特許 6846157 制御装置および工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6846157

(24)【登録日】2021年3月3日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】制御装置および工作機械

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/05 20060101AFI20210315BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/05 B

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-206512(P2016-206512)

(22)【出願日】2016年10月21日

(65)【公開番号】特開2018-67220(P2018-67220A)

(43)【公開日】2018年4月26日

【審査請求日】2019年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000992

【氏名又は名称】特許業務法人ネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100162237

【弁理士】

【氏名又は名称】深津 泰隆

(74)【代理人】

【識別番号】100191433

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 友希

(72)【発明者】

【氏名】野田 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 一行

【審査官】 堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０７６４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３９７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １９／０４−１９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接点およびコイルを有するラダー回路をスキャンすることにより、工作機械を制御する制御装置であって、
第１記憶手段と、
ディスプレイと、
破棄ボタンと、
操作手段と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ラダー回路の何れかの接点またはコイルを対象素子として設定する設定処理と、
前記ラダー回路を繰り返しスキャンするスキャン処理と、
前記スキャン処理によるスキャンごとに、前記接点および前記コイルの各々のオン・オフ状態を示すスキャン結果を前記第１記憶手段に記憶させる第１記憶処理と、
前記スキャン処理によるスキャンごとに、前記対象素子がオフからオン、もしくは、オンからオフに状態遷移したか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理において、前記対象素子が前記状態遷移をしたと判断すると、前記ディスプレイに表示される前記破棄ボタンに対する操作を前記操作手段で受け付けていないときは、前記判断の時のスキャンを注目スキャンとして、前記注目スキャンにおける前記スキャン結果および前記注目スキャンに先行する所定回数のスキャンのスキャン結果を前記第１記憶手段から読み出し、第２記憶手段に記憶させる一方、前記ディスプレイに表示される前記破棄ボタンに対する操作を前記操作手段で受け付けたときは、前記スキャン処理に移行する第２記憶処理と、を実行する制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記判断処理において、前記対象素子が前記状態遷移をしたと判断すると、前記ディスプレイに表示される前記破棄ボタンに対する操作を前記操作手段で受け付けていないときは、前記注目スキャンより後行の所定回数のスキャンのスキャン結果を前記第１記憶手段から読み出し、前記第２記憶手段に記憶させる第３記憶処理を実行する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記第２記憶処理において、前記第１記憶手段に記憶させた前記スキャン結果をデータファイルとして記憶させる請求項１または請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記第２記憶処理により記憶された前記データファイルに基づいて、前記ディスプレイに前記スキャン結果をラダー図形式で表示させる表示処理を実行する請求項３に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記表示処理において、
前記操作手段にて受付けた操作に応じて、前記ディスプレイに表示されるスキャン結果を、前記注目スキャンのスキャン結果および前記先行する所定回数のスキャンのスキャン結果のスキャン結果の間で切替えて表示する表示切替処理を実行する請求項４に記載の制御装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の何れかに記載の制御装置を備える工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械を制御する制御装置および工作機械に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、シーケンス制御されている設備に発生したトラブルの解析を支援するトラブル解析支援装置が記載されている。特許文献１には、シーケンス制御装置の入出力情報を記録しておき、トラブルが発生した時点前後の入出力情報と、シーケンス制御装置と同じプログラムおよび入力接点の値を入力とするシミュレーション結果との差異を検出する構成が記載されている。当該差異により、オペレータはトラブル発生の原因となったラダー回路における接点を特定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−２５０７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、トラブル発生の原因となった、例えば意図しないタイミングでオンした接点を特定できたとしても、接点のオン・オフ状態が設計通りにならなかった原因を特定するのに時間を要する場合があった。トラブル発生の原因には、特定された接点のみに原因がある場合だけでなく、特定された接点のオン・オフ状態を決定する前段の接点およびコイルに原因がある場合もある。このような場合において、接点もしくはコイルが意図しないタイミングでオンした原因の調査を支援する装置が要請されていた。

【0005】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、意図しないタイミングでラダー回路における接点もしくはコイルがオンもしくはオフになった原因の調査を支援する制御装置および工作機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、接点およびコイルを有するラダー回路をスキャンすることにより、工作機械を制御する制御装置であって、第１記憶手段と、ディスプレイと、破棄ボタンと、操作手段と、制御部と、を備え、制御部は、ラダー回路の何れかの接点またはコイルを対象素子として設定する設定処理と、ラダー回路を繰り返しスキャンするスキャン処理と、スキャン処理によるスキャンごとに、接点およびコイルの各々のオン・オフ状態を示すスキャン結果を第１記憶手段に記憶させる第１記憶処理と、スキャン処理によるスキャンごとに、対象素子がオフからオン、もしくは、オンからオフに状態遷移したか否かを判断する判断処理と、判断処理において、対象素子が状態遷移をしたと判断すると、ディスプレイに表示される破棄ボタンに対する操作を操作手段で受け付けていないときは、判断の時のスキャンを注目スキャンとして、注目スキャンにおけるスキャン結果および注目スキャンに先行する所定回数のスキャンのスキャン結果を第１記憶手段から読み出し、第２記憶手段に記憶させる一方、ディスプレイに表示される破棄ボタンに対する操作を操作手段で受け付けたときは、スキャン処理に移行する第２記憶処理と、を実行する制御装置を開示する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、意図しないタイミングでラダー回路における接点もしくはコイルがオンもしくはオフになった原因の調査を支援する制御装置および工作機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る工作機械の電気的構成を示すブロック図である。

【図2】データ取得処理の処理内容を示すフローチャートである。

【図3】モニターモードにおける表示画面を説明する図である。

【図4】取得済モードにおける表示画面を説明する図である。

【図5】確認モードにおける表示画面を説明する図である。

【図6】確認モードにおける表示画面の遷移を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜工作機械の構成＞
図１を用いて、工作機械１の電気的構成について説明する。工作機械１は、コントローラ１０、パネルコンピュータ２０、センサ・スイッチ群３０、モータ群４０などを備える。工作機械１はワークに対して旋盤加工を行う。工作機械１は、不図示の、ワークを把持するチャックが取り付けられた主軸、ワークを加工するバイトが取り付けられるタレット、ワークを搬送するローダなどを有する。コントローラ１０は、センサ・スイッチ群３０からの入力信号に基づき、主軸、タレット、ローダなどを駆動するモータ群４０を制御する。コントローラ１０と、パネルコンピュータ２０、センサ・スイッチ群３０、およびモータ群４０の各々とは、不図示のポートを介して電気的に接続されている。

【0010】

コントローラ１０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）であり、プロセッサ１１およびフラッシュメモリ１４などを有する。フラッシュメモリ１４はラダー回路１４１などを記憶している。また、フラッシュメモリ１４の一部はリングバッファ１４２として使用される。プロセッサ１１は、センサ・スイッチ群３０からの入力信号に基づき、ラダー回路１４１をスキャンし、モータ群４０をシーケンス制御する。ここで、ラダー回路１４１とは、シーケンス制御用のプログラムである。リングバッファ１４２はプロセッサ１１がラダー回路１４１をスキャンしたスキャン結果をバッファする。

【0011】

パネルコンピュータ２０は工作機械１の正面に設置されている。パネルコンピュータ２０は、プロセッサ２１、フラッシュメモリ２２、タッチパネル２３、操作部２４、およびＵＳＢインターフェース２５などを有する。フラッシュメモリ２２には、後述するデータ取得処理のプログラム、表示画面をタッチパネル２３に表示するプログラムなどのプログラムが記憶されている。プロセッサ２１は、フラッシュメモリ２２に記憶されているプログラムを実行することによって、タッチパネル２３、操作部２４、およびＵＳＢインターフェース２５などを制御する。タッチパネル２３は、プロセッサ２１の命令に応じて、各種の設定画面および工作機械１の動作状態等を表示する。また、タッチパネル２３は、受け付けた操作に応じた信号をプロセッサ２１へ出力する。操作部２４は、複数の操作ボタンなどを有する。操作部２４は、受け付けた操作に応じた信号をプロセッサ２１へ出力する。ＵＳＢインターフェース２５は不図示のＵＳＢコネクタを有する。ＵＳＢインターフェース２５はＵＳＢコネクタに接続されたＵＳＢ対応の記憶媒体に対して、ＵＳＢ規格に沿ったデータの読み出しおよび書き込みを行う。ＵＳＢ対応の記憶媒体とは、例えば、ＵＳＢメモリなどである。

【0012】

尚、プロセッサ１１は、プロセッサ２１からスキャン開始およびスキャン終了の指示を受信すると、夫々、スキャンを開始および終了する。また、プロセッサ１１が、プロセッサ１１からの指示によらず、スキャンを終了した場合、スキャンを終了したことを示す信号をプロセッサ２１へ送信する。

【0013】

＜トラブル原因調査の概要＞
ところで、ラダー回路１４１は、一般にシーケンス制御の専門の知識を有する設計者により作成される。シーケンス制御はラダー回路１４１に従って逐次制御するため、例えば意図しないタイミングで、センサ・スイッチ群３０から入力信号がコントローラ１０に入力されてしまった場合などに、設計者が意図しない動作を工作機械１がしてしまう場合がある。このような場合に、意図しない動作のきっかけとなるコイルを特定することに対して、意図しない動作のきっかけとなるコイルがオンする原因を特定することは容易ではない。これは、コイルがオンする原因を特定するには、ラダー回路１４１のオン・オフ状態をトレースして調査する必要があるためである。また、コイルがオンする原因を特定するには、シーケンス制御の専門の知識を要するため、一般に設計者により行われる。トラブルが発生した場合、まず、工作機械１のオペレータは、ラダー回路１４１のオン・オフ状態をトレースするためのスキャン結果を工作機械１に取得させる。

【0014】

オペレータは、意図しない動作のきっかけとなるコイルをトレーストリガ信号に設定する。プロセッサ１１は、トレーストリガ信号がオンしたことをトリガとして、トレーストリガ信号がオンとなったスキャン（以後、注目スキャンと称する）、注目スキャンに先行する５スキャン、注目スキャンに後行する４スキャンの計１０スキャン分のスキャン結果を特定する。次に、オペレータは１０スキャン分のスキャン結果を例えばＵＳＢメモリに記憶させ、設計者に送信する。設計者は１０スキャン分のスキャン結果に基づき、意図しない動作のきっかけとなるコイルがオンする原因を調査する。次に、工作機械１が実行するデータ取得処理について説明する。

【0015】

＜データ取得処理＞
例えば、電源がオンされると、工作機械１はタッチパネル２３にメイン画面を表示する。メイン画面には、「設定」ボタン、「モニターモード」ボタンなどが表示される。オペレータにより「設定」ボタンに、例えばタップされるなどの操作がされると、工作機械１は、タッチパネル２３の表示を設定画面に切替える。設定画面は、シーケンス制御のための各種パラメータの設定を受付ける画面である。オペレータは、設定画面にて、ラダー回路１４１のコイルの１つである、意図しない動作のきっかけとなるコイルをシーケンストリガ信号に設定する。詳しくは、プロセッサ２１はタッチパネル２３に、「番号」「コメント」「データ」などの項目を１組とするテーブルを有する設定画面を表示させる。「番号」はパラメータの各々に付与される番号を表示する項目であり、「コメント」はパラメータの種別の説明を表示する項目であり、「データ」はパラメータの値を表示する項目である。オペレータは「コメント」の値が、（シーケンス用トレーストリガ信号）である行の「データ」の値として、意図しない動作のきっかけとなるコイルのアドレスを入力する。プロセッサ２１は、設定画面に値が入力されると、トレーストリガ信号が入力されたアドレスであることを示す信号をプロセッサ１１へ送信する。信号を受信すると、プロセッサ１１は、トレーストリガ信号として、入力されたアドレスをフラッシュメモリ１４に記憶する。

【0016】

次に、オペレータはパネルコンピュータ２０にて工作機械１の動作開始を指示する。例えば、操作部２４が有する開始ボタンが押下されると、工作機械１はモニターモードにて動作を開始する。プロセッサ１１およびプロセッサ２１は図２に示すデータ取得処理を開始する。尚、パネルコンピュータ２０はモニターモード、トレースデータ取得済モード（以下、取得済モードと略記する。）、および信号確認モードを有する。モニターモードは、プロセッサ１１がラダー回路１４１を繰り返しスキャンして取得したスキャン結果に応じて、プロセッサ２１がタッチパネル２３に表示するラダー図を逐次更新するモードである。取得済モードは、プロセッサ１１が１０スキャン分のスキャン結果の取得を完了した場合に、モニターモードから移行されるモードである。信号確認モードは、スキャン結果に基づくラダー図をタッチパネル２３に表示するモードである。

【0017】

まず、プロセッサ２１は、図３に例示するモニターモード表示画面６０をタッチパネル２３に表示する（Ｓ１）。ここで、モニターモード表示画面６０について説明する。モニターモード表示画面６０はラダー図表示領域６１および操作ボタン表示領域６２を有する。ラダー図表示領域６１には、ラダー回路１４１がラダー図にて表示される。ラダー図表示領域６１は記号領域６１ａおよびコメント領域６１ｂを有する。記号領域６１ａには、コイルの接点およびコイルなどの記号および母線、接続線などが表示される。コメント領域６１ｂは、記号領域６１ａの右側に配置され、各コイルを説明するコメントおよびラダー図を上下にスクロールさせるための矢印ボタンなどが表示される。操作ボタン表示領域６２には、例えば「トレース信号入力」ボタン６３などの操作ボタンが表示される。

【0018】

記号領域６１ａに表示されるラダー図は、接点およびコイルが接続線で接続されて表記される。ここで、ラダー回路１４１は６５５３５点の接点およびコイルを有する。タイマおよびカウンタなどを除く、接点およびコイルの各々は、１６進法で０００．０〜ＦＦＦ．Ｆの何れかのアドレスが付与されている。また、タイマは「ＴＩＭ」を接頭辞とするアドレスが付与されている。アドレスは、接点およびコイルの各々の上に表記される。記号領域６１ａに表示されるラダー図は、オンしている接点およびコイルは黄色で、オフしている接点およびコイルは黒色で表示される。同様に、接続線のうち、導通し、オンの信号を伝達するオン状態となっている区域は黄色で、オン状態となっていない区域は黒色で表示される。尚、図３では、黒色を細線、黄色を太線で図示している。また、母線から引き出されている接続線の各々には、接続線のアドレスが付与されている。接続線のアドレスは、母線の左側に表記される。尚、記号領域６１ａの背景色は灰色である。

【0019】

「トレース信号入力」ボタン６３が操作されると、プロセッサ２１は、表示画面をモニターモード表示画面６０から図５に例示する確認モード表示画面８０に切替える。確認モード表示画面８０は、モニターモード表示画面６０と同様に、ラダー図表示領域８１および操作ボタン表示領域８２を有し、ラダー図表示領域８１は記号領域８１ａおよびコメント領域８１ｂを有する。尚、記号領域８１ａの背景色は白色である。操作ボタン表示領域８２には、「戻る」ボタン８３、「次へ」ボタン８４、「信号確認終了」ボタン８５、および「トレース信号入力」ボタン８６などの操作ボタンが表示される。また、「戻る」ボタン８３の左に配置される時刻表示領域８２ｂには、トレーストリガ信号に設定されたコイルがオンした日時が表示される。時刻表示領域８２ｂの左に配置されるスキャン番号表示領域８２ａには、表示中のスキャン番号が表示される。スキャン番号は、注目スキャンを０とした場合の、注目スキャンに対する番号であり、−５〜４の何れかの整数で表示される。例えば、注目スキャンの１スキャン前のスキャンのスキャン番号は−１であり、注目スキャンの１スキャン後のスキャンのスキャン番号は１である。尚、確認モード表示画面８０の詳細については後述する。

【0020】

図２に戻り、データ取得処理の説明を続ける。次に、プロセッサ２１からの指示により、プロセッサ１１はラダー回路１４１を１回スキャンし、スキャン１回分のスキャン結果をリングバッファ１４２に記憶させるともに、スキャン結果をパネルコンピュータ２０へ送信する。詳しくは、プロセッサ１１は、ラダー回路１４１が有する接点およびコイルの各々のオン・オフ状態を示すスキャン結果をスキャンした日時とともにリングバッファ１４２に記憶する。尚、リングバッファ１４２は、１０スキャン分のスキャン結果をバッファすることができる。また、プロセッサ１１がラダー回路１４１を１回スキャンするのに要する時間は、例えば１０ｍｓ程度である。プロセッサ２１は、送信されたスキャン結果に基づいて、ラダー図表示領域６１の表示を更新する（Ｓ３）。プロセッサ２１はスキャン結果の接点およびコイルの各々のオン・オフ状態に基づいて、ラダー図表示領域６１に表示されるラダー図を更新する。これにより、ラダー図の接点およびコイルなどの黄色・黒色の表示色が変更される。

【0021】

次に、プロセッサ１１はトレーストリガ信号がオンしたか否かを判断する（Ｓ５）。プロセッサ１１は、トレーストリガ信号として記憶したアドレスのコイルがオフからオンに状態遷移した場合、トレーストリガ信号がオンしたと判断する。プロセッサ１１はトレーストリガ信号がオンしていないと判断すると（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ３へ戻り、トレーストリガ信号がオンするまで、ステップＳ３，Ｓ５を繰り返す。プロセッサ１１はトレーストリガ信号がオンしたと判断すると（Ｓ５：ＹＥＳ）、トレーストリガ信号に設定されたコイルがオンした日時をフラッシュメモリ１４に記憶し、後行の４スキャン分のスキャン結果を取得するため、スキャンを４回実行し、１０スキャン分のスキャン結果を取得する（Ｓ７）。このように、トレーストリガ信号を設定することにより、プロセッサ１１は意図しない動作のきっかけとなるコイルがオンしたスキャンを確実に特定することができる。次に、プロセッサ１１からの信号により、１０スキャン分のスキャン結果の取得が完了したと判断すると、プロセッサ２１は取得済モードへ移行し、表示画面を図４に示す取得済モード表示画面７０に切替える（Ｓ９）。また、プロセッサ２１は例えば「信号の記録が完了しました。」などのメッセージをタッチパネル２３にポップアップ表示させる。尚、プロセッサ１１は、プロセッサ２１からスキャン終了の指示を受信するまでラダー回路１４１のスキャンを継続するが、「トレース信号破棄」ボタン７３もしくは「トレース信号出力」ボタン７４が操作されたことを示す信号をプロセッサ２１から受信するまで、リングバッファ１４２にスキャン結果を記憶させない。

【0022】

ここで、取得済モード表示画面７０について説明する。取得済モード表示画面７０は、モニターモード表示画面６０と同様に、ラダー図表示領域７１および操作ボタン表示領域７２を有し、ラダー図表示領域７１は記号領域７１ａおよびコメント領域７１ｂを有する。尚、記号領域７１ａの背景色は青色である。操作ボタン表示領域７２には、「トレース信号破棄」ボタン７３、「トレース信号出力」ボタン７４、「トレース信号入力」ボタンなどの操作ボタンが表示される。ステップＳ９（図２）において、モニターモード表示画面６０の記号領域６１ａは背景色が灰色なのに対して、取得済モード表示画面７０の記号領域７１ａの背景色は青色である。背景色の変化およびポップアップ表示により、オペレータは、工作機械１においてトラブルが再現され、調査に必要な１０スキャン分のスキャン結果が取得されたことを認識することができる。

【0023】

次に、プロセッサ２１は「トレース信号破棄」ボタン７３が操作されたか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、「トレース信号破棄」ボタン７３は、オペレータが今回のスキャン結果は採用せず、スキャン結果の取得をやり直させたい場合に操作するためのボタンである。「トレース信号破棄」ボタン７３が操作されたと判断すると（Ｓ１３：ＮＯ）、プロセッサ２１は、ステップＳ１に戻り、表示画面を取得済モード表示画面７０からモニターモード表示画面６０に切替える。また、「トレース信号破棄」ボタン７３が操作されたことを示す信号をプロセッサ１１へ送信する。プロセッサ１１は、ラダー回路１４１をスキャンしている場合、「トレース信号破棄」ボタン７３が操作されたことを示す信号を受信すると、リングバッファ１４２にスキャン結果を記憶させることを再開する。

【0024】

一方、「トレース信号破棄」ボタン７３が操作されていないと判断すると（Ｓ１１：ＮＯ）、プロセッサ２１は「トレース信号出力」ボタン７４が操作されたか否かを判断する（Ｓ１３）。「トレース信号出力」ボタン７４は、オペレータが今回のスキャン結果を採用し、スキャン結果をＵＳＢメモリに記憶させたい場合に操作するためのボタンである。「トレース信号出力」ボタン７４が操作されたと判断すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、プロセッサ２１はプロセッサ１１に「トレース信号出力」ボタン７４が操作されたことを示す信号を送信し、１０スキャン分のスキャン結果の送信を指示する。プロセッサ２１の指示に応じて、プロセッサ１１は、リングバッファ１４２から読み出した１０スキャン分のスキャン結果と、フラッシュメモリ１４から読み出したトレーストリガ信号に設定されたコイルがオンした日時とをパネルコンピュータ２０へ送信する。また、プロセッサ１１は、ラダー回路１４１をスキャンしている場合、リングバッファ１４２にスキャン結果を記憶させることを再開する。プロセッサ２１は、送信された１０スキャン分のスキャン結果と、トレーストリガ信号に設定されたコイルがオンした日時とを１つにまとめたデータファイルを作成し、フラッシュメモリ２２に記憶する。また、プロセッサ２１は、ＵＳＢインターフェース２５に、ＵＳＢコネクタに装着されているＵＳＢメモリにスキャン結果を含むデータファイルを記憶させ（Ｓ１５）、処理を終了する。尚、プロセッサ２１はデータ取得処理を終了すると、モニターモードに移行し、モニターモード表示画面６０を表示させる。一方、「トレース信号出力」ボタン７５が操作されていないと判断すると（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ９へ戻り、プロセッサ２１は「トレース信号破棄」ボタン７３もしくは「トレース信号出力」ボタン７４が操作されるまでステップＳ１１，Ｓ１３を繰り返す。プロセッサ２１は１０スキャン分のスキャン結果をデータファイルとして記憶できる。これにより、プロセッサ２１は１０スキャン分のスキャン結果を１まとまりのデータとして、タッチパネル２３での表示およびＵＳＢメモリへの記憶などの処理を容易に実行することができる。また、プロセッサ２１はデータファイルをＵＳＢメモリに記憶させることができるため、データファイルに含まれるスキャン結果を別の工作機械１にて見ることもできる。これにより、トラブルが発生している工作機械１の設置場所に出向くことなく、設計者はデータファイルに含まれるスキャン結果を見ることができる。

【0025】

＜表示処理＞
オペレータは、データファイルを例えば電子メールなどにより設計者へ送信する。設計者は、トラブルが発生した工作機械１とは別の工作機械１にて、データファイルに含まれるスキャン結果を表示させて閲覧する。詳しくは、設計者は工作機械１の電源をオンし、タッチパネル２３にメイン画面を表示させる。次に、設計者はメイン画面の「モニターモード」ボタンを操作し、タッチパネル２３にモニターモード表示画面６０を表示させる。次に、設計者はＵＳＢインターフェース２５が有するＵＳＢコネクタに、データファイルが記憶されているＵＳＢメモリを装着する。次に、設計者はモニターモード表示画面６０の「トレース信号入力」ボタン６３を操作する。「トレース信号入力」ボタン６３が操作されると、プロセッサ２１は装着されているＵＳＢメモリに記憶されているデータファイルの一覧および「実行」ボタンを表示させる。設計者は、所望のデータファイルを選択し、「実行」ボタンを選択する。「実行」ボタンが選択されると、プロセッサ２１は選択されたデータファイルに基づいて、確認モード表示画面８０を表示する表示処理を実行する。

【0026】

ここで、確認モード表示画面８０（図５）について説明を追加する。「戻る」ボタン８３が操作されると、プロセッサ２１は、データファイルに基づいて、ラダー図表示領域８１に表示するスキャン結果を現在表示しているスキャン結果の１スキャン前のスキャン結果に切替える。「次へ」ボタン８４が操作されると、プロセッサ２１は、データファイルに基づいて、ラダー図表示領域８１に表示するスキャン結果を現在表示しているスキャン結果の１スキャン後のスキャン結果に切替える。「信号確認終了」ボタン８５が操作されると、プロセッサ２１は表示画面を確認モード表示画面８０からモニターモード表示画面６０（図５参照）に切替える。尚、「トレース信号入力」ボタン８６を操作して、表示させたいデータファイルを選択し直すことにより、設計者は表示させるデータファイルを変更することができる。

【0027】

＜トラブル原因調査の詳細＞
次に、確認モードを用いたトラブル原因調査の方法について図６を用いて説明する。ここでは、アドレスがＥＥ０．１のコイル（以後、ＥＥ０．１コイルと称する。）９３が意図しない動作のきっかけとなるコイルであるものとする。この場合、オペレータは、トレーストリガ信号にＥＥ０．１コイルを設定し、工作機械１にデータ取得処理を実行させる。設計者は、データ取得処理により取得された１０スキャン分のスキャン結果を含むデータファイルを工作機械１に表示させて閲覧する。

【0028】

図６の表示９０は、トレーストリガ信号がオンとなった注目スキャンの記号領域８１ａの表示である。表示９１は注目スキャンの１スキャン前の記号領域８１ａの表示であり、表示９２は注目スキャンの２スキャン前の記号領域８１ａの表示である。図６において、オンしている接点およびコイルは太線で図示されており、オフしている接点およびコイルは細線で図示されている。

【0029】

表示９０は注目スキャンの表示であるため、ＥＥ０．１コイル９３はオンしている。ＥＥ０．１コイル９３に接続している接続線を左へ辿ることにより、ＥＥ０．１コイル９３がオンしたのはアドレスがＴＩＭ１６０の接点（以後、ＴＩＭ１６０接点と称する。）９４がオンしたためであると設計者は判断する。尚、ＥＥ０．１コイル９３がある行の上の行にアドレスがＴＩＭ１６０のコイル（以後、ＴＩＭ１６０コイルと称する。）９５がある。ＴＩＭ１６０コイル９５に接続している接続線の左にある複数の接点はオンしており、ＴＩＭ１６０コイル９５をオンさせる条件となっているため、ＴＩＭ１６０コイル９５はオンしているのは妥当であると設計者は判断する。ただし、母線とＴＩＭ１６０コイル９５との間に並列に接続されている複数の接点がオンしているため、設計者はＴＩＭ１６０コイルをオンさせた接点が、どれであるかを特定することができない。そこで、設計者は「戻る」ボタン８３を操作して、表示９１を表示させる。

【0030】

表示９１では、ＴＩＭ１６０コイル９５はオフしているが、ＴＩＭ１６０コイル９５に接続している接続線の左にある複数の接点のオン・オフ状態は、表示９０と同じく、ＴＩＭ１６０コイル９５をオンさせる条件となっている。ＴＩＭ１６０コイル９５をオンさせる条件となっているにもかかわらず、ＴＩＭ１６０コイル９５はオフしているため、この行の接点のオン・オフ状態は、ＴＩＭ１６０コイルがある行を演算処理した段階ではＴＩＭ１６０コイル９５をオフさせる条件であったものの、スキャン完了するまでにＴＩＭ１６０コイル９５をオンさせる条件に変化したものと設計者は判断する。ＴＩＭ１６０コイル９５のある行より後に、ＴＩＭ１６０コイル９５のある行の接点のオン・オフ状態を変化させる行があるはずであると設計者は判断できるが、表示９１だけではオン・オフ状態が変化した接点がどれであるかはわからない。そこで、設計者は再度「戻る」ボタン８３を押して表示９２を表示させる。

【0031】

表示９２では、ＴＩＭ１６０コイル９５のある行の接点である、アドレスが３１Ａ．４の接点（以後、３１Ａ．４接点と称する。）９６がオフに変化している。尚、３１Ａ．４接点９６がある行の２つ下の行にアドレスが３１Ａ．４のコイル（以後、３１Ａ．４コイルと称する。）９７がある。３１Ａ．４コイル９７に接続している接続線を左へ辿ることにより、３１Ａ．４コイル９７のオン・オフを決定するのはアドレスが００９．０の接点（以後、００９．０接点と称する。）９８であり、００９．０接点９８のオンした場合に３１Ａ．４コイル９７がオンすると設計者は認識する。ここで００９．０接点９８はセンサ・スイッチ群３０に含まれるセンサであるものとする。表示９１に示す、注目スキャンの１つ前のスキャンを実行するために入力信号を取得した際に、００９．０接点９８のセンサがオンしていたために、ＴＩＭ１６０コイル９５のある行が演算処理された後に、３１Ａ．４コイル９７のある行が演算処理されて３１Ａ．４接点がオンに変化し、注目スキャンにおいて、ＴＩＭ１６０コイル９５がオンとなったと設計者は判断することができる。設計者は、注目スキャンの１つ前のスキャンのラダー回路１４１のオン・オフ状態において、００９．０接点９８のセンサがオンすることは意図していないため、００９．０接点９８のセンサがトラブル発生の原因であると特定することができる。上記したように、スキャン結果を、適宜、１スキャン前および１スキャン後のスキャン結果に切替えて、ラダー図にて閲覧することができるため、設計者はコイルがオンした原因を効率的に調査することができる。

【0032】

ここで、確認モード表示画面８０について説明を補足する。プロセッサ２１は、確認モード表示画面８０の記号領域８１ａに表示されるラダー図を、「戻る」ボタン８３および「次へ」ボタン８４が操作されたことに応じて、夫々、１スキャン前および１スキャン後のスキャン結果に基づく表示に切替える。この際、切り替わる前のスキャン結果でオンしていた接点およびコイルが、切り替わった後のスキャン結果でオフに変化した場合、プロセッサ２１はオフとなった接点およびコイルを青色で表示させる。また、切り替わる前のスキャン結果でオフしていた接点およびコイルが、切り替わった後のスキャン結果でオンに変化した場合、プロセッサ２１はオンとなった接点およびコイルを赤色で表示させる。一方、切り替わる前のスキャン結果でオフしていた接点およびコイルが、切り替わった後のスキャン結果でもオフのままオン・オフ状態が変化していない場合には、プロセッサ２１はオフである接点およびコイルを黒色で表示させる。また、切り替わる前のスキャン結果でオンしていた接点およびコイルが、切り替わった後のスキャン結果でもオンのままオン・オフ状態が変化していない場合には、オフである接点およびコイルを黄色で表示させる。尚、図６では、黒色を細線、黄色を太線、青色で表示される接点・コイルを破線の矩形で囲んで図示している。ここで、破線の矩形は、青色に表示される接点・コイルを明示するためのものであり、表示画面で表示されるものではない。

【0033】

例えば、図６のＴＩＭ１６０コイル９５に注目すると、表示９０ではオンしており、表示９１ではオフに変化しているので、表示９１では青色で表示される。また、表示９１ではオフであるＴＩＭ１６０コイル９５は、表示９２でもオフのままオン・オフ状態が変化していないので、表示９２では黒色で表示される。このような表示により、設計者は、スキャンの切替わりでオン・オフ状態が変化した接点およびコイルを効率的に発見することができる。例えば、表示９０から表示９１へ切替えた場合、ＴＩＭ１６０コイル９５は青色で表示されるため、ＴＩＭ１６０コイル９５はオフに変化したことを設計者は容易に発見することができる。尚、例えば、表示９１を表示させたオン・オフ状態で「次へ」ボタン８４が操作されて、表示画面を切替える場合、ＴＩＭ１６０コイル９５はオフからオンに変化しているので、プロセッサ２１はＴＩＭ１６０コイル９５を赤色で表示させる。

【0034】

ここで、工作機械１は工作機械の一例であり、コントローラ１０およびパネルコンピュータ２０は制御装置の一例である。プロセッサ１１およびプロセッサ２１は制御部の一例であり、リングバッファ１４２は第１記憶手段の一例であり、フラッシュメモリ２２は第２記憶手段の一例である。トレーストリガ信号は対象素子の一例であり、設定画面にて入力されたアドレスがトレーストリガ信号であることを示す信号をプロセッサ２１がプロセッサ１１へ送信し、入力されたアドレスをトレーストリガ信号としてフラッシュメモリ１４にプロセッサ１１が記憶する処理は設定処理の一例である。繰り返し実行されるステップＳ３は、スキャン処理の一例である。ステップＳ３において、プロセッサ１１がスキャン結果をリングバッファ１４２に記憶する処理は、第１記憶処理の一例である。ステップＳ５は判断処理の一例である。ステップＳ１３において、プロセッサ１１が１０スキャン分のスキャン結果をリングバッファ１４２から読み出し、パネルコンピュータ２０へ送信し、プロセッサ２１が送信された１０スキャン分のスキャン結果を１つにまとめたデータファイルを作成し、フラッシュメモリ２２に記憶する処理は、第２記憶処理および第３記憶処理の一例である。

【0035】

また、タッチパネル２３はディスプレイおよび操作手段の一例である。プロセッサ２１が確認モード表示画面８０のラダー図表示領域６１にスキャン結果に基づくラダー図をタッチパネル２３に表示させる処理は表示処理の一例である。プロセッサ２１がタッチパネル２３の表示を、確認モード表示画面８０の記号領域８１ａに表示されるラダー図を、「戻る」ボタン８３および「次へ」ボタン８４が操作されたことに応じて、夫々、１スキャン前および１スキャン後のスキャン結果に基づく表示に切替えさせる処理は、表示切替処理の一例である。

【0036】

以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
設定画面にて入力されたアドレスがトレーストリガ信号であることを示す信号をプロセッサ２１がプロセッサ１１へ送信し、入力されたアドレスをトレーストリガ信号としてフラッシュメモリ１４にプロセッサ１１が記憶する。プロセッサ１１はラダー回路１４１をスキャンし、スキャン結果をリングバッファ１４２に記憶する（Ｓ３）。プロセッサ１１もしくはプロセッサ２１はトレーストリガ信号がオンしたと判断し（Ｓ５：ＹＥＳ）、「トレース信号出力」ボタンが操作されたと判断すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、リングバッファ１４２から読み出した１０スキャン分のスキャン結果と、トレーストリガ信号に設定されたコイルがオンした日時とを１つにまとめたデータファイルを作成し、フラッシュメモリ２２に記憶する（Ｓ１３）。これにより、プロセッサ１１がラダー回路１４１を繰り返しスキャンして、リングバッファ１４２に記憶させた複数のスキャン結果のうち、トレーストリガ信号がオフからオンに状態遷移した注目スキャンと、注目スキャンより前のスキャンのスキャン結果と、注目スキャンより後のスキャンのスキャン結果をプロセッサ２１はフラッシュメモリ２２に記憶することができる。例えば、プロセッサ２１に記憶されたスキャン結果を閲覧することにより、設計者は、トレーストリガ信号に設定したコイルが意図しないタイミングでオンになった原因を、注目スキャンより先行するスキャン結果および注目スキャンより後行するスキャン結果の接点およびコイルのオン・オフ状態をトレースして調査することができる。

【0037】

また、ステップＳ１３において、プロセッサ２１は送信された１０スキャン分のスキャン結果を１つにまとめたデータファイルを作成し、フラッシュメモリ２２に記憶する。これにより、プロセッサ２１は１０スキャン分のスキャン結果を１まとまりのデータとして、タッチパネル２３での表示およびＵＳＢメモリへの記憶などの処理を容易に実行することができる。

【0038】

また、プロセッサ２１は確認モード表示画面８０のラダー図表示領域６１にスキャン結果に基づくラダー図をタッチパネル２３に表示させる。また、プロセッサ２１はタッチパネル２３の表示を、確認モード表示画面８０の記号領域８１ａに表示されるラダー図を、「戻る」ボタン８３および「次へ」ボタン８４が操作されたことに応じて、夫々、１スキャン前および１スキャン後のスキャン結果に基づく表示に切替えさせる。これにより、例えば設計者は、スキャン結果をラダー図にて閲覧することができ、スキャン結果を前もしくは後のスキャンに切替えて閲覧することができ、設計者はコイルがオンした原因を効率的に調査することができる。

【0039】

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記では、工作機械として、旋盤加工を行う工作機械１を例示したが、これに限定されない。例えば、穴あけ、研磨などを行う工作機械に適用することもでき、例えば、複数の加工を行う工作機械、あるいは工作加工に加え、検査を行う工作機械にも適用することができる。

【0040】

上記では、トレーストリガ信号にラダー回路１４１のコイルを設定すると説明したが、これに限定されない。ラダー回路１４１の接点をトレーストリガ信号に設定しても良い。また、上記では、トラブルの原因はコイルがオンすることによるとして説明したが、コイルが意図せずオフしてトラブルが発生する場合もある。そこで、設定画面にて、トレーストリガ信号の値を受付ける際に、トレーストリガ信号がオフからオンしたことをトリガとするか、オンからオフしたことをトリガとするかを選択させる構成としても良い。この場合、ステップＳ５では、オフからオンしたことをトリガとすると設定された場合には、プロセッサ１１はトレーストリガ信号がオンしたか否かを判断し、オンからオフしたことをトリガとすると設定された場合には、プロセッサ１１はトレーストリガ信号がオフしたか否かを判断する構成とすると良い。

【0041】

また、上記では、プロセッサ２１は１回のスキャン毎にラダー図表示領域６１に表示されるラダー図を更新すると説明したが、更新するタイミングはこれに限定されない。

【0042】

また、上記では、１０スキャン分のスキャン結果をコントローラ１０のリングバッファ１４２に記憶すると説明したが、これに限定されない。例えば、パネルコンピュータ２０が１スキャン毎に送信される１スキャン分のスキャン結果を都度、フラッシュメモリ２２に記憶し、１０スキャン分のスキャン結果をフラッシュメモリ２２に蓄積する構成としても良い。また、トレーストリガ信号がオンとなったか否か（Ｓ５）をプロセッサ２１が判断する構成としても良い。この場合、「トレース信号入力」ボタン６３が操作されると、プロセッサ２１は、フラッシュメモリ２２に蓄積した１０スキャン分のスキャン結果をＵＳＢメモリに記憶する構成とすると良い。この構成の場合、フラッシュメモリ２２は第１記憶手段の一例であり、ＵＳＢメモリは第２記憶手段の一例である。

【0043】

また、上記では、工作機械１に対して行う操作を、操作に応じて、オペレータもしくは設計者が行うと説明したが、操作する者を限定するものではない。また、上記では、設計者がスキャン結果を閲覧する際、トラブルが発生した工作機械１とは別の工作機械１を使用すると説明したが、これに限定されない。上記したように、信号確認モードにおいて、プロセッサ２１はフラッシュメモリ２２に記憶したスキャン結果に基づく表示を行う。つまり、プロセッサ１１がラダー回路１４１をスキャンしているか否かにかかわらず、プロセッサ２１は信号確認モードでの動作を行うことができる。従って、コントローラ１０、スイッチ群３０、およびモータ群４０の構成を有さない装置でもスキャン結果を閲覧するができる。例えば、ＰＣ（Personal Computer）などに、スキャン結果をディプレイに表示するプログラムをインストールすることにより、スキャン結果を閲覧することができる。また、トラブルが発生した工作機械１にて、スキャン結果を閲覧することもできる。この場合、フラッシュメモリ２２に記憶されているスキャン結果を閲覧できる構成とすると良い。

【0044】

また、上記では、モニターモード表示画面６０の「トレース信号入力」ボタン６３が操作されると、プロセッサ２１は装着されているＵＳＢメモリに記憶されているデータファイルの一覧を表示すると説明したが、これに限定されない。「トレース信号入力」ボタン６３が操作されると、ＵＳＢメモリの他の、例えばフラッシュメモリ２２などの他の記憶手段を選択させる表示画面を表示する構成とし、表示画面において選択された記憶手段に記憶させているスキャン結果の一覧を表示する構成としても良い。

【0045】

また、プロセッサ１１は、１０スキャン分のスキャン結果を記憶させると説明したがこれに限定されない。注目スキャンに先行する所定回数は５回に限定されず、注目スキャンに後行する所定回数は４回に限定されない。また、タッチパネル２３に表示されるラダー図は、黄色および黒色などで表示されると説明したが、色を限定するものではない。また、ディスプレイはタッチパネルに限定されず、例えば液晶ディスプレイなどでも良い。また、操作手段は、タッチパネルに限定されず、例えば、押しボタンなどのボタンなどでも良い。

【符号の説明】

【0046】

１ 工作機械
１０ コントローラ
１１ プロセッサ
１４ フラッシュメモリ
１４１ ラダー回路
１４２ リングバッファ
２０ パネルコンピュータ
２１ プロセッサ
２２ フラッシュメモリ
２３ タッチパネル
２４ 操作部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】