JPS6232510A - シ−ケンサの異常診断装置 - Google Patents

シ−ケンサの異常診断装置

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JPS6232510A
JPS6232510A JP60171083A JP17108385A JPS6232510A JP S6232510 A JPS6232510 A JP S6232510A JP 60171083 A JP60171083 A JP 60171083A JP 17108385 A JP17108385 A JP 17108385A JP S6232510 A JPS6232510 A JP S6232510A
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Masaoki Takagi
高木 正興
Manabu Araoka
荒岡 学
Koichi Ogino
荻野 康一
Katsuyuki Onodera
小野寺 勝幸
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CONTROL SYST KK
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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CONTROL SYST KK
Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明はシーケンス制御装置に係り、特に電子式シーケ
ンス制御装置、すなわちプログラマブルコントローラ(
以下PCsと略す。)に発生する突発的異常現象の原因
究明に役立つ装置に関する。
〔発明の背景〕
PCsは半導体電子技術の進歩に伴ない、生産設備の制
御に数多く採用されるようになった。ところでPO2の
シーケンス制御のプログラムは実際の製造ラインに適用
して十分に副整デバッグを行なった後に、製造ラインの
実稼動へと移行する。
軛操業に移った後、多くのシステムで詳細な原因が判明
できないトラブルが発生する。このトラブルのなかでも
、ある程度再現性のおるものは、トラブル発生時の状況
を作り出していくということで不良発生のメカニズムを
解明していくことができる。
しかしながら、トラブルの再現性が少なく、−ケ月に一
回程度しか異常現象が発生しない様な場合、往々にして
そのトラブルがどの様な状況のもとで発生したのかが明
白でないことが多い。特にその異常現象が発生すると、
生産に重大な損害を与え、正常運転に復帰するのに非常
に長時間の製造ラインの停止を招いたり、あるいは製造
中の加工品が不良となる場合においては、特に重大な問
題となる。
この様に再現頻度がかなり低いものについての従来の対
処の仕方としては、トラブルが発生した前後の現場の状
況をできるだけ詳しく現場の作業者より聞き出したり、
次の現象が再び発生した時の状況を記録するための特別
な記録装置をつけたりしていた。
一般的には現場作業者から得られる情報としては正確な
データが得られず、問題が収束するまでに同一トラブル
を数多く体験せざるを得す、時間がかなりかかるのが常
である。
また異常現象を記録するために特別な記録装置を接続す
るにはユーザは高価な記録装置を購入せざるを得ないし
、また記録装置を手狭な生産現場に設置するのに苦労し
なければならず、記録装置が長時間正常に動作する様に
温度、湿度、塵埃などの環境作りも行なわなければなら
ない。
現場に設置される制御装置はかなシ劣悪な環境の中でも
正常動作する様に設計されているが、測定記録装置につ
いては短時間ならともかく、長時間苛酷な状態にさらせ
る様には設計されていないため、その測定記録装置が連
続的にモニター運転できるようにしてやらなければなら
ない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は主に再現頻度の低い現場設備の異常制御
状態の原因を解明するために、異常制御状態が発生した
直前、直後の制御状態をPCs内に設けられたメモリに
記録保持しておき、トラブルのメカニズムを解明するだ
めのシステムを提供することにある。
〔発明の概要〕
Pc3のもつ大きな特長の1つは、ランダムに分散した
多数のプロセス入出力オン、オフ情報のなかから、ハー
ドウェアによって高速かつ容易に特定のメモリエリアに
整列記憶することができる点である。本発明はこの特長
を生して異常内容を分析するのに必要なオン、オフ情報
を常時取り込み特定のメモリエリアに記憶しておき、異
常が発生した時に異常状態に関するオン、オフ情報を収
集することを中止する。その記憶内容によシ異常状態が
発生した前後の状態をオフラインで分析調査するもので
ある。
〔発明の実施例〕
!@2図に一般的なPCslの構成を示すJCslのメ
モリ11には現場設備2を制御するシーケンス命令が記
憶されている。そして、Pc51のCPU12は、現場
設備2の該当機器の0N10FF状態を入力プロセス入
出力装置13(以下PI10と略す)を通して、CPU
12と信号のやりとりができるように信号レベルを調整
し、七〇〇N10FF状態’kPI10=ryトo−2
14の中にある、PI10イメージメモリ15に0N1
0FF状態を@1N、@o”のパターンでコピーする。
PCslのCPU12はメモリll内に記憶されている
シーケンス命令に従って、入力B1人力Cといった信号
を、PI10イメージメモリ15から読み出し、シーケ
ンス演算を行なり。その演算結果はPI10イメージメ
モリ15の該当メモリアドレスFC@l”(ON時)、
″0”(OFF時)として書き込まれる。このON10
 F F条件に従って該当の現場設備2に対しON、O
FFの信号を出力する。
PI10イメージメモリ15の中では外部入力信号群と
、外部出力信号群だけでなく、補助リレー的な役割をは
たすPCsl内部接点信号群、内部タイマ信号、内部カ
ウンタ信号群等実に多くの信号の処理バッファメモリと
して動作している。
通常このPI10イメージメモリ15は、各信号群の各
点1点ごとに1bit、1アドレスで記憶している。こ
れは、CPU12がシーケンス演算をする際に、1アド
レスあたり複数ビットの入出力情報をもたせていると該
当信号のON10 F F t−とらえるのに該当ビッ
トの情報を切り出す処理に時間を要し、その結果処理ス
ピードが低下するためである。
ところで、シーケンス制御を実行している時、トラブル
が発生したとする。例えば第3図のようなタンクがある
場合を考えてみる。通常はタンク31の上限レベルのフ
ロートスイッチ32がONになっていないとカクハンキ
33は回らないようにプログラムは作成したつもりでい
るとする。ところが数ケ月に一度はどタンク31が満杯
になつ−ていないにもかかわらず、カクハンキ33のモ
ー、I゛ ′夕、・34の回転が行なわれることがあるとする(誤
−7〆 動作)。この状態が発生することは極めてまれであり、
この状態がなぜ起きるのかを常時監視していることは極
めて困難である。
以下本発明における実施例を第1図に従って説明する。
PCslのPI10イメージメモリ15には、多数の信
号が全て記憶されているが制御プログラムを実行する場
合にはP I 10イメージメモリ15の各所から要所
要所2ンダムに0N10FF情報を読むとともに書き込
んでいる。ところが、第3図に示すシーケンス制御対象
例においてこのトラブルを分析するためにチェックした
い信号は上限リミットスイッチ32、カクハンキ33の
モータ34のON10 F F信号、モータ起動の自動
、手動モード、切替信号35などの各種信号だけでおる
PI10イメージメモリ15にランダムに存在している
各信号のON10 F F状態t6ちら、こちらのメモ
リアドレスよりピックアップして記をある特定メモリエ
リアに高速で集めることは極めて単純に6理することが
できる。すなわち第4図に示すように故障の原因にから
むと思われるポイントの情報をシーケンス命令によって
診断メモリ1〜nまでに集めるようにアプリケーション
リレーラダー命令で入れてやる。第4図におけるリレー
2グープログラムを実行すればメモリ上にランダムに配
置された診断情報t%定定電モリエリア高速転送するこ
とができる。すなわち診断メモリ41には各シーケンス
サイクルごとにランダムに存在していた信号群を第5図
に示すごとく整然と記憶させることができる。
異常時のモニタを行ないたいと思った場合は第1図の様
に診断記録開始ボタン27を押すとPI10イメージメ
モリの該当ビット26がONとなり、その結果コピー開
始フリップフロップ25がONとなる。
PCslは各シーケンスサイクルごとに、シーケンスサ
イクルパルス300によって診断メモリコピータイミン
グカウンタ341をカウントアツプしていく。診断メモ
リコビータイミングヵウ/夕設定値レジスタ340には
シーケンスサイクルが何回実行すれば診断メモリ41の
内容を診断メモリ格納バッファメモリ42にコピーする
かを規定した回数が設定記録されている。そして、診断
メモリコピータイミングカウンタ341の内容が診断メ
モリコピータイミングカウンタ設定lレジスタ340の
数と一致したことを比較器342が検出すると、コピー
要求サイクル信号343が発せられ、この時コピー開始
フリップフロップ310のON信号311がでてシーケ
ンスプログラム起動周期タイマ300より信号301が
出るとコピー信号346がでて診断メモリ41の内容を
診断メモリ格納バッファメモリ42に格納する。
診断メモリ格納バッファ42はリングカウンタバッファ
形式になっており、次にどのアドレスにコピーすればよ
いかバッファアドレスカウンタ350で示している、と
のカウンタは診断メモリ41内容を診断メモリ格納バッ
ファ42にコピーするごとにコピー要求信号346によ
り+1ずつカウントアツプしていき診断メモリ格納バッ
ファの最終アドレスになシ、バッファアドレスカウンタ
350の内容がバッファサイズ設定レジスタ351の内
容と等しくなったことを比較器352が検出するとバッ
ファアドレスカウンタ350をOクリアする。そして、
常時このバッツァメモリ42の内容は次々と新しいデー
タで上塗シされつつ記録されている。診断記録停止命令
が実行されると診断メモリの内容を診断メモリ格納アド
レスにコピーすることを所定のシーケンスサイクル後に
停止しなければならないことを知るとともに、外部に異
常が起きたことを示らせる動作(例えば異常ランプ点灯
、ブザー鳴動など)を行なう(シーケンスユーザプログ
ラムにより記述する)。
ここで、異常発生時に診断記録停止命令後側サイクルで
コピーを停止するかの規定回数は、レジスタ334に設
定されてbる。異常発生後のコピー回数カウンタ335
との値が一致したことを比較器336が検収すると診断
メモリ41のコピーを停止するための信号337が出て
、コピー開始フリップ70ツブ310をリセットし、コ
ピー動作を停止させる。この時、規定回数として0回を
設定すると異常発生時に直ちにコピーをとめるため第6
図(1)に示るごとく異常発生直前の動きを示したデー
タ421をとることができる。また、0く規定回線n〈
診断メモリ格納バッファ容量とすれば第6図(2)に示
すごとく、異常発生前4211後422のデータが分る
し、さらに規定回数をバッファ容量とすれば第6図(3
)に示すごとく、異常発生後の動きについてのデータ4
22がわかる。
設備としての異常現象が出現後第7図に示すように、プ
ログラミング装置7とCRTなどの表示装置8をこのP
Csに通信ボート6を介して接続し、プログラミング装
置7のロジックアナライザ機能用プログラムに起動をか
けると、プログラミング装置7は、診断メモIJ 41
の時間経過を示す診断メモリ格納バッファ15の情報と
、最終トレースアドレス+1番地を示すアドレスカウン
タ350を読み取り、表示装置8に時間経過を横軸とし
て、例えば第8図の様にON、OFF状Mを表示する。
診断メモI741の情報が表示装置8の一画面に表示し
きれない場曾には、上下左右のスクロールなどを行い、
見やすくすることもできる。
本実施例によれば、各所に分散する情報を高速に整列し
、この整列した情報を診断メモリ格納バッファ42に格
納し、表示装置8にタイムチャート式に表示することに
より、異常状態記録装置全設備側に新たに設けることな
(、PCslのみで異常現象解析し対策することができ
る。
第1図の実施例では診断メモリ格納バッファ42に格納
するタイミングをシーケンスプログラム起動タイマ30
0の設定に依ったが、外部接点などのPCsl外の要因
によるものや、PCl3内の内部リレーのON、OFF
を起動とすることもでき、トレース情報の最適化を図る
こともできる。
又、第1図に示す診断メモリ格納バッファ42を第9図
に示す様にシフトレジスタにて構成すると、アドレスカ
ウンタ350が不要となり、プログラミング装置7が、
トレース終了後、診断メモリ格納バッファ42を参照す
ると、必ず左端が最新情報で右端が古い情報となって員
るので、そのまま表示装置8にタイムチャートとして表
示できるという効果もある。
〔発明の効果〕
以上記述した如く本発明のPCsのロジックアナライザ
装置によれば、異常状態記録装置を新たに設備に設置す
ることなく、PC8本体に記録させることができるので
、異常状態の前後の各覆接点やコイルの動きを見ること
ができ又、PCsの内部レジスタをも見ることができる
ので、異常状態発生時に、原因究明に強力な手段となり
、早くトラブルのメカニズムを解析し、設備の正常運転
化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による実施回路例を示す図、第2図は一
般的なプログラマブルコントローラの構成図、第3図は
タンクがあるシーケンス制御対象システム例を示す図、
第4図はリレーラダープログラム例を示す図、第5図は
PI10イメージメモリのランダムな0N10FF情報
を高速に整列させる状態を示す図、第6図は異常発生時
に診断メモリ格納バッファに診断メモリデータが収納さ
れる状態を示す図、第7図はプログラマブルコントロー
2にプログラミング装置と表示装置を接続した図、第8
図は診断メモリ記録内容の表示例を示す図、第9図は本
発明の変形実施例を示す図である。 1・・・PCs、2・・・現場設備、15・・・PI1
0イメージメモリ、41・・・診断メモリ、42・・・
診断メモリ格納バッファ、300・・・シーケンスプロ
グラム起動周期タイマ、310・・・コピー開始フリッ
プフロップ、334・・・診断メモリコピー停止サイク
ル設定レジスタ、335・・・異常発生後コピー回数カ
ウンタ、336・・・比較器、340・・・診断メモリ
コピータイミングカウンタ設定レジスタ、341・・・
診断メモリコピータイミングカウンタ、342・・・比
較器、350・・・診断メモリ格納バッファアドレスカ
ウンタ、351・・・バッファサイズ設定レジスタ、3
52・・・比較器。 ソ 1127 詰 2 n 15 図 1ビ―/F: 17nス ζlン          !’楯肩t、二E、広゛イ
ンL詰 7 ■

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、リレーラダープログラムを周期的に演算制御するシ
    ーケンサの異常診断装置において、 不規則に分散した情報を整列させる整列回路、所定の間
    隔で該整列した情報を入力する記憶装置、該装置に対し
    起動停止を命じる停止信号及び該記憶した情報から表示
    を行う表示装置から成るシーケンサの異常診断装置。 2、特許請求の範囲第1項記載のシーケンサの異常診断
    装置において、 前記記憶装置は前記停止信号を入力してから停止までの
    ステップ数が可変であるシーケンサの異常診断装置。 3、特許請求の範囲第1項記載のシーケンサの異常診断
    装置において、 前記表示装置は、前記シーケンサと脱着可能に、通信回
    線で接続されるシーケンサの異常診断装置。
JP60171083A 1985-08-05 1985-08-05 シ−ケンサの異常診断装置 Expired - Lifetime JPH0621961B2 (ja)

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