JPH06190692A

JPH06190692A - 生産設備の復帰装置

Info

Publication number: JPH06190692A
Application number: JP34936392A
Authority: JP
Inventors: Eiji Iwata; 英司岩田; Toshiharu Sakamoto; 俊治坂本; Toshihiko Hoshino; 俊彦星野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】過去に発生した故障に対する復帰手順を記憶
し、同種故障が発生した場合には、この復帰手順を自動
的に再現することにより、正確で安定した復帰動作を再
現できる生産設備の復帰装置を提案する。【構成】生産設備において過去に発生した故障につい
ての復帰手順をその故障の種類に応じて前もって記憶し
ておき、故障が発生すると、発生した故障に対応した復
帰手順を前記記憶手段から読み出し、その読み出した復
帰手順に従って生産設備を、前記故障の発生前の状態に
復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばシーケンサ等に
より制御される生産設備の故障からの復帰装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の組立ラインの如くの生産ライン
において、設置された種々の設備に対してコンピユータ
を内蔵したシーケンス制御部を設け、かかるシーケンス
制御部により各設備が順次行なうべき動作についてのシ
ーケンス制御を行なうようにすることが知られている。
かかるシーケンス制御では、シーケンス制御部に内蔵さ
れたコンピユータに制御プログラムがロードされ、その
シーケンス制御部が生産ラインに設置された種々の設備
の夫々に対する動作制御の各段階をシーケンス動作制御
プログラムに従って順次進めていくようになっている。

【０００３】かかるシーケンス制御のための制御手法と
して、本出願人は、特願平１−３３５２７１号，２−１
１０９７７号、２−３０３７９号、１−２５３９９１
号、２−３０４０２２号、２−３０４０２３号、２−３
０４０２４号、３−６７２９０号、３−６７２９１号、
３−６７２９２号等を出願している。これらの出願にお
ける生産ラインの管理手法は、生産ラインの全設備のシ
ーケンサによる一般的な制御条件を入出力マップとして
記述し、その一方、ラインの具体的な順次動作を動作ブ
ロックと動作ステップという概念で把握し、その上で、
入出力マップ，動作ステップフローマップ，動作ブロッ
クフローマップとに基づいて、ラダープログラムを生成
するというものであった。

【０００４】また、上記出願における故障診断において
は、設備が正常に作動している状態におけるシーケンス
制御回路部の構成要素の動作態様を基準動作態様として
予め設定しておき、設備の実際の作動時におけるシーケ
ンス制御回路部の構成要素の動作態様を上記基準動作態
様と順次比較していき、その差に基づいて故障検出を行
うようにしている。

【０００５】更に、本出願人は、プログラム作成を効率
化し、且つ容易にできるようにするために、個々の動作
ステツプを記述するルールにおいて、その動作を端的に
表わす名称を付けて上記ルールをデータベース化して、
さらに、生産ラインを管理するシステムを、プログラム
の自動生成サブシステム、故障診断を行なうためのサブ
システム、ユーザインターフェースのためのサブシステ
ム、生成されたプログラムのシュミレーションを行なう
シュミレーションサブシステムの４つのサブシステムに
分け、これらのサブシステムのいずれからも上記データ
ベースを名前によりアクセスできるようにして、プログ
ラムの自動生成、プログラムの実行、故障の解析等のあ
るゆる操作において操作の簡便化、ミスの減少化を計っ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記出願における故障
からの復帰方法によれば、シーケンスラダープログラム
の逆動作を行なう復帰プログラムを自動生成し、故障発
生時に、その復帰プログラムを起動して、故障発生前の
状態に復帰させるものである。しかし、このような復帰
手順の自動生成は正確さに欠けるきらいがある。自動復
帰を嫌って人間による復帰を意図しても、操作者が初心
者であれば正確さがなくなり、また手際も悪くなる。正
確に、手際良く復帰させるには、所謂熟練者による復帰
に叶うものはない。しかしながら、熟練者を多く養成す
ることは時間の要することである。

【０００７】また、本出願人は、特願平３−２３７７４
０号において、過去に発生した故障に対する復帰手順を
記憶し、同種故障が発生した場合には、この復帰手順を
操作者の確認を得ながら再現することにより、正確で安
定した復帰動作を再現できる復帰方法及び装置を提案し
た。本発明は特願平３−２３７７４０号をさらに改良し
たもので、その目的は、過去に発生した故障に対する復
帰手順を記憶し、同種故障が発生した場合には、この復
帰手順を自動的に再現することにより、正確で安定した
復帰動作を再現できる復帰装置を提案するものである。

【０００８】

【課題を達成するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の生産設備の復帰装置の構成は、生産設備にお
いて過去に発生した故障についての復帰手順をその故障
の種類に応じて前もって記憶する記憶手段と、発生した
故障に対応した復帰手順を前記記憶手段から読み出す手
段と、その読み出した復帰手順に従って生産設備を、前
記故障の発生前の状態に復帰させる復帰手段とを具備し
たことを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を自動車の生産ラインのシーケ
ンス制御に適用した実施例を説明する。〈実施例システムの特徴〉本実施例のシステムは、本出
願人の特願平３−６７２９０，３−６７２９１，３−６
７２９２を更に発展させたものである。ちなみに、上記
３件の特徴は、次のｉ〜ｉｉｉの３点にある。ｉ：生産ラインにおける管理対象となる設備の全ての
動作は、動作ブロックに分解され、そして、個々の動作
ブロックは更に複数の動作ステップに分解されている。ｉｉ：各動作ブロック，各動作ステップには、それら
をプログラマ若しくは操作者（以下、操作者と略す）が
把握し易いように、その動作ブロック若しくは動作ステ
ップのそのものを、そしてその動作を想起でき易いよう
なユニークな『名称』が付けられている。ｉｉｉ：このシステムは、ラダープログラムの自動生
成、生成されたラダープログラムのシュミレーション、
実際の動作中若しくはシュミレーション中におけるシス
テム管理、故障診断等の機能を有するが、これらの機能
をプログラム化する過程において、システムと操作者と
のユーザインターフェースは、そして、プログラム間の
プログラムインターフェースは上記『名称』により行な
われる。換言すれば、上記機能及びユーザインターフェ
ース、そしてプログラムインターフェースにより、シー
ケンス制御プログラムの開発や、システムのメインテナ
ンスに必要な工数の削減が可能となる。即ち、ｉｉｉ−１：本システムでは、後述するように、シス
テム全体の全設備のデバイスや、そのデバイスを使うス
テツプや、それらのステツプからなる動作ブロックに、
換言すれば、このシステムでランされる全てのプログラ
ムにおいて変数となり得る全てのものに名称が付され、
それらの名称がライブラリ化される。従って、本システ
ムでランされる全てのプログラム（特に、シーケンスラ
ダープログラム）の作成過程で、ライブラリ化されたこ
れらの『名称』を使うことができるので、効率的なプロ
グラム開発が可能となる。ｉｉｉ−２：本システムでは、特にシーケンス制御プ
ログラム、シュミレーションプログラム、故障診断プロ
グラム、ＣＲＴ操作盤の画面制御プログラムなど、生産
設備に何等かの関連性のある全てのプログラムは、共通
のデータベース（このデータベースの一部のデータを、
『実Ｉ／Ｏマップ』と呼ぶ）をアクセスすることができ
る。このデータベースには、その生産ラインの全デバイ
スに関する、そのデバイスを制御するのに必要な一般化
された情報（例えば、そのデバイスを駆動する信号名、
その駆動情報を確認する信号名など）を含む。従って、
上記のシーケンス制御プログラム、シュミレーションプ
ログラム、故障診断プログラム、ＣＲＴ操作盤の画面制
御プログラムは、の作成過程においては、操作者はその
プログラム中でデバイス名、動作名等をプログラム中に
使うだけで、そのデバイスや動作に必要な情報を参照す
ることができる。

【００１０】そして、上記システムの特徴ｉ〜ｉｉｉに
加えて、これから説明する実施例システムの特徴は、ｉｖ：故障発生時のシステムの状態のみならず、正常
動作時のシステムの状態を記憶してデータベース化して
おく。更に、故障が発生したときに、故障が検出された
動作ステツプの数ステップ前からその故障が検出された
動作ステツプまでのシステムの変化を記録する。これら
のデータを故障診断に役立てる。ｖ：故障が発生してから、復旧の工程を記憶してお
き、故障原因毎に復旧工程をデータベース化する。過去
の故障原因と同じ原因で故障が起こったときに、データ
ベースからその復旧工程を取り出す。その後の復旧工程
の処理について２つの手法を提案する。ｖ−１：取り出した復旧工程を表示装置に表示する。
操作者は、その表示に従って、復旧を行なうようにす
る。即ち、過去の復旧シーケンスが今回の復旧のガイド
となる。これにより、復旧が早く行なえ、且つ、復旧操
作が操作者の熟練度に依らなくなる。ｖ−２：取り出した復旧工程を自動的に装置が実行す
る。

【００１１】これから説明する実施例は、自動車の生産
ラインのうちの、車体にエンジンやサスペンションをド
ッキングする工程におけるシーケンス制御プログラムの
自動生成等に本発明を適用したものである。従って、先
ず、シーケンス制御プログラム１０１の制御対象となる
車両組立ラインについて説明する。次に、本実施例のシ
ーケンス制御プログラムの自動生成等に重要な概念であ
る動作ブロックと動作ステップについて言及する。そし
て、その後に、本実施例の特徴部分である制御プログラ
ムの自動生成等について説明する。〈組立ラインの一例〉先ず、生成されるべきシーケンス
制御プログラムの制御対象となる車両組立ラインの一例
について、第１図及び第２図を参照して述べる。

【００１２】第１図及び第２図に、車両組立ラインの一
部が示されている。このラインは、例示的に、３つのス
テーションＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３からなる。位置決め
ステーションＳＴ１では、車両のボデイ１１を受台１２
上に受け、受台１２の位置を制御することによりボデイ
１１の位置決めを行う。ドッキングステーションＳＴ２
では、パレット１３上の所定の位置に載置されたエンジ
ン１４とフロントサスペンションアッセンブリ（不図
示）とリアサスペンションアッセンブリ１５とボデイ１
１とを組み合わせる。締結ステーションＳＴ３では、ボ
デイ１１に対して、ＳＴ２にて組み合わされたエンジン
１４とフロントサスペンション組立１５とを、螺子を用
いて締結固定留する。また、位置決めステーションＳＴ
１とドッキングステーションＳＴ２との間には、ボデイ
１１を保持して搬送するオーバーヘッド式の移載位置１
６が設けられている。ドッキングステーションＳＴ２と
締結ステーションＳＴ３との間には、パレット１３を搬
送するパレット搬送位置１７が設けられている。

【００１３】位置決めステーションＳＴ１における受台
１２は、レール１８に沿って往復走行移動する。位置決
めステーションＳＴ１では、受台１２をレール１８に直
交する方向（車幅方向）に移動させることにより、受台
１２上に載置されたボデイ１１を、その前部の車幅方向
についての位置決めを行う位置決め手段（ＢＦ）並びに
その後部の車幅方向の位置決めを行う位置決め手段（Ｂ
Ｒ）と、受台１２をレール１８に沿う方向（前後方向）
に移動させることにより、その前後方向における位置決
めを行う位置決め手段（ＴＬ）とが設けられている。さ
らに、ＳＴ１には、ボデイ１１における前方左右部及び
後方左右部に係合することにより、ボデイ１１の、受台
１２に対する位置決めを行う昇降基準ピン（ＦＬ，Ｆ
Ｒ，ＲＬ，ＲＲ）が設けられている。そして、これらの
位置決め手段及び昇降基準ピンによって、位置決めステ
ーションＳＴ１における位置決め装置１９が構成されて
いる。即ち、これらの位置決め手段及び昇降基準ピン
が、シーケンス制御プログラムの位置決め装置１９につ
いての制御対象となる。

【００１４】移載装置１６は、位置決めステーションＳ
Ｔ１とドッキングステーションＳＴ２との上方において
両者間に掛け渡されて配されたガイドレール２０と、ガ
イドレール２０に沿って移動するキャリア２１とから成
る。キャリア２１には、昇降ハンガーフレーム２２が取
り付けられていて、ボデイ１１はこの昇降ハンガーフレ
ーム２２により支持される。昇降ハンガーフレーム２２
には、第３図に示されるように、左前方支持アーム２２
ＦＬ，右前方支持アーム２２ＦＲが夫々一対の前方アー
ムクランプ部２２Ａを介して取付けられている共に、左
後方支持アーム２２ＲＬ，右後方支持アーム２２ＲＲ
（不図示）が夫々一対の前方アームクランプ部２２Ｂを
介して取付けられている。左前方支持アーム２２ＦＬ，
右前方支持アーム２２ＦＲの夫々は、前方アームアーム
クランプ部２２Ａを回動中心として回動し、前方アーム
クランプ２２Ａによるクランプが解除された状態におい
ては、ガイドレール２０に沿って伸びる位置を取り、ま
た、前方アームクランプ部２２Ａによるクランプがなさ
れるときには、第３図に示される如く、ガイドレール２
０に直交する方向に伸びる位置をとる。同様に、左後方
支持アーム２２ＲＬ，右後方支持アーム２２ＲＲの夫々
も、後方アームクランプ部２２Ｂを回動中心として回動
し、後方アームクランプ部２２Ａによるクランプが解除
された状態においては、ガイド２０に沿って伸びる位置
をとり、また、後方アームクランプ部２２Ｂによるクラ
ンプがなされるときには、ガイドレール２０に直交する
方向に伸びる位置をとる。

【００１５】移載装置１６にボデイ１１が移載されるに
あたっては、移載装置１６が、第１図において一点鎖線
により示されるように、レール１８の前端部上方の位置
（原位置）に、左前方支持アーム２２ＦＬ，右前方支持
アーム２２ＦＲの夫々が前方アームクランプ部２２Ａに
よるクランプが解除されてガイドレール２０に沿って伸
びる。また、左後方支持アーム２２ＲＬ，右後方支持ア
ーム２２ＲＲの夫々が後方アームクランプ部２２Ｂによ
るクランプが解除されてガイドレール２０に沿って伸び
て、その後、昇降ハンガーフレーム２１Ｂが下降せしめ
られる。かかる状態で、ボデイ１１が載置された受台１
２がレール１８に沿ってその前端部にまで移動せしめら
れ、降下されていた移載装置１６の昇降ハンガーフレー
ム２１Ｂに対応する位置を取るようにされる。そして、
左前方支持アーム２２ＦＬ，右前方支持アーム２２ＦＲ
の夫々が回動されて、ボデイ１１の前部の下方において
ガイドレール２０に直交する方向に伸びる位置をとっ
て、前方アームクランプ部２２Ａによるクランプがなさ
れた状態となる。また、左後方支持アーム２２ＲＬ，右
後方支持アーム２２ＲＲの夫々が回動されて、ボデイ１
１の後部の下方においてガイドレール２０に直交する方
向に伸びる位置をとって、後方アームクランプ部２２Ｂ
によるクランプがなされた状態となる。その後、昇降ハ
ンガーフレーム２１Ｂが上昇させられて、第３図に示さ
れるように、ボデイ１１が、移載装置１６の昇降ハンガ
ーフレーム２１Ｂに取付けられた左前方支持アーム２２
ＦＬ，右前方支持アーム２２ＦＲと左後方支持アーム２
２ＲＬ，右後方支持アーム２２ＲＲとにより支持され
る。

【００１６】また、パレット搬送装置１７は、夫々、パ
レット１３の下面を受ける多数の支持ローラ２３が設け
られた一対のガイド部２４Ｌ及び２４Ｒと、このガイド
部２４Ｌ及び２４Ｒに夫々並行に延設された一対の搬送
レール２５Ｌ及び２５Ｒと、各々がパレット１３を係止
するパレット係止部２６を有し、夫々搬送レール２５Ｌ
及び２５Ｒに沿って移動するものとされたパレット搬送
台２７Ｌ及び２７Ｒと、これらのパレット搬送台２７Ｌ
及び２７Ｒを駆動するリニアモータ機構（図示は省略さ
れている）とを備える。

【００１７】ドッキングステーションＳＴ２には、フロ
ントサスペンションアセンブリ及びリアサスペンション
アッセンブリ１５の夫々の組み付け時において、フロン
トサスペンションアッセンブリのストラット及びリアサ
スペンションアッセンブリ１５のストラット１５Ａを夫
々支持して組付姿勢をとらせる一対の左右前方クランプ
アーム３０Ｌ及び３０Ｒと、及び、一対の左右後方クラ
ンプアーム３１Ｌ及び３１Ｒとが設けられている。この
左右前方クランプアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、夫々、搬
送レール２５Ｌ及び２５Ｒに直交する方向に進退動可能
に、取付板部３２Ｌ及び３２Ｒに取り付けられるととも
に、左右後方クランプアーム３１Ｌ及び３１Ｒは、夫
々、取付板部３３Ｌ及び３３Ｒに、搬送レール２５Ｌ及
び２５Ｒに直交する方向に進退動可能に取り付けられて
いる。左右前方クランプアーム３０Ｌ及び３０Ｒの相互
に対向した先端部と、左右後方クランプアーム３１Ｌ及
び３１Ｒの相互に対向した先端部とは、夫々、フロント
サスペンションアッセンブリのストラットもしくはリア
サスペンションアッセンブリ１５のストラット１５Ａに
係合する係合部を有する。そして、前記取付板部３２Ｌ
は、アームスライド３４Ｌにより固定基台３５Ｌに対し
て、搬送レール２５Ｌ及び２５Ｒに沿う方向に移動可能
とされる。取付板部３２Ｒはアームスライド３４Ｒによ
り固定基台３５Ｒに対して、搬送レール２５Ｌ及び２５
Ｒに沿う方向に移動可能とされる。取付板部３３Ｌは、
アームスライド３６Ｌにより固定基台３７Ｌに対して、
搬送レール２５Ｌ及び２５Ｒに沿う方向に移動可能とさ
れる。さらに、取付板部３３Ｒは、アームスライド３６
Ｒにより固定基台３７Ｒに対して、搬送レール２５Ｌ及
び２５Ｒに沿う方向に移動可能とされている。従って、
左右前方クランプアーム３０Ｌ及び３０Ｒは、それらの
先端部がフロントサスペンションアッセンブリのストラ
ットに係合した状態のもとで、前後左右に移動可能とな
る。また、左右後方クランプアーム３１Ｌ及び３１Ｒ
は、それらの先端部がリアサスペンションアッセンブリ
１５のストラット１５Ａに係合した状態のもとで、前後
左右に移動可能となる。また、これらの左右前方クラン
プアーム３０Ｌ及び３０Ｒ，アームスライド３４Ｌ及び
３４Ｒ，左右後方クランプアーム３１Ｌ及び３１Ｒ、及
びアームスライド３６Ｌ及び３６Ｒが、ドッキング装置
４０を構成している。

【００１８】さらに、ドッキングステーションＳＴ２に
は、搬送レール２５Ｌ及び２５Ｒに夫々平行に伸びるよ
うに設置された一対のスライドレール４１Ｌ及び４１Ｒ
と、このスライドレール４１Ｌ及び４１Ｒに沿ってスラ
イドするものとされた可動部材４２，可動部材４２を駆
動するモータ４３等から成るスライド装置４５とが設け
られている。このスライド装置４５における可動部材４
２には、パレット１３上に設けられた可動エンジン支持
部材（図示は省略されている）に係合する係合手段４６
と、パレット１３を所定の位置に位置決めするための２
個の昇降パレット基準ピン４７とが設けられている。ス
ライド装置４５においては、移載装置１６における昇降
ハンガーフレーム２２により支持されたボデイ１１に、
パレット１３上に配されたエンジン１４，フロントサス
ペンションアッセンブリ及びリアサスペンションアッセ
ンブリ１５とを組み合わせる際に、その係合手段４６が
昇降パレット基準ピン４７により位置決めされたパレッ
ト１３上の可動エンジン支持部材に係合した状態で前後
動せしめられ、それにより、ボデイ１１に対してエンジ
ン１４を前後動させて、ボデイ１１とエンジン１４との
干渉を回避するようになっている。

【００１９】締結ステーションＳＴ３には、ボデイ１１
に、これに組み合わされたエンジン１４及びフロントサ
スペンションアッセンブリを締結するための螺子締め作
業を行うためのロボット４８Ａと、ボデイ１１に、これ
に組み合わされたリアサスペンションアッセンブリ１５
を締結するための螺子締め作業を行うためのロボット４
８Ｂとが配置されている。さらに、締結ステーションＳ
Ｔ３においては、パレット１３を所定の位置に位置決め
するための２個の昇降パレット基準ピン４７が設けられ
ている。

【００２０】第１図乃至第３図により説明した車両組立
ラインにおいて、位置決めステーションＳＴ１における
位置決め装置１９，移載装置１６、そして、ドッキング
ステーションＳＴ２におけるドッキング装置４０及びス
ライド装置４５，パレット搬送装置１７、そして、締結
ステーションＳＴ３におけるロボット４８Ａ及び４８Ｂ
は、それらに接続されたシーケンス制御部により、本実
施例のプログラム生成装置によって生成されたシーケン
ス制御プログラムに基づいてシーケンス制御が行われ
る。即ち、これらの上記位置決め装置１９，移載装置１
６等は、シーケンス制御対象であるところの“設備”で
ある。〈動作ブロックと動作ステップ〉第１図，第２図の生産
ラインにおける組立動作は、即ち、上記のシーケンス制
御対象の“設備”の全てが行う動作は複数の“動作ブロ
ック”に分解することができる。ここで“動作ブロッ
ク”とは、：複数の単位動作の集合であると定義することができ
る。動作ブロックの最も重要な性質は、：ある動作ブロックの開始から終了に至るまでの中間
過程で、他の動作ブロックから独立して干渉を受けるこ
となく、動作を完結することができるということであ
る。

【００２１】この，の性質のために、動作ブロック
を１つのブロック（かたまり）として表記することが可
能となる。換言すれば、動作ブロックは、動作ブロック
のレベルにおいてのみ、他の動作ブロックと関係する。
動作ブロックが動作を開始できるためには、他の動作ブ
ロックにおける動作の終了が必要となる。この他の動作
ブロックは、１つの場合もあれば、複数の場合もあろ
う。即ち、１つの動作ブロックの動作終了がそれに連結
する別の動作ブロック（１つまたは複数の動作ブロッ
ク）の起動条件になったり、複数の動作ブロックの動作
終了が起動条件になったりするということである。

【００２２】また、上記性質によれば、動作ブロックに
おける動作の中間段階で、他の動作ブロックに対して起
動をかけるということはない。また、動作ブロックの中
間段階で、他の動作ブロックからの起動を待つというこ
ともない。上記，の動作ブロックの定義から、次の
付随的な動作ブロックの性質，を導くことができ
る。：動作ブロックは、上記，の性質を満足する単位
動作の集合のなかで、最大のものであることが望まし
い。このの性質は絶対的に必要なものではない。しか
し、を満足すると、生産ラインを記述する動作ブロッ
クの数が減り、工程全体の記述が単純化され、大変見易
いものとなる。：動作ブロックは、その動作ブロックにおいて行なわ
れる動作の種類に応じても制限される。即ち、デバイス
の動作は、「繰り返し動作」、「連続動作」、「ロボッ
ト動作」等に大別される。本システムでは、ラダープロ
グラムを、定型的なラダーパターンから自動生成するも
のであるが、このラダーパターンはその動作が異なれば
大きく異なるので、１つの動作ブロック中には同一種類
の動作だけを行なうデバイスを集める。但し、この要請
はプログラムの効率化という観点からのものであるの
で、このの要請を守らないと、ラダープログラムの自
動生成が行なうことができないというものではない。

【００２３】第４図は、第１図，第２図の生産ラインに
おける動作の全体的な流れを示すものである。第１図，
第２図に示した生産ラインを、乃至の条件を満足す
る動作ブロックにより記述すると、この第４図に示すよ
うに、ａ〜ｓの１９個の動作ブロックが得られる。この
ようにして得られたブロック図は第１図乃至第３図の生
産ラインにおける動作を操作者が分析した上で得られた
ものである。図中、横方向の二重線により結合された２
つ（以上）の動作ブロックは並行して動作することを意
味する。また、２つの動作ブロックが実線で上下に結合
されている場合、上方に位置した動作ブロックにおける
動作が終了して始めて下方に位置したブロックの動作が
始まる。また、二重線の四角形は各ブロックの先頭を意
味する。

【００２４】動作ブロックａは受台１２の前進動作を意
味し『荷受前進』と呼ぶ。この『荷受前進』ブロックが
終了すると、『基準出』という名称のブロックｂと『受
具出』という名称のブロックｃとが並行して行なわれ
る。『基準出』ブロックｂでは、前述の各基準ピン（Ｆ
Ｌ基準ピン，ＲＲ基準ピンが「出」という名の位置に駆
動され、ＴＬ位置決め手段等が「戻り」という名の位置
に駆動される。ブロックｃでは、受台１２がドッキング
位置に移動する。ブロックｄの『移載上昇』という名称
のブロックでは、移載装置１６がステーションＳＴ１に
おいて上昇する。ブロックｄの動作が終了すると、この
ブロックｄに続いて２つの流れで動作ブロックが処理さ
れていく。即ち、『移載上昇』ブロックに続いて、『基
準戻り』という名称のブロックｅと『移載前進』という
名称のブロックｈとが並行して動作する。ブロックｅで
は、ブロックｂにおいて出された基準ピンを「戻り」位
置に戻すという動作が行なわれる。一方、ブロックｈで
は、移載装置１６がステーション２に前進する。

【００２５】ブロックｅに続く『荷受後退』という名称
のブロックｆにおいて、受台１２が後退するという動作
が行なわれる。ブロックｈでは移載装置１６がステーシ
ョンＳＴ２に前進する。一方、ガイド部、ストラットク
ランプ部、パレットスライド部においては、ブロックｌ
（『ピン上昇』）とブロックｍ（『リフト上昇』）とブ
ロックｎ（『パレット前進』）が夫々実行される。ブロ
ックｍ（『リフト上昇』）とブロックｎ（『パレット前
進』）との終了はブロックｏ（『アーム出』）を起動す
る。

【００２６】ブロックｈとブロックｌとブロックｏにお
ける動作が終了すると、『移載下降』という名称の動作
ブロックｉが実行される。以上の第４図の動作ブロック
の集合からなるフローチャートは、上述の〜の条件
に合致するような動作の集合をブロック化したものであ
り、前述したように、操作者が後述のフローチヤート作
成プログラムで作成したものである。そして、各動作ブ
ロックに付けられた名称は、その動作ブロックにおける
動作（複数）の特徴を短い言葉で表現するものである。
本実施例のシステムの特徴は、前記ｉｉに記したよう
に、各動作ブロックの名称はユニークなものであり、動
作ブロックは、この名称によりソフトウエア的に特定す
ることができる。

【００２７】各動作ブロックは複数の動作ステップから
なる。１つの動作ステップにおける動作には原則的には
１つのアクチュエータ（ソレノイド等）による動作が対
応する。第７図は、『基準出』ブロックｂにおいて行な
われる複数の動作ステップからなるフローチャートであ
る。同図において、各ステップに付されたラベルは操作
者が付したそのステップの名称である。第７図のフロー
チヤートによると、『ＲＲスライド出』ステツプにおい
ては、リア側の右スライドレール４１Ｒが「出」状態に
され、『ＦＬ基準ピンＡ出』及び『ＦＬ基準ピンＢ出』
ステツプでは、受台１２に対して車体１２を位置決めす
るための前述の昇降基準ピンＡ，Ｂ（前部左側）を
「出」の状態にする。『ＲＲ基準ピン出』ステツプにお
いては、同じく後部右側の昇降基準ピンを「出」状態に
する。また、『ＴＬ位置決戻』、『ＢＲ位置決戻』、
『ＢＦ位置決戻』の夫々のステツプにおいては、位置決
め手段ＴＬ，ＢＲ，ＢＦが「戻り」位置に戻される。こ
のようにして、第４図の『基準出』ブロックｂは、第７
図に示されたステップ動作により表現される。この動作
ステツプフローチヤートも前述のフローチヤート作成プ
ログラムで作成する。

【００２８】１つの動作ブロックの動作を表現する例え
ば第７図のような動作ステップフローチャートにおける
各ラベルは、前述したように、その動作ステップで駆動
されるアクチュエータデバイスを特定し、そのアクチュ
エータの動作を端的に表現するものとなっている。例え
ば、ＲＲ基準ピンが「出」状態にされる『ＲＲ基準ピン
出』というステップに対して、『ＲＲ基準ピン出』とい
う名称が付されている。ここで、この名称の前半部分の
『ＲＲ基準ピン』はその動作ステップで駆動されるアク
チュエータを特定し、次の、『出』は、そのアクチュエ
ータの駆動状態を意味する。換言すれば、第４図，第７
図のフローチャートの各動作ブロック及び動作ステップ
の名称に与えられた意味が理解できる人間及び装置にと
っては、それらのフローチヤートが第１図の生産ライン
における動作を記述するものとなっていると理解するこ
とは容易である。本実施例のシーケンス制御プログラム
の自動生成システムの目標は、このような第４図，第７
図のフローチャートから第８図〜第１０図のようなラダ
ープログラムを自動的に生成することである。尚、第８
図〜第１０図のラダープログラムは、第７図に示された
動作ブロックｂの動作の一部に対応するラダープログラ
ム要素である。〈ラダープログラムのシンボル〉ここで、ラダープログ
ラムのシンボルについて説明する。第１図の生産ライン
の例えば昇降基準ピン等の設備そのものはラダープログ
ラム上では制御の対象とはならず、それを駆動する例え
ばソレノイド等が問題となる。従って、生産ラインの設
備は、第１１図に示されるようなシリンダアクチュエー
タにより等価され得る。このアクチュエータは、シリン
ダ内を図面上左右に移動するピストンの位置により、そ
の「出」状態と「戻り」状態が規定される。ピストン
は、ソレノイドバルブが入力される信号Ｂ０により付勢
されあるいは消勢されることにより、その「出」状態と
「戻り」状態のいずれかを取る。これらの２つの状態は
２つのリミットスイッチにより確認される。即ち、第１
１図の「設備」からの出力として、駆動された事を確認
するためのリミットスイッチからの出力ＡＯ（「出確
認」信号）と、原位置に戻されたことを確認するための
リミットスイッチからの出力Ａｉ（戻り確認信号）とが
ある。

【００２９】第１２図は、第１１図の素子の出力駆動動
作の論理を説明する図である。ソレノイドがオンするた
めには、インターロック条件ＩＬＣが満足されることで
ある。インターロック条件ＩＬＣは、一般に、その動作
ステップに特有の種々の起動条件を含む。各動作ステッ
プは、その前段の動作ステップの動作終了が実行条件と
なるから、インターロック条件ＩＬＣには、例えば、前
段の動作ステップの出力状態が確認されたことを示す信
号（例えば、第１１図のＡＯ）が含まれるのが通常であ
る。さらに、このプログラムが生成したのではない外部
からの信号を含む。

【００３０】第１３図は全体シーケンスを自動生成する
際に用いる定型的な動作回路の一例を示す。第１３図に
おいて、条件Ｃ_Aは自動モード（生産ラインがシーケン
ス制御プログラムに従って動作するモードである）でこ
の動作回路が動作しているときは閉じられる。条件Ｃ_S
は手動モードでこの動作回路が動作しているときに閉じ
られる。Ｃ_Sは通常閉じられている。従って、通常の自
動モードでは、インターロック条件ＩＬＣ₀とＡ_lが満足
されれば、出力Ｂ_Oが出力される。一方、ＩＬＣ₁は手動
モードにおける動作条件の論理を記述する。手動モード
では、接点Ｃ_Sが開くので、条件Ｘ_k，ＩＬＣ₁が同時に
満足するか、条件Ｘ_k，Ｃ_Iが同時に満足すれば、Ｂ_Oは
出力される。一般に、Ｃ_Iは、手動動作のインターロッ
ク条件ＩＬＣ₁を殺すための論理である。

【００３１】第１３図のラダーパターンは、ある動作ス
テップのラダープログラムを表現するのに用いられる定
型的なパターンである。本システムに用意されている他
のラダーパターンを第１４図〜第１６図に示す。第１４
図は、動作ブロックの開始と停止を定型的に記述するパ
ターンである。第１５図は、第１３図に関連して説明し
たパターンと同じである。第１６図は、第１５図のパタ
ーンに更に１つの接点条件を付加したものである。

【００３２】第８図のラベル１３６０，１３７２は第７
図の『ＲＲスライド出』に対応するラダープログラムで
ある。ラベル１３６０の論理において、５０４１番地の
「Ｂ４ステップ１出力」は、（Ｂ４ステップＯＦＦ＊基準ピン戻り＊荷受台前進＋Ｂ
４ステップ１出力）＊Ｂ４ステップ２出力／＊Ｂ４ステ
ップ３出力／＝１が満足されると、“１”を出力する。ここで、Ｂ４は第
４図における『基準出』ブロックｂのブロック番号であ
る。また、「／」は論理ＮＯＴを表記する。また、「Ｂ
４ステップＯＦＦ」は、ブロック４の全てのステップが
オフ（即ち、実行されていない）であることを意味す
る。また、１７５３番地の『基準ピン戻り』，『荷受台
前進』は、ブロック４の『基準出』に先行する『荷受前
進』ブロックにおける動作終了を意味する。また、Ｂ４
ステップ２出力／やＢ４ステップ３出力／についても容
易に推測ができよう。かくして、ラベル１３６０の動作
は、『基準出』ブロックの最初の動作ステップ『ＲＲス
ライド出』が正しく起動されるべき条件を表わす。従っ
て、ブロックの『荷受前進』の全ての動作ステップが終
了していれば、上記条件式は満足されて、「Ｂ４ステッ
プ１出力」は“１”になる。一旦、「Ｂ４ステップ１出
力」が“１”になると、ラベル１３６０のラッチ条件に
より、「Ｂ４ステップ１出力」は“１”のままである。

【００３３】第８図のラベル１３７２の出力「Ｂ４Ｓｔ
１ＲＲスライド出」が“１”になるのは、Ｂ４ステップ１出力＊荷受台前進＊Ｂ４動作ＯＮ＊ＲＲ
スライド出／＝１が満足されたときである。ここで、Ｂ４Ｓｔ１はブロッ
ク番号４の最初のステップであることを表記する。『Ｒ
Ｒスライド出』なる動作がなされるのは、「Ｂ４ステッ
プ１出力」が“１”になって、『ＲＲスライド』なるア
クチュエータがオンされていない状態で『荷受台前進』
ステップが実行されたときである。

【００３４】第９図，第１０図のラダープログラムは、
第７図の『ＦＬ基準ピンＡ出』，『ＦＬ基準ピンＢ出』
という２つの動作ステップに対応することは容易に理解
される。かくして、第４図のブロックｂの『基準出』ブ
ロックが、第７図の動作ステップフローチャートに対応
する形で表わされた場合、その動作ステップフローチャ
ートの『ＲＲスライド出』，『ＦＬ基準ピンＡ出』，
『ＦＬ基準ピンＢ出』という３つのステツプは第８図〜
第１０図のラダープログラムに対応することが理解でき
よう。〈システムの構成〉前述したように、本システムの大き
な目標は、第１図のような生産ラインの工程管理を如何
に効率良く行なうかである。そして、ラダープログラム
の自動生成、生成されたラダープログラムのシュミレー
ション、生成されたラダープログラムの実際の動作中若
しくはシュミレーション中におけるシステム管理、故障
診断等の機能を如何に自動化するかが大きな関心であ
る。

【００３５】第１７図は、ある生産ラインに、工程管理
を行なうシステムが導入されるプロセスを、一般化して
表わした概念図である。また、第１９図は、実施例シス
テム全体に要求されるプログラム機能を図示したもので
あり、第１８図は、本実施例のシステムに要求される機
能間の結合関係をブロック化して表わしたものである。

【００３６】第１７図に示すように、生産ライン及びそ
の管理システムの導入は、その基本設計から始まって、
更に詳細設計、シーケンスプログラムの作成、そのプロ
グラムのトライアル、そして実稼動という工程で表現さ
れる。第１８図に示された本実施例に係るシステムは、
特に第１７図における、「シーケンスプログラムの作
成」段階、「トライアル」段階、「稼動」段階で威力を
発揮する。そのためには、実施例システムは、第１９図
に示すように、プログラムの自動生成機能、プログラム
実行中の故障の検出機能、故障が検出された場合の故障
箇所の解析機能、故障からの自動復旧機能、故障状態若
しくはトライアルにおけるシュミレーション機能、自動
生成されたプログラムの最適化機能等が要求される。

【００３７】第１８図に従って、本実施例システムのプ
ログラム構成をブロック的に説明する。第１８図におい
て、マスタテーブル１０１は、対象の生産ラインの全設
備（アクチュエータ等）に関する、デバイス名称、その
動作の種類、そして、それらのデバイスを第１１図〜第
１３図のようなシンボルで表記した場合の入力信号，出
力信号の名称をテーブル化したもので、その詳細な一例
が第１３図に示される。このマスタテーブルは、各デバ
イスの実際の入出力関係を表現するものであるから、以
下、『実Ｉ／Ｏマップ』と呼ぶ。

【００３８】データベース１００は、この生産ラインに
使われる全設備（アクチュエータ等のデバイス）に付け
られる名称等を記憶する「名称ライブラリ」１０８を含
む。このライブラリ１０８は、操作者によるデバイス名
称の付与に恣意性が入り込むのを排除するために設けら
れている。即ち、ある設備に対し、操作者ＡがＡＡと名
称を付け、操作者ＢがＢＢと名付ければＡＡの設備とＢ
Ｂの設備とは別物になってしまう。「名称ライブラリ」
１０８により１つの設備には１つの名称を付することに
より、統一を計る。

【００３９】データベース１００は、「名称ライブラ
リ」１０８の他に、「ラダーパターン」１０７，「ブロ
ックフローマップ」１０９，「ステップフローマップ」
１１０，「動作状態ファイル」１１１を含む。ラダーパ
ターン１０７は、第１４図〜第１６図に示したような基
本ラダーパターンを記憶する領域である。各設備はその
設備について前もって割り当てられた基本ラダーパター
ンを有する。

【００４０】ブロックフローマップ１０９は第１３図の
ようなマップであって、第４図〜第５図に示された人間
の理解の容易さを意図した動作ブロックフローチャート
を第１３図のようにマップ化することにより、コンピユ
ータのデータ処理を可能にしたものである。ステップフ
ローマップ１１０は第７図に示された動作ステップフロ
ーチャートを第１３図のようにマップ化することによ
り、コンピユータのデータ処理を可能にしたものであ
る。

【００４１】動作状態ファイル１１１は、実際にシーケ
ンス制御プログラムが動作した時の各設備の各確認デバ
イスの信号（例えば、第１１図のＡ₀，Ａ₁）の変化を記
録する。第１１図は動作状態ファイル１１１の構造を示
す。このファイルは、信号が変化した時点で変化した信
号について記録される。変化しない信号についての記録
は省かれる。このように、変化があったものについてだ
けファイル内に記憶するのは、全ての信号を単位時間毎
に記憶するようにすると、膨大な記憶容量を必要とする
からである。第１１図において、ファイル１１１の１つ
のレコードは、「発生時刻」は信号の値が変化した時刻
を、「信号名」は変化のあった信号の名称を、「値」は
変化後の信号の値を、「故障／正常」は、ファイル１１
１に記憶されているデータが、最終的に正常動作として
終わった（＝１）ものか、故障として終わった（＝０）
ものかを示す。第１２図は、第１１図に示された信号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについての動作状態ファイルからそれら
の信号の計時変化をタイミングチヤートとして復元した
ものである。尚、第１１図の例では、時刻ｔ₀は初期設
定時刻である。

【００４２】第１８図のシステムは、上記のデータベー
ス１００やマスタテーブル１０１内の『実Ｉ／Ｏマッ
プ』の他に、「データ生成」１０２、「自動プログラミ
ング」１０４、「シュミレーション」１０５、「故障診
断／復旧」１０６という４つのサブシステムからなる。
「自動プログラミング」サブシステム１０４はこれらの
データベース１００やマスタテーブル１０１内の『実Ｉ
／Ｏマップ』を元にして、シーケンス制御のためのラダ
ープログラムを自動生成する。データ生成プログラム１
０２は、上記のデータベース１００やマスタテーブル１
０１内の『実Ｉ／Ｏマップ』を作成し、あるいは修正す
る際の操作者とのインターフェースを司どるためのもの
である。このサブシステム１０２は主に第１７図の「シ
ーケンスプログラム作成」過程において使われる。この
「自動プログラミング」サブシステムは、後述するよう
に、「ブロックフローマップ１０９」や「ステップフロ
ーマップ１１０」（これらのマップは、これからラダー
プログラムを自動生成しようとする対象となる生産ライ
ンを記述するものである）と、その生産ラインに使われ
るデバイスの入出力関係を一般的に表現する『実Ｉ／Ｏ
マップ』とを、結合することによりラダープログラムを
作成する。この結合は、「ブロックフローマップ１０
９」や「ステップフローマップ１１０」に使われている
ブロックの名称やステップの名称やデバイスの名称と、
『実Ｉ／Ｏマップ』に記憶されているデバイスの名称と
をリンクすることによりなされる。

【００４３】「シュミレーション」サブシステム１０５
は自動プログラミング１０４が生成したラダープログラ
ムをシュミレーションするプログラムを自動生成する。
この生成されたシュミレーションプログラムは、第１７
図の「トライアル」段階において主に使われる。「故障
診断／復旧」サブシステム１０６は、第１７図の「トラ
イアル」段階や「稼動」段階において、シュミレーショ
ン結果を診断したり、あるいは実際の稼動段階での故障
を診断するもので、それらの診断結果は主にＣＲＴ表示
装置に表示される。この表示装置では、操作者の理解が
容易なように、故障箇所の名称等を上記『実Ｉ／Ｏマッ
プ』のデバイス名称から索引するようになっている。

【００４４】このように、本システムにおける中心的な
データは、マスタテーブル１０１内の『実Ｉ／Ｏマッ
プ』（第２４図）であり、この『実Ｉ／Ｏマップ』とデ
ータベース１００内のブロックフローマップ１０９やス
テップフローマップ１１０と、ラダーパターン１０７と
が有機的にリンクされて、ラダープログラムやシュミレ
ーションプログラム等が自動的に生成されるようになっ
ている。そこで、以下、本システムのハード構成を説明
し、そのあとで、上述の３つのマップを順に説明する。〈ハード構成〉第２５図は、第１８図で説明した実施例
システムを、ハードウエア構成の観点から改めて書き直
したものである。同図に示すように、ハード構成の観点
から見た本システムは、制御対象設備５０（第１図の各
種の「設備」に対応）とホストコンピュータ６０と、ユ
ーザインタフェースとしてのＣＲＴを制御するＣＲＴパ
ネル制御ユニット５３と、前述のマップやデータベース
を格納するデータファイル５６とからなる。ホストコン
ピュータ６０は３つのサブシステムを含み、ラダープロ
グラムの自動生成と前述のマップの生成とを行う自動プ
ログラミング／データ入力サブシステム１０４（１０
２）と、故障診断及び復旧を行う故障診断／復旧サブシ
ステム１０６と、シュミレーション制御を行うシュミレ
ーションサブシステム１０５とから成る。これらのユニ
ットは通信回線６１で接続され、データファイル５６は
高速化を図るためにも半導体メモリまたは高速ハードデ
ィスクドライブが適当である。データファイル５６は、
更に、ラダープログラムを自動作成する上で必要な生成
ルール１１２も記憶する。

【００４５】ＣＲＴパネル制御部５３は、ＣＲＴ表示装
置５８のほかに、その表示画面のうえに装着されたタッ
チパネル５７を有する。本システムでは、自動プログラ
ミングの過程、シュミレーションの過程、故障診断の過
程などで操作者とのインターフェースが必要となるが、
制御ユニット５３は、周知のマルチウインド表示制御に
より、複数のウインドをＣＲＴ５８上に表示し、操作者
は表示されたウインド内の複数のアイテムの中からタッ
チパネル５７を使って所望のアイテムを選択する。した
がって、タッチパネル５７の代わりに、ポインテイング
デバイスを用いてもよいのは言うまでもない。〈プログラム構成〉第２６図は自動プログラミング／デ
ータ入力サブシステム１０４（１０２）におけるプログ
ラム構成を示す。

【００４６】第２６図において、最下層にはいわゆるオ
ペレーテイングシステム１２０が格納され、さらに、マ
ルチウインドシステム１２１と、日本語を入力するため
の日本語フロントエンドプロセサ（ＦＥＰ）１２３と、
ＣＲＴ５８，タッチパネル５７とのインターフェースを
司どるＣＲＴインターフェースプログラム１２２と、フ
ローチャート作成するための図形プロセサ１２４と、ラ
イブラリを作成するプログラム１２５と、実Ｉ／Ｏマッ
プを作成するプログラム１２６と、フローマップを作成
するプログラム１２８と、このフローマップからラダー
プログラム（第６図）を作成するコンパイラ１２７と、
生成された自動シーケンスラダープログラムや生成ルー
ル１１２を最適化するための最適化プログラム１２９と
からなる。

【００４７】プログラム１２３〜１２９が自動プログラ
ミングサブシステム１０５（１０２）を構成する。図形
プロセサ１２４は、第４図や第７図のフローチャートを
作成するためのプロセサで、フローチャートのシンボル
としてのボックスを書く機能と、そのボックスに名称を
付す機能と、そのボックスの中に文章を入力する機能
と、複数のボックス同士を連結する機能とからなる。こ
の図形プロセサ１２４が作動している最中は、ＣＲＴ装
置５８の画面上には、データファイル５６内の前述のラ
イブラリから入力可能なアイテムが、マルチウインドモ
ードで表示される。ここで、アイテムとは、前述した、
デバイス名称、動作ステツプ名称、動作ブロック名称等
のリテラルデータである。操作者はタッチパネル５７に
より、特定のアイテムを選択することにより所望の入力
が可能となる。また、ライブラリにない名称について
は、前述の日本語ＦＥＰ１２３の助けにより自由な入力
が可能となる。入力可能なアイテムをウインド表示し、
その中から所望のアイテムを選択するようにしたのは、
名称が恣意的なものとならないようにするためである。
なお、このようなマルチウインド制御システムや、図形
プロセサ１２４、日本語ＦＥＰ１２３はすでに周知であ
り、その詳細な説明は不要である。

【００４８】第２７図はライブラリに格納されたデータ
の一部を示す。同図に示すように、データは、「デバイ
ス名称」フィールドと「動作名称」フィールドとからな
る。これらのフィールドのデータは上記各種マップを作
成するときに、別々にウインド表示される。ライブラリ
中で、このように２つのフィールドに分割したのは、
「デバイス名称」と「動作名称」とが固有の意味を持つ
ように成っているからである。ブロックフローマップ第２２図は、本システムで重要な役割を有するブロック
フローマップであり、このマップは第４図の動作ブロッ
クフローチャートをホストコンピュータ６０のフローマ
ップ作成プログラム１２８により変換したものであり、
データファイル５６に格納される。このマップは、同図
に示すように、７つのアイテム、即ち、「ブロック番
号」、「ブロック名称」、「ＦＲＯＭ」、「ＴＯ」、
「ステップフローマップポインタ」、「装置種別」、
「動作時間」からなる。ブロック名称はそのブロックに
つけられた名称である。ブロックはブロック名称により
ユニークに特定できるが、ブロック番号を付すことによ
り、そのブロックを簡単に特定することができる。第６
図のラダープログラムにおいて、信号名に例えば、「Ｂ
４」と付されているのは、このブロック番号を参照する
ことにより得たものである。「ＦＲＯＭ」は、そのブロ
ックが、他の上位のどのブロックから連結されているか
を示す。「ＦＲＯＭ」の部分に、複数のブロック番号が
記されている場合は、それらのブロックに当該ブロック
が接続されていることを示す。「ＴＯ」は、そのブロッ
クが、他の下位のどのブロックに連結されているかを示
す。「ＴＯ」の部分に、複数のブロック番号が記されて
いる場合は、それらのブロックに当該ブロックが接続さ
れていることを示す。第２２図には、第４図のブロック
フローチャートにおけるブロック間の接続関係が示され
ている。前述したように、図形プロセサ１２４は、第４
図のフローチャートの各ボックスの連結関係をベクトル
データとして表現するから、そのようなデータから、第
２２図のブロックフローマップを作成することは容易で
ある。

【００４９】ブロックフローマップの「ステップフロー
マップポインタ」は当該ブロックのステップフローマッ
プ（第２３図）がどのメモリ番地に作成されたかを示
す。このブロックフローマップは、自動プログラミング
部５５が、第２８図のステツプＳ１６において、動作ブ
ロックフローチヤートから作成する。実Ｉ／Ｏマップステップフローマップを説明する前に、実Ｉ／Ｏマップ
を第２４図により説明する。この実Ｉ／Ｏマップは、こ
れから設計しようとする生産ラインに設けられた全ての
設備（アクチュエータ）について所定の入出力関係を定
義したものである。図中、「名称」はそのアクチュエー
タデバイスに対してユニークにつけられた「名前」であ
る。このマップを定義する他のアイテムは、「動作」、
「出力Ｂ」、「確認Ａ」、「手動Ａ」の４つである。
「出力Ｂ」とは、論理値１の信号が「出力Ｂ」で規定さ
れるメモリ番地に書き込まれたときに、当該デバイスが
「動作」に規定された動作を行うためのデータである。
この「出力Ｂ」は第１１図で説明した出力Ｂに相当す
る。「確認Ａ」とは、当該デバイスが「動作」に規定さ
れた動作を行ったときに、システムがその動作を確認す
る時に参照するメモリ番地を示す。この「確認Ａ」は第
１１図で説明した「確認Ａ」に相当する。「手動Ａ」と
は、手動動作を行うようにプログラムを組むときに、
「手動Ａ」に示されたメモリ番地に論理値１を書き込
む。

【００５０】第２４図により、実Ｉ／Ｏマップについて
具体的に説明すると、「ＢＦ位置決め」なるデバイスが
「出」動作を行うためには、「ＢＡ₀」番地に１が書き
込まれ、その動作の結果は、「ＡＣ₀」番地に１が書き
込まれたかを確認することにより確認される。また、
「ＢＦ位置決め」なるデバイスが「戻り」動作を行うた
めには、「ＢＡ₁」番地に１が書き込まれ、その動作の
結果は、「ＡＣ₁」番地に１が書き込まれたかを確認す
ることにより確認される。「ＢＡ₀」や「ＡＣ_o」などの
番地は、いわゆる、メモリマップＩ／Ｏの番地に対応す
る。これらの番地は、第１４図のシーケンサ制御部５１
のバックプレーンのピン番号に対応する。このピンは該
当するアクチュエータに接続されている。この制御部５
１は、これらのメモリ番地（「出力Ｂ」や「手動Ａ」）
の内容をスキャンしており、これらの番地の内容が１に
なれば、対応するアクチュエータを駆動する。そして、
そのアクチュエータの確認スイッチ（第８図を参照）が
変化すれば、その論理値を、例えば、「ＡＣ₀」番地に
書き込む。

【００５１】この実Ｉ／Ｏマップは、日本語ＦＥＰ１２
３や実Ｉ／Ｏマップ作成プログラム１２６を使って作成
され、各「名称」や「動作」フィールドは検索可能に構
成されている。ステップフローマップ第２３図のステツプフローマップは、実際の生産ライン
における動作を記述するマップである。このマップのア
イテムは、第２３図に示すように、当該ステップが属す
るブロックの番号を示す「ブロック番号」、「ステップ
番号」、当該ステップの「名称」、そのステップにおけ
る「動作」のタイプを表す「動作」、「ＦＲＯＭ」、
「ＴＯ」、「出力Ｂ」、「確認Ａ」「手動Ａ」、「動作
時間」である。「ＦＲＯＭ」、「ＴＯ」は、ブロックフ
ローマップの場合と同じように、ステップ間の接続関係
を表す。「動作時間」は、当該ステップが動作するのに
要する公称の時間である。

【００５２】動作ステツプフローチヤート（第７図）
は、図形プロセツサ１２４を用いて作成したものであ
り、そのデータはベクトル化されている。ステツプフロ
ーマップの最初の６つのフィールド、即ち「ブロック番
号」、「ステップ番号」、「名称」、「動作」、「ＦＲ
ＯＭ」、「ＴＯ」のためのデータは、フローマップ作成
プログラム１２８が第２８図のステツプＳ８において、
前記ベクトル化された動作ステツプフローチヤートか
ら、ブロックフローマップの作成と同じ要領で作成す
る。残りのフィールド、即ち「出力Ｂ」、「確認Ａ」
「手動Ａ」のためのデータは、自動プログラミング制御
部５５のラダープログラムコンパイラ１２７がラダープ
ログラムを生成する時（第２９図の手順が実行される
時）に、これらのフィールドに、前述の「実Ｉ／Ｏマッ
プ」からのデータを埋め込む。〈ユーザインターフェース〉第１９図において説明した
実施例システムの機能が有効に機能するためには、使い
やすいユーザインターフェースが必要である。本システ
ムでは、ユーザインターフェースはＣＲＴ５８により行
われる。本システムのＣＲＴ表示装置５８でのユーザイ
ンターフェースは２つの意味を有する。第１の意味は、
ラダーパターンの登録時、動作ブロックフローチヤート
や動作ステップフローチヤートの作成時、「実Ｉ／Ｏマ
ップ」の作成時などにおけるマルチウインドを介したユ
ーザインターフェースである。第２は、操作者がシステ
ムに操作指令を与えるために、タッチパネル５７による
インターフェース（以下、所謂「ボタンアイコン」によ
るインターフェースと呼ぶ）である。この場合、操作者
は、ＣＲＴ５８に表示された内容によりシステムからの
メッセージを知り、そのメッセージに基づいて所定の位
置を押すことにより、システムに対して指令を与える。

【００５３】かかるタッチパネルによるユーザインター
フェースは、例えば、第３２図に示すように、矩形１５
０の左上端座標と右下端座標（ｘ１，ｙ１）（ｘ２，ｙ
２）で規定される表示領域に、例えば『ＯＮ』と表示
し、矩形１５１の左上端座標と右下端座標（ｘ３，ｙ
３）（ｘ４，ｙ４）で規定されるタッチ検出領域の内部
の任意の領域で操作者がタッチしたことを検出したこと
をもって、所定の『ＯＮ』動作を行なうようにプログラ
ム化するというものである。本システムにおけるタッチ
パネル５７を用いたユーザインターフェースも基本的に
はこの手法を用いているが、その特徴は、むしろ、ＣＲ
Ｔ５８に表示されるボタンアイコンの表示データや機能
が、前述の実Ｉ／Ｏマップから与えられるという点にあ
る。即ち、実Ｉ／Ｏマップやステツプフローマップを介
して、シュミレーションプログラムやＣＲＴ表示プログ
ラム等が、他のサブシステム（自動プログラミングサブ
システム５５）とプログラムインターフェースするとい
うことである。

【００５４】本システムにおける１つのボタンアイコン
は、第３３図のようなデータ構造により規定される。同
図中、１５０，１５１は第３２図で説明した表示領域及
びタッチ検出領域を規定する座標である。第３４図に示
すように、本システムのボタンアイコンは３行のデータ
表示フィールドを有する。第３３図の１５２，１５３，
１５４はこれら３つのフィールドに表示されるテキスト
を表わす。１５５のＳ／Ｌは、このボタンアイコンが単
に表示（Ｌ）を行なうに過ぎないのか、スイッチ機能
（Ｓ）を有するのかを区別する情報である。１５６のＭ
／Ａは、当該ボタンにスイッチ機能が与えられている場
合において、Ｍであればモメンタリスイッチとして機能
し、Ａであればオルタネートスイッチとして機能するこ
とを意味する。１５７は、このボタンに与えられた機能
の結果を表わす出力が“０”若しくは“１”であるとき
に、このボタンの表示色を規定するフィールドである。

【００５５】第３５図はＣＲＴ装置５８の画面に設けら
れた複数のボタンアイコンの配置を示す図である。これ
らのボタンアイコンの各々に、第３３図のデータがアタ
ッチされる。第３５図中の数字は表示位置を指定する番
号である。ユーザは、第３７図に示すように、どのボタ
ンアイコン位置に、どのデバイスを表示させるかを個々
のボタン毎に指定することと、そして、個々のボタン毎
にフィールド１５７の色指定を行ない、スイッチのモー
ド（Ｌ／ＳとＭ／Ａ）の指定を行なうだけでよい。第３
７図の表示位置番号は第３５図の表示位置指定番号に等
しい。従来では、ＣＲＴ装置に表示するデータは、ユー
ザが独自に設定し、それは面倒な作業であったが、本シ
ステムでは、ユーザは単に、ボタンの表示位置とデバイ
ス名称、そして色指定などを指定するだけでよい。

【００５６】第３３図は、実Ｉ／Ｏマップの各デバイス
の名称フィールドのデータ構成の一例を示す。『実Ｉ／
Ｏマップ』の名称フィールドの最初のｌバイトは（第３
６図の例では『ＴＬ』）は、第３４図に示すように、表
示データの第１段目（１５２）にコピーされ、名称フィ
ールドの次のｍバイトは（第３６図の例では『位置決
め』）は表示データの第２段目（１５３）にコピーされ
る。表示データの第３段目（１５４）は、本システムで
は、実Ｉ／Ｏマップの『確認Ａ』フィールドの値が
“０”であるか“１”であるかに応じて、『動作』フィ
ールドのリテラルデータをもってくるようにしている。
即ち、デバイス名称が位置決めタイプのものであり、そ
のデバイスの『確認Ａ』フィールドの値が“１”であれ
ば、第３段目には『出』を、“０”であれば『戻り』を
表示する。

【００５７】第３７図のボタンアイコンの指定は操作者
がデータ生成プログラム５５を起動することにより行な
われる。このデータ生成プログラム５５は、第３７図の
ようなデータを操作者が作成したならば、実Ｉ／Ｏマッ
プを参照しながら、個々のボタンについて第３３図のよ
うなボタン定義データを作成する。ボタン定義データの
フィールド１５０乃至１５４の作成については前述した
通りである。第３６図の例のような『ＴＬ位置決め』な
るデバイスが選択された場合は、そのデバイスが『出』
状態になったか『戻り』状態になったかがそのアイコン
に表示されるべきである。『出』状態になったか否か
は、そのデバイスの実Ｉ／Ｏマップの『確認Ａ』フィー
ルドに示されるメモリ番地のデータを参照することによ
り判断できる。第３３図のフィールド１５８はその参照
番地を格納する。

【００５８】かくして、１つの画面毎の全てのボタンア
イコンについての画面制御データ（第３０図）が生成さ
れると、ＣＲＴパネル制御部５３は、これらの画面制御
データを参照しながらＣＲＴ表示装置５８上に画面表示
を行なう。もし、『０のときの色指定』が赤で、『１の
ときの色指定』が青ならば、『ＴＬ位置決め』デバイス
が『出』状態にあれば、青で表示される。

【００５９】以下、第１９図に示した順序に従って、本
システムの機能を、「プログラムの自動生成」、「故障
の検出」、「故障箇所の解析」、「シュミレーショ
ン」、「プログラムの最適化」という順で説明する。〈プログラムの自動生成〉第２９図，第３０図は、ラダ
ープログラムを作成するコンパイラ（第２６図の１２
７）の制御手順を示すフローチヤートである。第２９図
は、このコンパイラの、ステツプフローマップの「出力
Ｂ」、「確認Ａ」「手動Ａ」を作成するための制御手順
を示すフローチヤートであり、第３０図がラダープログ
ラム要素を作成するためのフローチヤートである。

【００６０】第２９図において、ステップＳ１０、ステ
ップＳ１２では、夫々、ブロック番号、ステップ番号を
示すカウンタｍ，ｎを“０”に初期化する。ステップＳ
１４では、既に（ステツプＳ６において）作成されてい
るブロックフローマップをサーチして、カウンタｍに対
応する名称を有するブロックを探す。そして、そのブロ
ック名称を有するステップフローマップを捜す。対応す
るマップが無ければ、ステップＳ３０に進んで、カウン
タｍをインクリメントして、ステップＳ３２を経てステ
ップＳ１４に戻る。対応するマップがあれば、ステップ
Ｓ１８で、該当するステップフローマップの中の、ブロ
ックｍステップｎ（ＢｍＳｎ）の「名称」を有するデバ
イスを実Ｉ／Ｏマップ中にサーチする。ステップＳ２
０，ステップＳ２２，ステップＳ２４においては、サー
チして見つかったデバイスに対応する「出力Ｂ」、「確
認Ａ」、「手動Ａ」、「動作時間」フィールドを、ステ
ップフローマップ中にコピーする。ステップＳ２６では
カウンタｎをインクリメントする。尚、対応するステツ
プフローマップが見つかれば、そのマップのポインタア
ドレスをブロックフローマップ（第２２図）の「ポイン
タ」フィールドに書き込む。

【００６１】１つのステップフローマップ中では、デバ
イスが動作される順に並んでいるので、そのステップフ
ローマップの全てのステップについての、「出力Ｂ」、
「確認Ａ」、「手動Ａ」、「動作時間」フィールドを埋
めたならば、ステップＳ１４に戻って、上述の手順を繰
り返す。第３０図は、ラダープログラムを自動生成する
プログラム（このプログラムは、自動プログラミング制
御部５５のプログラムの一部である）の手順を示す。

【００６２】第３０図のステップＳ４０では、レイヤを
示すカウンタＬを、最上位を示す値にセットする。ここ
でレイヤとは、ブロックフローチャートにおける層のレ
ベルを示す。第４図の例では、ブロックａ，ｃが第１層
を、ブロックｂを第２層、ブロックｄを第３層と、ブロ
ックｅを第４層と、ブロックｆを第５層と、ブロックｇ
を第６層と呼ぶ。更に、ブロックｌ，ｍ，ｎを第７層
と、ブロックｏを第８層と、ブロックｉを第９層と、ブ
ロックｊ，ｐ，ｑを第１０層と、ブロックｋを第１１層
と、ブロックｒ，ｓを第１２層と呼ぶ。層に分けた理由
は、下位層のブロックが起動される条件は、そのブロッ
クの上位のブロックの動作終了条件に規定されるからで
ある。従って、階層のつけ方は、左側に位置する複数の
ブロックの中で、並列に起動される関係にあるブロック
同士（例えば、ブロックａ，ｃ）をグループ化してそれ
らを参照し、そのグループの全てのブロックに同じ階層
番号をつける。次に、これらのブロックに続く「枝」の
中で、並列関係が変化する最下位のブロック（例えば、
ブロックｂ）を探索する。並列関係が発生したところか
ら、並列関係が変化するところまでの複数のブロックに
対して、上から下に向けて順に階層番号を付していく。

【００６３】ステップＳ４０によれば、レイヤカウンタ
Ｌに対して、このように前もって付された階層番号の最
上位の番号がセットされる。第４図の例であれば、カウ
ンタＬには１がセットされる。ステップＳ４２では、カ
ウンタＬに示される階層に属する１つのブロックをみつ
ける。このブロックの番号をカウンタｍにセットする。
ステップ４６では、このブロックの上位のブロックを全
てサーチする。カウンタＬが３であれば、その層に属す
るブロックは、第４図の例では、ブロックｄであり、こ
のブロックｄの上位のブロックはｂ，ｃとなる。ステッ
プＳ４８では、見つかったこれらの上位ブロックの動作
終了条件の積を生成する。例えば、あるブロックＢ２の
上位のブロックＢ１が４つの動作ステップからなり、各
々の動作ステップの動作終了を確認するスイッチ出力
を、例えば、Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３とすれば、ブロッ
クＢ２はブロックＢ１の全ての動作が終了していなくて
はならないから、ブロックＢ２の起動条件は、Ａ０＊Ａ１＊Ａ２＊Ａ３となる。

【００６４】尚、このブロックＢ２の起動条件の作成に
おいて、ブロックＢ１の各動作ステツプにおいては、通
常、『出』のためのデバイス動作（例えば、『ＢＦ位置
決め出』）と『戻り』のためのデバイス動作（例えば、
『ＢＦ位置決め戻り』）等のような相補関係の動作が存
在する。かかる動作に対応する論理は互いに消去し合う
ので、上記起動条件に含める必要はない。

【００６５】また、並列動作を有するブロックを探索す
る手法は上記手法以外にもあり、例えば、下位のブロッ
クから上位のブロックを探索する手法等がある。ステッ
プＳ４８〜ステップＳ５０では、見つかった全ての上位
ブロックについての動作終了条件の積を生成する。ステ
ップＳ５２では、これをカウンタｍが示すブロックＢｍ
の起動条件としたラダー要素を生成する。第８図の例
では、ラベル１３６０のラダー要素がこの起動条件を表
わしている。ここで生成されるラダー要素は、データフ
ァイル５６（第２３図）に前もってデータベース化され
ているラダーパターンのなかから、条件に合致したもの
を探す。ラダーパターンを探す手法は、本出願人によ
り、特願平１−２５３９９１、２−３０３７８、２−３
０３７９、２−２３１８４３、２−２３１８４５に詳細
に開示されている。

【００６６】ステップＳ５４では、システムに固定のラ
ダー要素（第１４図のＳＲＴラダーと、ＳＴＰラダーで
ある）を生成する。尚、ステップＳ５２において自動生
成されたブロックｍの起動条件は冗長な部分を含んでい
る場合が多い。冗長部分は最適化プログラム１２９によ
り最適化される。この最適化プログラムの詳細は後に説
明される。

【００６７】ステップＳ５６〜ステップＳ６２は、１つ
のブロック内の全ての動作ステップに対応するラダー要
素を次々と生成していく手順である。先ず、ステップＳ
５６で、ステップ番号を示すカウンタｎをゼロに初期化
し、ステップＳ５８では、動作ステップＢｍＳｎに対応
するラダー要素を生成する。この場合、番号ＢｍＳｎの
ステップフローマップが参照される。そして、そのステ
ップの「出力Ｂ」、「確認Ａ」「手動Ａ」のメモリ番地
が参照され、ラダー要素が作成される。第８図の例でい
えば、「確認Ａ」は「０Ｃ６」番地の『ＲＲスライド
出』であり、「出力Ｂ」は「３０４１」番地の『Ｂ４Ｓ
ｔ１ＲＲスライド出』である。ステップＳ６０では、こ
のステップＢｍＳｎが起動されるためのインターロック
条件を生成する。動作ステップが起動されるためには、
その前までの動作ステップが終了されていることが前提
である。この場合、動作ステップＢｍＳｎ−１の終了条
件が、このブロックＢｍＳｎのインターロック条件とな
る。第８図の例でいえば、『Ｂ４ステップ１出力』『荷
受台前進』『Ｂ４動作ＯＮ』がインターロック条件とな
る。こうして生成されたインターロック条件は、次のサ
イクルで、動作ステップＢｍＳｎ＋１のインターロック
条件となる。尚、上述の、ラダー要素の生成は、本出願
人による、前述の特願平１−２５３９９１、２−３０３
７８、２−３０３７９、２−２３１８４３、２−２３１
８４５に詳細に開示されている。

【００６８】ステップＳ５６〜ステップＳ６０の処理
を、同じブロックＢｍ内の全ての動作ステップに対して
行なうと、ステツプＳ６６に進む。そして、ステップＳ
６６，ステップＳ７２で、レイヤ番号Ｌに属する他の動
作ブロックを探して、そのような動作ブロックが見つか
ったならば、ステップＳ４４に戻り、見つかった動作ブ
ロックについて、ステップＳ４４〜ステップＳ６２の処
理を繰り返す。

【００６９】同じ階層に属するブロックに対する処理を
全て行なったならば、カウンタＬをステップＳ６８でイ
ンクリメントしてからステップＳ７０で、上述の処理を
全ての階層に対して行なったかを判断する。全ての階層
のブロックに対して上述の処理を行なったのであれば、
ラダープログラムの生成処理は終了する。

【００７０】尚、ステップフローマップにおいても、例
えば、第７図の『ＦＬ基準ピンＡ出』と『ＦＬ基準ピン
Ｂ出』のように、並列動作を行なう動作ステップが存在
する。動作ステップの並列性は、ステップフローマップ
における「ＦＲＯＭ」と「ＴＯ」フィールドから判断で
きるのは、動作ブロックにおける並列性の判断と同じで
ある。並列関係にある複数の動作ステップ（例えば、
『ＦＬ基準ピンＡ出』と『ＦＬ基準ピンＢ出』）のイン
ターロック条件は、その上位の動作ステップ（「ＲＲス
ライド出」ステップ）の終了条件が共通になっている。
また、この並列関係にある複数の動作ステップの下位の
動作ステップ（例えば、第７図の『ＲＲ基準ピン出』）
の起動条件は、その並列関係にある複数の動作ステップ
の終了条件の積であるのは、動作ブロックにおけるラダ
ープログラム要素の生成と同じである。

【００７１】第３１図は、第２５図乃至第３０図で説明
した処理を模式化して示した。第２８図によれば、シス
テムの一部変更も、簡単に行なうことができる。即ち、
その変更が、デバイスの変更であれば、実Ｉ／Ｏマップ
において、その変更に係わる部分を「データ生成プログ
ラムにより修正すればよい。この場合、メモリ番地に変
更がない限りは、ラダープログラムの再生成は不要であ
ろう。また、変更がシーケンスの変更であれば、その変
更にかかる動作ブロックフローチヤート（第４図）また
は動作ステップフローチヤート（第７図）を修正し、再
度、第２９図，第３０図のプログラムをランさせて、ラ
ダープログラムを作成すればよい。この点において、本
システムの特徴は、実Ｉ／Ｏマップ（第２２図）に全て
のデバイスに関する情報が集中し、このマップをデバイ
ス名称で索引できることにより、シーケンス手順の変
更、デバイスの変更等は、その変更に係る部分だけの修
正を行なうだけで済む。即ち、システムの変更、修正が
極めて簡単である。

【００７２】尚、第１図の生産ラインでは、移載装置や
リニア搬送装置やねじ締めロボット等の設備が存在して
いる。これらの装置では、移載装置における動作は繰返
し動作であり、一方、連続搬送装置では連続動作であ
る。そして、繰り返し動作と連続動作とは、それらを表
現するラダーパターンは異なる。そこで、本システムの
データファイル（第２３図）中では、あらかじめ準備し
たラダーパターンを移載装置や連続搬送装置やねじ締め
ロボット毎に異なるライブラリとして分離して記憶して
いる。また、この装置間の相違により、１つの動作ブロ
ックのは、移載装置や連続搬送装置やねじ締めロボット
が混在することはないようにしており、各動作ブロック
のブロックフローマップ（第２２図）には、その種別を
表わすデータ（「装置種別」）が設けられている。ラダ
ープログラムを生成するときは、この種別を参照して、
対応するラダーパターンをライブラリから取り出すよう
にしている。これにより、ラダー要素の生成が速くな
る。尚、第３８図に、連続搬送におけるラダーパターン
の一例を示す。〈プログラム実行／故障監視／故障診断〉以上、本実施
例システムにおけるラダープログラムの自動生成及びユ
ーザインターフェースについて説明した。またその過程
で、ブロックステップ動作ブロックマップ及び動作ステ
ップがどういうものかが理解できた。

【００７３】第３９図，第４０図，第４１図は、シュミ
レーションサブシステム１０５，故障診断／復旧サブシ
ステム１０６の夫々のプログラム構成を示す。これらの
サブシステム１０５，１０６は、自動プログラミングサ
ブシステム１０４と同じく、マルチウインドシステム１
２１とインターフェースするＣＲＴインターフェースプ
ログラムを夫々有する。換言すれば、ＣＲＴ５８は、３
つのサブシステム１０４，１０５，１０６により共有さ
れる。同図はサブシステム１０５，１０６のプログラム
構成も示す。特に、故障診断／復旧サブシステム１０６
は、マップ制御プログラム２０１，動作監視プログラム
２０２，故障診断解析プログラム２０３，復旧プログラ
ム２０４等からなる。

【００７４】故障診断は、故障の発生したことを特定す
る故障検出動作と故障の実際に発生した箇所の特定（解
析）動作とからなる。故障発生の検出第４０図，第４１図を用いて、シーケンス制御及び監視
及び故障診断のためのプログラム構成について説明す
る。

【００７５】第４０図，第４１図において、ラダープロ
グラム２２０は、個々の動作ステップにおける個々のア
クチュエータの具体的な動作を記述するものである。ま
た、マップ制御プログラム２０１は、動作ブロックマッ
プ（第２２図）及び動作ステップマップ（第２３図）を
参照しながらラダープログラム２２０が実行する設備の
動作をモニタする。このマップ制御プログラム２０１の
詳細は第４９図に示さのる。また、動作監視プログラム
２０２は、マップ制御プログラム２０１とラダープログ
ラム２２０間とのやり取りを監視しながら、故障の発生
を検知するものであり、その詳細は第５０図に示され
る。さらに、故障診断プログラム２０３は、監視プログ
ラム２０２の通知により故障が発生したことを知られさ
れると、故障診断を行なうものである。この故障の発生
したアクチュエータ（即ち、動作ステップ）は、監視プ
ログラム２０２とマップ制御プログラム２０１とが記録
している後述のステップカウンタの内容を診断プログラ
ム２０３が調べることにより知れる。アクチュエータ内
の具体的なデバイス若しくは接点は、診断プログラム２
０３が、入出力マップ（Ｉ／Ｏマップ：第２４図）のデ
ータに基づいて検出することができる。

【００７６】故障診断システムを理解するためには、動
作ブロック毎に設定された前述のＳＣ−ＲＥＧ（ＣＳと
略記する）等の理解が必要である。第４２図は、ある動
作ブロックｉ（ＢＬ_i）に設けられた上記ＣＳレジスタ
と、タイムレジスタ（ＴＳ_si，ＴＳ_ei）と、ブロックタ
イムレジスタＴＢＳを説明するものである。ＣＳレジス
タＣＳ_iは、ブロックｉで最後に実行終了した動作ステ
ップの番号を格納する。また、ステップタイムレジスタ
ＴＳ_Siは、最後に実行された、あるいは現在実行中の動
作ステップが開始された時刻を格納する。ＴＳ_eiは最後
に実行が終了した動作ステップがその終了した時刻が格
納される。また、ブロックタイムレジスタＴＢ_iは、当
該ブロックが起動可能になるまではゼロである。起動可
能になると、ＴＢ_iには起動可能になった時刻が格納さ
れる。ステップタイムオーバ第４３図は、個々のブロックに夫々のＣＳレジスタが設
定されている様子を示している。

【００７７】ある動作ステップの実行が終了した時点で
は、ＴＳ_xi＝ＴＳ_ei−ＴＳ_Si‥‥‥（１）がその動作ステップを実行するのに要した時間となる。
前述したように、カウンタＣＳｉは、ブロックｉが最後
に実行終了した動作ステップの番号（実際には、その動
作ステップの次の動作ステップ番号を示す）を記憶する
から、このＣＳｉの内容から、最後に終了した動作ステ
ップの実行に要した時間ＴＳ_xiを計算することができ
る。本実施例の故障診断システムでは、このＴＳ_xiと第
２３図の動作ステップマップに記憶されている個々の動
作ステップの実行に要する標準時間τ _Siとを比較するこ
とにより、ＴＳ_xi−τ_si＞δ₀ ‥‥‥（２）であれば、その動作ステップの実行に障害（『ステップ
タイムオーバ』）があったと判断する。ここでδ₀は定
数である。ステップハングアップまた、本故障診断システムでは、定期的に実行が終了し
ていない動作ステップをスキャンし、現在までの経過時
間ＴＰ−ＴＳ_Siが、ＴＰ−ＴＳ_Si＞δ₁ ‥‥‥（３）であれば、当該動作ステップはループ若しくはハングア
ップしていると判断する。ここで、ＴＰは現在の時刻で
あり、また、δ₁は定数である。δ₁は、通常、その生産
ラインの動作ステップの実行に要する時間のなかで最大
のものにある許容幅をもたせたものである。かかる故障
が『ステップハングアップ』である。ブロックハングアップ第４３図，第４４図乃至第４８図を用いて『ブロックハ
ングアップ』について説明する。

【００７８】第４３図若しくは第５図に示すように、互
いに並行動作を行なう複数のブロックが存在する。かか
る複数のブロックをグループと考えると、ある１つのグ
ループ（第４３図の例では、ＢＬ１が１つのグループを
形成する）の全ステップ動作が終了して、そのグループ
に続く他のグループ（第４３図の例では、ＢＬ２，ＢＬ
３，ＢＬ４からなるＧＲ１）が実行されるまでの時間経
過を監視する必要がある。前述のブロックタイムレジス
タＴＢｉは、上記ブロックグループが起動されるまでの
経過時間である。各グループについて、測定動作時間を
基準時間と比較しつつモニタすることにより、各グルー
プ毎の異常、換言すれば、ブロックから別のブロック間
に遷移する過程で発生した故障を診断することができる
ようになっている。このような故障が『ブロックハング
アップ』である。本実施例システムにおいては、ブロッ
クハングアップが発生した場合は、更に、その原因とな
った動作ステップを特定することまでを行なう。

【００７９】『ブロックハングアップ』の原因となった
動作ステップを特定する手法について、第４４図乃至第
４８図を用いて説明する。これらの図は、『ブロックハ
ングアップ』の説明を容易にするために、４つの動作ブ
ロックからなるある生産ラインの動作ブロックマップを
簡略化したものである。第４４図の生産ラインは、簡単
に４つの動作ブロックから構成される。これらの動作ブ
ロックに対する動作ブロックマップは、簡略化して第４
５図のように示される。

【００８０】第４５図では、ブロック１からブロック２
が起動されるまでに要する時間をΓ ₁₂、ブロック１から
ブロック３が起動されるまでに要する時間をΓ₁₃等と表
わされている。これらの遷移時間Γは前もって設定可能
だからである。例えば、ブロック４は、並行したブロッ
ク２，３の終了により起動される。第４３図に関連して
説明したように、ブロックタイムレジスタＴＢｉは、当
該ブロックが起動可能になるまではゼロである。そし
て、起動可能になると、その時刻が格納される。従っ
て、レジスタＴＢｉの値がゼロでなく、現在までの経過
時間が上記Γよりも十分に大きいときは、ブロックハン
グアップが起こっているものと判断できる。従って、ブ
ロック２，３の終了から、時間Γ２４，Γ３４が経過し
てもブロック４が起動されない場合は、ブロックハング
アップとして故障認識される。

【００８１】ブロック４が起動されないためにブロック
ハングアップが検出されたときは、その原因となった動
作ステップはブロック２，３のいずれかにある筈であ
る。第４６図は動作ブロック２の動作ステップマップ
を、第４７図はブロック３の動作ステップマップを示
す。第４６図によれば、ブロック２には４つの動作ステ
ップが設定され、各々のステップにおける出力は、Ｙ
１，Ｙ２，…Ｙ４であり、それらの出力アクチュエータ
の確認スイツチはＸ１，Ｘ２，…Ｘ４である。また、第
４７図によれば、ブロック３には３つの動作ステップが
設定され、各々のステップにおける出力は、Ｙ５，Ｙ
６，Ｙ７であり、それらの出力アクチュエータの確認ス
イツチはＸ５，Ｘ６，Ｘ７である。上記確認スイツチＸ
１乃至Ｘ７の状態は、ブロック２，３を終了する時点で
は、ブロック毎にユニークであり、且つ、事前に知り得
るものである。第４８図の起動条件マップは、第４４図
の例に示された４つの動作ブロックの夫々が起動される
ための条件、即ち、動作確認スイツチの状態論理を示す
ものである。図中、ブロック４について言えば、ブロッ
ク２では出力Ｙ１乃至Ｙ４がオンされて、確認スイツチ
Ｘ１乃至Ｘ４までがオンされている。また、ブロック３
では出力Ｙ４乃至Ｙ７がオンされて、確認スイツチＸ４
乃至Ｘ７までがオンされている。従って、ブロック４が
正常に起動されるときは、Ｘ₁＊Ｘ₂＊ … ＊Ｘ₇ でなくてはならない。ブロック２，３はブロック１の終
了によって起動される。従って、ブロック２，ブロック
３の起動条件はブロック１の全動作ステップの確認スイ
ツチの状態の論理積となる。尚、第４８図において、
〈Ｎ〉は、確認スイツチが出力Ｙが“出”状態にあるこ
とを確認する状態にあることを意味し、〈Ｉ〉は、確認
スイツチが出力Ｙが“戻り”状態にあることを確認する
状態にあることを意味する。

【００８２】このように、各動作ブロックの起動条件
に、そのブロックの前段のブロックの全動作ステップの
出力を確認するデバイスの状態を論理積として組み合せ
たものをプログラム化すれば、当該動作ブロックの起動
は、前段の動作ブロックの全動作ステップの正常な終了
を確認しない限り行なわれない。換言すれば、起動条件
が満足されなければ、前述のブロックハングアップが起
こって、故障と正しく検知されるのである。しかも、故
障が検知されたブロックが認識されれば、起動条件マッ
プと、実際の確認スイツチの状態とを比較すれば、どの
スイツチが異常であるか、そして、入出力マップ（第２
４図）と動作ステップマップ（第２３図）とを参照する
ことにより、どの動作ステップのどの出力アクチュエー
タがおかしかったかを速やかに知ることができる。

【００８３】生産ラインにおけるシーケンス制御には、
経験上、動作ステップのアクチュエータが、「出」状態
でもなく、「戻」状態でもない状態で停止したり、ある
いは、「出」状態と「戻」状態の両方を示したりする場
合がある。この原因の１つは、重量の重いアクチュエー
タがバウンドにより「出」状態でもなく、「戻」状態で
もない「中途半端」な状態に陥ってしまうからである。
そして、従来では、このような状態は、見掛け上は、シ
ーケンス制御は正常に進んでいくから、その不良確認ス
イツチの状態によって起動される（別の動作ブロック
の）筈の動作ステップが何時までも起動されないという
理由で故障と認識されるに至るものの、しかしながら、
その停止点は、実際に障害が発生した動作ステップとは
かけ離れた動作ステップである可能性が高い。

【００８４】しかしながら、本実施例のブロックハング
アップ検知の手法によれば、前述したように、各動作ブ
ロックの起動条件に、第４８図のような、前段ブロック
の全確認デバイスのあるべき論理状態の論理積を設定し
ているので、ある１つの動作ブロックの動作ステップで
上述の中途半端なスイツチ状態に陥って、その動作ステ
ップで故障と認識できなくても、その動作ブロックが終
了して、次に続く動作ブロックが起動される際に、ブロ
ックハングアップとして確認できる。即ち、故障のあっ
た動作ステップと故障認識が行なわれた動作ステップと
が時間的にも空間的に余り離れたものとはならず、故障
診断が正確になるばかりでなく、復旧もより速やかにな
るという効果がある。〈故障箇所の解析〉上述したように、ステップタイムオ
ーバ、ステップハングアップ、ブロックハングアップ等
により故障が検知されると、故障ステップの特定によ
り、動作ステップマップ（第２３図）から障害のあるア
クチュエータ（設備）が特定される。第２３図に示すよ
うに、１つの動作ステップは設備の１つのアクチュエー
タに対応するからである。ここで、故障アクチュエータ
から、このアクチュエータがどのような状態で停止して
いるか、即ち、このアクチュエータの動作を定義するＬ
Ｓ（出と戻りの２つリミツトスイツチＬＳ）がどのよう
な状態になっているかを知る必要がある。

【００８５】第２４図の入出力マップ及び第２３図の動
作ステップマップはこのＬＳの状態を知るのに使われ
る。第２３図の動作ステップマップにおいては、アクチ
ュエータ識別番号欄が設けられている。この識別番号
は、それに対応するステップ（例えば、Ｂ₀Ｓ₀）で使わ
れるアクチュエータを識別する番号（例えば、Ａ₀₁）で
ある。この識別番号は入出力マップの個々のアイテムの
番号である。第２４図の入出力マップは、個々のアクチ
ュエータの動作タイプや接点名を示すだけではなく、出
状態を示す接点と戻り状態を示す接点との関係をも記述
する。アクチュエータは往復動作を行なうから、１つの
アクチュエータには必ず、出状態と戻り状態とがペアで
存在する。第２４図の入出力マップにおいて、「対応関
係」は、そのペア関係を記述している。例えば、ＢＦと
いうアクチュエータ（このアクチュエータは番号Ａ０２
で識別される）の対応関係の欄には“Ａ０３”と記され
ている。即ち、ＢＦアクチュエータが出状態にあるとき
を番号Ａ０２により特定し、この出状態に対応する戻り
状態は、番号Ａ０３にあるということを示している。従
って、故障診断システムは、故障ブロック番号と故障動
作ステップ番号とを得たならば、動作ステップマップか
ら故障したアクチュエータの識別番号を知り、この番号
から、この故障アクチュエータには、どのようなＬＳが
設定されているかを知ることができる。そして、どのＬ
Ｓが設けられているかを知ることができれば、そのＬＳ
の状態を読出して、例えば、表示すること等により、操
作者に故障状態を伝えることができる。

【００８６】第２４図の入出力マップは、実際の動作シ
ーケンスを記述する動作ステップマップ（第２３図）
や、ラダープログラムとは独立している。即ち、生産ラ
インが変更されて、動作ステップマップ（第２３図）や
ラダープログラムが修正されても、入出力マップを修正
する必要はない。即ち、生産ラインの変更毎に故障診断
プログラムを修正する労力から解放される。

【００８７】尚、上記標準実行時間τは、例えば、正常
作動時における所定回数のサイクルについての測定動作
時間の平均値｛ＴＳ_xi｝（ここで、記号｛｝は平均を
表わすものとする）と標準偏差値σとで規定される、例
えば、 τ＝｛ＴＳ_xi｝＋３σ ‥‥‥（４）と定義することが好ましい。より好ましくはサイクル毎
にデータτが更新される方がよい。何故なら、アクチュ
エータの動作特性は経年変化するからである。また、ブ
ロックハングアップの検出に用いる時間Γ（第２２図の
動作ブロックマップを参照）についても、経年変化を考
慮して、実際に要した時間に基づいて更新することが望
ましい。故障監視の制御手順次に、第４９図乃至第５２図に従って本実施例システム
における、ラダープログラムの実行／故障監視の制御動
作を説明する。

【００８８】第４９図は、動作ブロックマップ，動作ス
テップマップに従って、当該生産ラインの各アクチュエ
ータをラダープログラム２２０の動作を監視するマップ
制御プログラム２０１の制御手順である。このプログラ
ムが起動されるとステップＳ８２で、初期化を行ない、
起動可能な最初のブロックグループを検出する。このグ
ループには１つのブロックを含む場合もあれば複数のブ
ロックを含む場合もある。

【００８９】ステップＳ８４では、新たに起動可能とさ
れたブロックの存在を調べる。このステップＳ８４の目
的は、主に、ある１つの動作ブロックの全ステップ動作
が終了して、この動作ブロックに続く実行可能な動作ブ
ロックが存在するかを調べるものである。このようなブ
ロックが存在すれば（ステップＳ８２から起動された場
合は、実行可能な動作ブロックは存在する筈である）、
ステップＳ８６では、そのブロック番号を検出する。か
かるブロック番号をｉとし、この番号は、当然、複数の
番号を含み得るものである。グループで実行可能な場合
があるからである。

【００９０】ステップＳ８８では、そのような動作ブロ
ックの動作ステップマップを読み込み、ステップＳ９０
でその動作ブロックを実行中とマークする。ステップＳ
９２では、実行可能な動作ステップがあるかを調べる。
動作ステップが実行可能となるのは、ＣＳレジスタに示
されている動作ステップの動作が終了しているときであ
り、監視プログラム２０２のステップＳ１３６（第５０
図）で行なわれる。実行可能な動作ステップが当該動作
ブロックにあれば、ステップＳ１１０で、当該動作ブロ
ックｉのタイマレジスタＴＳＳｉに現在時刻を開始時刻
として書込む。ステップＳ１１０の動作を実行可能な動
作ステップがある限り行なう。実際には、グループ内に
複数の動作ブロックが存在すれば、その動作ブロックの
各々で１つの動作ステップが実行されることになろう。

【００９１】実行可能な動作ステップが全て起動される
と、いずれかの動作ステップの動作が終了するまでは、
ステップＳ９２の判断はＮＯとなって、ステップＳ９４
に進み、いずれかの動作ステップの実行終了を待つ。い
ずれかの動作ステップの実行が終了したと終了信号がラ
ダープログラム側からシーケンス制御プログラムに伝え
られたら、ステップＳ９４からステップＳ９６に進む。
ここで、終了した動作ブロック番号ｉと動作ステップ番
号を読む。このｉにより終了した動作ステップを含む動
作ブロックが特定できる。ステップＳ９８では、終了時
刻を当該動作ブロックｉのタイマレジスタＴＳｅｉに書
込み、ステップＳ９９で、当該動作ステツプが終了した
時刻、その動作ステツプに関連する確認スイツチの状態
を動作状態ファイル１１１に書き込む。終了した動作ス
テツプの状態を書き込むのは、第２０図，第２１図に関
連して説明したように、後に一連の動作ステツプの動作
を時間を追って復元するためである。ステップＳ１００
では、次に実行すべき動作ステップを示すためにＣＳレ
ジスタを１つインクリメントする。

【００９２】このような動作を行なっていけば、アクチ
ュエータ動作を終了した動作ステップから順に、対応す
るブロックのＣＳレジスタが更新されると共にＴＳｅｉ
も更新されていく。一方、監視プログラム２０２は、第
５０図のステップＳ１２０において、ラダープログラム
２２０からのステップ終了信号を監視している。いずれ
かのラダー要素でアクチュエータ動作終了があったとき
は、ステップＳ１２２に進み、ラダープログラム側から
知らされた当該ブロック番号ｉ、ステップ番号を読取
る。そして、ステップＳ１２４で、このブロック番号ｉ
からそのブロックのタイマ値ＴＳＳｉとＴＳｅｉ並び
に、動作ステップマップから当該動作ステップの実行予
測時間τを読取り、（１）式に従って経過時間ＴＳｘｉ
を演算する。そしてステップＳ４６で、実行に要した時
間ＴＳ_xiが異常に長かったかを判断する。

【００９３】ステップＳ１２６の判断がＯＫであれば、
ステップＳ１３４に進んで、当該動作ブロックのタイマ
レジスタの内容をクリアし、ステップＳ１３６では、現
在レジスタＣＳｉに示されている動作ステップを実行
可能とマークする。このＣＳｉで示される動作ステップ
は、ステップＳ１００で更新したように、終了した次の
動作ステップである。

【００９４】ある動作ブロックの動作ステップが実行可
能とマークされると、シーケンス制御プログラムの第４
９図のステップＳ９２でＹＥＳと判断されて次の動作ス
テップの実行が行なわれていく。このように次々と動作
ステップが実行されると、ある動作ブロックについて、
ステップＳ１０２において、ＣＳレジスタの内容が最終
ステップ番号を超えるとき、即ち、その動作ブロックの
全処理を終了したとなるときがくる。このときはステッ
プＳ１０４で、当該ブロックを終了とマークする。そし
て、ステップＳ１０５で、全ての設備の確認スイツチの
状態を、動作状態ファイル１１１に当該動作ブロックの
終了時刻と共に書き込む。この全ての設備の確認スイツ
チの状態データは、後述するように、シュミレーション
を行なう時に利用される。

【００９５】ステップＳ１０６では、現在のブロックの
次に起動されるべきブロックのためのタイマＴＢ_ijに現
在時刻を書込む。ここで、ＴＢ_ijは、ブロックｉが終了
して、このブロックｉの次に起動されるべきブロックｊ
が存在することを明示するためのタイマであり、第４５
図のΓ₁₂等に対応する。尚、タイムレジスタＴＢは次に
起動されるべき動作ブロックの最初の動作ステップが起
動されれば、ステップＳ１０８でクリアされる。

【００９６】ステップＳ１０６からステップＳ８４に戻
り、新たに実行可能な動作ブロックを探す。例えば、第
５図の例で、Ｂ１３の処理が終了してステップＳ８４に
戻ったときに、まだブロックＢ１７の処理が終了してい
なければ、ブロックＢ１３は実行可能とマークされな
い。次に、第５０図のステップＳ１２６に戻って、ステ
ップタイムオーバ故障の発見の手順について説明する。

【００９７】ステップＳ１２６で、ＴＳ_xi−τ＞δ₀と
判断されたときは、当該動作ステップの実行にかかった
時間が異常に長かったのであるから、ステップＳ１２８
で、その動作ステップの属する動作ブロックを故障とマ
ークし、ステップＳ１３０で、予想時間τの更新を行な
う。この更新処理は第５２図にその処理手順の詳細が示
されている。即ち、動作ステップの処理に実際に要した
時間Ｔ_xiと予想時間τとの差が小さくて、即ち、（Ｔ_xi−τ）／τ＜ε （ここで、ε《１）であって、要した時間Ｔ_xiがτよりも若干長かった場合
には、それは設備の経年変化によるものと判断して、ス
テップＳ１９２において、過去のＴ_xiと今回のＴ _xiとか
ら、次回のためのτを計算して更新する。このような更
新により経年変化をも考慮した正確な故障検知が可能と
なる。

【００９８】第５０図の制御手順において、ステップＳ
１３２で診断プログラム（第５１図）を起動してから、
ステップＳ１２０に戻る。ステップＳ１２０に戻るの
は、他の動作ブロックの動作ステップにおいても故障を
検出するためである。また、故障検出を行なってシーケ
ンス制御プログラムの実行を停止しないのは、１つの動
作ブロックを停止しても、並行動作すべき動作ブロック
があるので、その動作ブロックの動作を停止してはなら
ないからである。他の動作ブロックを停止しなくてもよ
いのは、そもそも、動作ブロックが他の動作ブロックと
独立して動作することを条件に定義されたものだからで
ある。

【００９９】ステップＳ１３８以下は、ブロックハング
アップ若しくはステップハングアップを検出する手順で
ある。ある動作ステップでラダープログラムがハングア
ップした場合の対処を説明する。かかる場合は終了信号
は発生されない。従って、ステップＳ１２０からステッ
プＳ１３８に進む。ステップＳ１３８では一定時間の経
過を見る。これは、前回ステップＳ１３８に来てから現
在時点（時刻ＴＰ）までの経過時間が一定の値を超えた
かを見るものであり、換言すれば、ブロックハングアッ
プ若しくはステップハングアップの有無ははこの一定時
間毎にチェックされるということである。ステップＳ１
４０では、実行中とマークされている動作ステップをサ
ーチする。これは、実行中とマークされている動作ブロ
ックの各ＣＳレジスタの内容が特定の動作ステップを指
し、且つ、ＴＳ_Siに開始時間が書込まれていながら、Ｔ
Ｓ _eiが未だ更新されていないものである。ステップＳ１
４２では、現在までの経過時間ＴＰ−ＴＳ_Siを計算し、
ステップＳ１４４では、（３）式に従って、ＴＰ−ＴＳ_Si＞δ₁ ‥‥‥（３）を判断する。判断がＹＥＳであれば、ステップＳ６４に
進み当該ブロックをステップハングアップ故障とマーク
する。

【０１００】ステップＳ１４０で、実行中の動作ステッ
プがないと判断された場合について説明する。この場合
は、ステップＳ１５０では、ブロックタイムレジスタＴ
Ｂｉｊの値がゼロでないブロックｊをサーチする。ステ
ップＳ１０６に関連して前述したように、ＴＢ_ijがゼロ
でないものは、ブロックｉが終了してもそれに続くブロ
ックｊが未だ起動されていないことを示す。ステップＳ
１５２では、そのようなブロックにおける動作ステップ
が未起動のままの経過時間と前記予想時間Γ_ijとの差、（ＴＰ−ＴＢ_ij）−Γ_ij を計算する。そして、その差が定数δ₂よりも大きいな
らば、ステップＳ１５６でブロックハングアップと判断
する。ステップＳ１５８では、故障診断プログラム（第
５１図）を起動する。

【０１０１】第５１図に従って、故障診断プログラム２
０３について説明する。この故障診断プログラムは、故
障がブロックハングアップであるか、あるいは、ステッ
プタイムオーバ，ステップハングアップであるかによ
り、処理を若干異にする。ステップタイムオーバ，ステ
ップハングアップが検出されれば、故障動作ステップが
直接的に知ることができるのに対し、ブロックハングア
ップの場合は、故障動作ステップを遡って追跡する必要
があるからである。

【０１０２】ステップタイムオーバ，ステップハングア
ップ故障の場合は、ステップＳ１６２において、故障と
マークされたブロックをサーチする。このマークはステ
ップＳ１２８しくはステップＳ１４８でなされたもので
ある。ステップＳ１６４では、検出されたブロックのＣ
Ｓレジスタの内容を読み、故障が検出された動作ステッ
プを特定する。ステップＳ１６６では、動作ステップマ
ップから故障したアクチュエータの識別番号を知る。ス
テップＳ１６８では、この識別番号から入出力マップ
（第２４図）をサーチし、ステップＳ１７０で、この識
別番号を有するアクチュエータの出と戻りのＬＳの番号
を知る。ステップＳ１７０では、これら知り得た、故障
の起こった動作ブロック番号，動作ステップ番号，アク
チュエータ番号，ＬＳ番号を表示して、操作者に対処を
うながす。

【０１０３】ステップＳ１６０でブロックハングアップ
が検出された場合について説明する。この場合は、ステ
ップＳ１７４で、ブロックハングアップが検出されたブ
ロック番号に対応する起動条件マップ（第４８図）を読
み込む。ステップＳ１７６では、マップに書かれている
確認スイツチの論理状態と、それらの確認スイツチの実
際状態とを比較して不一致の確認スイツチを探す。この
不一致スイツチデバイスの特定がなされれば、次に、ス
テップＳ１７８で、ハングアップが検出されたブロック
の親ブロックをブロックマップ（第２２図）からサーチ
する。ステップＳ１８０では、検出された親ブロックの
動作ステップマップ（第２３図）から、上記不一致スイ
ツチを使用している動作ステップを特定、これからステ
ップＳ１８２で、この動作ステップのアクチュエータ番
号やＬ／Ｓ番号を特定してステップＳ１８４に進む。ス
テップＳ１８４では、これらを表示する。以上のように
してサーチされた故障箇所が、デイスプレイ装置８のモ
ニタ画面上で所定の色で強調表示される。そして、作業
者による故障箇所の復旧作業が行なわれる。

【０１０４】以上説明した『ステップタイムオーバ』や
『ステップハングアップ』の検出は、基本的には、ステ
ップラダープログラム２０３とは独立したプログラムに
より行なわれている。このことは次のような効果を奏す
る。即ち、ステップラダープログラムには、上記故障検
出するための所謂、「トラツプ回路」を設ける必要がな
くなるということである。第４６図において、ＭＹは、
インターロツク条件ＩＬＣが満足されたことによる出力
であり、ＭＹが出力されると、アクチュエータ出力Ｙが
出力される。従来では、第４６図に示すように、スイツ
チＭＹが閉じたら起動されるタイマ回路Ｔを設け、この
タイマがタイムアウトする前に、出力Ｙを確認するスイ
ツチＸ_LSが開かなければ故障（ＡＬＭオン）とするもの
であった。しかし、本実施例によれば、このようなタイ
マ回路は不要になり、第４５図のように、本来の生産シ
ーケンス制御に必要なステップラダープログラムのみを
作成すればよいことになる。〈故障復旧〉次に、このように検出された故障からシス
テムを再起動可能状態（通常は、故障が発見された動作
ステツプを含む動作ブロックの先頭）に復旧して再起動
する手法について説明する。

【０１０５】本実施例システムの復旧方法の特徴は、再
起動可能状態への復帰に、マニュアルモードと自動モー
ドが用意されていることである。マニュアルモードと
は、オペレータが上記可能状態に復帰するように自分の
判断で順に手動スイツチをＣＲＴ５８からセットしてい
くものである。このマニュアルモードでは、上記状態に
復帰すると、それまでに行なった手動スイツチのセット
シーケンスをファイル（第４０図の２１０）に登録して
おく。このファイルは過去に起こった故障の復帰過程
を、故障の発生箇所毎に記録しているもので、後に故障
発生箇所をキーにして検索可能になっている。

【０１０６】自動復帰モードでは、その故障の発生箇所
に対応する過去記憶された復帰手順をファイル２１０か
ら呼び出して、その復帰シーケンスをシュミレートして
再起動可能状態に復帰する。同じ故障に対する復帰手順
は大体同じものである。従って、このような復帰手順を
記憶し、自動モードにおいて、そのシーケンスをシュミ
レートすれば、復帰操作が敏速に行なえるのみならず、
その手順が統一化され、例えば、初心者でも簡単に復帰
作業を実行することができる。

【０１０７】以下、第５４図乃至第６１図を参照しなが
ら、本実施例の復旧方法を説明する。第５４図は、復旧
方法の説明のために例示されたある設備（ワーク把持設
備）におけるワーク把持動作を説明する。この設備で
は、ワークＷを３つのシリンダが把持する。把持順序
は、シリンダＹ₀→シリンダＹ₁→シリンダＹ₂である。
これらのシリンダＹは、第５５図に示すように、出状態
と戻り状態が２つのスイツチにより確認される。第５６
図は、第５４図の設備に対応する実Ｉ／Ｏマップの例で
ある。このＩ／Ｏマップでは、各シリンダに対して夫
々、出動作と戻り動作が定義されている。それらのシリ
ンダがアクテイベートされるためには、『出力』フィー
ルドに記されている番号のメモリに“１”が書き込まれ
ることが必要である。夫々のシリンダの動作は、対応す
る『確認Ａ』『確認Ｂ』フィールドの番地の内容をチェ
ックすることにより確認できる。これら３つのシリンダ
の全部で６つの動作は全て、マニュアルでシュミレート
できる。第５６図には、マニュアルでシュミレートする
ために“１”をセットすべきメモリ番地が『手動』フィ
ールドに設定されている。第５７図及び第５８図は、夫
々、３つのシリンダをシリンダＹ₀→シリンダＹ₁→シリ
ンダＹ₂の順序で駆動してワークＷを把持し、所定の加
工動作を行なってから、シリンダＹ₂→シリンダＹ₁→シ
リンダＹ₀の順で把持を解除するという動作を示すとこ
ろの、動作ステツプマップ，ラダープログラムである。
第５８図のラダープログラムをみても分るように、各シ
リンダは、独立して手動で出状態に、あるいは戻り状態
にセットすることができる。ラダープログラムで、ＭＡ
スイツチは自動実行モードにおいてシステムが閉じる自
動モードスイツチであり、ＭＳは手動実行モードにおい
てシステムが閉じる手動実行モードスイツチである。

【０１０８】第５４図の例で再起動可能状態は、シリン
ダが全て初期位置に戻った状態であると定義できる。も
し、シリンダＹ₂がフェールしているならば、復帰手順
は、先ず、シリンダＹ₂を戻し、次にＹ₁を戻し、次にＹ
₀を戻すことにより、再起動可能状態に復帰できる。
尚、第５８図のラダープログラムの各スイツチの信号に
付された名称は、第５７図の動作ステツプにより、Ｉ／
Ｏマップ（第５６図）内のメモリ番地と関連付けられて
いる。

【０１０９】第５９図は、ＣＲＴ５８の表示画面の例を
示す。図中、３０１はマニュアル復帰を指示するための
アイコンであり、３０２は自動復帰を指示するためのア
イコンである。３００の表示領域にはラダープログラム
が表示される。領域３００内の全ての表示要素はアイコ
ンとして機能する。即ち、領域３００に手動スイツチが
表示されていれば、オペレータがそのスイツチの表示部
分を選択すると、システムはタッチパネル５７を介して
そのスイツチが押されたと認識できる。オペレータがど
のスイツチを領域３００内で選択したかをシステムが認
識できれば、システムはそのスイツチにＩ／Ｏマップ
（第５６図）の該当番地に“１”を書き込むことができ
る。『ＳＩ』アイコンは、ラダープログラム要素の１つ
を実行させるアイコンである。

【０１１０】このようにして、システムはＣＲＴ５８を
ユーザインターフェースのための入力出力装置として使
うことができる。第５９図中、３０３は、領域３００を
上下左右方向にスクロールするためのアイコンである。
また、３０４はブロック番号を指定するためのアイコ
ン、３０５はステップ番号を指定するためのアイコン、
３０７，３０８は指定されたブロック番号及びステップ
番号を表示する表示領域である。３０６は、『起動』ア
イコンであり、オペレータがシステムが再起動可能状態
に復帰したと判断してこのアイコンを選択すると、シス
テムはこれを検知して自動実行モードでラダープログラ
ムを再起動する。

【０１１１】第６０図は、故障が上述の故障診断システ
ムで検知された後において、マニュアルモードでの復帰
を制御する手順を示し、第６１図は自動モードでの復帰
の制御手順を示す。アイコン３０１（マニュアル復帰モ
ード）が選択されると、ＣＲＴ５８上に第５９図のよう
な画面が現われる。ステップＳ２７０では、故障が検出
されたブロック番号ステップ番号Ｂ_xＳ_yを復帰プログラ
ムに入力する。ＣＲＴ画面の領域３００には入力された
ラダープログラムＢ_xＳ_yが表示される。ステップＳ２７
２では、ラダープログラムの自動実行モードを消勢し、
マニュアル実行モードを付勢するためにＭＳ＝１，ＭＡ
＝０とする。ステップＳ２７４ではタッチパネル５７か
らの入力を待つ。オペレータは領域３００に表示された
各スイツチアイコンにタッチしながら、そのスイツチを
オンしたりオフしたりする。領域３００に目的のステッ
プが表示されていない場合は、スクロール用のアイコン
３０３を操作し、または、目的のブロック番号，ステッ
プ番号を入力するためにアイコン３０４，３０６を操作
する（ステップＳ３００またはステップＳ３０８，３１
０）。

【０１１２】領域３００上のいずれかのスイツチアイコ
ンがタッチされると、ステップＳ２８２で、タッチされ
た座標位置がどのスイツチに当るかを検出し、そのスイ
ツチの対応メモリアドレスをＩ／Ｏマップ（第５６図）
から探し、そのアドレス中に指定された値を書き込む。
この場合、スイツチはモメンタリとなっているので、ス
イツチアイコンがオン状態を示している状態でタッチパ
ネル５７にタッチすると、そのスイツチはオフ状態
（“０”が書き込まれる）になり、逆にオフ状態でタッ
チされるとオンになる（“１”が書き込まれる）。ＣＲ
Ｔに表示されているスイツチのインターロツクは前述し
たように、種々制御可能であるが、オン状態では例えば
緑に、オフ状態では赤に設定されている。ステップＳ２
８６では、ステップＳ２８２で同定されたスイツチをそ
れが操作されたシーケンスと共に復旧シーケンスファイ
ル２１０に記憶する。

【０１１３】このようにスイツチが手動で変更された状
態で、『ＳＩ』アイコンが押されるとステップＳ２９０
でラダープログラムが１つ実行される。復帰プログラム
のいずれかのラダープログラム要素で、その要素は実行
される。即ち、例えば、シリンダＹ１が戻される条件が
揃っていれば、シリンダＹ１は初期位置に戻される。ス
テップＳ２９２では、そのアクチュエータが戻された
（あるいは起動された）後の確認スイツチ信号を入力
し、ステップＳ２９４でそれらのスイツチの表示の更新
を行なう。ステップＳ２８２〜ステップＳ２８６，ステ
ップＳ２９０〜ステップＳ２９４の動作を繰り返すこと
により設備は再起動可能状態に戻る。

【０１１４】操作者が再起動可能状態に戻った事を確認
し『再起動』アイコンを選択すると、ステップＳ３０２
で、ステップＳ２８６で記憶していたスイツチシーケン
スをファイルとして登録する。即ち、そのシーケンスは
ステップＳ２７０で入力された故障の発生したブロック
番号，ステップ番号と関連付けられて登録されて、以降
そのファイルにアクセスすることが可能となる。ステッ
プＳ３０４では、手動実行モードを解除し自動実行モー
ドに移るために、ＭＳ＝０，ＭＡ＝１とする。そして、
ステップＳ３０６でラダープログラムをスタートする。

【０１１５】第６１図は、前述の手動再起動（第６０
図）により蓄積された起動シーケンスに基づいて再起動
をかけるための制御手順を示すフローチヤートである。
故障箇所が特定され、操作者が『自動復帰』アイコンを
選択すると、この自動復旧プログラムが起動される。復
旧プログラムは、ステップＳ３２０で故障が検出された
ブロック番号ステップ番号ＢｘＳＹを入力する。ＣＲＴ
画面の領域３００には入力されたラダープログラムＢｘ
ＳＹのラダー図が表示される。ステップＳ３２２では、
復帰シーケンスファイル２１０から該当するシーケンス
をサーチし、ステップＳ３２４でそにシーケンスデータ
を読み出す。ステップＳ３２６では、手動実行モードに
変えるために、ＭＡ＝０，ＭＳ＝１とする。ステップＳ
３２８〜ステップＳ３３２は、読み出されたシーケンス
に従ってスイツチをセットし、１ステツプずつラダープ
ログラムを実行するものである。ステップＳ３３４で
は、操作者が再起動アイコン３０６を選択するのを待
つ。このアイコンが選択されたなら、ステップＳ３３
６，ステップＳ３３８で、元のシーケンス制御ラダープ
ログラムに従って生産が再開される。

【０１１６】かくして、上述の復帰方法によれば、操作
者の経験の多寡によらずに、正確で安定な復旧が可能と
なる。〈実施例の効果〉以上、説明した実施例システムによれ
ば、：ステツプタイムオーバ検出、ステツプハングアップ
検出、ブロツクハングアップ検出により、簡単で的確な
故障検出ができるようになった。：過去の故障に対する復帰過程を記憶し、同一故障に
対しては、その過程を記憶から呼び戻してそのシーケン
スを再生するという復旧処理手法を採用することによ
り、難解な復旧処理が単純化され、操作の統一化が図れ
る。〈変形例〉本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。例えば、上記実施例は本発明を自動車
の生産ラインに適用したものであったが、当然ながら本
発明はそのような適用分野に限定されるものではない。
少なくともシーケンス制御を行なうものであれば適用可
能である。復旧の他の手法第６１図に示した故障復旧方法は、システムがすべて自
動で復旧シーケンスファイルに従って復旧を行うという
ものである。これから説明する例は、セットされるべき
スイッチをシステムが色を変えて表示して操作者に復旧
シーケンスを提示する。

【０１１７】第６２図は、そのための制御手順であっ
て、第６１図のステップＳ３２８〜Ｓ３３２までの手順
と置きか得られるべきものである。即ち、シーケンスフ
ァイルに従って、ステップＳ５６０で、１つの１つのデ
バイスをマニュアルでセットすべきものとする意味で黄
色で表示する。操作者が対応スイッチをセットすれば、
ステップＳ５６４で対応メモリ番地の内容を更新し、ス
テップＳ５６６でラダープログラムを実行し、実行の結
果、変化があれば、表示をステップＳ５６８で更新す
る。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生産設備
の復帰方法及び装置によれば、過去に発生した故障に対
する復帰手順を記憶し、同種故障が発生した場合には、
この復帰手順を自動的に再現することにより、元の状態
に復帰できる。即ち、正確で安定した復帰動作を再現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】，

【図２】，

【図３】本発明が適用された自動車の生産ラインを説明
する図。

【図４】，

【図５】，

【図６】図１の生産ラインにおける動作をブロック化
し、動作ブロックフローチヤートと呼ばれるフローチヤ
ート図。

【図７】図４の１つのブロックにおける動作を表わし、
動作ステツプフローチヤートと呼ばれるフローチヤート
図。

【図８】，

【図９】，

【図１０】図７のステツプの一部動作を表わすラダープ
ログラム図，

【図１１】生産ラインにおける設備をシンボル化した
図。

【図１２】，

【図１３】，

【図１４】，

【図１５】，

【図１６】実施例システムで使われるラダー要素のパタ
ーン図。

【図１７】生産ラインを管理するシステムを開発すると
きの手順を一般的に示す図。

【図１８】本実施例システムにおけるプログラム及びデ
ータの互いの関連を説明する図。

【図１９】本実施例システムの有する特徴的な機能を示
した図。

【図２０】，

【図２１】動作状態を表わすデータから動作状態の時間
変化を再生する手法を説明する図。

【図２２】実施例システムにおいてブロックフローマッ
プと呼ばれるマップの図。

【図２３】実施例システムにおいてステツプフローマッ
プと呼ばれるマップの図。

【図２４】実施例システムにおいて実Ｉ／Ｏマップと呼
ばれるマップの図。

【図２５】実施例システムのハードウエア構成を説明す
る図。

【図２６】実施例システムの自動プログラミング／デー
タ入力部の構成を示す図。

【図２７】デバイス名称と動作名称のライブラリ構造を
説明する図。

【図２８】データ入力プログラムの動作手順を説明する
図。

【図２９】，

【図３０】ラダープログラムコンパイラの手順を示すフ
ローチヤート図。

【図３１】本実施例システムの概略を説明する図。

【図３２】タッチパネルと表示との関係を説明する図。

【図３３】ＣＲＴにおける表示画面を制御するデータ構
造を説明する図。

【図３４】ＣＲＴにおける表示例を示す図。

【図３５】表示画面をセル分割した図。

【図３６】デバイス名称の各フィールドが各々意味付け
られていることを説明する図。

【図３７】ＣＲＴにおける表示を制御するためにユーザ
が入力するデータの構造を説明する図。

【図３８】連続搬送動作のためのラダーパターンを説明
する図。

【図３９】故障診断サブシステム１０６とシュミレーシ
ョンサブシステム１０５との関係を示す図。

【図４０】，

【図４１】実施例システムにおけるソフトウエア関係の
全体的に示す図。

【図４２】，

【図４３】，

【図４４】，

【図４５】，

【図４６】，

【図４７】，

【図４８】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４９】マップ制御プログラムの制御手順を示すフロ
ーチヤート。

【図５０】動作監視プログラムの制御手順を示すフロー
チヤート。

【図５１】，

【図５２】，

【図５３】故障診断解析プログラムの制御手順を示すフ
ローチヤート。

【図５４】，

【図５５】復旧プログラムが適用される設備の一例を示
す図。

【図５６】復旧プログラムが適用される設備のＩ／Ｏマ
ップを示す図。

【図５７】復旧プログラムが適用される図６３設備の動
作ステツプフローチヤートマップ図。

【図５８】復旧対象の設備のシーケンス動作を示すラダ
ープログラム図。

【図５９】復旧プログラムが実行されるときのユーザイ
ンターフェースのための表示画面例を示す図。

【図６０】復旧プログラムの手動復帰モードにおける制
御手順を示すフローチヤート。

【図６１】復旧プログラムの自動復帰モードにおける制
御手順を示すフローチヤート。

【図６２】復旧の他の手法を説明するフローチャート。

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された自動車の生産ラインを説明
する図。

【図２】本発明が適用された自動車の生産ラインを説明
する図。

【図４】図１の生産ラインにおける動作をブロック化
し、動作ブロックフローチヤートと呼ばれるフローチヤ
ート図。

【図５】図１の生産ラインにおける動作をブロック化
し、動作ブロックフローチヤートと呼ばれるフローチヤ
ート図。

【図８】図７のステツプの一部動作を表わすラダープロ
グラム図。

【図９】図７のステツプの一部動作を表わすラダープロ
グラム図。

【図１０】図７のステツプの一部動作を表わすラダープ
ログラム図。

【図１１】生産ラインにおける設備をシンボル化した
図。

【図１２】実施例システムで使われるラダー要素のパタ
ーン図。

【図１３】実施例システムで使われるラダー要素のパタ
ーン図。

【図１４】実施例システムで使われるラダー要素のパタ
ーン図。

【図１５】実施例システムで使われるラダー要素のパタ
ーン図。

【図２０】動作状態を表わすデータから動作状態の時間
変化を再生する手法を説明する図。

【図２９】ラダープログラムコンパイラの手順を示すフ
ローチヤート図。

【図３１】本実施例システムの概略を説明する図。

【図３２】タッチパネルと表示との関係を説明する図。

【図３４】ＣＲＴにおける表示例を示す図。

【図３５】表示画面をセル分割した図。

【図４０】実施例システムにおけるソフトウエア関係の
全体的に示す図。

【図４２】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４３】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４４】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４５】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４６】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図４７】ブロックハングアップ等の故障の検出原理を
説明する図。

【図５１】故障診断解析プログラムの制御手順を示すフ
ローチヤート。

【図５２】故障診断解析プログラムの制御手順を示すフ
ローチヤート。

【図５４】復旧プログラムが適用される設備の一例を示
す図。

【図６２】復旧の他の手法を説明するフローチャート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生産設備において過去に発生した故障に
ついての復帰手順をその故障の種類に応じて前もって記
憶する記憶手段と、発生した故障に対応した復帰手順を前記記憶手段から読
み出す手段と、その読み出した復帰手順に従って生産設備を、前記故障
の発生前の状態に復帰させる復帰手段とを具備した生産
設備の復帰装置。