WO2019198502A1 - 異常検知装置、異常検知方法、および異常検知プログラム - Google Patents

異常検知装置、異常検知方法、および異常検知プログラム Download PDF

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safety device
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abnormal
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拓 菅沼
伸行 田熊
亮輔 藤村
寛子 久保
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オムロン株式会社
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Definitions

  • This invention relates to a technique for detecting an abnormality of a safety device that is connected to a safety controller and has a plurality of channels that output signals according to the state.
  • FA Commercial Automation System
  • various types of industrial machines such as presses, cutting machines, polishing machines, welding machines, industrial robots, etc. are used as PLCs. It is controlled by (programmable controller) (refer nonpatent literature 1).
  • machine control for controlling industrial machines is combined with safety control for ensuring safety at the manufacturing site.
  • the safety control is a control for restricting the operation of the industrial machine and stopping the industrial machine safely unless the safety is ensured.
  • Safety control uses safety devices such as emergency stop buttons, safety light curtains, and safety mats to determine whether safety is being ensured. For example, when an emergency stop button is pressed or when an intruder entering a management area is detected by a safety light curtain or a safety mat, it is not determined that the safety is ensured.
  • the safety device is connected to a PLC that performs safety control (herein, this PLC is referred to as a safety controller).
  • the output of one channel may differ from the output of the other channel.
  • safety control is performed by the safety controller and the line is stopped.
  • An object of the present invention is to provide a safety device in which an abnormality has occurred among safety devices connected to a safety controller, and a technique for quickly identifying the content of the abnormality that has occurred.
  • the abnormality detection apparatus is configured as follows.
  • the abnormality detection device detects an abnormality of a safety device that is connected to a safety controller and has a plurality of channels that output signals according to the state.
  • the determination unit acquires the output of each channel of the safety device from the safety controller, and determines whether or not an abnormality has occurred in the safety device depending on whether the output of each channel is the same.
  • the estimation unit estimates a channel whose output is abnormal for the safety device determined to be abnormal by the determination unit.
  • the display unit is an image showing a wiring diagram between the safety device and the safety controller determined to be abnormal by the determination unit, and the channel whose output is estimated to be abnormal by the estimation unit, A screen including an image distinguishing from other channels is displayed on the display.
  • the operator or the like quickly identifies the safety device in which an abnormality has occurred and the details of the abnormality that has occurred among the safety devices connected to the safety controller. be able to. Thereby, the stop time of a line is suppressed.
  • the abnormality detection device stores characteristic information indicating the relationship between the state of the safety device and the output of each channel in the characteristic information storage unit, and the estimation unit uses the characteristic information to estimate a channel whose output is abnormal. May be.
  • the display unit is configured to display a screen including an image indicating an output of the channel on the display unit for each channel of the safety device determined to be abnormal by the determination unit. Also good.
  • the present invention among the safety devices connected to the safety controller, it is possible to quickly identify the safety device in which an abnormality has occurred and the content of the abnormality that has occurred.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an FA system (Factory Automation System) using the abnormality detection apparatus according to the present invention.
  • This FA system is constructed at a manufacturing site where articles are manufactured.
  • This FA system includes a safety controller 1, a machine controller 2, a safety device group 3, a line device group 4, and an information processing device 5.
  • the safety controller 1 and the machine controller 2 constitute a PLC (Programmable Logic Controller).
  • the safety controller 1 mainly executes a program for ensuring the safety of workers on the line.
  • the machine controller 2 mainly executes a program for manufacturing articles in the line.
  • the safety device group 3 shown in FIG. 1 collectively shows a plurality of safety devices.
  • Safety devices such as an emergency stop button, a safety light curtain, and a safety mat belong to the safety device group 3.
  • the line device group 4 shown in FIG. 1 collectively shows a plurality of line devices that perform conveyance and processing for manufacturing articles.
  • Line equipment such as a press machine, a cutting machine, a polishing machine, a welding machine, and an industrial robot belongs to the line equipment group 4.
  • the information processing apparatus 5 detects (determines) whether or not an abnormality has occurred for each safety device belonging to the safety device group 3 connected to the safety controller 1. Further, the information processing apparatus 5 displays a screen showing the content of the abnormality for the safety device that has detected the occurrence of the abnormality.
  • the information processing device 5 can be realized by a known personal computer (PC) and corresponds to the abnormality detection device of the present invention.
  • the computer included in the information processing apparatus 5 executes the abnormality detection method according to the present invention. Furthermore, the abnormality detection program according to the present invention is installed in a computer included in the information processing apparatus 5.
  • the information processing apparatus 5 is connected to the safety controller 1 and the machine controller 2 via a network, but may be configured to be connected by a serial interface such as USB or RS-232C.
  • the information processing device 5 may be configured to be individually connected to each of the safety controller 1 and the machine controller 2 (that is, the FA system in this example is an information processing device connected to the safety controller 1). 5 and two information processing devices 5 of the information processing device 5 connected to the machine controller 2 may be used.
  • the information processing device 5 connected to the safety controller 1 corresponds to the abnormality detection device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part of the safety controller.
  • the safety controller 1 includes a control unit 11, a safety device connection interface 12 (hereinafter referred to as a safety device connection I / F 12), a line device connection interface 13 (hereinafter referred to as a line device connection I / F 13), A network connection interface 14 (hereinafter referred to as a network connection I / F 14).
  • the control unit 11 mainly executes a program for ensuring the safety of workers on the line.
  • Safety devices such as an emergency stop button 31, a safety light curtain 32, and a safety mat 33 belonging to the safety device group 3 are connected to the safety device connection I / F 12.
  • Inputs of safety devices such as the emergency stop button 31, the safety light curtain 32, and the safety mat 33 connected to the safety device connection I / F 12 are used as variables of a program executed by the control unit 11.
  • FIG. 2 only three emergency stop buttons 31, safety light curtains 32, and safety mats 33 are illustrated as safety devices belonging to the safety device group 3, and other types of safety devices are safety devices. This does not mean that the connection I / F 12 is not connected.
  • any one or more of the illustrated emergency stop button 31, safety light curtain 32, and safety mat 33 may not be connected to the safety device connection I / F 12.
  • Safety devices belonging to the safety device group 3 are dual outputs (provided with two output channels).
  • the safety device belonging to the safety device group 3 may include one with one output channel. However, the safety device with one output channel has an abnormality in the information processing apparatus 5. It is out of the scope of the safety device that detects the occurrence.
  • safety devices belonging to the safety device group 3 may include those having three or more output channels. In the safety device having three or more output channels, the information processing apparatus 5 is abnormal. It is the target of safety devices that detect the presence or absence of the occurrence of.
  • the line equipment connection I / F 13 is connected to line equipment such as a press 41, a cutting machine 42, and an industrial robot 43 belonging to the line equipment group 4.
  • the safety controller 1 performs control related to connection / disconnection of the main power source for each line device belonging to the line device group 4 connected to the line device connection I / F 13. That is, when the safety controller 1 does not determine that the safety of the worker on the line is ensured, the safety controller 1 performs control such as disconnecting the main power supply to the line equipment belonging to the line equipment group 4, Stop this line device safely.
  • the safety controller 1 determines whether or not the safety of the worker on the line is ensured by a program executed by the control unit 11.
  • the safety controller 1 When the safety controller 1 does not determine that the safety of the worker in the line is ensured, the safety controller 1 notifies the machine controller 2 to that effect, and the machine controller 2 belongs to the line device group 4.
  • a configuration may be adopted in which the line device is stopped after the device is shifted to a safe state.
  • the safety controller 1 determines that the safety of the worker in the line is ensured, the safety controller 1 allows the operation of the line equipment, and conversely, the safety of the worker in the line is ensured. If it is not determined that the operation of the line device can be stopped, the line device may be controlled by any method.
  • FIG. 2 only three press machines 41, a cutting machine 42, and an industrial robot 43 are illustrated as line equipments belonging to the line equipment group 4, and other types of line equipment are connected to the line equipment. It does not mean that it is not connected to the I / F 13. Further, any one or more of the illustrated press machine 41, cutting machine 42, and industrial robot 43 may not be connected to the line device connection I / F 13.
  • the information processing apparatus 5 is connected to the network connection I / F 14.
  • the safety controller 1 receives a program executed by the control unit 11 from the information processing apparatus 5 connected to the network connection I / F 14.
  • the safety controller 1 processes the output of the safety device for each safety device belonging to the safety device group 3 connected to the state of the program executed by the control unit 11 and the safety device connection I / F 12. Input to device 5.
  • the safety controller 1 is connected to the machine controller 2 at the network connection I / F 14.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a main part of the information processing apparatus.
  • the information processing apparatus 5 is a known PC as described above.
  • the information processing apparatus 5 includes a control unit 51, a characteristic information storage unit 52, a display unit 53, an operation unit 54, and a network connection unit 55.
  • the control unit 51 controls the operation of each part of the information processing apparatus 5 main body.
  • the control unit 51 includes a determination unit 51a and an estimation unit 51b.
  • the determination unit 51a determines, for each safety device belonging to the safety device group 3, whether an abnormality has occurred in the safety device.
  • the estimation unit 51b estimates an output channel whose output is abnormal for the safety device that is determined to be abnormal by the determination unit 51a.
  • the characteristic information storage unit 52 stores characteristic information for each safety device belonging to the safety device group 3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the characteristic information stored in the characteristic information storage unit.
  • the characteristic information includes a device code for identifying a safety device, a device name, a relationship between the device state and output (normally closed, normally open, OSSD, etc.), an image of the safety device in the normal state, The image of the safety device in the normal state and the wiring diagram including the output circuit of the safety device are associated with each other.
  • characteristic information is illustrated for three of the emergency stop button 31, the safety light curtain 32, and the safety mat 33.
  • the characteristic information includes not only the output circuit in the normal state shown in FIG. 4 but also the output circuit in the non-normal state.
  • the characteristic information storage unit 52 may associate a device code, a device name, a relationship between a device state and an output, an image in a normal state, an image in a non-normal state, and a wiring diagram including an output circuit of a safety device. If possible, the characteristic information may be stored in any format.
  • the safety light curtain 32 and the safety mat 33 are output / signal switching / device (OSSD).
  • the display unit 53 performs screen display on the connected display unit 53a.
  • the operation unit 54 includes input devices such as a mouse, a keyboard, and a touch panel, and detects an operation of the input device by the operator as an input to the information processing apparatus 5 main body.
  • the network connection unit 55 performs data communication with the safety controller 1 and the machine controller 2 connected via a network.
  • the safety controller 1 determines whether or not the safety of workers on the line is ensured by the input of safety devices belonging to the safety device group 3 (emergency stop button 31, safety light curtain 32, safety mat 33, etc.).
  • the FA system is controlled according to the determination result.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the information processing apparatus.
  • the information processing apparatus 5 determines whether an abnormality has occurred in any of the safety devices belonging to the safety device group 3 (s1). For each safety device belonging to the safety device group 3, the output of each output channel of the safety device is input to the information processing apparatus 5 from the safety controller 1 connected in the network connection unit 55. The information processing apparatus 5 determines that no abnormality has occurred with respect to the safety device whose output is the same for all output channels. On the other hand, the information processing apparatus 5 determines that an abnormality has occurred for a safety device whose output is not the same for all output channels. The determination part 51a performs determination concerning s1.
  • the information processing apparatus 5 determines that there is a safety device in which an abnormality has occurred in s1, the characteristic information of the safety device is read from the characteristic information storage unit 52 (s2).
  • the information processing apparatus 5 estimates an output channel whose output is abnormal using the characteristic information read in s2 (s3).
  • the estimation unit 51b performs estimation related to s2.
  • the estimation unit 51b estimates that an abnormality has occurred in the output channel in which the output is off, and the output channel in which the output is on is abnormal. Estimate that it has not occurred.
  • it is registered in advance whether the output of the output channel when the abnormality occurs is on or off, and the output channel where the abnormality has occurred is estimated based on this registration. Good.
  • the possibility that the output of the output channel where the abnormality occurred will be turned on and the possibility that the output of the output channel where the abnormality occurred will turn off, and the possibility is greater Can be registered as an output when an abnormality occurs.
  • the information processing apparatus 5 generates a confirmation screen based on the estimation result of s3, displays the confirmation screen on which the display unit 53 has been generated on the display 53a (s4), and returns to s1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a confirmation screen displayed on the display unit in s5.
  • 6A is a confirmation screen when an abnormality occurs in the emergency stop button 31 that is the device code 0001
  • FIG. 6B is a case that abnormality occurs in the safety light curtain 32 that is the device code 0002. This is a confirmation screen.
  • the confirmation screen includes an image showing the state of the safety device in which an abnormality has occurred and a wiring diagram including the safety device circuit.
  • the state of the safety device (emergency stop button 31 (FIG. 6A), safety light curtain 32 (FIG. 6B)) on this confirmation screen is a state determined based on the estimation result of s3. That is, if the estimation of the output channel with an abnormal output in s3 is correct, the state of the safety device displayed on the confirmation screen matches the actual state of the safety device at that time. On the other hand, if the estimation of the output channel with an abnormal output in s3 is incorrect, the state of the safety device displayed on the confirmation screen does not match the actual state of the safety device at that time. Further, in this confirmation screen, a wiring diagram in which an “x” mark is attached to the output channel that is estimated to have an abnormality in s3 is shown.
  • the operator checks whether the state of the safety device displayed on the confirmation screen matches the state of the actual safety device. It can be determined that an abnormality has occurred in the output channel marked with “ ⁇ ”. In addition, if the safety device status displayed on the confirmation screen does not match the actual safety device status, an error will occur in the output channel that is not marked with an “X” in the wiring diagram on the confirmation screen. It can be judged that
  • this confirmation screen allows the operator to quickly identify the safety device in which an abnormality has occurred and the content of the abnormality that has occurred among the safety devices belonging to the safety device group 3 connected to the safety controller 1. . Thereby, the stop time of a line is suppressed.
  • the safety device group 3 is configured to be connected to the safety device connection I / F 12 of the safety controller 1, but as illustrated in FIG. 7, the safety device group 3 is configured to be connected to the network. There may be.
  • the information processing apparatus 5 may acquire the output of the safety device from the safety controller 1 as in the above example, or may directly acquire the output from the safety device via the network.
  • the safety controller 1 acquires the outputs of the safety devices belonging to the safety device group 3 and determines whether or not the safety of workers on the line is ensured. to decide.
  • the safety controller 1 controls the FA system according to the disconnection result.

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Abstract

情報処理装置（５）は、判定部（５１ａ）において、セーフティコントローラ（１）から、セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、セーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。推定部（５１ｂ）は、判定部（５１ａ）によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する。表示部（５３）は、判定部（５１ａ）によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスとセーフティコントローラ（１）との配線図を示す画像であって、推定部（５１ｂ）によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器（５３ａ）に表示する。

Description

異常検知装置、異常検知方法、および異常検知プログラム
　この発明は、セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する技術に関する。
　従来、物品の製造が行われている製造現場に構築されているＦＡシステム（FactoryAutomation System）では、プレス機、切断機、研磨機、溶接機、産業用ロボット等の様々な種類の産業機械をＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）で制御することが行われている（非特許文献１参照）。また、ＦＡシステムでは、産業機械を制御するマシン制御と、製造現場の安全性を確保するための安全制御とを組み合わせている。安全制御は、安全性が確保されている状況でないと、産業機械の動作を制限し、産業機械を安全に停止させる制御である。
　安全制御では、安全性が確保されている状況であるかどうかの判断を、非常停止ボタン、セーフティライトカーテン、セーフティマット等のセーフティデバイスを用いて行っている。例えば、非常停止ボタンが押されたときや、セーフティライトカーテンやセーフティマットにより管理区域への進入者を検出したときに、安全性が確保されている状況であると判断しない。セーフティデバイスは、安全制御を行うＰＬＣ（ここでは、このＰＬＣをセーフティコントローラと言う。）に接続される。
　また、一般的なＦＡシステムでは、デュアル出力のセーフティデバイスを用いることで、セーフティデバイス（出力チャンネルを２つ備えるセーフティデバイス）の異常による安全性の低下を抑えている。
http://www.fa.omron.co.jp/data_pdf/cat/devicenetsafety_sjlb-001_4_13.pdf?id=1626
　しかしながら、デュアル出力のセーフティデバイスは、異常が発生したときに、一方のチャンネルの出力と、他方のチャンネルの出力とが異なることがある。ＦＡシステムでは、上述した安全性の低下を抑える観点から、このような場合、セーフティコントローラによる安全制御をはたらかせ、ラインを停止させている。
　ラインの停止時間を抑えるため、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定し、解消する必要がある。
　この発明の目的は、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定するための技術を提供することにある。
　この発明の異常検知装置は、上記目的を達するために、以下のように構成している。
　この発明にかかる異常検知装置は、セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する。判定部は、セーフティコントローラから、セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。また、推定部は、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する。そして、表示部が、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスとセーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、推定部によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示する。
　したがって、オペレータ等は、表示器に表示された画面を確認することによって、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定することができる。これにより、ラインの停止時間が抑えられる。
　また、異常検知装置は、セーフティデバイスの状態と各チャンネルの出力の関係を示す特性情報を特性情報記憶部に記憶させ、推定部が特性情報を用いて出力が異常であるチャンネルを推定する構成にしてもよい。
　さらに、異常検知装置は、表示部は、判定部によって異常が発生していると判定されたセーフティデバイスのチャンネル毎に、そのチャンネルの出力を示す画像を含む画面を表示器に表示する構成にしてもよい。
　この発明によれば、セーフティコントローラに接続されているセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容を迅速に特定できる。
ＦＡシステム（Factory Automation System）を示す概略図である。 セーフティコントローラの主要部の構成を示すブロック図である。 情報処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。 特性情報記憶部が記憶する特性情報を示す図である。 情報処理装置の動作を示すフローチャートである。 図６（Ａ）、（Ｂ）は、表示器に表示される確認画面を示すである。 別の例にかかるＦＡシステム（Factory AutomationSystem）を示す概略図である。
　以下、この発明の実施形態である配線チェック装置について詳細に説明する。
　図１は、この発明にかかる異常検知装置を用いたＦＡシステム（FactoryAutomation System）を示す概略図である。このＦＡシステムは、物品の製造が行われている製造現場等に構築される。このＦＡシステムは、セーフティコントローラ１と、マシンコントローラ２と、セーフティデバイス群３と、ライン機器群４と、情報処理装置５とを備えている。セーフティコントローラ１、およびマシンコントローラ２が、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を構成する。セーフティコントローラ１は、主にラインにおける作業者の安全を確保するためのプログラムを実行する。マシンコントローラ２は、主にラインにおける物品の製造にかかるプログラムを実行する。
　図１に示すセーフティデバイス群３は、複数のセーフティデバイスをまとめて図示したものである。非常停止ボタン、セーフティライトカーテン、セーフティマット等のセーフティデバイスがセーフティデバイス群３に属する。また、図１に示すライン機器群４は、物品の製造にかかる搬送や加工を行う複数のライン機器をまとめて図示したものである。プレス機、切断機、研磨機、溶接機、産業用ロボット等のライン機器がライン機器群４に属する。
　情報処理装置５は、セーフティコントローラ１に接続されているセーフティデバイス群３に属する個々のセーフティデバイスについて、異常の発生の有無を検知（判定）する。また、情報処理装置５は、異常の発生を検知したセーフティデバイスについて、異常の内容を示す画面を表示する。情報処理装置５は、公知のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）で実現でき、この発明の異常検知装置に相当する。また、情報処理装置５が備えるコンピュータが、この発明にかかる異常検知方法を実行する。さらに、この発明にかかる異常検知プログラムは、情報処理装置５が備えるコンピュータにインストールされる。
　図１では、情報処理装置５は、ネットワークを介してセーフティコントローラ１、およびマシンコントローラ２に接続しているが、ＵＳＢやＲＳ－２３２Ｃ等のシリアルインタフェースで接続する構成であってもよい。また、情報処理装置５は、セーフティコントローラ１、およびマシンコントローラ２のそれぞれに個別に接続される構成であってもよい（すなわち、この例のＦＡシステムは、セーフティコントローラ１に接続される情報処理装置５、およびマシンコントローラ２に接続される情報処理装置５の２つの情報処理装置５を備える構成であってもよい。）。この場合、セーフティコントローラ１に接続される情報処理装置５が、この発明にかかる異常検知装置に相当する。
　図２は、セーフティコントローラの主要部の構成を示すブロック図である。セーフティコントローラ１は、制御部１１と、セーフティデバイス接続インタフェース１２（以下、セーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２と言う。）と、ライン機器接続インタフェース１３（以下、ライン機器接続Ｉ／Ｆ１３と言う。）と、ネットワーク接続インタフェース１４（以下、ネットワーク接続Ｉ／Ｆ１４と言う。）と、を備えている。
　制御部１１は、主にラインにおける作業者の安全を確保するためのプログラムを実行する。
　セーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２には、セーフティデバイス群３に属する非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、セーフティマット３３等のセーフティデバイスが接続されている。セーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２に接続されている非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、セーフティマット３３等のセーフティデバイスの入力は、制御部１１が実行するプログラムの変数として使用される。図２では、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスとして、非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、およびセーフティマット３３の３つを例示しているだけであって、他の種類のセーフティデバイスがセーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２に接続されていないという意味ではない。また、図示している非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、およびセーフティマット３３のいずれか１つ以上がセーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２に接続されていない構成であってもよい。セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスは、デュアル出力である（出力チャンネルを２つ備える。）。
　なお、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスの中に、出力チャンネルが１つであるものが含まれていてもよいが、この出力チャンネルが１つであるセーフティデバイスは、情報処理装置５が異常の発生の有無を検知するセーフティデバイスの対象外である。また、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスの中に、出力チャンネルが３つ以上であるものが含まれていてもよく、この出力チャンネルが３つ以上であるセーフティデバイスは、情報処理装置５が異常の発生の有無を検知するセーフティデバイスの対象である。
　ライン機器接続Ｉ／Ｆ１３には、ライン機器群４に属するプレス機４１、切断機４２、産業用ロボット４３等のライン機器が接続されている。この例では、セーフティコントローラ１は、ライン機器接続Ｉ／Ｆ１３に接続されているライン機器群４に属するライン機器毎に、そのライン機器に対して主電源の接続／切断にかかる制御を行う。すなわち、セーフティコントローラ１は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しなかったとき、ライン機器群４に属するライン機器に対して主電源を切断する等の制御を行い、このライン機器を安全に停止させる。セーフティコントローラ１は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかの判断を、制御部１１で実行しているプログラムで行う。
　なお、セーフティコントローラ１は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しなかったとき、その旨をマシンコントローラ２に通知し、マシンコントローラ２がライン機器群４に属するライン機器を安全な状態に移行させた後に、ライン機器を停止させる構成であってもよい。
　セーフティコントローラ１は、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断しているときに、ライン機器の動作を許容し、反対に、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であると判断していないときに、ライン機器の動作を停止させることができれば、ライン機器に対する制御をどのような手法で行ってもよい。
　図２では、ライン機器群４に属するライン機器として、プレス機４１、切断機４２、および産業用ロボット４３の３つを例示しているだけであって、他の種類のライン機器がライン機器接続Ｉ／Ｆ１３に接続されていないという意味ではない。また、図示しているプレス機４１、切断機４２、および産業用ロボット４３のいずれか１つ以上がライン機器接続Ｉ／Ｆ１３に接続されていない構成であってもよい。
　ネットワーク接続Ｉ／Ｆ１４には、情報処理装置５が接続される。セーフティコントローラ１は、ネットワーク接続Ｉ／Ｆ１４に接続されている情報処理装置５から、制御部１１で実行するプログラム等が入力される。また、セーフティコントローラ１は、制御部１１で実行しているプログラムの状態や、セーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２に接続されているセーフティデバイス群３に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスの出力を情報処理装置５に入力する。
　なお、図２では特に図示していないが、セーフティコントローラ１は、ネットワーク接続Ｉ／Ｆ１４において、マシンコントローラ２と接続される。
　図３は、情報処理装置の主要部の構成を示すブロック図である。情報処理装置５、上述したように公知のＰＣである。情報処理装置５は、制御部５１と、特性情報記憶部５２と、表示部５３と、操作部５４と、ネットワーク接続部５５と、を備えている。
　制御部５１は、情報処理装置５本体各部の動作を制御する。制御部５１は、判定部５１ａ、および推定部５１ｂを有する。判定部５１ａは、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する。また、推定部５１ｂは、判定部５１ａにおいて異常が発生していると判定されたセーフティデバイスについて、出力が異常である出力チャンネルを推定する。
　特性情報記憶部５２は、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイス毎に、特性情報を記憶する。図４は、特性情報記憶部が記憶する特性情報を示す図である。図４に示すように、特性情報は、セーフティデバイスを識別するデバイスコード、デバイス名、デバイスの状態と出力（ノーマルクローズ、ノーマルオープン、ＯＳＳＤ等）の関係、ノーマル状態時におけるセーフティデバイスの画像、非ノーマル状態時におけるセーフティデバイスの画像、およびセーフティデバイスの出力回路を含む配線図を対応付けたものである。図４では、非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、およびセーフティマット３３の３つについて特性情報を例示している。また、特性情報には、図４に示すノーマル状態における出力回路だけでなく、非ノーマル状態における出力回路も含まれている。
　なお、特性情報記憶部５２は、デバイスコード、デバイス名、デバイスの状態と出力の関係、ノーマル状態時の画像、非ノーマル状態時の画像、およびセーフティデバイスの出力回路を含む配線図を対応付けることができれば、どのような形式で特性情報を記憶してもよい。また、セーフティライトカーテン３２、およびセーフティマット３３は、出力信号開閉デバイス(Output signal switching device(OSSD))である。
　表示部５３は、接続されている表示器５３ａにおける画面表示を行う。操作部５４は、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力デバイスを有し、オペレータによる入力デバイスの操作を情報処理装置５本体に対する入力として検知する。ネットワーク接続部５５は、ネットワークを介して接続されているセーフティコントローラ１やマシンコントローラ２との間でデータ通信を行う。
　この例にかかるＦＡシステムは、公知のシステムと同様に、主にセーフティコントローラ１が実行しているプログラムにより、作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断し、マシンコントローラ２が実行しているプログラムにより、ライン機器を制御して物品の製造を行うシステムである。セーフティコントローラ１は、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイス（非常停止ボタン３１、セーフティライトカーテン３２、セーフティマット３３等）の入力によって、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断し、その判断結果に応じてこのＦＡシステムを制御する。
　以下、情報処理装置５が、セーフティデバイス群３に属する個々のセーフティデバイスについて、異常の発生を検知する処理について説明する。この処理では、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスであって、出力チャンネルを複数有するセーフティデバイスが異常を検知する対象のセーフティデバイスである。すなわち、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスであっても、出力チャンネルが１つであるセーフティデバイスは、この処理の対象外である。図５は、情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
　情報処理装置５は、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスのいずれかに異常が発生しているかどうかを判定している（ｓ１）。情報処理装置５には、ネットワーク接続部５５において接続されているセーフティコントローラ１から、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイス毎に、そのセーフティデバイスの各出力チャンネルの出力が入力されている。情報処理装置５は、出力が全ての出力チャンネルで同じであるセーフティデバイスについては異常が発生していないと判定する。反対に、情報処理装置５は、出力が全ての出力チャンネルで同じでないセーフティデバイスについては異常が発生していると判定する。判定部５１ａが、ｓ１にかかる判定を行う。
　情報処理装置５は、ｓ１で異常が発生しているセーフティデバイスがあると判定すると、セーフティデバイスの特性情報を特性情報記憶部５２から読み出す（ｓ２）。情報処理装置５は、ｓ２で読み出した特性情報を用いて、出力が異常である出力チャンネルを推定する（ｓ３）。推定部５１ｂが、ｓ２にかかる推定を行う。
　ｓ３では、例えば、推定部５１ｂは、セーフティデバイスの出力がオン、オフである場合、出力がオフである出力チャンネルを断線による異常が発生したと推定し、出力がオンである出力チャンネルを異常が発生していないと推定する。また、セーフティデバイス毎に、異常が発生したときの出力チャンネルの出力がオンであるか、オフであるかを予め登録しておき、この登録に基づいて異常が発生した出力チャンネルを推定してもよい。この場合、セーフティデバイス毎に、異常が発生した出力チャンネルの出力がオンになる可能性と、異常が発生した出力チャンネルの出力がオフになる可能性と、を比較し、その可能性がより大きいほうを異常が発生したときの出力として登録すればよい。
　情報処理装置５では、ｓ３の推定結果に基づく確認画面の生成が行われ、表示部５３が生成された確認画面を表示器５３ａに表示し（ｓ４）、ｓ１に戻る。図６は、ｓ５で表示器に表示される確認画面を示す図である。図６（Ａ）は、デバイスコード０００１である非常停止ボタン３１で異常が発生した場合の確認画面であり、図６（Ｂ）は、デバイスコード０００２であるセーフティライトカーテン３２で異常が発生した場合の確認画面である。
　図６に示すように、この確認画面には、異常が発生したセーフティデバイスの状態を示す画像と、セーフティデバイスの回路を含む配線図が含まれている。この確認画面におけるセーフティデバイス（非常停止ボタン３１（図６（Ａ））、セーフティライトカーテン３２（図６（Ｂ）））の状態は、ｓ３の推定結果に基づいて判断した状態である。すなわち、ｓ３における、出力が異常である出力チャンネルの推定が正しければ、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、その時点における実際のセーフティデバイスの状態とが一致する。反対に、ｓ３における、出力が異常である出力チャンネルの推定が誤っていると、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、その時点における実際のセーフティデバイスの状態とが一致しない。また、この確認画面においては、ｓ３で異常が発生していると推定した出力チャンネルに「×」印を付した配線図を示している。
　このため、オペレータ等は、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、実際のセーフティデバイスの状態とが一致しているかどうかを確認し、一致していれば、確認画面の配線図において「×」印が付されている出力チャンネルにおいて異常が発生していると判断できる。また、確認画面に表示されているセーフティデバイスの状態と、実際のセーフティデバイスの状態とが一致していなければ、確認画面の配線図において「×」印が付されていない出力チャンネルにおいて異常が発生していると判断できる。
　したがって、この確認画面によって、セーフティコントローラ１に接続されているセーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスの中で、異常が発生したセーフティデバイス、および発生した異常の内容をオペレータに迅速に特定させることができる。これにより、ラインの停止時間が抑えられる。
　また、上記の例では、セーフティデバイス群３は、セーフティコントローラ１のセーフティデバイス接続Ｉ／Ｆ１２に接続されている構成であるとしたが、図７に示すように、ネットワークに接続されている構成であってもよい。この場合、情報処理装置５は、セーフティデバイスの出力を、上記の例と同様にセーフティコントローラ１から取得してもよいし、当該セーフティデバイスからネットワークを介して直接取得してもよい。
　なお、図７に示す構成であっても、セーフティコントローラ１は、セーフティデバイス群３に属するセーフティデバイスのそれぞれの出力を取得し、ラインにおける作業者の安全が確保されている状態であるかどうかを判断する。セーフティコントローラ１は、この断結果に応じてこのＦＡシステムを制御する。
１…セーフティコントローラ
２…マシンコントローラ
３…セーフティデバイス群
４…ライン機器群
５…情報処理装置
１１…制御部
１２…セーフティデバイス接続インタフェース
１３…ライン機器接続インタフェース
１４…ネットワーク接続インタフェース
３１…非常停止ボタン
３２…セーフティライトカーテン
３３…セーフティマット
４１…プレス機
４２…切断機
４３…産業用ロボット
５１…制御部
５１ａ…判定部
５１ｂ…推定部
５２…特性情報記憶部
５３…表示部
５３ａ…表示器
５４…操作部
５５…ネットワーク接続部

Claims (5)

  1. 　セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する異常検知装置であって、
    　前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定部と、
    　前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定部と、
    　前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定部によって出力が異常であると推定されたチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示する表示部と、を備えた異常検知装置。
  2. 　前記セーフティデバイスの状態と各チャンネルの出力の関係を示す特性情報を記憶する特性情報記憶部を備え、
    　前記推定部は、前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスについて、前記特性情報を用いて出力が異常であるチャンネルを推定する、請求項１に記載の異常検知装置。
  3. 　前記表示部は、前記判定部によって異常が発生していると判定された前記セーフティデバイスのチャンネル毎に、そのチャンネルの出力を示す画像を含む画面を表示器に表示する、請求項１、または２に記載の異常検知装置。
  4. 　セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知する異常検知方法であって、
    　前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定ステップと、
    　前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定ステップで出力が異常であると推定したチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示させる表示ステップと、をコンピュータが実行する異常検知方法。
  5. 　セーフティコントローラに接続され、状態に応じた信号を出力するチャンネルを複数有するセーフティデバイスの異常を検知するための異常検知プログラムであって、
    　前記セーフティコントローラから、前記セーフティデバイスの各チャンネルの出力を取得し、各チャンネルの出力が同じであるかどうかによって、このセーフティデバイスに異常が発生しているかどうかを判定する判定ステップと、
    　前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスについて、出力が異常であるチャンネルを推定する推定ステップと、
    　前記判定ステップで異常が発生していると判定した前記セーフティデバイスと前記セーフティコントローラとの配線図を示す画像であって、前記推定ステップで出力が異常であると推定したチャンネルと、その他のチャンネルとを区別した画像を含む画面を表示器に表示させる表示ステップと、をコンピュータに実行させる異常検知プログラム。
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