WO2022219708A1 - リレー出力信号の監視装置、監視システム及び監視方法 - Google Patents
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Abstract
Description
リレーの出力信号(リレー出力信号)の開閉の繰り返しの回数の異常が生ずる原因は、例えば、リレー出力モジュールにおける振動、コイル印加電圧の低下、及びコンピュータ数値制御装置(CNC)等からの制御信号の異常がある。
特許文献1には、信号検査装置が、多重化された信号のうち、2以上の信号の値を所定周期で取得する取得部と、一定時間における2以上の信号それぞれの変化回数をカウントするカウント部と、変化回数の差を算出する算出部と、変化回数の差が許容値を超えた場合、信号の不一致を示す出力を行う出力部とを備えている。出力部は、変化回数が他より多い信号を指し示す出力を行うことができ、これにより、短い周期の信号異常を検知することができる。
特許文献2には、シーケンス制御回路が正常動作した場合の入出力信号の変化順序を異常検出回路におけるCPU内の内部メモリに記憶しておき、入出力信号の信号内容の変化をCPUで検出する毎に、変化後の入出力信号が内部メモリに記憶された入出力信号の変化順序に従っていることをチェックし、シーケンス制御回路の動作確認をすることが記載されている。
よって、現象が一時的であっても、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常が発生していないかを監視できることが求められていた。また、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常が発生した場合に、その異常の原因を特定できることが求められていた。
前記出力信号監視部が前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する原因特定部と、
を備えた監視装置である。
前記監視装置と接続され、リレーを含み、該リレーの出力信号を前記監視装置に出力するリレー出力モジュールと、
前記監視装置と接続され、前記監視装置から前記リレーの出力信号が出力される負荷と、
を備えた監視システムである。
監視装置が、前記リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する、監視方法である。
(第1実施形態)
図1は本開示の第1実施形態の監視システムの一構成例を示すブロック図である。
リレー出力モジュール20は、インバータ21及びリレー22を備えている。インバータ21には、数値制御装置となるコンピュータ数値制御装置(CNC)から制御信号が入力される。入力された制御信号はインバータ21で反転され、リレー22に入力される。リレー22はコイル221及び接点部222を備えている。反転された制御信号でコイル221に流す電流がオンオフ制御され、この電流によって電磁力が働き、接点部222が閉閉制御される。リレー22は、接点部222が開閉制御されることで生成されるリレー出力信号を監視装置30に出力する。
例えば、出力信号監視部32は、図2に示すように、一定時間T内のリレー出力信号のオンからオフ、又はオフからオンへの信号のレベル変化の回数が閾値を超えていないかを監視する。一定時間Tは、リレーの種類、CNCの制御信号の更新周期等を考慮して設定される。閾値はリレーの種類等を考慮して設定される。一定時間T及び閾値は、リレーの種類によって、リレーが溶着に至るまでのリレーの接点部で生ずる短時間での開閉の繰り返しの回数及び繰り返しの継続時間が異なるため、リレーの種類を考慮して設定される。
出力信号監視部32は、一定時間Tのリレー出力信号を記憶する。
アラーム通知部31はアラーム指示指令を受けると、アラーム信号を不図示のLED、スピーカ等のアラーム発生部に出力する。アラーム通知部31は必要に応じて適宜設けられ、設けなくともよい。アラーム通知部31は、表示部50にアラーム表示信号を出力してもよい。
出力信号監視部32が、リレー22の出力信号(リレー出力信号)の開閉の繰り返しの回数が異常か否かの監視方法は上記の方法に特に限定されず、他の監視方法を用いてもよい。
具体的には、原因特定部33は、一定時間のリレー出力信号のレベル変化の周期を観測する。
リレー出力モジュール20に入力される、CNCからの制御信号が異常で、リレー出力モジュール20に異常がない場合は、リレー出力信号のレベル変化のタイミングはCNCからの制御信号の更新周期に依存し、周期性を持っている。
よって、原因特定部33は、リレー出力信号のレベル変化のタイミングに周期性がある場合、CNCからの制御信号が異常であると判断する。例えば、図3に示す、リレー出力信号Vout1は、CNCの更新周期Tc(Tc=8msec)に対応して開閉するため周期性があり、開閉の繰り返しの回数の異常の原因はCNCからの制御信号が異常であると判断する。
表示部50は、例えば、開閉の繰り返しの回数の異常の原因が、CNCからの制御信号にある場合は、「開閉の繰り返しの回数の異常の原因は、CNCからの制御信号です。」と表示し、開閉の繰り返しの回数の異常の原因がリレー出力モジュール(例えばコイル印加電圧又は振動)にある場合は、「開閉の繰り返しの回数の異常の原因は、リレー出力モジュール(例えばコイル印加電圧又は振動)です。」と表示する。
表示部50は、アラーム通知部31からアラーム表示信号を受けた場合は、「開閉の繰り返しの回数の異常が発生しました。」と表示する。表示部50は、この表示と、前述した、開閉の繰り返しの回数の異常の原因を示す表示とを併せて表示してもよい。
これらの機能ブロックを実現するために、監視装置30は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置を備える。また、監視装置30は、アプリケーションソフトウェア及びOS(Operating System)等の各種の制御用プログラムを格納したHDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置、及び演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納するためのRAM(Random Access Memory)といった主記憶装置も備える。
ステップS12において、出力信号監視部32は、レベル変化の回数が閾値を超えないかを判断する。レベル変化の回数が閾値を超えている場合は、ステップS13に移る。レベル変化の回数が閾値を超えていない場合は処理を終了する。
前記出力信号監視部が前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する原因特定部(例えば、原因特定部33)と、
を備えた監視装置(例えば、監視装置30)。
この監視装置によれば、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常が発生した場合に、その異常の原因を特定することが可能となる。
前記原因特定部は、前記出力信号の開閉の繰り返しに周期性がある場合は、前記異常の原因は前記制御信号にあると判断する、上記(1)に記載の監視装置。
前記原因特定部は、前記出力信号の開閉の繰り返しに周期性がない場合は、前記異常の原因は前記リレー出力モジュールにあると判断する、上記(2)に記載の監視装置。
前記監視装置と接続され、リレーを含み、該リレーの出力信号を前記監視装置に出力するリレー出力モジュール(例えば、リレー出力モジュール20)と、
前記監視装置と接続され、前記監視装置から前記リレーの出力信号が出力される負荷と、
を備えた監視システム(例えば、監視システム10)。
この監視システムによれば、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常が発生した場合に、その異常の原因を特定することが可能となる。
監視装置(例えば、監視装置30)が、前記リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する、監視方法。
この監視方法によれば、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常が発生した場合に、その異常の原因を特定することが可能となる。
20 リレー出力モジュール
30 監視装置
31 アラーム通知部
32 出力信号監視部
33 原因特定部
40 負荷
50 表示部
Claims (8)
- リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視する出力信号監視部と、
前記出力信号監視部が前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する原因特定部と、
を備えた監視装置。 - 前記リレーは、数値制御装置からの制御信号に基づいて開閉され、
前記原因特定部は、前記出力信号の開閉の繰り返しに周期性がある場合は、前記異常の原因は前記制御信号にあると判断する、請求項1に記載の監視装置。 - 前記リレーはリレー出力モジュールに含まれ、該リレー出力モジュールは、前記数値制御装置に接続され、
前記原因特定部は、前記出力信号の開閉の繰り返しに周期性がない場合は、前記異常の原因は前記リレー出力モジュールにあると判断する、請求項2に記載の監視装置。 - 前記出力信号監視部は、前記リレーの出力信号の一定時間内の開閉の繰り返しの回数が閾値を超えた場合に前記繰り返しの回数の異常と判断する、請求項1から3のいずれか1項に記載の監視装置。
- 前記出力信号監視部が前記出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、アラームを通知するアラーム通知部を備えた、請求項1から4のいずれか1項に記載の監視装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載の監視装置と、
前記監視装置と接続され、リレーを含み、該リレーの出力信号を前記監視装置に出力するリレー出力モジュールと、
前記監視装置と接続され、前記監視装置から前記リレーの出力信号が出力される負荷と、
を備えた監視システム。 - 前記監視装置から出力される、前記リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常の原因を表示する表示部を備えた、請求項6に記載の監視システム。
- リレーを含むリレー出力モジュールが、該リレーの出力信号を出力し、
監視装置が、前記リレーの出力信号の開閉の繰り返しの回数の異常を監視し、前記開閉の繰り返しの回数の異常を検出した場合に、前記開閉の繰り返しの周期性に基づいて前記異常の原因を特定する、監視方法。
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