(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
故障したセンサの除外命令を出力する除外命令出力手段と、
故障時におけるセンサ毎の信号出力条件を記憶する信号出力条件記憶手段と、
センサの信号出力条件の集合として構成されたシーケンスの歩進条件を記憶する歩進条件記憶手段と、
前記除外命令出力手段から故障したセンサの除外命令が出力された場合には、前記歩進条件記憶手段に記憶されている歩進条件の内、当該除外命令に該当するセンサの歩進条件に除外命令がある旨の表示を付すると共に、当該除外命令に該当するセンサの信号出力条件を付加して、新たな歩進条件を作成する歩進条件作成手段とを有することを特徴とするシーケンス制御装置。
【請求項２】
装置を動作させるためのシーケンスプログラムを記憶するシーケンスプログラム記憶手段と、
正常時には、入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態を前記歩進条件記憶手段に記憶されているシーケンスの歩進条件と比較して、一致している場合に前記シーケンスプログラム記憶手段に記憶されているシーケンスプログラムの１ステップを実行する一方、センサの故障時には、前記入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態を前記歩進条件作成手段によって作成された新たな歩進条件と比較して、その歩進条件が満足された場合に前記シーケンスプログラム記憶手段に記憶されているシーケンスプログラムの１ステップを実行する制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシーケンス制御装置。
【請求項３】
前記除外命令出力手段は、作業者により操作される編集装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシーケンス制御装置。
【請求項４】
前記信号出力条件記憶手段に記憶されているセンサ毎の信号出力条件は、各センサのアドレスと遅延時間とから構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシーケンス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シーケンスを強制的に歩進させる機能を有するシーケンス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、アクチュエータが備えられた装置においては、そのアクチュエータの出限や戻限をセンサ（リミットスイッチ等）によって検出し、アクチュエータの実際の動きを確認した上でシーケンスを歩進させるようにしている。したがって、そのセンサが故障した場合にはアクチュエータの出限、戻限の検出をすることができなくなることから、シーケンスが歩進できず、その装置の動作が停止してしまうことになる。
【０００３】
たとえば、自動車工場で用いられる大きな設備では、設けられているアクチュエータの数も相当な数となるので、センサが故障する頻度も多くなるが、シーケンス制御の場合、設備の中のたった１つのセンサの故障が設備停止を招来することになるため、生産性に大きな影響を与えることになる。
【０００４】
これを回避するために、従来ではシーケンスプログラムを変更することによって設備稼働率が低下しないようにしている。つまり、あるセンサの故障が確認されたら、そのセンサの入力条件を無視してシーケンスを歩進させるシーケンスプログラムをその場で作成し、一時的に設備を騙して強制的に稼働させている。そして、設備の稼働終了後にセンサを交換し、元のシーケンスプログラムに戻している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の対処方法では、図６のフローチャートに示すように、センサが故障して設備が停止すると（Ｓ１）、この故障したセンサの信号を使用している箇所（接点の場所）をシーケンスプログラムの中から見付け出し（Ｓ２）、データ編集装置を用いてこの信号の使用箇所をシーケンスプログラムから削除し（Ｓ３）、全ての使用箇所の削除をした後（Ｓ４）、設備を再稼働させてラインを動かす（Ｓ５）という手順を経なければならなかったので、信号の使用箇所の削除に多くの時間を要するという問題があった。
【０００６】
特に、故障したセンサの信号を複数箇所で使用しているような場合には、信号の使用箇所の削除だけでは済まなくなり、シーケンスプログラムの変更を余儀無くされることから、さらに多くの時間を要することになる。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、プログラムの変更をすることなく、故障したセンサの登録をするだけで強制的にシーケンスを歩進させることのできるシーケンス制御装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は次のように構成される。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、故障したセンサの除外命令を出力する除外命令出力手段と、故障時におけるセンサ毎の信号出力条件を記憶する信号出力条件記憶手段と、センサの信号出力条件の集合として構成されたシーケンスの歩進条件を記憶する歩進条件記憶手段と、前記除外命令出力手段から故障したセンサの除外命令が出力された場合には、前記歩進条件記憶手段に記憶されている歩進条件の内、当該除外命令に該当するセンサの歩進条件に除外命令がある旨の表示を付すると共に、当該除外命令に該当するセンサの信号出力条件を付加して、新たな歩進条件を作成する歩進条件作成手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシーケンス制御装置において、装置を動作させるためのシーケンスプログラムを記憶するシーケンスプログラム記憶手段と、正常時には、入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態を前記歩進条件記憶手段に記憶されているシーケンスの歩進条件と比較して、一致している場合に前記シーケンスプログラム記憶手段に記憶されているシーケンスプログラムの１ステップを実行する一方、センサの故障時には、前記入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態を前記歩進条件作成手段によって作成された新たな歩進条件と比較して、その歩進条件が満足された場合に前記シーケンスプログラム記憶手段に記憶されているシーケンスプログラムの１ステップを実行する制御手段とをさらに有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のシーケンス制御装置において、前記除外命令出力手段は、作業者により操作される編集装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のシーケンス制御装置において、前記信号出力条件記憶手段に記憶されているセンサ毎の信号出力条件は、各センサのアドレスと遅延時間とから構成されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明のシーケンス制御装置によれば、各請求項毎に次のような効果を奏する。
【００１４】
請求項１または請求項３に記載の発明にあっては、故障したセンサの除外命令が出力され場合には、歩進条件の内、除外命令に該当するセンサの歩進条件に除外命令がある旨の表示を付すると共に、当該除外命令に該当するセンサの信号出力条件を付加して、新たな歩進条件を作成するようにしたので、強制的なシーケンスプログラムの歩進が自動的に行なわれるようになり、プログラムの変更の必要がなくなる。
【００１５】
請求項２または請求項３に記載の発明にあっては、正常時には、入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態をシーケンスの歩進条件と比較して、一致している場合にシーケンスプログラムの１ステップを実行する一方、センサの故障時には、前記入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態を作成された新たな歩進条件と比較して、その歩進条件が満足された場合にシーケンスプログラムの１ステップを実行するようにしたので、正常時には、入力ポートに接続されているセンサの信号出力状態に応じてシーケンスプログラムが歩進する一方、センサの故障時には、作成された新たな歩進条件に応じてシーケンスプログラムが歩進することになり、プログラムの変更の必要がなくなる。
【００１６】
請求項４に記載の発明にあっては、センサ毎の信号出力条件を、各センサのアドレスと遅延時間とから構成したので、センサの故障時には、故障したセンサ以外のセンサの信号出力状態がシーケンスの歩進条件と一致してから、故障したセンサに設定されている遅延時間経過後にシーケンスプログラムの１ステップを実行することになり、強制的なシーケンスプログラムの歩進が遅延時間の経過後に自動的に行なわれるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明のシーケンス制御装置の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明のシーケンス制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図に示すように、コントローラ１０には、アクチュエータの動作限を検出する複数のセンサ１５〜１８が接続され、また、ソレノイド２１〜２３およびモータ２４が接続されている。また、作業者が故障したセンサの除外を指示するための編集装置３０も接続されている。
【００２０】
コントローラ１０は、センサ１５〜１８を接続する入力ポート４０と、ソレノイド２１〜２３とモータ２４を接続する出力ポート５０とを有している。したがって、入力ポート４０を介して信号出力状態が入力され、出力ポート５０を介してソレノイドやモータが実際に駆動される。
【００２１】
シーケンスプログラム記憶部６０には、制御の対象となる装置や設備の動作シーケンスがラダーシーケンスプログラムとして記憶されている。
【００２２】
歩進条件記憶部６２は、シーケンスプログラムの処理のステップを次の処理のステップに進めるための図２に示すような歩進条件が記憶されているものである。この歩進条件は、センサの信号出力条件（センサアドレスと接点信号）の集合として構成されており、全てのセンサ１５〜１８のセンサアドレス（ポートＮｏ）と接点信号とからなるものである。なお、センサアドレスとは、センサが接続されている入力ポート４０のポート番号であり、図２の場合では、センサ１５がポートＮｏ１に、センサ１６がポートＮｏ２に、センサ１７がポートＮｏ３に、センサ１８がポートＮｏ４に接続されている状態を想定している。また、接点信号とは、センサから出力されている信号を意味するものであり、信号が出力されていれば１に、出力されていなければ０になっている。
【００２３】
図２の場合では、シーケンスプログラムのステップ１からステップ２に歩進するために必要な歩進条件は、センサ１６とセンサ１７とから信号が出力されていることであり、ステップ２からステップ３に歩進するために必要な歩進条件は、センサ１７とセンサ１８とから信号が出力されていることである。
【００２４】
制御部６４は、入力ポート４０から出力される信号出力状態（信号出力条件と等価）と歩進条件記憶部６２に記憶されている歩進条件とを比較して、一致している場合に次のステップのシーケンスプログラムを実行し、出力ポート５０を介してソレノイド２１〜２３またはモータ２４を必要に応じて駆動するものである。
【００２５】
信号条件記憶部６６は、故障時におけるセンサ毎の信号出力条件を記憶しているものであり、この信号出力条件は図３に示すように、各センサのアドレスと遅延時間とから構成される。図の例では、センサ１５が故障した場合には５ｓｅｃの遅延時間が、センサ１６が故障した場合には３ｓｅｃの遅延時間が、センサ１７が故障した場合には５００ｍｓｅｃの遅延時間が、センサ１８が故障した場合には１ｓｅｃの遅延時間がそれぞれ与えられることになる。
【００２６】
歩進条件作成部６８は、編集装置３０から故障したセンサの除外命令が出力された場合には、信号条件記憶部６６に記憶されている該当センサの信号出力条件を取り出すとともに歩進条件記憶部６２からも該当センサの信号出力条件（歩進条件の一部）を取り出し、両信号出力条件から新たな歩進条件を作成するものである。
【００２７】
本発明のシーケンス制御装置の概略の構成は以上の通りであるが、次に、図４以降のフローチャートに基づいてその動作を詳細に説明する。
【００２８】
図４は、本発明のシーケンス制御装置のメインフローチャートである。
【００２９】
センサが故障して設備が停止すると（Ｓ１１）、作業者が編集装置３０によりこのセンサが故障した旨を入力する。歩進条件作成部６８は、編集装置３０から出力された除外命令に基づいて歩進条件記憶部６２から故障したセンサに関するマクロ命令、たとえば図２に示した歩進条件を取り出し（Ｓ１２）、また、信号条件記憶部６６に記憶されている当該故障したセンサの信号出力条件、たとえば図３に示した信号出力条件を取り出し、歩進条件記憶部６２から取り出した歩進条件（マクロ命令エリアに登録されている）を構成する信号出力条件の内、該当センサに対応する信号出力条件に代えて信号条件記憶部６６から取り出した該当センサの信号出力条件を付加する（マクロ命令除外エリアに登録される）して、疑似的に新たな信号出力条件を含む歩進条件を作成する。そして、この新たに作成した歩進条件を歩進条件記憶部６２に格納する（Ｓ１３）。
【００３０】
たとえば、センサ１６が故障した場合、作業者が編集装置３０によりこのセンサが故障した旨を入力すると、編集装置３０からは、このセンサ１６の除外命令が出力される。この除外命令は、歩進条件の内のセンサ１６に関する信号出力条件を除外する命令である。歩進条件作成部６８はこの除外命令を受けて、センサ１６の信号出力条件を信号条件記憶部６６から取り出し、具体的には、図３の［センサアドレス２−遅延時間３ｓｅｃ］という信号出力条件を取り出す（シーケンスプログラムのステップ１からステップ２への歩進条件の場合）。次に、歩進条件記憶部６２から図２の歩進条件を取り出して、さらにその内のセンサ１６の歩進条件を取り出し、具体的には図３の［センサアドレス２−接点信号１］（ステップ１からステップ２への歩進条件の場合）を取り出し、［センサアドレス２−接点信号１］という歩進条件に除外命令がある旨の表示を付して歩進条件記憶部６２のマクロ命令エリアに登録し、同時に、［センサアドレス２−遅延時間３ｓｅｃ］という信号出力条件を歩進条件記憶部６２の除外マクロ命令エリアに登録し、両信号出力条件が組み合わされた新たな歩進条件を作成する（Ｓ１３）。
【００３１】
そして、ラインサイクルがスタートすると、制御部６４は、歩進条件記憶部６２に記憶されている歩進条件にしたがって制御の対象となる装置を動作させる（Ｓ１４）。
【００３２】
図５は、図４に示したＳ１４のラインサイクルスタートの処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【００３３】
ラインサイクルがスタートすると、制御部６４は、シーケンスプログラム記憶部６０に記憶されているシーケンスプログラムを１ステップ分取り出し、入力ポート４０を介してセンサ１５〜センサ１８がどのような信号（０または１）を出力しているかを見る。つまり、信号出力状態を見る。そして、制御部６４は、歩進条件記憶部６２に記憶されている歩進条件（図２参照）と入力ポート４０を介して入力した信号出力状態とを比較する。この比較の結果、信号出力状態と歩進条件とが一致している場合には、そのステップの処理を実行する。たとえば、シーケンスプログラム記憶部６０から取り出されたシーケンスプログラムがステップ２であったときには、制御部６４は、歩進条件記憶部６２からステップ１からステップ２に移行する歩進条件を取り出し、入力ポート４０から入力される信号出力状態と比較する。そして、入力される信号出力状態としてセンサアドレス１，２，３，４のそれぞれの接点信号が０，１，１，０になっていれば、ステップ２の処理を実行する（Ｓ２１，Ｓ２２）。
【００３４】
一方、センサ故障が生じている運転の場合には、前述のような新たな歩進条件が歩進条件記憶部６２に記憶されている。制御部６４は、シーケンスプログラム記憶部６０に記憶されているシーケンスプログラムを１ステップ分取り出し、入力ポート４０を介して信号出力状態を見る。そして、制御部６４は、歩進条件記憶部６２に記憶されている歩進条件（図２参照）と入力ポート４０を介して入力した信号出力状態とを比較する。この比較の結果、信号出力状態と歩進条件とが一致していなければ、一定時間経過後に（Ｓ２３）、歩進条件記憶部６２に記憶されている歩進条件に除外命令の付されている信号出力条件が含まれているかどうかを判断し、除外命令の付されている信号出力条件が含まれていれば、除外命令エリアに格納されている信号出力条件の中から対応する信号出力条件を捜し出してその遅延時間を読む（Ｓ２４，Ｓ２５）。
【００３５】
そして、その遅延時間の経過後にそのステップの処理を実行する（Ｓ２６）。たとえば、シーケンスプログラム記憶部６０から取り出されたシーケンスプログラムがステップ２であったときには、制御部６４は、歩進条件記憶部６２からステップ１からステップ２に移行する歩進条件を取り出し、入力ポート４０から入力される信号出力状態と比較する。そして、たとえばセンサ１６が故障している場合、入力される信号出力状態としてセンサアドレス１，２，３，４のそれぞれの接点信号が０，１，１，０になっていなければ、一定時間の経過後に、センサアドレス２についての信号出力条件を捜し、この場合、［センサアドレス２−遅延時間３ｓｅｃ］という除外命令エリアに格納されている信号出力条件が存在するので、３ｓｅｃ経過後に強制的にステップを歩進させることになる。つまり、ステップ２の処理を実行し、出力ポート５０を介して該当するソレノイドやモータを駆動する。
【００３６】
また、歩進条件記憶部６２の除外命令エリアに該当する信号出力条件が存在しないときには、それ以上シーケンスを歩進させることができないので、新たな歩進条件を作成する（Ｓ２７）。
【００３７】
以上のように、本発明のシーケンス制御装置では、歩進条件が整わないときには、一定時間の経過後に除外マクロ命令エリアの信号出力条件をチェックし、一致する信号出力条件があった場合には、登録された時間の経過後に、歩進条件が整ったものと見做してシーケンスを歩進させている。
【００３８】
したがって、センサが故障してしまった場合でも、強制的なシーケンスプログラムの歩進が自動的に行なわれるようになり、プログラムの変更の必要がなくなる。当然のことながら、設備の稼働率も従来に比較して向上することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のシーケンス制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  歩進条件記憶部に記憶されている歩進条件の一例を示す図である。
【図３】  信号条件記憶部に記憶されている信号条件の一例を示す図である。
【図４】  本発明のシーケンス制御装置のメインフローチャートである。
【図５】  図４に示したＳ１４のラインサイクルスタートの処理を示すサブルーチンフローチャートである。
【図６】  従来のシーケンス制御装置の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…コントローラ
１５〜１８…センサ、
２１〜２３…ソレノイド、
２４…モータ、
３０…編集装置
４０…入力ポート
５０…出力ポート
６０…シーケンスプログラム記憶部
６２…歩進条件記憶部
６４…制御部
６６…信号条件記憶部
６８…歩進条件作成部
【図１】
0003728953.tif 000002
【図２】
0003728953.tif 000003
【図３】
0003728953.tif 000004
【図４】
0003728953.tif 000005
【図５】
0003728953.tif 000006
【図６】
0003728953.tif 000007