(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＬＣとの間でネットワークを介して入出力データのやり取りを行うための通信処理部と、
１又は２以上の透過型光電センサの各投光器の投光光量を高投光量状態と低投光量状態とに切り替えるための投光光量切替制御端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の出力端子を含む出力端子台と、
１又は２以上の透過型光電センサの各受光器の受光出力端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の入力端子を含む入力端子台と、
与えられた出力データに基づいて出力信号を生成し、これを出力端子台の該当する出力端子から外部へと送出する出力処理部と、
入力端子台を構成する入力端子へと外部から入力される入力信号を取り込んで対応する入力データを生成する入力処理部と、
制御部とを含み、
前記制御部には、
前記１又は２以上の透過型光電センサの各投光器において、高投光量状態と低投光量状態との間で少なくとも１回投光光量の切り替えが行われるように、出力処理部に対する出力データの送出を制御すると共に、各投光器と対をなす受光器のそれぞれから、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が読み込まれるように、入力処理部からの入力データの取り込みを制御し、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光有りのときに、低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」か又は「受光なし」かに基づいて、各透過型光電センサが異常か否かを診断するセンサ異常診断手段と、
前記センサ異常診断手段による診断結果に相当するデータを、各対応する透過型光電センサの異常検出接点の動作状態として記憶するセンサ異常検出接点メモリとが含まれており、
前記制御部に含まれる前記センサ異常診断手段は、
前記１又は２以上の透過型光電センサの各投光器において、高投光量状態と低投光量状態との切替が定常的に繰り返されるように、出力処理部に対する出力データの送出を制御すると共に、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が繰り返し読み込まれるように、入力処理部からの入力データの取り込みを制御し、
高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が予め定められた回数「受光あり」であれば、各透過型光電センサが正常であると診断し、
高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が予め定められた回数「受光なし」であれば、各透過型光電センサが異常であると診断するものであり、
それにより、前記ＰＬＣの側では、投光光量切り替えによるセンサ異常診断のための指示をスレーブ側へと与えることなく、単に、前記センサ異常検出接点メモリの内容を参照するだけで、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点の動作状態を取得でき、さらに、センサ異常を定常的に診断できる、ことを特徴とするＰＬＣのスレーブ。
【請求項２】
前記制御部には、
前記センサ異常診断手段において、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」とされるか否かの判定結果に相当するデータを、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態として記憶するワーク検出接点メモリがさらに含まれており、
それにより、前記ＰＬＣの側では、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態を定常的に取得しつつ、これと併せて、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点の動作状態をも取得できる、ことを特徴とする請求項１に記載のＰＬＣのスレーブ。
【請求項３】
前記センサ異常診断手段は、スレーブの電源投入直後に自動的に作動する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のＰＬＣのスレーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プログラマブル・コントローラ（以下、ＰＬＣと言う）と通信を介して結ばれて入出力ターミナルとして機能するリモート入出力ターミナル（以下、スレーブと言う）に係り、特に、１又は２以上の透過型光電センサが接続されるＰＬＣのスレーブに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続してなるセンシングシステムは、従来より知られている。このようなセンシングシステムの一例が図１２に示されている。
【０００３】
同図に示されるように、このセンシングシステムは、１台のＰＬＣ１とＮ台のスレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎとをネットワーク３で結んで構成されている。
【０００４】
この例では、ＰＬＣ１としてはビルディングブロック型のものが採用されている。図示例のＰＬＣ１は、システムバス（図示せず）が敷設されたバックプレーン上に、電源ユニット１１、ＣＰＵユニット１２、通信マスタユニット１３、及び２台のＩ／Ｏユニット１４，１４をコネクタ接続することにより構成されており、電源ユニット１１はシステムバス上の電源ラインを介して各ユニット１２〜１４へと電源を供給している。
【０００５】
ＣＰＵユニット１２は、ＰＬＣ１の全体を統括制御するものであり、その内部には、図示を省略するが、ユーザプログラムを格納するためのユーザメモリと、入出力データを格納するための入出力メモリと、ユーザプログラム実行機能が組み込まれたＡＳＩＣと、ユニット全体を統括制御するためのマイクロプロセッサと、マイクロプロセッサが実行すべきシステムプログラムを格納するためのシステムメモリと、マイクロプロセッサが各種のプログラムを実行するためのワークエリアとして使用されるワークメモリ等が設けられている。
【０００６】
マイクロプロセッサは、システムメモリに格納されたシステムプログラムを実行することにより、動作モードがＲＵＮモードの場合には、入出力更新処理と、ユーザプログラム実行処理と、周辺サービス処理とを１サイクルとして、これらの処理を繰り返し実行するように仕組まれている。
【０００７】
ここで、当業者にはよく知られているように、入出力更新処理とは、入出力ユニット１４及び通信マスタユニット１３から取り込まれた入力データを入出力メモリの入力領域に書き込む入力更新処理と、入出力メモリの出力エリアから読み出された出力データを入出力ユニット１４及び通信マスタユニット１３へと送り出す出力更新処理とから構成されている。
【０００８】
ユーザプログラム実行処理とは、ユーザメモリからユーザプログラムを構成する各命令語を順次に読み出すと共に、これを入出力メモリに格納される入出力データを参照して実行し、その実行結果で入出力メモリの内容を書き換えると言った一連の処理により構成されている。
【０００９】
なお、周辺サービス処理とは、図示しないツール装置との間でデータのやり取りを行ったり、ネットワークを介して他のＰＬＣとの通信を介してデータのやり取りを行ったりする処理などで構成される。
【００１０】
通信マスタユニット１３は、図示を省略するが、ネットワーク３を介して各スレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎとの間で入出力データのやり取りを行うための通信処理部と、ＣＰＵユニット１１との間でバックプレーン上のシステムバスを介してハンドシェイク処理によりデータのやり取りを行うための転送仲介メモリ（一般に、デュアルポートメモリで構成される）と、ユニット全体を統括制御するためのマイクロプロセッサを含んで構成される。
【００１１】
先に説明した出力更新処理においては、転送仲介メモリには、通信を介してスレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎのいずれかへと送信されるべき出力データが、ＣＰＵユニット１２側の制御で書き込まれる。こうして転送仲介メモリの所定領域に格納された出力データは、随時又は所定のタイミングで、転送仲介メモリの所定領域から読み出され、ネットワーク３を介する通信により、スレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎのうちの該当するものへと送られる。
【００１２】
一方、ネットワーク３を介する通信によりスレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎのいずれかから受信された入力データは、転送仲介メモリの所定領域に書き込まれる。こうして転送仲介メモリの所定領域に書き込まれた入力データは、先に説明した入力更新処理において、ＣＰＵユニット１２側の制御で読み出され、ＣＰＵユニット１２内の入出力メモリの入力領域に書き込まれる。
【００１３】
このようにして、入出力更新処理に際して、ＣＰＵユニット１２と通信マスタユニット１３との間で、転送仲介メモリを介して入出力データのやり取りが行われ、随時又は所定のタイミングにて、通信マスタユニット１３と各スレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎとの間において、ネットワーク３を経由する通信を介して、入出力データのやり取りが行われる。
【００１４】
従来スレーブの機能構成図が図１３、ハードウェアブロック図が図１４にそれぞれ示されている。スレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎのそれぞれは、出力端子台ＯＵＴ（図１２参照）と、入力端子台ＩＮ（図１２参照）と、入力処理部２１（図１３参照）と、出力処理部２２（図１３参照）と、通信処理部２５（図１３参照）とを有する。
【００１５】
出力端子台ＯＵＴは、複数台（この例ではＭ台）の透過型光電センサの各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）の投光光量を、高投光量状態（この例では、１００％投光量状態）と低投光量状態（この例では、５０％投光量状態）とに切り替えるための投光光量切替制御端子のそれぞれへと接続されるべき複数個（この例では、Ｍ個）の出力端子を含んでいる。入力端子台ＩＮは、複数台（この例ではＭ台）の透過型光電センサの各受光器ＳＲ（１）〜（Ｎ）のセンサ出力端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の入力端子を含んでいる。
【００１６】
入力処理部２１は、入力端子台ＩＮを構成する入力端子へと外部から入力される入力信号を取り込んで対応する入力データを生成する。出力処理部２２は、与えられた出力データに基づいて出力信号を生成し、これを出力端子台ＯＵＴの該当する出力端子から外部へと送出する。通信処理部２５は、ＰＬＣ１の通信マスタユニット１３との間でネットワーク３を介して入出力データのやり取りを行う。
【００１７】
より具体的には、図１４に示されるように、上記の入力処理部２１の機能が、例えば、外部入力との電気的な変換を行うための入力回路２１０により実現され、上記の出力処理部２２の機能が、外部出力との電気的な変換を行うための出力回路２２０により実現され、さらに通信処理部２５の機能が、例えば、通信用ＭＰＵ２５１、通信用ＡＳＩＣ２５２、及びトランシーバ２５３により実現される。
【００１８】
透過型光電センサによるワーク検出の説明図が図１５に示されている。同図（ａ）において、ＣＶはコンベア、Ｗはワーク、ＳＴは光電センサの投光器、ＳＲは光電センサの受光器である。この例では、ワークＷを搬送するコンベアＣＶを挟んで、その両脇に投光器ＳＴと受光器ＳＲとが対向配置されている。投光器ＳＴからの投光（センサ投光）は、連続投光状態（ＯＮ）とされている。
【００１９】
コンベアＣＶにより搬送されるワークＷが、投光器ＳＴと受光器ＳＲとの間を結ぶ光路を遮る状態（ワーク有）では、受光器ＳＲの受光状態（センサ受光）は「受光なし」、受光器ＳＲの出力（センサ出力）は「ＯＮ」となり、スレーブ２からＰＬＣ１への出力（スレーブ出力）も「ＯＮ」となる。これに対して、コンベアＣＶにより搬送されるワークＷが、投光器ＳＴと受光器ＳＲとの間を結ぶ光路を遮らない状態（ワーク無）では、受光器ＳＲの受光状態（センサ受光）は「受光」、受光器ＳＲの出力（センサ出力）は「ＯＦＦ」となり、スレーブ２からＰＬＣ１への出力（スレーブ出力）も「ＯＦＦ」となる。したがって、ＰＬＣ１の側では、光電センサが正常である限り、スレーブ出力が「ＯＮ」であれば「ワーク有」、「ＯＦＦ」であれば「ワークなし」と認識することができる。
【００２０】
当業者にはよく知られているように、この種の透過型光電センサにあっては、投光器と受光器との間の光軸ずれ、レンズの汚れ、発光素子に用いられるＬＥＤ等の劣化等に起因して、所謂「センサ異常」が発生することがある。
【００２１】
従来、このようなセンサ異常の発生を未然に防止するためには、運転対象設備が停止状態にあるうちに、光軸調整、レンズの清掃、ＬＥＤの劣化診断等々を作業員が手作業により行うのが通例であった。しかしながら、このような対策は、作業員の人手に頼ることとなるため、光電センサの台数が増加するにつれて、十分な効果を期待することができないと言う問題点があった。
【００２２】
このような問題の解決案としては、光量切替機能を用いた透過型光電センサの異常診断方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。同方法を実施するためには、投光光量切替制御端子を備えた投光器が使用される。このような投光器にあっては、投光光量切替制御端子に与えられるべき信号を第１の論理値と第２の論理値とに切り替えることにより、投光光量を１００％投光光量と５０％投光光量とに切り替え可能とされている。また、同方法のためには、図１７に示される光量一括切替用プログラムと、図１８に示されるセンサ異常検知出力プログラムとを、ＰＬＣ側にユーザプログラムとして組み込むことが必要とされる。
【００２３】
光量切替機能を用いた透過型光電センサの異常診断方法の説明図が図１６に示されている。この方法にあっては、各スレーブに設けられた光量切替スイッチを、ワークの流れていない（ワーク無）メンテナンスモードにおいて、手動でオンオフ操作することにより、そのスレーブに接続された全ての投光器の投光光量を、１００％投光光量状態→５０％投光光量状態→１００％投光光量状態と言ったように一括して変化させ（図１７のラダー図参照）る。すると、図１６（ａ）に示されるように、対象となるセンサが正常であるときには、光量変化の前後において、センサ出力はＯＦＦ→ＯＦＦ→ＯＦＦとなって変化しないのに対して、図１６（ｂ）に示されるように、対象となるセンサがセンサ異常（投光器と受光器との間の光軸ずれ、レンズの汚れ、ＬＥＤの劣化等）が発生していると、光量変化の前後において、センサ出力はＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなって変化するから、こうして得られるセンサ出力をＰＬＣが取り込んで、異常検知出力プログラム（図１８のラダー図参照）が実行されることにより、そのセンサに関して異常検知出力が発せられるのである。
【非特許文献１】オムロン社製「センシングコンポ総合カタログ２００８」第２２４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
しかしながら、上述の光量一括切替用プログラム（図１７のラダー図参照）とセンサ異常検知出力プログラム（図１８のラダー図参照）とをＰＬＣのユーザプログラムとして組み込むようにしたセンサ異常診断方法にあっては、光電センサの数が増大するにつれて、ＰＬＣ側のユーザプログラムの容量が増大すると共に、プログラムの内容が複雑化し、またＰＬＣのサイクルタイムが増大して、システムのタクトタイムに悪影響を与えるほか、ネットワークを介してスレーブの投光光量を切り替えて検査するので、切替時間がＰＬＣのサイクルタイムやネットワークの通信周期分だけ遅れるため、リアルタイムな光電センサの異常検知が困難となると言う問題点があった。
【００２５】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続してなるセンシングシステムにおいて、投光光量切替を利用したセンサ異常診断方法を実施するについて、ＰＬＣ側のユーザプロクラムの負担を軽減すると共に、リアルタイムな光電センサの異常検知を可能とするＰＬＣのスレーブを提供することにある。
【００２６】
また、この発明の他の目的とするところは、上述のリアルタイムな光電センサの異常検知を、制御対象設備を運転停止させてワークの流れを停止したメンテナンスモードのみならず、制御対象設備の稼働中にあっても、常時に実施することが可能としたＰＬＣのスレーブを提供することにある。
【００２７】
また、この発明の他の目的とするところは、ワークの検知を行いつつも、センサ異常の診断を行うことを可能としたＰＬＣのスレーブを提供することにある。
【００２８】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上述の技術的な課題は、以下の構成を有するＰＬＣのスレーブにより解決することができると考えられる。
【００３０】
すなわち、このＰＬＣのスレーブは、通信処理部と、出力端子台と、入力端子台と、出力処理部と、入力処理部と、制御部とを含んでいる。
【００３１】
通信処理部は、ＰＬＣとの間でネットワークを介して入出力データのやり取りを行う。出力端子台は、１又は２以上の透過型光電センサの各投光器の投光光量を高投光量状態と低投光量状態とに切り替えるための投光光量切替制御端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の出力端子を含んでいる。入力端子台は、１又は２以上の透過型光電センサの各受光器の受光出力端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の入力端子を含んでいる。出力処理部は、与えられた出力データに基づいて出力信号を生成し、これを出力端子台の該当する出力端子から外部へと送出する。入力処理部は、入力端子台を構成する入力端子へと外部から入力される入力信号を取り込んで対応する入力データを生成する。制御部には、センサ異常診断手段と、センサ異常検出接点メモリとが含まれている。
【００３２】
センサ異常診断手段は、１又は２以上の透過型光電センサの各投光器において、高投光量状態と低投光量状態との間で少なくとも１回投光光量の切り替えが行われるように、出力処理部に対する出力データの送出を制御すると共に、各投光器と対をなす受光器のそれぞれから、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が読み込まれるように、入力処理部からの入力データの取り込みを制御し、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光有りのときに、低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光ありか又は受光なしかに基づいて、各透過型光電センサが異常か否かを診断する。
【００３３】
センサ異常検出接点メモリには、センサ異常診断手段による診断結果に相当するデータを、各対応する透過型光電センサの異常検出接点の動作状態として記憶するセンサ異常検出接点メモリとが含まれている。
【００３４】
このような構成によれば、ＰＬＣの側では、投光光量切り替えによるセンサ異常診断のための指示をスレーブ側へと与えることなく、単に、前記センサ異常検出接点メモリの内容を参照するだけで、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点の動作状態を取得できるから、複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続してなるセンシングシステムにおいて、投光光量切替を利用したセンサ異常診断方法を実施するについて、ＰＬＣ側のユーザプロクラムの負担を軽減すると共に、リアルタイムな光電センサの異常検知が可能となる。
【００３５】
好ましい実施の形態においては、制御部に含まれる前記センサ異常診断手段は、前記１又は２以上の透過型光電センサの各投光器において、高投光量状態と低投光量状態との切替が定常的に繰り返されるように、出力処理部に対する出力データの送出を制御すると共に、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が繰り返し読み込まれるように、入力処理部からの入力データの取り込みを制御し、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光有りのときに、低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光なしと判定される状態が所定の複数回連続したときに、当該透過型センサがセンサ異常であると診断するものである。
【００３６】
このような構成によれば、センサ異常を定常的に診断できるため、上述のリアルタイムな光電センサの異常検知を、制御対象設備を運転停止させてワークの流れを停止したメンテナンスモードのみならず、制御対象設備の稼働中にあっても、定常的に実施することができる。
【００３７】
好ましい実施の形態においては、前記制御部には、前記センサ異常診断手段において、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」とされるか否かの判定結果に相当するデータを、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態として記憶するワーク検出接点メモリをさらに含まれている。
【００３８】
このような構成によれば、前記ＰＬＣの側では、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態を定常的に取得しつつ、これと併せて、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点の動作状態を取得できるため、ワークの検知を行いつつも、センサ異常の診断を行うことが可能となる。
【００３９】
なお、前記センサ異常診断手段は、スレーブの電源投入直後に自動的に作動するようにしてもよい。このような構成によれば、制御対象設備の運転開始直後のワークが存在しない期間を利用して、センサ異常の診断を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続してなるセンシングシステムにおいて、投光光量切替を利用したセンサ異常診断方法を実施するについて、ＰＬＣ側のユーザプロクラムの負担を軽減すると共に、リアルタイムな光電センサの異常検知を可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下にこの発明に係るＰＬＣのスレーブの好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
本発明のスレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎの構成について詳細に説明する。本発明スレーブの機能構成図が図１に、ハードウェア構成図が図２にそれぞれ示されている。
【００４３】
図１、図２、及び図１２を参照して明らかなように、Ｎ台のスレーブ２−１，２−２，・・・２−Ｎのそれぞれは、通信処理部２５と、出力端子台ＯＵＴと、入力端子台ＩＮと、出力処理部２２と、入力処理部２１と、制御部２４とを含んでいる。
【００４４】
通信処理部２５は、図１２に示されるＰＬＣ１（正確には、通信マスタユニット１３）との間でネットワーク３を介して入出力データのやり取りを行う。
【００４５】
出力端子台ＯＵＴは、１又は２以上の透過型光電センサの各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）の投光光量を、高投光量状態（この例では、１００％投光光量状態）と低投光量状態（この例では、５０％投光光量状態）とに切り替えるための投光光量切替制御端子のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の出力端子ＯＵＴ（１）〜（Ｍ）を含んでいる。
【００４６】
入力端子台ＩＮは、１又は２以上の透過型光電センサの各受光器ＳＲ（１）〜（Ｍ）の受光出力端子ＳＲ（１）〜（Ｍ）のそれぞれへと接続されるべき１又は２以上の入力端子ＩＮ（１）〜（Ｍ）を含んでいる。
【００４７】
出力処理部２２は、与えられた出力データに基づいて出力信号を生成し、これを出力端子台ＯＵＴの該当する出力端子ＯＵＴ（１）〜（Ｍ）から外部へと送出する。入力処理部２１は、入力端子台ＩＮを構成する入力端子ＩＮ（１）〜（Ｍ）へと外部から入力される入力信号を取り込んで対応する入力データを生成する。
【００４８】
制御部２４には、図１に示されるように、センサ異常診断手段として機能する各種のプログラム２４−２と、後述する各種のパラメータ２４−１と、後述するワーク検出接点２４ａと、後述する光電センサ異常検出接点２４ｂとが含まれている。
【００４９】
より具体的には、図１に示される入力処理部２１、出力処理部２２の機能は、図２に示されるように、外部入力との電気的変換を行う入力回路２１０、外部出力との電気的変換を行う出力回路２２０により実現することができる。また、図１に示される通信処理部２５の機能は、図２に示されるように、通信処理の全体を統括する通信用ＭＰＵ２５１、通通信用ＭＰＵ２５１の指令を受けてトランシーバ２５３を制御する通信用ＡＳＩＣ２５２、通信物理層を構成するトランシーバ２５３、及び通信用ＭＰＵ２５１と制御用ＭＰＵ２４１との間のデータのやり取りを仲介するデュアルポートＲＡＭ（ＤＰ−ＲＡＭ）２５４により構成することができる。
【００５０】
さらに、図１に示される制御部２４の機能は、スレーブ全体の動作を統括制御する制御用ＭＰＵ２４１、制御用ＭＰＵ２４１が実行すべきプログラムを格納するプログラム格納用メモリ２４２、プログラムの実行の際に参照される各種のパラメータを格納するパラメータ格納用メモリ２４３、及び制御用ＭＰＵ２４１が各種のプログラムを実行する際のワークエリアとして使用されるワークメモリ２４４により構成することができる。
【００５１】
ここで、プログラム格納用メモリ２４２には、センサ異常診断手段を構成する各種のプログラム２４−２（図３〜５参照）が格納される。また、パラメータ格納用メモリ２４３には、のちに詳述するパラメータＴ（ｍｓ）、ｔ（ｍｓ）が格納される。
【００５２】
さらに、ワークメモリ２４４のワーク検出接点領域２４４ａには、センサ異常診断機能の作動下における、各対応する透過型光電センサ２−１，２−２，・・・２−Ｎのワーク検出接点２４ａの動作状態に相当するデータが格納され、同メモリ２４４の光電センサ異常検出接点領域２４４ｂには光電センサ異常検出接点２４ｂの動作状態に相当するデータが格納される。
【００５３】
次に、センサ異常診断機能を実現するための各種のプログラム２４−２の内容を示すフローチャートが図３〜５に示されている。ここで、センサ異常診断機能は、前記１又は２以上の透過型光電センサの各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）において、高投光量状態（例えば、１００％投光量状態）と低投光量状態（例えば、５０％投光量状態）との切替が定常的に繰り返されるように、出力処理部２２に対する出力データの送出を制御すると共に、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が繰り返し読み込まれるように、入力処理部２１からの入力データの取り込みを制御し、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに、低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」と判定される状態が所定の複数回（この例では２回）連続したときに、当該透過型センサが「センサ異常」であると診断するように構成されている。
【００５４】
より具体的には、プログラム２４−２は、投光量自動切替プログラムと、ワーク検出プログラムと、センサ異常判定プログラムとを含んでいる。
【００５５】
投光量自動切替プログラムの構成を示すフローチャートが図３（ａ）に示されている。同図に示されるように、投光量自動切替プログラムは、電源ＯＮに続いて、各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）が、継続時間Ｔ（ｍｓ）の１００％投光光量状態と継続時間ｔ（ｍｓ）の５０％投光光量状態とを交互に繰り返すように、各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）の投光量切替端子へと繋がる出力端子ＯＵＴ（１）〜（Ｍ）のそれぞれから、１００％投光光量状態に対応する第１の論理値の出力信号と５０％投光光量状態に対応する第２の論理値の出力信号とが交互に繰り返し出力されるように、出力処理部２２に対する出力データの送出を制御するように構成されている（ステップ１０１〜１０４）。
【００５６】
ここで、１００％投光光量状態の継続時間を規定するパラメータＴ（ｍｓ）と、５０％投光光量状態の継続時間を規定するパラメータｔ（ｍｓ）とは、パラメータ格納用メモリ２４３に格納される。こられのパラメータ｛Ｔ（ｍｓ），ｔ（ｍｓ）｝は、ツールＩ／Ｆ回路２３０を介して、所定のツール装置により任意に設定やモニタが可能とされている。
【００５７】
ワーク検出プログラムの構成を示すフローチャートが図３（ｂ）に示されている。同図に示されるように、ワーク検出プログラムは、各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）のそれぞれが１００％投光光量状態において、それらの投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）と対をなす受光器ＳＲ（１）〜（Ｍ）のセンサ出力を取り込むと共に、こうして取り込まれたセンサ出力が「受光あり」に対応する論理値のときには（ステップ２０１ＮＯ）、ワーク検知接点をＯＦＦとする一方、「受光なし」に対応する論理値のときには（ステップ２０１ＹＥＳ）、ワーク検知接点をＯＮとするように構成されている。
【００５８】
こうして得られたワーク検知接点の動作状態に相当するＯＮ，ＯＦＦデータは、ワークメモリ２４４のワーク検出接点領域２４４ａ内の指定されるアドレス（ビット）に格納される。ワーク検出接点領域２４４ａに格納されたデータは、例えば、予め決められた送信タイミング（タイマ管理、イベント管理の双方を含む）の到来を待って、或いは通信マスタユニット１３から送信リクエストが到来するのを待って、ネットワーク３を介する通信により、通信マスタユニット１３へと送られ、さらに、前述のように、入力更新処理によって転送仲介メモリを介してＣＰＵユニット１２へと転送され、以後、ユーザプログラムにおける実行に供される。
【００５９】
センサ異常判定プログラム（常時診断モード用）の構成を示すフローチャートが図４に示されている。同図に示されるように、センサ異常判定プログラムは、１００％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに、５０％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」と判定される状態が所定の複数回（この例では、２回）連続したときに、ワークメモリ２４４の光電センサ異常検出接点領域２４４ｂに格納される光電センサ異常検出接点２４ｂをＯＮさせる（ステップ３０１，３０２，３０６，３０７，３０８）。これに対して、１００％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに、５０％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」と判定される状態が全く発生しない場合、あるいはたまたま１回発生しても２回以上連続しない場合には、光電センサ異常検出接点２４ｂはＯＦＦとされる（ステップ３０５）。
【００６０】
これにより、ワークメモリ２４４の光電センサ異常検出接点領域２４４ｂに格納される各光電センサに対応する光電センサ異常検出接点２４ｂは、その時々の光電センサの状態（センサ異常状態、センサ正常状態）に応じて更新される。後述するように、これらの光電センサ異常検出接点２４ｂは、ＰＬＣからの送信リスエスとの到来を待って、あるいは所定の送信タイミング（タイマ管理、イベントの双方含む）の到来を待って、ネットワーク３を経由する通信により、ＰＬＣの側へと送信される。
【００６１】
次に、本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（常時診断モード）の説明図が図６に示されている。同図（ａ）に示されるように、先に説明した投光量自動切替プログラム（図３（ａ）参照）が作動することによって、ワークの有無に拘わらず、センサ投光量は継続時間Ｔ（ｍｓ）を有する１００％投光量状態と継続時間ｔ（ｍｓ）を有する５０％投光量状態とを交互にかつ定常的に繰り返す。この状態においては、「ワークあり」のときセンサ出力は「ＯＮ」、「ワークなし」のときセンサ出力は「ＯＦＦ」となる。また、ワーク検出プログラム（図３（ｂ）参照）が作動することによって、１００％投光量状態でのみワーク検出の判定が行われ、１００％投光量で「センサ出力ＯＮ」と判定される限り、ワーク検出接点の状態は、その次のサイクルの１００％投光量状態が到来するまで維持される。一方、１００％投光量状態で、「センサ出力ＯＦＦ」と判定されれば、ワーク検出接点の状態は「ＯＦＦ」とされる。また、１００％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「ＯＮ」のとき、５０％投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「ＯＦＦ」とされる状態が２回以上連続することはないから、光電センサ異常検出接点の状態は「ＯＦＦ」に維持される。
【００６２】
これに対して、光電センサが異常な場合には、同図（ｂ）に示されるように、１００％投光量状態で読み込まれたセンサ出力が「ＯＮ」のときに、５０％投光量状態で読み込まれたセンサ出力が「ＯＦＦ」とされる状態が２回以上連続したときに、光電センサ異常検出接点の状態は「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へと変化する。
【００６３】
このように、本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（常時診断モード）によれば、ワークの検出と光電センサ異常の検出とは常時並行して行われ、ワーク検出接点２４ａ及び光電センサ異常検出接点２４ｂの状態は、１００％投光量状態の継続時間Ｔ（ｍｓ）及び５０％投光量状態の継続時間ｔ（ｍｓ）の長さで決まる周期毎に更新されるから、ＰＬＣ１の側では、ワーク検出接点２４ａ及び光電センサ異常検出接点２４ｂの状態を参照することで、ワークの有無及び光電センサ異常の発生を瞬時に認識して、適切な対応をとることが可能となる。
【００６４】
このような常時診断を従来スレーブで実現しようとすれば、センサ光量切替えのためのタイミング生成処理や、投光量切替えを行いつつセンサ出力からワークを検出するワークを検出処理や、光電センサ異常の検知処理を、ユーザ側でＰＬＣのユーザプログラムに組み込むことが必要となるから、センサの数が増加するにつれて、ユーザプログラム容量が増大すると共に、プログラムが複雑化し、ＰＬＣのサイクルタイムが増大することで、システムのタクトタイムに悪影響を与えてしまう。
【００６５】
これに対して、本発明スレーブを用いれば、スレーブ内での制御により上述のタイミング生成処理、ワーク検出処理、光電センサ異常検出処理を実現できるため、ＰＬＣやネットワークのサイクルタイムに依存しないタイミングで光電センサの異常検知が可能となり、ワーク間の距離が狭くても対応が可能となるなどの様々な利点がある。
【００６６】
なお、できるだけ高速応答でワークを検出したり、小さなワークを検出したり、あるいはコンベアの速度が速い場合には、１００％投光量状態の継続時間Ｔ（ｍｓ）は長い方が好ましいが、ワークの間隔に相当する期間でセンサ異常を検出するため、そのような期間内において５０％投光量状態が２回以上含まれるように調整する必要がある。
【００６７】
１００％投光量状態の継続時間Ｔ（ｍｓ）及び５０％投光量状態の継続時間ｔ（ｍｓ）は、前述のようにパラメータ格納用メモリ２４２内に格納され、現場におけるツール操作やネットワークを介する遠隔操作により、任意に変更ないし調整することができる。さらに、センサ異常発生と判定するための、１００％投光量状態（ＯＮ）及び５０％投光量状態（ＯＦＦ）の繰り返し回数についてもパラメータとしてパラメータ格納用メモリ２４３に格納しておけば、これを現場操作であるいはネットワークを介する遠隔操作で任意に調整することもできる。
【００６８】
本発明スレーブは、メンテナンスモードにも対応することができる。本発明スレーブに組み込まれるセンサ異常判定プログラム（メンテナンスモード用）の構成を示すフローチャートが図５に示されている。
【００６９】
メンテナンスモードのためには、各スレーブ毎に、光量切替スイッチが設けられる。そして、このメンテナンスモード用のセンサ異常判定プログラムにおいては、光量切替スイッチの接点がＯＦＦとされる状態では（ステップ４０１ＯＦＦ）、１００％投光量状態（ステップ４０２）において、センサ出力に基づき、「受光なし」と判定される場合には（ステップ４０３ＮＯ）、ワーク検知接点をＯＮとすると共に（ステップ４０４）、「受光あり」とされる場合には（ステップ４０３ＹＥＳ）、ワーク検知接点をＯＦＦとする（ステップ４０５）。
【００７０】
これに対して、所定の光量切替スイッチがＯＮと判定される場合には（ステップ４０１ＯＮ）、ワーク検知接点ＯＦＦ（ステップ４０６）及び５０％投光量状態（ステップ４０７）の状態において、「受光なし」と判定されるときには（ステップ４０８ＮＯ）、センサ異常検知接点をＯＮとする一方（ステップ４０９）、「受光あり」とされるときには（ステップ４０８ＹＥＳ）、センサ異常検知接点をＯＦＦとする（ステップ４１０）。
【００７１】
このように、本発明スレーブにおいては、メンテナンスモード用のセンサ異常判定プログラムが組み込まれているため、メンテナンスモードにおいてワークなしの期間を選んで光量切替スイッチを手動でＯＮ，ＯＦＦ操作することにより、随時に、センサ異常診断を行わせることもできる。
【００７２】
次に、ＰＬＣに組み込まれるセンサ異常検知出力プログラム（ユーザプログラム）の構成を示すラダー図（常時診断モード及びメンテナンスモードの双方に併用）が図７に示されている。
【００７３】
同図に示されるように、本発明スレーブを使用した場合、ＰＬＣ側のユーザプログラムにおいては、各スレーブ毎の一連の光電センサ異常検出接点の内容を参照するようにプログラミングを行えばよい。
【００７４】
なお、ＰＬＣ１がスレーブ２から光電センサ異常検出接点２４ｂを取得するためには、ＰＬＣ側から所定の送信要求コマンドをスレーブ側へと送信する一方、スレーブ側ではそのレスポンスとして、光電センサ異常検出接点の内容をＰＬＣ側へと送信したり、ＰＬＣ側からの送信要求コマンドの到来を待つことなく、イベントにより又はタイマ管理により、スレーブ側からＰＬＣ側へと光電センサ異常検出接点を自発的に送信するようにすれば良いであろう。いずれにしても、ＰＬＣとスレーブとの間における入出力データのやり取りについては、既にいくつかの手法が確立しているから、それらの手法を適宜に採用すれば良いであろう。
【００７５】
次に、ＰＬＣに組み込まれる手動光量切替プログラム（ユーザプログラム）の構成を示すラダー図（メンテナンスモード用）が図８に示されている。このようにメンテナンスモード用としては、各スレーブの光量切替スイッチの操作状態を参照すると共に、その状態を条件として、該当するスレーブから光量切替用の出力信号を送出するようにプログラミングするだけでよいのである。この場合、センサ異常検知プログラムについては、図７に示されるものがそのまま流用されることとなる。
【００７６】
次に、本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（電源ＯＮ時診断）の説明図が図９に示されている。同図に示されるように、この例にあっては、システム起動時にスレーブ自身が自己診断を行い、光電センサに異常が発生しないか否かをあらかじめ検知するように構成されている。すなわち、スレーブの電源が投入されるシステム起動時にあっては、「ワークなし」であることが通例であるから、このような状態において、１００％投光量状態と５０％投光量状態との間で少なくとも１回投光光量の切替えを行うと共に、１００％投光量状態において「受光あり」が確認されかつ５０％投光量状態において「受光なし」が確認されることに基づき、直ちに光電センサ異常と診断して、光電センサ異常検出接点の状態をＯＮとするのである。
【００７７】
次に、本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（１００％投光でも受光できない場合）の説明図が図１０に示されている。今まで説明した光電センサの異常は、１００％投光量状態では「受光あり」と判定できることが前提であったが、１００％投光量状態でも受光できないほどに、光軸がずれたり、レンズが汚れたり、あるいはＬＥＤが劣化した場合には、１００％投光量状態においてある一定時間Ｕ（ｍｓ）以上受光できないことを条件として、センサ異常発生と診断するように構成すればよい。このとき、判定に必要な一定時間Ｕ（ｍｓ）については、ユーザのパラメータ設定によって任意に調整するようにすれば良いであろう。
【００７８】
次に、本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（常時診断モードで１００％投光でも受光できない場合）の説明図が図１１に示されている。
【００７９】
１００％投光量状態においても受光できない場合は、常時診断モードにおいても起こり得る。この場合には、ある特定回数の１００％投光量状態において連続的に受光できないことを条件として、センサ異常発生と診断するように構成すれば良いであろう。ここで、判定に必要な特定回数については、ユーザのパラメータ設定によって任意に可変して調整するように構成すれば良いであろう。また、この１００％投光量状態でも受光できないセンサ異常に対する診断方法は、前述の１００％投光量状態で受光できかつ５０％投光量状態では受光できないといったセンサ異常に対する診断方法（常時診断モード、メンテナンスモード、電源ＯＮ時自己診断モード）と並行して実施することも可能であることは言うまでもない。
【００８０】
以上説明した本発明の実施形態によれば、ＰＬＣ１の側では、投光光量切替によるセンサ異常診断のための指示をスレーブ２側へと与えることなく、単に、センサ異常検出接点領域２４４ｂの内容を参照するだけで、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点２４ｂの動作状態を取得できるから、複数台の透過型光電センサをスレーブ２を介してＰＬＣ１に接続してなるセンシングシステムにおいて、投光光量切替を利用したセンサ異常診断方法を実施するについて、ＰＬＣ１側のユーザプログラムの負担を著しく軽減すると共に、リアルタイムな光電センサの異常検知が可能となる。
【００８１】
また、制御部に含まれるセンサ異常診断プログラムは、１又は２以上の透過型光電センサの各投光器ＳＴ（１）〜（Ｍ）において、高投光量状態（例えば、１００％投光量状態）と低投光量状態（例えば、５０％投光量状態）との切替えが定常的に繰り返されるように、出力処理部２２に対する出力データの送出が制御されると共に、高投光量状態と低投光量状態とにそれぞれ対応するセンサ出力が繰り返し読み込まれるように、入力処理部２１からの入力データの取り込みが制御され、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光あり」のときに、低投光量状態で取り込まれたセンサ出力が「受光なし」とされる状態が所定の複数回連続したときに、当該透過型センサがセンサ異常であると診断するものであるから、センサ異常を定常的に診断できるため、上述のリアルタイムな光電センサの異常検知を、制御対象設備を運転停止させてワークの流れを停止したメンテナンスモードのみならず、制御対象設備の稼働中にあっても、常時に実施することが可能となる。
【００８２】
さらに、制御部には、センサ異常診断プログラム（図３〜図５参照）において、高投光量状態で取り込まれたセンサ出力が受光なしとされるか否かの判定結果に相当するデータを、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態として記憶するワーク検出接点メモリがさらに設けられているため、ＰＬＣの側では、各対応する透過型光電センサのワーク検出接点の動作状態を定常的に取得しつつ、これと合わせて、各対応する透過型光電センサのセンサ異常検出接点の動作状態をも取得できるため、ワークの検知を行いつつも、センサ異常の診断をこれと並行して行うことが可能となる。
【００８３】
なお、高投光光量状態及び低投光光量状態をそれぞれ何％投光量状態とするかは、光電センサの投光器の仕様により決定されるものであらから、１００％投光量状態と５０％投光量状態に限定されるものではないことは言うまでもない。また、本発明に係るスレーブの運用方法の一例としては、例えば、センサ異常診断プログラム２４−２の全体については、ユーザ側の仕様に基づいて予め出荷時にメーカサイドで組み込む一方、パラメータＴ、ｔ等については、ユーザ側で任意に書き換え可能とすることが考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
この発明によれば、複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続してなるセンシングシステムにおいて、投光光量切替を利用したセンサ異常診断方法を実施するについて、ＰＬＣ側のユーザプロクラムの負担を軽減すると共に、リアルタイムな光電センサの異常検知を可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明スレーブの機能構成図である。
【図２】本発明スレーブのハードウェア構成図である。
【図３】本発明スレーブに組み込まれる投光量自動切替プログラム及びワーク検出プログラムの構成を示すフローチャートである。
【図４】本発明スレーブに組み込まれるセンサ異常判定プログラム（常時診断モード用）の構成を示すフローチャートである。
【図５】本発明スレーブに組み込まれるセンサ異常判定プログラム（メンテナンスモード用）の構成を示すフローチャートである。
【図６】本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（常時診断モード）の説明図である。
【図７】ＰＬＣに組み込まれるセンサ異常検知プログラムの構成を示すラダー図（常時診断モード及びメンテナンスモード併用）である。
【図８】ＰＬＣに組み込まれる手動光量切替プログラムの構成を示すラダー図（メンテナンスモード用）である。
【図９】本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（電源ＯＮ時診断）の説明図である。
【図１０】本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（１００％投光でも受光できない場合）の説明図である。
【図１１】本発明スレーブを用いたセンサ異常診断（常時診断モードで１００％投光でも受光できない場合）の説明図である。
【図１２】複数台の透過型光電センサをスレーブを介してＰＬＣに接続した従来のセンシングシステムの構成図である。
【図１３】従来スレーブの機能構成図である。
【図１４】従来スレーブのハードウェア構成図である。
【図１５】透過型光電センサによるワーク検知の説明図である。
【図１６】光量切替機能を用いた透過型光電センサの異常診断の説明図である。
【図１７】ＰＬＣに組み込まれるスレーブ別光量一括切替用プログラムの構成を示すラダー図である。
【図１８】ＰＬＣに組み込まれるセンサ異常検知出力プログラムの構成を示すラダー図である。
【符号の説明】
【００８６】
１      ＰＬＣ
２，２−１，２−２．・・・，２−Ｎ  スレーブ
３      ネットワーク
１１    電源ユニット
１２    ＣＰＵユニット
１３    通信マスタユニット
１４    Ｉ／Ｏユニット
２１    入力処理部
２２    出力処理部
２３    ツールインタフェース（Ｉ／Ｆ）
２４    制御部
２４−１  パラメータ
２４−２  プログラム（異常診断プログラム）
２４ａ  ワーク検出接点
２４ｂ  光電センサ異常検出接点
２５    通信処理部
２１０  入力回路
２２０  出力回路
２３０  ツールインタフェース回路
２４１  制御用ＭＰＵ
２４２  プログラム格納用メモリ
２４３  パラメータ格納用メモリ
２４４  ワークメモリ
２４４ａ  ワーク検出接点領域
２４４ｂ  光電センサ異常検出接点
２５１  通信用ＭＰＵ
２５２  通信用ＡＳＩＣ
２５３  トランシーバ
ＣＶ    コンベア
ＳＴ    投光器
ＳＴ（１）〜（Ｍ）  透過型光電センサを構成する投光器
ＳＲ    受光器
ＳＲ（１）〜（Ｍ）  透過型光電センサを構成する受光器
Ｗ      ワーク
【図１】
0005099334.tif 000002
【図２】
0005099334.tif 000003
【図３】
0005099334.tif 000004
【図４】
0005099334.tif 000005
【図５】
0005099334.tif 000006
【図６】
0005099334.tif 000007
【図７】
0005099334.tif 000008
【図８】
0005099334.tif 000009
【図９】
0005099334.tif 000010
【図１０】
0005099334.tif 000011
【図１１】
0005099334.tif 000012
【図１２】
0005099334.tif 000013
【図１３】
0005099334.tif 000014
【図１４】
0005099334.tif 000015
【図１５】
0005099334.tif 000016
【図１６】
0005099334.tif 000017
【図１７】
0005099334.tif 000018
【図１８】
0005099334.tif 000019