説明

設備稼動管理システム

【課題】稼動状態の管理対象とする設備の内部構成を変更すること無く、設備の稼動状態を適切に管理する。
【解決手段】稼動状態の管理対象とする設備が第1の設備11について、外部と第1の設備11とを接続する4本の信号線13a〜13dにクランプ式検出センサ14a〜14dを接続し、これら4本の信号線13a〜13dに流れる電流を電磁誘導作用の原理を利用して検出し、クランプ式検出センサ14a〜14dから出力される複数の検出信号をサンプリングして第1の設備11の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定し、その信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力するラダー回路を編集し、その編集したラダー回路を第1のμPLC15に設定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば生産工場等に設置されている設備の稼動状態を管理する設備稼動管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば生産工場等に設置されている設備の稼動状態を管理する稼動管理システムとして特許文献1、2に示す構成がある。特許文献1は、設備が稼動中に点灯・点滅する稼動表示灯が設置され、管理装置(ホストコンピュータ)において稼動表示灯が点灯・点滅中であるか否かを判定することで設備の稼動状態を判定する構成である。又、特許文献2は、管理装置と設備との間が光ケーブルで接続され、両者が光通信を行うことで設備の稼動状態を判定する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−11971号公報
【特許文献2】特開2002−132337号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示されている構成では、稼動表示灯から発せられた光を受光するための受光素子や受光判定回路等が必要になり、システムが複雑化するという問題があり、又、稼動表示灯と受光素子との間に光を遮る遮蔽物があると機能させることが困難になり、システムを構築する上での自由度が小さいという問題もある。
【0005】
又、特許文献2に開示されている構成では、稼動中であることを表す稼動中信号を設備が出力可能であることを前提としており、稼動中信号を出力不可能な設備には対応することが困難であるという問題がある。仮に稼動中信号を出力可能となるように設備を改良しようとすると、設備内部のPLC(プログラマブルロジックコントローラ)の論理回路やソフトウェアを変更する必要があるが、複数のメーカーにより製造された仕様が異なる複数の設備が混在して導入されている場合には、設備毎にPLCの論理回路やソフトウェアを変更する必要が発生し、容易に実現し難いという問題がある。即ち、図4に示すように、メーカーAにより製造された第1の設備1、メーカーBにより製造された第2の設備2、メーカーCにより製造された第3の設備3という仕様が異なる複数の設備の稼動状態を管理するには、メーカー毎及び設備毎に論理回路やソフトウェアを変更する必要があり、その作業量や費用を考慮すると容易に実現し難い。
【0006】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、稼動状態の管理対象とする設備の内部構成を変更すること無く、設備の稼動状態を適切に管理することができる設備稼動管理システを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載した発明は、外部から設備への入力信号が伝送される入力信号線及び設備から外部への出力信号が伝送される出力信号線のうち何れかである信号線が複数接続されている又は接続可能な複数の接続端子を有する設備の稼動状態を管理する設備稼動管理システムであって、稼動状態の管理対象とする設備とは別に前記複数の信号線又は前記複数の接続端子をクランプする態様で設けられ、当該複数の信号線又は当該複数の接続端子に流れる電流を電磁誘導作用の原理を利用して検出するクランプ式検出センサと、稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記複数の信号線又は前記複数の接続端子のうち一の信号線又は一の接続端子に設けられている前記クランプ式検出センサの検出結果である一の検出信号と前記複数の信号線又は前記複数の接続端子のうち他の信号線又は他の接続端子に設けられている前記クランプ式検出センサの検出結果である他の検出信号を含む複数の検出信号を入力信号とする論理回路を記憶保持する論理回路記憶保持手段と、稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記論理回路記憶保持手段に入力信号として入力された複数の検出信号をサンプリングして設備の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定する信号条件特定手段と、稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記信号条件特定手段により特定された信号条件が成立したときに管理対象とする設備が稼動中であることを表す稼動中信号を選択的に出力する論理回路を編集する論理回路編集手段と、稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記論理回路編集手段により編集された論理回路を前記論理回路記憶保持手段に設定する論理回路設定手段とを備え、前記論理回路記憶保持手段は、前記論理回路設定手段により設定された論理回路を記憶保持し、稼動状態の管理対象とする設備から複数の検出信号を入力信号として入力した場合に、これら入力した複数の検出信号を当該論理回路において処理することで稼動中信号を選択的に出力するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【0008】
請求項1に記載した発明によれば、信号条件特定手段は、論理回路記憶保持手段に入力信号として入力された複数の検出信号をサンプリングして設備の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定し、論理回路編集手段は、信号条件特定手段により特定された信号条件が成立したときに管理対象とする設備が稼動中であることを表す稼動中信号を選択的に出力する論理回路を編集し、論理回路設定手段は、論理回路編集手段により編集された論理回路を論理回路記憶保持手段に設定する。論理回路記憶保持手段は、このようにして論理回路設定手段により論理回路が設定されると、その設定された論理回路を記憶保持し、稼動状態の管理対象とする設備から複数の検出信号を入力信号として入力すると、これら入力した複数の検出信号を当該論理回路において処理し、信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力する。
【0009】
即ち、本発明は、外部から設備への入力信号が伝送される入力信号線及び設備から外部への出力信号が伝送される出力信号線のうち何れかである信号線が複数接続されている又は接続可能な複数の接続端子を有する設備を稼動状態の管理対象とし、これら複数の信号線又は複数の接続端子に着目したものであり、これら複数の信号線又は複数の接続端子をクランプする態様でクランプ式検出センサを設け、複数の信号線又は複数の接続端子に流れる電流を電磁誘導作用の原理を利用して検出し、稼動状態の管理対象とする設備とは別に、複数の検出信号をサンプリングして設備の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定し、その信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力する論理回路を編集し、その編集した論理回路を設定することにより、稼動状態の管理対象とする設備の内部構成を変更すること無く(例えば配線を変更したり追加したりすること無く)、設備の稼動状態を適切に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図2】機能ブロック、検出信号の出力状態及びラダー回路の一例を示す図
【図3】図2相当図
【図4】従来構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態について図1乃至図3を参照して説明する。尚、ここでは、メーカーAにより製造された第1の設備、メーカーBにより製造された第2の設備、メーカーCにより製造された第3の設備という仕様が異なる複数の設備の稼動状態を管理する場合を説明する。ここでいう設備とは例えば部品や製品を生産する生産設備、加工する加工設備、検査する検査設備、試験する試験設備等の部品や製品に対して何らかの処理を施す設備であり、又、機械をも含む総称である。
【0012】
第1の設備11には例えば4個の接続端子12a〜12dを有する端子台12が設置されており、これら4個の接続端子12a〜12dの個々には1対1に対応して4本の信号線13a〜13dが接続されている。4本の信号線13a〜13dは、外部から第1の設備11への入力信号が伝送される入力信号線及び第1の設備11から外部への出力信号が伝送される出力信号線のうち何れかである。入力信号線とは例えば第1の設備11に動作電力を供給する電力線等であり、出力信号線とは例えば第1の設備11が動作状態を出力する動作状態信号線等である。4本の信号線13a〜13dの個々には1対1に対応して4個のクランプ式センサ14a〜14dが接続されている。
【0013】
4個のクランプ式センサ14a〜14dは、第1のμPLC(マイクロプログラマブルロジックコントローラ)15(本発明でいう論理回路記憶保持手段)の入力側に接続されており、接続している信号線13a〜13dに流れる電流(微弱電流)を電磁誘導作用の原理を利用して検出すると、電流が流れたことを表す検出信号を第1のμPLC15に出力する。第1のμPLC15は、論理回路であるラダー回路を記憶保持しており、4個のクランプ式センサ14a〜14dから入力した検出信号をラダー回路において処理して稼動中信号を管理装置41に選択的に出力する。
【0014】
管理装置41は、第1の設備11の稼動状態を例えば表示機能によりユーザに知らせる装置であり、第1のμPLC15から稼動中信号を入力すると、第1の設備11が稼動中にあることを表す表示情報を表示することで第1の設備11が稼動中にあることをユーザに知らせる。
【0015】
設定装置42(本発明でいう信号条件特定手段、論理回路編集手段、論理回路設定手段)は、周知のユーザインタフェース(入力機能や出力機能等)を有するパーソナルコンピュータから構成されており、第1のμPLC15に入力された複数の検出信号をサンプリングして第1の設備11の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定する機能、その特定した信号条件が成立したときに管理対象とする第1の設備11の稼動中であることを表す稼動中信号を選択的に出力するラダー回路を編集する機能、その編集したラダー回路を第1のμPLC15に設定する機能を有している。
【0016】
即ち、第1の設備11の稼動状態を得ようとする作業者は、設定装置42を操作して当該設定装置42及び第1のμPLC15を設定モードに設定する(通常モードから設定モードに切換える)ことで、複数の検出信号をサンプリングして第1の設備11の稼動状態を判定可能となる信号条件を設定装置42にて特定し、その特定した信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力するラダー回路を設定装置42にて編集し(作成し)、その編集したラダー回路を第1のμPLC15に設定する。その後、作業者は、設定装置42を操作して当該設定装置42及び第1のμPLC15を通常モードに設定する(設定モードから通常モードに切換える)ことで、第1のμPLC15単体において第1の設備11から入力した検出信号をラダー回路にて処理させて信号条件が成立した場合に稼動中信号を第1のμPLC15から選択的に出力させる。
【0017】
同様にして、第2の設備21には例えば4個の接続端子22a〜22dを有する端子台22が設置されており、これら4個の接続端子22a〜22dの個々には1対1に対応して4本の信号線23a〜23dが接続されている。4本の信号線23a〜23dの個々には1対1に対応して4個のクランプ式センサ24a〜24dが接続されており、これら4個のクランプ式センサ24a〜24dは第2のμPLC25に接続されている。4個のクランプ式センサ24a〜24d及び第2のμPLC25は上記した4個のクランプ式センサ14a〜14d及び第1のμPLC15と同様の機能を有している。
【0018】
又、第3の設備31には例えば4個の接続端子32a〜32dを有する端子台32が設置されており、これら4個の接続端子32a〜32dの個々には1対1に対応して4本の信号線33a〜33dが接続されている。4本の信号線33a〜33dの個々には1対1に対応して4個のクランプ式センサ34a〜34dが接続されており、これら4個のクランプ式センサ34a〜34dは第3のμPLC35に接続されている。4個のクランプ式センサ34a〜34d及び第3のμPLC35も上記した4個のクランプ式センサ14a〜14d及び第1のμPLC15と同様の機能を有している。
【0019】
即ち、本実施形態では、管理装置41は、第1の設備11、第2の設備21及び第3の設備31の3個の設備を稼動状態の管理対象としている。尚、第1の設備11、第2の設備21及び第3の設備31において、それぞれの接続端子12a〜12d、22a〜22d及び32a〜32dが露出されていれば、それぞれのクランプ式センサ14a〜14d、24a〜24d及び34a〜34dが対応する接続端子12a〜12d、22a〜22d及び32a〜32dに接続されていても良い。
【0020】
以下、管理装置41が設備の稼動状態を管理する具体例について図2及び図3を参照して説明する。
図2は、一例として管理対象とする設備51が図2(a)に示すように設備51の外部に設置されているスイッチ1(SW1)がオフからオンに切換わるタイミングで稼動開始し、設備51の外部に設置されているスイッチ2(SW2)がオフからオンに切換わるタイミングで稼動終了する性質を有する例を示している。
【0021】
この場合は、スイッチ1に接続されている信号線52aにクランプ式センサ53aを接続し、スイッチ2に接続されている信号線52bにクランプ式センサ53bを接続し、設定装置42を操作して当該設定装置42及びμPLC54を設定モードに設定し、これらクランプ式センサ53a,53bから入力する検出信号をサンプリングして設備51の稼動状態を判定可能となる信号条件として図2(b)に示す信号条件を設定装置42にて特定し、その特定した信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力するラダー回路として図2(c)に示すラダー回路を設定装置42にて編集し、その編集したラダー回路をμPLC54に設定して記憶保持させる。そして、これ以降、設定装置42を操作して当該設定装置42及びμPLC54を通常モードに設定すると、図2(b)に示す信号条件が成立したときに、稼動中信号がμPLC54から管理装置41に出力され、管理対象とする設備51が稼動中にあることが管理装置41からユーザに知らされることになる。
【0022】
図3は、別の一例として管理対象とする設備61が図3(a)に示すように設備61の内部に設置されているモータ1(M1)が運転を開始して終了し、設備61の内部に設置されているモータ2(M2)が運転を開始して終了し、設備61の内部に設置されているモータ3(M3)が運転を開始して終了するというように、モータ1、モータ2、モータ3が順次運転を開始して終了する一連の動作を開始するタイミングで稼動開始し、一連の動作を終了するタイミングで稼動終了する性質を有する例を示している。
【0023】
この場合は、モータ1に接続されている信号線62aにクランプ式センサ63aを接続し、モータ2に接続されている信号線62bにクランプ式センサ63bを接続し、モータ3に接続されている信号線62cにクランプ式センサ63cを接続し、設定装置42を操作して当該設定装置42及びμPLC64を設定モードに設定し、これらクランプ式センサ63a〜63cから入力する検出信号をサンプリングして設備61の稼動状態を判定可能となる信号条件として図3(b)に示す信号条件を設定装置42にて特定し、その特定した信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力するラダー回路として図3(c)に示すラダー回路を設定装置42にて編集し、その編集したラダー回路をμPLC64に設定して記憶保持させる。そして、これ以降、設定装置42を操作して当該設定装置42及びμPLC64を通常モードに設定すると、図3(b)に示す信号条件が成立したときに、稼動中信号がμPLC64から管理装置41に出力され、管理対象とする設備61が稼動中にあることが管理装置41からユーザに知らされることになる。
【0024】
以上に説明したように本実施形態によれば、設備稼動管理システムにおいて、稼動状態の管理対象とする設備が第1の設備11について、外部と第1の設備11とを接続する4本の信号線13a〜13dにクランプ式検出センサ14a〜14dを接続し、これら4本の信号線13a〜13dに流れる電流を電磁誘導作用の原理を利用して検出し、クランプ式検出センサ14a〜14dから出力される複数の検出信号をサンプリングして第1の設備11の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定し、その信号条件が成立したときに稼動中信号を選択的に出力するラダー回路を編集し、その編集したラダー回路を第1のμPLC15に設定することにより、稼動状態の管理対象とする第1の設備11の内部構成を変更すること無く(例えば配線を変更したり追加したりすること無く)、第1の設備11の稼動状態を適切に管理することができる。稼動状態の管理対象とする設備が第2の設備21や第3の設備31についても同様である。
【0025】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。
複数の設備を含んで構成される製造ライン等の稼動状態を管理するようにしても良く、その場合、設備とμPLCとを1対1の関係にしても良いし、n(nは自然数)対1の関係にしても良い。即ち、本発明でいう設備とは単独の設備だけでなく複数の設備の集合をも意味する。
【符号の説明】
【0026】
図面中、11は第1の設備、12a〜12dは接続端子、13a〜13dは信号線、14a〜14dはクランプ式センサ、15は第1のμPLC(論理回路記憶保持手段)、21は第2の設備、22a〜22dは接続端子、23a〜23dは信号線、24a〜24dはクランプ式センサ、25は第2のμPLC(論理回路記憶保持手段)、31は第3の設備、32a〜32dは接続端子、33a〜33dは信号線、34a〜34dはクランプ式センサ、35は第3のμPLC(論理回路記憶保持手段)、42は設定装置(信号条件特定手段、論理回路編集手段、論理回路設定手段)である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外部から設備への入力信号が伝送される入力信号線及び設備から外部への出力信号が伝送される出力信号線のうち何れかである信号線が複数接続されている又は接続可能な複数の接続端子を有する設備の稼動状態を管理する設備稼動管理システムであって、
稼動状態の管理対象とする設備とは別に前記複数の信号線又は前記複数の接続端子をクランプする態様で設けられ、当該複数の信号線又は当該複数の接続端子に流れる電流を電磁誘導作用の原理を利用して検出するクランプ式検出センサと、
稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記複数の信号線又は前記複数の接続端子のうち一の信号線又は一の接続端子に設けられている前記クランプ式検出センサの検出結果である一の検出信号と前記複数の信号線又は前記複数の接続端子のうち他の信号線又は他の接続端子に設けられている前記クランプ式検出センサの検出結果である他の検出信号を含む複数の検出信号を入力信号とする論理回路を記憶保持する論理回路記憶保持手段と、
稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記論理回路記憶保持手段に入力信号として入力された複数の検出信号をサンプリングして設備の稼動状態を判定可能となる信号条件を特定する信号条件特定手段と、
稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記信号条件特定手段により特定された信号条件が成立したときに管理対象とする設備が稼動中であることを表す稼動中信号を選択的に出力する論理回路を編集する論理回路編集手段と、
稼動状態の管理対象とする設備とは別に設けられ、前記論理回路編集手段により編集された論理回路を前記論理回路記憶保持手段に設定する論理回路設定手段とを備え、
前記論理回路記憶保持手段は、前記論理回路設定手段により設定された論理回路を記憶保持し、稼動状態の管理対象とする設備から複数の検出信号を入力信号として入力した場合に、これら入力した複数の検出信号を当該論理回路において処理することで稼動中信号を選択的に出力することを特徴とする設備稼動管理システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−277430(P2010−277430A)
【公開日】平成22年12月9日(2010.12.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−130865(P2009−130865)
【出願日】平成21年5月29日(2009.5.29)
【出願人】(594191434)東朋テクノロジー株式会社 (9)
【Fターム(参考)】