JPS6065305A - シ−ケンス機械の故障診断装置 - 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】 技術分」 この発明は、シーケンス機械の故障診ＩＬＩｉ装置に関
する。

従来技術 従来、シーケンス機械におけるシリングへ）モータ等の
アクチュエータ又はリミツ１〜スイッチ等の各種検出ス
イッチなどに故障か発生した１、Ｈ，）合、保全員が機
械の状態を目視して故障の診１す「を行〆Ｊ゛うか、あ
るいはシーケンス機械を制御するシーケンス制御装置側
に機械の動作進行状態をモニタする機能があれは、その
りＪ作進行状態を児で故障箇所の推定及び診断を行なう
ようにしていた。

しかしながら、このような従来の診断の仕方Ｃ土、故障
の発見に時間がかかるばかりか、その故障箇所を特定す
るのに熟練を要するなどの問題かあった。

また、一部にシーケンス制御装置側に、予想さ肛る故障
を発見診断する診断用ブロクラムを１′・めＡｎみ込ん
でおくことか考えられているが、これては、診断用プロ
グラムを組むのに時間及びコス１へかかかり、特に頻繁
に仕様変更のある機械には実用的でなかった。

目　的 この発明は、上記の点に鑑みてなされたもの−Ｃあり、
シーケンス機１戊に発生した故障を直ちに診断でき、し
かも特定の故障専用の診断用プロクラムを組む必要のな
いシーケンス機械の故障診断装置を提供することを目的
とする。

植成 そのため、この発明によるシーケンス機械の故障診断装
置は、第１図に示すように構成されている。

すなわち、シーケンス機械Ａにおける動作ステップの時
間間隔を逐次Ａｌｌ定する時間測定手段Ｂと、シーケン
ス機械Ａにおける各動作ステップ間の正常な所要時間に
皓づく時間データを記憶した記憶手段Ｃと、時間測定手
段Ｂによって測定した動作ステップの時間間１；ＩＬと
、そ九に対応する記憶手段Ｇに記憶した正フ１１°な時
間データとに基づく比較を行なうことより、シーケンス
機械Ａの故障の有無を診断する比１咬手段りとからなる
。

夫度憔 以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照しな
がら説明する。

第２図は、シーケンス機械の一例を示ず１ｉｌａ　”Ｊ
月ｌＩである。

、同図において、リフタ１は、コンヘア２によって矢示
方向から搬送されてきたワークＷを破線１ヶ置まで持ち
上げ、キャリア３は、リフタ１によって持ち上げられた
ワークＷをコンベア４−ヒにｆＪずようになっている。

なお、リフタ１及びキャリア乙は、夫々１２１示のよう
に３ポジション両ソレノイド伺き切換ハルツ５．６によ
って制御さＡしるシリンダ等によってｔｌ’１成され、
ソレノイドＳＱＬ、、５ＯＬ２が作動すると上昇、前進
し、ソレノイド５ＱＬ３．　Ｓ。

Ｌ４か作動すると下降、後退するようになっている。

また、リフタ１及びキャリア乙の作動シーケンスは、第
３図に示すように上側、前進、下降、後退のステップ順
になっている。

そして、上記のような作動シーケンスを実現するために
、下降限りミツ１〜スイツチＬ　Ｓ　１Ｈ上ｙ１限リミ
ツ］−スイッチＬＳ２．後退限りミツ１へスーｒツチＬ
Ｓ３．及び前進限りミツ１〜スイツチＬＳ４を設けてい
る。

次に第４図を参照して、７はプログラマブル・シーケン
スコントローラ（ｐ　ｃ）であり、シーケンス制御用ｃ
ｐｕ７ａと、シーケンスプログラムメモリ７ｂと、人出
力バツファ７Ｃと、入力インターフェース回路７ｄ及び
出力インターフェース回路７ｅ等とからなる。

入力インターフェース回路７ｄには、第２図のりミツ１
〜スイッチＬＳ、〜Ｉ−８４を入力用電源８と共に図示
のように結線してあり、例えばリミツ１−スイッチＬＳ
Ｉ〜ＬＳ４が夫々オフの時には゛ｏ″、オンの時には１
″の入力信号８１〜Ｓ４が人出力バツファ７ｃに入力保
持されるようになっている。

なお、この入出力バッファ７ｃには、例えは第２図のコ
ンベア２からリフタ１にワークＷか載せられる毎に１″
となる起’ＪＯＪ信号ＳＴも入力インターフェース回路
７ｄを介して入力されて保持される。

また、こ、ｈ等の入力イａ号Ｓ　、　−ｓ、、　、　Ｓ
　’Ｉ’か第２図のシーケンス機械における各部のｌ＋
ｊｌｌｌ状ｊルを示している。

出力インターフェース回路７ｃには、第２図のソレノイ
ドバルブ５，６の各ソレノイ１〜８０１−７１〜Ｓ　Ｏ
Ｌ　４を出力用電源９と共に図示のようにＸ、′。

線してあり、例えば入出力バッファ７しから出力される
出力信号１）　１〜Ｐ４か夫々゛０゛′の時には。

ソレノイＩ−：　Ｓ　ＯＬ　ｌ〜ＳＯ，Ｌ４を全て作９
１）Ｊさぜず、出力信号Ｐ１〜ｐ　４の何Ｊしかが１″
になると、その１″になった出力信号に対応するソＬ／
ノイドを作動さぜるようになっている。

シーケンス制御用ＣＰＵ７ａは、シーケンスブロクラム
メモリ７ｂにｔ８納しであるプログラムに基づいて、例
えば次のような処理を行ろ゛う。

すなわち、入出力バッファ７Ｃに入力さＡしる１ｎ号Ｓ
１〜Ｓ４．ＳＴが’１．Ｏ，ｌ、０．０”の時には、人
出力バツファ７Ｃを介して出力する信号Ｐ１〜Ｐ４を全
て０″にし、以下５Ｉ−８４゜ＳＴが’ｌ、０，１，０
．　１＝になった時点でのみ、信号Ｐ１のみを］　”に
、”０，１．］、０゜０″なった時点でのみ、信号■〕
２のみを１′′に、＝Ｏ，］、０，１．０”になった時
点でのみ、信号Ｐ３のみを１″に、”１．Ｏ，Ｏ，］、
Ｏ”になった時点でのみ、ｊａ号Ｐ４のみを１″にする
。

このような処理を行なうことによって、第２図のシーケ
ンス機（戎を第６図に示す作動シーケンスどおりに籟ｔ
り返し動かずことかできる。

なお、上貫己の処理内容を表にまとめると、第１表のよ
うになる。

第１表 故障診断製置１０は、診断用ＣＰ　Ｕ　Ｉ　Ｑ　ａと、
診断用プログラムメモリ１０ｂと、後述する参断用デー
タを記憶した診断用照合メモリｔＯＣど、ワーキンクメ
モリ１０ｄと、時間測定手段であるタイマ１０ｅ、　キ
ーボー１−（Ｉぐ／［３）インターフェース１０ｆ、及
びＣＲＴコントローラ１０ｇ等の周辺回路を接続し、且
つＰＯ２の入力インターフェース回路７ｄから信号Ｓ１
〜ｓ、、、ｓ丁を取り込むと共に、ＰＯ２のシーケンス
制御用ＣＰＵ７ａの割込端子に割込信号ＩＮＴを出力す
る入出力ハツファ１０１１等とからなり、に／Ｂインタ
ーフェース１０ｆには、後述するデータ入力用のキーホ
ー１〜１１を、ＣＲＴコン１−ローラｌＯｇには、人力
データ及び診η「結果表示用のｃＲＴ１２を夫々接続し
ている。

そして、この故障診断装置１０の診１グｉ用ＣＰ　Ｕｌ
ｏａは、診断用ブロクラムメモリ１０ｂに格納したプロ
グラムに基づいて、第２図に示したシーケンス機械の故
障診断を行なう訳であるが、その故障診断を行なわせる
前に１診断用前合メモリ１０ｃに例えば次のようなデー
タを書き込んでおく。

すなわち、診断用照合メモリ１０ＣのアドレスＡＩ　、
Ａ３．Ａ５　ＨＡ　７　ｇ　Ａ　９には、第２図のシー
ケンス機１成の１サイクルにおけるイニシャル時を含む
各動作ステップ開始時の信号Ｓ１〜Ｓ４＋ＳＴの状態を
示す１　．　”　Ｏ″のデータを、アドレスＡ２．Ａ４
．ＡＧ、ＡＱには、各動作ステップ間の正常な所要時間
に基づく時間データを、夫々キーボード１１を１娘作す
ることによって書き込んでおく。

なお、具体的には、例えば第２表に示すようなデータと
なる。

第２表 但し、第２表において、アドレスＡＨＨＡ３　。

Ａｓ　、Ａ？　、Ａ９のデータは、夫々上昇、前進。

下降、後退の各ステップ開始時及びイニシャル時の信号
Ｓ１〜Ｓ４．ＳＴに対応するデータてあり、ア１−レス
Ａ　２　、　Ａ４　、　Ａ６　、　Ａｇのデータは、第
５図に示すような上昇、前進、下降、後退に要する正常
な所要の時間Ｔ１〜ＴＩを示す数値データである。

なお、第２表に示すデータにおいて、信号５ｌ−３４，
５ＴＩＣ対応ずル＝１’　、−０”　＋７）データは、
例えばＰＯ２側のシーケンスデータを利用し。

時間データは、シーケンス機械を予め実際に動かすこと
によって各部の移動所要時間を計）則するが、機械の各
部の移動速度が解ってい肛ばｎ１算によって得るものと
する。

次に、第６図のフロー図をも参照しながら、診断用ＣＰ
　Ｕ　Ｉ　Ｑ　ａの動作を説明する。

５ＴＥＰ　１　診断用照合メモリ１０ｃの読出ア１くレ
スＡｘを先頭アドレスＡ１に設定すると共に、後述する
タイマフラッグＴ／Ｆを０″にリセットする。

５ＴＥＰ　２　人出力バッファ１０ｈを介してシーケン
ス機械の動作状態を示す信号Ｓ１〜Ｓ４＋ＳＴの取り込
みに行なう。

ＳＴ［ＥＰ　３　５ＴＥＰ　２て取り込んたデータをワ
ーキングメモリ１０ｄの所定アドレスに格納する。

５ＴＥＰ　４　診断用照合メモリＩＯＣから読出ア１く
レスＡｘのデータの読み出しを行なう。

なお、このステップの最初の実行時は、アドレスＡ１の
　’１０１０１”なるデータか読み出される。

５ＴＥＰ　５　ワーキングメモリ１０ｄに格納したシー
ケンス機械の状態を示すデータと、診断用照合メモリ１
０ｃから読み出したデータとの比較を行なう。

Ｓ１’ＥＰ　６　５ＴＥＥＰ　５での比較結果をチェッ
クし、比較した両者が一致していなければ５ＴＩＥＰ　
７に進み、一致していれはＳＴＥＭ’　８に進む。

５ＴＥＰ　７　予め定めた一定時間待機した後、５ＴＥ
Ｐ　２に戻って５ＴＥＰ　２〜６までの処理を繰り返す
。

５ＴＥＰ　８　タイマ１０Ｂの作動状態（”　１　”　
）及び不作動状態（”０″）を示すタイマフラッグＴ／
Ｉ？が′Ｉ″にセラ１−さイシているか否かをチェック
し、セラ１へされていなけ］しは５ＴＥＰ　９に進み、
セラ１−されていればＳｉ’ｌｊ門；（に進む。

５ＴＩＥＰ　９　読出アドレスＡｘがＡ、と等しくなっ
たか否かをチェックし、等しければＳｉ’Ｅｌ’ｌＯに
進み、等しくなけｔＬｌｆｓＴ［ＥＰｌ］に進む。

５ＴＨＰＩＯ読出アドレスＡｘをＡ１にした後、Ｓ　’
ｌ’　＋４１１２に戻る。

なお、このステップは、読出アドレスΔＸを〜Ａｇ　、
Ａｌ−Ａｇ　、Ａ１−とり°イクリツクに変化させるた
めのものである。

５ＴＥｒ’ｌｌ　人出力バツファ１０１１を介してタイ
マ起動信号ＳＳをタイマ１０ｅに出力して、タイマ１０
ｅを起動すると共に、タイマフラッグＴ　／　Ｆをｌ″
にセラ１〜する。

Ｓ１’ＥＰ１２　診断用照合メモリ１０ｃの読出アドレ
スＡｘを＋２インクリメントシた後、Ｓ’ｌ’ｒＥＩ’
　２に戻る。

なお、このステップは、読出アドレスハＸをＡ１からＡ
３．Ａｓ　、Ａ？　、Ａｓ　（第２表参照）と変化させ
るためのものである。

５ＴＥＰ１３　タイマ１０ｃの時間データＴｘを人出力
バツファ１０ｈを介して取り込む。

５ＴＥＰ１４　５ＴＥＰ１３で取り込んだ時間データＴ
ｘをワーキングメモリ１０ｄの所定アドレスに格納する
。

５ＴＥＰ１５　人出力バツファ１０ｈを介してタイマ１
０ｅにリセット信号ＳＲを出力して、タイマ１０ｅの時
間データＴｘをｒＯＪにリセツｌ−すると共に、タイマ
フラッグＴ／Ｆも′０″にリセツＩ−する。。

５ＴＥＰ１Ｇ　診断用照合メモリ１０ｄの読出アドレス
Ａｘを（−１）デククメン１−シたアドレスからデータ
を読み出す。

なお、このステップが実行されても読出アドレスカウン
タの値ＡＸは変化しないものとする。

また、このステップを実行することによって、アドレス
Ａ２　、Ａ４　、Ａｓ　、Ａｎの時間データ１゛１〜Ｔ
４を１煩に読み出ずことができる。

５ＴＥＰ１７　ワーキングメモリ１０ｄに（ａ納した時
間データー１’　ｘと、診断用照合メモリ１０（から読
み出した時間データとにＷづく比＋ｌｒ）を次のような
仕様で行なう。

すなわち、診断用照合メモリ１ｏｃがら読み出した時間
データをＴｙ（実際には′１′ｌ〜Ｔ４の何りかのデー
タ）とすると、（テ；ξ械各部の正常時の進み遅れによ
る誤差時間の最大値τ等を考慮して、１゛ｙ−τ≦′］
゛Ｘ≦Ｔｙ＋τなる比リウを行なって、測定によって得
た時間データ゛１′Ｘが上記の許容範囲に入っているか
否かの診断を行なう。

なお、τなる数値データは、予めギーボード１１によっ
て診断用照合メモリ１０　Ｃの所定アドレスに格納して
おくものとする。

５ＴＥＰ１８　Ｓ１’１ＥＰ１７での比較結果をチェッ
クし、時間データＴｘが上記許容範囲に入っていて正常
と診断されていればＳＴ［ＥＰ　９に戻り、時間間デー
タＴｘが上記許容範囲を越えてし）で故障有りと診Ｉす
ｉさ肛ていればＳ１’ＥＰ１９に進も・。

５ＴＩＥＩ３１９　発生している故障に苅応する診断処
理を行なう。

すなわち、先ず人出力バツファ１０１１を介して非常停
止用の割込信号Ｉ　Ｎ　Ｔ　ｔ−Ｐ　Ｃ７におけるシー
ケンス制御用ｃｐｕｙａの割込端子に出力して割り込み
をか（づ、そ汎によって１〕Ｃ７及び第２図のシーケン
ス機械を非°）：（停止させる。

なお、ＰＯ２の説明では省略したが、シーケンスプログ
ラムメモリ７ｂには、非常停止用の割込処理プログラム
をも格納しであるものとする。

次に、シーケンス’６：’ｉ　４ｒｕの何肛の動作ステ
ップで異常が発生しているかをチェックし、そのチェッ
クした動作ステップで予想される故障箇所のデータを例
えば診断用プログラムメモリ１０ｂからンＩｇみ、出す
。

なお、この予想される故障箇所のデータとは、例えば」
二昇ステップでの異’Ｉ：ｉ”：Ｉ・らリミツ１−スイ
ッチＬＳ２やツレノーｒドＳＯ＋、１等を表わすデータ
である。

５ＴＥＰ２０　５ＴＥＰ１９でバ売み出したデータに基
づいｊ’＝　ｌ：’；断結果の表示を行なって処理を終
了する。

なお、第６図のフロー図では、正′ｊ：（時にＩＪエン
ドレスになっているが、実際には１〕Ｃ７がＰｉ餉１ｘ
すれば処理を終了するようになっている。

そして、診断用ＣＰ　Ｕ　１０　ａは上記の動作をｔ７
＋り返すので、第２図のシーケンス機械にお（）る１サ
イクル毎の各動作ステップ間の所要＋１．７間が正″）
：（であったか否かを監視てき、それによってシーケン
ス機械における各部の故障の有無をり−？ルタ、・（ム
で診断できる。

なお、以下に上記実施例の変更例を列記する、。

（イ）」二部実施例では、シーケンス機械がイニシャル
状態に戻った時点から起動信号Ｓ′ｒが人力されるまで
の時間をチェックしていないが、この１１１ｉ間をもチ
ェックするようにしても良い。

（ロ）上記実施例では、故障診断装置１０が適時自発的
に信号Ｓ１〜Ｓ４．ＳＴを取り込んで診断するようにし
たか、信号Ｓ１〜Ｓ４．ＳＴの何才しかが０″から１″
に立ち上る毎、又はｐｃ７か出力信号■〕１〜Ｐ４の何
れかを出力する毎に、診断用ＣＰ　Ｕ　Ｉ　Ｑ　ａに割
り込みをかけるようにして、割込処理プログラムによっ
て割り込みがかかる毎に起動したタイマによる測定時間
データと、正常な時間データとに基づく比較を行なうよ
うにしても良い。

（ハ）　ワーキングメモリ１０ｄに格納される信号Ｓ□
〜ｓ４．ｓ丁の１″、＝Ｏ”のデータ及びタイマＩＯＱ
によるｉ１１！ｌ定時間データＴｘを、少なくともシー
ケンスａ　４ｔｔの１サイクル分、常に保存するように
すれば、故障発生時にその１サイクル分の保存データを
シーケンス機械の動作履歴としてＣＲＴ１２に表示する
ことができる。

なお、このようにすることによって、シーケンス機械の
各動作ステップの時間及びサイクルタイムを知ることが
できる。

て、プログラマブル・シーケンスコン１へ１コーラ（１
）Ｃ）を用いた例に就で述べたが、これに限るものでは
なく５通常のラター回路であっても良い。イ１１し、そ
のようにした場合、第４図の入力インターフェース回路
７ｄに相当するものを故障診断装置ｊ（１０側に設ける
必要がある。

（ホ）　シーケンス機械としては、第２図に示したもの
に限るものではな（、とのような機械てあっても良いこ
とは勿論である。

（へ）対象とするシーケンス機械か複雑で１ｌｌｊ）作
ステップ数が多くなると、診断用照合メモリ１ｏｅのメ
モリ容爪では足りなくなる恐れがあるが、そのような場
合、外部の補助記憶装置とを合せた仮想メモリシステム
とすることもできる。

なお、当然のことなから、処理能力に余イ■さえあれは
、１〕Ｃ７のシーケンス制御用ＣＰＵ７ａと故障診断装
［１０の診断用ＣＰ　ＩＪ　Ｉ　Ｑ　ａとの共用化を図
ることもできる。

以上説明してきたように、この発明によ４しば、シーケ
ンス機械に発生した故障を直ちに診断てきるのて、この
シーケンス機械の故障診断装置を用いれば、発生した故
障を短期間で直すことが可能になり、それによって機械
の稼動効率か向上する。

また、基本的にはシーケンス機械の各動作ステップ間の
正常な所要時間に基づく時間データさえ作成すれば良い
訳であるから、ｇ（％’５に仕様変更のある機械でって
も充分に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の（Ｊ成を示すブロック図、第２図
は、シーケンス機械の一例を示す説明図、第３図は、第
２図のシーケンス機４戊の作動シーケンスを示すタイム
チャー１−１ 第４図は、この発明の一実施例を示すブロック構成図、 第５図は、第４１７１の診断用照合メモリ１０Ｃに記憶
した時間データの説明図、 第６図は、第４図の診断用ＣＰＵ１０ａの動作説明に供
するフロー図である。 １・・・リフタ　２，４・・・コンベアろ・・・キャリ
ア　５，６・・ソレノイ１−バルブ７・・・プログラマ
ブル・シーケンスコン１−ローラ（ｐｃ） ７ａ・・シーケンス制御用ＣＩ）　Ｕ ７ｂ・・・シーケンスプログラムメモリ７ｃ・・人出力
バツファ ７ｄ・・・入力インターフェース回路 ７ｅ・・・出力インターフェース回ｆ３１０・・・故障
診断装置　１０ａ・診断用Ｃ，＋１　Ｕｌｏｂ・・・診
断用プログラムメモリ １０ｃ・・・診断用照合メモリ１ １０ｄ・・・ワーキングメモリ １０ｅ・・・タイマ １０ｆ・・・キーボードインターフェース１０ｇ・・・
ＣＲＴコン１〜ローラ １０ｈ・・・人出力バツファ １１・・・キーボード　１２・・・ＣＲＴＬＳＩ・・・
下降限りミツトスイッチ ＬＳ２・・・上昇限りミツトスイッチ ＬＳ３・・・後退限りミツトスイッチ ＬＳ４　・前進限りミツＩ−スイッチ 第１頁の続き ０発　明　者　佐　々木　直己　座間市広野台２場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　シーケンス機械における各動作ステップ間の正常な
   所要時間に基づく時間データを記憶した記憶手段と、前
   記シーケンス機械における実際の動作ステップの時間間
   隔を逐次ｄ１す定する時間測定手段と、この時間ｉｎす
   定手段によってａｌｌ定した前記動作ステップの時間間
   隔と、それに対応する前記記憶手段に記憶した正常な時
   間データとに基つく比較を行なって、前記シーケンス機
   械の故障の有無を診断する比鴨手段とによって（、′ｑ
   成したことを特徴とするシーケンス機（１表の故障診１
   ９’＋装置行。