特許 6962087 産業用制御装置

(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】6962087

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】産業用制御装置

(51)【国際特許分類】

   H03M 1/10 20060101AFI20211025BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H03M1/10 C

   G05B23/02 302Z

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-176403(P2017-176403)

(22)【出願日】2017年9月14日

(65)【公開番号】特開2019-54359(P2019-54359A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2020年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前川 貴昭

【審査官】 工藤 一光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−５１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−３２５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８４１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０４９５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−４１５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ２３／００−２３／０２

Ｈ０３Ｍ１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業用制御装置であって、
単一または複数の信号源から入力されるアナログ信号に基づき、互いに異なる電圧値の２つの変換対象アナログ信号を出力する変換対象信号出力部と、
前記２つの変換対象アナログ信号を入力し、前記２つの変換対象アナログ信号を対象としてアナログディジタル変換を行うことにより、各変換対象アナログ信号に応じた互いに異なる電圧値の２つの変換後ディジタル信号を出力するアナログディジタル変換部と、
２つの変数を用いた予め定められた演算を実行する演算実行部であって、前記２つの変数として互いに異なる２つの値が互いに置き換えて用いられた場合に得られる結果が置き換え前と後とで互いに異なることとなる予め定められた演算を実行する演算実行部であり、前記２つの変換後ディジタル信号の示す２つの電圧値である２つの変換後電圧値を前記２つの変数として用いて前記演算を実行し、その後、前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えて前記２つの変数として用いて前記演算を実行する、演算実行部と、
前記２つの変換後電圧値の置き換え前と後とで得られる２つの前記演算の実行結果を、順次上書きして記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記実行結果に基づき、前記２つの変換対象アナログ信号を出力する前記変換対象信号出力部と、前記２つの変換対象アナログ信号を対象として前記アナログディジタル変換を行う前記アナログディジタル変換部と、前記アナログディジタル変換により得られる２つの変換後ディジタル信号の示す前記２つの変換後電圧値を前記２つの変数として用いて前記演算が実行された場合と、前記２つの変数として互いに置き換えて用いて前記演算が実行された場合とで得られる２つの前記実行結果を、順次上書きして記憶する前記記憶部と、のうちの少なくとも１つが異常であるか否かを判定する正常性判定部と、
を備える、産業用制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の産業用制御装置において、
前記演算は、前記２つの変換後電圧値の一方を被除数とし、他方を除数とする除算である、産業用制御装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の産業用制御装置において、
前記変換対象信号出力部は、前記信号源であるセンサが出力する単一のアナログ信号を入力する２つの分圧器であって、互いに分圧比が異なる２つの分圧器を有し、
前記２つの変換対象アナログ信号は、前記２つの分圧器からそれぞれ出力されるアナログ信号である、
産業用制御装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の産業用制御装置において、
前記アナログディジタル変換部は、２つのアナログディジタル変換装置を有し、
前記２つの変換対象アナログ信号は、それぞれ前記２つのアナログディジタル変換装置の内の互いに異なるアナログディジタル変換装置に入力される、
産業用制御装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の産業用制御装置において、
前記正常性判定部は、前記記憶部に記憶されている前記実行結果が上書き前と上書き後とで同じ場合に、前記記憶部は異常であると判定する、
産業用制御装置。

【請求項6】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の産業用制御装置において、
前記正常性判定部は、前記２つの実行結果が予めそれぞれに定められた正常値範囲内の値であるか否かを判定し、前記２つの実行結果がいずれも前記正常値範囲内の値であると判定された場合に、前記記憶部は正常であると判定する、
産業用制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載の産業用制御装置において、
前記正常性判定部は、前記２つの変換後電圧値が、予めそれぞれに定められた正常電圧範囲内の値であるか否かを判定し、
前記正常性判定部は、前記２つの実行結果がいずれも前記正常値範囲内の値ではないと判定された場合であって、前記２つの変換後電圧値のうちの一方が前記正常電圧範囲内の値ではないと判定された場合に、前記記憶部は異常であると判定する、
産業用制御装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の産業用制御装置において、
前記記憶部は、前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えて得られる２つの前記実行結果を、予め定められた期間ごとに順次上書きして記憶する、
産業用制御装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の産業用制御装置において、
前記２つの変換対象アナログ信号は、前記信号源であるセンサが出力する単一のアナログ信号から生成された信号であり、
前記２つの変換後ディジタル信号のうちの少なくとも一方に応じた指示信号を、ロボットを制御するロボットコントローラに出力する出力モジュールを、さらに備える、
産業用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用制御装置における異常検出に関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットの制御として、位置センサや温度センサなどの各種センサによる検出結果に応じてロボットコントローラがロボット操作用のアクチュエータを駆動させることが行われている。各種センサから出力されるアナログ信号は、アナログディジタル変換（以下、「ＡＤ変換」とも呼ぶ）を行うＡＤ変換装置によりディジタル信号に変換されて制御に用いられる。このようなＡＤ変換装置を含む産業用制御装置がロボットコントローラとセンサとの間に設けられる。ＡＤ変換装置が故障した場合には、センサの検出値とは異なる誤った値に基づきロボットが制御されてしまうおそれがある。そこで、ＡＤ変換装置を自己診断する技術が提案されている。特許文献１では、変換後のディジタル値が既知であるテスト用のアナログ信号をＡＤ変換装置に入力させ、その出力値と既知の値とを比較することにより、ＡＤ変換装置の正常性を判定する方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平２−２５０５２７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、特許文献１では、自己診断に用いるテスト用アナログ信号の電圧値は常に同じ値であるため、かかる電圧値をＡＤ変換して得られるディジタル値も平常時には常に同じ値となる。ＡＤ変換後に得られるディジタル値は、産業用制御装置が備える記憶部に記憶されており、かかる記憶部が故障していわゆるデータの固着が発生すると、記憶部において同じ値が記憶されたままとなる。このようなデータの固着が発生すると、テスト用アナログ信号の変換結果が異常値を示す場合でも、記憶部には正常値が記憶されたままのためにＡＤ変換装置は正常であると誤判定されるおそれがある。

【0005】

上述の問題は、産業用ロボットを制御するために用いられる産業用制御装置のみならず、ＡＤ変換装置を含み任意の産業用設備や産業用機械を制御するために用いられる産業用制御装置において起こり得る。そこで、ＡＤ変換装置の異常や記憶部の異常など、産業用制御装置における異常を精度良く判定可能な技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］産業用制御装置であって、単一または複数の信号源から入力されるアナログ信号に基づき、互いに異なる電圧値の２つの変換対象アナログ信号を出力する変換対象信号出力部と、前記２つの変換対象アナログ信号を入力し、前記２つの変換対象アナログ信号を対象としてアナログディジタル変換を行うことにより、各変換対象アナログ信号に応じた互いに異なる電圧値の２つの変換後ディジタル信号を出力するアナログディジタル変換部と、２つの変数を用いた予め定められた演算を実行する演算実行部であって、前記２つの変数として互いに異なる２つの値が互いに置き換えて用いられた場合に得られる結果が置き換え前と後とで互いに異なることとなる予め定められた演算を実行する演算実行部であり、前記２つの変換後ディジタル信号の示す２つの電圧値である２つの変換後電圧値を前記２つの変数として用いて前記演算を実行し、その後、前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えて前記２つの変数として用いて前記演算を実行する、演算実行部と、前記２つの変換後電圧値の置き換え前と後とで得られる２つの前記演算の実行結果を、順次上書きして記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記実行結果に基づき、前記２つの変換対象アナログ信号を出力する前記変換対象信号出力部と、前記２つの変換対象アナログ信号を対象として前記アナログディジタル変換を行う前記アナログディジタル変換部と、前記アナログディジタル変換により得られる２つの変換後ディジタル信号の示す前記２つの変換後電圧値を前記２つの変数として用いて前記演算が実行された場合と、前記２つの変数として互いに置き換えて用いて前記演算が実行された場合とで得られる２つの実行結果を、順次上書きして記憶する前記記憶部と、のうちの少なくとも１つが異常であるか否かを判定する正常性判定部と、を備える、産業用制御装置。

【0007】

（１）本発明の一形態によれば産業用制御装置が提供される。この産業用制御装置は、互いに異なる電圧値の２つの変換対象アナログ信号を出力する変換対象信号出力部と；前記２つの変換対象アナログ信号を入力し、各変換対象アナログ信号に応じた互いに異なる電圧値の２つの変換後ディジタル信号を出力するアナログディジタル変換部と；前記２つの変換後ディジタル信号の示す２つの電圧値である２つの変換後電圧値を用いた演算処理であって、前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる予め定められた演算処理を実行する演算実行部と；前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えて得られる２つの前記演算処理の結果を、順次上書きして記憶する記憶部と；前記記憶部に記憶されている前記演算処理の結果に基づき、前記変換対象信号出力部と、前記アナログディジタル変換部と、前記記憶部と、のうちの少なくとも１つの正常性を判定する正常性判定部と；を備える。

【0008】

この形態の産業用制御装置によれば、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる予め定められた演算処理を実行し、２つの前記演算処理の結果を、順次上書きして記憶部に記憶するので、記憶部の異常によりデータの固着が発生した場合であっても、かかる記憶部の異常を精度良く検出できる。また、記憶部が異常ではない場合にも、２つの変換後電圧値を用いた演算処理の結果に基づき、変換対象信号出力部と、アナログディジタル変換部と、のうちの少なくとも１つの正常性を判定した場合に、かかる判定を精度良く行うことができる。

【0009】

（２）上記産業用制御装置において、前記演算処理は、前記２つの変換後電圧値の一方を被除数とし、他方を除数とする除算であってもよい。この形態の産業用制御装置によれば、演算処理は、２つの変換後電圧値の一方を被除数とし、他方を除数とする除算であるので、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となるような演算を、簡易な処理にて実現できる。

【0010】

（３）上記産業用制御装置において、前記変換対象信号出力部は、センサが出力する単一のアナログ信号を入力する２つの分圧器であって、互いに分圧比が異なる２つの分圧器を有し；前記２つの変換対象アナログ信号は、前記２つの分圧器からそれぞれ出力されるアナログ信号であってもよい。この形態の産業用制御装置によれば、センサとは別に外部からテスト用の基準電圧を入力するための構成を設けることなく、簡易且つ安価な構成で、２つの変換対象アナログ信号を生成することができる。加えて、演算処理が除算である場合には、２つの分圧器が正常であるとの前提の下、センサが出力する単一のアナログ信号の変動によって演算処理の結果が変動することを抑制できる。したがって、演算処理の結果に基づき、２つの分圧器の正常性を容易且つ精度良く判定できる。

【0011】

（４）上記産業用制御装置において、前記アナログディジタル変換部は、２つのアナログディジタル変換装置を有し；前記２つの変換対象アナログ信号は、それぞれ前記２つのアナログディジタル変換装置の内の互いに異なるアナログディジタル変換装置に入力されてもよい。この形態の産業用制御装置によれば、２つのアナログディジタル変換装置を有するので、２つの変換対象アナログ信号をそれぞれ確実に変換して変換後ディジタル信号を出力できる。加えて、仮に一方のアナログディジタル変換装置が異常となった場合でも、他方のアナログディジタル変換装置を用いて、正しい変換後ディジタル信号を出力できる。このため、センサ等から出力されるアナログ信号を用いた制御対象装置の制御を継続することができる。

【0012】

（５）上記産業用制御装置において、前記正常性判定部は、前記記憶部に記憶されている前記演算処理の結果が上書き前と上書き後とで同じ場合に、前記記憶部は異常であると判定してもよい。この形態の産業用制御装置によれば、記憶部に記憶されている演算処理の結果が上書き前と上書き後とで同じ場合に、記憶部は異常であると判定するので、記憶部の異常を精度良く判定できる。

【0013】

（６）上記産業用制御装置において、前記正常性判定部は、前記２つの演算処理の結果が予めそれぞれに定められた正常値範囲内の値であるか否かを判定し、前記２つの演算処理の結果がいずれも前記正常値範囲内の値であると判定された場合に、前記記憶部は正常であると判定してもよい。この形態の産業用制御装置によれば、２つの演算処理の結果がいずれも正常値範囲内の値であると判定された場合に、記憶部は正常であると判定するので、記憶部の正常性を精度良く判定できる。

【0014】

（７）上記産業用制御装置において、前記正常性判定部は、前記２つの変換後電圧値が、予めそれぞれに定められた正常電圧範囲内の値であるか否かを判定し；前記正常性判定部は、前記２つの演算処理の結果がいずれも前記正常値範囲内の値ではないと判定された場合であって、前記２つの変換後電圧値のうちの一方が前記正常電圧範囲内の値ではないと判定された場合に、前記記憶部は正常であると判定してもよい。この形態の産業用制御装置によれば、２つの演算処理の結果がいずれも正常値範囲内の値ではないと判定された場合であって、２つの変換後電圧値のうちの一方が正常電圧範囲内の値ではないと判定された場合に、記憶部は正常であると判定するので、記憶部の正常性を精度良く判定できる。

【0015】

（８）上記産業用制御装置において、前記記憶部は、前記２つの変換後電圧値を互いに置き換えて得られる２つの前記演算処理の結果を、予め定められた期間ごとに順次上書きして記憶してもよい。この形態の産業用制御装置によれば、２つの演算処理の結果を、予め定められた期間ごとに順次上書きして記憶するので、変換対象信号出力部と、アナログディジタル変換部と、記憶部と、のうちの少なくとも１つの正常性を判定するために用いられる演算処理の結果を定期的に更新できる。このため、正常性判定部の判定を定期的に行った場合にも、各回において、有意義な判定を行うことができる。換言すると、同じ値に基づく判定を重複して行うといった無駄な処理の実行を回避できる。また、２つの演算処理の結果が記憶部に記憶されている期間（他方の演算結果で上書きされるまでの期間）を互いに等しくできる。このため、一方の演算処理の結果が他方の演算処理の結果に比べて記憶部に記憶されている期間が長くなって記憶部にデータ固着が生じてしまうことを抑制できる。

【0016】

（９）上記産業用制御装置において、前記２つの変換対象アナログ信号は、センサが出力する単一のアナログ信号から生成された信号であり；前記２つの変換後ディジタル信号のうちの少なくとも一方に応じた指示信号を、ロボットを制御するロボットコントローラに出力する出力モジュールを、さらに備えてもよい。この形態の産業用制御装置によれば、センサが出力するアナログ信号に応じてロボットを制御する構成に用いられる産業用制御装置において、異常を精度良く判定することができる。

【0017】

本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、産業用制御装置に用いられる入力モジュールまたは出力モジュール、プログラマブルロジックコントローラ、ロボットコントローラ、アナログディジタル変換装置、アナログディジタル変換装置の管理装置、アナログディジタル変換装置の正常性判定方法等の形態で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態としての産業用制御装置を適用したロボット制御システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示す入力モジュールの詳細構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態における正常性判定処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態における入力モジュールの詳細構成を示すブロック図である。

【図5】第３実施形態における正常性判定処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】その他の実施形態１において用いられる正常性判定テーブルの一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．全体装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての産業用制御装置３０を適用したロボット制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。ロボット制御システム１０は、産業用ロボット６０（以下、単に「ロボット６０」と呼ぶ）を制御するためのシステムであり、後述するセンサ２０での検出値に応じてロボット６０を制御する。ロボット制御システム１０は、上述のセンサ２０および産業用制御装置３０に加えて、ロボットコントローラ４０と、アクチュエータ５０とを備える。

【0020】

センサ２０は、ロボット６０の動作制御に関わるパラメータの値を検知し、アナログ信号として出力する。ロボットの動作制御に関わるパラメータとしては、例えば、ロボット６０が多関節型の産業用ロボットである場合には、アームや手首の位置や角度などが該当する。また、例えば、ロボット６０の動作する環境の温度であったり、ロボット６０が移動する場合には、かかる移動距離であったり、ロボット６０による処理対象のワークを搬送する搬送路が設けられている場合には、かかる搬送路における所定位置の重量であったり、ロボット６０により流体流量の調整用の弁が制御される場合には、かかる流体流量であったりしてもよい。

【0021】

産業用制御装置３０は、センサ２０とロボットコントローラ４０とに電気的に接続されている。産業用制御装置３０は、センサ２０から出力されるアナログ信号を入力し、ディジタル信号にＡＤ変換してロボットコントローラ４０に出力する。また、産業用制御装置３０は、ＡＤ変換に関わる構成の異常を自己診断する機能を有する。かかる自己診断機能とは、後述の入力モジュール１００の構成要素（後述の変換対象信号出力部１１０、ＡＤ変換部１２０、および記憶部１４０）が正常か否かを判定する機能を意味し、後述の正常性判定処理を行うことにより実現される。産業用制御装置３０は、入力モジュール１００と、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）２００と、出力モジュール３００とを備える。本実施形態において、入力モジュール１００とプログラマブルロジックコントローラ２００とは、ＬＡＮ（Local Area Network）により互いに通信可能に構成されている。同様に、プログラマブルロジックコントローラ２００と出力モジュール３００とは、ＬＡＮにより互いに通信可能に構成されている。

【0022】

入力モジュール１００は、センサ２０から出力されるアナログ信号を入力してＡＤ変換し、ディジタル信号（以下、「変換後ディジタル信号」とも呼ぶ）を出力する。また、入力モジュール１００は、上述の自己診断機能を有する。入力モジュール１００は、自己診断結果（後述の正常性判定処理の結果）が行われた場合、かかる診断結果を出力する。入力モジュール１００の詳細構成については、後述する。

【0023】

プログラマブルロジックコントローラ２００は、入力モジュール１００から出力される変換後ディジタル信号に基づき、出力モジュール３００に指示信号を生成して出力する。指示信号とは、ロボット６０の動作の制御内容を指示する信号を意味する。また、プログラマブルロジックコントローラ２００が入力モジュール１００から出力される自己診断結果を入力する場合には、指示信号とは、かかる自己診断結果に応じた指示内容を示す信号を意味する。本実施形態では、自己診断結果が入力モジュール１００のいずれかの構成要素が異常であるとの結果であった場合には、プログラマブルロジックコントローラ２００から出力される指示信号は、ロボット６０の動作停止を指示する信号である。

【0024】

出力モジュール３００は、プログラマブルロジックコントローラ２００から出力された指示信号を、ロボットコントローラ４０に出力する。

【0025】

ロボットコントローラ４０は、産業用制御装置３０（出力モジュール３００）から出力される指示信号に応じて、アクチュエータ５０を制御する。アクチュエータ５０は、ロボット６０の動作を実現する。例えば、ロボット６０が交流モータを有する構成においては、アクチュエータ５０は、かかる交流モータに電力を供給するインバータ回路として構成される。この構成においては、ロボットコントローラ４０は、インバータ回路が有するスイッチング素子を駆動するための信号を出力する機能を有する。ロボットコントローラ４０は、例えば、マイコンによって構成してもよい。

【0026】

Ａ−２．産業用制御装置の詳細構成：
図２は、図１に示す入力モジュール１００の詳細構成を示すブロック図である。入力モジュール１００は、入力端子１０１と、変換対象信号出力部１１０と、アナログディジタル変換部１２０（ＡＤ変換部１２０）と、マイコン１５０とを備える。入力端子１０１は、センサ２０と電気的に接続されており、センサ２０から出力されるアナログ信号を入力する。

【0027】

変換対象信号出力部１１０は、入力端子１０１と電気的に接続され、入力端子１０１に入力されたアナログ信号に基づき、ＡＤ変換部１２０におけるＡＤ変換の対象となる信号（以下、「変換対象アナログ信号」と呼ぶ）を生成して出力する。変換対象信号出力部１１０は、２つの分圧器（第１分圧器１１１及び第２分圧器１１２）を備える。第１分圧器１１１は、２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２を備え、入力端子１０１に入力されたアナログ信号を所定の分圧比で電圧降下させて得られた信号を、変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａとして出力する。同様に、第２分圧器１１２は、２つの抵抗器Ｒ３、Ｒ４を備え、入力端子１０１に入力されたアナログ信号を所定の分圧比で電圧降下させて得られた信号を、変換対象アナログ信号Ｖｋ２ａとして出力する。本実施形態において、第１分圧器１１１の分圧比と、第２分圧器１１２の分圧比とは、互いに異なる。これは、４つの抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を調整することにより予め実現されている。このため、第１分圧器１１１から出力される変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａの電圧値と、第２分圧器１１２から出力される変換対象アナログ信号Ｖｋ２ａの電圧値とは、互いに異なる。

【0028】

ＡＤ変換部１２０は、変換対象信号出力部１１０から出力されるアナログ信号、すなわち、２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２ａを入力してＡＤ変換し、２つのディジタル信号を出力する。ＡＤ変換部１２０は、第１ＡＤ変換装置１２１と、第２ＡＤ変換装置１２２とを備える。第１ＡＤ変換装置１２１は、第１分圧器１１１と電気的に接続されており、変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａを入力してＡＤ変換し、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄを出力する。第２ＡＤ変換装置１２２は、第２分圧器１１２と電気的に接続されており、変換対象アナログ信号Ｖｋ２ａを入力してＡＤ変換し、変換後ディジタル信号Ｖｋ２ｄを出力する。上述のように、２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２ａの電圧値は互いに異なるため、２つの変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄの示す電圧値も互いに異なる。

【0029】

マイコン１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０と、記憶部１４０とを備える。ＣＰＵ１３０は、記憶部１４０に予め記憶されている図示しない制御プログラムを実行することにより、演算実行部１３１、正常性判定部１３２、および指示信号出力部１３３として機能する。演算実行部１３１は、２つの変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄの示す２つの電圧値（以下、「変換後電圧値」と呼ぶ）を用いた予め定められた演算処理を実行する。予め定められた演算処理とは、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる演算処理であり、本実施形態では、除算を意味する。上述のように、２つの変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄの示す電圧値（２つの変換後電圧値）は、互いに異なる。したがって、一方を被除数とし他方を除数とする除算の結果と、被除数と除数とを置き換えて得られる除算結果とは、互いに異なることとなる。本実施形態では、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄを被除数とし、変換後ディジタル信号Ｖｋ２ｄを除数とした除算の結果を、「第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ」と呼ぶ。また、変換後ディジタル信号Ｖｋ２ｄを被除数とし、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄを除数とした除算の結果を、「第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄ」と呼ぶ。

【0030】

正常性判定部１３２は、後述する正常性判定処理を実行することにより、変換対象信号出力部１１０、ＡＤ変換部１２０、および記憶部１４０の正常性を判定する。指示信号出力部１３３は、指示信号Ｖｓを出力する。平常時には、指示信号出力部１３３は、第１ＡＤ変換装置１２１から出力される変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄに基づき、センサ２０から出力されたアナログ信号の電圧値およびロボット６０の制御内容を判断して、指示信号Ｖｓを出力する。これに対して、入力モジュール１００において異常が発生した場合には、換言すると、正常性判定部１３２により異常であると判定された場合には、指示信号出力部１３３は、ロボット６０の動作停止を指示する信号を指示信号Ｖｓとして出力する。

【0031】

記憶部１４０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、上述の図示しない制御プログラムを予め記憶し、また、演算実行部１３１による演算結果（第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、およびＶｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄ）を記憶する。後述の正常性判定処理では、除算結果が所定の期間ごとに定期的に記憶部１４０に記憶される。

【0032】

Ａ−３．正常性判定処理：
図３は、第１実施形態における正常性判定処理の手順を示すフローチャートである。入力モジュール１００の電源がオンすると、正常性判定部１３２により正常性判定処理が実行される。正常性判定処理とは、変換対象信号出力部１１０、ＡＤ変換部１２０、および記憶部１４０の正常性を判定するための処理である。

【0033】

正常性判定部１３２は、前回と逆のパターンの演算処理の結果（除算結果）を記憶部１４０に上書きして記憶する（ステップＳ１０５）。例えば、ステップＳ１０５が前回実行された際に、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄが記憶された場合には、今回のステップＳ１０５では、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄが上書きして記憶される。

【0034】

正常性判定部１３２は、ステップＳ１０５を実行前の演算処理の結果、すなわち、上書き前の演算処理の結果と、ステップＳ１０５を実行後の演算処理の結果、すなわち、上書き後の演算処理の結果とが同じであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。上書き前と上書き後とで演算処理の結果が同じであると判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、正常性判定部１３２は、記憶部１４０は異常であると判定する（ステップＳ１１５）。これに対して、上書き前と上書き後とで演算処理の結果が同じでないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、正常性判定部１３２は、記憶部１４０は正常であると判定する（ステップＳ１２０）。上述のように、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄと、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄとは、互いに異なる値となる。また、記憶部１４０に上書きされる除算結果は、前回と逆のパターン除算結果である。したがって、記憶部１４０の故障によりデータ固着が生じてない場合には、上書き前と上書き後とで演算結果は異なる。これに対して、データ固着が生じている場合には、上書き前と上書き後とで演算結果は同じとなる。

【0035】

上述のステップＳ１１５が実行された場合、つまり、記憶部１４０は異常であると判定された場合、所定時間経過するまで待機し（ステップＳ１４０）、所定時間が経過した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１０５に戻る。したがって、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄと、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄとが、所定時間ごとに記憶部１４０に順次上書きされて記憶されることとなる。所定時間としては、例えば、２４時間としてもよい。もちろん、２４時間に限らず任意の時間としてもよい。なお、上述のように、ステップＳ１１５が実行されて、記憶部１４０は異常であると判定された場合、指示信号出力部１３３は、ロボット６０の動作停止を指示する信号を、指示信号Ｖｓとして出力する。

【0036】

上述のステップＳ１２０が実行された場合、つまり、記憶部１４０は正常であると判定された場合、正常性判定部１３２は、各変換後電圧値は、正常値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。センサ２０から入力されるアナログ信号は変動するものの、或る一定範囲内での変動に収まる。したがって、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄの示す電圧値も、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０が正常であれば、或る一定範囲内での変動で収まる。そこで、予め変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０が正常である場合の各変換後電圧値の正常値の範囲を求めておき、ステップＳ１２５では、かかる正常値範囲内に、変換後電圧値が含まれているか否かが判定される。ここで、各ＡＤ変換装置１２１、１２２に入力される変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２の示す電圧値は、互いに異なる値である。しかし、これら２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２は、単一のアナログ信号（センサ２０から入力端子１０１に入力されるアナログ信号）を所定の分圧比で電圧降下させて得られた信号である。このため、これら２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２の相対的な大きさ（比率）は、センサ２０から入力されるアナログ信号が変動したとしても、或る一定範囲内での変動に収まる。したがって、これら２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２をＡＤ変換して得られた２つの変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄによる演算処理の実行結果（除算結果）も、或る一定範囲内での変動に収まる。

【0037】

変換後電圧値が正常値範囲内に含まれていると判定された場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、正常性判定部１３２は、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０は正常であると判定する（ステップＳ１３０）。これに対して、変換後電圧値が正常値範囲内に含まれていないと判定された場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、正常性判定部１３２は、変換対象信号出力部１１０またはＡＤ変換部１２０は異常であると判定する（ステップＳ１３５）。変換対象信号出力部１１０の異常とは、例えば、抵抗器Ｒ１の抵抗値が変化して、分圧比が規定値から外れた場合などが該当する。ＡＤ変換部１２０の故障としては、例えば、第１ＡＤ変換装置１２１の変換機能の故障などが該当する。なお、ステップＳ１３５が実行されて、変換対象信号出力部１１０またはＡＤ変換部１２０は異常であると判定された場合、指示信号出力部１３３は、ロボット６０の動作停止を指示する信号を、指示信号Ｖｓとして出力する。

【0038】

上述のステップＳ１３０またはＳ１３５の完了後、上述のステップＳ１４０が実行される。

【0039】

以上説明した第１実施形態の産業用制御装置３０によれば、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる予め定められた演算処理である除算を実行し、２つの演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄを、順次上書きして記憶部１４０に記憶するので、記憶部１４０の異常によりデータの固着が発生した場合であっても、かかる記憶部１４０の異常を精度良く検出できる。また、記憶部１４０が異常ではない場合にも、２つの演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄに基づき、変換対象信号出力部１１０と、ＡＤ変換部１２０と、のうちの少なくとも１つの正常性を精度良く判定できる。

【0040】

また、「２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる予め定められた演算処理」として、２つの変換後電圧値の一方を被除数とし、他方を除数とする除算を実行するので、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となるような演算を、簡易な処理にて実現できる。

【0041】

また、センサ２０とは別に、外部からテスト用の基準電圧を入力するための構成を設けることなく、簡易且つ安価な構成で、正常性判定に用いる２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２ａを生成することができる。加えて、２つの分圧器１１１、１１２が正常である場合において、センサ２０が出力するアナログ信号の変動によって２つの演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄが変動することを抑制できる。したがって、演算処理の結果に基づき、２つの分圧器１１１、１１２の正常性を容易且つ精度良く判定できる。

【0042】

また、ＡＤ変換部１２０は、２つのＡＤ変換装置１２１、１２２を有するので、２つの変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２ａをそれぞれ確実に変換して変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄを出力できる。加えて、仮に第１ＡＤ変換装置１２１が異常となった場合でも、第２ＡＤ変換装置１２２を用いて、正しい変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄを出力できる。このため、本実施形態とは異なり、第１ＡＤ変換装置１２１が異常の場合もセンサ２０から出力されるアナログ信号を用いたロボット６０の制御を継続する構成を採用することもできる。

【0043】

また、各変換後電圧値が正常値範囲内であるか否かに応じて、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０の正常性を判定するので、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０の正常性を精度良く判定できる。

【0044】

また、２つの演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄを、予め定められた期間ごとに順次上書きして記憶するので、変換対象信号出力部１１０と、ＡＤ変換部１２０と、記憶部１４０と、のうちの少なくとも１つの正常性を判定するために用いられる演算結果を定期的に更新できる。このため、正常性判定部１３２により定期的に行われる判定の各回において、有意義な判定を行うことができる。換言すると、同じ値に基づく正常性判定を重複して行うといった無駄な処理の実行を回避できる。また、２つの演算処理Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄの結果が記憶部１４０に記憶されている期間（他方で上書きされるまでの期間）を互いに等しくできる。このため、一方の演算処理の結果が他方の演算処理の結果に比べて記憶部１４０に記憶されている期間が長くなって記憶部１４０にデータ固着が生じてしまうことを抑制できる。

【0045】

Ｂ．第２実施形態：
図４は、第２実施形態における入力モジュール１００ａの詳細構成を示すブロック図である。第２実施形態における入力モジュール１００ａは、変換対象信号出力部１１０に代えて変換対象信号出力部１１０ａを備える点、およびＡＤ変換部１２０に代えてＡＤ変換部１２０ａを備える点において、第１実施形態における入力モジュール１００と異なる。第２実施形態の入力モジュール１００ａにおけるその他の構成は、第１実施形態の入力モジュール１００と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、第２実施形態におけるロボット制御システムの構成は、上述の変換対象信号出力部１１０ａおよびＡＤ変換部１２０ａを除き、第１実施形態におけるロボット制御システム１０の構成と同じである。

【0046】

第２実施形態の変換対象信号出力部１１０ａは、第２分圧器１１２に代えてテスト用アナログ信号出力部１１５を備える点において、第１実施形態の変換対象信号出力部１１０と異なる。変換対象信号出力部１１０ａにおける他の構成は、第１実施形態の変換対象信号出力部１１０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0047】

テスト用アナログ信号出力部１１５は、所定の電圧値のアナログ電圧信号を出力する。本実施形態では、テスト用アナログ信号出力部１１５は、ツェナー定電圧ダイオードを有する。テスト用アナログ信号出力部１１５は、第１分圧器１１１が出力する変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａとは異なる電圧値の変換対象アナログ信号を出力する。本実施形態では、テスト用アナログ信号出力部１１５は、変換対象アナログ信号として、第１実施形態の第２分圧器１１２が出力する変換対象アナログ信号Ｖｋ２ａと同じ電圧値の信号を出力する。

【0048】

ＡＤ変換部１２０ａは、第１ＡＤ変換装置１２１および第２ＡＤ変換装置１２２に代えて、第３ＡＤ変換装置１２３を備える。第３ＡＤ変換装置１２３は、マルチプレクサ１２４と、ＡＤ変換部１２５とを備える。マルチプレクサ１２４は、第１分圧器１１１およびテスト用アナログ信号出力部１１５と電気的に接続され、それぞれから出力される変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａ、Ｖｋ２ａを入力し、これら２つの変換対象アナログ信号のいずれか一方を、選択的に順次切り替えて出力する。ＡＤ変換部１２５は、マルチプレクサ１２４から出力される変換対象アナログ信号をＡＤ変換し、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄまたは変換後ディジタル信号Ｖｋ２ｄを、交互に出力する。

【0049】

以上説明した第２実施形態の産業用制御装置は、第１実施形態の産業用制御装置３０と同様な効果を有する。

【0050】

Ｃ．第３実施形態：
図５は、第３実施形態における正常性判定処理の手順を示すフローチャートである。第３実施形態における正常性判定処理は、ステップＳ１１０に代えてステップＳ１１１を実行する点において、図３に示す第１実施形態における正常性判定処理と異なる。第３実施形態における正常性判定処理のその他の手順は、第１実施形態の正常性判定処理の手順と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、第３実施形態におけるロボット制御システムの装置構成は、第１実施形態のロボット制御システム１０と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明する。

【0051】

ステップＳ１０５において、前回と逆のパターンの演算処理の結果（除算結果）が記憶部１４０に上書きして記憶されると、正常性判定部１３２は、前回の演算結果と今回の演算処理の結果とが、いずれも正常値範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。第１実施形態において説明したとおり、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄ、Ｖｋ２ｄの示す電圧値も、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０が正常であれば、それぞれ或る一定範囲内での変動で収まる。したがって、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄと、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄとは、いずれも、変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０が正常であれば、或る一定範囲内での変動で収まる。そこで、予め変換対象信号出力部１１０およびＡＤ変換部１２０が正常である場合の第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄの正常値範囲と、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄの正常値範囲とを求めておき、ステップＳ１１１では、かかる正常値範囲内に、各演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ、Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄが含まれているか否かが判定される。前回の演算結果と今回の演算処理の結果とが、いずれも正常値範囲内であると判定された場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１２０が実行され、記憶部１４０は正常であると判定される。これに対して、前回の演算結果と今回の演算処理の結果とのうち少なくとも一方が正常値範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、上述のステップＳ１１５が実行され、記憶部１４０は異常であると判定される。

【0052】

本実施形態では、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄの正常値範囲と、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄの正常値範囲とが互いに重複しないように構成されている。具体的には、４つの抵抗器Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を調整することにより、第１分圧器１１１および第２分圧器１１２の分圧比を調整して、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄの正常値範囲と、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄの正常値範囲とが互いに重複しないようにしている。したがって、記憶部１４０が異常となりいずれか一方の演算結果でデータ固着が生じた場合、かかる固着された演算結果は、他方の演算結果の正常値範囲から外れることとなる。このため、上述のステップＳ１１１を実行することにより、記憶部１４０は異常であると精度良く判定できる。

【0053】

以上説明した第３実施形態の産業用制御装置は、第１実施形態の産業用制御装置３０と同様な効果を有する。

【0054】

Ｄ．他の実施形態：
Ｄ−１．他の実施形態１：
第１、２実施形態では、ステップＳ１１０において、上書き前と上書き後とで演算処理の結果が同じであると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、記憶部１４０は異常であると判定されていた。また、第３実施形態では、ステップＳ１１１において、前回の演算結果と今回の演算処理の結果とのうち少なくとも一方が正常値範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、記憶部１４０は異常であると判定されていた。しかし、記憶部１４０は正常に動作しているにも関わらず、変換対象信号出力部１１０、１１０ａと、ＡＤ変換部１２０、１２０ａとのうち少なくとも一方が異常のために、たまたま演算結果が同じになる、或いは、前回の演算結果と今回の演算処理の結果とのうち少なくとも一方が正常値範囲内でなくなる場合もある。そこで、正常性判定部１３２は、より詳細な正常性判定を行うように構成されてもよい。具体的には、異常のパターンをより細分化して異常箇所を精度良く特定するようにしてもよい。例えば、図６に示すような正常性判定テーブルを予め記憶部１４０に記憶しておき、かかるテーブルに応じて、正常性の判断、また、異常の場合には、異常箇所を特定してもよい。

【0055】

図６は、その他の実施形態１において用いられる正常性判定テーブルの一例を示す説明図である。正常性判定テーブルでは、判定結果と予想される故障箇所とが予め対応付けられている。また、互いに異なる判定結果として第１〜第１４のケースが記憶されている。「判定結果」欄において、「ＡＮＳ１判定」とは、第１演算結果Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄが正常値範囲内であるか否かの判定結果を示す。また、「ＡＮＳ２判定」とは、第２演算結果Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄが正常値範囲内であるか否かの判定結果を示す。また、「Ｖｋ１判定」とは、変換後ディジタル信号Ｖｋ１ｄの示す変換後電圧値が正常値範囲内（正常電圧範囲内）であるか否かの判定結果を示す。また、「Ｖｋ２判定」とは、変換後ディジタル信号Ｖｋ２ｄの示す変換後電圧値が正常値範囲内（正常電圧範囲内）であるか否かの判定結果を示す。なお、判定結果において「ｏｋ」は、正常値範囲内であることを示し、「ｆａｉｌ」は、正常値範囲内でないことを示す。「予想される異常部」欄において、「第１ＡＤＣ」とは、第１ＡＤ変換装置１２１を示す。「第２ＡＤＣ」とは、第２ＡＤ変換装置１２２を示す。「Ｋ１」とは、第１分圧器１１１を示す。「Ｋ２」とは、第２分圧器１１２を示す。また、「予想される異常部」欄において、「ｇｏｏｄ」とは、異常が無いことが確実であることを示す。また、「ｆａｕｌｔ」とは、異常の可能性があること、すなわち、異常箇所の候補であることを示す。

【0056】

第１のケースでは、ＡＮＳ１判定、ＡＮＳ２判定、Ｖｋ１判定、Ｖｋ２判定のいずれも正常値範囲内であるとの結果であり、「予想される異常部」のいずれもｇｏｏｄである。第２のケースでは、ＡＮＳ１判定およびＡＮＳ２判定はｏｋであるが、Ｖｋ１判定およびＶｋ２判定はいずれもｆａｉｌである。このケースでは、例えば、第１分圧器１１１と第２分圧器１１２とがいずれも異常となったが、たまたま分圧比が互いに同じ程度に変化したため、ＡＮＳ１判定およびＡＮＳ２判定はｏｋとなった場合が予測される。この場合も、記憶部１４０はｇｏｏｄであると予測できる。他方、第１ＡＤＣ、第２ＡＤＣ、Ｋ１、およびＫ２は、ｆａｕｌｔとなり、いずれかに異常があると予想される。

【0057】

第３のケースは、ＡＮＳ２判定はｆａｉｌであるが、他の判定はｏｋである。この場合、記憶部１４０は異常であると予想される。第７のケースも同様に、記憶部１４０は異常であると予想される。第４〜第６のケース、および第８〜第１０のケースは、いずれの機能部（第１ＡＤＣ、第２ＡＤＣ、Ｋ１、およびＫ２）にも異常の可能性がある。換言すると、これらのケースでは、異常のある機能部を特定できない。

【0058】

第１１のケースでは、ＡＮＳ１判定およびＡＮＳ２判定がｆａｉｌであり、Ｖｋ１判定およびＶｋ２判定はｏｋである。このケースでは、記憶部１４０において、正しい第１演算結果の値、および正しい第２演算結果の値とは異なる値でデータの固着が生じた場合が想定される。したがって、このケースでは、「予想される異常部」欄において、記憶部がｆａｕｌｔであり、他の機能部（第１ＡＤＣ、第２ＡＤＣ、Ｋ１、Ｋ２）は、いずれもｇｏｏｄとなっている。

【0059】

第１２のケースでは、ＡＮＳ１判定、ＡＮＳ２判定、およびＶｋ１判定がｆａｉｌであり、Ｖｋ２判定がｏｋである。このケースでは、Ｖｋ１判定がｆａｉｌのために、換言すると、第１分圧器１１１と第１ＡＤ変換装置１２１とのうちのいずれかが異常であるために、ＡＮＳ１判定およびＡＮＳ２判定がｆａｉｌになったと想定される。したがって、このケースでは、「予想される異常部」欄において、第１ＡＤＣ、Ｋ１および記憶部がｆａｕｌｔであり、他の機能部（第２ＡＤＣおよびＫ２）はｇｏｏｄになっている。第１３のケースは、第１２のケースと同様に、第２分圧器１１２と第２ＡＤ変換装置１２２とのうちのいずれかが異常であるために、ＡＮＳ１判定およびＡＮＳ２判定がｆａｉｌになったと想定され、「予想される異常部」欄において、第２ＡＤＣおよびＫ２のみがｆａｉｌとなり、他の機能部（第１ＡＤＣ、Ｋ１および記憶部）はｇｏｏｄになっている。第１４のケースは、ＡＮＳ１判定、ＡＮＳ２判定、Ｖｋ１判定およびＶｋ２判定のいずれもｆａｉｌであるため、異常箇所が特定できず、いずれの機能部についてもｆａｕｌｔが設定されている。

【0060】

なお、以上の説明は、第１、２実施形態についてより詳細な正常性判定をするための一例であったが、第３実施形態についても、同様な正常性判定テーブルを設けてより詳細な正常性判定を行ってもよい。以上説明した他の実施形態１の構成によれば、より詳細に異常判定を行うことができ、異常箇所を精度良く特定できる。

【0061】

Ｄ−２．他の実施形態２：
各実施形態では、演算実行部１３１が実行する演算処理は、２つの変換後電圧値のうち、一方を被除数とし他方を除数とする除算であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、除算やべき算など、２つの変換後電圧値を互いに置き換えた演算結果が互いに異なる値となる任意の演算処理を、演算実行部１３１が実行する演算処理としてもよい。このような構成においても、各実施形態と同様な効果を有する。

【0062】

Ｄ−３．他の実施形態３：
変換対象信号出力部の構成は、第１、２実施形態の変換対象信号出力部１１０の構成および第３実施形態の変換対象信号出力部１１０ａの構成に限定されない。例えば、第１の変換対象アナログ信号として、各実施形態と同様に変換対象アナログ信号Ｖｋ１ａを出力し、第２の変換対象アナログ信号として、入力端子１０１に入力されるアナログ信号をそのまま出力する構成としてもよい。また、例えば、上記抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の合計３つからなる分圧器を、１つだけ用意しておき、抵抗器Ｒ１とＲ２との間から出力されるアナログ信号を第１の変換対象アナログ信号として出力し、抵抗器Ｒ２とＲ３との間から出力されるアナログ信号を第２の変換対象アナログ信号として出力する構成としてもよい。すなわち、一般には、互いに異なる電圧値の２つの変換対象アナログ信号を出力する任意の構成を、変換対象信号出力部が有してもよい。

【0063】

Ｄ−４．他の実施形態４：
各実施形態では、自己診断機能は入力モジュール１００、１００ａが有していたが、プログラマブルロジックコントローラ２００や出力モジュール３００が備える構成としてもよい。例えば、プログラマブルロジックコントローラ２００や出力モジュール３００が、駆動に必要な電源をＤＣ／ＤＣ変換装置を利用して生成する場合、例えば、２４Ｖの直流電源から３．３Ｖの直流電源を生成する場合、かかるＤＣ／ＤＣ変換装置の正常性を判定するために自己診断機能を有する装置を配置する場合が想定される。この構成では、上述した入力端子１０１、変換対象信号出力部１１０、１１０ａ、ＡＤ変換部１２０、１２０ａ、マイコン１５０と同様な機能を有する自己診断部を設け、ＤＣ／ＤＣ変換装置から出力されるアナログ信号（３．３Ｖ電源）を入力端子１０１に入力し、ＡＤ変換した後、変換後ディジタル信号に基づきＤＣ／ＤＣ変換装置の正常性を判定する。また、かかる自己診断部自体を自己診断するために、上述した各実施形態の正常性判定処理を実行してもよい。また、産業用制御装置３０は、ロボット６０（産業用ロボット６０）を制御するためのロボット制御システム１０に限らず、ＡＤ変換機能を有する任意の産業用設備や産業用機械を制御するために用いられてもよい。

【0064】

Ｄ−５．他の実施形態５：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、演算実行部１３１、正常性判定部１３２および指示信号出力部１３３のうちの少なくとも１つの機能部を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。

【0065】

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0066】

１０…ロボット制御システム
２０…センサ
３０…産業用制御装置
４０…ロボットコントローラ
５０…アクチュエータ
６０…ロボット
１００…入力モジュール
１００ａ…入力モジュール
１０１…入力端子
１１０…変換対象信号出力部
１１０ａ…変換対象信号出力部
１１１…第１分圧器
１１２…第２分圧器
１１５…テスト用アナログ信号出力部
１２０…アナログディジタル変換部（ＡＤ変換部）
１２０ａ…アナログディジタル変換部（ＡＤ変換部）
１２１…第１ＡＤ変換装置
１２２…第２ＡＤ変換装置
１２３…第３ＡＤ変換装置
１２４…マルチプレクサ
１２５…ＡＤ変換部
１３０…ＣＰＵ
１３１…演算実行部
１３２…正常性判定部
１３３…指示信号出力部
１４０…記憶部
１５０…マイコン
２００…プログラマブルロジックコントローラ
３００…出力モジュール
Ｒ１〜Ｒ４…抵抗器
Ｖｋ１ａ…変換対象アナログ信号
Ｖｋ１ｄ…変換後ディジタル信号
Ｖｋ１ｄ／Ｖｋ２ｄ…第１演算結果
Ｖｋ２ａ…変換対象アナログ信号
Ｖｋ２ｄ…変換後ディジタル信号
Ｖｋ２ｄ／Ｖｋ１ｄ…第２演算結果

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】