JPS62111311A - ヒ−ト・ク−ル制御装置 - Google Patents

ヒ−ト・ク−ル制御装置

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JPS62111311A
JPS62111311A JP25085085A JP25085085A JPS62111311A JP S62111311 A JPS62111311 A JP S62111311A JP 25085085 A JP25085085 A JP 25085085A JP 25085085 A JP25085085 A JP 25085085A JP S62111311 A JPS62111311 A JP S62111311A
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output
control
heat
cool
discrimination
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JP25085085A
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Yutaka Nakamura
豊 中村
Shinichiro Seto
新一郎 瀬戸
Shigeru Chiba
繁 千葉
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Azbil Corp
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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、加熱源と冷却源を有する制御対家内の温度(
PV値)を調節する制御系に於て、PV値が設定値(S
P値〕よシ低いときには、主として加熱源を用いてその
偏差(SP−PV)の大ききに応じて加熱し、またPV
値がSP値よシ高いときには2主として冷却源を用いて
その偏差の大きさに応じて冷却することにより、Pv値
tsp値に達成すべく制御するヒート・クール制御装置
に関する。
〔従来の技術〕 ヒート・クール制御装置の従来技術の一例を第5図に示
す。この従来技術では、制御、はP動作にて実行され、
偏差信号e(=SP−PV)と、比例ゲインをKpとす
ると、制御演算部の制御出力MV[%]は。
M■=KplIe+50 で表わされる。ここで、50とあるのは予め定められて
いる数値であり、wJ6図から明らかなようにMV=5
0の場合は、ヒート出力もクール出力も共にOとなる場
合である。
そして、出力部は、MV<50%となるPvがSPより
高いときには冷却源を調節する操作端にそのMV値の大
きさに応じたクール出力を送出するとともに、MV>5
0%となるPVがSPよシ低いときには加熱源?調節す
る操作端にそのMV値の大きさに応じたヒート出力を送
出することで偏差eをゼロ近傍に調節し、PV値をSP
値に達成すべく制御が実行される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
かかる従来技術の欠点は、P動作の制御を用いている関
係上必然的にPV頃とSP値の間にオフセットが生ずる
ことにな9.十分な制御が実現できないという点にあっ
た。
この欠点を解消する1つの手段としては、制御ePID
動作にて実行する方法がある。しかし。
ヒート系におけるプロセスのパラメータと、クール系に
おけるプロセスのパラメータとは大きく異なるのが普通
であり、従って制御演算部のPID定数金ヒート系に適
する値に調整するとクール系の制御特性1例えば立上り
のオーバシュートやPVの安定性など悪くなるという不
都合が生じるため十分な対応措置とはいえず、実用化さ
れていないのが果状である。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり。
その目的とするところは、制御系にオフセラ)?生ずる
ことなく、シかもヒート系の制御性もクール系の制御性
も損ねることなしに、加熱源と冷却源を正確に制御でき
るヒート・クール制御装置を提供することにある。
〔問題点全解決するための手段〕
上記目的全達成するための手段として、第1の発明をヒ
ート制御演算部とクール制御演算部を別々に設けて、そ
れぞれ独立にPID定数を設定できるようにするととも
に、これら2つの制御演算部で求まる制御演算出力MV
hとMVcの値から、操作端へのヒート出力あるいはク
ール出力となる制御出力MVi決定する判別部を設けて
、その判別部により求まる制御出力MVKより、ヒート
・クール制御を実行するよう構成し、第2の発明にあっ
てはこの2つの制御演算部を速度型アルゴリズムによっ
てMV’h 、 MV cを求めることができる構成と
しである。
〔作用〕
かかる第1の発明の構成においては、ヒート制御演算部
とクール制御演算部とが別々に設けられているので、そ
れぞれ、ヒート系に適したPID定数値あるいはクール
系に適したPID定数値を用いて、制御演算出力MV 
h 、 MV c f:演算することができる。そして
、この制御演算出力MVh 。
MVcの大小関係により、判別部はヒート出力あるいは
クール出力のいずれ全送出するかにつき判別すると共に
送出すべき出方の値を決定することができる。
また、第2の発明にあっては、速度型アルゴリズムによ
シ判別部の前回出力Vn−1に出力変化分を加算してM
Vh、MVc e演算するので、判別部がMVh、MV
cの大小関係によって出力MVnを決定する場合に前回
分の出力MVn−1との間に大きな変動がなくなり、よ
シ安定した制御が可能になる。
〔実施例〕
以下1本発明の実施例を図に基き説明する。
第1図は第1の発明に係るヒート・クール制御装置の実
施例の構成を示す概略図で、1はヒート制御演算部、2
はクール制御演算部、3は判別部。
4は出力部である。
ヒート制御演算部1では、設定値SPと検出値P■との
偏差eとヒート用PID定数を用いてPID動作の制御
演算を行い、その制御演算出力Mvh を判別部3に送
る1、 この制御演算出力MVhは0〜100チの値をとルカ、
MVh=100%は検出値pvが設定値spよりかなり
低いために、目一杯に加熱せよという状態に対応する。
このとき、PID定数はヒート用PID定数を使ってい
るため適切な加熱の制御出力となっている。
、そして、MVh=0%はPv値がSP値よりかなシ高
いために、目一杯に冷却せよ、という状態に対応する。
但し、このときのPID定数はヒート用PID定数を使
っているため適切な冷却の制御出力となっていない。
また、MVh=50%は、ヒートもクールも停止せよと
いう状態に対応する。尚、MVhが50〜lo。
チのときはその値に応じて加熱せよということである。
クール制御演算部2では、設定値SPと検出値Pvとの
偏差eとクール用PID定数を用いてPID動作の制御
演′JX′fr:行い、その制御演算出方MVcを判別
部3に送る。
制御演算出方MVcも0〜100チの値をとシ。
MVc=0%はPv値がSP値よりもかなり高いために
、目一杯冷却せよという状態に対応する。このとき、P
ID定数はクール用PID定数を使っているため適切な
冷却の制御出力となっている。
そして、MVc = 100%は検出値Pvが設定値S
Pよりかなシ低いために、目一杯に加熱せよという状態
に対応する。但し、PID定数はクール用PID定数を
使っているため適切な加熱の制御出力となっていない。
MVc = 50%は、ヒートもクールも停止せよとい
う状態に対応する。尚、MVcが0〜50%のときはそ
の値に応じて冷却せよということである。
判別部3は、制御演算出力MVhとMVcの大小関係を
比較して下式により判断を行い、出力部3に送出する1
つの制御出力MVI決定する。
この制御出力MVは、従来技術で説明した制御出力MV
と同じものになる。
この判別式を説明すると、所定値が50の場合であり、
ヒート制御波p゛部1,2の制御演算出力MVhとクー
ル制御演算部の制御演算出力MVcが共に加熱の制御出
力モードを示すときには加熱モードのときの正しいPI
D定数により求まる制御演算出力MVhの値を用いる必
要があるため、制御出力MVを制御演算出力MVhにセ
ットして加熱モードにすることを意味する。また、制御
演算出力MVhとMVcが共に冷却の制御出力モードを
示すときには冷却モードのときの正しいPID定数によ
り求まる制御演算出力MVcの値を用いる必要があるた
め、制御出力MVI制仰演算出力MVcにセットして冷
却モードにすることを意味している。そして、制御演算
出力MVhとMVcの判断が異なったときにはヒートも
クールも行わないようにするために制御出力MVt−5
0%にセットすることを意味している。
次に、第2図a、b、cに基き出力部4が採り得る出力
特性のいくつかの例を示す。横軸は、出力部4に入力さ
れる制御出力MVの値で、縦軸は。
例えば操作端の制H’r’)レー駆動のデユーティサイ
クルで実行する場合の制御サイクル内でのリレーの動感
の時間的割合を示している。
第2図aにおける出力部4の出力特性は、第6図で説明
した従来技術の場合と同様のものである。
すなわち、MV<50チとなるときには冷却源を調節す
る操作端にそのMV値の大きさに応じたクール出力を送
出するとともに(MV=0%のときは冷却源のリレーを
制御サイクル時間の一杯に駆動して冷す)、MV>50
%となるときには加熱源を調節する操作端にそのMV値
の大きさに応じたヒート出力を送出(MV=100%の
ときは加熱源のリレーを制御サイクル時間の一杯に駆動
して熱す)するものである。そして、MV=50%のと
きは、加熱も冷却も行なわない。
第2図すも従来から行なわれているものの1つで、第2
図aと異なる点はMV= 50 ’%の近傍に不感帯を
設けて、この近傍では加熱も冷却も実行しないようにす
る点である。
■2図Cは従来性なわれていなかった出力特性を示すも
ので、MV=50%の近傍でオーバーランプ部分全作り
出し、ヒート出力も送出して加熱するとともに、クール
出力も送出して冷却して双方の綱引き状態により所望の
SP値の実現を図らんとするものである。
尚、前述した制御出力MVの判別式は、M V =50
%の点を中心にして区切っており、第2図aに対応する
ものである。しかし、システムによっては、ヒート糸を
多く使用し、クール系は時々しか使用しない、即ち、冷
却源はまれにしか使わないという場合がある。このよう
なときには、所足値を40とし、判別部30入出力関係
式を1例えば。
として、ヒート出力の方により重点t flいて実施す
ることも可能である。この場合の出力特性図金第3図に
示す。
第1の発明の実施例は概ね以上のように構成されるもの
であるが1本発明においては、次のように、マイクロコ
ンピュータで構成されるデジタル−コントローラを用い
た態様をも包含する。
すなワチ、マイクロ・プロセッサを使った最近のデジタ
ル・コントローラに於てみられるように。
偏差eは連続なアナログ量である必要はなく、あるサン
ブリノブ周期Ta毎に取込まれるデジタルme、?偏差
信号と見做すことが可能である。
また、ヒート用の制御演算とクール用の制御演算は全く
同時に並行して行なう必要はなく、サンプリング周期T
sの期間内に一方ずつの演算を行ない、その演算結果で
ある制御出力MVhとMV c。
値を一時的にメモリに格納しておき1次に判別部が演算
を行う時にメモリから取出して、前述の判別式の演算を
行うことにより、制御出力MVを得ることが可能となる
このときのフローチャートの概要を説明すると次のよう
になる。
(イ)検出値PVe入力し、設定値SPと検出値Pvよ
り偏゛差e の計算を行う。
(ロ) ヒート用PID定数を用いて、偏差e に対し
PID制御演′Nを施し、その結果である制御演算出力
MVhの値をメモ゛りに格納する。
(ハ) クール用PID定数を用いて、偏差e に対し
PID制御演算を施し、その結果が制御演算出力MVc
の値であるとする。
に)制御演算出力MVhの値をメモリから取出し。
これと制御演算出力の値MVcを用いて判別部が判別式
によシ演算金行う。この結果が制御出力MVとする。
(ホ)出力部はこの制御出力MVの値を用いて。
第2図a、b、cのようなヒート出力とクール出力を演
算し、それぞれの操作端へ出力する。
次に%第2の発明の実施例を以下に説明する。
この発明はPID動作の制御演算として、速度型アルゴ
リズムを使用し、第1の発明に改良と加えたものである
一般に、デジタル・コントローラに於ffルPID動作
の制御演算では、制御出力Mvf、直接計算するのでは
なく、前回(1サンプル周期だけ前)の制御出力の値M
Vn−1に加算すべき出力変化分ΔMVの値を計算して
、今回の制御出力の値Mvn金得る速度型アルゴリズム
が良く使用される。
出力変化分△MVは1例えば次式のようにして計算され
る。
+Kd(en−2en−1+en−2)H・・囚但し、
en+13n=lton−2は、それぞれ、今回、前回
、前々回の偏差である。
また、Kp、に工、Kdは、比例ゲイン、積分ゲイン、
微分ゲイ/であり、PID 定数である。
この実施例では、次のような手順により信号処理が実行
される。
■ 設定値SPと検出値Pvより、今回の偏差e を次
式 %式% によシ計算する。
■ ヒート用PID定数を用いて゛、(4)式のような
制御演算を行い、その結果ヒート制御6N算出力の出力
変化分△MVhを得る。
■ この出力変化分へMVhと前回の判別部出力MVn
−1から MVh=MV n−1+△MVh によってヒート制御演算出力MV h ’i計算する(
前回のヒート制御演算出力MVh−1に加算しているの
ではなく、前回の判別部出力M′vn−1に加算してい
ることに注意)。
■ クール用PID定数を使って、(A)式のような制
御演算を行い、その結果クール制御演算出力の出力変化
分へMV c k得る。
■ この出力変化分へMVcと前回の判別部出力MVn
−1から M V c =M V n−1+△MVcによってクー
ル制御演算出力MVc1に計算する。
■ これらの制御演算出力MVhとMVcl&:用いて
判別部が前述の判別式に従って、今回の判別部出力”M
Vnを得る。
■ 出力部は、 M V = MVnとして、第2図a
b、cの工うなヒート出力とクール出力をそれぞれの操
作端に出力する。
以上のような第2の発明の実施例の概略構成を第4図に
示す。
次に、第1の発明と比較したときの第2の発明の利点全
実施例について説明する。
例えば、ヒート制御演算出力MVh=70%で一定と仮
定して、クール制御演算出力MVcが49%から51%
へと変化したとき、第1の発明の実施例に従えば前述の
判別式から、制御出力MVは50チから70%にと急変
してしまうことになる。
しかし、第2の発明の実施例に従えば1判別部゛出力の
前回の値MV、1と今回の値M〜′nとの差は。
上記手順により明らかなように、高々、ヒート制御演算
出力の出力変化分Wvhまたはクール制御演算出力の出
力変化分へMVc、即ちlサンプリング周期毎に加算す
べき直向に押えられ、上記のように出力が大きく変動す
るのを避けることができる。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように構成されるものであり、第1の発
明にあっては、ヒート用及びクール用の制御演算部をそ
れぞれ別に設け、ヒート系に適するPID定数をヒート
制御演算部に設定すると共に、クール系に適するPfD
定数をクール制御演算部に設定することによって、ヒー
ト系、クール系いずれの制御性も充分満足でき、オフセ
ットもない良好な制御結果を得ることができる。
また、第2の発明にあっては速度型アルゴリズムを使用
する構成としであるため、出力の大きな変動を防ぐこと
ができ、より安定した制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
if図は第1の発明に係るヒート・クール制御装置の実
施例の構成を示す概略図、第2図a、b。 C及び第3図は第1図の出力部の出力特性の例を示す特
性図、第4図は第2の発明に係るヒート・クール制御装
置の実施例の構成を示す概略図、第5図は従来のヒート
・クール制御装置の構成例を示す概略図、第6図はその
出力部の出力特性を示す特性図である。 1・・・ヒート制御演算部、2・・・クール制御演算部
。 3・・・判別部、4・・・出力部。 時計出願人   山武I・ネウエル株式会社代理人 弁
理士    1) 澤  博  昭(ほか2名) V (C)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予め設定される設定値と制御系に設けられる検出
    端の検出値とから制御演算を行ない、加熱源と冷却源を
    制御する制御出力を求めて上記所望の設定値を達成する
    ヒート・クール制御装置において、上記制御系の制御状
    態のうちヒート系に適するPID定数を用いてPID動
    作の制御演算を行うヒート制御演算部と、上記制御系の
    制御状態のうちクール系に適するPID定数を用いてP
    ID動作の制御演算を行うクール制御演算部と、上記ヒ
    ート制御演算部とクール制御演算部の出力に応じて判別
    出力を送出する判別部と、上記判別出力に応じてヒート
    出力とクール出力を送出する出力部とを備え、上記ヒー
    ト出力によつて制御対象の加熱源を調節し、クール出力
    によつて冷却源を調節するようにしたことを特徴とする
    ヒート・クール制御装置。
  2. (2)前記判別部は、前記ヒート制御演算部とクール制
    御演算部の出力値が共に所定値より大のときは判別出力
    としてヒート制御演算部の出力を選択し、前記ヒート制
    御演算部とクール制御演算部の出力の値が共に所定値よ
    り小のときは判別出力としてクール制御演算部の出力を
    選択し、前記ヒート制御演算部とクール制御演算部の出
    力の値のうちいずれか一方が所定値以上で他方が所定値
    以下のときは判別出力として予め定められた出力を選択
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のヒー
    ト・クール制御装置。
  3. (3)予め設定される設定値と制御系に設けられる検出
    端の検出値とから制御演算を行ない、加熱源と冷却源を
    制御する制御出力を求めて上記所望の設定値を達成する
    ヒート・クール制御装置において、上記制御系の制御状
    態に適したPID定数を用いてPID動作の制御演算を
    行うヒート制御演算部及びクール制御演算部と、上記ヒ
    ート制御演算部とクール制御演算部の出力に応じて判別
    出力を送出する判別部と、上記判別出力に応じてヒート
    出力とクール出力を送出する出力部とを備え、しかも上
    記ヒート制御演算部及びクール制御演算部は、速度型ア
    ルゴリズムにより設定値と検出値との前回以前の偏差を
    用いて出力変化分を計算し、該出力変化分を判別部の前
    回分の出力へ加算することにより上記判別出力を演算す
    ることを特徴とするヒート・クール制御装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426201A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Sekisui Chemical Co Ltd Pid controller
JPH02245805A (ja) * 1989-03-20 1990-10-01 Toshiba Mach Co Ltd 温度制御装置
JPH032912A (ja) * 1989-05-30 1991-01-09 Tokyo Erekutoron Kyushu Kk 温度制御方法
US5476137A (en) * 1992-03-13 1995-12-19 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Ultra-precision temperature control system for machine tool and control method therefor
WO1999057617A1 (fr) * 1998-05-07 1999-11-11 Adtex Inc. Commande anticipee en push-pull
JP2016144925A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 日精樹脂工業株式会社 成形機の温度制御方法
JP2016144924A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 日精樹脂工業株式会社 成形機の温度制御装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5892002A (ja) * 1981-11-26 1983-06-01 Fuji Electric Co Ltd Pid制御方式
JPS58142401A (ja) * 1982-02-18 1983-08-24 Yokogawa Hokushin Electric Corp スプリット制御装置
JPS60100201A (ja) * 1983-11-04 1985-06-04 Toshiba Corp デイジタル制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5892002A (ja) * 1981-11-26 1983-06-01 Fuji Electric Co Ltd Pid制御方式
JPS58142401A (ja) * 1982-02-18 1983-08-24 Yokogawa Hokushin Electric Corp スプリット制御装置
JPS60100201A (ja) * 1983-11-04 1985-06-04 Toshiba Corp デイジタル制御装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426201A (en) * 1987-07-22 1989-01-27 Sekisui Chemical Co Ltd Pid controller
JPH02245805A (ja) * 1989-03-20 1990-10-01 Toshiba Mach Co Ltd 温度制御装置
JPH032912A (ja) * 1989-05-30 1991-01-09 Tokyo Erekutoron Kyushu Kk 温度制御方法
US5476137A (en) * 1992-03-13 1995-12-19 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Ultra-precision temperature control system for machine tool and control method therefor
WO1999057617A1 (fr) * 1998-05-07 1999-11-11 Adtex Inc. Commande anticipee en push-pull
JP2016144925A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 日精樹脂工業株式会社 成形機の温度制御方法
JP2016144924A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 日精樹脂工業株式会社 成形機の温度制御装置

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