国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      溫度控制裝置及溫度控制方法與流程

      文檔序號:12512389閱讀:274來源:國知局
      溫度控制裝置及溫度控制方法與流程

      本發(fā)明涉及控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度的溫度控制裝置及溫度控制方法。



      背景技術(shù):

      在具有多個溫度控制區(qū)的塑料成型機(jī)、回流爐、熱處理裝置等中,根據(jù)各溫度控制區(qū)中的熱容量等特性設(shè)計了加熱器,但在實際的溫度控制中,各溫度控制區(qū)達(dá)到目標(biāo)溫度的時刻產(chǎn)生偏差的情況較多。

      在早達(dá)到目標(biāo)溫度的溫度控制區(qū)中,需要直至其他溫度控制區(qū)達(dá)到目標(biāo)溫度為止維持目標(biāo)溫度,因此存在塑料成型機(jī)等成形物即樹脂燒壞的情況。另外,還消耗無用的電力。

      在以下的專利文獻(xiàn)1中,公開了以下的溫度控制方法,即,為了使升溫完成時刻同步,基于直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的時間最晚的溫度控制區(qū)的溫度測定值,預(yù)測規(guī)定時間經(jīng)過后的溫度,將該預(yù)測溫度設(shè)定為其他溫度控制區(qū)的臨時目標(biāo)溫度。

      另外,在專利文獻(xiàn)1中,還公開了以下方法,即,計算在多個溫度控制區(qū)中,直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的時間最晚的溫度控制區(qū)的升溫速度與其他溫度控制區(qū)的升溫速度的比率,并基于與該比率對應(yīng)的校正系數(shù),對其他的溫度控制區(qū)的校正加熱控制量進(jìn)行運(yùn)算,按照該校正加熱控制量,對其他溫度控制區(qū)的加熱體進(jìn)行加熱。

      在專利文獻(xiàn)1的溫度控制方法的情況下,如果所有溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度相同,則能夠使升溫完成時刻同步,但在各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度不同的情況、升溫開始溫度不同的情況等,無法使升溫完成時刻同步。

      在以下的專利文獻(xiàn)2中,公開有如下溫度控制方法,即,即使在多個溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度不同的情況下,也能夠使升溫完成時刻同步,因此,使用直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的時間最晚的溫度控制區(qū)(主區(qū)間)的測定值達(dá)到率,計算其他溫度控制區(qū)(從區(qū)間)的校正后的溫度目標(biāo)值。

      現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)

      專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-315291號公報

      專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-35090號公報



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明所要解決的課題

      如上所述,在專利文獻(xiàn)1的溫度控制方法的情況下,在多個溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度不同的情況等,無法使升溫完成時刻同步。

      與之相對,如果使用專利文獻(xiàn)2公開的溫度控制方法,即使在多個溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度不同的情況下,也能夠使升溫完成時刻同步。

      但是,在專利文獻(xiàn)2的方法中,存在以下問題:溫度控制剛開始后或直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的過程中,各溫度控制區(qū)的操作量成為100%,產(chǎn)生較大的峰值功率(各溫度控制區(qū)的負(fù)載功率合計值的最大值)。

      本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的,其目的在于得到即使在多個溫度控制區(qū)的溫度相互干擾的情況下,也不會引起較大峰值功率的產(chǎn)生,能夠使達(dá)到各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度為止所需的時間大致相同的溫度控制裝置及溫度控制方法,以及提供一種簡單地確定該控制方式下所需的設(shè)定項目的適當(dāng)?shù)闹档姆椒ā?/p>

      用于解決課題的技術(shù)方案

      (構(gòu)成1)

      一種溫度控制裝置,控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度,其特征在于,設(shè)置于各溫度控制區(qū)的溫度控制單元以使各溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間一致的方式,將規(guī)定的輸出限幅值作為操作量的上限,根據(jù)目標(biāo)溫度值和測定溫度,計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,在計算出的操作量小于所述輸出限幅值的情況下,將計算出的操作量作為要輸出的操作量,在計算出的操作量大于所述輸出限幅值的情況下,將輸出限幅值作為要輸出的操作量,控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成2)

      一種溫度控制裝置,控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度,其特征在于,具備:第一溫度控制單元,其計算以使各溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間一致的方式校正后的目標(biāo)溫度,根據(jù)該溫度控制區(qū)的所述校正后的目標(biāo)溫度和測定溫度,計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,并按照該計算出的操作量控制該溫度控制區(qū)的溫度;操作量積分值存儲單元,其在所述第一溫度控制單元進(jìn)行溫度控制從而該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時,計算并存儲從溫度控制開始到該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的、所述第一溫度控制單元的操作量的積分值;輸出限幅值計算單元,其基于將利用所述操作量積分值存儲單元計算出的各溫度控制區(qū)的操作量的積分值除以所述操作量的積分值中最大的操作量的積分值得到的值,計算相應(yīng)的溫度控制區(qū)的輸出限幅值,將所述輸出限幅值設(shè)定作為各溫度控制區(qū)的第二溫度控制單元的輸出限幅值;以及第二溫度控制單元,其根據(jù)目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,在計算出的操作量小于所述輸出限幅值的情況下,輸出計算出的所述操作量,在計算出的所述操作量大于所述輸出限幅值的情況下,將輸出限幅值作為輸出,控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成3)

      一種溫度控制裝置,控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度,其特征在于,具備:第一溫度控制單元,其計算以使各溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間一致的方式校正后的目標(biāo)溫度,根據(jù)該溫度控制區(qū)的所述校正后的目標(biāo)溫度和測定溫度,計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,并按照該計算出的操作量控制該溫度控制區(qū)的溫度;操作量積分值存儲單元,其在所述第一溫度控制單元進(jìn)行溫度控制從而該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時,計算并存儲從溫度控制開始到該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的、所述第一溫度控制單元的操作量的積分值;校正系數(shù)值計算單元,其基于將利用所述操作量積分值存儲單元計算出的各溫度控制區(qū)的操作量的積分值除以所述操作量的積分值中最大的操作量的積分值得到的值,計算校正相應(yīng)的溫度控制區(qū)的操作量的系數(shù),將校正該操作量的系數(shù)設(shè)定作為校正各溫度控制區(qū)的第二溫度控制單元的操作量的系數(shù);以及第二溫度控制單元,其根據(jù)目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,將計算出的所述操作量乘以校正所述操作量的系數(shù)得到的值作為各溫度控制區(qū)的操作量,控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成4)

      一種溫度控制方法,其特征在于,在控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度的溫度控制裝置中,具有:第一溫度控制處理,其具有計算以使各溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間一致的方式校正后的目標(biāo)溫度的步驟、以及根據(jù)該溫度控制區(qū)的所述校正后的目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量的步驟,并按照該計算出的操作量控制該溫度控制區(qū)的溫度;操作量積分值存儲處理,在通過所述第一溫度控制處理,該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時,計算并存儲從溫度控制開始到該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的、基于所述第一溫度控制處理的操作量的積分值;輸出限幅值計算處理,利用所述操作量的積分值中最大的操作量的積分值將由所述操作量積分值存儲處理計算出的各溫度控制區(qū)的操作量的積分值歸一化,并基于該歸一化結(jié)果,計算并設(shè)定相應(yīng)的溫度控制區(qū)的所述輸出限幅值;以及第二溫度控制處理,其具有根據(jù)目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量的步驟、在計算出的操作量小于所述輸出限幅值的情況下,將計算出的所述操作量作為輸出的步驟、以及在計算出的所述操作量大于所述輸出限幅值的情況下,將該輸出限幅值作為輸出的步驟,所述第二溫度控制處理控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成5)

      一種溫度控制方法,其特征在于,在控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度的溫度控制裝置中,具有:第一溫度控制處理,其具有計算以使各溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間一致的方式校正后的目標(biāo)溫度的步驟、以及根據(jù)該溫度控制區(qū)的所述校正后的目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量的步驟,并按照該計算出的操作量控制該溫度控制區(qū)的溫度;操作量積分值存儲處理,在通過所述第一溫度控制處理,該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時,計算并存儲從溫度控制開始到該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的、基于所述第一溫度控制處理的操作量的積分值;校正系數(shù)值計算處理,基于利用所述操作量的積分值中最大的操作量的積分值將由所述操作量積分值存儲處理計算出的各溫度控制區(qū)的操作量的積分值歸一化后的結(jié)果,計算并設(shè)定校正相應(yīng)的溫度控制區(qū)的操作量的系數(shù);以及第二溫度控制處理,根據(jù)目標(biāo)溫度和測定溫度計算該溫度控制區(qū)中溫度控制用的操作量,并將計算出的所述操作量乘以校正所述操作量的系數(shù)得到的值作為各溫度控制區(qū)的操作量,控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成6)

      一種溫度控制裝置,控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度,其特征在于,具備:溫度控制單元,其設(shè)置于各溫度控制區(qū);以及存儲單元,其存儲輸出限幅值,所述輸出限幅值是針對規(guī)定的控制方法中所述溫度控制區(qū)的溫度控制開始之后直至該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的操作量的積分值變?yōu)樽畲蟮臏囟瓤刂茀^(qū)以外的溫度控制區(qū),基于該溫度控制區(qū)的所述規(guī)定控制方法中直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的操作量的積分值和所述操作量的積分值變?yōu)樽畲蟮臏囟瓤刂茀^(qū)的操作量的積分值所計算出的輸出限幅值,如果根據(jù)各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度和測定溫度計算出的操作量大于所述輸出限幅值,則所述各溫度控制單元按照該輸出限幅值控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      (構(gòu)成7)

      根據(jù)構(gòu)成6所述的溫度控制裝置,其特征在于,基于利用所述操作量的積分值變?yōu)樽畲蟮臏囟瓤刂茀^(qū)的操作量的積分值將設(shè)定有該輸出限幅值的所述溫度控制區(qū)的操作量的積分值歸一化,計算所述輸出限幅值。

      (構(gòu)成8)

      一種溫度控制方法,控制溫度相互干擾的多個溫度控制區(qū)的溫度,其特征在于,針對規(guī)定的控制方法中所述溫度控制區(qū)的溫度的控制開始之后直至該溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的操作量的積分值變?yōu)樽畲蟮臏囟瓤刂茀^(qū)以外的溫度控制區(qū),設(shè)定基于該溫度控制區(qū)的所述規(guī)定控制方法中直至達(dá)到目標(biāo)溫度為止的操作量的積分值和所述操作量的積分值變?yōu)樽畲蟮臏囟瓤刂茀^(qū)的操作量的積分值所計算出的輸出限幅值,如果根據(jù)各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度和測定溫度計算出的操作量大于所述輸出限幅值,則按照該輸出限幅值控制該溫度控制區(qū)的溫度。

      發(fā)明效果

      根據(jù)本發(fā)明,作為在對多個控制區(qū)的溫度進(jìn)行控制的情況下,使各控制區(qū)的溫度達(dá)到各目標(biāo)溫度為止所需的時間相同的方法,即使在將各控制區(qū)的操作量的輸出限幅值設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹禃r,各溫度控制區(qū)的溫度相互干擾的情況下,也能夠簡單地計算使控制對象的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止所需的時間相同的操作量的輸出限幅值。

      此處所述的在對多個控制區(qū)的溫度進(jìn)行控制的情況下,使各控制區(qū)的溫度達(dá)到各目標(biāo)溫度為止所需的時間相同的目的在于,抑制每個控制區(qū)達(dá)到目標(biāo)溫度的時間各不相同導(dǎo)致的無用的能源消耗、以及抑制塑料成型機(jī)等中早完成升溫的控制區(qū)的塑料劣化的問題。

      另外,根據(jù)將所述各控制區(qū)的操作量的輸出限幅值設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹档姆椒ǎ軌驅(qū)⒅敝炼鄠€溫度控制區(qū)的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止的期間的操作量的最大使用電力抑制到較低的值,因此能夠抑制需求電力。

      附圖說明

      圖1是表示基于本發(fā)明的實施方式1的溫度控制裝置的概略構(gòu)成圖。

      圖2是表示基于本發(fā)明的實施方式1的溫度控制裝置的處理內(nèi)容(溫度控制方法)的流程圖。

      圖3是表示具有溫度相互干擾的N個溫度控制區(qū)11~1N的塑料成型機(jī)的說明圖。

      圖4是表示以操作量100%控制具有溫度相互干擾的4個溫度控制區(qū)11~14的塑料成型機(jī)的情況下的溫度控制的實驗結(jié)果的說明圖。

      圖5是表示使用專利文獻(xiàn)2中公開的溫度控制方法的情況下的溫度控制的實驗結(jié)果、和使用基于實施方式1的溫度控制方法的情況下的溫度控制的實驗結(jié)果的說明圖。

      圖6是表示基于本發(fā)明的實施方式2的溫度控制裝置的概略構(gòu)成圖。

      圖7是表示基于本發(fā)明的實施方式2的溫度控制裝置的處理內(nèi)容(溫度控制方法)的流程圖。

      具體實施方式

      實施方式1

      在該實施方式1中,對溫度控制裝置控制溫度相互干擾的N個(N為1以上的整數(shù))的溫度控制區(qū)的溫度的示例進(jìn)行說明。

      圖1是表示基于本發(fā)明的實施方式1的溫度控制裝置的構(gòu)成圖,安裝有N個溫度控制單元。

      在圖1中,溫度控制單元101為控制溫度控制區(qū)11的溫度的單元,通過實施使用溫度控制區(qū)11的目標(biāo)溫度即溫度設(shè)定值SV1和溫度控制區(qū)11的測定溫度即溫度測定值PV1的PID控制方式的運(yùn)算,計算操作量MV1(溫度控制區(qū)11中溫度控制用的操作量),并通過按照該操作量MV1控制加熱器21的過熱,控制溫度控制區(qū)11的溫度。

      溫度控制單元101的校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11是在未設(shè)定操作量MV1的上限值即輸出限幅值L1的情況下,溫度控制單元101對溫度控制區(qū)11的溫度進(jìn)行控制時由切換開關(guān)13選擇的設(shè)定部,例如,基于專利文獻(xiàn)2的升溫完成同步控制方式,為了使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻一致,對溫度控制區(qū)11的目標(biāo)溫度即溫度設(shè)定值SV1進(jìn)行校正,并將校正后的溫度設(shè)定值SV1’向切換開關(guān)13輸出。

      目標(biāo)溫度設(shè)定部12是在利用輸出限幅值L1限制操作量MV1的狀態(tài)下在溫度控制單元101對溫度控制區(qū)11的溫度進(jìn)行控制時由切換開關(guān)13選擇的設(shè)定部,接受溫度控制區(qū)11的目標(biāo)溫度即溫度設(shè)定值SV1的設(shè)定,并將該溫度設(shè)定值SV1向切換開關(guān)13輸出。

      溫度控制單元101的切換開關(guān)13在未設(shè)定輸出限幅值L1的情況下,在溫度控制單元101對溫度控制區(qū)11的溫度進(jìn)行控制時,將校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11的設(shè)定值SV1’選擇作為設(shè)定值,將從校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11輸出的校正后的溫度設(shè)定值SV1’向差分計算部15輸出。另一方面,在設(shè)定了輸出限幅值L1的狀態(tài)下,在溫度控制單元101對溫度控制區(qū)11的溫度進(jìn)行控制時,將目標(biāo)溫度設(shè)定部12的設(shè)定值SV1選擇作為設(shè)定值,將從目標(biāo)溫度設(shè)定部12輸出的溫度設(shè)定值SV1向差分計算部15輸出。

      溫度控制單元101的溫度測定部14是測定溫度控制區(qū)11的溫度的溫度測定器,將該測定結(jié)果即溫度測定值PV1向差分計算部15輸出。

      溫度控制單元101的差分計算部15實施計算差分值e1的處理,差分值e1是從切換開關(guān)13輸出的校正后的溫度設(shè)定值SV1’或溫度設(shè)定值SV1與從溫度測定部14輸出的溫度測定值PV1的差分。

      溫度控制單元101的PID控制部16實施如下處理:實施使用由差分計算部15計算出的差分值e1的PID運(yùn)算,計算操作量MV1(溫度控制區(qū)11中溫度控制用的操作量)。

      溫度控制單元101的輸出限幅器17是在設(shè)定了輸出限幅值L1的狀態(tài)下在溫度控制單元101控制溫度控制區(qū)11的溫度時動作有效的限幅器,如果由PID控制部16計算出的操作量MV1為由輸出限幅值計算部50計算出的輸出限幅值L1以下,則將該操作量MV1向切換開關(guān)18輸出,如果該操作量MV1大于輸出限幅值L1,則將該輸出限幅值L1向切換開關(guān)18輸出。

      溫度控制單元101的切換開關(guān)18在未設(shè)定輸出限幅值L1的情況下,在溫度控制單元101控制溫度控制區(qū)11的溫度時,與PID控制部16連接,將由PID控制部16計算出的操作量MV1向加熱器21及操作量積分值存儲部40輸出。另一方面,在設(shè)定了輸出限幅值L1的狀態(tài)下,在溫度控制單元101控制溫度控制區(qū)11的溫度時,與輸出限幅器17連接,將從輸出限幅器17輸出的操作量MV1或輸出限幅值L1向加熱器21輸出。

      加熱器21的加熱部是對溫度控制區(qū)11進(jìn)行加熱的熱源,加熱器21的加熱部按照從切換開關(guān)18輸出的操作量MV1或輸出限幅值L1被進(jìn)行控制。

      上述關(guān)于溫度控制單元101的說明對于溫度控制單元102~溫度控制單元10N也是相同的。

      操作量積分值存儲部40在未設(shè)定輸出限幅值L1~LN的情況下,在溫度控制單元101~溫度控制單元10N控制溫度控制區(qū)11~溫度控制區(qū)1N的溫度時(即,不經(jīng)由輸出限幅器17、27、37直接與PID控制部16、26、36連接的狀態(tài)下),將從溫度控制區(qū)11~溫度控制區(qū)1N的溫度的控制開始時間點(diǎn)到溫度控制區(qū)11~溫度控制區(qū)1N的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度時間點(diǎn)的操作量MV1~MVN(從切換開關(guān)18、28、38輸出的操作量MV1~MVN)按照各溫度控制單元101~溫度控制單元10N進(jìn)行積分,并存儲該操作量MV1~MVN的積分值∫MV1dt~∫MVNdt。

      輸出限幅值計算部50根據(jù)由操作量積分值存儲部40存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt,實施溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN的計算、和設(shè)定各溫度控制單元101~10N的輸出限幅器17、27、37的處理。

      即,輸出限幅值計算部50通過將由操作量積分值存儲部40所存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt進(jìn)行比較,實施確定溫度控制區(qū)11~1N中該積分值最大的溫度控制區(qū)的處理。在此,為便于說明,設(shè)定積分值最大的溫度控制區(qū)為溫度控制區(qū)11,除此以外,設(shè)定溫度控制區(qū)11~1N的目標(biāo)溫度設(shè)定值SV1~SVN為相同的值。

      輸出限幅值計算部50實施如下處理:將各溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的積分值∫MV1dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt,根據(jù)該積分值的除法運(yùn)算結(jié)果計算溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN的處理、以及對各溫度控制單元101~10N的輸出限幅器17、27、37設(shè)定所述計算出的輸出限幅值L1~LN的處理。

      在此,就溫度控制區(qū)11而言,由于將積分值∫MV1dt除以積分值∫MV1dt,因此商為1,操作量MV1的最大值(操作量MV1的100%的值)為操作量MV1的輸出限幅值L1。

      此外,輸出限幅值計算部50構(gòu)成了限幅值的計算和設(shè)定單元。

      圖2是表示基于本發(fā)明的實施方式1的溫度控制裝置的處理內(nèi)容(溫度控制方法)的流程圖。溫度控制單元101~10N的每個控制周期執(zhí)行圖2的流程。

      圖3是表示具有溫度相互干擾的N個溫度控制區(qū)11~1N的塑料成型機(jī)的說明圖。

      在使N個溫度控制區(qū)11~1N同時升溫時,例如,溫度控制區(qū)12(加熱器2)受到來自右鄰的溫度控制區(qū)11(加熱器1)的散熱,并且受到來自左鄰的溫度控制區(qū)13(加熱器3)的散熱,因此容易變熱,溫度上升加快。

      與之相對,右端的溫度控制區(qū)11(加熱器1)雖然受到來自左鄰的溫度控制區(qū)12(加熱器2)的散熱,但由于右鄰處沒有溫度控制區(qū),易受外部的影響,因此與溫度控制區(qū)12(加熱器2)相比,難以變熱,溫度上升變慢。

      因此,在圖3所示的塑料成型機(jī)中,在溫度控制區(qū)11~1N之間溫度相互干擾。

      在該實施方式1中,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN,使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻同步,而不會引起較大的峰值功率的發(fā)生,但在溫度控制區(qū)11~1N之間溫度相互干擾的情況下,如圖4所示,基于使溫度控制區(qū)11~1N的操作量MV1~MVN為最大值即100%時的升溫速度、升溫開始到升溫完成所需的時間(以下,記作“升溫完成時間”),確定輸出限幅器17、27、37的值時,各溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時間雖然接近,但會產(chǎn)生大的誤差,因此如果不重復(fù)實施升溫實驗,則無法以足夠的精度進(jìn)行升溫完成同步控制,因此,以往,難以根據(jù)由一次升溫所得到的信息來設(shè)定針對溫度控制區(qū)11~1N的每一個的適當(dāng)?shù)牟僮髁?反復(fù)實驗性地導(dǎo)出設(shè)定值)。如果無法設(shè)定適當(dāng)?shù)牟僮髁浚瑒t溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻的誤差將變大,這是不言而喻的。

      在該實施方式1中,代替重復(fù)實施升溫實驗,僅一次,按照公知的升溫完成同步控制方式,以使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻一致的方式,溫度控制單元101~10N對溫度控制區(qū)11~1N的溫度進(jìn)行控制,并基于該控制結(jié)果,設(shè)定適當(dāng)?shù)妮敵鱿薹礚1~LN。因此,在該實施方式1中,無需重復(fù)實施升溫實驗,因此短時間就能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)妮敵鱿薹礚1~LN。

      此處的升溫完成同步控制方式可以是任意的控制方式(例如,也可以是專利文獻(xiàn)2中公開的控制方式),因此省略具體的說明。

      以下,對該實施方式1的溫度控制裝置的處理內(nèi)容進(jìn)行具體說明。

      首先,為了設(shè)定適當(dāng)?shù)妮敵鱿薹礚1~LN,按照公知的升溫完成同步控制方式,以使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻一致的方式,對溫度控制區(qū)11~1N的溫度進(jìn)行控制。

      具體而言,為了使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻一致,例如,如圖4所示,校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11、21、31將使溫度控制區(qū)11~1N的操作量MV1~MVN為最大值即100%時的升溫速度、從升溫開始到升溫完成所需的時間(以下,記作“升溫完成時間”)最慢的溫度控制區(qū)11的控制量(溫度)作為其他溫度控制區(qū)SV2~SVN的校正后的設(shè)定值SV2’~SVN’,并將該溫度設(shè)定值SV1’~SVN’向切換開關(guān)13、23、33輸出(圖2的步驟ST1、ST2)。

      此處的溫度設(shè)定值SV1~SVN的校正是基于公知的升溫完成同步控制方式(例如,專利文獻(xiàn)2中公開的控制方式)的校正,因此省略詳細(xì)說明。

      切換開關(guān)13、23、33與校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11、21、31連接,因此將從校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11,21,31輸出的校正后的溫度設(shè)定值SV1’~SVN’(控制開始最初,為溫度設(shè)定值SV1~SVN)向差分計算部15、25、35輸出。

      溫度測定部14、24、34測定溫度控制區(qū)11~1N的溫度,并將該測定結(jié)果即溫度測定值PV1~PVN向差分計算部15、25、35輸出。

      差分計算部15、25、35計算差分值e1~eN,差分值e1~eN是從切換開關(guān)13、23、33輸出的校正后的溫度設(shè)定值SV1’~SVN’與從溫度測定部14、24、34輸出的溫度測定值PV1~PVN的差分。

      PID控制部16、26、36在差分計算部35計算差分值e1~eN時,實施使用該差分值e1~eN的PID運(yùn)算,計算操作量MV1~MVN(溫度控制區(qū)11~1N中溫度控制用的操作量),并輸出該操作量MV1~MVN(步驟ST3)。

      作為PID運(yùn)算,可考慮I-PD、PI-D、I-PD與PI-D的中間的PID的運(yùn)算等,但也可以是任一PID運(yùn)算。另外,這些PID運(yùn)算本身是公知的,因此省略詳細(xì)說明。

      切換開關(guān)18、28、38與PID控制部16、26、36連接,因此將從PID控制部16、26、36輸出的操作量MV1~MVN向加熱器21~2N以及操作量積分值存儲部40輸出。

      加熱器21~2N的加熱部按照從切換開關(guān)18、28、38輸出的操作量MV1~MVN對溫度控制區(qū)11~1N進(jìn)行加熱。

      操作量積分值存儲部40在溫度控制單元101~10N的控制時機(jī),每當(dāng)從切換開關(guān)18、28、38輸出操作量MV1~MVN,對該操作量MV1~MVN進(jìn)行積分,并存儲該操作量MV1~MVN的積分值∫MV1dt~∫MVNdt(步驟ST4)。

      輸出限幅值計算部50在溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時(步驟ST5),通過將由操作量積分值存儲部40存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt進(jìn)行比較,確定溫度控制區(qū)11~1N中該積分值最大的溫度控制區(qū)。

      在該實施方式1中,如上所述,將積分值最大的溫度控制區(qū)設(shè)為溫度控制區(qū)11,因此將溫度控制區(qū)11確定作為積分值最大的溫度控制區(qū)。

      輸出限幅值計算部50在確定積分值最大的溫度控制區(qū)11時,根據(jù)由操作量積分值存儲部40存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt,計算各溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN,并設(shè)定作為溫度控制區(qū)11~1N的輸出限幅值L1~LN(步驟ST6)。

      也就是說,輸出限幅值計算部50讀出由操作量積分值存儲部40存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt,如下式(1)所示,將該積分值∫MV1dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt,并根據(jù)該積分值的除法運(yùn)算結(jié)果計算溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN。

      在此,就溫度控制區(qū)11而言,由于將積分值∫MV1dt除以積分值∫MV1dt,因此,如上所述,將操作量MV1的最大值(操作量MV1的100%的值)視作操作量MV1的輸出限幅值L1。

      【式1】

      的最大值 (1)

      在式(1)中,tx為升溫開始到升溫完成的時間。n=1、2,…,N。

      此外,操作量MVN通常為0~100%的無量綱數(shù),上述式(1)中的“操作量MVn的最大值”是指100%=1,因此,上述式(1)與將積分值∫MVNdt除以最大的積分值即∫MV1dt同義。

      輸出限幅器17、27、37在輸出限幅值計算部50計算操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN時,將該輸出限幅值L1~LN設(shè)定作為溫度控制區(qū)11~1N的輸出限幅值L1~LN。

      由此,輸出限幅值L1~LN的設(shè)定完成。

      接著,在通過直至前一項為止的處理設(shè)定了輸出限幅值L1~LN的狀態(tài)下開始溫度控制的情況下,為了使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻一致,溫度控制單元101~10N使用適當(dāng)設(shè)定的輸出限幅值L1~LN,對溫度控制區(qū)11~1N的溫度進(jìn)行控制。

      具體而言,最初,將切換開關(guān)13、23、33的連接目的地設(shè)定為目標(biāo)溫度設(shè)定部12、22、32,并將切換開關(guān)18、28、38的連接目的地設(shè)定為輸出限幅器17、27、37。

      目標(biāo)溫度設(shè)定部12、22、32接受溫度控制區(qū)11~1N的目標(biāo)溫度即溫度設(shè)定值SV1~SVN的設(shè)定,并將該溫度設(shè)定值SV1~SVN向切換開關(guān)13、23、33輸出。

      切換開關(guān)13、23、33與目標(biāo)溫度設(shè)定部12、22、32連接,因此將從目標(biāo)溫度設(shè)定部12、22、32輸出的溫度設(shè)定值SV1~SVN向差分計算部15、25、35輸出。

      溫度測定部14、24、34測定溫度控制區(qū)11~1N的溫度,并將該測定結(jié)果即溫度測定值PV1~PVN向差分計算部15、25、35輸出。

      差分計算部15、25、35計算差分值e1~eN,差分值e1~eN是從切換開關(guān)13、23、33輸出的溫度設(shè)定值SV1~SVN與從溫度測定部14、24、34輸出的溫度測定值PV1~PVN的差分。

      PID控制部16、26、36在差分計算部35計算出差分值e1~eN時,實施使用該差分值e1~eN的PID運(yùn)算,計算操作量MV1~MVN(溫度控制區(qū)11~1N中溫度控制用的操作量),并輸出該操作量MV1~MVN(步驟ST1,ST7)。

      輸出限幅器17、27、37從PID控制部16、26、36接受操作量MV1~MVN時,將該操作量MV1~MVN與從輸出限幅值計算部50輸出的輸出限幅值L1~LN進(jìn)行比較(步驟ST8)。

      如果該操作量MV1~MVN為輸出限幅值L1~LN以下,輸出限幅器17、27、37將該操作量MV1~MVN向切換開關(guān)18、28、38輸出。

      另一方面,如果該操作量MV1~MVN大于輸出限幅值L1~LN,則將該輸出限幅值L1~LN向切換開關(guān)18、28、38輸出。

      切換開關(guān)18、28、38與輸出限幅器17、27、37連接,因此將從輸出限幅器17、27、37輸出的操作量MV1~MVN或輸出限幅值L1~LN向加熱器21~2N輸出(步驟ST8、ST9)。

      加熱器21~2N的加熱部按照從切換開關(guān)18、28、38輸出的操作量MV1~MVN或輸出限幅值L1~LN對溫度控制區(qū)11~1N進(jìn)行加熱。

      溫度控制單元101~10N的每個控制周期執(zhí)行圖2的處理,由此上述溫度控制處理(ST7~ST9)重復(fù)進(jìn)行,直至升溫達(dá)到目標(biāo)溫度,之后以維持目標(biāo)溫度的方式進(jìn)行控制。

      根據(jù)以上的說明可以理解的是,在實施方式1中,通過校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11、21、31、切換開關(guān)13、23、33、溫度測定部14、24、34、差分計算部15、25、35、PID控制部16、26、36、切換開關(guān)18、28、38構(gòu)成第一溫度控制單元,通過目標(biāo)溫度設(shè)定部12、22、32、切換開關(guān)13、23、33、溫度測定部14、24、34、差分計算部15、25、35、PID控制部16、26、36、輸出限幅器17、27、37、切換開關(guān)18、28、38構(gòu)成第二溫度控制單元。

      在此,圖5是表示使用專利文獻(xiàn)2中公開的溫度控制方法的情況的溫度控制的實驗結(jié)果、和使用基于實施方式1的溫度控制方法的情況的溫度控制的實驗結(jié)果的說明圖。

      圖5(a)表示使用專利文獻(xiàn)2中公開的溫度控制方法的情況,圖5(b)表示使用基于實施方式1的溫度控制方法的情況。

      另外,在圖5中,表示出溫度控制區(qū)為4個的情況的示例。圖中,ΣMV為MV1~MV4的合計值。因此,ΣMV的最大值為400%(=100%×4CH)。

      在使用專利文獻(xiàn)2中公開的溫度控制方法的情況下,在溫度控制剛開始后,由于因無用的時間等導(dǎo)致各溫度控制區(qū)的操作量成為100%,因此產(chǎn)生較大的峰值功率(各溫度控制區(qū)的負(fù)載功率合計值的最大值)。

      與之相對,可以理解的是,在使用基于實施方式1的溫度控制方法的情況下,各溫度控制區(qū)的操作量被抑制在輸出限幅值以下,因此升溫時的合計功率的峰值被抑制。

      由以上所述可知,根據(jù)該實施方式1,具備:操作量積分值存儲部40,在未設(shè)定輸出限幅值L1~LN的情況下,溫度控制單元101~10N控制溫度控制區(qū)11~1N的溫度時,操作量積分值存儲部40將從溫度控制區(qū)11~1N的溫度的控制開始時間點(diǎn)到溫度控制區(qū)11~1N的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時間點(diǎn)為止的操作量MV1~MVN進(jìn)行積分,并存儲該操作量MV1~MVN的積分值∫MV1dt~∫MVNdt;以及輸出限幅值計算部50,輸出限幅值計算部50通過將由操作量積分值存儲部40存儲的積分值∫MV1dt~∫MVNdt進(jìn)行比較,在溫度控制區(qū)11~1N中,將該積分值最大的溫度控制區(qū)以外的溫度控制區(qū)確定作為限幅值設(shè)定對象的溫度控制區(qū),將限幅值設(shè)定對象的溫度控制區(qū)12~1N中操作量MV2~MVN的積分值∫MV2dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt,根據(jù)該積分值的除法運(yùn)算結(jié)果計算溫度控制區(qū)12~1N中操作量MV2~MVN的輸出限幅值L2~LN,由于輸出限幅器17、27、37被構(gòu)成為:如果由PID控制部16、26、36計算出的操作量MV1~MVN為由輸出限幅值計算部50計算出的輸出限幅值L1~LN(溫度控制區(qū)11不是限幅值設(shè)定對象的溫度控制區(qū),因此輸出限幅值L1為操作量MV1的100%的值)以下,則輸出限幅器17、27、37經(jīng)由切換開關(guān)18、28、38,將該操作量MV1~MVN向加熱器21~2N輸出,如果該操作量MV1~MVN大于輸出限幅值L1~LN,則輸出限幅器17、27、37經(jīng)由切換開關(guān)18、28、38,將該輸出限幅值L1~LN向加熱器21~2N輸出,因此,可實現(xiàn)以下效果,即,即使在溫度控制區(qū)11~1N的溫度相互干擾的情況下,也不會引起較大的峰值功率的發(fā)生,能夠使溫度控制區(qū)11~1N的升溫完成時刻同步,而且能夠簡單地計算使控制對象的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度為止所需的時間相同的操作量的輸出限幅值。

      實施方式2

      在上述實施方式1中,示出了如下的示例。輸出限幅值計算部50讀出由操作量積分值存儲部40存儲的所有溫度控制區(qū)11~1N的積分值∫MV1dt~∫MVNdt,并將所有溫度控制區(qū)11~1N的積分值∫MV1dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt(歸一化),根據(jù)該積分值的除法運(yùn)算結(jié)果計算溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值L1~LN,對輸出限幅器17、27、37設(shè)定輸出限幅值L1~LN

      在該實施方式2中,對以下示例進(jìn)行說明。如圖6的概略構(gòu)成圖所示,校正系數(shù)計算部60讀出由操作量積分值存儲部40存儲的所有溫度控制區(qū)11~1N的積分值∫MV1dt~∫MVNdt,將所有溫度控制區(qū)11~1N的積分值∫MV1dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt,根據(jù)該積分值的除法運(yùn)算結(jié)果,計算與溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN相乘的校正系數(shù)值A(chǔ)1~AN,對校正系數(shù)乘法部19、29、39設(shè)定校正系數(shù)值A(chǔ)1~AN

      上述實施方式1中計算溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV2~MVN的輸出限幅值L2~LN的計算方法、與實施方式2中計算與溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN相乘的系數(shù)值A(chǔ)1~AN的計算方法相同,因此二者的值是相同的值,但是在上述實施方式1中,將該值作為溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN的輸出限幅值使用,而在實施方式2中,將該值作為與溫度控制區(qū)11~1N中操作量MV1~MVN相乘的校正系數(shù)值使用,這點(diǎn)與上述實施方式1不同(在圖7中表示了與該處理相關(guān)的流程圖。如上所述,為與圖2的處理(實施方式1)基本相同的處理,不同之處在于通過校正系數(shù)來校正操作量(ST8’~ST9’)。)

      也就是說,利用下述的式(2)計算A1~AN,基于其與操作量MV1~MVN相乘得到的值,進(jìn)行各加熱器的溫度控制。

      【式2】

      此外,在實施方式1中,對如下示例進(jìn)行了說明。通過具備操作量積分值存儲部(操作量積分值存儲單元)40以及輸出限幅值計算部(限幅值計算單元)50,如圖2所示的流程圖那樣,通過溫度控制裝置計算輸出限幅值,但本發(fā)明不限于此,也可以將輸出限幅值預(yù)先設(shè)定于裝置中。也就是說,可以是如下的處理,即,通過與上述實施方式中說明的方法相同的方法,預(yù)先求出輸出限幅值,并通過將其預(yù)先設(shè)定在裝置中,例如,在圖2的流程中,作為溫度控制裝置,僅執(zhí)行ST7~ST9的處理。預(yù)先設(shè)定的輸出限幅值也可以是將與各條件(各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度的不同、升溫開始溫度的不同等的條件的組合)相對應(yīng)的輸出限幅值設(shè)定作為表的值等,該情況下,從表中取得與裝置的動作條件(各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度、升溫開始溫度等條件)相符的輸出限幅值,并基于該輸出限幅值執(zhí)行ST8~ST9的處理。這樣,在預(yù)先設(shè)定輸出限幅值的方式的情況下,可以不需要操作量積分值存儲部(操作量積分值存儲單元)、輸出限幅值計算部(限幅值計算單元)50。

      另外,在實施方式1中,關(guān)于操作量(操作量)的積分值最大的溫度控制區(qū),以不設(shè)置輸出限幅值的溫度控制區(qū)(100%輸出)進(jìn)行了說明,但針對操作量(操作量)的積分值最大的溫度控制區(qū),也可以是設(shè)置輸出限幅值的溫度控制區(qū)。這樣的情況下,將輸出限幅值L1~LN與相同的二次的系數(shù)(0<系數(shù)<1)相乘得到的值作為輸出限幅值。這樣,直至升溫完成的時間變長,因此不優(yōu)選,根據(jù)裝置的不同,存在對于直至升溫完成為止的時間的要求并不那么高,使最大消耗電力的降低優(yōu)先的可能,因此在這樣的情況下,也可以針對操作量(操作量)的積分值最大的溫度控制區(qū)也設(shè)置輸出限幅值。

      在實施方式1中,對于將使積分值∫MV1dt~∫MVNdt除以最大的積分值即溫度控制區(qū)11中操作量MV1的積分值∫MV1dt得到的結(jié)果直接作為輸出限幅值L1~LN的情況進(jìn)行了說明,但也可以不將其直接作為輸出限幅值,進(jìn)一步進(jìn)行某種校正等(例如,乘以用于對裝置固有的特性進(jìn)行校正的校正系數(shù)等)。

      此外,在實施方式2中,對以下示例進(jìn)行了說明。通過具備操作量積分值存儲部(操作量積分值存儲單元)40以及校正系數(shù)值計算部(校正系數(shù)值計算單元)60,如圖7所示的流程圖那樣,通過溫度控制裝置計算校正系數(shù)值,但本發(fā)明不限于此,也可以將校正系數(shù)值預(yù)先設(shè)定于裝置中。也就是說,可以是如下的處理,即,通過與上述實施方式中說明的方法相同的方法,預(yù)先求出校正系數(shù)值,并通過將其預(yù)先設(shè)定在裝置中,例如,在圖7的流程中,作為溫度控制裝置,也可以僅執(zhí)行ST7~ST9’的處理。預(yù)先設(shè)定的校正系數(shù)值也可以是將與各條件(各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度的不同、升溫開始溫度的不同等條件的組合)相對應(yīng)的校正系數(shù)值設(shè)定作為表的值等,該情況下,從表中取得與裝置的動作條件(各溫度控制區(qū)的目標(biāo)溫度、升溫開始溫度等條件)相符的校正系數(shù)值,并基于該校正系數(shù)值執(zhí)行ST8’~ST9’的處理。這樣,在預(yù)先設(shè)定校正系數(shù)值的方式的情況下,可以不需要操作量積分值存儲部(操作量積分值存儲單元)、校正系數(shù)值計算部(校正系數(shù)值計算單元)60。

      另外,在實施方式2中,關(guān)于操作量的積分值最大的溫度控制區(qū),以不設(shè)置校正系數(shù)值的溫度控制區(qū)(校正系數(shù)值=1,即100%輸出)進(jìn)行了說明,但針對操作量的積分值最大的溫度控制區(qū),也可以是設(shè)置校正系數(shù)值的溫度控制區(qū)。在這樣的情況下,將校正系數(shù)值A(chǔ)1~AN與相同的二次系數(shù)(0<系數(shù)<1)相乘得到的值作為校正系數(shù)值。這樣,直至升溫完成的時間變長,因此不優(yōu)選,根據(jù)裝置的不同,存在對于直至升溫完成為止的時間要求并不那么高,使最大消耗電力的降低優(yōu)先的可能,因此在這樣的情況下,針對操作量的積分值最大的溫度控制區(qū),也可以是設(shè)置校正系數(shù)值的溫度控制區(qū)。

      在實施方式中,為了簡化說明,將僅在未設(shè)定輸出限幅值的情況下,執(zhí)行用于計算/設(shè)定輸出限幅值的處理(通過第一溫度控制單元進(jìn)行溫度控制)的情況作為示例,本發(fā)明不限于此,例如,也可以是如下情況,即,為了更新已設(shè)定的輸出限幅值,在輸出限幅值已設(shè)定的狀態(tài)下,執(zhí)行用于計算/設(shè)定限幅值的處理(通過第一溫度控制單元進(jìn)行溫度控制)(對于校正系數(shù)的計算/設(shè)定也相同)。

      另外,在實施方式中,將在輸出限幅值設(shè)定后(或校正系數(shù)設(shè)定后),通過由切換開關(guān)13選擇目標(biāo)溫度設(shè)定部12,從而使用溫度設(shè)定值SVN的情況作為示例,但也可以在輸出限幅值設(shè)定后(或校正系數(shù)設(shè)定后)還使用校正后的溫度設(shè)定值SVN’(通過切換開關(guān)13選擇校正目標(biāo)溫度設(shè)定部11)。

      附圖標(biāo)記的說明

      11~1N 溫度控制區(qū)

      21~2N 加熱器

      101~10N 溫度控制單元

      11、21、31 校正目標(biāo)溫度設(shè)定部

      12、22、32 目標(biāo)溫度設(shè)定部

      13、23、33 切換開關(guān)

      14、24、34 溫度測定部

      15、25、35 差分計算部

      16、26、36 PID控制部

      17、27、37 輸出限幅器

      18、28、38 切換開關(guān)

      19、29、39 校正系數(shù)乘法部

      40 操作量積分值存儲部(操作量積分值存儲單元)

      50 輸出限幅值計算部(限幅值計算單元)

      60 校正系數(shù)值計算部(校正系數(shù)值計算單元)。

      當(dāng)前第1頁1 2 3 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
      1