JP5659840B2 - Control equipment for machinery - Google Patents
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Description
この発明は、機械設備の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for mechanical equipment.
従来における機械設備の制御装置においては、工場例えば製鉄所の圧延ライン等の機械設備の動作を電気的に制御する装置として、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC:Programmable Logic Controller)を利用して構成されたPLCシステムが用いられている。そして、昨今の情報技術の進歩に伴ってPLCシステムも高速化・大容量化という方向に発展している。 A conventional machine equipment control device is configured using a programmable logic controller (PLC) as a device for electrically controlling the operation of machine equipment such as a rolling mill of a factory, for example, a steel mill. PLC systems are used. With recent advances in information technology, PLC systems are also developing in the direction of higher speed and higher capacity.
このPLCシステムの発展に伴って、以前は複数のPLCによって実装されていた制御機能を1台のPLCへと集約することが可能となった。すなわち、以前においては1つの機能を担う機械設備に対しては1台のPLCが割り当てられていたものが、1台のPLCで複数の機械設備を制御することが可能となった。 With the development of this PLC system, it has become possible to consolidate control functions previously implemented by a plurality of PLCs into a single PLC. That is, in the past, one PLC was assigned to a mechanical facility that has one function, but it became possible to control a plurality of mechanical facilities with one PLC.
ところで、機械設備の制御に使用しているセンサやアクチュエータ等に異常が発生した場合には、速やかに当該異常に係る機械設備の動作を停止させる必要がある。そして、この際には、なるべく安全性を確保するため、当該異常が発生した機械設備の制御を司るPLCにおける制御プログラムの実行を停止するとともに、PLCから機械設備への制御信号伝達に必要となる制御電源を開放する(切断する)必要がある。 By the way, when an abnormality occurs in a sensor, an actuator, or the like used for controlling the mechanical equipment, it is necessary to quickly stop the operation of the mechanical equipment related to the abnormality. In this case, in order to ensure the safety as much as possible, the execution of the control program in the PLC that controls the mechanical equipment in which the abnormality has occurred is stopped, and the control signal is transmitted from the PLC to the mechanical equipment. The control power supply needs to be opened (disconnected).
従前においては1台のPLCは1つの機能を担う機械設備を制御していたため、機械設備の機能単位は、PLC単位と等しくなっていた。従って、あるPLCが制御する機械設備において異常が発生した場合には、当該機械設備を制御しているPLCの動作を停止するとともに当該PLCに係る制御電源を切断することで、必要十分な範囲のPLCの停止及び制御電源切断を実施することができていた。 In the past, since one PLC controlled a mechanical facility having one function, the functional unit of the mechanical facility was equal to the PLC unit. Therefore, when an abnormality occurs in a mechanical facility controlled by a certain PLC, the operation of the PLC that controls the mechanical facility is stopped and the control power supply related to the PLC is turned off. The PLC was stopped and the control power was turned off.
なお、情報処理の分野においては、プログラムによって装置の動作を制御し、制御プログラムの終了と当該制御プログラムの制御対象である装置への電源供給を連動させることを目的とするものとして、情報処理システムで動作する複数のプログラム毎の起動前に、予め当該プログラムで使用する装置の情報を得て、当該使用する装置の電源を投入するとともに、プログラムの終了時に、当該プログラムで使用していた装置のうち、他のプログラムで使用しない装置の電源を切断するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In the field of information processing, an information processing system is intended to control the operation of a device by a program and to link the end of the control program and the power supply to the device to be controlled by the control program. Before starting up each of a plurality of programs that operate in the above, obtain information on the device used in the program in advance, turn on the power of the device to be used, and at the end of the program, the device used in the program Among them, one that cuts off the power of a device that is not used by another program is known (see, for example, Patent Document 1).
また、情報処理装置(コンピュータ)において実行される制御プログラムにより制御される外部拡張機器において、制御プログラムの起動及び終了時に当該制御プログラムから外部拡張機器へと所定の信号を送信することにより、当該外部拡張機器への電源供給を同期させるものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, in an external expansion device controlled by a control program executed in the information processing apparatus (computer), the external program can be transmitted by transmitting a predetermined signal from the control program to the external expansion device when the control program starts and ends. A device that synchronizes power supply to an extension device is also known (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、1台のPLCに複数の機械設備に対する制御機能を集約した従来の機械設備の制御装置においては、ある機能を担う機械設備の制御を司るPLCは、他の機能の機械設備をも制御している。従って、機械設備の機能単位とPLC単位とに食い違いが発生している。そして、このため、異常発生時に異常が発生した機械設備を制御しているPLCの動作を停止するとともに当該PLCに係る制御電源を切断すると、当該PLCが制御している異常が発生していない機械設備に対する制御まで停止されてしまうという課題がある。 However, in a conventional machine equipment control device that consolidates control functions for a plurality of machine equipment in a single PLC, the PLC that controls the machine equipment responsible for a certain function also controls the machine equipment of other functions. ing. Therefore, there is a discrepancy between the functional unit of the machine facility and the PLC unit. For this reason, when the operation of the PLC that controls the machine facility in which an abnormality has occurred is stopped and the control power supply related to the PLC is cut off, the machine in which the abnormality controlled by the PLC has not occurred There is a problem that even the control of the facility is stopped.
そして、異常発生範囲外の機械設備に対して制御が停止されてしまうと、元来停止する必要がない想定外の設備に対する制御電源が切断/投入されてしまう可能性が高まり、安全面で問題が発生してしまう恐れがあるという課題もある。 And if the control is stopped for the mechanical equipment outside the range where the abnormality occurs, there is a high possibility that the control power to the unexpected equipment that does not need to be stopped will be cut off / on, which is a safety issue. There is also a problem that there is a risk of occurrence.
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、機械設備において異常が発生した時に当該異常に関係する機械設備のみの動作を自動的に停止することが可能であり、安全性を向上させることができる機械設備の制御装置を得るものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and when an abnormality occurs in the mechanical equipment, it is possible to automatically stop the operation of only the mechanical equipment related to the abnormality. It is possible to obtain a control device for mechanical equipment that can improve the efficiency.
この発明に係る機械設備の制御装置においては、複数の機能単位毎に複数設けられた機械設備の動作を電気的に制御する機械設備の制御装置であって、前記機械設備の状態を検出して検出信号を出力する複数の設備状態検出手段と、前記設備状態検出手段毎に設けられ、前記設備状態検出手段からの前記検出信号の入力を受ける複数の信号入力手段と、前記信号入力手段が受けた前記検出信号に基づいて各前記機械設備の動作をそれぞれ制御するためのプログラムからなる複数の機械ソフトが実行されることより実現される複数の制御手段を有する制御装置本体と、複数の前記機械設備毎に設けられ、前記制御手段からの制御信号を前記機械設備へと出力するための複数の信号出力手段と、前記機械ソフトにプログラムされた内容に基づいて、異常な前記検出信号が入力された場合に実行を停止すべき前記機械ソフトを、当該異常な前記検出信号が入力された前記信号入力手段に対して関連付ける関連付け手段により作成された関連付けテーブルと、異常な前記検出信号が入力された場合に、当該異常な前記検出信号が入力された前記信号入力手段に対して前記関連付けられた前記機械ソフトの制御対象である前記機械設備の前記信号出力手段に対する電源を開放させる電源開放手段と、を備えた構成とする。
The control device for mechanical equipment according to the present invention is a control device for mechanical equipment that electrically controls the operation of a plurality of mechanical equipment provided for each of a plurality of functional units, and detects the state of the mechanical equipment. A plurality of equipment state detection means for outputting detection signals, a plurality of signal input means provided for each of the equipment state detection means and receiving the detection signals from the equipment state detection means, and the signal input means receiving And a control device main body having a plurality of control means realized by executing a plurality of machine software including programs for controlling the operation of each machine facility based on the detection signal, and a plurality of the machines A plurality of signal output means provided for each equipment for outputting a control signal from the control means to the machine equipment, and based on contents programmed in the machine software The mechanical soft should stop execution when an abnormal detection signal is input, an association table created by association means for associating to said signal input means to which the abnormal detection signal is inputted, the abnormality When the detection signal is inputted, the power supply for the signal output means of the mechanical equipment that is the control target of the machine software associated with the signal input means to which the abnormal detection signal is inputted. And a power supply release means for releasing the power.
この発明に係る機械設備の制御装置においては、機械設備において異常が発生した時に当該異常に関係する機械設備のみの動作を自動的に停止することが可能であり、安全性を向上させることができるという効果を奏する。 In the control device for mechanical equipment according to the present invention, when an abnormality occurs in the mechanical equipment, the operation of only the mechanical equipment related to the abnormality can be automatically stopped, and safety can be improved. There is an effect.
この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。 The present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and redundant description thereof will be simplified or omitted as appropriate.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。この図1において、1a〜1cは、機能単位毎に複数設けられた機械設備である。ここでは、第1の機械設備1a、第2の機械設備1b及び第3の機械設備1cの3つであるとする。これらの第1の機械設備1a、第2の機械設備1b及び第3の機械設備1cの動作は、PLC2によって電気的に制御されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1,
PLC2は、図示しない演算部、記憶部及び入出力部を有している。演算部は、記憶部から読み出した制御プログラムに従って演算処理を実行する。記憶部は、各機械設備の制御を行うための制御プログラムを予め記憶するとともに、制御プログラムの実行中に一時的に保管が必要となったデータの一時記憶等を行う。入出力部は、PLC2と第1の通信ネットワーク3a等との接続部であり、PLC2は、この入出力部を介して第1の通信ネットワーク3aへと演算部によって演算された制御信号を出力したり、第1の通信ネットワーク3a等から制御に必要な信号の入力を受けたりする。
The
PLC2と、このPLC2の制御対象である第1の機械設備1a、第2の機械設備1b及び第3の機械設備1cとは、第1の通信ネットワーク3aにより電気的に通信可能に接続されている。この第1の通信ネットワーク3aは、PLC2及び制御対象の各機械設備1a〜1cが設置された工場等の敷地内に敷設された、例えば、制御ネットワークIO Bus(Input/Output Bus)やLAN(Local Area Network)等により構成されている。
The
第1の通信ネットワーク3aと各機械設備1a〜1cとは、直接に接続されているのではなく、出力機器4を介して接続されている。この出力機器4は、各機械設備1a〜1cに応じて複数のIOを有している。そして、これら複数のIOと第1の通信ネットワーク3aとの間には、インターフェースIFが設けられており、出力機器4と第1の通信ネットワーク3aとはこのインターフェースIFを介して信号をやり取りする。
The
すなわち、第1の機械設備1aは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び出力機器4のIO1を介して接続されており、第2の機械設備1bは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び出力機器4のIO2を介して接続されており、第3の機械設備1cは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び出力機器4のIO3を介して接続されている。
That is, the first
ここで、出力機器4(及びインターフェースIF)を介したPLC2側と各機械設備1a〜1c側との間の信号のやり取りに係る構成について説明する。この出力機器4を介した信号のやり取りは、出力機器4の基板回路、機械設備1a〜1cの入力回路、及び、これら出力機器4の基板回路と機械設備1a〜1cの入力回路との間にそれぞれ設けられたインターフェース回路を介して行われる。
Here, a configuration related to the exchange of signals between the
そして、出力機器4の基板回路とインターフェース回路との間での信号伝達は、例えばリレーやフォトカプラ等を用いて行われ、これらの回路は電気的に切り離されている。また、インターフェース回路と機械設備1a〜1cの入力回路との間での信号伝達(特に機械設備1a〜1cのアクチュエータの動作制御信号等の伝達)も、例えばリレー等を用いて行われ、これらの回路は電気的に切り離されることが多い。
Signal transmission between the substrate circuit and the interface circuit of the
このように、出力機器4側及び機械設備1a〜1c側の回路とインターフェース回路とは、電気的に切り離された状態でリレーやフォトカプラ等を介して各種の制御信号やセンサ検出信号をやり取りするように構成されている。これは、ノイズによって回路上の電子デバイスが誤動作してしまうことを未然に防止するためである。
As described above, the circuit on the
そして、以上のように、出力機器4の基板回路、機械設備1a〜1cの入力回路及びインターフェース回路は電気的に切り離されているため、それぞれの回路へと電力を供給する電源はそれぞれ別個に用意されている。すなわち、出力機器4の基板回路には基板電源から、機械設備1a〜1cの入力回路には駆動電源から、インターフェース回路には制御電源から、それぞれ電力が供給される。
As described above, the substrate circuit of the
基板電源は、出力機器4の基板回路、すなわち、出力機器4内部の半導体デバイスや電子部品の動作用電源である。これらの部品は低電力動作型のものが用いられることが多く、基板電源は比較的低電圧のものが用いられる。具体的には直流安定化電源からDC5V程度の電圧として出力機器4の基板回路に供給される。基板回路上に設けられた電圧レギュレータでさらに低い電圧を生成して利用する場合もある。
The substrate power supply is a power supply for operation of a substrate circuit of the
駆動電源は、各機械設備1a〜1cが備えるアクチュエータ、ソレノイドやモーターといった動力源を駆動するための電力を供給する電源である。この駆動電源から供給される電力を各機械設備1a〜1cの動力源を駆動するパワーとして用いるため、この駆動電源は比較的に高電圧の三相交流(例えば、AC200V〜数千V程度)が用いられることが多い。
The driving power source is a power source that supplies electric power for driving a power source such as an actuator, a solenoid, or a motor included in each of the
制御電源は、インターフェース回路にあるリレーやフォトカプラをオン/オフ駆動するための電力を供給する電源である。インターフェース回路においてやり取りされる信号がアナログ信号である場合(インターフェース回路がアナログ回路である場合)、この制御電源はアナログ信号の伝送に必要な電圧源・電流源となる。この制御電源は、ノイズ耐性を高めるため、DC12V〜48V・100VやAC12〜24V・100V〜240Vといった比較的高い電圧が使用される。直流電源を用いる場合には絶縁型が使用される。 The control power supply is a power supply that supplies power for driving on / off the relays and photocouplers in the interface circuit. When the signal exchanged in the interface circuit is an analog signal (when the interface circuit is an analog circuit), this control power source becomes a voltage source / current source necessary for transmission of the analog signal. The control power supply uses a relatively high voltage such as DC12V to 48V · 100V or AC12 to 24V · 100V to 240V in order to enhance noise resistance. In the case of using a DC power supply, an insulation type is used.
出力機器4のそれぞれのインターフェース回路には、制御電源からそれぞれのインターフェース回路への電力供給を投入/切断するための制御電源スイッチ4aが設けられている。これらの各制御電源スイッチ4aは出力機器4に内蔵されている。そして、これらの制御電源スイッチ4aの動作は、出力機器4に対して第1の通信ネットワーク3aから制御電源投入/切断指令信号を与えることによって制御することができる。換言すると、出力機器4は第1の通信ネットワーク3aからの制御電源投入/切断指令信号に応じて、自身が内蔵する制御電源スイッチ4aを動作させることができるように構成されている。
Each interface circuit of the
機械設備1a〜1cからは、これら機械設備1a〜1cの動作状態を検出するセンサによる検出信号やこれら機械設備1a〜1cの動作を駆動するアクチュエータによるフィードバック信号等が出力される。図1中においては、これらの信号発信源を、状態検出部5a〜5cで表している。具体的には、第1の機械設備1aに設けられたセンサやアクチュエータからの信号は第1の状態検出部5aから発信される。第2の機械設備1bに設けられたセンサやアクチュエータからの信号は第2の状態検出部5bから発信される。そして、第3の機械設備1cに設けられたセンサやアクチュエータからの信号は第3の状態検出部5cから発信される。
From the
これらの状態検出部5a〜5cも第1の通信ネットワーク3aによりPLC2と電気的に通信可能に接続されている。第1の通信ネットワーク3aと各状態検出部5a〜5cとは、直接に接続されているのではなく、入力機器6を介して接続されている。この入力機器6は、各状態検出部5a〜5cに応じて複数のIOを有している。そして、これら複数のIOと第1の通信ネットワーク3aとの間には、インターフェースIFが設けられており、入力機器6と第1の通信ネットワーク3aとはこのインターフェースIFを介して信号をやり取りする。
These
すなわち、第1の状態検出部5aは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び入力機器6のIO4を介して接続されており、第2の状態検出部5bは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び入力機器6のIO5を介して接続されており、第3の状態検出部5cは第1の通信ネットワーク3aとインターフェースIF及び入力機器6のIO6を介して接続されている。
That is, the first
PLC2の記憶部には、前述したように各機械設備1a〜1cの動作を制御するための制御プログラムが予め記憶されている。具体的には、第1の機械設備1aの動作を制御するための制御プログラムが第1の機械ソフト7a、第2の機械設備1bの動作を制御するための制御プログラムが第2の機械ソフト7b、第3の機械設備1cの動作を制御するための制御プログラムが第3の機械ソフト7cである。
As described above, a control program for controlling the operation of each of the
そして、PLC2においては、第1の機械ソフト7aがPLC2の演算部で実行されることにより、第1の機械設備1aの動作を制御する第1の制御手段が構成される。また同様に、第2の機械ソフト7bがPLC2の演算部で実行されることにより、第2の機械設備1bの動作を制御する第2の制御手段が構成され、第3の機械ソフト7cがPLC2の演算部で実行されることにより、第3の機械設備1cの動作を制御する第3の制御手段が構成される。
And in PLC2, the
これらの第1の機械ソフト7a、第2の機械ソフト7b及び第3の機械ソフト7cがPLC2において実行されている各タスクは、それぞれが独立して並行的に実行されている。すなわち、これらのタスクにおいて、ある一のタスクの実行状態が他のタスクの実行状態に影響を及ぼすことは、複数の機械設備の動作を連係させる等の特別な事情がない限り基本的にはない。従って、それぞれのタスクを個別に起動/停止させることができる。
The tasks in which the
PLC2には、第2の通信ネットワーク3bであるLANを介して設定端末8が接続されている。この設定端末8には、第2の通信ネットワーク3bを介してPLC2の記憶部に各機械ソフト7a〜7cを記憶させるために予め複製された各機械ソフト7a〜7cが存在している。そして、設定端末8は、これら複製された各機械ソフト7a〜7cの内容を解析して、入力機器6の各IOと機械ソフト7a〜7cとの関連付けを行い、関連付けの結果として関連付けテーブル9を作成する。
A setting
この入力機器6の各IOと機械ソフト7a〜7cとの関連付けは、入力機器6の各IOからの異常信号がPLC2に入力されたときに、どの機械ソフト7a〜7cの実行を停止するべきかを規定するものである。各機械ソフト7a〜7cは、各機械設備1a〜1cの制御内容をそれぞれ規定している。この各機械設備1a〜1cの制御は、状態検出部5a〜5cから出力される各種の信号に基づいて行われる。従って、各機械ソフト7a〜7cには、それぞれの機械ソフトの制御対象である機械設備1a〜1cの制御に、どの状態検出部5a〜5cから出力された信号を用いるのか、換言すれば、入力機器6のどのIOから入力された信号を用いるのか、が予めプログラムされている。
The association between each IO of the
設定端末8は、各機械ソフト7a〜7cにおいてどの状態検出部5a〜5cから出力された信号を制御に用いているのか(入力機器6のどのIOから入力された信号を制御用いているのか)を解析し、入力機器6の各IOに対してそのIOから入力された信号を制御に用いている機械ソフト7a〜7cを、そのIOから異常信号から入力された時に実行を停止すべき機械ソフトとして関連付ける。そして、この関連付けを関連付けテーブル9に保存する。
The setting
ここで、状態検出部5a〜5cから出力される信号には様々なセンサ出力信号やフィードバック信号が含まれている。そして、これらの信号においては、異常が発生した場合の影響度も様々である。従って、これらの信号には、異常が発生した場合に機械設備の動作を即座に停止することが必要なものもあれば、そうでないものも存在する。そこで、設定端末8において、ユーザーが、異常が発生した場合に機械設備の動作を停止させる必要がある信号の入力機器6におけるIOを指令することで、設定端末8は、この指定されたIOについてのみ機械ソフト7a〜7cの関連付けを行う。このようにすることで、入力機器6から入力される全ての信号を監視することなく、重要度の高い信号の異常を監視することができ、この監視にかかる負荷を低減することができる。
Here, the signals output from the
なお、この設定端末8は必ずしも専用端末を用意する必要はなく、汎用コンピュータにおいて関連付けテーブル作成機能を実現するソフトウェアを実行することにより構成するようにしてもよい。また、設定端末8に、PLC2の各機械ソフト7a〜7cの編集機能を併せて設けるようにしてもよい。
The setting
PLC2は、状態検出部5a〜5cから入力機器6を介してPLC2へと異常信号が入力された場合に、この設定端末8の関連付けテーブル9を参照して、必要がある場合には機械ソフト7a〜7cの実行を停止する。すなわち、PLC2は、入力機器6から異常信号の入力があった場合に、当該異常信号の入力機器6のIOに対して、関連付けテーブル9において関連付けられている機械ソフト7a〜7cの実行を停止する。
When an abnormal signal is input from the
また、PLC2には、出力開放回路10が備えられている。この出力開放回路10は、出力機器4に対して制御電源開放指令信号を出力するものである。この制御電源開放指令信号には、どの機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源を開放するのかを指定する情報が含まれている。そして、入力機器6は、この制御電源開放指令信号を受信すると、指定された機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源スイッチ4aを切断して、制御電源を開放する。
Further, the
このように構成された機械設備の制御装置において、PLC2は、各機械ソフト7a〜7cを実行することによって、各状態検出部5a〜5cから出力され入力機器6の各IO及び第1の通信ネットワーク3aを介してPLC2に入力される信号に基づいて、各機械設備1a〜1cの動作を制御するための制御信号を演算する。この制御信号は、第1の通信ネットワーク3aを介して出力機器4の各IOから、各機械設備1a〜1cへと出力される。そして、各機械設備1a〜1cは、この出力された制御信号に従って動作する。
In the control apparatus for machine equipment configured as described above, the
状態検出部5a〜5cから異常信号が出力されると、異常信号は入力機器6のIOに入力される。入力機器6のIOに入力された異常信号は、第1の通信ネットワーク3aを介してPLC2に入力される。PLC2は、異常信号が入力されると、当該異常信号が入力された入力機器6のIOに対して、関連付けテーブル9において関連付けられている機械ソフト7a〜7cの実行を停止する。
When an abnormal signal is output from the
同時に、PLC2の出力開放回路10は、実行を停止した機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源を開放させる制御電源開放指令信号を出力機器4に対して送信する。この制御電源開放指令信号は、第1の通信ネットワーク3aを介して出力機器4に受信される。制御電源開放指令信号を受けた出力機器4は、当該制御電源開放指令信号が指定する機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源スイッチ4aを切断し、制御電源を開放する。
At the same time, the
以上のようにして、複数の機械設備1a〜1cをそれぞれ制御するための複数の機械ソフト7a〜7cを有するPLC2において、各機械設備1a〜1cのセンサ等(状態検出部5a〜5c)からの信号に異常が発生した場合には、関連付けテーブル9を参照することによって、当該信号に基づいて動作が制御されていた機械設備1a〜1cを制御対象とする機械ソフト7a〜7cの実行を停止することができる。また、併せて、PLC2の出力開放回路10から制御電源開放指令信号が出力機器4へと送信される。そして、この実行が停止された機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cへの制御信号の伝送を仲介していた出力機器4のインターフェース回路の制御電源を開放することができる。
As described above, in the
以上のように構成された機械設備の制御装置は、機械設備の状態を検出して検出信号を出力する複数の設備状態検出手段である各状態検出部と、設備状態検出手段に設けられ、設備状態検出手段からの検出信号の入力を受ける複数の信号入力手段である入力機器と、信号入力手段が受けた検出信号に基づいて各機械設備の動作をそれぞれ制御するためのプログラムからなる複数の機械ソフトが実行されることより実現される複数の制御手段を有する制御装置本体であるPLCと、複数の機械設備毎に設けられ、制御手段からの制御信号を機械設備へと出力するための複数の信号出力手段である出力機器と、機械ソフトにプログラムされた内容に基づいて、異常な検出信号が入力された場合に実行を停止すべき機械ソフトを、当該異常な検出信号が入力された信号入力手段に対して関連付ける関連付け手段と、異常な検出信号が入力された場合に、当該異常な検出信号が入力された信号入力手段に対して関連付けられた機械ソフトの制御対象である機械設備の信号出力手段に対する電源を開放させる電源開放手段である出力開放回路と、を備えたものである。 The machine equipment control apparatus configured as described above is provided in each of the state detection units, which are a plurality of equipment state detection means for detecting the state of the machine equipment and outputting a detection signal, and the equipment state detection means. A plurality of machines comprising an input device as a plurality of signal input means for receiving detection signals from the state detection means, and a program for controlling the operation of each machine facility based on the detection signals received by the signal input means A PLC, which is a main body of a control device having a plurality of control means realized by executing software, and a plurality of machines for outputting a control signal from the control means to the machine equipment for each of the plurality of machine equipments. Based on the output device that is the signal output means and the contents programmed in the machine software, the machine software that should be stopped when an abnormal detection signal is input is sent to the abnormal detection signal. Is associated with the signal input means to which the signal is input, and when an abnormal detection signal is input, the control object of the machine software associated with the signal input means to which the abnormal detection signal is input And an output opening circuit that is a power supply opening means for opening a power supply to a signal output means of a certain machine facility.
このため、複数の機械設備の動作を電気的に制御する機械設備の制御装置において、機械設備において異常が発生した時に当該異常に関係する機械設備のみの動作を自動的に停止することが可能であり、安全性を向上させることができる。 For this reason, in a control device for mechanical equipment that electrically controls the operation of a plurality of mechanical equipment, it is possible to automatically stop the operation of only the mechanical equipment related to the abnormality when an abnormality occurs in the mechanical equipment. Yes, safety can be improved.
また、機械設備の動作を制御する機械ソフトのプログラム内容を変更した場合であっても、自動的に異常信号の入力元と停止すべき機械ソフトとの関連付けを更新することができ、設定にかかる手数を大幅に低減することが可能である。 Even if the program contents of the machine software that controls the operation of the machine equipment are changed, the association between the input source of the abnormal signal and the machine software to be stopped can be automatically updated, and the setting is required. The number of steps can be greatly reduced.
実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
前述した実施の形態1は、検出信号が入力される入力機器(のIO)とその検出信号を用いて制御信号の演算を行っている機械ソフトとを関連付ける関連付けテーブルの作成を、設定端末において行うように構成したものであった。これに対し、ここで説明する実施の形態2は、関連付けテーブルの作成機能をPLCに持たせるようにしたものである。
FIG. 2 is a diagram for explaining the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to
In the first embodiment described above, the setting terminal creates an association table that associates an input device (IO) to which a detection signal is input with machine software that performs a control signal calculation using the detection signal. It was configured as follows. On the other hand, in the second embodiment described here, the PLC has a function of creating an association table.
すなわち、図2において、第2の通信ネットワーク3bによりPLC2と接続された設定端末8は、PLC2の各機械ソフト7a〜7cの編集機能を有している。そして、ユーザーは、この設定端末8から機械ソフト7aの関連付けを行う入力機器6のIOを指定することができるようになっている。
That is, in FIG. 2, the setting
PLC2は、この設定端末8においてユーザーが指定した入力機器6のIOに対して、機械ソフト7a〜7cを関連付け、その結果を関連付けテーブル9としてPLC2の記憶部に保管する。この関連付けの具体的な方法は実施の形態1の設定端末8で行っていたものと同様である。
The
すなわち、各機械ソフト7a〜7cにおいて(入力機器6のどのIOから入力された信号を制御に用いているのかを解析し、設定端末8から指定された入力機器6の各IOに対してそのIOから入力された信号を制御に用いている機械ソフト7a〜7cを、そのIOから異常信号から入力された時に実行を停止すべき機械ソフトとして関連付ける。そして、この関連付けを関連付けテーブル9に保存する。
That is, in each
そして、PLC2は、このようにして作成した関連付けテーブル9を用いて、状態検出部5a〜5cから入力機器6を介してPLC2へと異常信号が入力された場合に、当該異常信号の入力機器6のIOに対して、関連付けテーブル9において関連付けられている機械ソフト7a〜7cの実行を停止する。また、併せて、PLC2の出力開放回路10は、実行を停止した機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源を開放させる制御電源開放指令信号を出力機器4に対して送信し、停止した機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源スイッチ4aを切断し、制御電源を開放する。
なお、その他の構成や動作については実施の形態1と同様であって、その詳細説明は省略する。
Then, when the abnormal signal is input to the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
以上のように構成された機械設備の制御装置は、PLCのみで、自動的に異常信号の入力元と停止すべき機械ソフトとの関連付けを作成・更新することができる。 The machine equipment control apparatus configured as described above can automatically create and update the association between the input source of the abnormal signal and the machine software to be stopped by using only the PLC.
実施の形態3.
図3は、この発明の実施の形態3に係る機械設備の制御装置の全体構成を説明する図である。
前述した実施の形態2は、検出信号が入力される入力機器(のIO)とその検出信号を用いて制御信号の演算を行っている機械ソフトとを関連付ける関連付けテーブルの作成と、各機械設備の動作の制御とを、同一のPLCにおいて行うものであった。を、設定端末において行うように構成したものであった。これに対し、ここで説明する実施の形態2は、関連付けテーブルの作成機能を担うPLCを、各機械設備の動作の制御を行うPLCとは別に設けるようにしたものである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the overall configuration of a control device for mechanical equipment according to Embodiment 3 of the present invention.
In the second embodiment described above, the creation of an association table for associating an input device (IO) to which a detection signal is input with machine software that performs a control signal calculation using the detection signal, The control of the operation is performed in the same PLC. Is configured to be performed at the setting terminal. On the other hand, in the second embodiment described here, the PLC responsible for the function of creating the association table is provided separately from the PLC that controls the operation of each mechanical facility.
すなわち、図3において、PLC2とは別に関連付け用PLC2aが用けられている。この関連付け用PLC2aは、PLC2と同様に、第1の通信ネットワーク3aを介して各機械設備1a〜1cや各状態検出部5a〜5cと接続されている。また、関連付け用PLC2aは、第2の通信ネットワーク3bを介して設定端末8とも接続されている。
That is, in FIG. 3, the associating
設定端末8は、PLC2の各機械ソフト7a〜7cの編集・設定機能を有している。そして、この設定端末8により設定された各機械ソフト7a〜7cは、第2の通信ネットワーク3bを介してPLC2及び関連付け用PLC2aに同一のものが複製される。
また、ユーザーは、この設定端末8から機械ソフト7aの関連付けを行う入力機器6のIOを指定することができるようになっている。
The setting
Further, the user can designate the IO of the
関連付け用PLC2aは、自身に複製された各機械ソフト7a〜7cの内容を解析して、この設定端末8においてユーザーが指定した入力機器6のIOに対して、機械ソフト7a〜7cを関連付け、その結果を関連付けテーブル9として関連付け用PLC2aの記憶部に保管する。この関連付けの具体的な方法は実施の形態1の設定端末8や実施の形態1のPLC2で行っていたものと同様である。
The associating
すなわち、各機械ソフト7a〜7cにおいて入力機器6のどのIOから入力された信号を制御に用いているのかを解析し、設定端末8から指定された入力機器6の各IOに対してそのIOから入力された信号を制御に用いている機械ソフト7a〜7cを、そのIOから異常信号から入力された時に実行を停止すべき機械ソフトとして関連付ける。そして、この関連付けを関連付けテーブル9に保存する。
In other words, each
PLC2は、機械ソフト7a〜7cを実行して、各機械設備1a〜1cの動作を制御している。この実施の形態3においては、PLC2は各機械設備1a〜1cの動作制御用であるため、出力開放回路10は備えられていない。
The
関連付け用PLC2aは、作成した関連付けテーブル9を用いて、状態検出部5a〜5cから入力機器6を介して関連付け用PLC2aへと異常信号が入力された場合に、当該異常信号の入力機器6のIOに対して、関連付けテーブル9において関連付けられている機械ソフト7a〜7cを判別する。そして、関連付け用PLC2aの出力開放回路10は、当該判別した機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源を開放させる制御電源開放指令信号を出力機器4に対して送信し、停止した機械ソフト7a〜7cの制御対象である機械設備1a〜1cに係るインターフェース回路の制御電源スイッチ4aを切断し、制御電源を開放する。こうして、異常が発生した機械設備1a〜1cの動作を停止させることができる。
なお、その他の構成や動作については実施の形態1や実施の形態2と同様であって、その詳細説明は省略する。
When an abnormal signal is input from the
Other configurations and operations are the same as those in the first and second embodiments, and detailed description thereof is omitted.
以上のように構成された機械設備の制御装置は、機械設備の動作制御を行うPLCの外部に関連付け用PLCを設けて、この関連付け用PLCに関連付け機能及び出力開放回路を設けたものである。このため、制御動作の安定性を確保するとともに、異常検出の信頼性を向上させることができる。また、この関連付け用PLCは既設のPLCシステムに対して後から追加設置することができ、容易に異常の自動検出機能及び異常検出時の動作停止機能を追加することが可能である。 The mechanical equipment control apparatus configured as described above is provided with an associating PLC outside the PLC that controls the operation of the mechanical equipment, and the associating PLC is provided with an associating function and an output release circuit. Therefore, it is possible to ensure the stability of the control operation and improve the reliability of abnormality detection. Further, the associating PLC can be additionally installed later with respect to the existing PLC system, and it is possible to easily add an automatic abnormality detection function and an operation stop function when an abnormality is detected.
1a 第1の機械設備
1b 第2の機械設備
1c 第3の機械設備
2 PLC
2a 関連付け用PLC
3a 第1の通信ネットワーク
3b 第2の通信ネットワーク
4 出力機器
4a 制御電源スイッチ
5a 第1の状態検出部
5b 第2の状態検出部
5c 第3の状態検出部
6 入力機器
7a 第1の機械ソフト
7b 第2の機械ソフト
7c 第3の機械ソフト
8 設定端末
9 関連付けテーブル
10 出力開放回路
1a 1st
2a PLC for association
3a
Claims (7)
前記機械設備の状態を検出して検出信号を出力する複数の設備状態検出手段と、
前記設備状態検出手段毎に設けられ、前記設備状態検出手段からの前記検出信号の入力を受ける複数の信号入力手段と、
前記信号入力手段が受けた前記検出信号に基づいて各前記機械設備の動作をそれぞれ制御するためのプログラムからなる複数の機械ソフトが実行されることより実現される複数の制御手段を有する制御装置本体と、
複数の前記機械設備毎に設けられ、前記制御手段からの制御信号を前記機械設備へと出力するための複数の信号出力手段と、
前記機械ソフトにプログラムされた内容に基づいて、異常な前記検出信号が入力された場合に実行を停止すべき前記機械ソフトを、当該異常な前記検出信号が入力された前記信号入力手段に対して関連付ける関連付け手段により作成された関連付けテーブルと、
異常な前記検出信号が入力された場合に、当該異常な前記検出信号が入力された前記信号入力手段に対して前記関連付けられた前記機械ソフトの制御対象である前記機械設備の前記信号出力手段に対する電源を開放させる電源開放手段と、を備えたことを特徴とする機械設備の制御装置。 A control device for mechanical equipment that electrically controls the operation of a plurality of mechanical equipment provided for a plurality of functional units,
A plurality of equipment state detecting means for detecting a state of the mechanical equipment and outputting a detection signal;
A plurality of signal input means provided for each of the equipment state detection means and receiving the detection signal from the equipment state detection means;
A control device main body having a plurality of control means realized by executing a plurality of machine software comprising programs for controlling the operation of each machine facility based on the detection signal received by the signal input means When,
A plurality of signal output means provided for each of the plurality of machine equipment, for outputting a control signal from the control means to the machine equipment;
Based on the contents programmed in the machine software, the machine software whose execution should be stopped when the abnormal detection signal is input to the signal input means to which the abnormal detection signal is input. An association table created by an association means,
When the abnormal detection signal is input, with respect to the signal output means of the mechanical equipment that is the control target of the mechanical software associated with the signal input means to which the abnormal detection signal is input A control device for mechanical equipment, comprising: a power release means for releasing power.
前記関連付け手段は、前記関連付け指定手段に設けられたことを特徴とする請求項4に記載の機械設備の制御装置。 The association designation means is constituted by a general-purpose computer connected to the control device main body,
5. The machine facility control apparatus according to claim 4, wherein the association unit is provided in the association designation unit.
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