JPH0326130A - 制御装置 - 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】 及肥互亘勤 ［産業上の利用分野］ 本発明は制御装置に関し、詳しくはプログラマブルコン
トローラとプログラマブルコントローラに接続されて動
作する装置とから構成された制御装置に関する。

［従来の技術］ 従克　この種の制御装置１よ　プログラマブルコントロ
ーラ（以下、ＰＣという）と、ＰＣに各々接続された複
数の装置とからシステムが構成されており、ＰＣとＰＣ
に接続された各装置との間の信号（オン，オフ信号）の
やりとりにより各装置は動作している。こうした制御装
置を、例えば工場の生産設備等に用いた構成例を第３図
に示す．ＰＣ１００に］上　表示盤１０１、操作盤１０
２、ＩＤカード読取装置１０３、ロボットコントローラ
１０４，１０５、計測コントローラ１０６、画像処理装
置１０７等が一対−で接続される。これらの装置（よ　
各々ＰＣＩＯＯからの動作指示信号に基づいて動作する
と共に、動作完了時｛二はＰＣ１００に動作完了信号を
送っている。これらＰＣ１００と各装置間のやりとりさ
れる信号に基づいて、制御装置はラダープログラマ１０
８によりＰＣ１００に入力されたプログラムに沿って動
作する． ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように構成された制御装置１よ　各
装置間の動作タイミング不良によりトラブルが発生した
ときの原因の究明１：％　かなりの手間がかかるもので
あった　なぜなら、各装置内の動作不良について１上　
その装置内にて原因究明できるものの、各装置は単独に
ＰＣに接続されているために　各装置間の動作タイミン
グに不良を生じた場合（上トラブルが発生してから別に
検査装置を用意してその動作を再現しなけれ｛Ｌ　トラ
ブル原因を究明することができないものであった　しか
も、そのトラブルが再現性のあるものであれば手間も少
なくて済むが、現実には再現性のあるものは少なく、原
因究明は非常に困難を要するものであった また　ロボット等の機器の位置、制御状態（指示速度、
動作速度等）や、各種センサからの信号等《よ　それら
に接続された制御装置あるいは計測装置の個々の内部に
おいてのみ処理されているため、各装置間の動作タイミ
ングを調整しシステム全体の最適な動作条件を求めるこ
とも非常に困難なことであつム 本発明の制御装置は上記課題を解決し、ＰＣに接続され
て動作する各装置の動作情報を一括して簡単に検出する
ことを目的とする。

夏艷立逍滅 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明す
る． 【課題を解決するための手段］ 本発明のシステム制御装置（友 プログラマブルコントローラと、 該プログラマブルコントローラに接続され、　少なくと
も動作指示信号および／または動作完了信号を含む動作
情報をやりとりして動作する複数の装置とから構成され
た制御装置であって、上記複数の装置の各々を相互に接
続すると共１ミ上記プログラマブルコントローラを接続
して上記動作情報が通信される通信ラインと、 上記通信ラインに接続され、　上記通信ラインを介して
やりとりされる動作情報を入力し時系列的に記憶保持す
ると共に　該記憶保持された動作情報を随時出力する情
報入出力装置と を備えたことを要旨とする． ［作用］ 上記構成を有する本発明の制御装置（表　プログラマブ
ルコントローラとプログラマブルコントローラに接続さ
れた各装置との間にてやりとりされる各々の動作情報を
、プログラマブルコントローラおよび各装置に相互に接
続された通信ラインを介して、情報入出力装置が時系列
定に記憶保持すると共に　この記憶保持された動作情報
を随時出力する． ［実施例］ 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに　以下本発明の制御装置の好適な実施例について説
明する． 第１図１友　一実施例としての制御装置の概略楕成図で
ある。　この制御装置１上　工場の生産設備として用い
られるもので、シーケンス制御を行なうプログラマブル
コントローラ（以下、ＰＣという）１０と、多軸のロボ
ットの制御を司るロボットコントローラ２０．３０と、
ワークの変位量や位相を測定する計測コントローラ４０
と、ワークの形状を判定する画像処理装置５０と、制御
装置全体の動作指示を与える操作盤６０と、制御装置全
体の動作情報を入力し各種制御を行なうメインコントロ
ーラ７０と、各装置の情報のやりとりを行なう通信ライ
ンとしての装置間データライン９０とから構成されてい
る． ＰＣ１０１＆　　シーケンスラダー回路の情報（各コイ
ル等の情報）を出力するラダー情報インタフェース１１
と、動作指示信号等を出力し動作完了信号等を入力する
入出力情報インタフェース１２，１３とを備える．砥　
この動作指示信号および動作完了信号等を以下、指示・
完了信号と総称する．ロボットコントローラ２０（友　
ロボットの動作位乱　指示速度　動作速度等を示す状態
情報を−定時間毎に出力すると共に、ＰＣＩＯとの間に
おいてやりとりされる指示・完了信号を入出力する状態
情報インタフェース２１を備える。更１：，この指示・
完了信号と状態情報を記憶するリングメモリ２２と、リ
ングメモリ２２に記憶されたデータを出力する回路とし
ての保全ツールインタフェース２３を備える。リングメ
モリ２２１ｉ　　指示・完了信号を記憶すると共に　状
態情報をデータとして一定のサンプリング間隔で時系列
的に順次記憶し、記憶すべきデータがメモリ容量を越え
ると、先に記憶された最も古いデータから順次新しいデ
ータに更新するメモリである。

保全ツールインタフェース２３に（ｔ，　　保全ツール
８０が必要に応じて接続される．この保全ツール８　０
　（＆　　リングメモリ２２に記憶された指示・完了信
号や状態情報を、予め入力したパターンデータと参照し
て、故障診断等を行なったり、タイミングチャート形式
等により表示して、その状態の推移を調べたりするもの
である． ロボットコントローラ３　０　１１　　状態情報インク
フェース３１と、リングメモリ３２と、保全ツールイン
タフェース３３とを備え、それらの機能はロボットコン
トローラ２０と同様である．計測コントローラ４０１，
ｔ，　　各種センサ（ストロークセンサ，エンコーダ等
）から得られる計測情報を出力すると共１：，ＰＣＩＯ
との間においてやりとりされる指示・完了信号を入出力
する計測情報インタフェース４１を備え、更］：％　リ
ングメモノ４２と、保全ツールインタフェース４３（ロ
ボットコントローラ２０のリングメモリ２２，保全ツー
ルインタフェース２３と同じ〉とを備える．画像処理装
置５０１上　撮像した画像から得られた画像情報を出力
すると共１；ＰＣＩＯとの間においてやりとりされる指
示・完了信号を入出力する画像情報インタフェース５１
備え、更に　リングメモリ５２と、保全ツールインタフ
ェース５３（ロボットコントローラ２０のリングメモリ
２２，保全ツールインタフェース２３と同じ）とを備え
る． メインコントローラ７０｛表　上述したＰＣＩＯの入出
力する指示・完了信号と、ロボットコントローラ２０，
３０，　　計測コントローラ４０．画像処理装置５０の
各々出力する状態情報　計測情報画像情報と、ＰＣＩＯ
からのシーケンスラダー情報とを入力すると共に　異常
検出信号を出力する全情報インタフェース７１を備える
．随　状態情糀　計測情観　画像情報を内部情報と総称
し、この内部情報と指示・完了信号とシーケンスラダー
情報とを合わせて全情報と呼ぶものとする．入力された
全情報１よ　りングメモリ７２に時系列的に順次記憶さ
れていく。このリングメモリ７　２　（友上述したリン
グメモリ２２と同様１：．記憶すべきデータがメモリ容
量を越えると、先に記憶された最も古いデータから順次
新しいデータに更新していく．更に　リングメモリ７２
に記憶されたデータを保全ツール８０に出力する保全ツ
ールインタフェース７３と、他の周辺機器との入出力を
行なう外部機器インタフェース７４とを備える。

外部機器インタフェース７４に（友　表示部８１および
外部記憶装置８２が接続される．表示部８１｛上　指示
・完了信号やシーケンスラダー情報を、タイミングチャ
ート形式やシーケンスラダー図形式等により表示したり
、各種測定結果や内部情報を表示するものである．この
表示部８１に表示された情報を確認しつつ工場での作業
が進められていく． 外部記憶装置８２にＩｔ，　　ロボットコントローラ２
０．３０と計測コントローラ４０と画像処理装置５０（
以下、これらを各装置という）との間のインタロツク条
件等のプログラムデータが記憶されている． このような各装置間を接続し、指示・完了信号，内部情
報等を通信するラインである装置間データライン９０１
ｔ．ＰＣ１０の入出力インタフェース１２と、メインコ
ントローラ７０の全情報インタフェース７１と、ロボッ
トコントローラ２０．３０の状態情報インタフェース２
１．３１と、計測コントローラ４０の計測情報インタフ
ェース４１と、画像処理装置５０の画像情報インタフェ
ース５１と、操作盤６０とを相互に結ぶものである。

一方、ＰＣＩＯのラダー情報インタフェース１１と、メ
インコントローラ７０の全情報インターフェース７１と
の間にはラダーデータライン９１が設けらｋＰｃ１０か
らメインコントローラ７０へのラダーデータのやりとり
に供とれている．醜　この種の制御装置を多数用いてシ
ステムを組む場合に（友　総合ＰＣ１５を設けて制御装
置間の信号のやりとりを行なう．この信号１よ　総合Ｐ
Ｃ１５に設けられた入出力情報インタフェース１６と、
ＰＣＩＯの入出力情報インタフェース１３と、他の制御
装置とを結ぶＰＣ間データライン１７を介して通信され
る． 次に　以上のように構成された制御装置の動作について
説明する． 本制御装置の起動信号｛友　総合ＰＣ１５からＰＣ間デ
ータライン１７を介してＰＣＩＯに出力される．この起
動信号によりＰＣＩＯは起動し、予め設定されたプログ
ラムに従って、動作指示信号を入出力情報インタフェー
ス１２から装置間データライン９０に出力する．各装置
１上　それらに対応する動作指示信号により動作を開始
し、その動作を完了すると動作完了信号をインタフェー
ス２１，３１，４１，　　５１を介して装置間データラ
イン９０に出力する。ＰＣ１０１＆　　二の動作完了信
号を入出力インタフェース１２を介して入力し、次の動
作指示信号を同様に装置間データライン９０に出力する
． また　各装置において｛友　各々の内部情報が、一定の
サンプリング間隔でリングメモリ２２，３２，４２．５
２に各々時系列的に記憶されると共＋：，ｐｃｉｏとの
間においてやりとりされる指示・完了信号も記憶される
．更１：．各インタフェース２１，３１，４１．５１か
ら、各装置の内部情報が一定時間毎に順次装置間データ
ライン９０に出力される．この内部情報の出力される周
期｛友リングメモリ２２，　　３２，４２，　　５２に
記憶するサンプリング間隔に対して、長く設定してある
．従って、装置間データライン９０１二は内部情報の大
まかなデータが出力される。また、記憶された内部情報
１社　必要に応じて保全ツールインタフエ−ス２３，３
３，４３．　　５３を介して保全ツール８０に出力され
る．この保全ツール８０を用いて，故障診断や動作タイ
ミングの検出等が行なわれる．一方、メインコントロー
ラ７　０　１上　　この装置間データライン９０に出力
される指示・完了信号および内部情報と、ラダーデータ
ライン９１に出力されるシーケンスラダー情報とを、即
ち全情報を順次全情報インタフェース７１を介して入力
し、リングメモリ７２に記憶する． 次に　このリングメモリ７２に全情報が記憶されていく
様子を第２図と共に説明する．リングメモリ７２内に１
上　図示するようなメモリマップ７５が構成されている
．メモリマップ７５の一行１友　情報収集時刻ＴＩ，　
　ロボットコントローラ２０の指示・完了信号ＲＩＳＩ
，　　ロボットコントローラ２０の状態情報ＲＩＤＩ，
　　ロボットコントローラ３０の指示・完了信号Ｒ２Ｓ
１，　　ロボットコントローラ３０の状態情報Ｒ２Ｄ１
，　　計測コントローラ４０の指示・完了信号ＫＳＩ，
　　計測コントローラ４０の計測情報ＫＤＩ，　　画像
処理装置５０の指示・完了信号ＧＳＩ，　　画像処理装
置５０の画像情報ＧＤＩを一組のデータとして記憶する
記憶領域ＡＩを構成している。更に　この一組のデータ
を一定時間（本実施例では５０ｍｓ）毎に記憶するため
の記憶領域を時系列的に沿って、ｎ個（本実施例ではｎ
＝１２００）有している．そして、記憶すべきデータが
ｎ組を越えると、最も古いデータである記憶領域ＡＩの
データから順に新しいデータに更新してゆくのである。

尚、　ＰＣＩＯからのシーケンスラダー情報も、各装置
の情報収集時刻において図示しない記憶領域に記憶され
ていく．記憶された全情報１；Ｉｌｌ，　　保全ツール
インタフェース７３を介して保全ツール８０に出力され
、　故障診断や各装置の動作タイミング等の検出が行な
われる． 以上のように構成された制御装置｛友　各装置間に動作
タイミング不良が生じると以下のような処理をする．こ
の動作タイミング不良｛友　装置間データライン９０か
ら取り込んだ指示・完了信号を、外部記憶装置８２から
入力した装置間のインタロック条件と参照して検出され
る。例えｌｆ，　　ロボットコントローラ２０に動作指
示信号が出力されて動作が開始されたものの、外部記憶
装置８２によりインタロツク条件として設定された設定
時間後に動作完了信号が出力されない場合に１上　動作
タイミング不良とされる．この場合、動作完了信号に基
づいて動作開始する装置（例え｛Ｌ　ロボットコントロ
ーラ３０）Ｉ上　所定タイミングで動作できな状態とな
ってしまう．以下、ロボットコントローラ２０に動作タ
イミング不良が生じたとして説明を続ける． 動作タイミング不良が検出されると，メインコントロー
ラ７０１１　　そのリングメモリ７２のデータの更新を
停止すると共に　異常検出信号を装置間データライン９
０に出力する，ＰＣＩＯ（ｔ，　　この異常検出信号に
基づいて、ロボットコントローラ２０にリングメモリ２
２のデータの更新停止命令を出力する．従って、メイン
コントローラ７０のリングメモリ７２に１表　動作タイ
ミング不良が検出された直前までの全情報が時系列的に
記憶されており、ロボットコントローラ２０のリングメ
モリ２２に（社　同じく不良検出までの内部情報および
授受された指示・完了信号が記憶されている．このメイ
ンコントローラ７０のリングメモリ７２に記憶された全
情報｛友　保全ツール８０により同一時間軸上で確認す
ることができる．従って、ＰＣＩＯと各装置間にてやり
とりされる指示・完了信号だけでなく、各装置の内部情
報やｐｃｉｏのラダー情報も同一時間軸上で確認するこ
とができる． 一方、ロボットコントローラ２０のリングメモリ２２に
おいても、動作タイミング不良の検出直前の細かな内部
情報が記憶されているため、保全ツールインタフェース
２３に保全ツール８０を接続すれＩ−Ｌ　　記憶された
内部情報から、各種診断を行うことができる． 砥　動作タイミング不良の検出時に（友　上記のような
動作のほか１：．必要に応じてＰＣＩＯからロボット等
の機器を停止させる停止信号が、プログラムに従って出
力される。

以上説明した本実施例としての制御装置１友　装置間デ
ータライン９０に指示・完了信号と内部情報とが通信さ
ね　そのデータライン９０に接続されたメインコントロ
ーラ７０のリングメモリ７２に記憶されるため、制御装
置内にて発生した動作タイミング不良を検出できると共
に　そのときの所望の情報を同一時間軸上に表すことに
より、動作タイミング不良の原因を簡単に究明すること
ができる．また　各装置においても細かな内部情報がリ
ングメモリ２３，　　３３，４３．　　５３に記憶され
ているため、保全ツール８０を接続して各装置内の故障
についても原因究明が簡単にできる．更１：，制御装置
内の設備の初期調整時における条件出しやセッティング
等も、同一時間軸上に表された各種の情報に基づいて簡
単に行なうことができる． 加えて、各装置の内部情報を出力する周期を、各リング
メモリに記憶するサンプリング間隔よりも大きくしてい
るため、メインコントローラ７０のリングメモリ７２の
メモリ容量は節約できる．醜　リングメモリ２３，３３
，４３，５３のメモリ容量１上　各装置の動作の１サイ
クル分の情報が記憶できるものであればよい。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、例え｛ヱ　
各装置の内部情報を記憶しない構成や、動作タイミング
不良が検出された所定期間後に各リングメモリの更新を
停止する構成であっても良く、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論
である．４駐二勉１ 以上詳述したように　本発明の制御装置１二よれ（′Ｌ
　プログラマブルコントローラに接続された複数の装置
の各々の動作情報が、通信ラインを介して時系列的に記
憶保持されるため、この動作情報を出力して各装置間の
動作タイミングが把握できる．従って、各装置間の動作
タイミング不良によりトラブルが生じても、その原因は
簡単に究明できる。また、各装置間の動作タイミングを
調整して、システム全体の最適な動作条件を求めること
もできる．

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例としての制御装置の概略構成は第２図は
リングメモリ内に構成されたメモリマップを表す説明は
　第３図１よ従来技術としての制御装置の概略構成図で
ある． １０・・・プログラマブルコントローラ（ＰＣ）２０．
３０・・・ロボットコントローラ４０・・・計測コント
ローラ ５０・・・画像処理装置 ７０・・・メインコントローラ ２２，　　３２，４２，　　５２．　　７２・・・リン
グメモリ７５・・・メモリマップ ８０・・・保全ツール

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プログラマブルコントローラと、 該プログラマブルコントローラに接続され、少なくとも
   動作指示信号および／または動作完了信号を含む動作情
   報をやりとりして動作する複数の装置とから構成された
   制御装置であつて、 上記複数の装置の各々を相互に接続すると共に、上記プ
   ログラマブルコントローラを接続して上記動作情報が通
   信される通信ラインと、 上記通信ラインに接続され、上記通信ラインを介してや
   りとりされる動作情報を入力し時系列的に記憶保持する
   と共に、該記憶保持された動作情報を随時出力する情報
   入出力装置と を備えてなる制御装置。