(57)【要約】外部の機械の運転を安全に制御するためのセーフティコントローラ（１）において、安全入力が入力される入力回路（５１）、（５２）と、外部の機械に対して安全制御信号を出力する出力回路（５３）、（５４）と、演算処理回路（５０）に格納された複数のロジックパターンの中からユーザーが所望のロジックパターンを選択して設定するためのロジックパターン設定スイッチ（４）と、入力回路（５１）に入力された安全入力に基づき、ロジックパターン設定スイッチ（４）により設定されたロジックパターンにしたがって出力回路（５３）、（５４）を制御する演算処理回路（５０）と、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ（４）により設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチ（６）とを設ける。この場合、セーフティコントローラの設定を簡単に行えることで、ユーザーの負担を軽減できる。
2008149618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の機器の運転を安全に制御するための制御装置であって、
安全入力が入力される入力部と、
外部の機器に対して安全制御出力を出力する出力部と、
後述する演算処理部に格納された複数の安全制御ロジックの中からユーザーが所望の安全制御ロジックを選択して設定するための設定スイッチと、
前記入力部に入力された前記安全入力に基づき、前記設定スイッチにより設定された前記安全制御ロジックにしたがって前記出力部を制御する演算処理部と、
を備えた制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
ユーザーが前記設定スイッチにより設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチをさらに備えている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
ユーザーが前記設定スイッチにより設定した設定情報を表示するための表示部をさらに備えており、
前記演算処理部は、前記設定スイッチが接続された第１の演算処理部と、前記表示部が接続された第２の演算処理部とを含んで構成されており、前記第１、第２の演算処理部はそれぞれ、前記設定スイッチにより設定された安全制御ロジックにしたがって演算処理を行い、両者の演算結果の照合結果に基づいて前記出力部を制御している、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の演算処理部が、前記設定スイッチにより新たに設定された新設定情報を前記第２の演算処理部に送信し、
前記第２の演算処理部が、前記設定スイッチにより設定されていた前回の旧設定情報を記憶するメモリに接続されており、前記第２の演算処理部の前記メモリに格納されていた前記旧設定情報を前記第１の演算処理部に送信するとともに、
前記第１、第２の演算処理部の各々において、前記設定スイッチにより設定された前記新設定情報を前記旧設定情報と比較しており、前記新設定情報が前記旧設定情報と異なる場合に、前記第２の演算処理部が前記表示部をアラーム表示させている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
ユーザーが前記設定スイッチにより設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチをさらに備え、
前記表示部が前記アラーム表示をした場合に、前記承認スイッチがオンされることにより、前記旧設定情報がリセットされて前記新設定情報が確定情報として有効にされるようになっている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項１において、
拡張用インターフェース回路をさらに備えており、前記拡張用インターフェース回路を介して、拡張ユニットが接続可能になっている、
ことを特徴とするセーフティコントローラ。
【請求項７】
請求項１において、
前記入力部が、電圧値および電流値を制限する安全防爆回路を有している、
ことを特徴とするセーフティコントローラ。
【請求項８】
外部の機器の運転を安全に制御するための制御装置であって、
複数の安全入力が入力される複数の安全入力端子と、スタート入力が入力される非安全入力端子とを有する入力部と、
外部の機器に対して安全制御出力を出力する出力部と、
前記入力部および出力部間に接続され、前記各安全入力端子に入力された前記各安全入力に基づいた前記安全制御出力を前記出力部から出力させるためのロジック回路とを備え、
前記ロジック回路が、
前記各安全入力端子に入力された前記各安全入力を入力としてこれらの論理積を出力するアンド回路と、
前記アンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、前記非安全入力端子に入力された前記スタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を前記出力部に出力する保持回路とを含んで構成されている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記出力部が、前記外部の機器に接続された機械を停止させる信号を出力した後、当該機械への人の接近を許容する信号を出力している、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
外部の機器の運転を安全に制御するための制御装置であって、
通常運転モードおよびティーチモードの切換えを行なうモードセレクト入力が入力される第１の安全入力端子と、ティーチング機器からの安全入力が入力される第２の安全入力端子と、安全スイッチからの安全入力が入力される第３の安全入力端子と、第１、第２のスタート入力が入力される第１、第２の非安全入力端子とを有する入力部と、
前記第１の安全入力端子からのティーチモード入力および第２の安全入力端子からの安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第１のアンド回路と、前記第１の安全入力端子からの通常運転モード入力および前記第３の安全入力端子からの安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第２のアンド回路と、
前記第１のアンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、前記第１の非安全入力端子に入力された前記第１のスタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を出力する第１の保持回路と、前記第２のアンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、前記第２の非安全入力端子に入力された前記第２のスタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を出力する第２の保持回路と、
前記第１、第２の保持回路からの各出力を入力として、これらの論理和を出力するオア回路と、
前記オア回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた安全制御出力を外部の機器に対して出力する出力部と、
を備えた制御装置。
【請求項１１】
外部の機器の運転を安全に制御するための制御装置であって、
非常停止スイッチが接続される非常停止用安全入力端子と、外部の第１の機器に対応して設けられた複数の第１の安全スイッチからの安全入力が入力される第１の安全入力端子と、外部の第２の機器に対応して設けられた複数の第２の安全スイッチからの安全入力が入力される第２の安全入力端子と、第１ないし第３のスタート入力が入力される第１ないし第３の非安全入力端子とを有する入力部と、
前記第１の安全入力端子からの複数の安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第１のアンド回路と、前記第２の安全入力端子からの複数の安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第２のアンド回路と、
前記非常停止用安全入力端子からの安全入力を保持するとともに、前記第１の非安全入力端子に入力された前記第１のスタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を出力する第１の保持回路と、前記第１のアンド回路からの出力を入力としてこれを保持するとともに、前記第２または第３の非安全入力端子に入力された前記第２または第３のスタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を出力する第２の保持回路と、前記第２のアンド回路からの出力を入力としてこれを保持するとともに、前記第２の非安全入力端子に入力された前記第２のスタート入力をトリガー入力として、前記保持されていた安全入力を出力する第３の保持回路と、
前記第１および第２の保持回路からの各出力を入力としてこれらの論理積を出力する第３のアンド回路と、前記第１の保持回路からの出力または前記第３のアンド回路からの出力、および第３の保持回路からの各出力を入力としてこれらの論理積を出力する第４のアンド回路と、
前記第３のアンド回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた第１の安全制御出力を外部の第１の機器に対して出力する第１の出力部と、前記第４のアンド回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた第２の安全制御出力を外部の第２の機器に対して出力する第２の出力部と、
を備えた制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械や装置の運転を安全に制御するための制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＦＡ（ファクトリー・オートメーション）の分野において、例えば産業用ロボットシステムや汎用工作機械、半導体製造装置等の運転を安全に制御するために、セーフティコントローラ（安全ＰＬＣ：「プログラマブル・ロジック・コントローラ」）と称されるものが実用に供されている。
セーフティコントローラは、スイッチやセンサ等からのオン／オフ信号が入力される入力ユニットと、サーボモーター、油圧シリンダ、ソレノイドバルブ等のアクチュエータやリレー等の機器に対して制御信号を出力する出力ユニットと、入力ユニットからの入力に基づき、格納された制御プログラムにしたがって演算処理を行って、出力ユニットを制御するＣＰＵユニットとを備えている。
このようなセーフティコントローラにおいては、例えば、ライトカーテン等の安全センサが機械や装置の作業領域への人の進入を検出したとき、安全センサからの検出信号は入力ユニットに入力される。ＣＰＵユニットは、この入力信号を受けて、所定の制御プログラムに基づき、運転中のアクチュエータに対して例えば駆動停止信号を出力するように、出力ユニットを制御する。このようにして、運転中の機器が緊急停止して、作業者の安全が確保されるようになっている。
セーフティコントローラ内の制御プログラムは、特開２００４−２９７９９７号公報の段落［０００４］に記載されているように、一般に、セーフティコントローラのユーザーまたはメーカーにより作成される。制御プログラムは、例えばパソコン等を用いて作成したものをセーフティコントローラのメモリにダウンロードすることにより、セーフティコントローラ内に格納される。
しかしながら、セーフティコントローラ内に格納される制御プログラムの作成は、専門知識を必要とし非常に面倒な作業であり、制御プログラムをセーフティコントローラのユーザーが作成しなければならないとすると、ユーザーの負担が過大になる。
そこで、特開２００４−２９７９９７号公報の段落［００１４］には、ユーザーが、制御プログラムを作成することなく、どの外部入力端子にどんな種類のスイッチが接続されるかを設定するだけで、セーフティコントローラの設定を行えるようにする点が記載されている。
その一方、特開２００５−１１５６９８号公報には、第１、第２のＣＰＵを備えたセーフティコントローラにおいて、一方のＣＰＵに対する設定入力を他方のＣＰＵに対して論理反転入力することにより、双方のＣＰＵに対して同一内容の設定作業の繰り返しを不要にしたものが記載されている。
特開２００４−２９７９９７号公報の場合には、同文献の段落［００３３］に記載されているように、セーフティコントローラに対する設定は、セーフティコントローラにパソコンを接続してパソコンからのキー入力により行う必要があり、セーフティコントローラのユーザーの負担は相変わらず大きい。
また、特開２００５−１１５６９８号公報の場合には、第１、第２のＣＰＵそれぞれに対して設定入力が入力されることに変わりはなく、ＣＰＵの負担が大きい。
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、設定を簡単に行え、ユーザーの負担を軽減できる制御装置を提供することにある。また、本発明は、このような制御装置において、ＣＰＵへの負荷を分散させることにより、ＣＰＵの信頼性を向上させようとしている。さらに、本発明は、入力部を安全スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の安全制御を行なうことができ、ユーザーの負担を軽減できる制御装置を提供しようとしている。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の第１の発明に係る制御装置は、安全入力が入力される入力部と、外部の機器に対して安全制御出力を出力する出力部と、演算処理部に格納された複数の安全制御ロジックの中からユーザーが所望の安全制御ロジックを選択して設定するための設定スイッチと、入力部に入力された安全入力に基づき、設定スイッチにより設定された安全制御ロジックにしたがって出力部を制御する演算処理部とを備えている。
第１の発明によれば、複数の安全制御ロジックが予め演算処理部に格納されており、ユーザーが安全制御ロジックを設定する際には、複数の安全制御ロジックの中から所望の安全制御ロジックをユーザーが選択し、これに対応する制御装置の設定スイッチをオンにするだけでよい。これにより、安全制御ロジックを作成する必要もなく（つまりプログラムレスで）、制御装置の設定を簡単に行うことができ、ユーザーの負担を軽減できる。また、制御装置の入力部を例えば安全スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、制御装置の設定後は、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
制御装置は、好ましくは、ユーザーが設定スイッチにより設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチをさらに備えている。
この場合には、ユーザーが設定スイッチにより安全制御ロジックを設定した後、承認スイッチをオンにすることで、ユーザーが設定した設定情報が確定情報として有効にされる。これにより、ユーザーの設定ミスや設定スイッチの操作ミスなどによる誤った設定を未然に防止できる。
制御装置は、好ましくは、ユーザーが設定スイッチにより設定した設定情報を表示するための表示部をさらに備えており、演算処理部は、設定スイッチが接続された第１の演算処理部と、表示部が接続された第２の演算処理部とを含んで構成されており、第１、第２の演算処理部はそれぞれ、設定スイッチにより設定された安全制御ロジックにしたがって演算処理を行い、両者の演算結果の照合結果に基づいて出力部を制御している。
この場合には、演算結果の信頼性向上のために構成した第１および第２の演算処理部のうち、設定スイッチからの設定入力は、第１の演算処理部にのみ入力されて、第２の演算処理部には入力されず、また、表示部への表示出力は第２の演算処理部のみが行って、第１の演算処理部は行わない。これにより、演算処理部への負荷を分散でき、演算処理部全体の信頼性を一層向上できる。さらに、第１、第２の演算処理部のそれぞれの演算結果を照合するようにしたことで、より安全性の高い処理を行えるようになる。
第２の演算処理部は、好ましくは、設定スイッチにより設定されていた前回の旧設定情報を記憶するメモリに接続されている。そして、第１の演算処理部は、設定スイッチにより新たに設定された新設定情報を第２の演算処理部に送信し、第２の演算処理部が、第２の演算処理部のメモリに格納されていた旧設定情報を第１の演算処理部に送信する。第１、第２の演算処理部の各々においては、設定スイッチにより設定された新設定情報を旧設定情報と比較しており、新設定情報が旧設定情報と異なる場合に、第２の演算処理部が表示部をアラーム表示させている。
この場合には、設定スイッチにより設定された新設定情報が旧設定情報と異なる場合に、表示部がアラーム表示されるので、設定時においてユーザーの注意を喚起できる。
制御装置は、好ましくは、ユーザーが設定スイッチにより設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチをさらに備えており、表示部がアラーム表示をした場合に、承認スイッチがオンされることにより、旧設定情報がリセットされて新設定情報が確定情報として有効にされるようになっている。
この場合には、ユーザーが承認スイッチをオンにしてはじめて、ユーザーが設定した新設定情報が確定情報として有効にされるので、ユーザーの設定ミスや設定スイッチの操作ミスなどによる誤った設定を未然に防止できる。
制御装置は、好ましくは、拡張用インターフェース回路をさらに備えており、拡張用インターフェース回路を介して、拡張ユニットが接続可能になっている。
この場合には、入出力ユニット、通信ユニット、特殊ユニット等の各種拡張ユニットを組み合わせることができるようになって、様々なシステムに対応できるようになる。
制御装置の入力部は、好ましくは、電圧および電流値を制限する安全防爆回路を有している。
この場合には、制御装置として、機械安全機能のみならず、安全防爆機能を実現できるので、可燃性ガスの雰囲気中でも使用される安全機器を接続できるようになって、さらに様々なシステムに対応できるようになる。
本発明の第２の発明に係る制御装置は、複数の安全入力が入力される複数の安全入力端子、および、スタート入力が入力される非安全入力端子を有する入力部と、外部の機器に対して安全制御出力を出力する出力部と、入力部および出力部間に接続され、各安全入力端子に入力された各安全入力に基づいた安全制御出力を出力部から出力させるためのロジック回路とを備えている。ロジック回路は、各安全入力端子に入力された各安全入力を入力としてこれらの論理積を出力するアンド回路と、アンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、非安全入力端子に入力されたスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力部に出力する保持回路とを含んで構成されている。
第２の発明によれば、出力部を制御するロジック回路が、各安全入力端子に入力された各安全入力を入力としてこれらの論理積を出力するアンド回路を含んでいるので、すべての安全入力がオン（例えば、すべての安全入力機器の接点が閉、すべての非接触安全スイッチがオン、すべてのライトカーテンが未遮光）のとき、ロジック回路からの出力がオンとなって、出力部からの安全制御出力がオンとなり、外部機器は稼働状態を維持する。次に、この状態から、いずれかの安全入力がオフ（例えば、いずれかの安全入力機器の接点が開、いずれかの非接触安全スイッチがオフ、いずれかのライトカーテンが遮光状態）になれば、ロジック回路からの出力がオフとなって、出力部からの安全制御出力がオフとなり、外部機器は停止する。
この場合には、制御装置の入力部を例えば安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器（安全機器）に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
なお、第２の発明に係る制御装置においては、入力部に接続される入力機器として、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器を使用した場合には、外部の制御対象機械として、工作機械やロボット等の様々な機械に適用できる汎用性の高い装置を実現できる。また、入力機器として、非接触安全スイッチ等のＮＯ（Ｎｏｒｍａｌ  Ｏｐｅｎ）／ＮＣ（Ｎｏｒｍａｌ  Ｃｌｏｓｅ）接点機器を使用した場合には、半導体製造装置や食品包装機械等に好適の装置を実現できる。さらに、入力機器として、セーフティライトカーテンやセーフティレーザスキャナ等の半導体出力機器を使用した場合には、ロボットへの搬送ライン等のように開口部がある装置に好適の制御装置を実現できる。
出力部は、外部の機器に接続された機械を停止させる信号を出力した後、当該機械への人の接近を許容する信号を出力するようにしてもよい。
本発明の第３の発明に係る制御装置は、通常運転モードおよびティーチモードの切換えを行なうモードセレクト入力が入力される第１の安全入力端子、ティーチング機器からの安全入力が入力される第２の安全入力端子、安全スイッチからの安全入力が入力される第３の安全入力端子、および、第１、第２のスタート入力が入力される第１、第２の非安全入力端子を有する入力部と、第１の安全入力端子からのティーチモード入力および第２の安全入力端子からの安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第１のアンド回路と、第１の安全入力端子からの通常運転モード入力および第３の安全入力端子からの安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第２のアンド回路と、第１のアンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、第１の非安全入力端子に入力された第１のスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力する第１の保持回路と、第２のアンド回路からの出力が入力されてこれを保持するとともに、第２の非安全入力端子に入力された第２のスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力する第２の保持回路と、第１、第２の保持回路からの各出力を入力として、これらの論理和を出力するオア回路と、オア回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた安全制御出力を外部の機器に対して出力する出力部とを備えている。
第３の発明においては、第１の安全入力端子が通常運転モードに切り換えられ、第１の安全入力端子に通常運転モード入力が入力された場合には、通常運転モード入力および第３の安全入力端子からの安全入力が第２のアンド回路に入力されて、第２のアンド回路の出力がオンとなる。第２のアンド回路のオン出力は第２の保持回路に入力されて保持され、第２のスタート入力をトリガー入力としてオア回路に出力される。これにより、オア回路からの出力はオンとなって、出力部からの安全制御出力はオンとなり、外部の機器の稼動状態が維持される。なお、このとき、ティーチモード入力はオフとなっているので、イネーブルスイッチ等のティーチング機器を操作しても第１のアンド回路の出力はオフのままであり、ティーチング機器の機能は無効化されている。
次に、第１の安全入力端子がティーチモードに切り換えられ、第１の安全入力端子にティーチモード入力が入力された場合には、ティーチモード入力は第１のアンド回路に入力される。この状態で、操作者がティーチング機器を操作すると、第１のアンド回路の出力はオンになり、このオン出力は第１の保持回路に入力されて保持され、第１のスタート入力をトリガー入力としてオア回路に出力される。これにより、オア回路の出力がオンとなるので、操作者は、ティーチング機器を用いて外部の機器のティーチングを行なうことができる。なお、このとき、通常運転モード入力はオフとなっているので、第３の安全入力端子からの安全入力がオンの状態であっても第２のアンド回路の出力はオフとなり、第３の安全入力端子からの安全入力は無効化される。
このように、第３の発明によれば、通常運転モードおよびティーチモードの切換えを行なうモードセレクト入力が入力される第１の安全入力端子と、それぞれのモードに応じた制御を行なうための第１、第２のアンド回路およびオア回路からなるロジック回路とが設けられるので、通常運転モードおよびティーチモードの各モードに応じて適切な制御を行なえるようになる。また、この場合には、制御装置の入力部を例えば安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
本発明の第４の発明に係る制御装置は、非常停止スイッチが接続される非常停止用安全入力端子と、外部の第１の機器に対応して設けられた複数の第１の安全スイッチからの安全入力が入力される第１の安全入力端子と、外部の第２の機器に対応して設けられた複数の第２の安全スイッチからの安全入力が入力される第２の安全入力端子と、第１ないし第３のスタート入力が入力される第１ないし第３の非安全入力端子とを有する入力部と、第１の安全入力端子からの複数の安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第１のアンド回路と、第２の安全入力端子からの複数の安全入力を入力としてこれらの論理積を出力する第２のアンド回路と、非常停止用安全入力端子からの安全入力を保持するとともに、第１の非安全入力端子に入力された第１のスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力する第１の保持回路と、第１のアンド回路からの出力を入力としてこれを保持するとともに、第２または第３の非安全入力端子に入力された第２または第３のスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力する第２の保持回路と、第２のアンド回路からの出力を入力としてこれを保持するとともに、第２の非安全入力端子に入力された第２のスタート入力をトリガー入力として、保持されていた安全入力を出力する第３の保持回路と、第１および第２の保持回路からの各出力を入力としてこれらの論理積を出力する第３のアンド回路と、前記第１の保持回路からの出力または第３のアンド回路からの出力、および第３の保持回路からの各出力を入力としてこれらの論理積を出力する第４のアンド回路と、第３のアンド回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた第１の安全制御出力を外部の第１の機器に対して出力する第１の出力部と、第４のアンド回路からの出力が入力され、当該入力に基づいた第２の安全制御出力を外部の第２の機器に対して出力する第２の出力部とを備えている。
第４の発明において、第４のアンド回路に対して第１の保持回路からの出力および第３の保持回路からの出力が入力されている場合には、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、外部の第１の機器に対応して設けられた第１の安全入力端子からの安全入力がオフになると、第１のアンド回路の出力がオフになって、第２の保持回路の出力がオフとなり、その結果、第３のアンド回路の出力がオフになる。これにより、第１の出力部からの安全制御出力がオフになって、外部の第１の機器の運転が停止される。このとき、外部の第２の機器の側の第２の安全入力端子からの安全入力がオンの状態にあれば、第２のアンド回路の出力はオンとなって、第３の保持回路からの出力はオンとなり、このオン出力が第４のアンド回路に入力される。また、このとき、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンの状態なので、第１の保持回路の出力もオンとなって、このオン出力が第４のアンド回路に入力されており、第４のアンド回路からの出力はオンとなる。これにより、第２の出力部からの安全制御出力がオンとなって、外部の第２の機器の運転は維持される。
これとは逆に、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、外部の第２の機器に対応して設けられた第２の安全入力端子からの安全入力がオフになると、第２のアンド回路の出力がオフになって、第３の保持回路の出力がオフとなり、第４のアンド回路の出力はオフになる。これにより、第２の出力部からの安全制御出力がオフになって、外部の第２の機器の運転が停止される。このとき、外部の第１の機器の側の第１の安全入力端子からの安全入力がオンの状態にあれば、第１のアンド回路の出力はオンとなって、第２の保持回路からの出力はオンとなり、このオン出力が第３のアンド回路に入力される。また、このとき、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンの状態なので、第１の保持回路の出力はオンとなって、このオン出力が第３のアンド回路に入力されており、第３のアンド回路からの出力はオンとなる。これにより、第１の出力部からの安全制御出力がオンとなって、外部の第１の機器の運転は維持される。
次に、第１、第２の安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、非常停止スイッチが押され、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオフになった場合には、第１の保持回路への入力がオフになって、第１の保持回路の出力がオフになる。このオフ出力は、第３、第４のアンド回路に入力されており、このため、両アンド回路の出力はいずれもオフになる。その結果、第１、第２の出力部の出力がいずれもオフになって、外部の第１、第２の機器の運転が停止される。
この場合には、第１の安全入力端子からの安全入力がオフになれば、外部の第１の機器の運転が停止され、第２の安全入力端子からの安全入力がオフになれば、外部の第２の機器の運転が停止されるので、外部の第１、第２の機器の安全運転制御をそれぞれ独立して行なうことができる。また、この場合には、制御装置の入力部を例えば安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の第１、第２の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
また、第４の発明において、第４のアンド回路に対して第３のアンド回路からの出力および第３の保持回路からの出力が入力されている場合には、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、外部の第１の機器に対応して設けられた第１の安全入力端子からの安全入力がオフになると、第１のアンド回路の出力がオフになって、第２の保持回路の出力がオフとなり、その結果、第３のアンド回路の出力がオフになる。これにより、第１の出力部からの安全制御出力がオフになって、外部の第１の機器の運転が停止される。また、このとき、第３のアンド回路のオフ出力が第４のアンド回路に入力されているので、第４のアンド回路の出力もオフになって、第２の出力部からの安全制御出力がオフになり、外部の第２の機器の運転も停止される。
これとは逆に、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、外部の第２の機器に対応して設けられた第２の安全入力端子からの安全入力がオフになると、第２のアンド回路の出力がオフになって、第３の保持回路の出力がオフとなり、第４のアンド回路の出力はオフになる。これにより、第２の出力部からの安全制御出力がオフになって、外部の第２の機器の運転が停止される。このとき、外部の第１の機器の側の第１の安全入力端子からの安全入力がオンの状態にあれば、第１のアンド回路の出力はオンとなって、第２の保持回路からの出力はオンとなり、このオン出力が第３のアンド回路に入力される。また、このとき、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオンの状態なので、第１の保持回路の出力もオンとなって、このオン出力が第３のアンド回路に入力されており、第３のアンド回路からの出力はオンとなる。これにより、第１の出力部からの安全制御出力がオンとなって、外部の第１の機器の運転は維持される。
次に、第１、第２の安全入力端子からの安全入力がオンされた状態で、非常停止スイッチが押され、非常停止用安全入力端子からの安全入力がオフになった場合には、第１の保持回路への入力がオフになって、第１の保持回路の出力がオフになる。このオフ出力は、第３のアンド回路に入力されており、このため、第３のアンド回路の出力はオフになる。また、第３のアンド回路のオフ出力は、第４のアンド回路に入力されており、このため、第４のアンド回路の出力もオフとなる。その結果、第１、第２の出力部の出力がいずれもオフになって、外部の第１、第２の機器の運転が停止される。
この場合には、第１の安全入力端子からの安全入力がオフになれば、外部の第１、第２の双方の機器の運転が停止されるので、第１の安全入力端子を用いて外部の第１、第２の双方の機器の安全運転制御を行なうことができる。また、この場合には、制御装置の入力部を例えば安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の第１、第２の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
以上のように、本発明に係る制御装置によれば、複数の安全制御ロジックを予め演算処理部に格納させるとともに、ユーザーが所望の安全制御ロジックを選択して設定するための設定スイッチを設けたので、ユーザーが安全制御ロジックを設定する際には、複数の安全制御ロジックの中から所望の安全制御ロジックをユーザーが選択し、これに対応する制御装置の設定スイッチをオンにするだけでよい。このようにして、制御装置の設定を簡単に行うことができ、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合、制御装置の入力部を安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、制御装置の設定後は、所望の安全制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
また、本発明に係る制御装置によれば、入力部に入力された複数の安全入力に基づいた安全制御出力を出力部から外部の機器に対して出力させるためのロジック回路を設けたので、入力部を安全スイッチや非常停止スイッチ等の入力機器に接続しかつ出力部を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の安全制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の一実施例によるセーフティコントローラの正面図であって、保護カバーを閉めた状態を示している。
第２図は、本発明の一実施例によるセーフティコントローラの正面図であって、保護カバーを開けた状態を示している。
第３図は、前記セーフティコントローラのブロック構成図である。
第４図は、前記ブロック構成図の一部詳細図である。
第５図は、前記セーフティコントローラの設定手順を示すフローチャートである。
第６図は、第１の安全制御ロジック（ロジックパターン１）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第７図は、ソレノイド制御のための回路構成を示すブロック図である。
第８図は、第２の安全制御ロジック（ロジックパターン２）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第９図は、第３の安全制御ロジック（ロジックパターン３）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１０図は、第４の安全制御ロジック（ロジックパターン４）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１０Ａ図は、ミューティングセンサおよびセーフティライトカーテンのレイアウトの一例を示す平面図である。
第１０Ｂ図は、ミューティングセンサおよびセーフティライトカーテンのレイアウトの一例を示す平面図である。
第１１図は、第５の安全制御ロジック（ロジックパターン５）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１１Ａ図は、各ドアスイッチの開閉状態を安全扉の開閉動作の進行とともに示す図である。
第１１Ｂ図は、各ドアスイッチの開閉状態を安全扉の開閉動作の進行とともに示す図である。
第１１Ｃ図は、各ドアスイッチの開閉状態を安全扉の開閉動作の進行とともに示す図である。
第１２図は、第６の安全制御ロジック（ロジックパターン６）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１３図は、通常運転モード時のソレノイド制御のための回路構成を示すブロック図である。
第１４図は、ティーチモード時のソレノイド制御のための回路構成を示すブロック図である。
第１５図は、第７の安全制御ロジック（ロジックパターン７）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１６図は、第８の安全制御ロジック（ロジックパターン８）を実現するための回路構成を示すブロック図である。
第１７図は、セーフティコントローラに拡張ユニットが接続された状態を示すブロック図である。
第１８図は、入力回路用拡張ユニットのブロック図である。
第１９図は、出力回路用拡張ユニットのブロック図である。
第２０図は、拡張ユニットとしての通信ユニットのブロック図である。
第２１図は、プログラム拡張ユニットのブロック図である。
第２２図は、安全防爆機能を有するセーフティコントローラのブロック図である。
第２３図は、安全防爆機能を有する入力回路用拡張ユニットのブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
第１図ないし第５図は、本発明の一実施例による制御装置としてのセーフティコントローラ（安全ＰＬＣ：「プログラマブル・ロジック・コントローラ」）を説明するための図である。第１図および第２図は本実施例によるセーフティコントローラの正面図であって、第１図は保護カバーを閉めた状態を示す図、第２図は保護カバーを開けた状態を示す図、第３図はセーフティコントローラのブロック構成図、第４図は第３図の一部詳細図、第５図はセーフティコントローラの設定手順を示すフローチャートである。
第１図および第２図に示すように、このセーフティコントローラ１は、センサやスイッチ等の外部入力機器が接続される入力用コネクタ部２と、出力制御対象である外部の機器に接続される出力用コネクタ部３と、セーフティコントローラの内部に格納された複数（ここでは８個）のロジックパターン（安全制御プログラム）の中からユーザーが所望のロジックパターンを選択して設定するためのロジックパターン設定スイッチ４と、オフ動作時の遅延時間であるオフディレータイマ値を選択して設定するためのタイマ設定スイッチ５と、ユーザーが設定した設定条件を有効にするための承認スイッチ６と、ロジックパターン設定スイッチ４、タイマ設定スイッチ５および承認スイッチ６を覆うように開閉可能に設けられた保護カバー７とを備えている。
ここでは、ロジックパターン設定スイッチ４が８個設けられており、それぞれが上述した８個のロジックパターンの各々に対応している。また、第２図に示す例では、ロジックパターン設定スイッチ４およびタイマ設定スイッチ５がいずれもディップスイッチから構成されているが、他のスイッチ（例えばタッチパネル等）を採用するようにしてもよい。保護カバー７は、セーフティコントローラの上部に設けられたロックホール７１により、閉位置にロックされるようになっている。
セーフティコントローラ１はさらに、表示部としての７セグメントＬＥＤディスプレイ８および９と、ＬＥＤ表示器１０および１１とを備えている。ＬＥＤディスプレイ８は、ロジックパターン設定スイッチ４により設定されたロジックパターンを表示するためのものであり、ＬＥＤディスプレイ９は、エラー表示を行うためのものである。これらのＬＥＤディスプレイ８および９は、ＬＣＤまたはＣＲＴから構成するようにしてもよい。ＬＥＤ表示器１０は、タイマ設定スイッチ５により設定されたタイマ値を表示するためのものであり、ＬＥＤ表示器１１は、入出力状態を表示するためのものである。
第３図に示すように、セーフティコントローラ１は、演算処理部である演算処理回路５０を有している。演算処理回路５０には、入力部としての入力回路５１および非安全入力回路５２と、出力部としての出力回路５３および非安全出力回路５４とが接続されている。また、演算処理回路５０、入力回路５１、出力回路５３および非安全出力回路５４に電源電圧を印加するための電源回路５５が設けられている。
入力回路５１は、例えば非常停止スイッチ、安全スイッチ、ライトカーテン、ミューティングセンサ、イネーブルスイッチ等の外部入力機器からの入力信号が入力される回路である。非安全入力回路５２は、スタートスイッチやスタートセンサ等からの入力信号が入力される回路である。なお、入力回路５１は、非常停止スイッチ、安全スイッチ、ライトカーテン、イネーブルスイッチ等の入力を二重化して処理する回路であり、非安全入力回路５２は、二重化処理を行わずに、単に入力するだけの回路である。出力回路５３および非安全出力回路５４は、例えば産業用ロボットや工作機械等の外部の機械に対して制御信号を出力するための回路である。具体的には、サーボモーターや油圧シリンダ、ソレノイドバルブ等のアクチュエータやリレー等の機器が安全出力の制御対象となる。なお、出力回路５３は、或る一定レベルの安全性を要求される出力制御対象に対して出力（ＰＬＣ出力）を二重化して処理する回路であり、非安全出力回路５４は、そのような処理を行わずに、ＰＬＣ出力を単に出力するだけの回路である。
セーフティコントローラ１の演算処理回路５０にはさらにプログラムインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５６と、ユーザーインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５７とが接続されている。プログラムＩ／Ｆ回路５６は、セーフティコントローラを提供するメーカーが、安全制御プログラムであるロジックパターンを作成するための回路である。このプログラムＩ／Ｆ回路５６には、例えばパソコン等が接続可能になっている。メーカーは、セーフティコントローラの工場出荷前に、様々なアプリケーションに対応できる、汎用性の高いいくつかのロジックパターンをパソコン上で作成し、これらのロジックパターンをプログラムＩ／Ｆ回路５６を介してセーフティコントローラのメモリにダウンロードしている。ユーザーＩ／Ｆ回路５７は、上述したロジックパターン設定スイッチ４、タイマ設定スイッチ５、承認スイッチ６、ならびにＬＥＤディスプレイ８、９およびＬＥＤ表示器１０、１１を有している。
第４図に示すように、演算処理回路５０は、第１の演算処理装置（第１の演算処理部）５０Ａおよび第２の演算処理装置（第２の演算処理部）５０Ｂを含んで構成されている。第１、第２の演算処理装置５０Ａ、５０Ｂは、それぞれ主としてＣＰＵから構成されており、通信ポートを介して相互に通信可能に構成されている。
第１の演算処理装置５０Ａには、ロジックパターン設定スイッチ４、タイマ設定スイッチ５および承認スイッチ６が接続されている。第２の演算処理装置５０Ｂには、ＬＥＤディスプレイ８、９およびＬＥＤ表示器１０、１１が接続されている。また、第２の演算処理装置５０Ｂには、ＲＯＭ７０が接続されている。ＲＯＭ７０は、ロジックパターン設定スイッチ４およびタイマ設定スイッチ５により設定された設定情報が記憶されている。
次に、上述のように構成されるセーフティコントローラ１の設定手順について、安全制御プログラム設定ルーチンを示す第５図のフローチャートを用いて説明する。なお、同図中、左側が第１の演算処理装置５０Ａの処理を、右側が第２の演算処理装置５０Ｂの処理をそれぞれ示している。
安全制御プログラム設定ルーチンがスタートすると、まず、第５図のステップＳ１において、第１の演算処理装置５０Ａは、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ４およびタイマ設定スイッチ５を用いて行った設定情報を読み込む。
次に、ステップＳ２において、第１の演算処理装置５０Ａは、ステップＳ１で読み込んだ設定情報を第２の演算処理装置５０Ｂに送信する。第２の演算処理装置５０Ｂは、ステップＴ１において、第１の演算処理装置５０Ａから送信された設定情報を受信する。
第２の演算処理装置５０Ｂは、ステップＴ２において、ＲＯＭ７０に格納されていた前回の旧設定情報を読み込んで、当該旧設定情報を第１の演算処理装置５０Ａに送信する。第１の演算処理装置５０Ａは、ステップＳ３において、第２の演算処理装置５０Ｂから送信された旧設定情報を受信する。
第１の演算処理装置５０Ａは、ステップＳ４において、ステップＳ１で読み込んだ設定情報を、前回設定されていた旧設定情報と比較して、両データ（情報）が一致しているか否かを判断する。
ステップＳ４において、両データが一致していると判断されれば、安全制御プログラム設定ルーチンは終了する。この場合、後述の安全制御プログラム実行ルーチンへ移行し、第１の演算処理装置５０Ａが外部の機械に対して制御信号を出力しているときには、出力が停止されることなく続行される。
ステップＳ４において、両データが一致していないと判断されれば、安全制御プログラム設定ルーチンはステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、第１の演算処理装置５０Ａが外部の機械に対して制御信号を出力しているとき、その出力を停止する。
次に、ステップＳ６において、承認スイッチ６がオンされたか否かを判断する。承認スイッチ６がオンされていなければ、安全制御プログラム設定ルーチンは最初に戻り、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。
ステップＳ６において、承認スイッチ６がオンされたと判断されれば、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、ステップＳ１で読み込まれた設定情報を確定情報として第２の演算処理装置５０Ｂに送信する。ステップＳ７での処理後、安全制御プログラム設定ルーチンは終了する。この場合、後述の安全制御プログラム実行ルーチンへ移行し、新たに設定された設定データに基づき、外部の機械に対して制御信号を出力する。すなわち、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ４で新たに設定したロジックパターンにしたがって、第１の演算処理装置５０Ａから制御信号が出力されて、外部の機械が制御される。
一方、第２の演算処理装置５０Ｂは、ステップＴ３において、ステップＴ１で受信した設定データを、前回設定されていたデータと比較して、両データが一致しているか否かを判断する。
ステップＴ３において、両データが一致していると判断されれば、ステップＴ４に移行する。ステップＴ４では、設定データをＬＥＤディスプレイ８に点灯表示させる。例えば、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ４で設定したロジックパターン番号が１である場合、ＬＥＤディスプレイ８に「１」が点灯表示される。ステップＴ４での処理後、安全制御プログラム設定ルーチンは終了する。この場合、後述の安全制御プログラム実行ルーチンへ移行し、第２の演算処理装置５０Ｂが外部の機械に対して制御信号を出力しているときには、出力が停止されることなく続行される。
ステップＴ３において、両データが一致していないと判断されれば、安全制御プログラム設定ルーチンはステップＴ５に移行する。ステップＴ５では、第２の演算処理装置５０Ｂが外部の機械に対して制御信号を出力しているとき、その出力を停止する。
次に、ステップＴ６において、設定データをＬＥＤディスプレイ８に点滅表示（つまりアラーム表示）させる。例えば、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ４で設定したロジックパターン番号が２である場合、ＬＥＤディスプレイ８に「２」が点滅表示される。
次に、ステップＴ７では、承認スイッチ６がオンされたか否かを判断する。承認スイッチ６がオンされていなければ、安全制御プログラム設定ルーチンは最初に戻り、ステップＴ１〜Ｔ７の処理を繰り返す。
ステップＴ７において、承認スイッチ６がオンされたと判断されれば、ステップＴ８に移行する。ステップＴ８では、第１の演算処理装置１から送信された確定情報を受信するとともに、ステップＴ１で受信した設定情報を確定情報として第１の演算処理装置５０Ａに送信する。第１の演算処理装置１では、ステップＳ７において、この送信データを受信する。ステップＴ８での処理後、安全制御プログラム設定ルーチンは終了する。この場合、後述の安全制御プログラム実行ルーチンへ移行し、新たに設定された設定データに基づき、外部の機械に対して制御信号を出力する。すなわち、ユーザーがロジックパターン設定スイッチ４で新たに設定したロジックパターンにしたがって、第２の演算処理装置５０Ｂから制御信号が出力されて、外部の機械が制御される。
次に、安全制御プログラム実行ルーチンについて説明する。
このルーチンにおいては、入力回路５１、５２から入力された同一の入力信号が、第１の演算処理装置５０Ａおよび第２の演算処理装置５０Ｂに入力される。第１、第２の演算処理装置５０Ａ、５０Ｂはそれぞれ、設定情報に対応する安全制御プログラムを実行し、前記入力信号に対して演算処理を行う。そして、各演算処理装置は、それぞれの演算結果を他方の演算処理装置に出力して、自身の演算結果と他方の演算結果とを照合する。第１の演算処理装置５０Ａおよび第２の演算処理装置５０Ｂのそれぞれの照合結果がいずれも一致している場合には、演算処理回路５０は、この演算結果に基づいて出力回路５３、５４を制御する。もし、第１、第２の演算処理装置５０Ａ、５０Ｂの少なくともいずれか一方の照合結果が一致していない場合には、演算処理装置５０は、外部の機械に対して制御信号を出力しないように出力回路５３、５４を制御する。
このように、安全制御プログラム実行ルーチンにおいては、演算処理回路５０は、演算結果の信頼性向上のため、第１の演算処理回路５０Ａおよび第２の演算処理回路５０Ｂを用いたデュアルシステムとして機能し、入力回路５１、５２から入力された入力信号に対して、設定スイッチにより設定された安全制御プログラムにしたがって演算処理を行うとともに、両者の演算結果の照合結果に基づいて出力回路５３、５４を制御する。
以上説明したように、本実施例によれば、外部の機械を制御するための複数のロジックパターンを予め演算処理回路に格納させるとともに、ユーザーが所望のロジックパターンを選択して設定するためのロジックパターン設定スイッチを設けたので、ロジックパターンを設定する際には、複数のロジックパターンの中から所望のロジックパターンをユーザーが選択し、これに対応するセーフティコントローラのロジックパターン設定スイッチをオンにするだけでよい。このようにして、セーフティコントローラの設定を簡単に行うことができ、ユーザーの負担を軽減できる。
また、本実施例によれば、ユーザーがロジックパターン設定スイッチにより設定した設定情報を確定情報として有効にするための承認スイッチを設けたので、ユーザーが設定スイッチによりロジックパターンを設定した後、承認スイッチをオンにすることで、ユーザーが設定した設定情報が確定情報として有効にされる。これにより、ユーザーの設定ミスや設定スイッチの操作ミスなどによる誤った設定を未然に防止できる。
さらに、本実施例によれば、ロジックパターン設定スイッチからの設定入力は、第１の演算処理装置にのみ入力されて、第２の演算処理装置には入力されず、また、表示部への表示出力は第２の演算処理装置のみが行い、第１の演算処理装置は行わない。これにより、演算処理回路の負荷を分散でき、演算処理回路全体の信頼性を向上させる。
次に、セーフティコントローラ１のメモリに格納された複数（この例では８個）の安全制御ロジック（ロジックパターン）の各々の詳細について、第６図ないし第１６図のブロック図を用いて説明する。なお、これらの図において、同一符号は同一または相当部分を示している。
＜ロジックパターン１＞
第６図は、第１の安全制御ロジック（ロジックパターン１）を実現するための回路構成を示すブロック図であり、第７図は、ソレノイド制御のための回路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の入力回路５１（第３図）は、第６図に示すように、非常停止スイッチや安全スイッチ等の複数台（この例では６台）の直接開路機器からの安全入力１〜６がそれぞれ二重化されて入力される計１２個（つまり６×２個）の安全入力端子を有している。また、セーフティコントローラ１の非安全入力回路５２は、スタート入力１、２および外部デバイスモニタ１、２からの非安全入力が入力される非安全入力端子を有している。外部デバイスモニタ１、２は、セーフティコントローラ１の制御対象機器を監視するためのものであって、例えばコンタクタやセーフティリレー等のＮＣ接点に接続される。
６個の安全入力１〜６は、アンド回路１００に入力されている。アンド回路１００は、これらの６個の安全入力１〜６の論理積を出力するためのロジック回路である。アンド回路１００の出力Ｓ１は、自己保持回路１０１に入力されている。一方、スタート入力１、２は、オア回路１０２に入力されている。オア回路１０２は、スタート入力１、２の論理和を出力するためのロジック回路である。オア回路１０２の出力は、自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されている。自己保持回路１０１は、アンド回路１００からのオン入力Ｓ１を一旦保持するとともに、トリガー端子に入力されるスタート入力１、２をトリガー入力として、保持されていたオン入力Ｓ１を後段のオフディレータイマ付の安全出力回路１０３、１０４に出力するための回路である。また、外部デバイスモニタ１、２からの非安全入力は、安全出力回路１０３、１０４のＥＤＭ端子に入力されている。
安全出力回路１０３、１０４は、自己保持回路１０１の出力を、オフディレータイマで設定された所定時間保持した後、それぞれ安全制御出力１、２として出力するための回路である。安全制御出力１、２は、いずれも二重化されて出力されている。
安全制御出力１の出力Ｙ０、Ｙ１およびアンド回路１００の出力Ｓ１は、第７図に示すように、それぞれ反転されてソレノイド制御用アンド回路１０５に入力されている。ソレノイド制御用アンド回路１０５は、安全制御出力１の出力Ｙ０、Ｙ１の反転入力およびアンド回路１００の出力Ｓ１の反転入力の論理積を出力するための回路である。ソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。
同様に、安全制御出力２の出力Ｙ２、Ｙ３およびアンド回路１００の出力Ｓ１は、第７図に示すように、それぞれ反転されてソレノイド制御用アンド回路１０６に入力されている。ソレノイド制御用アンド回路１０６は、安全制御出力１の出力Ｙ２、Ｙ３の反転入力およびアンド回路１００の出力Ｓ１の反転入力の論理積を出力するための回路である。ソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。
このようなロジックパターン１においては、すべての直接開路機器の接点が閉で、すべての安全入力１〜６がオンされている場合には、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。この状態で、いずれかのスタート入力１、２がオンされると、オア回路１０２の出力がオンとなり、これが自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されることで、自己保持回路１０１に保持されていた安全入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に出力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（つまりＹ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１０４の出力２（つまりＹ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。
次に、この状態から、いずれかの安全入力機器の接点が開となると、アンド回路１００の出力Ｓ１がオフとなり、オフ出力Ｓ１は自己保持回路１０１を介して安全出力回路１０３、１０４に入力される。安全出力回路１０３、１０４は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、安全出力１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１０４の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１〜６を非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器に接続しかつ安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合には、安全出力回路からの安全制御出力がオフでかつアンド回路からの出力がオフの場合にのみ、ソレノイド制御用アンド回路からの出力がオンとなるので、ソレノイドが駆動されて安全扉のロック状態が解除されるが、それ以外の場合は、ソレノイド制御用アンド回路からの出力はオフとなって、安全扉のロック状態が維持される。これにより、外部機器の稼働中に安全扉のロック状態が解除されることはなく、操作者の安全が確保される。さらに、この場合、外部の制御対象機械として、工作機械やロボット等の様々な機械に適用できる汎用性の高い安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン２＞
第８図は、第２の安全制御ロジック（ロジックパターン２）を実現するための回路構成を示すブロック図である。この回路構成は、第６図のロジックパターン１のものと類似しているが、ここでは、安全入力１〜４として、例えば可動扉用の非接触安全スイッチ等のＮＯ／ＮＣ接点機器からのＮＯ／ＮＣ入力が二重化されて入力されている点がロジックパターン１と異なっている。また、安全入力５、６としては、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器からの安全入力が二重化されて入力されている。６個の安全入力１〜６は、アンド回路１００に入力されている。
このようなロジックパターン２においては、すべてのＮＯ／ＮＣ接点機器のオン条件が成立するとともに直接開路機器の接点が閉で、すべての安全入力１〜６がオンされている場合には、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。この状態で、いずれかのスタート入力１、２がオンされると、オア回路１０２の出力がオンとなり、これが自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されることで、自己保持回路１０１に保持されていた安全入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に出力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。
また、このとき、ロジックパターン１の場合と同様に、第７図に示すように、安全出力回路１０３の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０５に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１０４の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０６に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。
次に、この状態から、いずれかのＮＯ／ＮＣ接点機器または直接開路機器からの安全入力１〜６がオフとなると、アンド回路１００の出力Ｓ１がオフとなり、出力Ｓ１は、自己保持回路１０１を介して安全出力回路１０３、１０４に入力される。安全出力回路１０３、１０４は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１０４の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１〜６を非接触安全スイッチ等のＮＯ／ＮＣ接点機器、および非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器に接続し、かつ安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合、外部の制御対象機械として、半導体製造装置や食品包装機械等の機械に好適の安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン３＞
第９図は、第３の安全制御ロジック（ロジックパターン３）を実現するための回路構成を示すブロック図である。この回路構成は、第６図のロジックパターン１のものと類似しているが、ここでは、安全入力１、２として、例えばセーフティライトカーテンやセーフティレーザスキャナ等の半導体入力機器からの入力が二重化されて入力されている点がロジックパターン１と異なっている。また、安全入力３〜６としては、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器からの安全入力が二重化されて入力されている。６個の安全入力１〜６は、アンド回路１００に入力されている。
このようなロジックパターン３においては、すべての半導体入力機器からのすべての安全入力１、２がオンされる（例えばセーフティライトカーテンが未遮光である）とともに、すべての直接開路機器の接点が閉で、すべての安全入力１〜６がオンされている場合には、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。この状態で、いずれかのスタート入力１、２がオンされると、オア回路１０２の出力がオンとなり、これが自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されることで、自己保持回路１０１に保持されていた安全入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に出力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。
また、このとき、ロジックパターン１の場合と同様に、第７図に示すように、安全出力回路１０３の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０５に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１０４の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０６に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。
次に、この状態から、いずれかの半導体入力機器からの安全入力１、２がオフされ（例えばセーフティライトカーテンが遮光され）、または直接開路機器からの安全入力３〜６がオフになると、アンド回路１００の出力Ｓ１がオフとなり、出力Ｓ１は、自己保持回路１０１を介して安全出力回路１０３、１０４に入力される。安全出力回路１０３、１０４は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力Ｙ１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１０４の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１〜６を、セーフティライトカーテンやセーフティレーザスキャナ等の半導体入力機器、および非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器に接続し、かつ安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合、外部の制御対象機械として、ロボットへの搬送ライン等のように開口部がある装置に好適の安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン４＞
第１０図は、第４の安全制御ロジック（ロジックパターン４）を実現するための回路構成を示すブロック図である。この回路構成は、第９図のロジックパターン３のものと類似しているが、ここでは、安全入力１、２に加えて、ミューティングセンサからの入力が入力されるミューティング入力１、２が設けられている点がロジックパターン３と異なっている。なお、安全入力１、２としては、ロジックパターン３と同様に、例えばセーフティライトカーテンやセーフティレーザスキャナ等の半導体入力機器からの入力が二重化されて入力されている。また、安全入力３、４としては、ロジックパターン１、２、３と同様に、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器からの安全入力が二重化されて入力されている。
安全入力１およびミューティング入力１は、ミューティング回路１１０に入力されており、同様に、安全入力２およびミューティング入力２は、ミューティング回路１１１に入力されている。ミューティング回路１１０、１１１は、安全入力１、２にミューティング機能を付加するための回路である。ここで、「ミューティング機能」とは、ミューティングセンサが反応したときに、安全入力機器（例えばセーフティライトカーテン）の安全機能を一時的に留保させる（つまり、セーフティライトカーテンのオフ信号を一時的に無効にする）ことをいう。ミューティング回路１１０、１１１の出力および安全入力３、４は、アンド回路１００に入力されている。
第１０Ａ図および第１０Ｂ図は、ミューティングセンサおよびセーフティライトカーテンのレイアウトの一例を示す平面図である。これらの図に示すように、仕切壁２１０に形成された開口２１０ａを挿通してコンベア２１１が配設されている。コンベア２１１上に載置されたワークＷは、コンベア２１１により、仕切壁２１０の左側の安全領域から右側の危険領域に向かって矢印方向に搬送されている。危険領域には、制御対象機械である工作機械やロボット等が配置されている。
コンベア２１１の両側方には、ミューティングセンサ２００、２０１が設けられている。ミューティングセンサ２００は、安全領域に設けられた投光部２００ａと、危険領域に設けられた受光部２００ｂとから構成されており、同様に、ミューティングセンサ２０１は、安全領域に設けられた投光部２０１ａと、危険領域に設けられた受光部２０１ｂとから構成されている。ミューティングセンサ２００、２０１は、それぞれの光線Ｌ１、Ｌ２が互いにＸ字状に交差している。仕切壁２１０の開口部２１０ａを挟んで両側にセーフティライトカーテン２０２が設けられている。セーフティライトカーテン２０２は、投光部２０２ａおよび受光部２０２ｂから構成されている。また、仕切壁２１０の近傍には、ミューティング状態にあることを操作者に知らせるためのミューティングランプ２０３が設けられている。
このロジックパターン４においては、すべての半導体入力機器からの安全入力１、２がオンされている（例えば、第１０Ａ図に示すようにセーフティライトカーテン２０２が未遮光である）場合には、ミューティング回路１１０、１１１からの出力はいずれもオンとなる。このとき、すべての直接開路機器のすべての接点が閉で、安全入力３、４がオンされている場合には、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。この状態で、いずれかのスタート入力１、２がオンされると、オア回路１０２の出力がオンとなり、これが自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されることで、自己保持回路１０１に保持されていた安全入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に出力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。
また、このとき、ロジックパターン１の場合と同様に、第７図に示すように、安全出力回路１０３の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０５に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１０４の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０６に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。
次に、ワークＷがコンベア２１１により搬入されて、ミューティングセンサ２００、２０１の各光線Ｌ１、Ｌ２を遮光することで（第１０Ｂ図参照）、ミューティング入力１、２が入力されるとともに、ワークＷがライトカーテン２０２の光線Ｌ３を遮光することで（同図参照）安全入力１、２がオフされた場合には、ミューティング回路１１０、１１１からの出力はいずれもオンとなって、ミューティング状態に移行する。このとき、すべての直接開路機器のすべての接点が閉で、安全入力３、４がオンされていれば、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。そして、スタート入力１または２の入力をトリガー入力として、自己保持回路１０１に保持されていた入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に入力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。これにより、機械の生産性を向上できる。なお、このミューティング状態においては、ミューティングランプ２０３に対してミューティングランプ出力が出力されることで、ミューティングランプ２０３が点灯しており、これにより、制御対象機械がミューティング状態にあることを操作者に知らせることができる。
なお、この場合において、ミューティングセンサ２００、２０１がワークＷを同時に検出することでミューティング入力１、２が同時に入力された場合、あるいは、ミューティングセンサ２００、２０１のうちの一方のミューティングセンサからのミューティング入力が入力された後、所定時間内（例えば０．５秒以内）に他方のミューティングセンサからのミューティング入力が入力された場合に限って、ミューティング状態に移行できるように制御することにより、より安全性の高い制御を行えるようになる。
また、人の進入などにより、ミューティングセンサ２００、２０１の各光線Ｌ１、Ｌ２が遮光されずに、セーフティライトカーテン２０２の光線Ｌ３が遮光された場合には、ミューティング入力１、２が入力されずに、安全入力１、２がオフになる。このとき、ミューティング回路１１０、１１１からの出力はいずれもオフとなり、このとき、アンド回路１００の出力Ｓ１はオフとなって、出力Ｓ１は、自己保持回路１０１を介して安全出力回路１０３、１０４に入力される。安全出力回路１０３、１０４は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。このようにして、機械の安全性が確保される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１０４の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
この場合、外部の制御対象機械（例えば工作機械やロボット等）へのワークの搬入に対しては、例えばセーフティライトカーテン等の入力機器およびミューティングセンサの双方がワークを検知することで、セーフティライトカーテン等の入力機器を一時的に無効にして、機械の稼働状態を維持させる一方、人の進入に対しては、ミューティングセンサが検知せずにセーフティライトカーテンのみが検知することで、機械を停止させる。これにより、機械の生産性を向上できる。また、この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１、２をセーフティライトカーテンやセーフティレーザスキャナ等の半導体入力機器に接続し、ミューティング入力１、２をミューティングセンサに接続し、安全入力３、４を非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器に接続するとともに、安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。なお、この場合、外部の制御対象機械として、ロボットへの搬送ライン等のように開口部がある装置に好適の安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン５＞
第１１図は、第５の安全制御ロジック（ロジックパターン５）を実現するための回路構成を示すブロック図である。この回路構成は、第６図のロジックパターン１のものと類似しているが、ここでは、安全入力１〜６として、例えば安全スイッチ等の二重化連動動作機構を有する安全機器からの入力が入力される点がロジックパターン１と異なっている。また、この場合、二重化入力の２つの入力状態のモニタ時間（不一致監視時間）が「∞（無限）」に設定されている。すなわち、この場合には、二重化入力の２つの入力状態の不一致時間監視を行なわないようになっている。
第１１Ａ図ないし第１１Ｃ図は、外部の制御対象機械としてのロボットの作業区域に設置された安全扉にドアスイッチが設けられた例を示す概略図である。これらの図に示すように、安全扉２２０の端部の上側および下側に、二重化連動動作機構を有する安全機器として第１、第２のドアスイッチ２２１、２２２がそれぞれ設けられている。各ドアスイッチ２２１、２２２の出力は、二重化入力として、例えば安全入力２（第１１図）に入力されている。なお、図示していないが、安全扉２２０には、ロックおよびロック解除用のソレノイドが設けられている。
このロジックパターン５においては、ドアスイッチ２２１、２２２を含むすべての安全機器の接点が閉で（第１１Ａ図参照）、すべての安全入力１〜６がオンされている場合には、アンド回路１００の出力Ｓ１がオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１０１に入力される。この状態で、いずれかのスタート入力１、２がオンされると、オア回路１０２の出力がオンとなり、これが自己保持回路１０１のトリガー端子に入力されることで、自己保持回路１０１に保持されていた安全入力Ｓ１が安全出力回路１０３、１０４に出力される。これにより、安全出力回路１０３、１０４からの各安全出力１、２がオンとなって、ロボットの稼働状態が維持される。
また、このとき、ロジックパターン１の場合と同様に、第７図に示すように、安全出力回路１０３の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０５に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉２２０のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１０４の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力は、ソレノイド制御用アンド回路１０６に入力されており、このとき、ソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉２２０のロック状態を維持する。
次に、この状態から、第１１Ｂ図に示すように、操作者Ｐが安全扉２２０を開こうとしたときに、第１のドアスイッチ２２１のみが「開」状態となって、第２のドアスイッチ２２２が「閉」状態を維持していたとする。このとき、第１のドアスイッチ２２１からの一方の安全入力２はオフとなるが、これと連動すべき第２のドアスイッチ２２２からの他方の安全入力２はオフのままである。ところが、この場合、これら２つの二重化連動安全入力２の入力状態のモニタ時間（不一致監視時間）が「∞（無限）」に設定されており、２つの二重化連動安全入力２の入力状態の不一致時間監視は行なわれない。このため、安全入力２はオフとなって、アンド回路１００に入力され、アンド回路１００の出力Ｓ１がオフとなる。出力Ｓ１は、自己保持回路１０１を介して安全出力回路１０３、１０４に入力される。安全出力回路１０３、１０４は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力１、２をオフとする。これにより、ロボットの運転が停止される。
また、このとき、安全出力回路１０３の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０５の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉２２１のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１０４の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１００の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１０６の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉２２１のロック状態を解除する。
次に、第１１Ｃ図に示すように、操作者Ｐがさらに安全扉２２０を開くと、第２のドアスイッチ２２２も「開」状態に移行する。このとき、第２のドアスイッチ２２２からの安全入力２もオフとなるが、アンド回路１００の出力Ｓ１はオフのままであり、ロボットは運転停止状態を維持する。
この場合には、一方のドアスイッチの接点がオフとなれば、他方のドアスイッチの接点のオフを待たずに、直ちにロボットが停止する。この場合、安全扉２２０を開放する速度に影響されることなく、ロボットが停止するので、装置の安全性能を向上できる。
また、この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１〜６を、二重化連動動作機構を有する安全機器に接続しかつ安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合、外部の制御対象機械として、安全扉を有する工作機械やロボット等の機械に好適の安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン６＞
第１２図は、第６の安全制御ロジック（ロジックパターン６）を実現するための回路構成を示すブロック図であり、第１３図および第１４図は、ソレノイド制御のための回路構成を示すブロック図である。このロジックパターンは、通常運転モードとメンテナンスモード（ティーチモード）の切替えを行なえるように構成されたロジックである。
第１２図に示すように、安全入力１には、モードセレクトスイッチ等のモード選択機能を有する機器からの入力（モードセレクト入力）が入力されるようになっている。安全入力２には、イネーブルスイッチやティーチングペンダント等のティーチング機器からの安全入力が入力されている。安全入力３、４には、安全スイッチ等の直接開路機器からの安全入力が入力されており、安全入力５、６には、非常停止スイッチ等の直接開路機器からの安全入力が入力されている。
安全入力１のティーチモード入力および安全入力２は、アンド回路１１０に入力されている。アンド回路１１０は、ティーチモード入力および安全入力２の論理積を出力する回路である。安全入力１の通常運転モード入力および安全入力３、４は、アンド回路１１１に入力されている。アンド回路１１１は、通常運転モード入力および安全入力３、４の論理積を出力する回路である。安全入力５、６は、アンド回路１１２に入力されている。アンド回路１１２は、安全入力５、６の論理積を出力する回路である。
アンド回路１１０の出力は自己保持回路１１３に入力され、アンド回路１１１の出力Ｓ１は自己保持回路１１４に入力され、アンド回路１１２の出力Ｓ２は自己保持回路１１５に入力されている。自己保持回路１１３のトリガー端子には、スタート入力１が入力されており、自己保持回路１１４、１１５の各トリガー端子には、スタート入力２が入力されている。自己保持回路１１３、１１４からの各出力はオア回路１１６に入力されており、オア回路１１６は、これらの入力の論理和を出力する回路である。オア回路１１６の出力および自己保持回路１１５の出力は、アンド回路１１７に入力されている。アンド回路１１７は、オア回路１１６の出力および自己保持回路１１５の出力の論理積を出力する回路である。アンド回路１１７の出力は、安全出力回路１１８、１１９に入力されている。安全出力回路１１８、１１９のＥＤＭ端子には、外部デバイスモニタ１、２からの非安全入力が入力されている。
安全出力回路１１８の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２は、第１３図に示すように、通常運転モード時においては、それぞれ反転されてソレノイド制御用アンド回路１２０に入力されている。ソレノイド制御用アンド回路１２０は、安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）の反転入力およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２の反転入力の論理積を出力するための回路である。ソレノイド制御用アンド回路１２０の出力ＳＬ１は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。
同様に、安全出力回路１１９の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２は、第１３図に示すように、通常運転モード時においては、それぞれ反転されてソレノイド制御用アンド回路１２１に入力されている。ソレノイド制御用アンド回路１２１は、安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）の反転入力およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２の反転入力の論理積を出力するための回路である。ソレノイド制御用アンド回路１２１の出力ＳＬ２は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。
また、安全出力回路１１８の安全出力１（Ｙ０、Ｙ１）は、第１４図に示すように、ティーチモード時においては、反転されて出力ＳＬ１になっており、出力ＳＬ１は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。同様に、安全出力回路１１９の安全出力２（Ｙ２、Ｙ３）は、第１４図に示すように、ティーチモード時においては、それぞれ反転されて出力ＳＬ２になっており、出力ＳＬ２は、外部の制御対象機器に設けられた安全扉のロック状態を解除するためのソレノイドに入力されている。
このロジックパターン６において、モードセレクトスイッチで通常運転モードが選択された場合には、安全入力１に通常運転モード入力が入力される。このとき、ティーチモード入力はオフとなっているので、イネーブルスイッチ等のティーチング機器を操作してもアンド回路１１０の出力はオフのままであり、ティーチング機器の機能は無効化されている。また、このとき、安全入力３〜６がオンされている場合には、アンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２はオンとなり、出力Ｓ１は自己保持回路１１４に入力され、出力Ｓ２は自己保持回路１１５に入力される。
この状態から、スタート入力１、２がオンされると、スタート入力１は自己保持回路１１３のトリガー端子に入力され、スタート入力２は、自己保持回路１１４、１１５の各トリガー端子に入力される。これにより、自己保持回路１１４に保持されていた安全入力Ｓ１がオア回路１１６に出力される。このとき、自己保持回路１１３の出力はオフのままなので、オア回路１１６の出力はオンとなり、これがアンド回路１１７に入力される。その一方、自己保持回路１１５に保持されていた安全入力Ｓ２は、アンド回路１１７に入力される。これにより、アンド回路１１７からの出力はオンとなって、安全出力回路１１８、１１９に入力される。これにより、安全出力回路１１８、１１９からの各安全出力１、２がオンとなって、外部の制御対象機械の稼働状態が維持される。
このとき、第１３図に示すように、安全出力回路１１８の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２０の出力ＳＬ１はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。同様に、安全出力回路１１９の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１１１、１１２の出力Ｓ１、Ｓ２のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２１の出力ＳＬ２はオフとなって、ソレノイドは安全扉のロック状態を維持する。
次に、この状態から、いずれかの安全入力機器の接点が開となって、例えば安全入力３、４がオフになると、アンド回路１１１の出力Ｓ１がオフとなり、オア回路１１６の出力もオフとなる。これにより、アンド回路１１１からの出力はオフとなり、安全出力回路１１８、１１９は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。
このとき、安全出力回路１１８の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１１１の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２０の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１１９の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１１１の出力Ｓ１のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２１の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
また、ソレノイドのロック状態において、いずれかの安全入力機器の接点が開となって、例えば安全入力５、６がオフになった場合には、アンド回路１１２の出力Ｓ２がオフとなって、アンド回路１１７に入力されることで、アンド回路１１７の出力はオフとなり、安全出力回路１１８、１１９は、オフディレータイマで設定した所定時間の経過後、各安全出力１、２をオフとする。これにより、外部の制御対象機械の運転が停止される。
このとき、安全出力回路１１８の出力１（Ｙ０、Ｙ１）およびアンド回路１１２の出力Ｓ２のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２０の出力ＳＬ１はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。同様に、安全出力回路１１９の出力２（Ｙ２、Ｙ３）およびアンド回路１１２の出力Ｓ２のそれぞれの反転入力が入力されるソレノイド制御用アンド回路１２１の出力ＳＬ２はオンとなって、ソレノイドが駆動され、ソレノイドは安全扉のロック状態を解除する。
また、機械の稼動中に非常停止スイッチが押されて、安全入力５、６がオフになった場合には、アンド回路１１２の出力Ｓ２がオフになって、自己保持回路１１５の出力がオフになり、アンド回路１１７の出力がオフになる。アンド回路１１７の出力は、安全出力回路１１８、１１９に入力されており、このため、オフディレータイマ設定時間後に両安全出力１、２がオフになって、外部の制御対象機械の運転が停止される。
次に、モードセレクトスイッチでティーチモードが選択された場合には、安全入力１にティーチモード入力が入力される。このとき、通常運転モード入力はオフとなっているので、安全入力３、４がオンの状態でもアンド回路１１１の出力Ｓ１はオフとなる。すなわち、この場合、安全入力３、４は無効化される。また、安全入力５、６がオンされていれば、アンド回路１１２の出力Ｓ２はオンとなり、自己保持回路１１５は、スタート入力２が入力されると、保持されていた入力Ｓ２をアンド回路１１７に出力する。
一方、イネーブルスイッチ等のティーチング機器がオフの状態では、安全入力２はオフとなり、アンド回路１１０の出力はオフとなる。このオフ出力は、オア回路１１６に入力される。一方、アンド回路１１１の出力Ｓ１もオフであり、このオフ出力Ｓ１はオア回路１１６に入力される。これにより、オア回路１１６の出力はオフになる。このオフ出力は、アンド回路１１７に入力される。その結果、アンド回路１１７の出力がオフとなって、安全出力回路１１８、１１９の出力がオフとなる。
このとき、第１４図に示すように、安全出力回路１１８、１１９の出力１（Ｙ０、Ｙ１）および出力２（Ｙ２、Ｙ３）が反転されて出力ＳＬ１、ＳＬ２がオンとなることにより、ソレノイドが駆動される。これにより、安全扉のロック状態が解除されるので、操作者が安全扉を開けて危険区域に進入することができる。
次に、操作者がティーチング機器を操作すると、安全入力２がオンとなって、アンド回路１１０の出力がオンとなり、このオン出力が自己保持回路１１３に入力される。自己保持回路１１３は、スタート入力１がトリガー端子に入力されることで、保持されていたアンド回路１１０からの入力をオア回路１１６に出力する。これにより、オア回路１１６の出力がオンとなって、このオン出力がアンド回路１１７に入力される。その一方、アンド回路１１７には、自己保持回路１１５からのオン出力が入力されているので、アンド回路１１７の出力はオンとなる。これにより、安全出力回路１１８、１１９から安全出力１、２が出力され、操作者がティーチング機器を操作して、制御対象機器のティーチングを行なうことができる。
このティーチング時には、第１４図に示すように、出力１（Ｙ０、Ｙ１）の反転出力がソレノイドの安全出力として用いられ、出力２（Ｙ２、Ｙ３）の反転出力がソレノイドの安全出力として用いられている。すなわち、ティーチモード時には、ソレノイドへの出力がオフとなることで、安全扉がロックされ、安全性が確保される。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１〜６をイネーブルスイッチ等のティーチング機器、モード選択機能付機器、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開路機器に接続するとともに、安全出力１、２を外部の制御対象機器に接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。また、この場合、外部の制御対象機械として、工作機械やロボット等の様々な機械に適用できる汎用性の高い安全制御装置を実現できる。
＜ロジックパターン７＞
第１５図は、第７の安全制御ロジック（ロジックパターン７）を実現するための回路構成を示すブロック図である。このロジックパターンは、例えば並設された２つの制御対象機器としての第１、第２のロボットを同時に停止させてはいけない場合や、同時に停止させる必要のない場合に好適のロジックである。
安全入力１には、第１、第２のロボットを同時に停止させるための非常停止スイッチからの安全入力が入力されている。安全入力２、３には、第１のロボットの危険区域に対応して設けられた直接開路機器としての第１および第２の安全スイッチ（例えば安全ガード開閉検出スイッチ等）からの安全入力が二重化されて入力されている。また、安全入力４、５には、第２のロボットの危険区域に対応して設けられた直接開路機器としての第３および第４の安全スイッチ（例えば安全ガード開閉検出スイッチ等）からの安全入力が二重化されて入力されている。
安全入力１からの入力Ｓ１は、自己保持回路１２２に入力されており、自己保持回路１２２の出力は、後段のアンド回路１２７に入力されている。安全入力２、３からの各入力は、アンド回路１２０に入力されており、アンド回路１２０は、安全入力２、３の論理積を出力している。アンド回路１２０の出力Ｓ２は自己保持回路１２３に入力されており、自己保持回路１２３の出力は、後段のアンド回路１２７に入力されている。アンド回路１２７は、自己保持回路１２２、１２３の各出力の論理積を出力している。安全入力４、５からの各入力は、アンド回路１２１に入力されており、アンド回路１２１は、安全入力４、５の論理積を出力している。アンド回路１２１の出力Ｓ３は自己保持回路１２４に入力されており、自己保持回路１２４の出力は、後段のアンド回路１２８に入力されている。アンド回路１２８には、自己保持回路１２２の出力も入力されている。アンド回路１２８は、自己保持回路１２２、１２４の各出力の論理積を出力している。
自己保持回路１２２のトリガー端子には、スタート入力１が入力されている。また、オア回路１２５にはスタート入力２、３が入力されており、オア回路１２６にはスタート入力２、４が入力されている。オア回路１２５の出力は、自己保持回路１２３のトリガー端子に入力されており、オア回路１２６の出力は、自己保持回路１２４のトリガー端子に入力されている。アンド回路１２７の出力は安全出力回路１２９に入力され、アンド回路１２８の出力は安全出力回路１３０に入力されている。安全出力回路１２９は、第１のロボットに対して安全制御出力１を出力し、安全出力回路１３０は、第２のロボットに対して安全制御出力２を出力している。
このロジックパターン７においては、安全入力１がオンされた状態で、第１のロボットの側の安全ガードが開いて第１または第２の安全スイッチからの安全入力２または３がオフになると、アンド回路１２０の出力Ｓ２がオフになって、自己保持回路１２３の出力がオフとなり、アンド回路１２７の出力がオフになる。これにより、オフディレータイマ設定時間後に安全出力回路１２９からの安全出力１がオフになって、第１のロボットの運転が停止される。このとき、第２のロボットの側の安全スイッチからの安全入力４、５がオンの状態にあれば、アンド回路１２１の出力Ｓ３はオンであり、スタート入力２または４の入力により、自己保持回路１２４からの出力はオンとなって、アンド回路１２８に入力される。また、このとき、スタート入力１の入力によって、自己保持回路１２２の出力もオンとなって、これがアンド回路１２８に入力されており、アンド回路１２８からの出力はオンとなる。これにより、安全出力回路１３０からの安全出力２がオンとなって、第２のロボットの運転は維持される。
これとは逆に、安全入力１がオンされた状態で、第２のロボットの側の安全ガードが開いて第３または第４の安全スイッチからの安全入力４または５がオフになると、アンド回路１２１の出力Ｓ３がオフになって、自己保持回路１２４の出力がオフとなり、アンド回路１２８の出力はオフになる。これにより、オフディレータイマ設定時間後に安全出力回路１３０からの安全出力２がオフになって、第２のロボットの運転が停止される。このとき、第１のロボットの側の安全スイッチからの安全入力２、３がオンの状態にあれば、アンド回路１２０の出力Ｓ２はオンであり、スタート入力２または３の入力により、自己保持回路１２３からの出力はオンとなって、アンド回路１２７に入力される。また、このとき、スタート入力１の入力によって、自己保持回路１２２の出力もオンとなって、これがアンド回路１２７に入力されており、アンド回路１２７からの出力はオンとなる。これにより、安全出力回路１２９からの安全出力１がオンとなって、第１のロボットの運転は維持される。
次に、安全入力２、３および４、５がオンされた状態で、非常停止スイッチが押され、安全入力１がオフになった場合には、自己保持回路１２２への入力Ｓ１がオフになって、自己保持回路１２２の出力がオフになる。自己保持回路１２２の出力は、アンド回路１２７、１２８に入力されており、このため、両アンド回路１２７、１２８の出力はいずれもオフになる。その結果、オフディレータイマ設定時間後に両安全出力回路１２９、１３０の出力がいずれもオフになって、第１、第２のロボットの運転が停止される。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１を非常停止スイッチに接続し、安全入力２、３を第１のロボットの側の安全スイッチ等の直接開路機器に接続し、安全入力４、５を第２のロボットの側の安全スイッチ等の直接開路機器に接続するとともに、安全出力１を第１のロボットに接続し、安全出力２を第２のロボットに接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
＜ロジックパターン８＞
第１６図は、第８の安全制御ロジック（ロジックパターン８）を実現するための回路構成を示すブロック図である。このロジックパターン８は、ロジックパターン７と類似しているが、自己保持回路１２２の出力がアンド回路１２８に入力されておらず、アンド回路１２７の出力がアンド回路１２８に入力されている点が、ロジックパターン７と異なっている。
このロジックパターン８においては、安全入力１がオンされた状態で、第１のロボットの側の安全ガードが開いて第１または第２の安全スイッチからの安全入力２または３がオフになると、アンド回路１２０の出力Ｓ２がオフになって、自己保持回路１２３の出力がオフとなり、アンド回路１２７の出力がオフになる。これにより、オフディレータイマ設定時間後に安全出力回路１２９からの安全出力１がオフになって、第１のロボットの運転が停止される。また、このとき、アンド回路１２７のオフ出力はアンド回路１２８に入力されており、このため、アンド回路１２８の出力もオフになる。これにより、オフディレータイマ設定時間後に安全出力回路１３０からの安全出力２もオフになって、第２のロボットの運転も停止される。
これとは逆に、安全入力１がオンされた状態で、第２のロボットの側の安全ガードが開いて第３または第４の安全スイッチからの安全入力４または５がオフになると、アンド回路１２１の出力Ｓ３がオフになって、自己保持回路１２４の出力がオフとなり、アンド回路１２８の出力はオフになる。これにより、オフディレータイマ設定時間後に安全出力回路１３０からの安全出力２がオフになって、第２のロボットの運転が停止される。このとき、第１のロボットの側の安全スイッチからの安全入力２、３がオンの状態にあれば、アンド回路１２０の出力Ｓ２はオンであり、スタート入力２または３の入力により、自己保持回路１２３からの出力はオンとなって、アンド回路１２７に入力される。また、このとき、スタート入力１の入力によって、自己保持回路１２２の出力もオンとなって、このオン出力がアンド回路１２７に入力されており、アンド回路１２７からの出力はオンとなる。これにより、安全出力回路１２９からの安全出力１がオンとなって、第１のロボットの運転は維持される。
次に、安全入力２、３および４、５がオンされた状態で、非常停止スイッチが押され、安全入力１がオフになった場合には、自己保持回路１２２への入力Ｓ１がオフになって、自己保持回路１２２の出力がオフになる。自己保持回路１２２のオフ出力は、アンド回路１２７に入力されており、このため、アンド回路１２７の出力はオフになる。アンド回路１２７のオフ出力はアンド回路１２８に入力されており、このため、アンド回路１２８の出力もオフになる。その結果、オフディレータイマ設定時間後に両安全出力回路１２９、１３０の出力がいずれもオフになって、第１、第２のロボットの運転が停止される。
この場合には、セーフティコントローラ１の安全入力１を非常停止スイッチに接続し、安全入力２、３を第１のロボットの側の安全スイッチ等の直接開路機器に接続し、安全入力４、５を第２のロボットの側の安全スイッチ等の直接開路機器に接続するとともに、安全出力１を第１のロボットに接続し、安全出力２を第２のロボットに接続するだけで、所望の制御を行なうことができるので、ユーザーの負担を軽減できる。
なお、本発明の適用は、上述した８種類のロジックパターンに限定されないことはいうまでもない。本発明によるセーフティコントローラは、プログラムＩ／Ｆ回路を介して内蔵プログラムの書き換えが可能であり、セーフティコントローラを使用するユーザーにおける各種アプリケーションに対応して、様々なロジックパターンを構築することができる。また、以下に述べる拡張ユニットをセーフティコントローに接続することによって、８個に限定されていたロジックパターンの数を増やすことが可能である。
次に、上述したセーフティコントローラは拡張（増設）機能を有していてもよく、このようなセーフティコントローラについて、第１７図ないし第２１図の各ブロックを用いて説明する。なお、各図において、前記実施例と同一の参照数字は、同一または相当部分を示している。
第１７図は、セーフティコントローラ１に拡張ユニット１Ａが接続されたブロック図である。セーフティコントローラ１は、拡張インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５８を有しており、同様に、拡張ユニット１Ａは、拡張インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５８Ａ１および５８Ａ２を有している。セーフティコントローラ１および拡張ユニット１Ａは、拡張インターフェース回路５８、５８Ａ１を介して接続されている。拡張インターフェース回路５８は、演算処理回路５０に接続されている。拡張インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５８Ａ１および５８Ａ２は、シリアルバスを用いてシリアル接続されるとともに、パラレルバスを用いてパラレル接続されている。これらシリアルバスおよびパラレルバスには、演算処理回路５０Ａがバス接続されている。拡張ユニット１Ａは、セーフティコントローラ１とほぼ同様の構成を有しており、セーフティコントローラ１と同様の入出力機能を有している。なお、拡張ユニット１Ａの演算処理回路５０Ａには、さらにシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５９が接続されている。
なお、図示していないが、拡張ユニット１Ａには、拡張インターフェース５８Ａ２を介して他の拡張ユニットが接続可能になっている。また、演算処理回路５０および拡張インターフェース回路５８間の通信、拡張インターフェース回路５８Ａ１、５８Ａ２間の通信、および演算処理回路５０Ａおよび拡張インターフェース回路５８Ａ１、５８Ａ２間の通信は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）を用いたり、データにシーケンス番号を付加したりすることによって、その安全性が確保されている。
第１８図は、入力回路用拡張ユニット１Ｂのブロック図である。この拡張ユニット１Ｂは、入力機能に特化しており、出力回路は搭載されていない。この場合においても、第１７図の拡張ユニット１Ａと同様に、拡張インターフェース回路５８Ｂ１、５８Ｂ２を介して、セーフティコントローラまたは他の拡張ユニットが接続可能になっている。
第１９図は、出力回路用拡張ユニット１Ｃのブロック図である。この拡張ユニット１Ｃは、出力機能に特化しており、入力回路は搭載されていない。出力回路５３Ｃからの出力には、半導体出力のみならず、リレー出力も含まれている。この場合においても、第１７図の拡張ユニット１Ａと同様に、拡張インターフェース回路５８Ｃ１、５８Ｃ２を介して、セーフティコントローラまたは他の拡張ユニットが接続可能になっている。
第２０図は、拡張ユニットとしての通信ユニット１Ｄのブロック構成図である。この場合、演算処理回路５０Ｄおよびシリアルインターフェース回路５９の変更により、安全有線通信、非安全有線通信、安全無線通信、非安全無線通信等を構成できる。この場合においても、第１７図の拡張ユニット１Ａと同様に、拡張インターフェース回路５８Ｄ１、５８Ｄ２を介して、セーフティコントローラまたは他の拡張ユニットが接続可能になっている。
第２１図は、プログラム拡張ユニット１Ｅのブロック構成図である。上述したセーフティコントローラ１では、安全制御用のロジック（プログラム）が８個のパターンに限定されているが、このプログラム拡張ユニット１Ｅを用いれば、無数のプログラムにまで拡張することが可能である。この場合においても、第１７図の拡張ユニット１Ａと同様に、拡張インターフェース回路５８Ｅ１、５８Ｅ２を介して、セーフティコントローラまたは他の拡張ユニットが接続可能になっている。
次に、上述したセーフティコントローラは本質安全防爆機能を有していてもよく、このようなセーフティコントローラについて、第２２図および第２３図の各ブロック図を用いて説明する。なお、各図において、前記実施例と同一の参照数字は、同一または相当部分を示している。
第２２図に示すセーフティコントローラ１’においては、本質安全防爆入力対応の安全入力回路６１が安全入力回路５１’に接続されるとともに、本質安全防爆対応の入力回路６２および出力回路６３がそれぞれ非安全入力回路５２’、非安全出力回路５９’にそれぞれ接続されている。安全入力回路６１には、本質安全防爆電源回路６０からの電源電圧が印加されている。
本質安全防爆電源回路６０は、ツェナーダイオードＺＤまたはサイリスタ等で構成された電圧制限回路を有している。本質安全防爆対応の安全入力回路６１および本質安全防爆対応の入力回路６２は、電流制限を行なう抵抗や半導体電流制限回路Ｒ等で構成されている。また、これらの安全入力回路６１、入力回路６２および出力回路６３は、それぞれ安全入力回路５１’、非安全入力回路５２’および非安全出力回路５９’に対して、フォトカプラＰＣやトランス等の絶縁素子で絶縁されている。このような構成により、セーフティコントローラの入力回路への電圧および電流が制限されるようになるので、爆発の危険性のある場所に設置された非常停止スイッチや安全スイッチ等の安全機器を安心して使用できるようになる。なお、入力回路は、専用基板上に搭載されているので、基板の切替えのみで防爆に対応することが可能である。
第２３図は、本質安全防爆入力に対応した入力回路用拡張ユニット１’Ｂのブロック図である。この拡張ユニット１’Ｂは、主として入力機能に特化しており、出力回路は搭載されていない。この場合には、拡張入力に対しても防爆機能を実現できる。また、この場合においても、第１１図のセーフティコントローラ１と同様に、本質安全防爆電源回路６０Ｂ、本質安全防爆対応の安全入力回路６１Ｂ、本質安全防爆対応の入力回路６２Ｂおよび出力回路６３Ｂが設けられている。
なお、上述した非防爆対応の入力回路および本質安全防爆入力対応の入力回路を適宜使い分けることにより、セーフティコントローラが用いられるシステムに最適の安全回路を構築できるようになる。
また、安全入力を出力する機器を駆動させるための信号を、セーフティコントローラが生成して供給する構成にしてもよい。例えば、安全入力を出力する機器として、非常停止スイッチや安全スイッチ等の直接開閉機器は、第１および第２の接点が閉じたとき、第１の接点に与えられている信号（例えばパルス信号）を第２の接点を介して安全入力として流出する。この信号を生成して出力する信号生成回路をセーフティコントローラに内蔵させて、直接開閉機器からの安全入力を用いる安全制御ロジックが選択された場合に、演算処理回路５０が安全制御ロジックに基づき、信号生成回路を制御して信号を生成して出力する構成にしてもよい。このように、安全入力を出力する機器を駆動する信号をセーフティコントローラが生成して供給することにより、安全入力を出力する機器を適切に駆動させることができる。
さらに、セーフティコントローラは、外部の機器を制御して機械を停止制御するだけではなく、機械への人の接近も制御する。すなわち、セーフティコントローラは、安全出力１、２をオフすることによって機械を停止させた後、当該機械への人の接近を許容するための信号（出力ＳＬ１、２のオン信号）を出力して、安全扉のロック状態を解除する。これにより、機械が停止した後、人が安全扉を開いて機械へ接近することが許可される。このようにして、停止した機械に人を接近させることができ、安全性を確保できる。なお、機械への人の接近を許容するための信号は、上述したように、安全スイッチのソレノイドに与える場合の他、人が機械に接近してもよいことを表示する表示灯に与えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
以上のように、本発明に係る制御装置は、工作機械やロボット等の様々な機械の安全制御装置として有用であり、とくに、ユーザーがプログラムを作成することなく内蔵ロジックパターンを選択するだけでよいので、ユーザーフレンドリーなセーフティコントローラとして好適である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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