(57)【要約】制御プログラムにより制御される機械の可動機械部分が僅かな費用で監視される。そのため、制御プログラムによって現在制御されている機械部分が識別され且つ計数される。制御により動かされる機械部分が同時に計数される。これらの数が互いに異なるときには、故障報知及び可能な故障源として識別された機械部分が指示される。
2004507828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御プログラム（１２）により制御される機械（１）の可動機械部分（３、５、７、…ｎ）の運動を監視するための方法において、
ａ）連続的に、制御プログラムにより現在制御される可動機械部分が識別かつ計
数され、
ｂ）同時に、制御により動かされる機械部分が計数され、
ｃ）制御される機械部分および動かされる機械部分の現在の数が互いに異なるときには、指示装置（１５）上に故障報知および可能な故障源として識別された機械部分が指示される
ことを特徴とする機械の監視方法。
【請求項２】
可動機械部分の運動が各機械部分に対応する少なくとも電気的開閉接点（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７…、Ｓｎ）を作動させ、動かされる機械部分の数が開閉接点の作動から求められることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
それぞれ開閉接点（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７…、Ｓｎ）の１つおよび抵抗Ｒから二端子回路Ｚが形成され、二端子回路Ｚが相互接続され、動かされる機械部分の現在の数が相互接続された二端子回路Ｚの現在の全抵抗Ｒｚｚから決定されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
制御プログラム（１２）により制御される機械（１）の可動機械部分（３、５、７、…ｎ）の運動を監視するための装置において、
ａ）連続的に、制御プログラムにより現在制御される可動機械部分を識別しかつ計数する手段と、
ｂ）同時に、制御により動かされる機械部分を計数する手段と、
ｃ）制御される機械部分および動かされる機械部分の現在の数が互いに異なるときには、指示装置（１５）上に故障報知および可能な故障源として識別された機械部分を指示する手段と
を含んでいることを特徴とする機械の監視装置。
【請求項５】
可動機械部分の運動により各機械部分に対応する少なくとも電気的開閉接点（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７…、Ｓｎ）が作動可能であり、動かされた機械部分の数が開閉接点の作動から求められることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
それぞれ開閉接点（Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７…、Ｓｎ）の１つおよび抵抗Ｒから二端子回路Ｚが形成され、二端子回路Ｚが相互接続され、動かされる機械部分の現在の数が相互接続された二端子回路Ｚの現在の全抵抗Ｒｚｚから決定されることを特徴とする請求項５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、制御プログラムにより制御される機械の可動機械部分の運動を監視するための方法および装置に関する。
【０００２】
多くの工業分野で、蓄積プログラム制御装置のコントローラにおいて進行するプログラムにより制御される機械が使用されている。このような制御プログラムにおいては、機械のどの作用をプログラム進行のどの時点で実行すべきかが定められている。そのためにコントローラは機械部分のアクチュエータに、たとえば特定の時点でそれぞれ可動機械部分の運動をレリーズする命令を伝達する。
【０００３】
コントローラの他の課題は、プログラム進行中に予定されている機械部分の作用が実際に行われたかどうかを確かめるため、コントローラから命令によりレリーズされた機械部分の作用、特にその運動、を監視することにある。
【０００４】
そのために、機械部分の各作用がたとえば応答接点を作動させ、その状態がコントローラにより読み取られ、処理されることは知られている。閉じられた接点はその際にたとえば“作用が実行された”を意味する。通常、機械部分により実行すべき作用の各々に、それぞれ分離した応答接点によりレリーズされる応答がコントローラに対応付けられている。このことは、存在している応答接点の数と少なくとも同数の応答を処理し得るようにコントローラが構成されていなければならないことを意味する。複雑な機械ではこの数はかなりの数であり、この場合コントローラの入力信号容量への要求が相応に高い。
【０００５】
従って、本発明の課題は、制御プログラムにより制御される機械の可動機械部分の運動を監視するための方法および装置であって、必要とする技術的費用を特にわずかですますことができる方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明によれば、冒頭にあげた種類の方法が下記の過程から成っている。
１．連続的に、制御プログラムにより現在制御されている可動機械部分が識別かつ計数され、
２．同時に、制御により動かされる機械部分が計数され、
３．制御される機械部分および動かされる機械部分の現在の数が互いに異なるときには、指示装置上に故障報知および可能な故障源として識別された機械部分が指示される。
【０００７】
上記の方法の利点は特に、制御される機械部分および動かされる機械部分の現在の数の比較によってのみ、故障が存在しているか否かが推定され得ることにある。さらに、識別された、現在制御プログラムにより制御される機械部分に関する知識の組み入れにより故障個所がまさにこれらの現在制御プログラムにより制御される機械部分に局限され得る。同時に機械がごく僅かの機械部分のみが制御され動かされることから出発すると、可能な故障個所はまさにこれらの僅かの同時に制御されるないし動かされる機械部分に限られている。従って、故障を認識するためにコントローラは入力信号として現在動かされる機械部分の数のみを受け、現在それにより制御される機械部分の数と比較するだけでよい。
【０００８】
本発明の有利な構成では、可動機械部分の運動が各機械部分に対応付けられている少なくとも電気的開閉接点を作動させ、動かされた機械部分の数が開閉接点の作動から求められる。
【０００９】
別の有利な構成では、それぞれ開閉接点の１つおよび抵抗から二端子回路が形成され、二端子回路が相互接続されており、動かされる機械部分の現在の数が相互接続された二端子回路の現在の全抵抗から決定される。
【００１０】
開閉接点の各々の作動は相互接続された二端子回路の全抵抗を変える。このことは、相互接続された二端子回路の全抵抗の現在の値が、現在どれだけの機械部分が動かされているかの尺度であることを意味する。
【００１１】
従って本発明は制御プログラムにより制御される機械の可動機械部分の運動を監視するための装置に通ずる。
【００１２】
この装置には、
１．連続的に、制御プログラムにより現在制御される可動機械部分を識別しかつ計数する手段と、
２．同時に、制御により動かされる機械部分を計数する手段と、
３．制御される機械部分および動かされる機械部分の現在の数が互いに異なるときには、指示装置上に故障報知および可能な故障源として識別された機械部分を指示する手段と
が存在している。
【００１３】
本発明による装置の有利な構成では、可動機械部分の運動により各機械部分に対応付けられている少なくとも電気的開閉接点が作動可能であり、動かされた機械部分の数が開閉接点の作動から求められ得る。
【００１４】
本発明による装置の他の有利な構成では、それぞれ開閉接点の１つおよび抵抗から二端子回路が形成され、二端子回路が相互接続されており、機械部分の現在の数が相互接続された二端子回路の現在の全抵抗から決定されている。
【００１５】
以下、図面に示されている４つの実施例により本発明を説明する。等しい部分にはすべての図面中で同一の参照符号が付されている。
【００１６】
図１による機械１は複数の可動機械部分３、５、７、…ｎを有する。各可動機械部分に電気的開閉接点Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、…Ｓｎが対応付けられている。可動機械部分３、５、７、…ｎの運動は電気的開閉接点Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７、…Ｓｎを作動させる。それぞれ電気的開閉接点および抵抗Ｒから二端子回路Ｚが形成されている。二端子回路Ｚは並列に相互接続されており、電圧源２０に接続されている。こうして形成される測定回路内にさらに電流測定装置Ｉおよび変換器２２が存在している。機械１は端子１３を介してコントローラ１０と接続され、このコントローラ１０は制御プログラム１２を含んでおり、指示装置１５と接続されている。機械の作動中にコントローラ１０が連続的に制御プログラムにより現在駆動される可動機械部分を識別する。
【００１７】
動かされる機械部分の数は、並列に接続された二端子回路Ｚと電圧源２０とからなる測定回路の電流が電流測定装置Ｉにより測定され、変換器２２においてコントローラにより処理可能な電流測定値に変換され、この電流測定値をコントローラが読み込むことによって求められる。
【００１８】
電流測定値２５の現在の値は、どれだけの機械部分が現在動かされているかの尺度である。電流測定値２５の現在の測定値は、それぞれ測定回路に接続されている二端子回路Ｚの現在の抵抗値により決定されている有限の多くの離散的な値の１つのみをとり得る。
【００１９】
コントローラ１０は現在制御される可動機械部分の数を電流測定値２５の現在の値により決定されている動かされる機械部分の数と比較する。これらの現在の数が互いに異なる場合には、指示装置１５上に故障報知および現在識別され制御される機械部分が可能な故障源として出力される。
【００２０】
図２は丸編み機として構成されている電気的な機械を示す。針を選択するための選択装置は、可動機械部分である制御アーマチュア３０により制御される。各制御アーマチュア３０は２つのストップ板３５または３７を有する。各制御アーマチュア３０の軸受け軸３２はたとえばスライド接点３３により接触される。接続線４５により各スライド接点３３は抵抗Ｒを介して測定装置４０と接続されている。その当接を制御アーマチュア３０により検出されるべき当たり板３５は接続線４７を経て互いに接続されており、また電圧源２０に接続されている。コントローラ１０は丸編み機に対する制御プログラムを含んでおり、接続線４９を経て測定装置４０と接続されている。コントローラ１０による制御アーマチュア３０の駆動および制御アーマチュアの制御手段は図２には示されていない。
【００２１】
制御アーマチュア３１が電気的に接触された当たり板３５に当たると、電圧源２０から測定装置４０、当該の制御アーマチュア３０に対応付けられている抵抗Ｒを経て、接続線４５を通り電流が流れ、この電流が当該のスライド接点３３を通って当該の制御アーマチュア３０に伝達され、そこから当該の当たられた当たり板３５、接続線４７を通って電圧源２０に戻るように流れる。前記の測定回路の電流５０の大きさは、どれだけの制御アーマチュア３０が同時に接触されている当たり板３５に当接し、並列抵抗Ｒの追加または除去により測定回路内の全抵抗を変更することにより決定されている。
【００２２】
丸編み機がたとえばｎ個の制御アーマチュアを含んでおり、それらにそれぞれ電気的に接触された当たり板３５が対応付けられているならば、測定回路内の電流５０は丸編み機の各作動状況でこうしてｎ＋１の異なる離散的な値をとり得る。測定回路内の電流５０の現在の値からこうして一義的に、現在接触されている当たり板３５に当たる制御アーマチュアの数が求められ得る。測定装置４０において測定回路内の電流５０の値がコントローラ１０により処理可能な値に変換され、コントローラ１０に接続線４９を経て伝達される。
【００２３】
コントローラ１０はそのなかを進行する制御プログラムに基づいて現在制御される制御アーマチュア３０を識別し、その数を求める。現在制御される制御アーマチュアのこの数をコントローラ１０が、測定回路内の電流５０の現在の値により決定されている現在動かされる制御アーマチュアの数と比較する。両方の数が互いに異なるならば、コントローラ１０が図示されていない指示装置上に故障報知および識別された現在制御される制御アーマチュアを可能な故障源として出力する。
【００２４】
出力される可能な故障源の数はたとえば、複数の上記の測定回路を構成し、各測定回路に制御アーマチュアのそれぞれ群、たとえば列、を対応付けることにより減ぜられ得る。こうして可能な故障源が現在コントローラ１０により制御されている制御アーマチュアのこの群のなかの制御アーマチュアに局限される。機械の正常な作動進行の知識に基づいて予め行われる群形成により、可能な故障源を故障した制御アーマチュアに正確に局限し、出力することさえも実現可能である。
【００２５】
図３には測定回路への二端子回路Ｚの相互接続が示されている。各二端子回路Ｚはその際電気的開閉接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…Ｓｎおよび電気抵抗Ｒの並列回路から形成されている。個々の二端子回路Ｚは直列回路に相互接続されている。それぞれ対応付けられている機械部分による電気的な開閉接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…Ｓｎの各作動は、個々の二端子回路Ｚから成る直列回路の全抵抗を変更する。こうして電圧源２０からその直列抵抗Ｒｖを経て二端子回路Ｚの一括回路に与えられる電流は、どれだけの電気的な開閉接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…Ｓｎが作動せしめられているかに関係する。この電流は電流測定装置Ｉにより記録され、こうして現在動かされる機械部分の数に対する尺度である。
【００２６】
電気的開閉接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、…Ｓｎは常時閉路接点もしくは常時開路接点として構成されていてよい。
【００２７】
図４は二端子回路ＺをマトリックスＭに交差接続して二端子回路Ｚにしたものを示す。
【００２８】
個々の二端子回路Ｚが全二端子回路ＺＺに交差接続されている形式は接続マトリックスＭにおいて定められている。その際に二端子回路Ｚの直列回路および並列回路の任意の組み合わせが定められていてよい。各二端子回路Ｚは可動機械部分に対応付けられている電気的開閉接点の一括回路と抵抗Ｒとから成っている。
【００２９】
二端子回路ＺＺの全抵抗Ｒｚｚの現在の値は、どれだけの可動機械部分が現在動かされているかの尺度である。
【００３０】
二端子回路ＺＺへの個別二端子回路Ｚの相互接続のほかに、二端子回路Ｚの他の形式の相互接続も考えられる。たとえば個別二端子回路Ｚから２ゲートまたは４ゲートまたは一般にマルチゲートが形成されていてよい。このようなマルチゲートの２つの端子の間の抵抗の現在の値は、どれだけの可動機械部分が現在動かされているかの尺度である。二端子回路ＺをマルチゲートＺに相互接続することは図４に詳細には示されていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
可動機械部分を有しコントローラに接続されている機械であって、機械部分の運動の結果として測定回路の全抵抗を変更するもの。
【図２】
可動機械部分が制御アーマチュアとして、また電気的開閉接点がストップ板として構成されている機械。
【図３】
それぞれ電気的開閉接点およびそれぞれ対応する抵抗から形成された二端子回路の相互接続。
【図４】
二端子回路の別の相互接続。
【符号の説明】
１　機械
３、５、７、…ｎ　可動機械部分
１０　コントローラ
１２　制御プログラム
１３　端子
１５　指示装置
２０　電圧源
２２　変換器
２５　電流測定値
３０　制御アーマチュア
３２　軸受け軸
３３　スライド接点
３５、３７　ストップ板
４０　測定装置
４５、４７、４９　接続線
５０　電流
Ｚ、ＺＺ　二端子回路
Ｓ１〜Ｓｎ　開閉接点
Ｒ、Ｒｖ　抵抗
Ｒｚｚ　全抵抗
【国際公開パンフレット】
2004507828.tif 000003
2004507828.tif 000004
2004507828.tif 000005
2004507828.tif 000006
2004507828.tif 000007
2004507828.tif 000008
2004507828.tif 000009
2004507828.tif 000010
2004507828.tif 000011
2004507828.tif 000012
2004507828.tif 000013
2004507828.tif 000014
2004507828.tif 000015
2004507828.tif 000016
2004507828.tif 000017
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507828.tif 000018
2004507828.tif 000019
【国際調査報告】
2004507828.tif 000020
2004507828.tif 000021
2004507828.tif 000022
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