JPH0822151B2 - 故障情報モニタリング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動機制御装置の故障診断に用いる故障
情報モニタリング方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば電気学会誌、昭58年５月号、第40頁に
示された従来のマイコンシステムによる電動機制御装置
の構成を示すブロック図で、図において、１は制御用電
源、２はマイコンシステム、３はマイコンシステム２に
よって制御される整流器、或いはインバータ等の電力変
換器、４は電動機、５は前記電力変換器３及び電動機４
の諸量を検出し、ディジタル量に変換して取り込んだ
り、或いは、ある基準レベルと比較して故障判定を行な
う信号入力装置、６は例えばLED等の故障表示装置、７
は故障リセットスイッチ、10は制御用電源入力電圧であ
る。

次に動作について説明する。まず、電動機の制御は、
マイコンシステム２のROM中に格納されたプログラムに
よって行なわれ電力変換器３を介して駆動パワーが電動
機４に伝達される。速度制御等のフィードバック制御時
には、電動機速度等のフィードバック信号が信号入力装
置５を介してマイコンシステム２に入力され予め設定さ
れた指令値とソフトウエア的につき合わされて速度制御
される。マイコンシステム２は制御用電源１より動作電
力を受けると、そのシステムの構成要素であるCPU,ROM,
RAM,I/Oポート等がROMに格納されたプログラムによって
相互にCPUを中心に動作する。ここで、例えばROMに格納
されているプログラムとは直流ワードレオナード制御を
するもので、第４図（ａ）に図示のフローチャートで動
作する。すなわち、ST−１で制御電源ON、又はCPUリセ
ットが行われると、ST−２ではメモリ（RAM等）,I/Oポ
ート等の初期化が行われる。ST−３では制御定数等の計
算、ST−４で周辺ICの初期化が行われる。引続きST−５
ではローダのアクセス処理が行われた後、ST−６で始動
／停止のシーケンス処理が実行される。また、同図
（ｂ）は割込処理等によるワードレオナード制御の例で
１例として、割込処理が１つ存在する場合のフローチャ
ートである。つまり、割込み処理は多種のレベルがあ
り、どのようにプログラムを構成するかはシステム構築
によって異る。次に電動機に故障が発生した時には、マ
イコンシステム２が故障内容の判定を自動的に行ない、
電力変換器３の出力を停止させる等の故障処理を行なっ
た後、故障内容を故障表示器６等を介して外部に出力す
る。また、故障発生前後の各部信号波形はマイコンシス
テム２の構成要素であるRAM上に格納しておき、波形再
生（以下トレースデータと略称）等の出力をマイコンシ
ステム２中に設けられているD/A出力ポートから外部に
対して出力し故障原因の診断等に用いる。故障復帰後は
故障リセットで全ての故障情報を消去し、正常運転を可
能とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の故障情報モニタリング方法における故障項目表
示及びトレースデータの再生は、以上の様に構成されて
いるので、制御電源電圧が確立していることがまず、前
提であり、揮発性メモリの使用とも相まって故障後の停
電或いは不注意な人為的ミスによる制御電源の遮断操
作、または、RAM等の揮発性メモリでは制御電源投入時
に値が不定になるためマイコンプログラム起動時にプロ
グラムの先頭で、ある値にリセットするのが一般的であ
るが、その時にRAMデータが失なわれることがあるとい
う問題点があった。また、多出力のトレースデータ払出
し用非常駐カードは制御用電源を一旦オフにする必要が
ありこの様な制御方法ではRAMは使用出来ないという問
題点があった。また、運転優先のため故障リセットを行
なうと故障情報，トレースデータ等が消去されるという
問題点もあった。

この発明は上記の様な問題点を解消するためになされ
たもので、停電又は制御電源遮断の場合にも、また運転
優先での故障リセット後でも故障項目表示とトレースデ
ータが常に保存され、停電復帰、或いは制御電源入、又
は、故障リセット後の運転再開後の全ての状態において
も故障診断作業が可能な故障情報モニタリング方法を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る故障情報モニタリング方法は、不揮発
性メモリ、制御電源入力電圧監視器、故障リセットスイ
ッチ及び故障表示リセットスイッチ等を設けソフトウエ
アアルゴリズムによって故障情報をモニタする。

〔作 用〕

この発明におけるマイコンシステムは、故障発生時、
故障処理と前記故障情報の収集を中止して、前記不揮発
明メモリの故障情報格納エリアにイニシャル時メモリク
リア中止フラグをセットするとともに故障表示を行う第
１の処理手段と、前記入力電圧監視手段により検出され
た前記入力電圧の低下が前記制御対象の運転時に生じた
かを判断し、運転時に生じた場合は停止処理及び前記故
障情報の収集を中止して前記不揮発性メモリにイニシャ
ル時メモリクリア中止フラグをセットし、運転時以外に
生じた場合は前記故障リセットスイッチと前記故障表示
リセットスイッチがリセットしているかを判断し、リセ
ットしている場合は前記イニシャル時メモリクリア中止
フラグをリセットし、リセットしていない場合は前記イ
ニシャル時メモリクリア中止フラグをセットする割込処
理を実行する第２の処理手段と、前記入力電圧の立上り
時に割込禁止を行なって、前記故障情報格納エリアにイ
ニシャル時メモリクリア中止フラグがセットされている
かを判断し、セットされている場合は前記故障情報格納
エリア以外の前記不揮発性メモリの領域の初期化を行
い、セットされていない場合は前記不揮発性メモリの全
領域の初期化を行い、その後割込禁止を解除する初期化
処理を実行する第３の処理手段と、前記第３の処理手段
の書込み禁止解除後、第４の処理手段は前記故障リセッ
トスイッチ及び前記故障表示リセットスイッチのリセッ
ト信号を受けて、前記故障情報格納エリアの故障情報及
びイニシャル時メモリクリア中止フラグのリセットを行
なって、前記不揮発性メモリへの故障情報の書込みを開
始するものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。図
中、第３図と同一の部分は同一の符号をもって図示した
第１図において、８はマイコンシステム２の故障表示リ
セットスイッチ、９は制御用電源１の入力電圧監視器、
10は該入力電圧監視器９によって監視される制御用電源
入力電圧、11は例えばEE（Electrically erasable）PRO
M又はバッテリーバックアップされたRAM等の不揮発性メ
モリである。また、第２図は前記第１図のマイコンシス
テム２における、本発明の故障情報モニタリングアルゴ
リズムを示す概略フローチャートである。

次に動作について説明する。まず、最初に説明の都合
上故障発生後の故障モニタリングアルゴリズムにつき説
明をする。故障発生で第２図（ｃ）に示す故障処理プロ
グラムが実行される。この処理は、故障のレベルにより
第１図の電力変換器３の出力の停止等の故障処理と重故
障時のトレースデータの不揮発性メモリへの格納を中止
するタイミングをとり運転の中止を行うか否かの処理、
及び、第１図のシステムで発生した故障の内容を表示器
６へ出力開始するか否かの処理とから成る。次に第２図
（ａ）の処理Ｂは、メインルーチン待機ループ中の処理
の一つであり、故障リセットと故障表示リセットに関す
る処理のフローチャートとなっている。故障発生後、第
１図の故障リセットスイッチ７の故障リセットが行なわ
なければ、運転を再開できず、故障表示リセットも効か
ない。運転再開優先のため故障リセットした後、故障表
示リセットが第１図の故障表示リセットスイッチ８によ
ってリセットされるまで、トレース・データは再書込さ
れずデータ値群は保持され、外部へ払い出しが可能な状
態で、故障表示も継続して行なわれる。この動作によっ
て電動機４の速やかな運転再開後の故障原因の追求が可
能となる。次に故障リセット７による故障表示リセット
が実行されると、故障表示は直ちに消灯し、トレースデ
ータも再格納が開始される等故障情報が全て消去され
る。故障発生から故障リセット、更に、故障表示リセッ
トの処理アルゴリズム完了までは以上の処理で終了する
が、引続き制御電源電圧が低下した場合の処理手順につ
いて次に説明する。

第１図の入力電圧監視器９により制御電源入力電圧10
の低下を検知すると第２図（ｂ）に示す、割込処理が実
行される。まず、制御用電源１の入力電圧10が電動機運
転中に低下したか否かの判定を行い電動機４の停止中の
電圧低下の発生なら、電圧低下を故障とせず、他の故障
が発生後の故障表示リセット処理完了後の電圧低下なら
不揮発性メモリ上の書込み中止フラグ（以下、フラグｘ
と略称する）をリセットする。またそうでないならばフ
ラグｘをセットする。これらの処理は停止中の制御電源
低下は、停電によるものではなく人為的に制御電源入力
がオフされたものと見做すことを前提条件としている。
次に運転中の制御電源入力電圧低下時は、これが本来の
停電によって発生したもの、あるいは、人為的なミスに
よる制御電源オフであっても停電と見做し、システム特
有の停電処理を実行し、停電も一種の故障と見做して、
トレースデータの格納中止を行う。そして、次にフラグ
ｘをセットして処理を終わる。

停電の回復後、或いは人為的な制御電源入力オンの
後、第１図のマイコンシステム２は電源電圧立ち上がり
時にリセットされて第２図（ａ）のメインプログラム先
頭から処理が再開される。メインプログラム先頭では、
割込処理が禁止され、CPU周辺回路のリセット初期化ル
ーチンが実行され、割込処理の開始を許可し、第２図
（ａ）の起動停止シーケンス処理等を行なう待機ループ
の処理となる。メインルーチンの割込処理禁止中にRAM
領域のベリファイ（データ処理のオペレーション完了チ
ェック）チェックと初期化（制御電源オン時はデータが
不定のため、通常０に設定される。）処理Ａが存在する
が、ここで、前述の不揮発性メモリ領域にあるフラグｘ
をまず判定する。そして今まで述べたようにフラグｘが
セットされているのは故障発生後故障表示リセットが実
行されていない状態で制御電源電圧が低下した場合と、
運転中に制御電源電圧が低下した（停電検出）場合の２
例である。よって不揮発性メモリ上の故障（停電も故障
と見做すことは前述の通り）情報をこの処理Ａでリセッ
トさせないため、フラグｘがセットされている場合には
不揮発性メモリ中の故障情報格納領域を除いたRAM等の
書込み読出し可能なメモリのベリファイ初期化を実行し
て、フラグｘがリセットされている場合には全領域のベ
リファイ初期化を行う。

次にメインルーチン処理Ｂが実行されると、不揮発性
メモリ領域中に故障情報が残されている場合には、その
中に故障リセット，故障表示リセットがなされているか
否かの情報も残されているので、あたかも、制御電源の
低下、即ち停電、或いは人為的の制御電源オフが存在し
なかったかの様に故障表示を再開する（停電の場合は停
電表示となる）。かくして不揮発性メモリ領域にはトレ
ースデータもその故障表示の意味する故障発生時の各部
信号波形データとして保持されていることになる。

上記実施例では、電動機制御装置の故障診断に用いる
停電時の処理を故障として処理する例について説明した
が、瞬停再起動時の様に故障にしなくとも前記と同様の
効果が得られる。

更に、故障のレベルを重故障，軽故障等に区分しその
表示方式を分けるようにして良い。

また、上記実施例は電動機制御装置の故障モニタリン
グについて説明したが、マイコンシステムを装備した制
御システムで故障モニタリングの必要な用途であれば特
に限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、電動機制御装置の
故障モニタリングにおける故障リセット手順を故障リセ
ットと故障表示リセットの２つに区分し、不揮発性メモ
リによる故障情報格納方式をとり、それらを巧妙に使用
するプログラム構成としたので、停電または人為的な誤
動作による制御電源遮断或いは故障リセット後の運転再
開後においても、不揮発性メモリの故障情報格納エリア
に制御対象のトレースデータを常に保存し、停電復帰或
いは制御電源投入または故障リセット後の運転再開後の
全ての状態において、故障診断作業が可能であるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による故障情報モニタリ
ングシステムを含む電動機のマイコン制御装置の構成
図、第２図は第１図の故障情報モニタリングのアルゴリ
ズムを示すフローチャート、第３図は従来の故障情報モ
ニタリングシステムを含む電動機のマイコン制御装置の
構成図、第４図は従来装置でのROM格納プログラムのフ
ローチャートである。 １は制御用電源、２はマイコンシステム、３は電力変換
器、４は電動機、５は信号入力装置、６は故障表示器、
７は故障リセットスイッチ、８は故障表示リセットスイ
ッチ、９は入力電圧監視器、10は制御用電源入力電圧、
11は不揮発性メモリ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御対象の各部より検出した故障情報を記
   憶する不揮発性メモリと、前記制御対象に給電する入力
   電圧の低下を監視する入力電圧監視手段と、故障発生後
   に前記制御対象の運転起動条件の生成を指示する故障リ
   セットスイッチと、故障表示をリセットする故障表示リ
   セットスイッチとを接続したマイコンシステムを備え、
   該マイコンシステムは、故障発生時、故障処理と前記故
   障情報の収集を中止して、前記不揮発性メモリの故障情
   報格納エリアにイニシャル時メモリクリア中止フラグを
   セットするとともに故障表示を行う第１の処理手段と、
   前記入力電圧監視手段により検出された前記入力電圧の
   低下が前記制御対象の運転時に生じたかを判断し、運転
   時に生じた場合は停止処理及び前記故障情報の収集を中
   止して前記不揮発性メモリにイニシャル時メモリクリア
   中止フラグをセットし、運転時以外に生じた場合は前記
   故障リセットスイッチと前記故障表示リセットスイッチ
   がリセットしているかを判断し、リセットしている場合
   は前記イニシャル時メモリクリア中止フラグをリセット
   し、リセットしていない場合は前記イニシャル時メモリ
   クリア中止フラグをセットする割込処理を実行する第２
   の処理手段と、前記入力電圧の立上り時に割込禁止を行
   って、前記故障情報格納エリアにイニシャル時メモリク
   リア中止フラグがセットされているかを判断し、セット
   されている場合は前記故障情報格納エリア以外の前記不
   揮発性メモリの領域の初期化を行い、セットされていな
   い場合は前記不揮発性メモリの全領域の初期化を行い、
   その後割込禁止を解除する初期化処理を実行する第３の
   処理手段と、前記第３の処理手段の書込み禁止解除後、
   前記故障リセットスイッチ及び前記故障表示リセットス
   イッチのリセット信号を受けて、前記故障情報格納エリ
   アの故障情報及びイニシャル時メモリクリア中止フラグ
   のリセットを行なって、前記不揮発性メモリへの故障情
   報の書込みを開始する第４の処理手段とから成ることを
   特徴とする故障情報モニタリング方法。