MINATAと学ぶオートメーション #61：機械の状態 — 停止・運転・異常と、その間の条件

機械の状態：停止・運転・異常と、その間の条件

機械は、一つの接点で「動く」か「止まる」かに分かれるものではない。理屈を書き始める前に状態の模型をつくり、運転者とPLCとHMIが、機械の今について同じことを理解できるようにする。最初にはっきりさせておけば、あとで貼り足す理屈がずいぶん減る。

実際の機械はいくつもの状態を通る。待機、準備完了、運転中、制御しながらの停止、非常停止、そして異常。これらを「動いている・止まっている」に押し込めると、運転者に必要な情報が失われ、理屈も検証しにくくなる。状態にはそれぞれ、機械が何をしてよいか、何を表示すべきかという意味がある。

プログラムを書く前に状態の表を描く。状態ごとに、受け付けてよい指令、許可の条件、入ったときの動き、そして出る条件を決める。

状態	受け付ける指令	許可の条件	出る条件
待機	—	電源と安全が健全	準備の指令が来たとき
準備完了	始動	扉が閉、異常なし	有効な始動が押されたとき
運転中	停止	運転の条件が保たれている	停止、周期の完了、異常
停止中	—	—	安全に止まりきったとき
異常	復帰	原因が処置されている	復帰と確認

どの遷移にも、入る条件、出る条件、そして安全な動きが要る。扉が開いたままの始動の指令は、運転にしてはならない。代わりに 阻んでいる理由 を残し、HMIが運転者に説明できるようにする。「扉が開いているため始動できません」と。黙って何も起きないのがいちばんよくない。

ある包装の工程では、PLCが一つの状態の変数と、許可の条件の一覧を持っている。扉が開いたまま運転者が始動を押すと、機械は準備完了にとどまり、HMIが阻んでいる理由を出す。扉が閉じ、異常もないときにだけ、始動が機械を運転中へ進める。異常の状態からは、意図した復帰の操作を経なければ準備完了へ戻れない。

状態の一覧、条件、動きは、リスクアセスメントと実際の機械の要求に従う。

はっきりした状態の模型は、検証できる理屈と、自分で説明できるHMIの土台である。次の #62 では、この模型をPackMLの決まりへそろえ、ライン全体の組み合わせを楽にする話に入る。

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