2024/6/29

２a版 `24.06.29

工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するガイドライン
片山安心ｺﾝｻﾙﾀﾝﾄ教習所に於いて 2015/01/15 (木) 14:00から

労働安全コンサルタント

片山 昌作
労働安全衛生コンサルタントは 労働安全衛生法 第81条に基づく業務で企業・製造業・小売業・商店・飲食業・食品加工や農業団体及び給食施設・特養老人ホーム・学校・その他で、安全衛生の指導を行なっています。

片山安心コンサルタント合同会社
教習所 富山県南砺市八塚四番島4106-1
本社
富山県南砺市八塚188 番地

電話 0763-58-5258〒939-1533
南砺市年代 `17.5．
機械安全 ガイドラインa101.240629.pptx

安全講師紹介かた やましょう さく

片山 昌作
富山県立砺波工業高等学校電気科 昭和54年卒業
トヤマキカイ(現コマツNTC)へS54年入社
工作機械の配線、運転調整、サービス、制御設計で自動車会社及び関連企業の機械設備の仕事を26年間行い、品質保証5年、内部統制2年行う。
労働安全コンサルタントとして平成24年9月から製造業を中心に食品加工、小売店業や農業団体、特別老人ホーム、学校、他の安全指導を行ない、富山県労働基準協会・職業能力開発協会など各協会の講師を務める。
平成27年12月に片山安心コンサルタント合同会社を設立し、代表社員として南砺市八塚に教習所を開所後、安全衛生と農作業安全の指導者教育を行っています。(電話 0763-58-5258)

片山安心コンサルタント合同会社
21

2024/6/29

作成 `23.12.01

目次
1. 工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するガイドライン
2. ガイドラインからの制御機能について
3. 工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法

片山安心コンサルタント合同会社
3

配置 `24.06.25

１．工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ(安全情報)
入力X

情報伝達
要素

(運転許可)
出力Y

安全情報 運転許可 正常

入力 X

① 入力

無: 0
② 入力

有: 1

出力 Y

無: 0

有: 1

例

出力無: 0正常

安全情報が無ければ(入力Ｘが ゼロ 安全扉閉じ限がOFFして=OFF)、運転許可はされない(出力Ｙは いる(扉開き状態)と起動信号もOFFしている
ゼロ=OFF)。正常状態です

出力無: 0許容される故障

安全情報が有っても(入力Ｘが1=ON)、運転許可が出ない(出力Ｙはゼロ=OFF)。
この動かない故障は許される

出力有: 1

許容されない故障★誤った出力ONで動作してしまう
許容されない故障です

④ 入力

内容

判定

★誤っても(故障)出力がONしないので動作しない許容される故障です③ 入力

入力に対する出力状態が、正常か許容される故障であること

出力
有: 1

正常

安全扉閉じ限がONしていても、起動信号がOFFのままでONしない、許容される故障です

安全扉閉じ限がOFFしているのに起動信号がONして許可 (出力Ｙは1=ON)され動いてしまう ている危険な状態
許されない故障です
安全情報が無ければ(入力Ｘがゼロ=OFF)、運転許可はされないが、誤っ安全情報が有れば(入力Ｘが1=ON)、運 安全扉閉じ限がONして、転許可される(出力Ｙは1=ON)。
起動信号がONする
正常状態です片山安心コンサルタント合同会社
42

2024/6/29

構成 `24.06.25

１．工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ(安全情報)
入力X

安全情報
入力 X: 非常停止(ESP)ボタン(2系統)① ESPボタンが押されている
ESP入力無い: 0(正しい入力信号)② ESPボタン押されていない
ESP入力有る: 1(正しい入力信号)③ ESPボタンが押されている
ESP入力無い: 0(正しい入力信号)④ ESPボタンが押されていない
ESP入力有る: 1(正しい入力信号)

シート23を参照する(運転許可)
出力Y

情報伝達処理処理
運転許可
運転許可 出力 Y: セーフティリレーユニット☆オフ
チェック(コイル励磁が切れ、接点がOFF切れた事を確認する)

判定

ESP入力:0無く、許可出力無し: 0(入力0に対して正しい出力信号0)正常

ESP入力:1有っても、許可出力無し: 0 許容される故障(入力1に対して誤った出力信号0)
ESP入力:0無いのに、許可出力有る: 1 許容されない(入力無0に対して誤った出力信号1) 故障
ESP入力:1有り、許可出力有る:1(入力1に対して正しい出力信号1)

正常

片山安心コンサルタント合同会社
5

１．工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ(安全情報)
入力X

安全情報
入力 X: ドアー検知① ドアーが開いている
閉じ入力無い: 0(正しい入力信号)

情報伝達処理ドアー閉じで散水(運転許可)
出力Y

追記 `24.06.29

想定: 扉を閉じた時に散水する。扉が開いていると床に飛散し水浸しになる。水でなく機械動作の場合は機械に挟まれ、死亡事故に至る

処理
運転運転指示出力 Y: 散水弁
両手起動
ボタンが押されて、運転指示が出された

閉じ入力:0
出力無し: 0 給水
(入力0に対して正しい出力無し0)

判定
正常
止水

閉じ入力:1
出力無し: 0
(入力1に対して誤った出力無し0)

許容される
故障

③ ドアーが開いている閉じ入力無い: 0(正しい入力信号)

閉じ入力:0
出力有り: 1
(入力無0に対して誤った出力有り1)

許容されない故障④ ドアーが閉じている
閉じ入力有る: 1(正しい入力信号)

閉じ入力:1
出力有り: 1 給水
(入力1に対して正しい出力有り1)② ドアーが閉じている
閉じ入力有る: 1(正しい入力信号)

正常
出水
6

3

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１．工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するｶﾞｲﾄﾞﾗｲﾝ
安全情報
入力 X: ドアー検知

処理
運転
運転指示
出力 Y: 散水弁
両手起動
ボタンが押されて、運転指示が出された

出力無し: 0
(入力0に対して正しい出力無し0)2系統を比較し、不一致は不出力にする

出力無し: 0
(入力1に対して誤った出力無し0)① ドアーが開いている
閉じ入力無い: 0(正しい入力信号)② ドアーが閉じている
閉じ入力有る: 1(正しい入力信号)

21 ドアーが開いている
しかし、閉じ入力有る: 1(誤った入力信号)

追記 `24.06.28 付箋

出力無し: 0 給水
(入力1に対して誤った出力無し0)③ ドアーが開いている
閉じ入力無い: 0(正しい入力信号)

出力有り: 1
(入力無0に対して誤った出力有り1)

31 ドアーが閉じている
しかし、閉じ入力無い: 0(誤った入力信号)

出力有り: 1
(入力無0に対して誤った出力有り1)④ ドアーが閉じている
閉じ入力有る: 1(正しい入力信号)

出力有り: 1 給水
(入力1に対して正しい出力有り1)

判定

正常
止水
許容される
故障
★誤っても出力がONしない

許容されない故障★誤った出力ON
は危険が大きい出水
正常
7

追記 `23.09.10

本質的安全設計方策
フェールセーフ（Fail-safe 失敗する 心配のない）：
人に危険性がある時、機械が自動停止する(安全側故障)電熱器が倒れるとスイッチOFFになり、電源が切れる• 安全確認型：安全信号が切れて、停止する
正常信号がONからOFFに変化する、及び断線や電源OFFでも異常になる正常信号(ONレベル)

異常状態
電源OFF、断線(OFFレベル)

異常状態(OFFレベル)• 危険検出型：異常を検知ONして、停止する
異常信号がON(LOW-> HIﾚﾍﾞﾙ)しても断線していると信号は伝わらない
正常信号(OFFレベル)

異常状態(ONレベル)
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異常(ON)

異常信号出ない
電源OFF、断線(OFFレベル)84

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配置 `23.09.11

シーケンサー及びﾊﾟｿｺﾝI/O• 制御機器のI/Oカードへの接続

地絡して誤入力する

地絡して誤出力する

シーケンサなどの入出力について
a. 入出力は，配線途中で絶縁不良により地絡しても，誤信号・誤動作しない様にソース型を選定する
b. シンク型は、接点及び出力が動作しなくても、地絡によって誤入力や誤作動を起こしてしまう
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9

工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するガイドライン

文章 `24.01.31

フェールセーフ化された制御機構は、故障によってシステムが停止しまう。稼働率の低下を防ぐために、必要に応じて、部品の高信頼化の他に次のものがある
イ 質の異なるもの 通信の有線(ケーブル)と無線の様に、同じ機能であってもの二重系
質の異なるものによる二重の系を使用する方法

部品の例では、モータ駆動と電子回路によるタイマー(両方又は片方の信号で動作する。ONしたままの異常には対処できない)

ロ マスク

制御機構を構成する要素に全く同じものを二つ以上設け、そのうちのいくつかに故障が生じても他が正常ならば、その故障をマスク（遮断）して外に出さない方法

ハ デュアル

制御機構を構成する要素に全く同じものを二つ設け、お互いの出力をチェックし、故障した方が判る時は切り替える

ニ デュープレクス

制御機構を構成する要素に正と副の二つを設け、正に障害が発生した場合は副に切替える

ホ 三重多数決

単一誤りを訂正し、どれが誤ったかを知るために制御機構を構成する要素に全く同じものを三つ設け、これらの多数決で出力する
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105

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配置 `24.06.28

工作機械等の制御機構のﾌｪｰﾙｾｰﾌ化に関するガイドライン★質の異なるものの二重系
デジタル

同じ結果を得て、作動する

指示
アナログ

★ デュアル(並列冗長)
系A1

指示

比較

系B1

機械式

指示出力
電気式

★ 三重多数決(多数決冗長)系A1

結果を比較し、一致で指示作動する

系B1

故障の系が判れば別系のみで作動させることも出来る★ デュプレックス(待機冗長)
主系A1
異常検出で主から副へ

指示主系の異常検出で、副系に切り替える

副系B1

比較

系C1
故障判断の同期をとる事が難しい。同じクロックの使用は故障のもと。よって緩い同期で制御しなければならない

3つの結果を比較し、一致、又は多数決で正しい作動をする

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11

２．工作機械等の制御機構のフェールセー
フ化に関するガイドラインからの制御機能 1/2

配置 `24.06.28

制御機能の区分

内容

身近な物での具体例

1 再起動防止回路

急停止機構等の作動によって機械の停止後に、停電後に機械への通電が復帰した時に、作業者が再起動操作を行わなければ機械を再び起動できないようにする回路

電源OFFや非常用停止で運転指示の自己保持回路を切る

2 ガード用のインターロック回路

機械の運転中に作業者が危険領域内への侵入を防止する回路。
①機械が停止した後にガードのロック機構を解除し、作業者が危険領域内への侵入を許可する方式と、② ガードを開いたときに機械が急停止する方式の二種類がある。

・動作停止後カバーが開くのは、洗濯機の蓋・電子レンジの外へマイクロ波が漏れると加熱を止めるのは、電子レンジの扉

3 急停止用の回路

機械側で何らかの異常を感知したときに、直ちに機械の運転を停止させる回路①作業者がガードを開いた時、②安全装置が作動した時、③機械が何らかの故障や異常を起こした時

異常を感知してファンヒータが停止する
・地震の震動、機器転倒
・空気ﾌｨﾙﾀの目詰り

4 非常停止用の回路

作業者が何らかの異常で釦を押すなどの操作をして直ちに機械の運転を停止させる回路①ケガ、災害が発生しかねない事態が起きた時、②機械に異常が生じた時、③作業中にトラブルが発生した時など

機械の非常停止釦、非常停止ワイヤー、非常停止ガード、他(緊急停止)

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126

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工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドラインからの制御機能 2/2

配置 `24.06.28

制御機能の区分

内容

身近な物での具体例

5 行き過ぎ防止用の回路機械があらかじめ設定した位置・角度等を超えて行き過ぎないように監視を行い、行き過ぎが生じたときは直ちに機械を停止させる回路クレーンで、アームを伸ばし角度を下げ過ぎる
機械ﾃｰﾌﾞﾙの行き過ぎ検知

6 操作監視用の回路

作業者が正しい操作をしたときに限り、起動信号を発生させる回路

原位置でないと起動できない。他に機器が干渉しない様、押釦に順序が有る

7 ホールド停止
監視用の回路ホールド停止状態にある機械が、故障や電磁ノイズ等の影響によって暴走しないよう監視を行い、暴走が起きた時に直ちに機械を停止させる回路

汎用旋盤のｸﾗｯﾁﾉｲｽﾞでﾛﾎﾞｯﾄが誤作動時、指示に対するアーム角度検知で動力遮断とﾌﾞﾚｰｷでアームを停止させる

8 速度監視用の回路

機械を低速状態で運転するときに、故障や電磁ノイズ等の影響によって機械があらかじめ定めた速度を超えて暴走しないように監視を行い、暴走が起きた時は直ちに機械を停止させる回路

モータに有る位置検出器と機械のボールネジにもパルスコーダを直結する

9 ホールド・ツー・ランの回路
Hold to run

作業者が操作装置を押しているときに限って機械が運転を開始し、操作装置から手指等を離したときは直ちに機械を停止させる回路

台所にあるミキサーは、ボタンを押している時だけ回転する(フールプルーフ)

片山安心コンサルタント合同会社
13

３．工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 1/9

配置 `23.12.01

イ: オフ確認ロ: 再起動防止
ハ: ノーマルクローズ型の利用
ニ: 強制引き離し
ホ: 相反モードによる監視の利用
ヘ: 発振回路の利用
ト: 交流信号の利用
チ: 電源枠外処理
リ: フェールセーフなチェック回路の利用
ヌ: 二重化不一致検出ル: バックチェック
ヲ: 非溶着ワ: その他非対称誤り特性を持つ物理特性の利用
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147

2024/6/29

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 2/9
オフ確認

配置 `23.12.01

ボタンを押して接点を閉じる動作に続けて、ボタンを離して接点を開く動作を行ったときに初めて起動信号又は始動信号を発生させる方法
起動ボタン
起動又は始動イ

その他に、動作OFF信号を条件に入れた起動回路
a.動力開閉器のOFF確認:b接点に通が有り溶着していない事を確認する
b.検知のOFF確認: 自動運転において原位置が下降位置である時、上昇指示を行う際に下降端がON、上昇端はOFFしているのが正常で、上昇指示をONする条件に下降端ON(原位置)と上昇端OFF(検知のOFFチェック)を入れる。

起動操作によって自己保持回路が作動して自己保持を開始し、作業再起動防止 者が停止操作を行った時、又は安全装置が作動した時には自己保持を解除し、機械の再起動を防止する方法
具体的には、自己保持回路
ロ

モータ過負荷49M

停止釦3-88M

運転釦
3-88M

モータ動力
88M
88Mx

モータ運転

88Mx 自己保持

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15

追記 `24.02.20

起動ボタンのオフ確認回路
モータ過負荷
49M

停止
3-88M

運転
3-88M

88Mx0 釦88Mx0, 釦運転釦 3-88MON

88Mx1, ON記憶

釦ON記憶

88Mx2, 自己保持

運転(自己保持)88M

運転(自己保持)

88M

88Mx1 ON記憶
88Mx1

88Mx0 釦
88Mx2

88Mx2

MCCB

88Mx2

88M

49M

M

電動機

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168

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工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 3/9
ノーマルク
ローズ型の利用文章 `24.06.28①ノーマルクローズ型の弁 又は②励磁が切れた時にブレーキが掛かる
故障時に機械を停止させ、災害を発生させない
具体的には、電源が切れると電磁力が無くなりブレーキが掛
かる、駆動軸の③ブレーキ付モータ①②③ハ

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17

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 4/9
強制引き離し文章 `24.06.28

作業者が①非常停止装置を(押す)操作するときのカ、②作業者が可動ガードを開くときの力、機械が③機械の可動部がスイッチと接触するときの力を直接利用する
ノーマルクロ－ズ型スイッチの接点を強制的に引き離し、開路して制御を切り機械を停止させる。

ニ
ﾉｰﾏﾙｸﾛｰｽﾞNC側
固定接点

溶着が引き剝がされた
接点

溶着部分
操作軸

可動部
接点

操作軸

操作軸により可動片を直接押し下げる可動部
接点

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189

2024/6/29

配置 `24.01.28

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 5/9

相反するモード（正モードと負モード）の検知器を２個設け、LS2

LS1相反モードに ガード開閉の正常性を監視し、異常で機械を運転しない、又はよる監視の 停止させる
ドアー閉じ端 ドアー開き端利用
LS2
LS1ドアー ドアーLS1

ホLS2

開き閉じから開き

閉じ
開きから閉じ

開き記憶
X1

閉じ記憶
X2

開き記憶
X1

閉じ記憶
X2

X1

開き端 開き記憶

X2

ドアー ドアー閉じ端 閉じ記憶

開き記憶
X1
閉じ記憶
X2

ｶﾞｰﾄﾞｲﾝﾀｰﾛｯｸの記憶回路に利用する
X3

考え方の例

(ドアー閉じ確認後) 起動可

開始時は扉が開いている事が前提で、扉を開き端に有る状態でX1がONして自己保持します。
扉を閉じてX2がONしてX1の自己保持は切れX2が自己保持され、扉閉じを確認して X3がONする入力によって発振する回路を構成し、故障時には発振が停止へ発振回路の することを利用して故障を検出するとともに、回路の出カをオフ利用とする方法 資料「3.3.8 フェールセーフな論理回路」を参照する
https://www.jniosh.johas.go.jp/publication/doc/td/SD-No13-3.pdf

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19

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 6/9

配置 `23.12.03 図

安全情報を交流信号として伝達し、故障時には直流出力が生交流信号の じることを利用して故障を検出するとともに、回路の出力をオフ利用とする方法

回転が停止するとON-OFFのパルス信号が無くなり、停止が判る

交流信号処理 :直流信号の電圧レベルで信号の有無を判断せず、交流信号で信号の有無を表現する)

直流電源
Vcc

直流電源
Vcc

ト

直流
ﾓｰﾀ

直流ﾓｰﾀ
スイッチ素子のON側故障は、モーター回転を止められない

0V

トランスを使い電気的分離し、交流信号が有る時はモーター駆動できる交流信号の入力

0V

トランジスタに入力された電気信号で電源を増幅する

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2010

2024/6/29

配置 `24.06.29

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 7/9
電源枠外処理

安全情報を電源電圧より高い電圧に設定することにより、信号線と電源線の混触による誤った安全情報の伝達を防止する
方法
枠外電源処理（昇圧回路を用いて供給電源より高い電圧で信号処理をする技術）
安全信号が入力Ｉ1に入り、端子＋に2Vcc,端子ｰはVccとなり、その電位差はVccとなる。
入力Ｉ2がONに成ればANDで出力YがONされる。
入力Ｉ1が電源Vccと混触した場合、カプラの電位がOVとなり、カプラPH2はONしない。

チ

フェールセーフなチェック回路によって、制御機構を構成する

フェールセー 非フェールセーフな安全装置や部品類に機器故障が生じていフチェックないかを常時チェックする方法
リ 回路の利用

参考回路は、交流信号の利用と電源枠外処理を組み合わせ、機器故障をチェックし故障時出力しないになっている
片山安心コンサルタント合同会社
21

構成 `24.06.29

フェールセーフな論理回路
回路に故障が生じた時に、機械を停止側へ信号出力をOFF出来る回路をフェールセーフ論理回路と言う。
I1 とI2 に入力が有ると交流発振し、それを増幅Q4 して、倍電圧整流し電源との混触を防止した出力Voutする。
出力は交流発振電圧を利用する
故障解析結果のまとめ
構成要素 故障状態 結果ﾄﾗﾝｼﾞｽﾀQ 短絡・断線 発振出来ず
ﾀﾞｲｵｰﾄﾞD

発振出力無し抵抗X・断線(ｺﾝﾃﾞﾝｻC)

発振出来ず、発振出力無し

Vin(DC12V,24V)

I1

I2

X1電源
DC5V

動作内容
電源電圧DC5Vより高電位DC12V,24VになるI1 とI2 に入力が有ると☆Q2 :OFF Q3 :OFF Q1 :ONQ2 :ON Q3 :ON Q1 :OFF☆の順で発振して、Q4 で増幅し、D1 D2で倍電圧されて出力Voutする

X4

Q1

X2

X6
Q2
X5
X7

X3

Q3
X8

交流発信回路X9
D1 X12X10
X11

D2C1
Q4

C2
D3Vout

倍電圧
整流回路

増幅回路

入力I1

電源E

入力I2

電源E

発振出力

電源E

より
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2211

2024/6/29

項目 `24.06.28

監視機能により、安全機能の喪失で動作させない回路 例1
コンベア過負荷
49M

非常停止
ESP1

運転釦S2

K2

K1

K0

運転指示1と2に溶着が有ればB接点に通が有りK0はOFFにならないため88MはONしない。

K2
K0

K0

MCCB

運転指示2

K2

K2
K0

運転指示1

K1

k1
母線・交流制御電源
・DC24V電源 +運転釦 ON

K0

k1

k1

K2

88M

49M

コンベア運転88M

M
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23

監視機能により安全機能の喪失は動かない回路例の解説

S2をONさせると・K1とK2のb接点でOFFﾁｪｯｸしてK0がONし、K0のa接点でK1とK2がONする
ﾗｲﾝS1-K1でK1が、ﾗｲﾝS1-K2でK2が個々に自己保持する・K1及び又はK2のb接点が開路し、K0はOFFします。出力はK0のb接点(押釦回路のOFF確認)とK1とK2のa接点が閉じて回路ができます・非常停止S1を押すことで、K1とK2の自己保持がOFFし、出力はK1とK2のａ接点が開き開路します２．カテゴリ２の構成

カテゴリ2はカテゴリB(ベース)とカテゴリ1に、監視機能が有り、安全機能の喪失(接点溶着)は検出されない ISO13849-1 JIS B9705-1:2011 6.2カテゴリの仕様
入力
運転釦 S2

im

論理
運転釦ON K0im

文章 `24.02.21

出力
ｺﾝﾍﾞｱ運転88M

im: 相互接続手段
テスト装置

運転指示1 K1 、運転指示2 K2 K1・K2のNC(b)接点

im

試験装置の出力K0をONさせない

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2412

2024/6/29

記変 `24.02.21 接点図

工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 8/9
ニ重化
不一致検出

(出力)接点又は弁を二重化し、二つの動作が不一致は、接点又は弁に溶着又は固着が起きたとみなして、機械を停止させる
LS11LS12ヌ

安全扉閉じ端+ LS11
LS12LS22ドッグ

LS21 開き端 LS21LS22検知の2重化も必要です-+ 出力接点の2重化

運転指令X1

安全扉
閉じ端11X2

閉じ端12安全ﾓｼﾞｭｰﾙ

開き端21(一部)

X1X2電磁接触器
K2電磁開閉器
K1電磁接触器 K2K2電磁開閉器

K1

開き端22三相 PE
AC200V-

K1M

マグネットスイッチ(電磁開閉器・接触器)の動作指示が切れ、a接点バックチェック が溶着した時に対のb接点は戻らず解放のままで、これを検出して直ちに機械を停止させる及び又は次の運転を開始させない

ル

強制ガイド(リンクﾄﾞコンタクト)リレーは、コイルの励磁が切れた時に、全てのb接点はOFF(通が無い)のままになってa接点の溶着が判る。これを利用し運転停止や次の動作に移行させない

電磁接触器単体にミラーコンタクト適合の補助NC接点ユニットを組み合わせ、主接点の溶着で補助NC接点が必ず開き「主接点の溶着監視」が行える
機械的保持部分
固定溶着NO稼働固定

NO可動 NO可動
固定
固定
機械的保持部分

NC可動

a接点が溶着時、NC接点の空げきは0.5mm以上又は、耐衝撃電圧2.5kV以上有る

片山安心コンサルタント合同会社
25作成 `24.06.24

二重化不一致検知① 電子レンジの扉検知スイッチ
１つの扉に２つの検知(２重化)を設け、２つの検知の状態(両方ともON)が一致しないと動作させない。
扉を開いた状態

扉を閉じた状態

N.O.
ドアSW2
N.C.
モニタSW

N.O.
ドアSW2
N.C.
モニタSW

N.C.
ドアSW3N.O
ドアSW1

検知の不一致は異常になる

N.C.
ドアSW3N.O
ドアSW1

片山安心コンサルタント合同会社
2613

2024/6/29

配置 `24.06.24 線太さ接点の2重化と、動作不一致は動かない回路

前頁 例1のK0,K1,K2を利用した動力回路
+24V

K00V

K2

K188M1K1 & K2

コンベア運転OFFﾃﾞｨﾚｰ用CR

CR

88M1

TMTM

TM

88M2
コンベア運転補助

コンベア運転

88M2

88M1

MCCB

88M2

ONﾃﾞｨﾚｰﾀｲﾏｰ

コンベア運転
補助リレー

49M
M㋑㋺

㋩

コンベア
モータ M

㊁

88M1がONしてTMがONするまでに88M2はOFF確認できなければならない。
88M2をOFFする状態(K1又はK2がOFF)で、CRによって88M1がOFFする間に88M2のOFF確認が出来なければならない。これらに異常が有れば88M2接点に溶着が起きている
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工作機械等の制御機構のフェールセーフ化の一般的方法 9/9
非溶着ヲ

配置 `23.12.01

本質的に溶着しない接点を用いる方法
具体的には、溶着するに等しいエネルギーを与えると、接点が破壊する
参考:溶着するエネルギー量で、接点が溶け落ちるヒューズのイメージ

安全情報の生成が停止したとき、その他非対称誤り特性 ①重力の作用によって機械的機構が自然に落下して (くさびがを持つ物理 入り固定される、鉄道の腕木式信号機)安全を確保する方法
特性の利用 及び、②加熱等が生じたとき、温度センサ固有の物理特性に基づいてセンサ(サーミスタ)の抵抗値等が増大し機械への通電を減流・遮断する方法、他

ワa)確率的な構成: 電源×スイッチ×配線×ソレノイド=制動力
正常に機能する時は1、故障は0とすると、断線故障は 1×1×0×1= 0 になり制動できない。
b)確定的な構成:電源×スイッチ×配線×ソレノイド=解除力
正常に機能しないとブレーキが解除できないので、断線故障は 1×1×0×1= 0 になり制動のままになる。

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2024/6/29

構成 `24.02.20

セーフティユニットの内部回路例
電磁接触器のb接点でバックチェックを行う。

バックチェックとは、電磁接触器がコイル電源切り(OFF)でb接点に通が(ONし)なければa接点溶着と判断し、次のシーケンス動作は進ませない
ﾊﾞﾂｸﾁｪﾂｸ
運転指令
再起動+

ONﾃﾞｨﾚｰ
ﾀｲﾏ

ﾎｰﾙﾄﾞ

ﾎｰﾙﾄﾞ

非常停止

DC電源

ﾄﾘｶﾞ

ﾄﾘｶﾞ

運転ﾓｰﾄﾞ

DC24V

自己保持

自己保持信号発生回路

三相 PE
AC200V
電磁接触器

K1OFFﾁｪｯｸ

電源電圧監視DC24V-半導体スイッチ

DC24V

DC12V

定電圧電源回路

OFFﾃﾞｨﾚｰ
ﾀｲﾏ

電磁接触器K1 と K2 動作順序

信号発生
回路

半導体スイッチ

K1
K2

電磁開閉器

交流信号の利用

K2
DC24V

M

電磁接触器K1は電動機を無負荷で開路及び閉路し、電磁開閉器(過負荷保護付きは回路器) は電動機の運転(負荷)を制御する。
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文章 `23.11.11

ボリューム回路
②①③VR

②①③VR

①ー③ピン間は、R[Ω]が保障される①ー②ピン間は、接触子の経年変化やトラブルによる酸化で ∞[Ω]になる可能性が有る

VR2

R2VR3Vin
R1-R2

Vout+R1Vin

R3

反転増幅回路では、VR2の接触子が∞[Ω]になると電圧利得Av=Vout/Vin = -VR2/R1= - ∞/R1 →壊れる

-Vout+非反転増幅回路
電圧利得Av=Vout/Vin =1+ R2/R1

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2024/6/29

以上、お疲れ様でした。
ご安全に富山県婦負郡から立山を望む‘17.12.07

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差替 `23.05.05 概要

教習所のご案内
安全衛生講習を引き受けます(出張含む)
なんとし ふくの南砺市福野駅から福野行政ｾﾝﾀｰ南側を、となみ野農協
苗島ｶﾝﾄﾘｰ方向に走行して右手に有り(川田工業殿資材置き場付近)

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教習所

教習所
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