-
Hintergrund der Erfindung
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit einer Fehlerkorrekturfunktion, die in einem Speicher und bei einer Kommunikation verwendet wird. Durch die Fehlerkorrekturfunktion wird ein Fehler automatisch korrigiert, um die Zuverlässigkeit eines Geräts und eines Systems zu erhöhen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner insbesondere eine Steuervorrichtung, die eine Fehlerkorrekturfunktion aufweist und in einem industriellen Gerät und System verwendet wird, die aufgrund von Temperatur, Vibration, Lärm oder dergleichen normalerweise in einer ungünstigen Betriebsumgebung betrieben werden müssen sowie ein Gerät und ein System, die zuverlässig sein müssen, wie etwa medizinische, für die Luft- und Raumfahrt bestimmte und öffentliche Systeme.
-
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
-
Eine Störungsvorhersage, die unter Verwendung einer Gerätelebensdauer durchgeführt wird, welche eine Zeitspanne darstellt, in der ein Gerät normalerweise verwendet werden kann, ermöglicht eine frühzeitige Vorbereitung eines Austausches von Komponenten, um die Störungsbehebungszeit verkürzen zu können. Eine Verkürzung der Störungsbehebungszeit verbessert die Kapazität einer Fertigungsstraße, so dass es notwendig ist, die Gerätelebensdauern von Geräten einer Fertigungsstraße mit hoher Genauigkeit vorherzusagen.
-
Im Allgemeinen nehmen Störungen spezifischer Teile zusammen mit einer langfristigen Veränderung in einem Speicher zu, in dem ein Schreiben und Löschen von Informationen mehrfach durchgeführt wird. Ein System, das einen Speicher umfasst, der eine Fehlerkorrekturfunktion aufweist, arbeitet im Falle eines Auftretens einer Störung innerhalb des Umfangs der Korrekturfähigkeit der Fehlerkorrekturfunktion ohne Probleme. In einem Fall hingegen, in dem eine Störung auftritt, die über die Korrekturfähigkeit hinausgeht, ist eine Korrektur unmöglich und das System muss gestoppt werden.
-
Daher wird eine Betriebsrate der Fehlerkorrekturfähigkeit auf eine Gerätelebensdauer eingestellt, um gegen eine Störung eine Gegenmaßnahme vorbereiten zu können, bevor das System aufgrund einer Störung eines Speichers stoppt.
-
Als vorbekannte Technik wird ein Störungsvorhersageverfahren vorgeschlagen (siehe offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2012-155737 ), bei dem ein Abnutzungsverlauf eines Geräts basierend auf einer Korrekturaufzeichnung einer Fehlerkorrekturfunktion berechnet wird, um frühzeitig Maßnahmen gegen eine Störung zu ergreifen.
-
Hierbei ist die Fehlerkorrekturfunktion ein Fehlerkorrekturverfahren, durch das ein Fehler unter Verwendung eines Fehlerkorrekturcodes automatisch korrigiert wird, um die Zuverlässigkeit von Daten zu erhöhen. Der Fehlerkorrekturcode wird herkömmlicherweise als Codelogik untersucht und es wurden verschiedene Strukturen von Korrekturcodes mit unterschiedlichen Funktionen vorgeschlagen, wie etwa ein auf Burstfehler spezialisierter Korrekturcode und ein Korrekturcode, dessen Fehlerkorrekturfähigkeit lokal erhöht ist.
-
Als vorbekannte Technik wird eine Fehlerkorrekturfunktion vorgeschlagen (siehe offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2012-178014 ), bei der eine Mehrzahl Fehlerkorrekturcodes bereitgestellt ist und die Fehlerkorrekturcodes umgeschaltet werden.
-
Im Allgemeinen wird bei der Gestaltung einer Fehlerkorrekturfunktion ein Fehlerkorrekturcode mit ausreichender Toleranz ausgeführt, wobei davon ausgegangen wird, dass ein durch eine Fehlerursache erzeugter Fehler von Fertigungsabweichungen eines Geräts, einer Einbauumgebung und einem Betriebszustand abhängig ist. Daher stellt eine Fehlerkorrekturfunktion mit einem einzelnen Fehlerkorrekturcode in einem spezifischen Einzelfall eine Verschwendung von Ressourcen dar.
-
Es gibt eine Mehrzahl von Störungsformen eines Geräts. Ferner variiert eine Ursache, die eine Störung eines Geräts beschleunigt, abhängig von der Form. Bei einem Speichergerät beispielsweise gibt es den Fall, in dem sich die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Störung erhöht, bei der sich ein spezifischer Speicherbereich aufgrund uneinheitlicher Qualität oder dergleichen auf einen spezifischen Zustand fixiert, wenn das Speichergerät in einer Umgebung mit hoher Temperatur verwendet wird. Im Allgemeinen weitet sich die Ursache einer Störung als Ergebnis eines Betriebszustands eines Geräts aus. Daher kann, wenn zwischen einer Störung eines Geräts und einem Betriebszustand des Geräts ein ursächlicher Zusammenhang bekannt ist und widergespiegelt werden kann, eine Gerätelebensdauer mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden.
-
Es ist möglich, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die eine Funktion zum Berechnen einer Gerätelebensdauer mit hoher Genauigkeit aufweist, indem das Ergebnis einer Störungsanalyse jedes Betriebszustands in der Berechnung der Gerätelebensdauer widergespiegelt wird, und die gemäß einer aktuellen Gerätelebensdauer in einer Fehlerkorrekturfunktion, bei der Fehlerkorrekturcodes gemäß einem Betriebszustand umgeschaltet werden, eine Wartungsvorbereitungsanforderung und eine Wartungsausführungsanforderung ausgibt.
-
Zu diesem Zweck kann eine Gerätelebensdauer zunächst unter Verwendung einer Fehlerkorrekturfunktion berechnet werden, bei der Fehlerkorrekturcodes umgeschaltet werden. Eine Gerätelebensdauer, die gemäß einer vorbekannten Technik basierend auf der Anzahl korrigierbarer Bits berechnet wird, ist jedoch aufgrund des Umschaltens eines Fehlerkorrekturcodes in einer Fehlerkorrekturfunktion zum Umschalten auf einen Fehlerkorrekturcode mit der anderen Anzahl korrigierbarer Bits nicht kontinuierlich. Daher war es unmöglich, mit einer Umschaltung von Fehlerkorrekturcodes zu korrespondieren.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die eine Lebensdauer mit hoher Genauigkeit vorhersagt und dabei unter Verwendung einer einem Betriebszustand entsprechenden dynamischen Fehlerkorrekturfunktion einen Störfaktor jedes Betriebszustands berücksichtigt.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Korrekturfähigkeit eines die Anzahl korrigierbarer Bits verwendenden Fehlerkorrekturcodes in die Berechnung einer Gerätelebensdauer einbezogen, um Gerätelebensdauern zu vergleichen zu können, die basierend auf Fehlerkorrekturcodes mit voneinander unterschiedlichen Korrekturfähigkeiten berechnet werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die eine Variable jedes Betriebszustands in die Berechnung einer Gerätelebensdauer einbezieht, um ein Ergebnis einer Störungsanalyse jedes Betriebszustands widerzuspiegeln, eine Gerätelebensdauer mit hoher Genauigkeit vorherzusagen und eine Wartungsvorbereitungsanforderung und eine Wartungsausführungsanforderung gemäß einer aktuellen Gerätelebensdauer auszugeben.
-
Eine Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Codierung von Informationsdaten in ein Codewort und eine Decodierung eines Codeworts in Informationsdaten durch einen Fehlerkorrekturcode durchführt und eine Fehlerkorrekturfunktion aufweist, durch die ein korrigierbarer Fehler bei der Decodierung automatisch korrigiert wird, umfasst eine Zustandsüberwachungseinrichtung, die einen Zustand eines Überwachungsobjekts überwacht und Zustandsinformationen ausgibt, eine Korrekturratenberechnungseinrichtung, die eine Korrekturrate jedes Zustands basierend auf den von der Zustandsüberwachungseinrichtung ausgegebenen Zustandsinformationen und Fehlerkorrekturinformationen berechnet und die Korrekturrate ausgibt, eine Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung, die eine Fehlerkorrekturcodegruppe umfasst, welche eine Mehrzahl Fehlerkorrekturcodes umfasst, die eine basierend auf einer vorgegebenen Referenz definierte Korrekturfähigkeitsordnung haben, und die Fehlerkorrekturcodes basierend auf der von der Korrekturratenberechnungseinrichtung ausgegebenen Korrekturrate jedes Zustands umschaltet, um eine Codierung von Informationsdaten in ein Codewort und eine Decodierung eines Codeworts in Informationsdaten durchzuführen und fehlerkorrekturbezogene Korrekturinformationen auszugeben, und eine Lebensdauerberechnungseinrichtung, die basierend auf einem Korrekturfähigkeitswert eines aktuellen Fehlerkorrekturcodes, einer aktuellen Korrekturrate und einem Störfaktorkoeffizienten eines aktuellen Betriebszustands eine Gerätelebensdauer berechnet, die eine aktuelle Restlebensdauer eines Geräts darstellt.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Störfaktorkoeffizientenumschreibungseinrichtung umfassen, die den Störfaktorkoeffizienten umschreibt.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Wartungsvorbereitungsinformationsausgabeeinrichtung umfassen, die eine von der Lebensdauerberechnungseinrichtung ausgegebene Gerätelebensdauer überwacht und Wartungsvorbereitungsinformationen ausgibt.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Schwellenwertumschreibungseinrichtung umfassen, die einen Schwellenwert umschreibt, durch den die Ausgabe von Wartungsvorbereitungsinformationen der Wartungsvorbereitungsinformationsausgabeeinrichtung bestimmt wird.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Wartungsausführungsinformationsausgabeeinrichtung umfassen, die eine von der Lebensdauerberechnungseinrichtung ausgegebene Gerätelebensdauer überwacht und Wartungsausführungsinformationen ausgibt.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Einrichtung zum Umschreiben eines Schwellenwerts von außen umfassen, durch den die Ausgabe der Wartungsausführungsinformationsausgabeeinrichtung bestimmt wird.
-
Die Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Einrichtung umfassen, durch die der Störfaktorkoeffizient basierend auf Zuständen einer Mehrzahl Maschinen statistisch berechnet wird.
-
Die vorliegende Erfindung ist mit den vorstehend beschriebenen Konfigurationen versehen, so dass es möglich ist, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die eine Lebensdauer mit hoher Genauigkeit vorhersagt und dabei unter Verwendung einer einem Betriebszustand entsprechenden dynamischen Fehlerkorrekturfunktion einen Störfaktor jedes Betriebszustands berücksichtigt.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Das vorstehend beschriebene Ziel und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen hervor. In diesen Zeichnungen zeigt:
-
1 ein Funktionsblockdiagramm, das eine Steuervorrichtung darstellt, die eine durch ein Fehlerkorrekturverfahren umgesetzte Fehlerkorrekturfunktion gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist;
-
2 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Zustandsüberwachungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
3 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Korrekturratenberechnungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
4 eine Korrekturinformationshistorientabelle gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
5 ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
6 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Betriebs einer Fehlerkorrekturcodeumschaltverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
7 ein Funktionsblockdiagramm, das die Steuervorrichtung mit einer Lebensdauerberechnungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
-
8 ein Funktionsblockdiagramm, das die Steuervorrichtung mit einer eine Geräte-Restlebensdauer verwendende Störungsdiagnosefunktion gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Steuervorrichtung darstellt, die eine Fehlerkorrekturfunktion gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist. Eine Steuervorrichtung 10 umfasst eine Zustandsüberwachungseinrichtung 11, die einen Zustand eines Überwachungsobjekts 20 überwacht, eine Korrekturratenberechnungseinrichtung 12, die eine Korrekturrate jedes Zustands berechnet, und eine Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13, die eine Codierverarbeitung von Informationsdaten und eine Decodierverarbeitung von codierten Daten durchführt.
-
Der Betrieb jeweiliger Funktionseinrichtungen, die die Steuervorrichtung 10 bilden, ist nachstehend genauer beschrieben.
-
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Zustandsüberwachungseinrichtung 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Zustandsüberwachungseinrichtung 11 erfasst Informationen über das Überwachungsobjekt 20 (S201) und analysiert einen Zustand des Überwachungsobjekts 20 basierend auf den erfassten Informationen (S202). Dann erzeugt die Zustandsüberwachungseinrichtung 11 basierend auf dem analysierten Zustand des Überwachungsobjekts 20 Zustandsinformation (S203) und gibt die erzeugten Zustandsinformationen an die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 aus (S204).
-
Das Überwachungsobjekt 20 kann beispielsweise eine Werkzeugmaschine sein, in der die Steuervorrichtung 10 eingebaut ist. Informationen zum Analysieren des Zustands des Überwachungsobjekts 20 können in diesem Fall beispielsweise Temperaturinformationen sein, die anhand eines in der Werkzeugmaschine bereitgestellten Temperatursensors erfasst werden. In einem Fall, in dem Temperaturinformationen verwendet werden, wird unter basierend auf einem eingestellten Temperaturschwellenwert definierten Temperaturbereichen ein Temperaturbereich, zu dem eine anhand eines am Überwachungsobjekt 20 bereitgestellten Temperatursensors erfasste Temperatur gehört, analysiert und ein Zustand, wie etwa eine hohe Temperatur, eine normale Temperatur und eine niedrige Temperatur, als Zustandsinformation erzeugt, um die Zustandsinformation an die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 auszugeben.
-
Das Überwachungsobjekt 20 kann ferner beispielsweise ein Prozessor sein, der ein Steuerprogramm ausführt. Ein Zustand des Überwachungsobjekts 20 kann ein Wert eines im Prozessor bereitgestellten Programmzählers sein. In diesem Fall, wird ein in Ausführung befindlicher Programmblock basierend auf einem vom Überwachungsobjekt erfassten Wert des Programmzählers analysiert und eine Bezeichnung des Programmblocks als Zustandsinformation erzeugt, um die Zustandsinformation an die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 auszugeben.
-
Hierbei können als Informationen, die zum Analysieren des Zustands des Überwachungsobjekts 20 verwendet werden, wie etwa ein Schwellenwert eines Temperaturbereichs und eine Definition des Programmblocks, vorab definierte Informationen verwendet werden, oder es kann eine Einrichtung zum Einstellen von zur Analyse verwendeten Informationen von außen in die Steuervorrichtung eingebaut sein. Aufgrund einer solchen Konfiguration kann eine Veränderung eines Einbauorts des Überwachungsobjekts 20 und dergleichen durch Einstellen der Veränderung besser gehandhabt werden.
-
Das Überwachungsobjekt 20 kann ein industrielles Gerät und System sein, oder ein Gerät und System, die zuverlässig sein müssen, wie etwa medizinische, für die Luft- und Raumfahrt bestimmte und öffentliche Systeme, die nicht die vorstehend beschriebenen sind. Als Informationen, die zum Analysieren des Zustands des Überwachungsobjekts 20 verwendet werden, können verschiedene Arten von Informationen verwendet werden, die Einfluss auf ein Gerät und ein System haben, wie etwa Vibrationen, Lärm und Strahlungsdosis.
-
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wenn die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 Korrekturinformationen von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 erfasst (S301), erfasst die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 Zustandsinformationen von der Zustandsüberwachungseinrichtung 11 (S302) und berechnet eine Korrekturrate für jeden Zustand basierend auf den von der Zustandsüberwachungseinrichtung 11 erfassten Zustandsinformationen und den von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 erfassten Korrekturinformationen (S303), um die berechnete Korrekturrate jedes Zustands an die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 auszugeben (S304).
-
Im Allgemeinen hat ein Fehlerkorrekturcode T Bits, die die Anzahl fehlerkorrigierbarer Bits als Korrekturfähigkeit darstellen. Es werden eine Codierung zum Umsetzen von Informationsdaten mit K Bits in ein Codewort mit N Bits und eine Decodierung zum Erkennen und Korrigieren eines Fehlers des Codeworts durchgeführt, um die Informationsdaten wiederherzustellen. Wenn ein Fehler mit T Bits oder mehr erkannt wird, wird als Ergebnis ein nicht korrigierbarer Zustand ausgegeben. Beispiele für die Korrekturfähigkeit eines Fehlerkorrekturcodes umfassen Parameter, wie etwa die Anzahl burstfehlerkorrigierbarer Bits in Bezug auf einen Burst-Fehler, die Anzahl zufallsfehlerkorrigierbarer Bits in Bezug auf einen Zufallsfehler und eine durch N/K repräsentierte Codierrate.
-
Die Korrekturrate ist als ein Parameter definiert, der einen Auftrittszustand des jüngsten Fehlers repräsentiert, unter Verwendung der korrigierten Bitzahl, die durch den Fehlerkorrekturcode korrigiert wird. In einem Fall, in dem ein Fehlerkorrekturcode verwendet wird, dessen Anzahl fehlerkorrigierbarer Bits T Bits beträgt, kann als eine Ausführungsform eine Korrekturrate P zu einem Zeitpunkt, zu dem eine vorgegebene Anzahl J Korrekturen durchgeführt wird, unter Verwendung der bis zu jeder Korrektur decodierten Anzahl Codeworte Ci (i = 1, ..., j) und jeder korrigierten Bitnummer Ei (i = 1, ..., j) gemäß Formel 1 definiert werden. Eine Einrichtung zum Ändern der vorgegebenen Anzahl J kann in die Steuervorrichtung eingebaut sein. Aufgrund einer solchen Konfiguration kann eine Umgebungsveränderung eines Einbauorts des Überwachungsobjekts 20 und dergleichen durch Einstellen der Veränderung besser gehandhabt werden. Korrekturrate P = (Σ(Ei/(Ci × T)))/J (Formel 1)
-
Um eine solche Berechnung einer Korrekturrate jedes Zustands zu ermöglichen, ordnet die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 erfasste Korrekturinformationen von der Zustandsüberwachungseinrichtung 11 erfassten Zustandsinformationen zu, um die zugeordneten Informationen in einer Korrekturinformationshistorientabelle als Korrekturhistorie zu speichern und zu verwalten. Wenn eine Korrekturrate jedes Zustands berechnet wird, wird eine einem spezifischen Zustand zugeordnete Korrekturhistorie aus der Korrekturinformationshistorientabelle extrahiert, um eine Korrekturrate jedes Zustands zu berechnen.
-
In einem Fall, in dem Zustandsinformationen beispielsweise Informationen über eine hohe Temperatur, eine normale Temperatur und eine niedrige Temperatur sein können, erfasst die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12, wenn die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 Korrekturinformation von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 erfasst, zum Zeitpunkt der Erfassung der Korrekturinformationen Zustandsinformationen (die hohe Temperatur, die normale Temperatur oder die niedrige Temperatur) des Überwachungsobjekts 20 von der Zustandsüberwachungseinrichtung 11, um die Korrekturinformationen und die Zustandsinformationen in der Korrekturinformationshistorientabelle zu speichern. In diesem Fall wird eine Korrekturhistorie in der in 4 gezeigten Korrekturinformationshistorientabelle gespeichert. Bei der Berechnung einer Korrekturrate kann in einem Fall, in dem Zustandsinformationen basierend auf der in 4 gezeigten Korrekturinformationshistorientabelle einen hohen Temperaturzustand darstellen, eine Korrekturhistorie, in der der hohe Temperaturzustand in der Spalte der Zustandsinformationen aufgezeichnet ist, aus der Korrekturinformationshistorientabelle extrahiert werden, um durch Anwenden der extrahierten Korrekturhistorie auf die vorstehend genannte Berechnungsformel eine Korrekturrate zu berechnen.
-
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 erfasst eine Korrekturrate jedes Zustands von der Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 (S701) und wählt basierend auf der erfassten Korrekturrate jedes Zustands einen geeigneteren Fehlerkorrekturcode aus einer Fehlerkorrekturcodegruppe aus und schaltet den Fehlerkorrekturcode um (S702). Dann führt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 basierend auf dem umgeschalteten Fehlerkorrekturcode eine Codierverarbeitung von Informationsdaten in ein Codewort und eine Decodierverarbeitung eines Codeworts in Informationsdaten durch (S703).
-
Nach dem Ausführen der Decodierverarbeitung des Codeworts, gibt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 basierend auf einem Ergebnis der Decodierverarbeitung Korrekturinformationen aus. Korrekturinformationen umfassen Informationen der durch die Korrekturverarbeitung korrigierten Bitzahl in einem Fall, in dem bei der Decodierverarbeitung in Bezug auf das Codewort die Korrekturverarbeitung in Bezug auf das Codewort durchgeführt wird. Die ausgegebenen Korrekturinformationen werden von der Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 zur Berechnung einer Korrekturrate jedes Zustands verwendet.
-
Die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 weist eine Fehlerkorrekturcodegruppe auf, die eine Mehrzahl Fehlerkorrekturcodes umfasst, die sich voneinander unterscheiden und basierend auf einer Korrekturfähigkeit geordnet sind, die basierend auf einer vorgegebenen Referenz definiert wird. Ein Fehlerkorrekturcode umfasst ein Programm für eine Verarbeitung zum Codieren von Informationsdaten in ein Codewort und zum Decodieren eines Codeworts in Informationsdaten, einen für einen Betrieb des Programms erforderlichen Einstellwert und dergleichen. Jeder der Fehlerkorrekturcodes wird mit einem Parameter verwaltet, der eine Korrekturfähigkeit des entsprechenden Fehlerkorrekturcodes repräsentiert. Daher ist es möglich, entsprechend dem Zustand des Überwachungsobjekts 20 auf einen Fehlerkorrekturcode mit einer geeigneteren Korrekturfähigkeit umzuschalten, indem beim Umschalten des Fehlerkorrekturcodes auf den Parameter Bezug genommen wird. Ein Parameter, der eine Korrekturfähigkeit eines Fehlerkorrekturcodes repräsentiert, kann beispielsweise unter Verwendung der Anzahl zufallsfehlerkorrigierbarer Bits, der Anzahl der burstfehlerkorrigierbarer Bits und einer Codierrate als Referenz quantifiziert werden.
-
Des Weiteren kann ein Fehlerkorrekturcode ein BCH-Code oder Reed-Solomon-Code sein, wobei auch andere Fehlerkorrekturcodes verwendet werden können.
-
Hierbei können, als in der Fehlerkorrekturcodegruppe enthaltene Fehlerkorrekturcodes, Fehlerkorrekturcodes verwendet werden, die vorab im Gerät programmiert wurden. Alternativ kann eine Einrichtung zum Einstellen eines Fehlerkorrekturcodes von außen in die Steuervorrichtung eingebaut sein, so dass ein Fehlerkorrekturcode beispielsweise über ein Netzwerk aktualisiert werden kann. Aufgrund einer solchen Konfiguration kann eine Veränderung eines Einbauorts des Überwachungsobjekts 20 und dergleichen durch Einstellen der Veränderung besser gehandhabt werden.
-
Wenn die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 eine Korrekturrate jedes Zustands von der Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 erfasst, nimmt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 basierend auf einem Wert der erfassten Korrekturrate jedes Zustands auf einen Parameter des Fehlerkorrekturcodes Bezug, um so eine Verarbeitung eines Umschaltens eines Fehlerkorrekturcodes auf einen geeigneteren Fehlerkorrekturcode durchzuführen.
-
Ein Beispiel für eine Fehlerkorrekturcodeumschaltverarbeitung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist basierend auf einem Flussdiagramm gemäß 6 beschrieben. Die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 vergleicht eine von der Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 erfasste Korrekturrate jedes Zustands mit einem eingestellten vorgegebenen Schwellenwert PH (S801). In einem Fall, in dem die Korrekturrate jedes Zustands höher als der vorgegebene Schwellenwert PH ist, nimmt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 auf einen Parameter des Fehlerkorrekturcodes Bezug, um den Code auf einen Fehlerkorrekturcode umzuschalten, der eine höhere Korrekturfähigkeit aufweist (S802). In einem Fall, in dem die Korrekturrate jedes Zustands nicht höher als der vorgegebene Schwellenwert PH ist, vergleicht die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 die Korrekturrate jedes Zustands ferner mit einem eingestellten vorgegebenen Schwellenwert PL (S803). In einem Fall, in dem die Korrekturrate jedes Zustands niedriger als der vorgegebene Schwellenwert PL ist, nimmt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 auf den Parameter des Fehlerkorrekturcodes Bezug, um den Code auf einen Fehlerkorrekturcode umzuschalten, der eine geringere Korrekturfähigkeit aufweist (S804).
-
Eine Erhöhung der Korrekturrate jedes Zustands zeigt, dass sich ein Wert der Anzahl Csi von bis zur Korrektur decodierten Codeworten verringert hat (Erhöhung der Fehlerfrequenz) oder sich ein Wert der korrigierten Bitzahl Esi von Codeworten für die Korrektur erhöht hat (Erhöhung der Fehlerbitzahl). Wenn ein solcher Zustand erzeugt wird, ist es denkbar, dass sich eine Betriebsumgebung des Überwachungsobjekts 20 verschlechtert hat. Daher wird ein Fehlerkorrekturcode vorab auf einen Fehlerkorrekturcode umgeschaltet, der eine höhere Korrekturfähigkeit aufweist, um das Auftreten eines nicht korrigierbaren Fehlers zu verhindern, der einen Systemstopp und dergleichen verursacht. Des Weiteren zeigt eine Verringerung der Korrekturrate jedes Zustands, umgekehrt zur obigen Beschreibung, dass sich eine Fehlerrate eines Codeworts verringert hat. Daher wird ein Fehlerkorrekturcode auf einen Fehlerkorrekturcode umgeschaltet, der eine geringere Korrekturfähigkeit aufweist, um eine exzessive Ressourcennutzung für die Fehlerkorrektur zu unterbinden.
-
Hierbei kann ein beim Umschalten eines Fehlerkorrekturcodes verwendeter Schwellenwert der Korrekturrate jedes Zustands so eingestellt werden, dass er beliebig von außen umgeschaltet werden kann. Durch Bereitstellen einer solchen Einrichtung kann ein Auslöser zum Umschalten von Fehlerkorrekturcodes gemäß einem Zustand nach dem Einbau in einer Betriebsumgebung eingestellt werden.
-
Im Hinblick auf die Ordnung der Korrekturfähigkeit in der Fehlerkorrekturcodegruppe kann ferner eine Einrichtung bereitgestellt werden, die ein beliebiges Umschreiben von außen ermöglicht. Das Bereitstellen einer solchen Einrichtung ermöglicht eine solche Einstellung, dass ein geeigneterer Fehlerkorrekturcode gemäß einem Zustand nach dem Einbau in einer Betriebsumgebung ausgewählt wird.
-
Des Weiteren kann die Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 mit einer Funktion versehen werden, um ein vor dem Umschalten durch einen Fehlerkorrekturcode codiertes Codewort nach dem Umschalten weiter in einen Fehlerkorrekturcode zu codieren, um einer Umschaltung des Fehlerkorrekturcodes zu entsprechen.
-
Hierbei nehmen stationäre Fehler verursachende Störungen zusammen mit einer langfristigen Veränderung in einem Gerät zu und eine Korrekturrate erhöht sich zusammen mit der Zunahme der Störungen, so dass eine Differenz zwischen der Korrekturrate und dem vorgegebenen Schwellenwert als Geräte-Restlebensdauer eingestellt wird. 7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Steuervorrichtung mit einer Lebensdauerberechnungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Ferner ist 8 ein Funktionsblockdiagramm, das die Steuervorrichtung mit einer die Geräte-Restlebensdauer verwendenden Störungsdiagnosefunktion gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Hierbei ist, wie in 7 gezeigt, eine Funktion zum Berechnen einer Geräte-Restlebensdauer (eine Lebensdauerberechnungseinrichtung 14) in die Steuervorrichtung 10 mit der Fehlerkorrekturfunktion integriert, durch die die Fehlerkorrekturfähigkeit basierend auf einer Korrekturrate gesteuert wird, die für jeden in der Zustandsüberwachungseinrichtung 11 bestimmten Zustand einer Maschine berechnet wird. Gemäß einem Verfahren zum Steuern eines Fehlerkorrekturcodes kann bei einer Ausführungsform eine Einrichtung bereitgestellt werden, die einen Fehlerkorrekturcode auf einen Fehlerkorrekturcode umschaltet, der eine hohe Korrekturfähigkeit aufweist, wenn die Korrekturrate einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, und einen Fehlerkorrekturcode auf einen Fehlerkorrekturcode umschaltet, der eine geringe Korrekturfähigkeit aufweist, wenn die Korrekturrate niedriger als der vorgegebene Schwellenwert ist.
-
Zu diesem Zeitpunkt wird durch Hinzufügen eines Korrekturfähigkeitsgrads R des angewandten Fehlerkorrekturcodes eine Geräte-Restlebensdauer L als konstanter Wert für einen angewandten Fehlerkorrekturcode definiert. Bei einer Ausführungsform kann die Geräte-Restlebensdauer L unter Verwendung des Korrekturfähigkeitsgrads R, einer Korrekturrate P und eines oberen Schwellenwerts Ph gemäß Formel 2 definiert werden. Der die Korrekturfähigkeit eines Fehlerkorrekturcodes repräsentierende Korrekturfähigkeitsgrad R kann die Anzahl der zufallsfehlerkorrigierbaren Bits, die Anzahl der burstfehlerkorrigierbaren Bits oder eine Codierrate sein. Geräte-Restlebensdauer L = R·(Ph·P) (Formel 2)
-
Die Zustandsüberwachungseinrichtung 11 analysiert ferner einen Zustand der Maschine anhand des Überwachungsobjekts 20, um Zustandsinformationen auszugeben. Die Korrekturratenberechnungseinrichtung 12 berechnet basierend auf den von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinrichtung 13 empfangenen Korrekturinformationen eine Korrekturrate für jede einzelne Zustandsinformation. Bei der vorliegenden Erfindung wird die vorstehend beschriebene Korrekturrate für jeden Zustand berechnet, der eine Zustandsinformation darstellen kann. Das bedeutet, wenn sich Zustandsinformationen, die n Zustände repräsentieren können, in einem Zustand s (s ∊ S, S = {s1, ..., sn}) befinden und ein Fehlerkorrekturcode verwendet wird, dessen Anzahl fehlerkorrigierbarer Bits Ts Bits beträgt, wird die Korrekturrate Ps unter Verwendung der Anzahl Csi (Si = 1, ..., Js) von durch eine jeweilige Korrektur decodierten Codeworten und der korrigierten Bitzahl Esi (Si = 1, ..., Js) von Codeworten für die Korrektur zu dem Zeitpunkt, zu dem eine Korrektur zum Js-ten Mal durchgeführt wird, welche die vorgegebene Anzahl ist, gemäß der nachstehenden Formel 3 definiert. Korrekturrate Ps = (Σ(Esi/(Csi × Ts)))/Js (Formel 3)
-
Hierbei wird ein Störfaktorkoeffizient als als Variable jeder einzelnen Zustandsinformation einbezogen, um eine Geräte-Restlebensdauer Ls jedes Zustands von der Korrekturrate abzuleiten, die für jede einzelne Zustandsinformation der Maschine berechnet wird. Bei einer Ausführungsform kann die Geräte-Restlebensdauer Ls gemäß Formel 4 ausgedrückt werden. Geräte-Restlebensdauer Ls jedes Zustands = Rs·(Ph·Ps)/αs (Formel 4)
-
Der Störfaktorkoeffizient αs kann durch eine Störfaktorkoeffizientenumschreibungseinrichtung umgeschrieben werden. Wenn beispielsweise entdeckt wird, dass zwischen einer bestimmten Form einer Störung des Geräts und einem Betrieb bei hoher Temperatur ein ursächlicher Zusammenhang besteht, erhöht sich ein Störfaktorkoeffizient, bei dem der Zustand der Maschine einer hohen Temperatur entspricht, um bei hoher Temperatur eine Geräte-Restlebensdauer verringern und die Erzeugung einer Wartungsvorbereitungsanforderung vorantreiben zu können.
-
Dann werden basierend auf dieser Lebensdauervorhersage eine Wartungsvorbereitungsanforderung und eine Wartungsausführungsanforderung ausgegeben. Beispielsweise wird unter den Geräte-Restlebensdauern jeweiliger Zustände die kürzeste Lebensdauer als definitive Lebensdauer eingestellt und gemäß dem Schwellenwert Th eine Anforderung ausgegeben. Eine Wartungsvorbereitungsanforderung wird durch eine Wartungsvorbereitungsinformationsausgabeeinrichtung ausgegeben. Des Weiteren wird durch eine Wartungsausführungsinformationsausgabeeinrichtung eine Wartungsausführungsanforderung ausgegeben. Beide Ausgabeeinrichtungen umfassen eine Einrichtung zum Umschreiben eines Schwellenwerts, durch den bestimmt wird, ob Anforderungsinformationen ausgegeben werden.
-
Des Weiteren kann dieser Störfaktorkoeffizient anhand einer Statistik erhalten werden, die durch überwachen einer Mehrzahl ähnlicher Maschinen (eine Einrichtung, die eine statistische Berechnung durchführt) erhalten wird.
-
Es ist denkbar, wie vorstehend beschrieben, eine Werkzeugmaschine als Überwachungsobjekt 20 zu verwenden, beispielsweise als Objekt, auf das die Steuervorrichtung mit einer solchen Fehlerkorrekturfähigkeit angewandt wird, und Temperaturinformationen als Zustandsinformationen zu verwenden, um diese auf eine Fehlerkorrektur von Daten in einem Speicher anzuwenden, der in der Werkzeugmaschine oder der Steuervorrichtung verwendet wird. In diesem Fall ist es möglich, Fehlerkorrekturcodes umzuschalten, um eine durch eine Temperaturerhöhung verursachte Verschlechterung einer Betriebsumgebung zu bewältigen.
-
Des Weiteren ist es denkbar, wie vorstehend beschrieben, einen ein Steuerprogramm ausführenden Prozessor als Überwachungsobjekt 20 zu verwenden, beispielsweise als weiteres Anwendungsobjekt, und eine Bezeichnung eines Programmblocks, der durch die Steuervorrichtung der Maschine ausgeführt wird, als Zustandsinformation zu verwenden, damit diese auf eine Fehlerkorrektur des Steuerprogramms angewandt werden kann, das in einem ROM mit einer Fehlerkorrekturfunktion gespeichert ist. In diesem Fall kann die Konfiguration so ausgeführt sein, dass Fehlerkorrekturcodes umgeschaltet werden, um gemäß einer Korrekturrate jedes Programmblocks während einer mehrfachen Ausführung des Steuerprogramms erneut eine Codierung durchzuführen. Die Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ferner für Daten verwendet werden, die bei einer Kommunikation verwendet werden, die keine Fehlerkorrektur in einem Speicher oder dergleichen ist.
-
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde somit in Form der Steuervorrichtung beschrieben, die die Fehlerkorrekturfähigkeit aufweist, das vorstehende Verfahren, das eine Reihe von Verarbeitungen umfasst, kann jedoch auch in Form eines Programms oder eines Aufzeichnungsmediums bereitgestellt werden, das von einem Computer lesbar ist, in dem das Programm gespeichert ist. In diesem Fall kann die vorstehend beschriebene Verarbeitung durch Lesen und Ausführen des Programms durch den Computer durchgeführt werden. Hierbei stellt das von einem Computer lesbare Aufzeichnungsmedium eine Magnetplatte, eine magnetoptische Platte, ein CD-ROM, ein DVD-ROM, einen Halbleiterspeicher und dergleichen dar. Des Weiteren kann dieses Computerprogramm über eine Kommunikationsleitung an einen Computer geliefert werden und der diese Lieferung empfangende Computer das Programm ausführen.
-
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung für jeden Zustand einer Maschine eine Geräte-Restlebensdauer dynamisch berechnet, um einen effizienten Wartungsbetrieb durchführen zu können, der dem Zustand der Maschine entspricht.
-
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Beispiel der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschränkt, die vorliegende Erfindung kann vielmehr durch Hinzufügen beliebiger Abwandlungen in anderen Aspekten verkörpert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2012-155737 [0005]
- JP 2012-178014 [0007]
