CN106227183B - Plc装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PLC装置，其能够预测取决于所述PLC装置的环境温度来其预期寿命。所述PLC装置包括：输入单元，通过其用户输入PLC的环境温度；存储器，其中根据所述环境温度的部件的预期寿命被存储；诊断单元，其配置为当所述PLC被制作时通过计算对应于所述输入环境温度的部件预期寿命与给定的参考寿命的比率来预测所述PLC预期寿命，并且将PLC所用时间与所述PLC预期寿命进行比较以确定所述PLC所用时间是否超过所述PLC预期寿命；以及控制单元，其配置为控制所述输入单元、所述存储器以及所述诊断单元的运行。

Description

PLC装置

技术领域

本发明涉及一种PLC装置，并且更具体地，涉及一种能够预测取决于PLC装置的环境温度的其预期寿命的PLC装置。

背景技术

传统工业场所中的自动化设施包括使用继电器等的机械设备。然而，改变由机械设备组成的自动化设施的功能具有手动改变自动化设施的内部电路的布线的困难。PLC(可编程逻辑控制器)是一种设法避免这种困难的装置。

PLC是一种可以被编程的逻辑控制器。一般来说，充当计算机的PLC接收来自机器的信号，根据内部编程内容处理该信号，并且将所处理的信号输出至机器。PLC可以通过使用例如IC(集成电路)、晶体管等半导体装置来替换例如继电器、计时器、计数器等控制装置的功能来获得。PLC能够由添加至基本顺序控制功能的算术运算操作功能来对控制进行编程，并且根据存储在其内部存储器中的程序来执行预定的逻辑。PLC可以应用于各种任务，例如装置控制、装置数值设置、时间控制、实时监控、实时数据采集、安全装置运行等。

以这种方式，PLC被广泛地用于各种行业并且具有不同的使用环境。因此，PLC可以具有不同的预期寿命。此外，PLC可以在高温和潮湿环境下或在寒冷环境下所使用。因此，由于用户不能正确地知道PLC可用时间，所以用户不能确认部件的损耗和损坏直到PLC出现故障。

虽然产品寿命一般地在PLC的用户手册中所指定，但是由于用户可能不知道PLC何时开始被使用，并且不能预测PLC在使用中的故障和损耗，整体系统可能由于意料不到的PLC故障而具有大问题。

因此，存在预测PLC的寿命并且在PLC出现故障前采取积极措施的必要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明的一个方面是提供一种PLC装置，其能够取决温度来诊断PLC预期寿命并且能够通知用户PLC所用时间是否超过了PLC预期寿命，并且通知用户PLC的剩余寿命。

本发明不限于上述方面并且本发明的其他方面将由那些本领域的技术人员从以下描述所清楚地理解。

根据本发明的一个方面，预测PLC预期寿命的PLC装置包括：输入单元，通过其用户输入PLC的环境温度；存储器，其中取决于所述环境温度的部件的预期寿命被存储；诊断单元，其配置为通过计算对应于所述输入环境温度的部件预期寿命与当所述PLC被制作时给出的参考寿命的比率来预测所述PLC预期寿命，并且将PLC所用时间与所述PLC预期寿命进行比较以确定所述PLC所用时间是否超过所述PLC预期寿命；以及控制单元，其配置为控制所述输入单元、所述存储器以及所述诊断单元的运行。

PLC装置还可以包括产生报警声音或报警光的报警单元。如果所述PLC所用时间超过了所述PLC预期寿命，则所述控制单元可以控制所述报警单元被操作。

所述诊断单元可以根据以下等式预测所述PLC预期寿命，

L＝T-10XLog₂Lo/Lc

其中，L：PLC预期寿命，T：部件最高使用温度，Lo：PLC参考寿命，以及Lc：在对应温度处的部件寿命。

所述诊断单元可以包括对所述PLC所用时间进行计数的计时器。

所述诊断单元可以通过从所述PLC预期寿命减去所述PLC所用时间来计算PLC剩余寿命。所述PLC装置还可以包括显示在所述控制单元的控制下的所述PLC剩余寿命的显示单元。

所述部件可以是电容器。

如果所述PLC剩余寿命为零，则所述控制单元可以在所述存储器中存储当所述PLC剩余寿命变为零时的时间点。

取代输入单元，所述PLC装置还可以包括感测所述环境温度的传感器单元。[本发明的优点]

根据本发明的一个实施例，可以诊断取决于温度的PLC预期寿命以及预测PLC故障。

根据本发明的一个实施例，可以通过LED实时地检查当前PLC状态。

根据本发明的一个实施例，由于PLC历史可以被用于追溯PLC所用时间超过PLC预期寿命的时间，所以可以高效地执行故障诊断和系统维护。

根据本发明的一个实施例，当随后温度控制器被包括在PLC中时，可以在没有由用户进行的手动温度的情况下自动地测量环境温度并且进行对PLC寿命的自动诊断。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例示出PLC装置的配置的框图。

图2是根据本发明的另一个实施例示出PLC装置的配置的框图。

图3是示出了取决于电容器的温度改变的预期寿命的曲线图。

图4是根据本发明的一个实施例示出PLC寿命诊断方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，本发明的实施例将参考附图进行详细地描述。应该理解的是，本发明不限于以下实施例，并且实施例被提供仅用于说明性目的。本发明并不旨在排除其中其他元件被添加、修改、删除等的反向发明。本发明包括落入本发明的范围和精神内的其他不同实施例。

虽然本发明使用当前被广泛使用的一般术语所描述，由申请人所任意选择的术语可以被用于特定的情况。在这些情况中，术语的含义在本发明的详细描述的相关部分中所描述。因此，本发明应该使用术语的含义所解释，而不只是术语的名称。

例如，在以下描述中，术语’包括’并不意图排除不在描述中所列举的其他元件或步骤。

图1是根据本发明的一个实施例示出PLC装置的配置的框图。

参考图1，PLC装置包括输入单元10、存储器20、诊断单元30、显示单元40、报警单元50以及控制单元60。

输入单元10是允许用户输入数据的装置，例如键盘等。用户可以通过输入单元10输入依赖于PLC使用环境的温度。

存储器20存储取决于输入温度的部件的预期寿命。由于在PLC中所使用的部件具有取决于温度的不同预期寿命，所以针对不同温度的不同部件预期寿命被预先存储在存储器20中。图3说明了取决于电容器的温度改变的预期寿命(或使用寿命)。如图所示，电容温度越高，预期寿命越短。存储器20可以是不同形式的存储介质，例如RAM、ROM、EPROM，闪存等。

诊断单元30基于存储在存储器20中的数据来预测取决于使用环境的PLC的预期寿命。即，PLC预期寿命在由用户输入的温度环境下被预测。通过计算对应于输入温度的部件预期寿命与当PLC被制作时给出的参考寿命的比率来预测PLC预期寿命。

根据以下等式1来计算PLC预期寿命：

[等式1]

L＝T-10×Log₂Lo/Lc

其中，L：PLC预期寿命，T：部件最高使用温度，Lo：PLC参考寿命，以及L_c：在对应温度处的部件寿命。

例如，假设电容器最高使用温度T是130℃，PLC参考寿命L是25000小时以及电容器预期寿命在55℃处是5000小时，PLC预期寿命L是约106.8年或约38975小时。即，在PLC预期寿命在55℃处是38975小时。

然后，当PLC预期寿命根据计算得出时，诊断单元30将PLC所用时间与PLC预期寿命进行比较并且确定PLC所用时间是否超过了PLC预期寿命。在这种情况中，PLC所用时间可以由计时器(未示出)进行计数，其可以被包括在诊断单元30中或可以单独构成。

如果确定了PLC所用时间超过了PLC预期寿命，则这通过显示单元40或报警单元50被通知至用户。通过这样的比较，除了确定PLC所用时间是否超过了PLC预期寿命，还可以通过从PLC预期寿命中减去PLC所用时间来计算剩余寿命。当剩余寿命变为零时的时间点(即，当PLC所用时间变为与PLC预期寿命相等时的时间点)可被存储在存储器20中。

例如，如果PLC所用时间超过了PLC预期寿命，则短语“对PLC的保修期已到”可以被显示在显示单元40上。一方面，报警单元50可以通过扬声器发出警报。如果PLC所用时间没有超过PLC预期寿命，则剩余寿命可以被显示在显示单元40上。

控制单元60控制系统的整体运行，包括显示单元40和报警单元50。例如PLC的MPU(微处理器单元)的装置可以充当控制单元60。例如，当PLC所用时间变为与PLC预期寿命相等时的时间点可以在控制单元60的控制下被存储在存储器20中。

使用上面所描述的配置，用户可以确认PLC的剩余寿命。此外，如果PLC所用时间超过了PLC预期寿命，则用户可以通过显示单元40或报警单元50及时被通知这个事实。因此，用户可以采取例如在PLC出现故障之前更换部件的措施。

图2是根据本发明的另一个实施例示出PLC装置的配置的框图。

参照图2，根据本实施例的PLC装置包括传感器单元15、存储器20、诊断单元30、显示单元40、报警单元50以及控制单元60。即，在这个实施例中，图1的实施例中的输入单元10被传感器单元15所替代。

传感器单元15可以包括一个或多个温度传感器。在这个实施例中所采用的温度传感器可以自动地感测温度，同时消除了由用户手动输入取决于工作环境的温度的需要，从而使PLC预期寿命更方便地预测。

其他配置具与图1的实施例中的那些相同的操作，并且因此，为了清楚的目的其解释将不会重复。

图4是根据本发明的一个实施例示出PLC寿命诊断方法的流程图。

首先，当PLC上电时，对PLC所用时间进行计数(S10)并且用户输入环境温度(S20)。在此，如上所述，温度传感器可以被用来感测环境温度，而不是由用户手动输入温度。当环境温度被手动输入或由温度传感器所感测时，取决于环境温度的PLC预期寿命被计算(S30)。根据上面的等式1可以做出这个计算。

然后，确定环境温度是否改变(S40)。如果温度没有改变(在S40中否)，则确定PLC所用时间是否超过计算出的PLC预期寿命(S50)。如果环境温度改变(在S40中是)，则环境温度再次被输入(S42)，取决于输入环境温度的PLC预期寿命再次被计算(S44)，并且在S30处计算出的PLC预期寿命被补偿并且被更新(S46)。

如果PLC所用时间超过了计算出的PLC预期寿命(在S50中是)，则当PLC所用时间超过PLC预期寿命的时间点被存储在PLC系统历史中(S52)并且指示PLC所用时间超过PLC预期寿命的报警被显示或通知至用户(S54)。报警可以通过在显示单元40上显示指示出PLC所用时间超过了PLC预期寿命的短语、通过扬声器发出警报或通过打开LED灯报警所做出。

在PLC系统历史中存储超过的时间点的操作(S52)在实施本发明中是不必要的但是可以帮助确认随后超过的时间点。

根据本发明的上面的实施例，可以诊断取决于温度的PLC预期寿命以及预测PLC的故障。此外，根据本发明的一个实施例，可以通过LED实时检查PLC状态。

此外，根据本发明的一个实施例，由于PLC历史可以被用于追溯PLC所用时间超过PLC预期寿命的时间，所以可以高效地执行故障诊断和系统维护。此外，根据本发明的一个实施例，当随后温度控制器被包括在PLC中时，可以在没有由用户手动输入温度的情况下自动测量环境温度以及对PLC寿命进行自动诊断。

虽然已经描述了一些实施例，但是这些实施例已经仅由示例的方式被呈现，并且不意图限制本公开的范围。事实上，在此所描述的新的方法和装置可以以各种其他形式所实施；此外，在不背离本公开的精神的情况下各种省略、替换和改变以在此所描述的实施例的方式被做出。附属权利要求以及其等价物是意图覆盖将落入本公开的精神和范围内的这样的形式或修改。

Claims (7)

1.一种预测PLC预期寿命的PLC装置，包括：

输入单元，通过其用户输入PLC的环境温度；

存储器，在其中存储取决于所述环境温度的部件的预期寿命；

诊断单元，其配置为，根据以下等式预测所述PLC预期寿命，

L＝T-10×Log₂Lo/Lc

其中，L：PLC预期寿命，T：部件最高使用温度，Lo：PLC参考寿命，以及Lc：在对应温度处的部件寿命，

通过从所述PLC预期寿命减去所述PLC所用时间来计算PLC剩余寿命，并且将PLC所用时间与所述PLC预期寿命进行比较以确定所述PLC所用时间是否超过所述PLC预期寿命；以及

控制单元，其配置为控制所述输入单元、所述存储器以及所述诊断单元的运行，并且在所述存储器中存储当PLC剩余寿命变为零时的时间点，

其中，所述部件是电容器。

2.根据权利要求1所述的PLC装置，还包括产生报警声音或报警光的报警单元，

其中，如果所述PLC所用时间超过了所述PLC预期寿命，则所述控制单元控制所述报警单元被操作。

3.根据权利要求1所述的PLC装置，其中，所述诊断单元包括对所述PLC所用时间进行计数的计时器。

4.根据权利要求1所述的PLC装置，其中，

所述PLC装置还包括在所述控制单元的控制下显示所述PLC剩余寿命的显示单元。

5.根据权利要求1所述的PLC装置，还包括感测所述环境温度的传感器单元，以取代输入单元。

6.根据权利要求2所述的PLC装置，还包括感测所述环境温度的传感器单元，以取代输入单元。

7.根据权利要求3所述的PLC装置，还包括感测所述环境温度的传感器单元，以取代输入单元。