装置製造工程において機械部品の予期しない動きによる安全事故を防ぐために、IEC61800-5-2規格に基づくサーボドライブモジュールの機能安全統合設計手法を検討した。サーボドライブの数学モデル、ハードウェア構成、機能アーキテクチャを分析し、サーボドライブモジュールの原理を明確化した。この原理に基づき、サーボドライブモジュールの故障機構、故障様式及び故障がシステムに与える影響について論じ、パラメータ制約に基づく安全運転区間を構築し、サーボドライブモジュールの危険な故障を能動的に監視できるようにした。次に、IEC61800-5-2で推奨されている17の安全機能の特性分析を行い、安全関連のシステムアーキテクチャを設計し、オブジェクト辞書に基づく安全機能統合手法を提案し、具体的な安全要求に応じた安全機能の構成が可能であることを示した。最後に、実験プラットフォームを構築し、代表的な安全ロジックを設計して安全統合手法を検証した。実験結果は、提案した機能安全統合手法が構成によりIEC61800-5-2推奨の安全機能を有効に実現でき、サーボドライブモジュールの安全機能の汎用化要求を満たすことを示した。

サーボドライブ;機能安全;IEC61800-5-2;安全統合