故障诊断系统的制作方法

专利2022-06-28  98


本发明的实施方式涉及故障诊断系统。



背景技术:

已知有对设置在电源与负荷之间的主接点的故障进行诊断的故障诊断系统。

而且,对于上述的故障诊断系统而言,存在期望能够进一步提高故障诊断的可靠性的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2018-057218号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明目的在于提供一种能够提高故障诊断的可靠性的故障诊断系统。

用来解决课题的手段

实施方式的故障诊断系统具备第1电力线、第2电力线、第1主接点、第2主接点、第1电气零件、第2电气零件和控制装置。上述第1电力线包括电连接于电源的第1部分、和电连接于负荷的第2部分。上述第2电力线包括电连接于上述电源的第3部分、和电连接于上述负荷的第4部分。上述第1主接点设置在上述第1电力线的第1部分与第2部分之间。上述第2主接点设置在上述第2电力线的第3部分与第4部分之间。上述第1电气零件具有电连接于上述第1电力线的第2部分的第1端子、和电连接于上述第2电力线的第3部分的第2端子,在上述第1端子与上述第2端子之间被施加电压的情况下,状态变化。上述第2电气零件具有电连接于上述第1电力线的第1部分的第3端子、和电连接于上述第2电力线的第4部分的第4端子,在上述第3端子与上述第4端子之间被施加电压的情况下,状态变化。上述控制装置基于与上述第1主接点有关的第1控制指令的输出和上述第1电气零件的状态,判定上述第1主接点的异常的有无,基于与上述第2主接点有关的第2控制指令的输出和上述第2电气零件的状态,判定上述第2主接点的异常的有无。

附图说明

图1是表示实施方式的故障诊断系统的结构图。

图2a是表示实施方式的故障诊断动作的流程的一例的一部分的流程图。

图2b是表示实施方式的故障诊断动作的流程的一例的一部分的流程图。

图2c是表示实施方式的故障诊断动作的流程的一例的一部分的流程图。

图3是表示实施方式的变形例的故障诊断系统的结构图。

具体实施方式

以下,参照附图说明实施方式的故障诊断系统。另外,在以下的说明中,对于具有相同或类似的功能的结构赋予相同的标号。并且,有将对于这些结构的重复的说明省略的情况。

首先定义在本说明书中使用的一些用语。在本说明书中所述的“基于xx”,是指“至少基于xx”,也包括除了基于xx以外还基于其他要素的情况。进而所述的“基于xx”,并不限于直接使用xx的情况,也包括基于对xx进行了运算或加工后的要素的情况。“xx”是任意的要素(例如任意的信息)。在本说明书中所述的“连接”,并不限于物理地连接的情况,也包括电气地连接的情况。在本说明书中所述的“线”(例如电力线或连接线等的“线”),不是指以线状延伸的物体,而是泛指由1个或多个导体形成的流经电流的导电部分。在本说明书中所述的“xx的途中”,不是指xx的两端之间的中间点,而是指xx中的任意的位置。

(实施方式)

参照图1至图2c,对实施方式的故障诊断系统1进行说明。图1是表示故障诊断系统1的结构图。本实施方式的故障诊断系统1例如是对设置在电源ps与负荷l之间的2个主接点111、121的异常的有无进行诊断的系统。负荷l例如是电动机的驱动系统中的制动器单元。制动器单元例如在励磁状态下将制动器开放,在电源丧失时(无励磁时)使制动器作用。制动器单元是“停止装置”的一例,在来自电源ps的电力供给被断开的情况下使装置安全地停止。但是,负荷l并不限定于制动器单元,也可以是具有制动器以外的功能的装置。

如图1所示,故障诊断系统1例如具备第1及第2电力线11、12、第1至第4连接线21、22、23、24、第1及第2接触器110、120、第1及第2控制电路(操作电路)210、220、第1及第2诊断用继电器310、320、第1及第2控制用继电器(开闭用继电器)410、420和控制装置500。

第1及第2电力线11、12设置在电源ps与负荷l之间。详细地讲,第1电力线11的一端连接在电源ps的第1端子psa。第1电力线11的另一端连接在负荷l的第1端子la。另一方面,第2电力线12的一端连接在电源ps的第2端子psb。第2电力线12的另一端连接在负荷l的第2端子lb。第1及第2电力线11、12电气地相互并联设置,流过朝向相互相反方向的电流。第1及第2电力线11、12形成了从电源ps向负荷l供给电力的主电路。经由第1及第2电力线11、12从电源ps向负荷l供给的电力既可以是直流电力也可以是交流电力。负荷l是制动器单元,与未图示的电动机的旋转轴等机械地连接。负荷l在经由第1及第2电力线11、12被从电源ps供给电力的情况下,制动器被解除,电动机能够旋转。在将经由第1及第2电力线11、12的电力的供给断开的情况下,负荷l在电动机上作用制动。在制动器单元中,通过这样的结构,成为在电源断开等的故障时制动器动作那样的所谓的失效保护的结构。

在本实施方式中,第1电力线11具有连接在电源ps的第1端子psa的第1部分11a、和连接在负荷l的第1端子la的第2部分11b。在第1部分11a与第2部分11b之间,设置有第1接触器110所包含的第1主接点111(后述)。

同样,第2电力线12具有连接在电源ps的第2端子psb的第3部分12a、和连接在负荷l的第2端子lb的第4部分12b。在第3部分12a与第4部分12b之间,设置有第2接触器120所包含的第2主接点121(后述)。

第1连接线21设置在第1电力线11的第2部分11b与第2电力线12的第3部分12a之间。详细地讲,第1连接线21具有连接在第1电力线11的第2部分11b的第1部分21a、以及连接在第2电力线12的第3部分12a的第2部分21b。在第1部分21a与第2部分21b之间,设置有第1诊断用继电器310所包含的第1线圈311(后述)。

第2连接线22设置在第1电力线11的第1部分11a与第2电力线12的第4部分12b之间。详细地讲,第2连接线22具有连接在第1电力线11的第1部分11a的第1部分22a、和连接在第2电力线12的第4部分12b的第2部分22b。在第1部分22a与第2部分22b之间,设置有第2诊断用继电器320所包含的第2线圈321(后述)。

第3连接线23设置在第1电力线11的第1部分11a与第2电力线12的第3部分12a之间。详细地讲,第3连接线23具有第1部分23a、第2部分23b及第3部分23c。第1部分23a连接在第1电力线11的第1部分11a。第2部分23b连接在第2电力线12的第3部分12a。第3部分23c位于第1部分23a与第2部分23b之间。在第1部分23a与第3部分23c之间,设置有第1控制用继电器410所包含的第3接412(后述)。在第3部分23c与第2部分23b之间,设置有第1接触器110所包含的第1主线圈112(后述)。另外,第3接点412及第1主线圈112的配置也可以相互相反。

第4连接线24与第3连接线23同样,设置在第1电力线11的第1部分11a与第2电力线12的第3部分12a之间。第4连接线24与第3连接线23电气地并联设置。详细地讲,第4连接线24具有第1部分24a、第2部分24b及第3部分24c。第1部分24a连接在第1电力线11的第1部分11a。第2部分24b连接在第2电力线12的第3部分12a。第3部分24c位于第1部分24a与第2部分24b之间。在第1部分24a与第3部分24c之间,设置有第2控制用继电器420所包含的第4接点422(后述)。在第3部分24c与第2部分24b之间,设置有第2接触器120所包含的第2主线圈122(后述)。另外,第4接点422及第2主线圈122的配置也可以相互相反。

第1接触器110包括第1主接点111和第1主线圈112。

第1主接点111是与第1主线圈112对应的闭合接点(所谓的“a接点”),第1主线圈112在无励磁时是开状态(非导通状态),在第1主线圈112被励磁时为闭状态(导通状态)。第1主接点111设置在第1电力线11的第1部分11a与第2部分11b之间,切换第1部分11a与第2部分11b之间的导通状态。例如,通过将第1主接点111操作为闭状态,使第1电力线11的第1部分11a与第2部分11b之间成为导通状态。在此情况下,经由第1电力线11将电源ps与负荷l电连接。另一方面,通过将第1主接点111操作为开状态,使第1电力线11的第1部分11a与第2部分11b之间成为非导通状态。在此情况下,由第1电力线11进行的电源ps与负荷l之间的电连接被切断。

第1主线圈112设置在第3连接线23的途中,在第3接点412被切换为闭状态(导通状态)的情况下被励磁。

第2接触器120包括第2主接点121和第2主线圈122。

第2主接点121是与第2主线圈122对应的闭合接点,在第2主线圈122无励磁时是开状态(非导通状态),在第2主线圈122被励磁时为闭状态(导通状态)。第2主接点121设置在第2电力线12的第3部分12a与第4部分12b之间,切换第3部分12a与第4部分12b之间的导通状态。例如,通过将第2主接点121操作为闭状态,使第2电力线12的第3部分12a与第4部分12b之间成为导通状态。在此情况下,经由第2电力线12将电源ps与负荷l电连接。另一方面,通过将第2主接点121操作为开状态,使第2电力线12的第3部分12a与第4部分12b之间成为非导通状态。在此情况下,由第2电力线12进行的电源ps与负荷l之间的电连接被切断。

第2主线圈122设置在第4连接线24的途中,在第4接点422被切换为闭状态(导通状态)的情况下被励磁。

第1控制电路210包括第1至第3控制线211、212、213。

第1控制线211具有第1部分211a、第2部分211b及第3部分211c。第1部分211a例如在控制装置500的外部连接在第1控制用电力线pl1。第3部分211c例如在控制装置500的外部连接在第2控制用电力线pl2。第1控制用电力线pl1和第2控制用电力线pl2是成对的电力线。第2部分211b位于第1部分211a与第3部分211c之间。在第1部分211a与第2部分211b之间,设置有第1控制用继电器410所包含的第3线圈411(后述)。在第2部分211b与第3部分211c之间,设置有控制装置500所包含的第1内部接点511(后述)。

第2控制线212具有第1部分212a和第2部分212b。第1部分212a连接在第1控制线211的第1部分211a,经由第1控制线211的第1部分211a连接在第1控制用电力线pl1。另外,也可以代替第1控制线211的第1部分211a而第1部分212a直接连接在第1控制用电力线pl1,或者也可以连接在其他的控制用电力线。第2部分212b连接在控制装置500所包含的第1检测电路521(后述)的第1端子521a。在第1部分212a与第2部分212b之间,设置有第1诊断用继电器310所包含的第1接点312(后述)。

第3控制线213的一端连接在控制装置500所包含的第1检测电路521的第2端子521b。第3控制线213的另一端连接在第1控制线211的第3部分211c,经由第1控制线211的第3部分211c连接在第2控制用电力线pl2。另外,也可以代替第2控制线212的第3部分211c而第3控制线213直接连接在第2控制用电力线pl2,或者也可以连接在其他的控制用电力线。

第2控制电路220包括第4至第6控制线221、222、223。

第4控制线221具有第1部分221a、第2部分221b及第3部分221c。第1部分221a例如在控制装置500的外部连接在第1控制用电力线pl1。另外,也可以代替第1控制用电力线pl1而第1部分221a连接在其他的控制用电力线。第3部分221c例如在控制装置500的外部连接在第2控制用电力线pl2。另外,也可以代替第2控制用电力线pl2而第3部分221c连接在其他的控制用电力线。第2部分221b位于第1部分221a与第3部分221c之间。在第1部分221a与第2部分221b之间,设置有第2控制用继电器420所包含的第4线圈421(后述)。在第2部分221b与第3部分221c之间,设置有控制装置500所包含的第2内部接点512(后述)。

第5控制线222具有第1部分222a和第2部分222b。第1部分222a连接在第4控制线221的第1部分221a,经由第4控制线221的第1部分221a连接在第1控制用电力线pl1。另外,也可以代替第4控制线221的第1部分221a而第5控制线222直接连接在第1控制用电力线pl1,或者也可以连接在其他的控制用电力线。第2部分222b连接在控制装置500所包含的第2检测电路522(后述)的第1端子522a。在第1部分222a与第2部分222b之间,设置有第2诊断用继电器320所包含的第2接点322(后述)。

第6控制线223的一端连接在控制装置500所包含的第2检测电路522的第2端子522b。第6控制线223的另一端连接在第4控制线221的第3部分221c,经由第4控制线221的第3部分221c连接在第2控制用电力线pl2。另外,也可以代替第4控制线221的第3部分221c而第6控制线223直接连接在第2控制用电力线pl2,或者也可以连接在其他的控制用电力线。

第1诊断用继电器310包括第1线圈311和第1接点312。

第1线圈311具有第1端子311a和第2端子311b。第1端子311a连接在第1连接线21的第1部分21a,经由第1部分21a电连接在第1电力线11的第2部分11b上。第2端子311b连接在第1连接线21的第2部分21b,经由第2部分21b电连接在第2电力线12的第3部分12a。第1线圈311在第1主接点111为闭状态、在第1端子311a与第2端子311b之间被施加电压的情况下被励磁,切换第1接点312的状态。

第1接点312是与第1线圈311对应的闭合接点,在第1线圈311无励磁时是开状态(非导通状态),在第1线圈311被励磁时为闭状态(导通状态)。通过将第1接点312操作为闭状态,使第2控制线212的第1部分212a与第2部分212b之间成为导通状态。在此情况下,经由第1及第2控制线211、212将第1控制用电力线pl1与第1检测电路521的第1端子521a电连接。结果,电流被输入到第1检测电路521的第1端子521a。另一方面,通过将第1接点312操作为开状态,使第2控制线212的第1部分212a与第2部分212b之间成为非导通状态。在此情况下,第1控制用电力线pl1与第1检测电路521的第1端子521a的电连接被切断。第1诊断用继电器310是“第1电气零件”及“第1继电器”的各自一例。第1接点312的开闭状态是“第1电气零件的状态”的一例。

第2诊断用继电器320包括第2线圈321和第2接点322。

第2线圈321具有第3端子321a和第4端子321b。第3端子321a连接在第2连接线22的第1部分22a,经由第1部分22a电连接在第1电力线11的第1部分11a。第4端子321b连接在第2连接线22的第2部分22b,经由第2部分22b电连接在第2电力线12的第4部分12b。第2线圈321在第2主接点121为闭状态、在第3端子321a与第4端子321b之间被施加电压的情况下被励磁,切换第2接点322的状态。

第2接点322是与第2线圈321对应的闭合接点,当第2线圈321无励磁时是开状态(非导通状态),当第2线圈321被励磁时为闭状态(导通状态)。第2接点322设置在第5控制线222的第1部分222a与第2部分222b之间,切换第1部分222a与第2部分222b之间的导通状态。例如,通过将第2接点322操作为闭状态,使第5控制线222的第1部分222a与第2部分222b之间成为导通状态。在此情况下,经由第4及第5控制线221、222,第1控制用电力线pl1与第2检测电路522的第1端子522a被电连接。结果,电流被向第2检测电路522的第1端子522a输入。另一方面,第2接点322通过被操作为开状态,使第5控制线222的第1部分222a与第2部分222b之间成为非导通状态。在此情况下,第1控制用电力线pl1与第2检测电路522的第1端子522a的电连接被切断。第2诊断用继电器320是“第2电气零件”的一例。第2接点322的开闭状态是“第2电气零件的状态”的一例。

第1控制用继电器410包括第3线圈411和第3接点412。

第3线圈411在后述的第1控制指令被输出而控制装置500的第1内部接点511成为闭状态的情况下被励磁,切换第3接点412的状态。

第3接点412是与第3线圈411对应的闭合接点,当第3线圈411无励磁时是开状态(非导通状态),当第3线圈411被励磁时为闭状态(导通状态)。通过将第3接点412操作为闭状态,第1接触器110的第1主线圈112被励磁。在此情况下,通过第1主接点111成为闭状态,第1电力线11的第1部分11a与第2部分11b被电连接。另一方面,通过将第3接点412操作为开状态,使第1主线圈112成为无励磁。在此情况下,通过第1主接点111为开状态,第1电力线11的第1部分11a与第2部分11b之间的电气性的连接被切断。第1控制用继电器410是“第2继电器”的一例。

第2控制用继电器420包括第4线圈421和第4接点422。

第4线圈421在后述的第2控制指令被输出而控制装置500的第2内部接点512成为闭状态的情况下被励磁,切换第4接点422的状态。

第4接点422是与第4线圈421对应的闭合接点,当第4线圈421无励磁时是开状态(非导通状态),当第4线圈421被励磁时为闭状态(导通状态)。通过将第4接点422操作为闭状态,第2接触器120的第2主线圈122被励磁。在此情况下,通过第2主接点121成为闭状态,第2电力线12的第3部分12a与第4部分12b被电连接。另一方面,通过将第4接点422操作为开状态,使第2主线圈122成为无励磁。在此情况下,通过第2主接点121成为开状态,第2电力线12的第3部分12a与第4部分12b之间的电气性的连接被断开。

控制装置500例如具备第1及第2内部接点511、512、第1及第2检测电路521、522和信息处理部530。

第1内部接点511是针对第1控制指令s1的闭合接点,在从信息处理部530输出第1控制指令s1的情况下,被操作为闭状态(导通状态)。结果,第1控制用继电器410的第3线圈411成为励磁状态。另一方面,第1内部接点511在没有被从信息处理部530输出第1控制指令s1的情况下,被操作为开状态(非导通状态)。结果,第3线圈411成为无励磁。

第2内部接点512是针对第2控制指令s2的闭合接点,在从信息处理部530输出第2控制指令s2的情况下,被操作为闭状态(导通状态)。结果,第2控制用继电器420的第4线圈421成为励磁状态。另一方面,第2内部接点512在没有被从信息处理部530输出第2控制指令s2的情况下,被操作为开状态(非导通状态)。结果,第4线圈421成为无励磁。

第1检测电路521例如是包括光耦合器在内的接口电路,包括连接在第1端子521a与第2端子521b之间的发光二极管、以及与该发光二极管对应而设置的光敏晶体管。第1检测电路521在第1端子521a与第2端子521b之间流过电流的情况下,将规定的信号(第1应答a1)向信息处理部530输出。

第2检测电路522例如是包括光耦合器在内的接口电路,包括连接在第1端子522a与第2端子522b之间的发光二极管、以及与该发光二极管对应而设置的光敏晶体管。第2检测电路522在第1端子522a与第2端子522b之间流过电流的情况下,将规定的信号(第2应答a2)向信息处理部530输出。

信息处理部530的全部或一部分例如是通过cpu(centralprocessingunit)那样的硬件处理器执行保存在未图示的存储器中的计算机程序(软件)而实现的软件功能部。另外,信息处理部530的全部或一部分也可以由例如lsi(largescaleintegration)、asic(applicationspecificintegratedcircuit)、pld(programmablelogicdevice)或fpga(field-programmablegatearray)等的硬件(包括电路部;circuitry)实现,也可以通过软件功能部与硬件的协同来实现。

信息处理部530例如包括控制部531和诊断部532。

控制部531输出与第1主接点111及第2主接点121有关的控制指令。例如,控制部531在想要将第1主接点111从闭状态切换为开状态的情况下,对于第1内部接点511输出第1控制指令s1。在本说明书中所述的“输出控制指令”,例如在将控制指令以高电平和低电平的2值切换的情况下,是指输出高电平的控制指令。另一方面,控制部531在想要将第1主接点111从闭状态切换为开状态的情况下,将对于第1内部接点511的第1控制指令s1的输出停止。在本说明书中所述的“将控制指令的输出停止”,例如在将控制指令以高电平和低电平的2值切换的情况下,是指将低电平的控制指令输出。在本说明书中,将用来使第1主接点111动作的控制指令称作“第1控制指令s1”。第1控制指令s1是“与第1主接点111有关的控制指令”的一例。

同样,控制部531在想要将第2主接点121从闭状态切换为开状态的情况下,对于第2内部接点512输出第2控制指令s2。另一方面,控制部531在想要将第2主接点121从闭状态切换为开状态的情况下,将对于第2内部接点512的第2控制指令s2的输出停止。在本说明书中,将用来使第2主接点121动作的控制指令称作“第2控制指令s2”。第2控制指令s2是“与第2主接点121有关的控制指令”的一例。

诊断部532基于与第1主接点111有关的第1控制指令s1的输出、和第1诊断用继电器310的状态,判定第1主接点111的异常的有无。在本实施方式中,诊断部532基于与第1主接点111有关的第1控制指令s1的输出、和第1诊断用继电器310的第1接点312的状态,判定第1主接点111的异常的有无。

例如,在第1控制指令s1被输出的状态下从第1检测电路521输出了第1应答a1时,诊断部532判定为在第1主接点111没有异常。另一方面,在第1控制指令s1被输出的状态下没有从第1检测电路521输出第1应答a1时,诊断部532判定为在第1主接点111有异常。

此外,在第1控制指令s1的输出被停止的状态下没有从第1检测电路521输出第1应答a1时,诊断部532判定为在第1主接点111没有异常。另一方面,在第1控制指令s1的输出被停止的状态下从第1检测电路521输出了第1应答a1时,诊断部532判定为在第1主接点111有异常。

同样,诊断部532基于与第2主接点121有关的第2控制指令s2的输出、和第2诊断用继电器320的状态,判定第2主接点121的异常的有无。在本实施方式中,诊断部532基于与第2主接点121有关的第2控制指令s2的输出、和第2诊断用继电器320的第2接点322的状态,判定第2主接点121的异常的有无。

例如,在第2控制指令s2被输出的状态下从第2检测电路522输出了第2应答a2时,诊断部532判定为在第2主接点121没有异常。另一方面,在第2控制指令s2被输出的状态下没有从第2检测电路522输出第2应答a2时,诊断部532判定为在第2主接点121有异常。

此外,在第2控制指令s2的输出被停止的状态下没有从第2检测电路522输出第2应答a2时,诊断部532判定为在第2主接点121没有异常。另一方面,在第2控制指令s2的输出被停止的状态下从第2检测电路522输出了第2应答a2时,诊断部532判定为在第2主接点121有异常。

接着,对由信息处理部530进行的故障诊断动作的流程进行说明。图2a至图2c是表示信息处理部530的诊断动作的流程的一例的流程图。图2a中的记号“a”与图2b中的记号“a”相连。图2a中的记号“b”与图2c中的记号“b”相连。图2b中的记号“c”及“d”与图2c中的记号“c”及“d”分别相连。

未图示的电动机为了安全而在运转(旋转)前进行作为安全防护系统的制动器(负荷l)的事前故障诊断。这里,对包括电动机的运转前的事前故障诊断的流程进行说明。首先,信息处理部530为了安全,在施加了制动的状态(从电源ps向负荷l的电力供给被停止的状态)下进行运转前的事前故障诊断。因此,在初始状态下,第1及第2控制指令s1、s2的输出被停止(s90)。

在本实施方式中,信息处理部530首先在第1及第2控制指令s1、s2的输出被停止的状态下,判定从第1及第2检测电路521、522输出的第1及第2应答a1、a2的有无(s91)。在第1及第2控制指令s1、s2的输出被停止的状态下有第1及第2应答a1、a2中的至少一方的情况下,(s91:否),信息处理部530判定为有异常(s92)。例如,在有第1应答a1的情况下,信息处理部530判定为在第1主接点111有异常。在有第2应答a2的情况下,信息处理部530判定为在第2主接点121有异常。在判定为在第1主接点111和第2主接点121中的某一方有异常的情况下,将向负荷l的电源供给断开的状态继续,继续作用有制动器的状态,实现安全确保。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307,参照图2c)。由此,能够防止在制动器系统异常的状态下运转未图示的电动机。

另一方面,在第1及第2控制指令s1、s2的输出被停止的状态下没有第1及第2应答a1、a2的双方的情况下(s91:是),信息处理部530判定为没有异常(s93),向s101的处理前进。这些s91至s93的处理是“预诊断动作”的一例。

接着,信息处理部530使第1主接点111动作,判定第1主接点111的异常的有无。详细地讲,信息处理部530对于第1内部接点511输出第1控制指令s1,将第1内部接点511从开状态切换为闭状态(s101)。如果第1内部接点511成为闭状态,则第1控制用继电器410的第3线圈411被励磁。结果,第1控制用继电器410的第3接点412从开状态切换为闭状态。如果第3接点412成为闭状态,则第1主线圈112被励磁,第1主接点111从开状态切换为闭状态。如果第1主接点111切换为闭状态,则第1诊断用继电器310的第1线圈311被励磁。如果第1线圈311被励磁,则第1诊断用继电器310的第1接点312从开状态切换为闭状态,第1控制用电力线pl1与第1检测电路521的第1端子521a被电连接。结果,第1检测电路521向信息处理部530输出第1应答a1。

信息处理部530在第1控制指令s1被输出的状态下,判定从第1检测电路521输出的第1应答a1的有无(s102)。在第1控制指令s1被输出的状态下,从第1检测电路521没有第1应答a1的输出的情况下(s102:否),信息处理部530判定为在第1主接点111有异常(s103),停止第1控制指令s1的输出(s104)。由此,将向负荷l的电源供给断开的状态被继续,将作用有制动器的状态继续,实现安全确保。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307)。由此,能够防止在制动器系统异常的状态下运转未图示的电动机。

另一方面,在第1控制指令s1被输出的状态下从第1检测电路521有第1应答a1的输出时(s102:是),信息处理部530判定为在第1主接点111没有异常(s105),向下个处理前进。这些从s101到s105的处理是“第1诊断动作”的一例。

在第1诊断动作中没有检测到异常的情况下,信息处理部530为了将第1主接点111切换为开状态,停止第1控制指令s1的输出(s111)。结果,第1内部接点511切换为开状态。当第1内部接点511成为开状态,则第3线圈411不再被励磁,第1控制用继电器410的第3接点412切换为开状态。当第3接点412成为开状态,则第1主线圈112不再被励磁,第1主接点111切换为开状态。当第1主接点111切换为开状态,则第1线圈311不再被励磁。当第1线圈311不再被励磁,则第1接点312切换为开状态,第1控制用电力线pl1与第1检测电路521的第1端子521a的电气性的连接被断开。结果,第1检测电路521停止第1应答a1的输出。

信息处理部530在第1控制指令s1的输出被停止的状态下,判定从第1检测电路521输出的第1应答a1的有无(s112)。在第1控制指令s1的输出被停止的状态下从第1检测电路521有第1应答a1的输出时(s112:否),信息处理部530判定为在第1主接点111有异常(s113)。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307)。由此,不会有在制动器系统异常的状态下进行未图示的电动机的运转继续的情况,实现了安全。

另一方面,在第1控制指令s1的输出被停止的状态下从第1检测电路521没有第1应答a1的输出时(s112:是),信息处理部530判定为在第1主接点111没有异常(s114),向下个处理前进。这些从s111到s114的处理是“第2诊断动作”的一例。

接着,信息处理部530使第2主接点121动作,判定第2主接点121的异常的有无。详细地讲,信息处理部530对于第2内部接点512输出第2控制指令s2,将第2内部接点512从开状态切换为闭状态(s201)。如果第2内部接点512成为闭状态,则第2控制用继电器420的第4线圈421被励磁。结果,第2控制用继电器420的第4接点422从开状态切换为闭状态。如果第4接点422成为闭状态,则第2主线圈122被励磁,第2主接点121从开状态切换为闭状态,第1控制用电力线pl1与第2检测电路522的第1端子522a被电连接。结果,第2检测电路522向信息处理部530输出第2应答a2。

信息处理部530在第2控制指令s2被输出的状态下,判定从第2检测电路522输出的第2应答a2的有无(s202)。在第2控制指令s2被输出的状态下从第2检测电路522没有第2应答a2的输出时(s202:否),信息处理部530判定为在第2主接点121有异常(s203),停止第2控制指令s2的输出(s204)。由此,将向负荷l的电源供给断开的状态被继续,作用有制动器的状态被继续,实现安全确保。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307)。由此,在制动器系统为异常的状态下不再进行未图示的电动机的运转继续,实现了安全。

另一方面,在第2控制指令s2被输出的状态下从第2检测电路522有第2应答a2的输出时(s202:是),信息处理部530判定为在第2主接点121没有异常(s205),向下个处理前进。这些从s201到s205的处理是“第3诊断动作”的一例。

在第3诊断动作中没有检测到异常的情况下,信息处理部530为了将第2主接点121切换为开状态,停止第2控制指令s2的输出(s211)。结果,第2内部接点512切换为开状态。当第2内部接点512成为开状态,则第4线圈421不再被励磁,第2控制用继电器420的第4接点422切换为开状态。当第4接点422成为开状态,则第2主线圈122不再被励磁,第2主接点121切换为开状态。当第2主接点121切换为开状态,则第2线圈321不再被励磁。当第2线圈321不再被励磁,则第2接点322切换为开状态,第1控制用电力线pl1与第2检测电路522的第1端子522a的电气性的连接被断开。结果,第2检测电路522停止第2应答a2的输出。

信息处理部530在第2控制指令s2的输出被停止的状态下,判定从第2检测电路522输出的第2应答a2的有无(s212)。在第2控制指令s2的输出被停止的状态下从第2检测电路522有第2应答a2的输出时(s212:否),信息处理部530判定为在第2主接点121有异常(s213)。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307)。由此,不会有在制动器系统异常的状态下进行未图示的电动机的运转继续的情况,实现了安全。

另一方面,在第2控制指令s2的输出被停止的状态下从第2检测电路522没有第2应答a2的输出时(s212:是),信息处理部530判定为在第2主接点121没有异常(s214),向下个处理前进。这些从s211到s214的处理是“第4诊断动作”的一例。

在以上的预诊断动作及第1至第4诊断动作中没有检测到异常的情况下,信息处理部530输出第1及第2控制指令s1、s2的双方,使第1及第2主接点111、121的双方成为闭状态(s301)。由此,从电源ps向负荷l供给电力,负荷l被驱动,制动被解除。接着,信息处理部530在第1及第2控制指令s1、s2的双方被输出的状态下,判定是否从第1及第2检测电路522输出了第1及第2应答a1、a2的双方(s302)。在第1及第2控制指令s1、s2被输出的状态下没有第1及第2应答a1、a2的至少一方的输出的情况下(s302:否),信息处理部530判定为在第1及第2主接点111、121的至少一方有异常(s303),停止第1及第2控制指令s1、s2的输出(s304),将从电源ps向负荷l的电力供给切断。由此,成为作用有制动的状态。进而,信息处理部530向未图示的上层装置等输出传达制动器系统的异常的保护连动委托信号及异常显示信号(s307)。由此,不会有在制动器系统异常的状态下进行未图示的电动机的运转继续的情况,实现了安全。

另一方面,在第1及第2控制指令s1、s2被输出的状态下有第1及第2应答a1、a2的双方的输出时(s302:是),信息处理部530判定为在第1及第2主接点111、121的双方没有异常(s305)。信息处理部530在第1及第2主接点111、121没有异常的情况下,判定从电源ps向负荷l的电力供给的停止指令(即制动器指令)的有无(s306),以规定的采样周期重复s302的动作,直到有电力供给的停止指令。由此,总是监视第1及第2主接点111、121的状态。

根据这样的结构,能够提高故障诊断的可靠性。例如近年来,随着以微处理器为基础的电子系统的复杂化发展,发生预想不到的故障及异常动作的可能性变高。因此,总是监视装置、在检测到异常时使装置安全地停止的功能的重要性在增加。

在此,作为比较例,考虑了通过监视对应于主接点而设置的辅助接点的状态来检测装置的异常的监视装置。在这样的装置中,例如在主接点或辅助接点的某个发生了熔敷(粘合)的情况下,在主接点的状态和辅助接点的状态中发生差异,故障诊断的精度有可能下降。在这样的情况下,作为对策也可以考虑使用能够检测接点的熔敷的接触器,但带来零件的制约及成本的增加。

所以,在本实施方式的故障诊断系统1中,例如设置从第1主接点111独立的第1诊断用继电器310,监视与第1主接点111有关的第1控制指令和基于第1诊断用继电器310的状态所得到的第1应答a1的匹配性,从而检测第1主接点111的异常的有无。根据这样的结构,即使是在主接点或辅助接点的某个发生了熔敷的情况,故障诊断的精度也不易下降。因此,与监视辅助接点的状态的监视装置相比,能够提高故障诊断的可靠性。此外,根据本实施方式,由于能够不使用能够检测接点的熔敷的接触器而实现故障诊断的可靠性的提高,所以容易实现装置的成本降低。

在本实施方式中,进行在第1控制指令s1被停止以使第1主接点111成为开状态的状态下、基于第1诊断用继电器310的第1接点312的状态来判定第1主接点111的异常的有无的预诊断动作,在上述预诊断动作后,进行在第1控制指令s1被输出的状态下基于第1诊断用继电器310的第1接点312的状态判定第1主接点111的异常的有无的第1诊断动作,在上述第1诊断动作后,进行在第1控制指令s1的输出被停止的状态下基于第1诊断用继电器310的第1接点312的状态判定第1主接点111的异常的有无的第2诊断动作。根据这样的结构,在第1主接点111的初始状态、闭状态及开状态下分别进行异常诊断。由此,能够进一步提高故障诊断的可靠性。

在本实施方式中,故障诊断系统1还具备第3连接线23、第1控制继电器410和第1主线圈112。第3连接线23包括电连接于第1电力线11的第1部分11a的第1部分23a、以及电连接于第2电力线12的第3部分12a的第2部分23b。第1控制继电器410包括设置在第3连接线23的第1部分23a与第2部分23b之间的第3接点412、以及在第1控制指令s1被输出的情况下被励磁而将第3接点412切换为导通状态的第3线圈411。第1主线圈112设置在第3连接线23的第1部分23a与第2部分23b之间,在第3接点412被切换为导通状态的情况下被励磁而切换第1主接点111的状态。根据这样的结构,与在第1控制线211上设置第1主线圈112的情况(作为第2实施方式后述)相比,能够减小使用第1控制线211被励磁的线圈的大小。由此能够实现装置的小型化。

在本实施方式中,第1主接点111、第2主接点121、第3接点412及第4接点422由闭合接点构成。根据这样的结构,能够在故障时将对于负荷l的电力供给更可靠地切断。由此,能够进一步提高装置的安全性。

(变形例)

接着,对上述实施方式的变形例进行说明。本变形例在第1接触器110的第1主线圈112被设置在第1控制线211、第2接触器120的第2主线圈122被配置在第4控制线221这一点上与上述实施方式不同。另外,以下说明的以外的结构与上述实施方式是同样的。

图3是表示本变形例的故障诊断系统1a的结构图。在本变形例的故障诊断系统1a中,没有设置第3连接线23、第4连接线24、第1控制用继电器410、第2控制用继电器420。代之,第1接触器110的第1主线圈112设置在第1控制线211的第1部分211a与第2部分211b之间,第2接触器120的第2主线圈122设置在第4控制线221的第1部分221a与第2部分221b之间。在本变形例中,输出第1控制指令s1,在第1控制线211中流过电流(被施加电压),从而第1主线圈112被励磁,第1主接点111的状态切换。同样,输出第2控制指令s2,在第4控制线221中流过电流(被施加电压),从而第2主线圈122被励磁,第1主接点111的状态切换。

根据这样的结构,与上述实施方式同样,能够提高故障诊断的精度。

以上,对实施方式及变形例进行了说明。但是,实施方式并不限定于上述例子。例如,第2诊断用继电器320、第2控制用继电器420、第2检测电路522等也可以省略。即,故障诊断系统1、1a也可以仅具有判定第1主接点111的异常的有无的结构。

根据以上说明的至少一个实施方式,通过基于与第1主接点有关的控制指令的输出和连接在连接线的电气零件的状态来诊断上述第1主接点的异常的有无,从而能够提高故障诊断的可靠性。

对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而进行了介绍,并不是限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明和其等同的范围中。

标号说明

1、1a…故障诊断系统;11…第1电力线;11a…第1部分;11b…第2部分;12…第2电力线;12a…第3部分;12b…第4部分;21…第1连接线;22…第2连接线;23…第3连接线;24…第4连接线;111…第1主接点;112…第1主线圈;121…第2主接点;122…第2主线圈;310…第1诊断用继电器(第1电气零件;第1继电器);311…第1线圈;312…第1接点;320…第2诊断用继电器(第2电气零件;第2继电器);321…第2线圈;322…第2接点;411…第3线圈;412…第3接点;421…第4线圈;422…第4接点;500…控制装置;ps…电源;l…负荷。


技术特征:

1.一种故障诊断系统,

具备:

第1电力线,包括电连接于电源的第1部分、和电连接于负荷的第2部分;

第2电力线,包括电连接于上述电源的第3部分、和电连接于上述负荷的第4部分;

第1主接点,设置在上述第1电力线的第1部分与第2部分之间;

第2主接点,设置在上述第2电力线的第3部分与第4部分之间;

第1电气零件,具有电连接在上述第1电力线的第2部分的第1端子、和电连接在上述第2电力线的第3部分的第2端子,在上述第1端子与上述第2端子之间被施加电压的情况下状态变化;

第2电气零件,具有电连接在上述第1电力线的第1部分的第3端子、和电连接在上述第2电力线的第4部分的第4端子,在上述第3端子与上述第4端子之间被施加电压的情况下状态变化;以及

控制装置,基于与上述第1主接点有关的第1控制指令的输出、和上述第1电气零件的状态,判定上述第1主接点的异常的有无,基于与上述第2主接点有关的第2控制指令的输出、和上述第2电气零件的状态,判定上述第2主接点的异常的有无。

2.如权利要求1所述的故障诊断系统,

上述第1电气零件是第1继电器,该第1继电器包括在上述第1端子与上述第2端子之间被施加了电压的情况下被励磁的线圈、和在上述线圈被励磁的情况下状态切换的接点;

上述控制装置基于上述第1控制指令的输出、和上述第1继电器的上述接点的状态,判定上述第1主接点的异常的有无。

3.如权利要求2所述的故障诊断系统,

上述控制装置,进行在上述第1控制指令被停止以使上述第1主接点成为开状态的状态下、基于上述第1继电器的上述接点的状态来判定上述第1主接点的异常的有无的预诊断动作,在上述预诊断动作后,进行在上述第1控制指令被输出以使上述第1主接点成为闭状态的状态下、基于上述第1继电器的上述接点的状态来判定上述第1主接点的异常的有无的第1诊断动作。

4.如权利要求3所述的故障诊断系统,

上述控制装置在上述第1诊断动作后,进行在上述第1控制指令被停止以使上述第1主接点成为开状态的状态下、基于上述第1继电器的上述接点的状态来判定上述第1主接点的异常的有无的第2诊断动作。

5.如权利要求1所述的故障诊断系统,

上述负荷是在来自上述电源的电力供给被断开的情况下使装置安全地停止的停止装置;

上述第1主接点及上述第2主接点是闭合接点。

6.如权利要求5所述的故障诊断系统,

上述负荷是使电动机停止的制动器单元。

7.如权利要求5所述的故障诊断系统,

还具备:

连接线,包括电连接于上述第1电力线的第1部分的第1部分、和电连接于上述第2电力线的第3部分的第2部分;

第2继电器,包括设置在上述连接线的第1部分与第2部分之间的作为闭合接点的接点、和在上述第1控制指令被输出的情况下被励磁而将上述接点切换为导通状态的线圈;以及

第1主线圈,设置在上述连接线的第1部分与第2部分之间,在上述第2继电器的上述接点被切换为导通状态的情况下被励磁,切换上述第1主接点的状态。

技术总结
实施方式的故障诊断系统具备第1电力线、第2电力线、第1主接点、第2主接点、第1电气零件、第2电气零件和控制装置。上述第1电气零件具有电连接于上述第1电力线的第2部分的第1端子、和电连接于上述第2电力线的第3部分的第2端子,在上述第1端子与上述第2端子之间被施加电压的情况下状态变化。上述控制装置基于与上述第1主接点有关的控制指令的输出和上述第1电气零件的状态,判定上述第1主接点的异常的有无。

技术研发人员:森藤力;铃木宽充
受保护的技术使用者:东芝三菱电机产业系统株式会社
技术研发日:2018.10.02
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-8464.html

最新回复(0)