を究明するための
故障診断装置に関するものである。

〔従来の技術〕

シーケンス制御システムにおいては、プラント、加工装
置、機器システム等の制御対象の各部に設けられた各種
センサからの信号に応じて、シーケンスコントローラに
より多数のリミットスイッチやソレノイドバルブ等のセ
ンサやアクチエエータを、シーケンスプログラムに基づ
く所定のタイミングで制御することにより、制御対象の
正常な運転を行うようにしている。また、運転中におけ
る制御対象の故障診断機能も有しており、故障が検出さ
れると、その故障をランプあるいはメツセージ等で表示
している。

従来の故障診断は大まかであり、検出し得る故障の項目
数も少なく、例えばプレス機械の場合等ではｌＯ〜２５
０項目程度であった。また、制御対象の故障診断だけで
なく、上記多数の接点およびアクチエエータや各種セン
サ等を含むシーケンスコントローラ自身の故障診断も行
われてεする。

しかしな゛がら従来の上記故障診断機能では、表示され
る異常内容は現象のみの表示で、その真の原因について
は何ら表示されない。

またシーケンスプログラムには、本来の制御のためのプ
ログラムと故障診断のためのプログラムとが設けられ、
２つのプログラムが交互に実行されるようになされてい
る。従って、プログラム全体の容量が増大し、プログラ
ム作成の負担が大きくなると共に、本来のプログラムに
支障を来したり、故障診断が高速に行えない等の問題が
生じている。この対策として故障診断プログラムのみを
実行する故障診断装置が開発さ−れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の故障診断機能は、故障が検出されると、
必要に応じて制御対象の運転を停止させると共に、異常
メツセージ表示を行うだけであり、さらに深いレベルで
の故障診断、例えば故障原因の究明や故障に対する修復
方法を示す修復項目を使用者に知らせることはできなか
った。

このため、故障が検出されその表示が行われると、保守
管理に当たる作業者が、故障個所を調べると共に、取扱
説明書等を調べることにより、故障の原因や修復項目を
判断して適切な処置を講じるようにしている。

従って、作業者の経験や熟練を必要とし、また一般に尾
大な量の取扱説明書を短時間に適確に読むことは非常に
困難であり、このため故障修復に長時間を要することが
あった。

特に制御対象がプレス機械等の生産機械の場合は、ＭＴ
ＴＲ（平均修復時間＝総修復時間／総修復件数）が重要
視され、如何に早く故障を復旧するかということが重要
とされており、そのためには如何に早く故障原因を導き
出すかと言うことが大きな課題となっていた。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、故障原因を短時間で突きとめると共に、修復方
法を示すその修復項目を知ることのできる故障診断装置
を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る故障診断装置は、一つの故障に関す、る
質問に対して複数の回答が選択肢として用意され、各選
択肢に対してさらに質問と選択肢とが用意され、最終の
選択肢がそれぞれ故障原因に到達するような構成を持つ
フォールトツリ゛−と、故障の修復項目とが格納される
記憶手段を設け、使用者との対話形式により、上記質問
と回答の選択とを表示手段を介して交互に行い、最後に
故障の修復項目を表示するように成すと共に、故障修復
項目の書替えを行うことができるようにしたものである
。

〔作　用］ 対話形式でフォールトッリーを辿って一つの故障原因に
到達した後、その故障の修復項目が表示され、また修復
項目の変更があれば、その指示に応じて修復項目の書替
えが行われる。

（実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、１はシーケンスコントローラ、２はシ
ーケンスコントローラ１で制御される制御対象としての
大型のプレス機械、１ａはシーケンスコントローラｌの
故障検出部であり、プレス機械２の異常（故障）を検出
する。ｌｂはシーケンスコントローラ１の制御部であり
、プレス機械２の動作を制御すると共に、故障の大まか
な検出も。

行う、３はシーケンスコントローラｌからの故障検出信
号に基づいて、故障原因を調べるための故障診断装置で
、メモリ３ａ’、ＣＰＵ３ｂ等から構成されている。４
は故障、診断装置３に接続されオペレータとの対話によ
り質問、回答、確率等の表示を行うＣＲＴ等を用いた表
示部、５は故障診断装置３に対してオペレータが選択し
た回答の入力等を行うキーボード、６は修復項目の変更
データを故障診断機能３に与えるフロンピディスク（Ｆ
Ｄ）装置である。

第２図は上記メモリ３ａに登録されるフォールトツリー
等を含む各種のデータの一例を示す。

このフォールトッリー・は一つの故障に関して先ず初め
の質問Ｑ１があり、この質問Ｑ、に対して３つの回答Ａ
、、Ａ、、Ａ、が選択肢として用意され、各選択肢の先
にまた質問Ｑ、、Ｑ、、Ｑ。

があり、そこからまた選択肢が枝分かれしていき、最終
段階の選択肢がそれぞれ故障原因１．２．３・・・に到
達するように構成となっている。そしてメモリ３ａには
、フォールトッリーを構成する各選択肢としての回答Ａ
＋　、Ａｔ　、Ａ３・・・の各状態が起こり得る回数を
示すデータと、各回答が過去に使用された回数（選択さ
れた回数）を示すデータと、さらに各故障原因１，２．
３・・・に対する故障修復項目が格納されている。

次に動作について第３図のフローチャートとともに説明
する。

プレス機械２に故障が生じたときは、先ず、ステップＳ
ＴＩでオペレータがキーボード５を操作して、故障診断
装置３の異常モニタの機能を選択する。これによって表
示部４に第４図に示すようなプレス機械２の模式図が表
示される。この例ではグイクランパに異常が発生してい
ることが模式図中の斜線を施した部分の表示色を赤色に
変えることによって表示されている０次にステップＳＴ
２で、再びキーボード５を操作すると、第５図に示すよ
うな異常状態−覧の表が表示される。この表から特定の
ポイントをステップＳＴ３で指定すると、ステップＳＴ
４に進む、ここで上記フォールトフリーに従って対話形
式で質問と回答の選択とを行う診断処理を行うことによ
り、ステップＳＴ５において、診断結果、すなわち故障
原因を突きとめることができる。このステップＳＴ５で
は第７図に示すようなメツセージが表示されると共にフ
ァンクションキーの一部にマニュアルキーが指定される
。

そこでキーボード５の指定されたマニュアルキに確率の
高い順に表示される。

従って、故障の修復を行う作業者は、上記修復項目を参
考にして修復作業を行うことができる。

第１０図は上記診断処理のステップＳＴ４の処理をさら
に詳細に示すフローチャートである。

第１Ｏ図において、先ず特定の異常状態についてステッ
プ５Ｔ４１ｉ？診断処理を行うか否かを決め、処理を行
うキーボード５の操作が成されると、ステップＳＴ４２
で表示部４に第６図に示すように、上記指定されたポイ
ント部分の故障に関する第２図の最初の質問Ｑ１とそれ
に対する回答（選択肢）Ａ＋　、Ａｚ　、Ａ３と各回答
の状態が起こり得る確率（頻度）とが表示される。この
確率は任意に設定変更ができるとともに、図示例のよう
に確率の大きい順とせず、その表示順序を任意に設定で
きる。

次にステップＳＴ４３で、オペレータが例えば回答Ａ１
を選択すると、ステップＳＴ４４で選択された質問Ｑ、
と回答Ａ、を記憶するためのスタック処理を行った後、
ステップＳＴ４５でその回答Ａ１が最終段階の回答であ
るか否かが判断される。最終段階の回答でない場合はス
テップ５Ｔ４２に戻って、次の質問Ｑ２とその回答とが
表示され、次のステップＳＴ４３で回答の選択を待つ。

上記の動作が最終段階の回答に達するまで繰り返され、
その都度選択された質問と回答が記憶される。

上記の動作は最終段階の回答に達するまでフォールトッ
リーを辿りながら行われるが、質問に対する回答の選択
を間違えたときは、前の質問に戻ることができるように
なっている。

そして、最終段階の回答、すなわち故障原因が選択表示
されると、ステップＳＴ４６により、表示部４に学習キ
ーがファンクションキーの一部として表示される。ステ
ップ５Ｔ４７でこの学習キーが１回押されるとステップ
ＳＴ４　Ｂを通じステップＳＴ４９において、全ての選
択された回答の使用回数がメモリ３ａ上で更新される。

なお、学習キーが２回続けて押された場合は、ステップ
５７５１に進んでエラー処理が行われる０次にステップ
５Ｔ５０において、上記ステップＳＴ４９で更新された
使用回数を使って、関連する回答についてそれらの確率
を演算し、その演算結果でメモリ３ａを更新する。

上述のように、上記各確率を逐次更新することにより、
故障診断機能に学習機能が付加され、診断を行う毎に、
一つの質問に対する複数の回答についてそれぞれ表示さ
れる確率の精度が高くなって、オペレータが選択し昌く
なり、従って短時間に故障原因の究明作業を行うことが
できる。

第１１図はメモリ３ａに格納された故障修復項目を変更
する場合のＣＰＵ３　ｂが実行するフローチャートであ
る。

メモリ３ａには、複数の故障に対してそれぞれフォール
トッリーが格納されると共に、各フォールトッリーに対
して通常はそれぞれ複数の故障原因が格納され、さらに
各故障原因に対して故障修復項目が格納されている。従
って、メモリ３ａには多数の故障修復項目のデータが格
納されている。

これらの故障修復項目に変更があった場合は、メモリ３
ａの該当部分を書替える必要がある。このための変更デ
ータの入力装置としてＦＤ装置６が用いられる。

第１１図において、先ず、ステップＳＴＩにおいてファ
ンクションキーの一部である故障修復項目の改訂キーが
押されると、ステップＳＴ２で表示部４の画面の下部に
「範囲人力」が指示される。

そこでステップＳＴ３により、メモリ３ａの変更される
部分のアドレス範囲（例えば１０〜２０とする）を入力
する０次にステップＳＴ４で、Ｉ−初期値＝１０を設定
した後、ステップＳＴ５でメモリ３ａ（ハードディスク
）から上記ｌに該当する故障修復項目のファイリングデ
ータを読出す。

これと共にステップＳＴ６でＦＤ装置６のＦＤから再生
された変更データと、上記メモリ３ａから読出されたデ
ータとを一つずつ順次比較する。そしてステップＳＴり
で■と同一の変更データが有ったら、ステップＳＴ８に
より、その変更データを取入れて、メモリ３ａのＩの部
分を変更データで書替える。上記書替え後または上記ス
テップＳＴ７で同一データでないと判断されたときは、
ステップＳＴ９で１の値を一つ増やしてＩ＋１とした後
、ステップ５ＴＩＯで上記１＋１がｌの最終値−２０を
越えているか否かを訓ぺ、越えていなければステップＳ
Ｔ５に戻って同じ動作が繰返される。そして！＝最終値
＋１となったとき、書替作業を終了する。

〔発明の効果〕

以上のように、゛この発明によれば、フォールトッリー
を用いて質問と回答の選択とを対話形式で行うことによ
り、一つの故障原因を得ると共にその故障の修復項目を
表示し、且つ変更された故障修復項目も表示できるよう
に構成したので、短時間に故障原因の究明作業を行うこ
とができると共に、故障の修復項目を知ることができ、
これによって前述したＭＴＴＲを向上させることができ
、また故障修復項目の変更にも対処できる等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による故障診断装置を用いたシーケン
ス制御システムを示すブロック図、第２図は同装置のメ
モリに格納されるフォールトッリー等のデータの構成を
示す構成図、第３図は同装置で実行される作業方法を示
すフローチャート、第４図乃至第９図は同装置に用いら
れる表示部の表示画面を示す構成図、第１０図は同装置
の診断処理を示すフローチャート、第１１図は同装置で
実行される故障修復項目の変更作業方法を示すフローチ
ャートである。 １はシーケンスコントローラ、２は制御対象、３は故障
診断装置、３ａはメモリ、３ｂはＣＰＵ、４は表示部、
５はキーボード、６はフロッピディスク装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 故障診断対象の故障原因に関する一つの質問に対して複
   数の選択肢があり、各選択肢からまた質問と選択肢とが
   枝分かれしていき、最終段階の選択肢がそれぞれ故障原
   因に到達するような構成を有するフォールトツリーと、
   上記故障原因に対する故障修復項目とが格納される記憶
   手段と、上記選択肢を選択する入力操作に応じてその選
   択された選択肢と対応する質問とこの質問に対する選択
   肢および故障修復項目を読出す読出し制御手段と、上記
   読出し制御手段で読出された上記質問、選択肢および故
   障修復項目を表示する表示手段と、上記故障修復項目の
   変更を指示する指示手段と、上記指示手段の指示に基づ
   いて外部から与えられる変更データで上記記憶手段に格
   納された故障修復項目の該当部分の書替えを行う書替え
   手段とを備えた故障診断装置。