DE112017001308T5

DE112017001308T5 - Speicherprogrammierbare Steuerung, Steuereinheit und Verfahren zum Berechnen der Lebensdauer einer Einheit

Info

Publication number: DE112017001308T5
Application number: DE112017001308.9T
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Shimizu; Masatoshi Toyonaga
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-03-14
Also published as: US20190384251A1; WO2019016858A1; KR102004115B1; JP6338804B1; CN109526233A; KR20190009738A; JPWO2019016858A1

Abstract

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine speicherprogrammierbare Steuerung (100), die so ausgebildet ist, dass sie eine Steuereinheit (3) und eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Stromversorgungseinheit (2) aufweist. Die Stromversorgungseinheit (2) weist eine Restlebensdauerspeichereinheit (21) zum Speichern einer Restlebensdauerinformation auf, die die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit (2) angibt. Die Steuereinheit (3) umfasst eine Laststromberechnungseinheit (31) zum Berechnen des in die speicherprogrammierbare Steuerung (100) fließenden Laststroms, eine Schätztemperaturberechnungseinheit (32) zur Berechnung eines Schätzwerts für die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer während eines Betriebs der speicherprogrammierbaren Steuerung (100) auf Basis der von dem Benutzer erhaltenen Umgebungstemperaturinformation und des Laststroms und eine Restlebensdauerberechnungseinheit (33) zum Aktualisieren der Restlebensdauerinformation auf Basis der Betriebsdauer der speicherprogrammierbaren Steuerung (100) und des Schätzwerts.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine speicherprogrammierbare Steuerung mit einer Funktion zum Abschätzen der Lebensdauer einer Komponente, eine Steuereinheit und ein Verfahren zum Berechnen der Lebensdauer einer Einheit.
Hintergrund
Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, nachfolgend als SPS bezeichnet) setzt sich im Allgemeinen aus mehreren Einheiten zusammen. Eine Stromversorgungseinheit, die eine der Einheiten darstellt, aus denen sich die SPS zusammensetzt, ist mit Komponenten begrenzter Lebensdauer wie beispielsweise Elektrolytkondensatoren ausgestattet, wobei die Stromversorgungseinheit selbst eine bestimmte Gebrauchsdauer aufweist. Ein Unterhalt des SPS-Systems erfordert ein Management, wann Einheiten, die mit Komponenten begrenzter Lebensdauer ausgestattet sind, beispielsweise die Stromversorgungseinheit, ersetzt werden sollen. Ohne ein solches Management ergibt sich das Problem, dass das System plötzlich ausfällt, wenn eine Komponente mit begrenzter Lebensdauer in einer Einheit das Ende ihrer Lebensdauer erreicht.
Um einem solchen Problem zu begegnen, wird in dem Patentdokument 1 eine Erfindung beschrieben, bei der berechnet wird, wann eine mit Komponenten begrenzter Lebensdauer ausgestattete Stromversorgungseinheit ausgetauscht werden muss, wobei die Eigenschaft berücksichtigt wird, dass die Lebensdauer von Komponenten begrenzter Lebensdauer mit zunehmender Temperatur kürzer wird. Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Erfindung werden die Temperatur in der Umgebung der Komponenten begrenzter Lebensdauer und die Betriebsdauer in einem Zustand gemessen, bei dem die Temperatur der Umgebung einem vorgegebenen Wert entspricht oder darüber liegt, wobei auf Grundlage der Messergebnisse die verbleibende Nutzungsdauer der Stromversorgungseinheit bzw. wann die Stromversorgungseinheit auszutauschen ist berechnet wird.
Liste der Zitate
Patentliteratur
Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. H11-175112 .
Kurzbeschreibung
Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Erfindung besteht jedoch ein Problem darin, dass eine zusätzliche Komponente zum Erfassen der Temperatur erforderlich ist, wodurch sich die Kosten erhöhen.
Die vorliegende Erfindung entstand angesichts des oben Ausgeführten, wobei eine Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer speicherprogrammierbaren Steuerung besteht, die berechnen kann, wann eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit ausgetauscht werden muss, und gleichzeitig einen Kostenanstieg verhindert.
Lösung der Problemstellung
Zur Lösung der oben angegebenen Problemstellung und zur Erfüllung der Aufgabe wird ein Aspekt der vorliegenden Erfindung von einer speicherprogrammierbaren Steuerung gebildet, die so ausgebildet ist, dass sie eine Steuereinheit und eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit aufweist, die mit einer Komponente mit begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist. Die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit weist eine Restlebensdauerspeichereinheit zum Speichern einer Restlebensdauerinformation auf, die eine verbleibende Lebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit angibt. Die Steuereinheit weist eine Laststromberechnungseinheit zum Berechnen eines in die speicherprogrammierbare Steuerung fließenden Laststroms auf. Die Steuereinheit weist ferner eine Schätztemperaturberechnungseinheit, um auf Basis einer von einem Benutzer erhaltenen Umgebungstemperaturinformation und des Laststroms einen Schätzwert für die Temperatur der Komponente begrenzter Lebensdauer bei in Betrieb befindlicher speicherprogrammierbarer Steuerung zu berechnen, und eine Restlebensdauerberechnungseinheit auf, um die Restlebensdauerinformation auf Basis der Betriebsdauer der speicherprogrammierbaren Steuerung und des Schätzwertes zu aktualisieren.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bewirkt, dass eine speicherprogrammierbare Steuerung angegeben werden kann, die in der Lage ist zu berechnen, wann eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit ausgetauscht werden muss und die gleichzeitig einen Kostenanstieg verhindert.
Figurenliste

1 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für einen Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuerung.
2 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Ablauf an der speicherprogrammierbaren Steuerung veranschaulicht.
3 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine erste Korrespondenzinformation.
4 zeigt eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine zweite Korrespondenzinformation.
5 zeigt eine Tabelle zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Nennstrominformation.
6 zeigt eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine Hardwarekonfiguration zur Implementierung einer Steuereinheit.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden eine speicherprogrammierbare Steuerung, eine Steuereinheit und ein Verfahren zum Berechnen der Lebensdauer einer Einheit gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist.
Ausführungsform
Die Darstellung von 1 veranschaulicht ein Beispiel für einen Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine SPS 100 gemäß der vorliegenden Erfindung wird über eine Kombination mehrerer Einheiten realisiert. Konkret besteht die SPS 100 aus diversen Einheiten, beispielsweise einer Basiseinheit 1 einer Stromversorgungseinheit 2, einer Steuereinheit 3 und einer gesteuerten Einheit 4. Es wird darauf hingewiesen, dass die SPS 100 eine oder mehrere gesteuerte Einheiten 4 umfasst.
Die Stromversorgungseinheit 2, die Steuereinheit 3 und die gesteuerte Einheit 4 sind über die Basiseinheit 1 elektrisch verbunden. Die Stromversorgungseinheit 2 versorgt die Steuereinheit 3 und die gesteuerte Einheit 4 über die Basiseinheit 1 mit Strom. Die Steuereinheit 3 steuert die gesteuerte Einheit 4. Bei der gesteuerten Einheit 4 kann es sich um einen beliebigen Typ einer Einheit handeln, die den Anweisungen von der Steuereinheit 3 entsprechende Betriebsabläufe ausführt. Beispiele für eine gesteuerte Einheit 4 umfassen eine Eingabeeinheit zum Empfangen von Signalen von einem Sensor oder dergleichen, der an einer Produktionsanlage bzw. Betriebsanlage angebracht ist, eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Steuersignalen an einen Aktor und dergleichen, und eine Netzwerkeinheit zum Verbinden der SPS 100 mit einem Kommunikationsnetzwerk.
Die Stromversorgungseinheit 2 ist mit einer nicht dargestellten Komponente mit begrenzter Lebensdauer ausgestattet. Die Stromversorgungseinheit 2 selbst weist eine bestimmte Gebrauchsdauer auf. Ein Elektrolytkondensator stellt ein Beispiel für eine Komponente mit begrenzter Lebensdauer dar. Wenn die Stromversorgungseinheit 2 mit mehreren Komponenten von begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist, entspricht die Lebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 der Lebensdauer der Komponente mit begrenzter Lebensdauer, die von den Komponenten mit begrenzter Lebensdauer in der Stromversorgungseinheit 2 die kürzeste Lebensdauer aufweist. Die Stromversorgungseinheit 2, bei der es sich um eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit handelt, enthält eine Restlebensdauerspeichereinheit 21 zum Speichern einer Restlebensdauerinformation, bei der es sich um Informationen über die verbleibende Lebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 handelt. Die Restlebensdauerspeichereinheit 21 ist als nichtflüchtiger Speicher implementiert. Die in der Restlebensdauerspeichereinheit 21 gespeicherte Restlebensdauerinformation wird von der Steuereinheit 3 aktualisiert. Der Anfangswert der Restlebensdauerinformation gibt die Lebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 an, d. h. die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 vor deren Inbetriebnahme. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Begriff „Restlebensdauer“ verwendet.
Die Steuereinheit 3 weist eine Laststromberechnungseinheit 31, eine Schätztemperaturberechnungseinheit 32, eine Restlebensdauerberechnungseinheit 33, eine Betriebsdauermesseinheit 34, eine Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 und eine Speichereinheit 36 auf. Die Laststromberechnungseinheit 31, die Schätztemperaturberechnungseinheit 32, die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 und die Betriebsdauermesseinheit 34 bilden eine Lebensdauerabschätzeinheit 30, die die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 berechnet.
Die Laststromberechnungseinheit 31 berechnet einen in die SPS 100 fließenden Laststrom. Auf Basis des in die SPS 100 fließenden Laststroms berechnet die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 die geschätzte Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer beim Betrieb der SPS 100. Die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 berechnet die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 auf Basis der geschätzten Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer bei in Betrieb befindlicher SPS 100 und der Betriebsdauer der SPS 100. Die Betriebsdauermesseinheit 34 misst die Betriebsdauer der SPS 100.
Wenn die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 einen vorgegebenen Wert erreicht, wird der Benutzer von der Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 darüber informiert.
In der Speichereinheit 36 werden Informationen gespeichert, die von den Einheiten der Lebensdauerabschätzeinheit 30 beim Berechnen der Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 verwendet werden, d. h. Laststrominformationen, Umgebungstemperaturinformationen, erste Korrespondenzinformationen, zweite Korrespondenzinformationen und Nennstrominformationen. Die Speichereinheit 36 erhält diese Informationen im Voraus von dem Benutzer über eine nicht dargestellte Eingabeeinrichtung. Beispiele für die Eingabeeinrichtung umfassen eine Maus, eine Tastatur und ein Touchpanel.
Bei der Laststrominformation handelt es sich um Informationen über den Laststrom, der in die SPS 100 fließt, während diese in Betrieb ist. Der in die SPS 100 fließende Laststrom kann erhalten werden, indem der Laststrom gemessen wird, während sich die SPS 100 tatsächlich in Betrieb befindet, oder indem der Wert der Summe der Nennströme der Einheiten, die die SPS 100 bilden, als Laststrom berechnet wird. Bei der Umgebungstemperaturinformation handelt es sich um Informationen über die Temperatur in der Umgebung der SPS 100 bevor die SPS 100 betrieben wird. Bevor die SPS 100 betrieben wird, fließt in die Komponenten, die die SPS 100 bilden, kein Strom, sodass keine Wärme erzeugt wird. Somit kann angenommen werden, dass die Temperatur in der Umgebung der SPS 100 der Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer entspricht. Das bedeutet, dass es sich bei der Information über die Temperatur in der Umgebung der SPS 100 auch um eine Information handelt, die die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer vor einem Betreiben der SPS 100 angibt. Doch auch wenn sich die SPS 100 nicht in Betrieb befindet, fließt in diese ein Ruhestrom. Aus diesem, aber auch aus einem anderen Grund kann die Temperatur in der Umgebung der SPS 100 eine andere sein als die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer. Die Differenz zwischen der Temperatur in der Umgebung der SPS 100 und der Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer ist jedoch üblicherweise konstant. Wenn vor einem Betrieb der SPS 100 die Temperatur in der Umgebung der SPS 100 eine andere ist als die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer wird die Information über diesen Unterschied zwischen den Temperaturen daher ebenfalls in der Speichereinheit 36 gespeichert. In einer Produktionsstätte, in der die SPS 100 installiert wurde, erfolgt die Steuerung der Temperatur in der Regel so, dass die Temperatur konstant gehalten wird. In einem solchen Fall kann als Solltemperatur für die Temperatursteuerung die Umgebungstemperatur für die SPS 100 vor einer Betriebsaufnahme der SPS 100 eingestellt werden. Bei der ersten Korrespondenzinformation handelt es sich um Informationen, die die Korrespondenzbeziehung zwischen dem in die SPS 100 fließenden Laststrom und dem Wert angeben, um den die geschätzte Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer ansteigt. Bei der zweiten Korrespondenzinformation handelt es sich um Informationen, die die Korrespondenzbeziehung zwischen der geschätzten Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer in der SPS 100 und dem Lebensdauerfaktor der Stromversorgungseinheit 2 angeben. Der Lebensdauerfaktor der Stromversorgungseinheit 2 ist ein Faktor, der von der Restlebensdauerberechnungseinheit 33 bei der Prozedur zur Berechnung der Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 verwendet wird. Der Lebensdauerfaktor der Stromversorgungseinheit 2 kann durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden, wobei zum Beispiel die Lebensdauer der Komponente mit begrenzter Lebensdauer in der Stromversorgungseinheit 2 bei einer jeweiligen Temperatur und eine Lebensdauerspezifikation verwendet werden, bei der es sich um die Lebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 handelt, wenn die Stromversorgungseinheit 2 in einer Umgebung mit festgelegter Umgebungstemperatur (z. B. 20 °C) betrieben wird. Die Nennstrominformation stellt Informationen über die Nennströme der Einheiten dar, die die SPS 100 bilden. $\begin{array}{l} (Lebensdauerfaktor) = (Lebensdauer der Komponente mit begrenzter Lebensdauer bei \\ einer jeweiligen Temperatur) / (Lebensdauerspezifikation) \end{array}$
Es wird angemerkt, dass ein Teil oder alle der in der Speichereinheit 36 der Steuereinheit 3 gespeicherten Informationen in der Stromversorgungseinheit 2 oder der gesteuerten Einheit 4 gespeichert werden können.
Auf die Restlebensdauerspeichereinheit 21 in der Stromversorgungseinheit 2 kann verzichtet werden und die Restlebensdauerinformation über die Stromversorgungseinheit 2 kann in der Speichereinheit 36 der Steuereinheit 3 gespeichert werden. Vorzugsweise weist die Stromversorgungseinheit 2 jedoch die Restlebensdauerspeichereinheit 21 auf, da bei einer Konfiguration, bei der die Stromversorgungseinheit 2 die Restlebensdauerspeichereinheit 21 wie in 1 dargestellt enthält, auch bei einem Austausch der Steuereinheit 3 eine neue Steuereinheit 3 nach dem Austausch die in der Restlebensdauerspeichereinheit 21 gespeicherte Restlebensdauerinformation weiterhin nutzen kann, um die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 zu erhalten. Da eine SPS aus einer Kombination von Einheiten aufgebaut ist, die zur Implementierung von Funktionen erforderlich sind, die an einer Produktionsstätte benötigt werden, kann sich die Kombination der Einheiten Änderungen der Produktionsausrüstung oder dergleichen entsprechend ändern. Das heißt, dass sich die Kombination aus einer Steuereinheit und einer Stromversorgungseinheit ändern kann. Wenn sich beispielsweise die Anzahl der Einheiten ändert, die eine SPS bilden, kann es erforderlich werden, dass eine Stromversorgungseinheit durch eine Stromversorgungseinheit mit einer größeren Kapazität ersetzt wird. Die Stromversorgungseinheit wird hierbei nicht immer durch eine neue Stromversorgungseinheit ersetzt, sondern kann durch eine vorher bei einer anderen SPS verwendeten Stromversorgungseinheit ersetzt werden. Es kommt auch vor, dass eine Stromversorgungseinheit ausfällt und deshalb ersetzt werden muss. Wenn eine Steuereinheit die Restlebensdauerinformation einer Stromversorgungseinheit speichert, kann die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit, wenn die Kombination aus Steuereinheit und Stromversorgungseinheit geändert wird, nach der Änderung nicht mehr berechnet werden. Wenn dagegen die Stromversorgungseinheit eine Restlebensdauerspeichereinheit besitzt, kann die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit auch nach einer Änderung der Kombination aus Steuereinheit und Stromversorgungseinheit berechnet werden.
Im Folgenden wird ein Betriebsablauf der SPS 100 beschrieben, d. h. ein Ablauf an der SPS 100, wenn die Steuereinheit 3 die Restlebensdauer der mit der Komponente mit begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Stromversorgungseinheit 2 berechnet. Das Flussdiagramm von 2 veranschaulicht ein Beispiel für einen Ablauf an der SPS 100. Der dem Flussdiagramm von 2 entsprechende Ablauf wird von der Steuereinheit 3 ausgeführt. Die Steuereinheit 3 beginnt mit dem in 2 dargestellten Ablauf beim Einschalten der SPS 100.
Beim Einschalten der SPS 100 erhält zunächst die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 in der Lebensdauerabschätzeinheit 30 der Steuereinheit 3 von der Restlebensdauerspeichereinheit 21 der Stromversorgungseinheit 2 die Restlebensdauerinformation (Schritt S11). Außerdem erhält die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 in der Lebensdauerabschätzeinheit 30 der Steuereinheit 3 von der Speichereinheit 36 die Laststrominformation und die Umgebungstemperaturinformation (Schritt S12).
Als Nächstes greift die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 auf die in der Speichereinheit 36 gespeicherte erste Korrespondenzinformation zu und erhält den dem Laststrom (I) entsprechenden Temperaturanstieg (ΔT) (Schritt S13). Die graphische Darstellung von 3 zeigt ein Beispiel für eine erste Korrespondenzinformation. Wie aus 3 ersichtlich handelt es sich bei der ersten Korrespondenzinformation um Informationen, die den Zusammenhang zwischen dem Laststrom und dem Temperaturanstieg angeben. Bei der ersten Korrespondenzinformation kann es sich um jede Art von Information handeln, die die Korrespondenzbeziehung zwischen dem Laststrom und dem Temperaturanstieg wiedergibt, beispielsweise um eine mathematische Gleichung. In Schritt 13 verwendet die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 die erste Korrespondenzinformation zum Berechnen des Temperaturanstiegs (ΔT), der dem durch die in Schritt S12 erhaltene Laststrominformation angezeigten Laststrom (I) entspricht.
Als Nächstes berechnet die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 auf Basis des in Schritt S13 erhaltenen Temperaturanstiegs (ΔT) und der in Schritt S12 erhalten Umgebungstemperaturinformation eine Schätztemperatur (T) (Schritt S14). In Schritt S14 berechnet die Schätztemperaturberechnungseinheit 32 die Schätztemperatur durch Addieren des Temperaturanstiegs zu der von der Umgebungstemperaturinformation angezeigten Umgebungstemperatur. Bei der Schätztemperatur handelt es sich um einen Schätzwert für die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer der SPS 100 für einen Zustand, bei dem sich die SPS 100 in Betrieb befindet.
Als Nächstes greift die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 auf die in der Speichereinheit 36 gespeicherte zweite Korrespondenzinformation zu und erhält den zu der Schätztemperatur (T) gehörenden Lebensdauerfaktor (Schritt S15). Die graphische Darstellung von 4 zeigt ein Beispiel für eine zweite Korrespondenzinformation. Wie aus 4 ersichtlich handelt es sich bei der zweiten Korrespondenzinformation um Informationen, die einen Zusammenhang zwischen der Schätztemperatur und dem Lebensdauerfaktor angeben. Je höher die Schätztemperatur, desto geringer ist der Lebensdauerfaktor. Wenn die Schätztemperatur dem oberen Temperaturgrenzwert der Komponente mit begrenzter Lebensdauer entspricht und die Lebensdauerspezifikation der Stromversorgungseinheit 2 erfüllt, ist der Lebensdauerfaktor der Stromversorgungseinheit 2 gleich 1. Der obere Temperaturgrenzwert der Komponente mit begrenzter Lebensdauer entspricht dem oberen Temperaturgrenzwert eines Temperaturbereichs, innerhalb dessen die Funktion der Komponente mit begrenzter Lebensdauer garantiert werden kann. Wenn sich der Temperaturbereich, innerhalb dessen die Funktion garantiert werden kann, beispielsweise von 0 bis 30 °C erstreckt, dann liegt der obere Temperaturgrenzwert der Komponente mit begrenzter Lebensdauer bei 30 °C. Der obere Temperaturgrenzwert der Komponente mit begrenzter Lebensdauer entspricht der in 4 dargestellten „Nenntemperatur“. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass es sich bei der zweiten Korrespondenzinformation um jede Art von Information handeln kann, die die Korrespondenzbeziehung zwischen der Schätztemperatur und dem Lebensdauerfaktor wiedergibt, beispielsweise um eine mathematische Gleichung. In Schritt S15 verwendet die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 die zweite Korrespondenzinformation, um den Lebensdauerfaktor zu erhalten, der zu der in Schritt S14 berechneten Schätztemperatur (T) gehört.
Als Nächstes misst die Betriebsdauermesseinheit 34 in der Lebensdauerabschätzeinheit 30 der Steuereinheit 3 die Betriebsdauer der SPS 100 über einen gewissen vorgegebenen Zeitraum (Schritt S16). Die Betriebsdauermesseinheit 34 misst die Betriebsdauer der SPS 100 über einen gewissen vorgegebenen Zeitraum wie beispielsweise dreißig Minuten oder eine Stunde. Zum Messen der Betriebsdauer der SPS 100 überprüft die Betriebsdauermesseinheit 34, während sich die SPS 100 nicht in Betrieb befindet, ob ein Vorgang zum Starten der SPS 100 erfolgt ist, und überprüft, während sich die SPS 100 in Betrieb befindet, ob ein Vorgang zum Stoppen der SPS 100 erfolgt ist. Das bedeutet, dass die Betriebsdauermesseinheit 34 bei einer Erfassung eines Vorgangs zum Starten der SPS 100 die Zeitmessung startet und bei einer Erfassung eines Vorgangs zum Stoppen der SPS 100 die Zeitmessung stoppt.
Anschließend aktualisiert die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 in der Lebensdauerabschätzeinheit 30 der Steuereinheit 3 die in Schritt S11 erhaltene und gespeicherte Restlebensdauerinformation auf Basis der von der Betriebsdauermesseinheit 34 in Schritt S16 gemessenen Betriebsdauer und des in Schritt S15 erhaltenen Lebensdauerfaktors (Schritt S17). Nach der Aktualisierung berechnet die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 die Restlebensdauer gemäß der folgenden Gleichung (2) und aktualisiert die Restlebensdauerinformation auf einen Wert, der die Restlebensdauer nach der Aktualisierung wiedergibt. $\begin{array}{l} (Restlebensdauer nach Aktualisierung) = (Restlebensdauer vor Aktualisierung) - \\ (Betriebsdauer) / (Lebensdauerfaktor) \end{array}$
Als Nächstes bestimmt die Restlebensdauerberechnungseinheit 33, ob die von der aktualisierten Restlebensdauerinformation angezeigte Restlebensdauer kleiner oder gleich einem vorgegebenen Restlebensdauereinstellwert ist, der einen Grenzwert darstellt (Schritt S18). Ist die Restlebensdauer nicht kleiner oder gleich dem Restlebensdauereinstellwert (Schritt S18: Nein), dann schreibt die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 die aktualisierte Restlebensdauerinformation in die Restlebensdauerspeichereinheit 21 der Stromversorgungseinheit 2 (Schritt S20). Ist die Restlebensdauer dagegen kleiner oder gleich dem Restlebensdauereinstellwert (Schritt S18: Ja), dann benachrichtigt die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 der Steuereinheit 3 den Benutzer darüber, dass die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 nur noch kurz ist (Schritt S19). Der Restlebensdauereinstellwert wird auf einen solchen Wert gesetzt, bei dem die Benachrichtigung des Benutzers erfolgt, wenn die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 beispielsweise dreißig Stunden beträgt. Der Restlebensdauereinstellwert kann vom Benutzer geändert werden. Die Benachrichtigung des Benutzers durch die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 kann in irgendeiner Form erfolgen. Die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 kann eine Anzeigevorrichtung wie beispielsweise einen Bildschirm zur Benachrichtigung des Benutzers verwenden, sie kann aber auch eine lichtemittierende Diode (LED) verwenden, um den Benutzer zu benachrichtigen. Zur Benachrichtigung des Benutzers können auch andere Verfahren eingesetzt werden. Nach der Ausführung von Schritt S19 durch die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 führt die Restlebensdauerberechnungseinheit 33 Schritt S20 aus.
Auch wenn dies nicht aus 2 ersichtlich ist, überprüft die Steuereinheit 3 laufend, ob ein Vorgang zum Abschalten der Stromzufuhr zur SPS 100 ausgeführt wurde. Wenn die Steuereinheit 3 erkennt, dass ein Vorgang zum Abschalten der Stromzufuhr erfolgt ist, stoppt die Steuereinheit 3 die Steuerung aller gesteuerten Einheiten 4 und schreibt die zu diesem Zeitpunkt letzte Restlebensdauerinformation in die Restlebensdauerspeichereinheit 21 der Stromversorgungseinheit 2. Das heißt, dass die Steuereinheit 3, wenn die Steuereinheit 3 erkennt, dass ein Vorgang zum Abschalten der Stromzufuhr erfolgt ist, die gleiche Prozedur ausführt wie die in 2 veranschaulichte Prozedur von Schritt S20. Wie oben beschrieben wird die in der Restlebensdauerspeichereinheit 21 der Stromversorgungseinheit 2 gespeicherte Restlebensdauerinformation auch dann aktualisiert, wenn ein Vorgang zum Abschalten der Stromzufuhr an die SPS 100 ausgeführt wurde. Somit kann die in 2 dargestellte Prozedur von Schritt S20 ausgelassen werden. Es kann jedoch vorkommen, dass der Betrieb der SPS 100 aufgrund eines Stromausfalls oder dergleichen ohne einen Vorgang zum Abschalten der Stromzufuhr gestoppt wird. Durch Aufnahme der Prozedur von Schritt S20 kann die Genauigkeit der Abschätzung verbessert werden, wann die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit zu ersetzen ist.
Nach der Ausführung von Schritt S20 aktualisiert die Laststromberechnungseinheit 31 in der Lebensdauerabschätzeinheit 30 der Steuereinheit 3 schließlich die Laststrominformation (Schritt S21). In Schritt S21 bestimmt die Laststromberechnungseinheit 31, ob eine Änderung des in die SPS 100 fließenden Laststroms vorliegt, und aktualisiert die Laststrominformation, wenn eine Änderung vorliegt. Beim Aktualisieren der Laststrominformation durch die Laststromberechnungseinheit 31 überträgt die Laststromberechnungseinheit 31 die aktualisierte Laststrominformation an die Schätztemperaturberechnungseinheit 32. Nach der Ausführung von Schritt S21 kehrt der Prozess zu Schritt S13 zurück.
Es wird nun der Grund für die Ausführung von Schritt S21 angegeben. Der Aufbau der SPS 100 kann sich während des Betriebs ändern. Konkret kann die an der Basiseinheit 1 angebrachte gesteuerte Einheit 4 entfernt, eine neue gesteuerte Einheit 4 an der Basiseinheit 1 angebracht werden, oder die an der Basiseinheit 1 angebrachte gesteuerte Einheit 4 kann ihren Betrieb aufgrund eines Ausfalls oder dergleichen einstellen. Wenn sich der Aufbau der SPS 100 ändert, dann ändert sich auch der Laststrom. Daher bestimmt die Laststromberechnungseinheit 31, ob sich der Aufbau der SPS 100 geändert hat und aktualisiert die Laststrominformation, wenn die Laststromberechnungseinheit 31 eine Änderung des Aufbaus festgestellt hat. Durch die Aktualisierung der Laststrominformation entsprechend den Änderungen des Aufbaus der SPS 100 kann die Genauigkeit der Berechnung der Restlebensdauer verbessert und der Benutzer somit zu geeigneter Zeit benachrichtigt werden, dass die Stromversorgungseinheit 2 ersetzt werden sollte.
Die Bestimmung, ob sich der Aufbau der SPS 100 geändert hat, wird von der Laststromberechnungseinheit 31 vorgenommen, die ein Steuersignal sendet, um für jede gesteuerte Einheit 4 zu bestimmen, ob diese vorhanden ist oder nicht. Konkret sendet die Laststromberechnungseinheit 31 ein Steuersignal, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der gesteuerten Einheiten 4 zu bestimmen, wobei jede der gesteuerten Einheiten 4, die das Steuersignal empfangen hat, ein Antwortsignal sendet. Das Antwortsignal enthält eine Identifikationsinformation, die die gesteuerte Einheit 4 als Sendequelle identifiziert. Die Laststromberechnungseinheit 31 bestimmt, dass die gesteuerte Einheit 4, die die Sendequelle des empfangenen Antwortsignals ist, an der Basiseinheit 1 angebracht ist und sich in Betrieb befindet.
Beim Abschließen der Bestimmung, ob sich der Aufbau der SPS 100 geändert hat, d. h. bei der Bestimmung, ob die gesteuerte Einheit 4 vorhanden ist, berechnet die Laststromberechnungseinheit 31 auf Basis der Bestimmungsergebnisse eine aktualisierte Laststrominformation. Konkret berechnet die Laststromberechnungseinheit 31 als Laststrominformation den Wert der Summe des Nennstroms der sich in Betrieb befindenden gesteuerten Einheit 4, des Nennstroms der Stromversorgungseinheit 2 und des Nennstroms der Steuereinheit 3. Die Nennströme der sich in Betrieb befindenden gesteuerten Einheit 4, der Stromversorgungseinheit 2 und der Steuereinheit 3 können aus der in der Speichereinheit 36 gespeicherten Nennstrominformation erhalten werden. Die Tabelle von 5 zeigt ein Beispiel für die in der Speichereinheit 36 gespeicherte Nennstrominformation. Die Nennstrominformation umfasst Identifikationsinformationen, beispielsweise die Namen der Einheiten, und Nennstromwerte. Es wird angenommen, dass die Nennstrominformation Identifikationsinformationen und Nennstromwerte von allen Einheiten umfasst, die an der Basiseinheit 1 der SPS 100 angebracht werden können, d. h. von der Stromversorgungseinheit 2, der Steuereinheit 3 und der gesteuerten Einheit 4. Wenn sich die SPS 100 beispielsweise aus Einheiten zusammensetzt, die den in 5 als A bis D dargestellten entsprechen, dann legt die Laststromberechnungseinheit 31 als aktualisierte Laststrominformation 10+5+20+10=45 [A] fest.
Wenn sich der Aufbau der SPS 100 nicht geändert hat, ist ein Berechnen der aktualisierten Laststrominformation durch die Laststromberechnungseinheit 31 nicht erforderlich. Die Laststromberechnungseinheit 31 kann die aktualisierte Laststrominformation in die Speichereinheit 36 schreiben. Das Senden eines Steuersignals zur Bestimmung, ob sich der Aufbau der SPS 100 geändert hat, d. h. das Senden eines Steuersignals, um für jede der gesteuerten Einheiten 4 zu bestimmen, ob diese vorhanden ist oder nicht, kann von jeder anderen Einheit als der Laststromberechnungseinheit 31 vorgenommen werden. Die Steuereinheit 3 kann die Prozedur zum Senden eines Steuersignals für die Bestimmung, ob sich der Aufbau der SPS 100 geändert hat, und zum Empfangen eines Antwortsignals statt nach Ausführung von Schritt S20 zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Ausführung der Schritte S13 bis S20 ausführen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 3, um für jede der gesteuerten Einheiten 4 zu bestimmen, ob diese vorhanden ist oder nicht, ein Steuersignal in einem festen Zyklus senden.
Im Folgenden wird eine Hardware zur Implementierung der Komponenten der in 1 veranschaulichten Steuereinheit 3 beschrieben. Die Darstellung von 6 veranschaulicht ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration zur Implementierung der Steuereinheit 3. Die Laststromberechnungseinheit 31, die Schätztemperaturberechnungseinheit 32, die Restlebensdauerberechnungseinheit 33, die Betriebsdauermesseinheit 34 und die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 der Steuereinheit 3 können mithilfe eines Prozessors 101 und eines Speichers 102 realisiert werden, die in 6 dargestellt sind. Konkret sind in dem Speicher 102 Programme für einen Betrieb als Laststromberechnungseinheit 31, als Schätztemperaturberechnungseinheit 32, als Restlebensdauerberechnungseinheit 33, als Betriebsdauermesseinheit 34 und als Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 abgelegt, wobei der Prozessor 101 die in dem Speicher 102 abgelegten Programme liest und ausführt, wodurch diese Komponenten realisiert werden.
Bei dem Prozessor 101 handelt es sich um eine Verarbeitungsschaltung wie beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU, auch als zentrale Rechenvorrichtung, Verarbeitungseinrichtung, arithmetische Vorrichtung, Mikroprozessor, Mikrocomputer, Prozessor oder digitaler Signalprozessor (DSP) bezeichnet) oder um ein System hohen Integrationsgrades (LSI). Bei dem Speicher 102 handelt es sich um einen flüchtigen oder nichtflüchtigen Halbleiterspeicher, beispielsweise um einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) oder elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM), eine magnetische Disk, eine optische Disk, oder dergleichen.
Wie oben beschrieben berechnet die Steuereinheit 3 bei der SPS 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Basis der Laststrominformation und der Umgebungstemperaturinformation die geschätzte Temperatur der Komponente begrenzter Lebensdauer in der SPS 100 im Betriebszustand der SPS 100, und berechnet die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 auf Basis des Lebensdauerfaktors, der der geschätzten Temperatur der Komponente begrenzter Lebensdauer entspricht, und der Betriebsdauer der SPS 100. Folglich lässt sich berechnen, wann die Stromversorgungseinheit 2 ersetzt werden muss, während gleichzeitig verhindert wird, dass die Kosten der SPS 100 steigen. Da die Stromversorgungseinheit 2 die Restlebensdauerinformation von sich selbst speichert, kann, wenn die in Kombination mit der Stromversorgungseinheit 2 verwendete Steuereinheit 3 gewechselt wird, außerdem auch noch nach der Änderung der Kombination berechnet werden, wann die Stromversorgungseinheit 2 der SPS 100 zu ersetzen ist.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wurde aus Gründen der einfacheren Darstellung angenommen, dass lediglich die Stromversorgungseinheit 2 mit einer Komponente mit begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist. Es können jedoch einige oder alle gesteuerten Einheiten 4 mit einer Komponente mit begrenzter Lebensdauer ausgestattet sein. Das bedeutet, dass die SPS 100 mehrere mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheiten aufweisen kann. In diesem Fall weist die gesteuerte Einheit 4, die einer mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit entspricht, eine Restlebensdauerspeichereinheit auf, um die Restlebensdauerinformation in ähnlicher Weise wie bei der Stromversorgungseinheit 2 zu speichern. Wenn mehrere mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheiten vorhanden sind, speichert die Speichereinheit 36 der Steuereinheit 3 die oben beschriebenen erste Korrespondenzinformation und zweite Korrespondenzinformation für jede der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten ab. Die Lebensdauerabschätzeinheit 30 verwendet die mit den mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten verknüpfte erste Korrespondenzinformation und zweite Korrespondenzinformation bei der Berechnung der Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten.
Auch wenn ein Fall beschrieben wurde, bei dem die Steuereinheit 3 die Lebensdauerbenachrichtigungseinheit 35 enthält, kann eine Lebensdauerbenachrichtigungseinheit auch in der Stromversorgungseinheit 2 oder der gesteuerten Einheit 4 enthalten sein.
Für die Beschreibung wurde angenommen, dass die Laststrominformation im Voraus in der Speichereinheit 36 gespeichert wird und die Schätztemperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer in der SPS 100 unter Verwendung der Laststrominformation berechnet wird. Alternativ können Mittel zum Messen des Laststroms vorgesehen sein, wobei die Schätztemperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer in der SPS 100 unter Verwendung des tatsächlich gemessenen Laststromwertes berechnet werden kann und die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 auf Basis der berechneten Schätztemperatur berechnet werden kann.
Die Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform erfolgte unter der Annahme, dass die Temperatursteuerung so erfolgt, dass die Temperatur an der Produktionsstätte, an der die SPS 100 installiert ist, konstant ist. Es kann jedoch vorkommen, dass die SPS 100 in einer Umgebung ohne Temperatursteuerung installiert ist. In einem solchen Fall speichert die Steuereinheit 3 der SPS 100 anstatt der oben beschriebenen Umgebungstemperaturinformation in der Speichereinheit 36 Informationen zum Abschätzen der Umgebungstemperatur. Die Information zum Abschätzen der Umgebungstemperatur kann zum Beispiel ein Kurvenverlauf sein, der die täglichen Temperaturschwankungen (Schwankungen der Umgebungstemperatur) wiedergibt. Wenn die Steuereinheit 3 die Restlebensdauer der Stromversorgungseinheit 2 unter Verwendung des die täglichen Temperaturschwankungen wiedergebenden Kurvenverlaufs berechnet, prüft die Steuereinheit 3 nach dem Anschalten der SPS 100 zunächst den die Temperaturschwankungen wiedergebenden Kurvenverlauf für die aktuelle Zeit, um einen Schätzwert für die Umgebungstemperatur zu erhalten. Anschließend verwendet die Steuereinheit 3 den erhaltenen Schätzwert anstelle der Umgebungstemperatur, die von der oben beschriebenen Umgebungstemperaturinformation angezeigt wird, um die Schätztemperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer zu berechnen. Das heißt, dass die Steuereinheit 3 in dem in 2 dargestellten Schritt S12 die Laststrominformation und die Information erhält, die zur Schätzung der Umgebungstemperatur verwendet wird und bei der es sich um den Kurvenverlauf handelt, der die täglichen Temperaturschwankungen wiedergibt, und anschließend den Schätzwert für die Umgebungstemperatur auf Basis des die täglichen Temperaturschwankungen wiedergebenden Kurvenverlaufs und der Zeitinformation erhält. Anschließend berechnet die Steuereinheit 3 in dem in 2 dargestellten Schritt S14 die Schätztemperatur T auf Basis des Temperaturanstiegs ΔT und des Schätzwertes für die Umgebungstemperatur. Da sich die Umgebungstemperatur mit der Zeit ändert, führt die Steuereinheit 3 die Prozedur zum Erhalt des Schätzwertes für die Umgebungstemperatur auf Basis des die täglichen Temperaturschwankungen wiedergebenden Kurvenverlaufs und der Zeitinformation in festen Intervallen, beispielsweise alle zehn Minuten, wiederholt aus, um den Schätzwert für die Umgebungstemperatur zu aktualisieren.
Bei dem oben beschriebenen Kurvenverlauf, der die täglichen Temperaturschwankungen wiedergibt, kann es sich um eine Korrespondenztabelle zwischen Zeit und Umgebungstemperatur handeln. Da sich die Temperatur den Jahreszeiten entsprechend ändert, kann die Steuereinheit 3 in der Speichereinheit 36 zwölf Arten von „Kurvenverläufen, die die täglichen Temperaturschwankungen wiedergeben“ oder „Korrespondenztabellen zwischen Zeit und Umgebungstemperatur“ speichern, die den jeweiligen Monaten von Januar bis Dezember entsprechen, wobei die zwölf Arten von Kurvenverläufen oder Korrespondenztabellen selektiv eingesetzt werden können. Alternativ kann die Steuereinheit 3 in der Speichereinheit 36 einen Typ eines „Kurvenverlaufs, der die täglichen Temperaturschwankungen wiedergibt“ bzw. eine „Korrespondenztabelle zwischen Zeit und Umgebungstemperatur“ speichern, wobei die Steuereinheit 3 einen Schätzwert für die Umgebungstemperatur nach einer Korrektur dieser auf Basis von Datum und Zeit erhalten kann. Außerdem kann die Steuereinheit 3 den Schätzwert für die Umgebungstemperatur auf Basis von Wetterinformationen korrigieren. Beispielsweise korrigiert die Steuereinheit 3 bei „sonnigem“ Wetter den aus der aktuellen Zeit und dem Kurvenverlauf oder dergleichen abgeleiteten Schätzwert für die Umgebungstemperatur auf einen höheren Wert und bei „regnerischem“ Wetter auf einen niedrigeren Wert. In diesem Fall erhält die Steuereinheit 3 Wetterinformationen von einer externen Vorrichtung über ein nicht in 1 dargestelltes Kommunikationsnetzwerk. Zusätzlich zur Wetterinformation kann die Steuereinheit 3 beispielsweise Information über eine stündliche Temperaturvorhersage erhalten.
Die bei der oben angegebenen Ausführungsform dargestellte Konfiguration veranschaulicht ein Beispiel für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung und kann mit anderen bekannten Technologien kombiniert werden, oder ein Teil kann weggelassen oder geändert werden, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Basiseinheit;
2: Stromversorgungseinheit;
3: Steuereinheit;
4: gesteuerte Einheit;
21: Restlebensdauerspeichereinheit;
30: Lebensdauerabschätzeinheit;
31: Laststromberechnungseinheit;
32: Schätztemperaturberechnungseinheit;
33: Restlebensdauerberechnungseinheit;
34: Betriebsdauermesseinheit;
35: Lebensdauerbenachrichtigungseinheit;
36: Speichereinheit;
100: speicherprogrammierbare Steuerung (SPS).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H11175112 [0004]

Claims

Speicherprogrammierbare Steuerung die so ausgebildet ist, dass sie eine Steuereinheit und eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit, die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist, aufweist, wobei die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit eine Restlebensdauerspeichereinheit aufweist, um eine Restlebensdauerinformation zu speichern, die eine Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit angibt, und die Steuereinheit aufweist: eine Laststromberechnungseinheit, um einen in die speicherprogrammierbare Steuerung fließenden Laststrom zu berechnen, eine Schätztemperaturberechnungseinheit, um auf Basis einer von einem Benutzer erhaltenen Umgebungstemperaturinformation und des Laststroms einen Schätzwert für die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer während eines Betriebs der speicherprogrammierbaren Steuerung zu berechnen, und eine Restlebensdauerberechnungseinheit, um die Restlebensdauerinformation auf Basis einer Betriebsdauer der speicherprogrammierbaren Steuerung und des Schätzwertes zu aktualisieren.
Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 1, die eine Lebensdauerbenachrichtigungseinheit aufweist, um den Benutzer, wenn die Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit kleiner oder gleich einem Grenzwert wird, Informationen mitzuteilen, die anzeigen, dass die Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit kleiner oder gleich dem Grenzwert wird.
Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit eine Stromversorgungseinheit ist.
Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Laststromberechnungseinheit als Laststrom den Wert der Summe der Nennstromwerte von Einheiten berechnet, die die speicherprogrammierbare Steuerung bilden.
Speicherprogrammierbare Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Restlebensdauerberechnungseinheit eine Zeit, die durch Multiplizieren der Betriebsdauer mit einem aus dem Schätzwert abgeleiteten Lebensdauerfaktor erhalten wurde, von der Restlebensdauer subtrahiert und eine Information, die das Subtraktionsergebnis angibt, als Restlebensdauerinformation nach der Aktualisierung festlegt.
Speicherprogrammierbare Steuerung nach Anspruch 5, wobei es sich bei der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit um mehrere mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheiten handelt und die Restlebensdauerberechnungseinheit den Lebensdauerfaktor für jede der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten erhält und unter Verwendung des den jeweiligen mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten entsprechenden Lebensdauerfaktors die Restlebensdauerinformation für jede der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheiten berechnet.
Steuereinheit einer speicherprogrammierbaren Steuerung, die so ausgebildet ist, dass sie eine Steuereinheit und eine mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit, die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist, aufweist, wobei die Steuereinheit aufweist: eine Laststromberechnungseinheit, um einen in die speicherprogrammierbare Steuerung fließenden Laststrom zu berechnen, eine Schätztemperaturberechnungseinheit, um auf Basis einer von einem Benutzer erhaltenen Umgebungstemperaturinformation und des Laststroms einen Schätzwert für die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer während eines Betriebs der speicherprogrammierbaren Steuerung zu berechnen, und eine Restlebensdauerberechnungseinheit, um eine Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit auf Basis einer Betriebsdauer der speicherprogrammierbaren Steuerung und des Schätzwertes zu berechnen.
Verfahren zum Berechnen einer Restlebensdauer einer mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit, die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattet ist, in einer speicherprogrammierbaren Steuerung, die so ausgebildet ist, dass sie eine Steuereinheit und die mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestattete Einheit aufweist, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt bei dem die Steuereinheit einen in die speicherprogrammierbare Steuerung fließenden Laststrom berechnet, einen Schritt, bei dem die Steuereinheit auf Basis der von einem Benutzer erhaltenen Umgebungstemperaturinformation und des Laststroms einen Schätzwert für die Temperatur der Komponente mit begrenzter Lebensdauer während eines Betriebs der speicherprogrammierbaren Steuerung berechnet, und einen Schritt, bei dem die Steuereinheit auf Basis einer Betriebsdauer der speicherprogrammierbaren Steuerung und des Schätzwertes die Restlebensdauer der mit einer Komponente begrenzter Lebensdauer ausgestatteten Einheit berechnet.