JPS60197825A - 冷却制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、物体を一定温度に加熱し、冷却して均一の温
度に制御づる方法に関し、特に、加熱ムラ及び一定パタ
ーンの外乱が繰り返される系の制御冷却制御方法に関す
るものである。

〈従来技術〉 物体を一定温度に加熱した後、冷却し、均−渇瓜に！Ｉ
ＪＩＩＩするという冷却制御方法として、従来、第１図
に示す定流量ａｉ（］　＠を行なっていた。

第１図の系に１１３いて、１は鉄等の冷却対象物体、２
は物体１の温度を８する温度検出端、３は温度指示器、
４は冷却水が流れる配管、５は冷却水流ｍｇ１．６は冷
却水制御弁７を制御する冷却水流量調節器である。

第１図に示す冷却制御方法は、冷却水一定流ｍ制御であ
り、初めに、物体１を別の系において加熱し、その後、
第１図に示す系に移送し、配管４に流れる冷却水を矢印
Ａ点で物体１に接触させ、更に、物体１を矢印Ｂに示す
方向に移動さゼて、物体１の冷却を行なっていた。

この時、配管４に流れる冷却水の流量は一定に保ち、ま
た、物体１の湿度計測はするものの、この系に対重るフ
ィードバックは行なっていなかった。

第２図に、物体１の冷却制御の様子を承り。この図にお
いて、縦軸は温度、図の左側は物体１の先端部分の温度
、右側は物体１の後端部分の温度である。

この図に承りように、物体の冷ノ４】目標温度をｒ　ｓ
とすると、冷却前温度下、より６丁冷却して、冷却後の
温度は１−２のようになり、物体１の加熱時のムシ及び
冷１４目二程中の外乱については全く制御することがで
きなかった。

尚、物体１の加熱時に発生する加熱ムラは、第２図の湿
度分布面ｔＱ　−１−＋に承りように、同−処理−する
ロットの物体にほぼ一様なパターンで現れるものである
。

この冷却」ｌ程中の外乱に対しては、第３図に示すよう
に、冷却時の温度調節器３′の冷却温度比ノＪより、冷
ｆＪＪ水の流１）ｌ制御を行なうカスクードＩｔＩ制御
により解決することがＣ′きる。

第４図はこの様子を表わすものであり、冷ｆＪＪ工程中
の外乱に対１６改善がなされていることが分かる。

しかしながら、この第３図に示すカスフード制御方法も
、温度に対するこぎざみな調整であるため、加熱時の大
きなムラに対しては、改善することができなかった。

〈発明の目的〉 本発明は、加熱時にほぼ一定パターンで発生する大きな
ムラを除去し、物体全体を均一の目標温度に冷ＪＪ］す
ることを１−１的とする。

〈発明の概要二二・ 本発明は、物体加熱時に一定パターンで発生づる加熱ム
ラに注目したもので、物体を冷ｕ１する際、この物体を
複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に実際の温度値と冷
却温度目標値との偏差を８１算し、この偏差を同一１＝
１ツト内の同一ゾーンについて平均し、この平均した偏
差値に係数を掛けた値をフィードフォワード制御出力と
して前記各ゾーンのフィードバック制御出力に加算し、
この加ｎ値を冷却制御出力とづる冷却制御方法である。

〈実施例〉 第５図を用いて、本発明の詳細な説明する。

初めに、矢印Ｂ方向に移動する冷ｎＪずべき物体１を複
数のゾーン（１〜ｎ）に分け、各ゾーン毎に温度検出端
２で温度を測定し、目標温度に対する偏差を算出する。

８１はこの偏差を算出、平均Ｊる演算器ｅあり、８２は
演算器８１からの偏差出力を）温度調節器３′の出ノｊ
に加鋒する加算器ぐある。

各ゾーンの冷却後の温度をＴｐｔ（ｉ＝１〜ｎ）とする
と、ゾーン毎偏差Δ゛Ｉ“、は次のようになる。

Δ１−ｉ　＝　１−ｐ　１−’ｌ−Ｓ　・・・（１）更
に、このゾーン毎にめた偏差を同一［１ツト（同−処］
！ｌ！　する物体１７１個）内において平均する。

即ち、同一ロット１番目のジー２ｉ番目の平均した偏差
Δ’？−ｆ　ｊは次のようになる。

ΔＴ′ｔｊ＝（１−α）△丁−ｔＪ−＋十αΔＴｉｊ・
・・〈２） ここで、ΔＴ′ｉ　ｊは同一ロット内＜ｊ−１）番目の
偏差の平均１ｉ（］であり、Δ丁、、は同一ロット１番
目の温度偏差であり、αはフィルタ定数で、同一ロッ１
〜（ｊ−１）番［１の偏差値と同一ロット１番目の偏差
値のどららに重みをおくかで定まる定数である。

次に、（２）でめたゾーン毎の平均（ｉｆｆに対して、
ロット毎（品種毎）に定まる係数Ｉ〈を掛（プてゾーン
毎のフィードフォワード制御出力とする。

即ら、フィードフォワード出力をＭＶ＋　とすると、 ＭＶｔ＝ａＫ△Ｔ′、３　、十ｂ　−＜３＞が演算器８
１の出力となる。

但し、ａ、ＬｉｔフィードフォワードＩＩＩＩＪ　ＩＩ
Ｉ出力を調整するための定数、Ｋは品種毎に定まり、温
度偏差を冷却水石に換算するための係数である。

このように、（３）でまるフィードフォワード＄１　ｔ
ｉｔ出力ＭＶ工が演算器８１から出ツノされ、この値は
、更に、温度調節器３′からのフィードバック制御出力
に加算器８２において加算され、冷却水流ｍ調節器６に
供給され、冷却水は、この出力によって１ｉｌＪ御され
る。

このように、各ロツ１−における各物体のゾーン毎の温
度偏差をめ、その値を平均し、この値よりフィードフォ
ワード制御出力を算出し、該当ゾーンを冷却するタイミ
ングで出力するので、同一ロットにおける一定パターン
の加熱ムラ等の外乱を記憶でき、常に冷却水の流■を適
切に制御することができる。

尚、この制御を行わない場合は、ａ、ｂともに０にすれ
ば良く、また、ロットの先頭にくる物体については、こ
のフィードフォワード制御出力は０となる。

このフィードフォワード制御を行なった場合、第６図に
示ずように物体の冷却後温度１−２は加熱ムラ及び外乱
に影響を受けることなく、目標温度ＴＳに近づく。

く弁明の効果〉 以上述べたように、本発明の冷却制御方法によれば、物
体の加熱ムラ及び外乱に影響を受けることなく均一に冷
却制ｔ１１１覆ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の冷却ルリ御方法を説明するための図７
、 第２図は、従来の冷７．Ｉ］制御方法による冷却の様子
を表わす図、 第３図は、従来の冷却制御方法を説明するための図、 第４図は、従来の冷却制御方法による冷却の様子を表わ
す図、 第５図は、本発明の冷却制御方法を説明するための図、 第６図は、本発明の冷却制御方法による冷却の様子を表
わす図。 １・・・物体、２・・・温度検出端、３川温瓜指示器、
３′・・・温度調節器　４・・・冷却水配管、５・・・
冷ｆＪＪ水流量発信器、 ６・・・冷却水流量調節器、７・・・冷却水制御弁、８
１・・・演算器、８２・・・加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体を冷却Ｊる際、この物体を複数のゾーンに分
   割し、各ゾーン毎に実際の温度値と冷却温度目標値との
   偏差をモ（粋し、この偏差を同一ロット内の゛同一ゾー
   ンについて平均し、この平均した偏差６ｆｉに係数を扛
   を番プだ値をフィードフォワード制御出力として前記各
   ゾーンのフィードバック制御出力に加痒し、この加粋値
   を冷却制御出力とする冷ｆｉ１１制御方法。