JP3259449B2 - Heater control device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は被加熱体を加熱するヒー
タの制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater control device for heating an object to be heated.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、自動車のドアトリムを成形する
場合には、材料として比較的広い面積のプラスチックシ
ートが用いられ、成形に際しては加熱炉によって加熱さ
れるようになっている。そして、この種の加熱炉のヒー
タとしては、通常は遠赤外線ヒータが用いられる。この
場合、遠赤外線ヒータとしては、電熱線及び温度検出器
の温度検出端がセラミックに埋設して構成されたセラミ
ックヒータが用いられ、これは、加熱速度が早く、面発
熱のための温度分布が良好で、広い面積を均一に加熱で
き、耐食性に優れる利点があり、一般的には、数10個
から数100個(多いときには500個)の単位ヒータ
を組合せて構成される。2. Description of the Related Art For example, when molding a door trim of an automobile, a plastic sheet having a relatively large area is used as a material and is heated by a heating furnace at the time of molding. A far-infrared heater is usually used as a heater of this type of heating furnace. In this case, as the far-infrared heater, a ceramic heater in which the heating wire and the temperature detecting end of the temperature detector are embedded in ceramic is used, which has a high heating speed and a temperature distribution for surface heating. It has an advantage that it is good, can uniformly heat a wide area, and has excellent corrosion resistance. In general, it is composed of a combination of several tens to several hundreds (500 in many cases) unit heaters.
【0003】図8乃至図10には第1の従来例を示して
いる。即ち、図8に示すように、遠赤外線ヒータ1は、
例えば56個の単位ヒータ2によって構成されており、
その各単位ヒータ2には給電線2aによって給電される
ようになっている。そして、遠赤外線ヒータ1の56個
の単位ヒータ2の内の中央の単位ヒータ2のみに温度検
出器たる熱電対3が設けられている。FIGS. 8 to 10 show a first conventional example. That is, as shown in FIG.
For example, it is constituted by 56 unit heaters 2,
Each unit heater 2 is supplied with power by a power supply line 2a. A thermocouple 3 as a temperature detector is provided only in the center unit heater 2 of the 56 unit heaters 2 of the far infrared heater 1.
【0004】図9に示すように、各単位ヒータ2には夫
々電力調整器4及びヒューズ5が対応して設けられてお
り、又、単位ヒータ2に共通のNFB(ノーヒューズブ
レーカ)6及びSSR(ソリッドステートリレー)7
(図10参照)の接点部7aが設けられている。そし
て、各単位ヒータ2は、NFB6及び接点部7aの直列
回路を共通に介し且つ夫々に対応する電力調整器4,ヒ
ューズ5及び給電線2aの直列回路を介してAC200
Vが印加された交流電源線8,9間に接続されている。
この場合、電力調整器4はボリューム4aを備えてい
て、ボリューム4aによる設定によって各単位ヒータ2
の出力を位相制御により調整するようになっている。As shown in FIG. 9, each unit heater 2 is provided with a power regulator 4 and a fuse 5 corresponding thereto, and an NFB (no-fuse breaker) 6 and an SSR common to the unit heaters 2. (Solid state relay) 7
(See FIG. 10). Each of the unit heaters 2 has an AC200 through a series circuit of the NFB 6 and the contact portion 7a in common, and a corresponding series circuit of the power regulator 4, the fuse 5, and the power supply line 2a.
It is connected between AC power supply lines 8 and 9 to which V is applied.
In this case, the power regulator 4 has a volume 4a, and each unit heater 2 is set by the setting of the volume 4a.
Are adjusted by phase control.
【0005】図10に示すように、温度調節器10はA
C100Vが印加された交流電源線11,12間に接続
されている。この温度調節器10は、熱電対3に接続さ
れていて、熱電対3が測定する温度が温度目標値となる
ようにSSR7の駆動部7bをDC24Vによって通断
電し、以て、接点部7aをオンオフ制御するようになっ
ている。[0005] As shown in FIG.
It is connected between AC power supply lines 11 and 12 to which C100V is applied. The temperature controller 10 is connected to the thermocouple 3, and cuts off the power to the drive unit 7b of the SSR 7 with 24 VDC so that the temperature measured by the thermocouple 3 becomes the temperature target value. Is turned on and off.
【0006】図11乃至図13には第2の従来例が示さ
れている。即ち、図11に示すように、遠赤外線ヒータ
1の単位ヒータ2は、複数個を1ブロックとする11個
のブロックヒータ13に区分され、各ブロックヒータ1
3毎に給電線13aから給電される。そして、熱電対3
は各ブロックヒータ13毎に設けられている。FIGS. 11 to 13 show a second conventional example. That is, as shown in FIG. 11, the unit heater 2 of the far-infrared heater 1 is divided into 11 block heaters 13 each including a plurality of blocks as one block.
Power is supplied from the power supply line 13a every three. And thermocouple 3
Are provided for each block heater 13.
【0007】図12及び図13に示すように、SSR7
及びヒューズ5は各ブロックヒータ13毎に設けられて
いるとともに、温度調節器10も熱電対3毎に設けられ
ている。そして、図12に示すように、各ブロックヒー
タ13は、NFB6を共通に介し且つ各SSR7の接点
部7a,ヒューズ5及び給電線13aの直列回路を介し
て交流電源線8,9間に接続されている。更に、図13
に示すように、各温度調節器10は交流電源線11,1
2間に接続されて、PI(比例・積分)制御により各S
SR7の接点部7aをオンオフするようになっている。[0007] As shown in FIGS.
The fuse 5 is provided for each block heater 13, and the temperature controller 10 is also provided for each thermocouple 3. As shown in FIG. 12, each block heater 13 is connected between the AC power supply lines 8 and 9 via the NFB 6 in common and a series circuit of the contact portion 7a of each SSR 7, the fuse 5 and the power supply line 13a. ing. Further, FIG.
As shown in FIG. 1, each temperature controller 10 is connected to an AC power supply line 11,1.
2 and each S is controlled by PI (proportional / integral) control.
The contact portion 7a of the SR 7 is turned on and off.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図8乃至図10に示す
第1の従来例では、各単位ヒータ2毎に設けられた電力
調整器4によって相対温度分布を設定し、1つの熱電対
3によって代表温度を測定して温度制御を行なうので、
単位ヒータ2と1対1で設けられた多数の電力調整器4
の調整が必要で、特に、型換えした場合には、その都
度、電力調整器4の調整を行なわなければならず、段取
換えに長時間を要し、又、電力調整器4の調整は作業者
の感覚によるので、品質が安定しない。In the first conventional example shown in FIGS. 8 to 10, the relative temperature distribution is set by a power regulator 4 provided for each unit heater 2, and one thermocouple 3 is used. Since the temperature is controlled by measuring the representative temperature,
Numerous power regulators 4 provided one-to-one with unit heaters 2
The adjustment of the power regulator 4 must be performed each time the model is changed, and it takes a long time to change the setup. The quality is not stable because of the operator's feeling.
【0009】図11乃至図13に示す第2の従来例で
は、各ブロックヒータ13毎にPI制御により温度制御
を行なうので、第1の従来例のような問題が解消できる
ようになる。しかしながら、加熱炉においては、最近の
少ロット生産指向のために生産品目がよく替り、生産品
目毎にヒータ面温度分布を高頻度に変更する必要がある
が、その変更毎の温度目標値は、生産品目毎に異なるス
テップ状の不連続なものとなるので、温度目標値近傍の
定常状態となるまでの非定常状態の温度制御の回数が増
加する。In the second conventional example shown in FIGS. 11 to 13, since the temperature control is performed by PI control for each block heater 13, the problem as in the first conventional example can be solved. However, in the heating furnace, production items are frequently changed due to recent small-lot production orientation, and it is necessary to frequently change the heater surface temperature distribution for each production item. Since the step-shaped discontinuity is different for each production item, the number of times of the temperature control in the non-steady state until reaching the steady state near the target temperature value increases.
【0010】図14は、第2の従来例において、温度目
標値を200℃及び250℃から300℃に変更した場
合の実験結果を示すものである。この図14から明らか
なように、PI制御によっても、非定常状態の温度制御
ではオーバシュート量が大きく、又、温度目標値に収束
するまでの時間が長くなっている。FIG. 14 shows experimental results when the target temperature is changed from 200 ° C. and 250 ° C. to 300 ° C. in the second conventional example. As is clear from FIG. 14, even in the PI control, the amount of overshoot is large in the temperature control in an unsteady state, and the time until the temperature converges to the target temperature value is long.
【0011】更に、遠赤外線ヒータにおいては、ヒータ
表面温度によって遠赤外線のピーク波長が異なってくる
ことは知られているとともに、出力操作量(一定時間内
のヒータ通電時間の割合(%)〜図5参照)に対する安
定温度の変化も非線形であって、これもヒータ種類によ
って特性が大きく異なる。従って、定常状態の温度制御
も、従来より用いられているPI制御では、制御精度が
不充分になる問題がある。Further, in the far infrared heater, it is known that the peak wavelength of the far infrared ray varies depending on the heater surface temperature, and the output operation amount (the ratio of the heater energizing time within a certain time (%) to the figure) The change in the stable temperature with respect to (5) is also non-linear, and the characteristics also vary greatly depending on the type of heater. Accordingly, the temperature control in the steady state also has a problem that the control accuracy is insufficient with the conventionally used PI control.
【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第1の目的は、非定常状態の制御においては、
オーバシュート量を極力小になし、早期に温度目標値に
収束させることができるヒータの制御装置を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide control in an unsteady state.
An object of the present invention is to provide a heater control device capable of minimizing an overshoot amount and converging to a target temperature value early.
【0013】本発明の第2の目的は、定常状態の制御に
おいては、高精度の制御を行なうことができるヒータの
制御装置を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a heater control device capable of performing high-precision control in steady-state control.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】第1の目的を達成するた
めに、請求項1記載のヒータの制御装置は、ヒータに通
電するヒータ通電手段と、前記ヒータの現時刻の温度を
測定する温度測定手段と、前記ヒータの所定時間前の温
度を記憶する温度記憶手段と、これらの温度測定手段に
よる現時刻の温度と温度記憶手段による所定時間前の温
度とから温度上昇率を計算する温度上昇率計算手段段
と、設定された温度目標値を記憶する温度目標値記憶手
段と、前記温度測定手段による現時刻の温度から前記ヒ
ータが非定常状態か定常状態かを判定する判定手段と、
この判定手段が非定常状態と判定した場合に、前記温度
測定手段による現時刻の温度,温度上昇率計算手段によ
る温度上昇率及び温度目標値記憶手段による温度目標値
に基づいて所定時間後の推定温度偏差を計算する推定温
度偏差計算手段と、温度上昇率及び温度偏差をパラメー
タとして出力補正値を記憶する出力補正値用クロステー
ブル記憶手段と、前記温度上昇率計算手段による温度上
昇率と前記推定温度偏差計算手段による推定温度偏差と
に基づいて前記出力補正値用クロステーブルから出力補
正値を読出す出力補正値決定手段と、前回の出力値を記
憶する出力値記憶手段と、この出力値記憶手段による前
回の出力値と前記出力補正値決定手段による出力補正値
とから非定常状態の現出力値を計算する現出力値計算手
段と、この現出力値計算手段による現出力値によって前
記ヒータ通電手段を制御する出力手段とを具備してなる
構成に特徴を有する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a heater control device, comprising: a heater energizing means for energizing a heater; and a temperature measuring means for measuring a current time temperature of the heater. Measuring means, temperature storing means for storing the temperature of the heater a predetermined time before, and temperature rise calculating a temperature rise rate from the current temperature by the temperature measuring means and the temperature before the predetermined time by the temperature storing means. Rate calculation means, a temperature target value storage means for storing a set temperature target value, and a determination means for determining whether the heater is in an unsteady state or a steady state based on the current temperature by the temperature measurement means,
When the determining means determines that the temperature is in an unsteady state, an estimation after a predetermined time based on the temperature at the current time by the temperature measuring means, the temperature rise rate by the temperature rise rate calculating means, and the target temperature value by the target temperature storage means. Estimated temperature deviation calculating means for calculating the temperature deviation; output correction value cross table storage means for storing an output correction value using the temperature rise rate and the temperature deviation as parameters; and the temperature rise rate and the estimation by the temperature rise rate calculation means. Output correction value determination means for reading an output correction value from the output correction value cross table based on the estimated temperature deviation by the temperature deviation calculation means; output value storage means for storing a previous output value; Current output value calculating means for calculating a current output value in an unsteady state from a previous output value by the means and an output correction value by the output correction value determining means; The current output value by calculating means has a feature in the configuration comprising and an output means for controlling said heater energizing means.
【0015】第2の目的を達成するために、請求項2記
載のヒータの制御装置は、ヒータに通電するヒータ通電
手段と、前記ヒータの現時刻の温度を測定する温度測定
手段と、前記ヒータの所定時間前の温度を記憶する温度
記憶手段と、これらの温度測定手段による現時刻の温度
と温度記憶手段による所定時間前の温度とから温度上昇
率を計算する温度上昇率計算手段と、設定された温度目
標値を記憶する温度目標値記憶手段と、前記温度測定手
段による現時刻の温度から前記ヒータが非定常状態か定
常状態かを判定する判定手段と、この判定手段が定常状
態と判定した場合に、前記温度測定手段による現時刻の
温度と前記温度目標値記憶手段による温度目標値とから
現時刻の温度偏差を計算する温度偏差計算手段と、定常
温度に対する出力値を記憶する出力値用テーブル記憶手
段と、前記温度目標値記憶手段による温度目標値に基づ
いて前記出力値用テーブル記憶手段から定常出力値を読
出す定常出力値決定手段と、温度上昇率及び温度偏差を
パラメータとてオフセット補正値を記憶するオフセット
補正値用クロステーブル記憶手段と、前記温度上昇率計
算手段による温度上昇率と前記温度偏差計算手段による
現時刻の温度偏差とに基づいて前記オフセット補正値用
クロステーブル記憶手段からオフセット補正値を読出す
オフセット補正値決定手段と、前回のオフセット値を記
憶するオフセット値記憶手段と、このオフセット値記憶
手段による前回のオフセット値,前記定常出力値決定手
段による定常出力値及び前記オフセット値補正手段によ
るオフセット補正値から定常状態の現出力値を計算する
現出力値計算手段と、この現出力値計算手段による現出
力値によって前記ヒータ通電手段を制御する出力手段と
を具備してなることを特徴を有する。According to a second aspect of the present invention, there is provided a heater control device, comprising: a heater energizing means for energizing a heater; a temperature measuring means for measuring a current time temperature of the heater; Temperature storage means for storing the temperature before a predetermined time, temperature rise rate calculation means for calculating a temperature rise rate from the current time temperature by the temperature measurement means and the temperature before the predetermined time by the temperature storage means, and setting. Temperature target value storage means for storing the obtained temperature target value; determining means for determining whether the heater is in an unsteady state or a steady state based on the current temperature by the temperature measuring means; and determining that the heater is in a steady state. A temperature deviation calculating means for calculating a temperature deviation at the current time from the current temperature by the temperature measuring means and the temperature target value by the temperature target value storing means; Output value table storage means for storing a constant output value from the output value table storage means based on the temperature target value stored by the temperature target value storage means; and a temperature rise rate and temperature. Offset correction value cross table storage means for storing the offset correction value using the deviation as a parameter, and the offset correction based on the temperature rise rate by the temperature rise rate calculation means and the temperature deviation at the current time by the temperature deviation calculation means. Offset correction value determining means for reading an offset correction value from a value cross table storage means, offset value storing means for storing a previous offset value, and a previous offset value by the offset value storing means and the steady output value determining means. From the steady output value and the offset correction value by the offset value correction means. And the current output value calculating means for calculating an output value, having characterized by being provided with an output means for controlling said heater energizing means by the current output value by the current output value calculation means.
【0016】[0016]
【作用】請求項1記載のヒータの制御装置によれば、所
定時間前の温度と現時刻の温度とから温度上昇率を計算
し、この温度上昇率と現時刻の温度とから所定時間後の
温度推定値を計算し、この温度推定値と温度目標値とか
ら推定温度偏差を計算し、この温度上昇率と推定温度偏
差と基づいて予め設定された出力補正値用クロステーブ
ルから出力補正値を読出し、そして、この出力補正値と
前回の出力値とから現出力値を計算し、この非定常状態
の現出力値に基づいてヒータ通電手段を制御する。According to the heater control device of the first aspect, the temperature rise rate is calculated from the temperature before the predetermined time and the temperature at the current time, and the temperature rise rate after the predetermined time is calculated from the temperature rise rate and the temperature at the current time. A temperature estimation value is calculated, an estimated temperature deviation is calculated from the temperature estimation value and the temperature target value, and an output correction value is calculated from a preset output correction value cross table based on the temperature rise rate and the estimated temperature deviation. Then, the current output value is calculated from the output correction value and the previous output value, and the heater energizing means is controlled based on the current output value in the unsteady state.
【0017】従って、以上の動作が繰返されることによ
り、測定温度が温度目標値に近くなるに従って温度偏差
は順次小さくなり、ヒータの温度は温度目標値に収束さ
れるようになる。Therefore, by repeating the above operation, the temperature deviation gradually decreases as the measured temperature approaches the temperature target value, and the heater temperature converges to the temperature target value.
【0018】請求項2記載のヒータの制御装置によれ
ば、現時刻の温度と温度目標値とから現時刻の温度偏差
を計算し、この温度偏差と温度上昇率とに基づいて予め
設定されたオフセット補正値用クロステーブルからオフ
セット補正値を読出し、このオフセット補正値と前回の
オフセット補正値とから現オフセット値を計算し、更
に、出力値用テーブルから温度目標値における定常出力
値を読出して、この定常出力値と現オフセット値とから
現出力値を計算し、この定常状態の現出力値に基づいて
ヒータ通電手段を制御する。According to the heater control device of the second aspect, the temperature deviation at the current time is calculated from the temperature at the current time and the temperature target value, and the temperature deviation is set in advance based on the temperature deviation and the temperature rise rate. The offset correction value is read from the offset correction value cross table, the current offset value is calculated from the offset correction value and the previous offset correction value, and the steady output value at the temperature target value is further read from the output value table. The current output value is calculated from the steady output value and the current offset value, and the heater energizing means is controlled based on the steady state current output value.
【0019】従って、以上の動作が繰返されることによ
り、測定温度が温度目標値に近くなるに従ってオフセッ
ト値は次第に小さくなり、ヒータの温度は温度目標値に
一致若しくは近似するようになる。Therefore, by repeating the above operation, the offset value gradually decreases as the measured temperature approaches the temperature target value, and the temperature of the heater matches or approximates the temperature target value.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図1乃至図
7を参照しながら説明する。加熱炉のヒータたる遠赤外
線ヒータ20は、従来と同様にセラミックヒータからな
り、図2に示すように、例えば64個の単位ヒータ21
によって構成されている。64個の単位ヒータ21は、
複数個の単位ヒータ21を1ブロックとした13個のブ
ロックヒータ22に区分され、各ブロックヒータ22に
は、夫々給電線22aによって給電されるようになって
いる。この場合、各ブロックヒータ22は、左,右両端
部に位置する8個の単位ヒータ21からなる2つの大ブ
ロックヒータと、前,後両端部に位置する6個の単位ヒ
ータ21からなる2つの中ブロックヒータと、これらに
よって囲まれた4個の単位ヒータ21からなる9つの小
ブロックヒータとから構成されている。そして、13個
の各ブロックヒータ22には、温度検出手段たる熱電対
23が配設されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The far-infrared heater 20, which is a heater of the heating furnace, is made of a ceramic heater as in the prior art, and as shown in FIG.
It is constituted by. The 64 unit heaters 21
The plurality of unit heaters 21 are divided into 13 block heaters 22 as one block, and power is supplied to each block heater 22 by a power supply line 22a. In this case, each of the block heaters 22 includes two large block heaters including eight unit heaters 21 positioned at both left and right ends, and two large block heaters including six unit heaters 21 positioned at front and rear ends. It comprises a middle block heater and nine small block heaters composed of four unit heaters 21 surrounded by these. Each of the thirteen block heaters 22 is provided with a thermocouple 23 as a temperature detecting means.
【0021】図3には遠赤外線ヒータ20の制御装置が
示されており、破線で囲んで示す回路部24は各ブロッ
クヒータ22毎に設けられるものである。即ち、AC2
00Vが印加された交流電源線25,26間には、ブロ
ックヒータ22及びヒータ通電手段たるSSR27(の
接点部)の直列回路が接続され、このSSR27に並列
にサージ吸収素子28が接続され、更に並列にスナバ回
路29が接続されている。FIG. 3 shows a control device of the far-infrared heater 20, and a circuit section 24 enclosed by a broken line is provided for each block heater 22. That is, AC2
Between the AC power supply lines 25 and 26 to which 00V is applied, a series circuit of the block heater 22 and the SSR 27 (contact portion thereof) serving as heater energizing means is connected, and a surge absorbing element 28 is connected in parallel with the SSR 27. A snubber circuit 29 is connected in parallel.
【0022】ブロックヒータ22に設けられた熱電対2
3はアンプ30の入力端子に接続され、SSR27(の
駆動部)は出力手段たる駆動回路31の出力端子に接続
されている。そして、アンプ30の出力端子はマイクロ
プロセッサ32の対応する入力ポートに接続され、駆動
回路31の入力端子はマイクロプロセッサ32の対応す
る出力ポートに接続されている。The thermocouple 2 provided on the block heater 22
3 is connected to the input terminal of the amplifier 30, and (the drive unit of) the SSR 27 is connected to the output terminal of the drive circuit 31 as an output means. The output terminal of the amplifier 30 is connected to a corresponding input port of the microprocessor 32, and the input terminal of the drive circuit 31 is connected to a corresponding output port of the microprocessor 32.
【0023】マイクロプロセッサ32の他の入,出力ポ
ートには残りの12個のブロックヒータ22に対応する
12個の回路部24の出,入力端子が接続され、以て、
制御装置33が構成されている。そして、マイクロセッ
サ32の制御内容を機能別のブロック線図で示すと図1
のようになるが、詳細は後述する。The other input and output ports of the microprocessor 32 are connected to the output and input terminals of the twelve circuit sections 24 corresponding to the remaining twelve block heaters 22.
The control device 33 is configured. FIG. 1 is a block diagram showing the control contents of the microprocessor 32 by function.
The details will be described later.
【0024】次に、本実施例の作用につき、図1及び図
4乃至図7をも参照しながら説明する。熱電対23はブ
ロックヒータ22の温度に相当する熱電力信号を発生
し、アンプ30はこれの電圧レベルを上げるとともにリ
ニアライズしてマイクロプロセッサ32の入力ポートに
与えるようになっている。又、駆動回路31には、マイ
クロプロセッサ32から現出力値即ち出力操作量が与え
られるようになっている。この出力操作量はオンオフ1
周期(例えば1sec )に対するオン時間の割合(%)を
示したもので、駆動回路31はこの出力操作量でSSR
27の接点部をオンオフしてブロックヒータ22を通断
電制御するようになっている。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 7. The thermocouple 23 generates a thermal power signal corresponding to the temperature of the block heater 22, and the amplifier 30 raises the voltage level of the signal and linearizes the signal to supply the signal to the input port of the microprocessor 32. The drive circuit 31 is provided with a current output value, that is, an output manipulated variable from the microprocessor 32. This output manipulated variable is on-off 1
The drive circuit 31 indicates the ratio (%) of the ON time to the cycle (for example, 1 sec).
The contact portion 27 is turned on and off so that the block heater 22 is turned on and off.
【0025】而して、制御装置33の動作が開始(スタ
ート)されると、マイクロプロセッサ32は、次のよう
に制御動作する。即ち、ステップS1では、熱電対23
及びアンプ30を介してブロックヒータ22の現時刻の
温度を測定する(読込む)。ステップS2では、測定し
た現時刻の温度を現時刻の温度記憶手段33A(図1参
照)に順送りに記憶させるとともに、所定時間前の温度
記憶手段33B(図1参照)に記憶させる。ステップS
3では、温度記憶手段33Aから所定時間前の温度を読
出し、更に、ステップS4で、この読出した所定時間前
の温度と前述の現時刻の温度とから温度上昇率を計算す
る。When the operation of the control device 33 is started (started), the microprocessor 32 performs a control operation as follows. That is, in step S1, the thermocouple 23
Then, the current temperature of the block heater 22 is measured (read) via the amplifier 30. In step S2, the measured temperature at the current time is sequentially stored in the temperature storage means 33A (see FIG. 1) at the current time, and stored in the temperature storage means 33B (see FIG. 1) a predetermined time earlier. Step S
In step 3, the temperature before the predetermined time is read from the temperature storage means 33A, and in step S4, the temperature rise rate is calculated from the read temperature before the predetermined time and the temperature at the current time.
【0026】ステップS5では、現時刻の温度が温度目
標値記憶手段33C(図1参照)に予め記憶された温度
目標値を中心とする上限値と下限値との間の設定範囲内
にあるか否かを判断するもので、「NO」の場合は、非
定常状態であると判定する。以下、非定常状態でのマイ
クロプロセッサ32の制御動作について述べる。In step S5, it is determined whether the temperature at the current time is within the set range between the upper limit and the lower limit centered on the temperature target value stored in advance in the temperature target value storage means 33C (see FIG. 1). In the case of "NO", it is determined that it is in an unsteady state. Hereinafter, the control operation of the microprocessor 32 in the unsteady state will be described.
【0027】ステップS5で「NO」と判断した場合に
は、ステップS6となり、ここでは、現時刻の温度及び
前記温度上昇率から所定時間後の温度推定値を計算す
る。次のステップS7では、温度推定値と温度目標値と
から所定時間後の推定温度偏差を計算する。そして、ス
テップS8では、温度上昇率と所定時間後の推定温度偏
差とに基づいて温度上昇率と推定温度偏差のクロステー
ブル記憶手段33D(図1参照)から出力補正値を読出
す。If "NO" is determined in the step S5, the process proceeds to a step S6, where an estimated temperature value after a predetermined time is calculated from the temperature at the current time and the temperature rise rate. In the next step S7, an estimated temperature deviation after a predetermined time is calculated from the estimated temperature value and the target temperature value. In step S8, an output correction value is read from the cross table storage means 33D (see FIG. 1) of the temperature rise rate and the estimated temperature deviation based on the temperature rise rate and the estimated temperature deviation after a predetermined time.
【0028】即ち、この(出力補正値用)クロステーブ
ル記憶手段33Dには、温度上昇率と温度偏差とをパラ
メータとして最適な出力補正値が記憶されているもの
で、その出力補正値は、ファジィ推論によって決定され
たものである。従って、ステップS8では、温度上昇率
と推定温度偏差とに基づいてクロステーブル記憶手段3
3Dから現時刻における最適な出力補正値が読出される
ようになる。That is, the cross table storage means 33D (for output correction value) stores an optimum output correction value using the temperature rise rate and the temperature deviation as parameters, and the output correction value is fuzzy. It was determined by inference. Therefore, in step S8, the cross table storage unit 3 is operated based on the temperature rise rate and the estimated temperature deviation.
The optimum output correction value at the current time is read from 3D.
【0029】ステップS9では、前回の出力値の記憶手
段33E(図1参照)から前回の出力値を読出し、ステ
ップS10では、前回の出力値に前述の出力補正値を加
算して現出力値とし、ステップS11では、前記出力値
記憶手段33Eに現出力値を前回の出力値として記憶さ
せ、更に、ステップS12では、現出力値を出力して駆
動回路31に与えるようになり、そして、ステップS1
に戻るようになる。In step S9, the previous output value is read from the previous output value storage means 33E (see FIG. 1). In step S10, the output correction value is added to the previous output value to obtain the current output value. In step S11, the current output value is stored in the output value storage means 33E as the previous output value, and in step S12, the current output value is output and given to the drive circuit 31, and in step S1
Will come back to.
【0030】尚、制御装置33の動作開始時には、温度
記憶手段33Bには所定時間前の温度として初期温度が
セットされるとともに、出力値記憶手段33Eには前回
の出力値として初期出力値がセットされるようになって
おり、これによって、マイクロプロセッサ32は、ステ
ップS12で100%の現出力値たる出力操作量を出力
し、駆動回路31は、SSR27の接点部をオンオフ1
周期分オンさせ、以て、ブロックヒータ22に全通電さ
せるようになっている。At the start of the operation of the control device 33, the initial temperature is set in the temperature storage means 33B as the temperature before a predetermined time, and the initial output value is set in the output value storage means 33E as the previous output value. As a result, the microprocessor 32 outputs the output manipulated variable which is the current output value of 100% in step S12, and the drive circuit 31 turns on and off the contact portion of the SSR 27 in step S12.
The block heater 22 is turned on for a period, and the block heater 22 is fully energized.
【0031】従って、マイクロプロセッサ32が以上の
ようなステップS1乃至S12の動作を繰返して行なう
と、現出力値は温度目標値を与える出力値となるように
順次%が小になるよう制御される。Therefore, when the microprocessor 32 repeats the operations of steps S1 to S12 as described above, the current output value is controlled so that% gradually decreases so as to become an output value that provides the target temperature value. .
【0032】さて、マイクロプロセッサ32が以上のよ
うな非定常状態の制御を行なうことにより、ブロックヒ
ータ22の温度が設定範囲内に達すると、マイクロプロ
セッサ32はステップS5で「YES」と判断して定常
状態であると判定する。以下、この定常状態でのマイク
ロプロセッサ32の動作について述べる。When the temperature of the block heater 22 reaches the set range by the microprocessor 32 performing the above-described unsteady state control, the microprocessor 32 determines "YES" in step S5. It is determined that this is a steady state. Hereinafter, the operation of the microprocessor 32 in this steady state will be described.
【0033】ステップS5で「YES」と判断した場合
には、ステップS13に移行し、ここでは、現時刻の温
度記憶手段33Aから数回分の現時刻の温度を読出し
て、連続数回分だけ同一値か否かの判断を行なう。そし
て、このステップS13で、もし、「YES」と判断し
た場合には、ステップS14に移行し、ここでは、現時
刻の温度と温度目標値とから現時刻の温度偏差を計算す
る。そして、ステップS15では、温度上昇率と現時刻
の温度偏差とに基づいて温度上昇率と現時刻の温度偏差
のクロステーブル記憶手段33F(図1参照)からオフ
セット補正値を読出す。If "YES" is determined in the step S5, the process shifts to a step S13, where the temperature at the current time is read out several times from the temperature storage means 33A at the current time, and the same value is obtained for several consecutive times. Is determined. If it is determined as "YES" in step S13, the process proceeds to step S14, where a temperature deviation at the current time is calculated from the temperature at the current time and the temperature target value. In step S15, the offset correction value is read from the cross table storage means 33F (see FIG. 1) of the temperature rise rate and the current time temperature deviation based on the temperature rise rate and the current time temperature deviation.
【0034】即ち、この(オフセット補正値用)クロス
テーブル記憶手段33Fには、温度上昇率と温度偏差と
をパラメータとして最適なオフセット補正値が記憶され
ているもので、そのオフセット補正値は、ファジィ推論
によって決定されたものである。従って、ステップS1
5では、温度上昇率と現時刻の温度偏差とに基づいてク
ロステーブル記憶手段33Fから現時刻における最適な
オフセット補正値が読出されるようになる。That is, the (offset correction value) cross table storage means 33F stores the optimum offset correction value using the temperature rise rate and the temperature deviation as parameters, and the offset correction value is fuzzy. It was determined by inference. Therefore, step S1
In 5, the optimum offset correction value at the current time is read from the cross table storage means 33F based on the temperature rise rate and the temperature deviation at the current time.
【0035】ステップS16では、前回のオフセット値
の記憶手段33G(図1参照)から前回のオフセット値
を読出し、ステップS17では、前回のオフセット値に
前述のオフセット補正値を加算して現オフセット値と
し、ステップS18では、定常温度に対する出力値のテ
ーブル記憶手段33H(図1参照)から温度目標値にお
ける定常出力値を読出す。In step S16, the previous offset value is read from the previous offset value storage means 33G (see FIG. 1), and in step S17, the above-described offset correction value is added to the previous offset value to obtain the current offset value. In step S18, the steady output value at the target temperature value is read from the output value table storage means 33H (see FIG. 1) for the steady temperature.
【0036】即ち、この(出力値用)テーブル記憶手段
33Hには、図5に示すように、定常状態のヒータ温度
(定常温度)と出力操作量(出力値)との関係が記憶さ
れており、出力操作量(出力値)はオンオフ1周期(例
えば1sec )中のオン時間の割合(%)で示される。
尚、テーブル記憶手段33Hには、実際には、例えば最
小オン時間が5msで、且つ、5ms単位で段階的に上
昇するように出力操作量が記憶されている。従って、こ
のステップS18では、温度目標値を達成するための定
常出力値(出力操作量)が読出される。That is, as shown in FIG. 5, the table storage means (for output value) 33H stores the relationship between the heater temperature in the steady state (steady temperature) and the output manipulated variable (output value). The output manipulated variable (output value) is indicated by the ratio (%) of the ON time in one ON / OFF cycle (for example, 1 sec).
Note that the table storage unit 33H actually stores the output operation amount such that the minimum on-time is, for example, 5 ms and increases stepwise in units of 5 ms. Therefore, in this step S18, a steady output value (output manipulated variable) for achieving the temperature target value is read.
【0037】ステップS19では、この定常出力値に前
述の現オフセット値を加算して現出力値とし、ステップ
S20では、この現オフセット値を記憶手段33Gに前
回のオフセット値として記憶させ、そして、ステップS
12では現出力値を駆動回路31に出力させる。In step S19, the above-mentioned current offset value is added to the steady output value to obtain a current output value. In step S20, the current offset value is stored in the storage means 33G as the previous offset value. S
At 12, the current output value is output to the drive circuit 31.
【0038】以上のように、現出力値がオフセット補正
値によって補正されると、ブロックヒータ22の通電率
が変化するので、そのブロックヒータ22の温度も変化
するようになるものであり、従って、マイクロプロセッ
サ32は、ステップS13となったときに「NO」と判
断してステップS21に移行する。このステップS21
においては、ステップS14乃至S17によるオフセッ
ト値の補正は行なわずに前回のオフセット値を現オフセ
ット値としてステップ18に移行するようになる。即
ち、定常状態において現時刻における温度が変化する場
合には、これが安定するまで出力値を変更しないのであ
る。As described above, when the current output value is corrected by the offset correction value, the duty ratio of the block heater 22 changes, so that the temperature of the block heater 22 also changes. The microprocessor 32 determines "NO" at the time of step S13, and proceeds to step S21. This step S21
In, the offset value is not corrected in steps S14 to S17, and the process proceeds to step 18 with the previous offset value as the current offset value. That is, when the temperature at the current time changes in the steady state, the output value is not changed until the temperature stabilizes.
【0039】以上の動作を繰返すことによって、オフセ
ット値は順次小になってブロックヒータ22の温度は温
度目標値に一致し若しくは近似するように制御されるよ
うになる。By repeating the above operation, the offset value is gradually reduced, and the temperature of the block heater 22 is controlled so as to match or approximate the temperature target value.
【0040】ところで、マイクロプロセッサ32は、図
4に示すように制御をソフトウエアにより処理するもの
であるが、これを機能別のブロック線図で示すと、図1
に示すようになる。By the way, the microprocessor 32 performs control by software as shown in FIG. 4. When this is shown in a block diagram for each function, FIG.
It becomes as shown in.
【0041】即ち、マイクロプロセッサ32は、現時刻
の温度測定手段32A(ステップS1乃至S3に相
当)、温度上昇率計算手段32B(ステップS4に相
当)、定常状態及び非定常状態の判定手段32C(ステ
ップS5に相当)、推定温度偏差計算手段32D(ステ
ップS6及びS7に相当)、出力補正値決定手段32E
(ステップS6乃至S8)、非定常状態の現出力値計算
手段(ステップS9乃至S12に相当)、現時刻の温度
が連続数回同一値かの判定手段32G(ステップS13
に相当)、現時刻の温度偏差計算手段32H(ステップ
S14に相当)、オフセット補正値決定手段32I(ス
テップS15乃至S17に相当)、定常出力値の決定手
段32J(ステップS18に相当)及び定常状態の現出
力値計算手段32K(ステップS18乃至S20及びS
12に相当)から構成される。That is, the microprocessor 32 includes a current time temperature measuring means 32A (corresponding to steps S1 to S3), a temperature rise rate calculating means 32B (corresponding to step S4), and a steady state / unsteady state determining means 32C (corresponding to step S4). (Corresponding to step S5), estimated temperature deviation calculating means 32D (corresponding to steps S6 and S7), output correction value determining means 32E.
(Steps S6 to S8), current output value calculating means in an unsteady state (corresponding to steps S9 to S12), and determining means 32G for determining whether the temperature at the current time is the same value several times continuously (step S13).
), Temperature deviation calculating means 32H at the current time (corresponding to step S14), offset correction value determining means 32I (corresponding to steps S15 to S17), steady output value determining means 32J (corresponding to step S18), and steady state. Current output value calculating means 32K (steps S18 to S20 and S
12).
【0042】尚、以上は、一つのブロックヒータ22の
制御動作について説明したものであるが、回路部24は
各13個のブロックヒータ22毎に設けられているもの
であり、マイクロプロセッサ32はこれらの13個の回
路部24の制御を直列的に制御するようになっている。
この場合、各ブロックヒータ22に属する温度目標値記
憶手段33Cに設定記憶される温度目標値は、相対温度
分布に基づいて夫々異なる値に設定されるが、出力値用
クロステーブル記憶手段33D,オフセット補正値用ク
ロステーブル記憶手段33F及び出力値用テーブル記憶
手段33Eは共通に用いることができる。The control operation of one block heater 22 has been described above. The circuit section 24 is provided for each of the thirteen block heaters 22, and the microprocessor 32 has The control of the thirteen circuit sections 24 is controlled in series.
In this case, the temperature target values set and stored in the temperature target value storage means 33C belonging to each block heater 22 are set to different values based on the relative temperature distribution. The correction value cross table storage unit 33F and the output value table storage unit 33E can be commonly used.
【0043】このような本実施例によれば、次のような
効果を奏する。即ち、マイクロプロセッサ32は、ブロ
ックヒータ22の非定常状態においては、所定時間前の
温度と現時刻の温度とから温度上昇率を計算し、この温
度上昇率と現時刻の温度とから所定時間後の温度推定値
を計算し、この温度推定値と温度目標値とから推定温度
偏差を計算し、この温度上昇率と推定温度偏差とに基づ
いて出力補正値を読出し、そして、この出力補正値と前
回の出力値とを加算して現出力値を得、この非定常状態
の現出力値で駆動回路31を介してSSR27をオンオ
フ制御し、以て、ブロックヒータ22の通電率を制御す
るようにした。According to this embodiment, the following effects can be obtained. That is, in the unsteady state of the block heater 22, the microprocessor 32 calculates the temperature rise rate from the temperature before the predetermined time and the temperature at the current time, and calculates the temperature rise rate after the predetermined time from the temperature rise rate and the temperature at the current time. , An estimated temperature deviation is calculated from the estimated temperature value and the target temperature value, an output correction value is read based on the temperature rise rate and the estimated temperature deviation, and the output correction value The current output value is obtained by adding the previous output value, and the SSR 27 is turned on / off via the drive circuit 31 with the current output value in the unsteady state, so that the duty ratio of the block heater 22 is controlled. did.
【0044】従って、ブロックヒータ22の通電率を制
御するSSR27に対する出力値は、ブロックヒータ2
2の温度が温度目標値に近くなるに従って順次小(%が
小)となるように制御されるものであり、ブロックヒー
タ22の温度は温度目標値に早期に収束される。Accordingly, the output value to the SSR 27 for controlling the duty ratio of the block heater 22 is
The temperature of the block heater 22 is controlled such that the temperature of the block heater 22 gradually converges to the temperature target value as the temperature of the second heater approaches the temperature target value.
【0045】図6は、初期温度(常温度)から温度目標
値318℃及び353℃に制御する場合を実験した温度
特性を示すものである。この図6から明らかなように、
従来例の図14に示すPI制御による場合と比較してみ
ると、従来では、オーバシュート量が15℃程度大であ
るのに対して、本実施例では、オーバシュート量は2乃
至3℃に減少しており、又、従来では、非定常状態から
定常状態に収束するまでの時間は5分以上かかっている
のに対し、本実施例では、4分以内に短縮されている。FIG. 6 shows the temperature characteristics of an experiment in which control was performed from the initial temperature (normal temperature) to the target temperature values of 318 ° C. and 353 ° C. As is clear from FIG.
Compared with the case of the PI control shown in FIG. 14 of the conventional example, the overshoot amount is about 15 ° C. in the related art, whereas the overshoot amount is 2 to 3 ° C. in the present embodiment. In contrast, in the related art, it takes 5 minutes or more to converge from the unsteady state to the steady state, whereas in the present embodiment, the time is reduced to 4 minutes or less.
【0046】更に、マイクロプロセッサ32は、ブロッ
クヒータ22の定常状態においては、現時刻の温度と温
度目標値とから現時刻の温度偏差を計算し、この温度偏
差と温度上昇率とに基づいてオフセット補正値を読出
し、このオフセット補正値を前回のオフセット値に加算
して現在のオフセット値を得、更に、温度目標値に対応
する定常出力値を読出して、この定常出力値に現オフセ
ット値を加算して現出力値を得、この定常状態の現出力
値を駆動回路31に与えるようにした。Further, in the steady state of the block heater 22, the microprocessor 32 calculates a temperature deviation at the current time from the temperature at the current time and the temperature target value, and performs an offset based on the temperature deviation and the temperature rise rate. Read the correction value, add this offset correction value to the previous offset value to obtain the current offset value, read the steady output value corresponding to the temperature target value, and add the current offset value to this steady output value Thus, the current output value is obtained, and the current output value in the steady state is given to the drive circuit 31.
【0047】従って、ブロックヒータ22の温度が温度
目標値に近くなるに従ってオフセット値は順次小になる
ものであり、以て、ブロックヒータ22の温度を温度目
標値に一致若しくは近似するように高精度に制御するこ
とができる。Accordingly, as the temperature of the block heater 22 becomes closer to the target temperature, the offset value gradually decreases, so that the temperature of the block heater 22 is highly accurate so as to match or approximate the target temperature. Can be controlled.
【0048】そして、第2の従来例では、11個のブロ
ックヒータ13の多点制御であるため、相対温度分布を
良好になすべく各温度目標値を異なるように設定するば
かりでなく、各PI制御の回路定数の調整を行なうよう
にする必要があった。しかしながら、本実施例において
は、各13個のブロックヒータ22の温度目標値を異な
らせる必要があっても、従来のPI制御の回路定数に相
当するクロステーブル記憶手段33D及び33Fはファ
ジィ推論によって設定された上で共通に使用できるの
で、従来の回路定数の如き調整は不要である。In the second conventional example, since the multi-point control of the eleven block heaters 13 is employed, not only are the temperature target values set differently to improve the relative temperature distribution, but also each PI It was necessary to adjust the control circuit constants. However, in this embodiment, even if it is necessary to make the temperature target values of the thirteen block heaters 22 different, the cross table storage means 33D and 33F corresponding to the conventional PI control circuit constants are set by fuzzy inference. Since they can be used in common after they have been adjusted, there is no need to adjust them as in the case of conventional circuit constants.
【0049】特に、第2の従来例では、型換えによって
温度目標値が変更される都度にその回路定数の調整変更
が必要であったが、本実施例ではファジィ推論によって
設定されたクロステーブル記憶手段33D及び33Fを
用いているので、変更調整の必要がなく、型換え作業を
容易に且つ短時間で行なうことができる。In particular, in the second conventional example, it is necessary to adjust and change the circuit constant every time the temperature target value is changed by the type change. In the present embodiment, however, the cross table storage set by fuzzy inference is required. Since the means 33D and 33F are used, there is no need for change and adjustment, and the mold changing operation can be performed easily and in a short time.
【0050】尚、上記実施例において、制御装置33を
複数個設ければ、数100個の単位ヒータからなる遠赤
外線ヒータの制御が可能になる。In the above embodiment, if a plurality of control devices 33 are provided, it is possible to control a far-infrared heater comprising several hundred unit heaters.
【0051】又、上記実施例は、加熱炉に適用した場合
であるが、これ以外にも適用し得ることは勿論であり、
従って、ヒータとしては、多数の単位ヒータからなる遠
赤外線ヒータに限らず、単体のヒータであってもよいこ
とは勿論である。Although the above embodiment is applied to a heating furnace, it is needless to say that other embodiments can be applied.
Therefore, the heater is not limited to the far-infrared heater including a large number of unit heaters, but may be a single heater.
【0052】その他、本発明は上記し且つ図面に示す実
施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲
内で適宜変形して実施できることは勿論である。In addition, the present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and it is a matter of course that the present invention can be carried out by appropriately modifying it without departing from the gist thereof.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明は、以上説明した通りであるの
で、次のような効果を奏する。As described above, the present invention has the following effects.
【0054】請求項1記載のヒータの制御装置によれ
ば、ヒータの非定常状態においては、ヒータの温度上昇
率と温度目標値に対する所定時間後の推定温度偏差とを
計算して、これらから出力補正値を決定し、この出力補
正値と前回の出力値とから現出力値を得て、この現出力
値に基づいてヒータを通断電制御するようにしたので、
オーバシュート量を極力小さくすることができるととも
に、ヒータの温度を早期に温度目標値に収束させること
ができる。According to the heater control device of the first aspect, in the unsteady state of the heater, the rate of temperature rise of the heater and the estimated temperature deviation after a predetermined time from the temperature target value are calculated, and the output is calculated from these. Since the correction value is determined, the current output value is obtained from the output correction value and the previous output value, and the heater cutoff control is performed based on the current output value.
The amount of overshoot can be reduced as much as possible, and the temperature of the heater can be quickly converged to the target temperature value.
【0055】請求項2記載のヒータの制御装置によれ
ば、ヒータの定常状態においては、ヒータの温度上昇率
と温度目標値に対する現時刻の温度偏差を計算して、こ
れらからオフセット補正値を決定し、このオフセット補
正値と前回のオフセット値とから現オフセット値を得、
更に、この現オフセット値と温度目標値に対応する定常
出力値とから現出力値を得て、この現出力値に基づいて
ヒータを通断電制御するようにしたので、ヒータの温度
を温度目標値に一致若しくは近似するように高精度に制
御することができる。According to the heater control device of the second aspect, in the steady state of the heater, the temperature rise rate of the heater and the temperature deviation at the current time from the temperature target value are calculated, and the offset correction value is determined from these. Then, the current offset value is obtained from the offset correction value and the previous offset value,
Further, the current output value is obtained from the current offset value and the steady-state output value corresponding to the temperature target value, and the heater power is controlled based on the current output value. Control can be performed with high precision to match or approximate the value.
【図1】本発明の一実施例を示す電気的構成のブロック
線図FIG. 1 is a block diagram of an electrical configuration showing an embodiment of the present invention.
【図2】遠赤外線ヒータの斜視図FIG. 2 is a perspective view of a far-infrared heater.
【図3】電気的構成図FIG. 3 is an electrical configuration diagram
【図4】制御内容を示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing control contents.
【図5】出力操作量−ヒータ温度特性図FIG. 5 is a graph showing output manipulated variable-heater temperature characteristics.
【図6】ヒータの温度特性図FIG. 6 is a temperature characteristic diagram of a heater.
【図7】ヒータの温度偏差特性図FIG. 7 is a temperature deviation characteristic diagram of a heater.
【図8】第1の従来例を示す図2相当図FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a first conventional example.
【図9】電気的構成図FIG. 9 is an electrical configuration diagram
【図10】温度調節器の結線図FIG. 10 is a wiring diagram of a temperature controller.
【図11】第2の従来例を示す図8相当図FIG. 11 is a view showing a second conventional example and corresponding to FIG. 8;
【図12】図9相当図FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 9;
【図13】図10相当図FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 10;
【図14】ヒータの温度特性図FIG. 14 is a temperature characteristic diagram of a heater.
図面中、20は遠赤外線ヒータ(ヒータ)、21は単位
ヒータ、22はブロックヒータ、23は熱電対(温度検
出手段)、24は回路部、27はSSR(ヒータ通電手
段)、30はアンプ、31は駆動回路(出力手段)、3
2はマイクロプロセッサ、32Aは現時刻の温度測定手
段、32Bは温度上昇率計算手段、32Cは定常状態及
び非定常状態判定手段、32Dは推定温度偏差計算手
段、32Eは出力値決定手段、32Fは非定常状態の現
出力値決定手段、32Gは判定手段、32Hは現時刻の
温度偏差計算手段、32Iはオフセット補正値決定手
段、32Jは定常出力値の決定手段、32Kは定常状態
の現出力値計算手段、33は制御装置、33Aは現時刻
の温度記憶手段、33Bは所定時間前の温度記憶手段、
33Cは温度目標値記憶手段、33Dは温度上昇率と推
定温度偏差のクロステーブル記憶手段、33Eは前回の
出力値の記憶手段、33Fは温度上昇率と現時刻の温度
偏差のクロステーブル記憶手段、33Gは前回のオフセ
ット値記憶手段、33Hは定常温度に対する出力値のテ
ーブル記憶手段を示す。In the drawing, 20 is a far infrared heater (heater), 21 is a unit heater, 22 is a block heater, 23 is a thermocouple (temperature detecting means), 24 is a circuit section, 27 is an SSR (heater energizing means), 30 is an amplifier, 31 is a drive circuit (output means), 3
2 is a microprocessor, 32A is a current time temperature measuring means, 32B is a temperature rise rate calculating means, 32C is a steady state / unsteady state determining means, 32D is an estimated temperature deviation calculating means, 32E is an output value determining means, and 32F is an output value determining means. Non-steady state current output value determination means, 32G is determination means, 32H is current time temperature deviation calculation means, 32I is offset correction value determination means, 32J is steady state output value determination means, 32K is steady state current output value Calculating means, 33 is a control device, 33A is a current time temperature storing means, 33B is a temperature storing means a predetermined time ago,
33C is a temperature target value storage means, 33D is a cross table storage means for the temperature rise rate and the estimated temperature deviation, 33E is a storage means for the previous output value, 33F is a cross table storage means for the temperature rise rate and the current time temperature deviation, 33G indicates a previous offset value storage means, and 33H indicates a table storage means for output values with respect to a steady temperature.
Claims (2)
と、 これらの温度測定手段による現時刻の温度と温度記憶手
段による所定時間前の温度とから温度上昇率を計算する
温度上昇率計算手段と、 設定された温度目標値を記憶する温度目標値記憶手段
と、 前記温度測定手段による現時刻の温度から前記ヒータが
非定常状態か定常状態かを判定する判定手段と、 この判定手段が非定常状態と判定した場合に、前記温度
測定手段による現時刻の温度,温度上昇率計算手段によ
る温度上昇率及び温度目標値記憶手段による温度目標値
に基づいて所定時間後の推定温度偏差を計算する推定温
度偏差計算手段と、 温度上昇率及び推定温度偏差をパラメータとして出力補
正値を記憶する出力補正値用クロステーブル記憶手段
と、 前記温度上昇率計算手段による温度上昇率と前記推定温
度偏差計算手段による推定温度偏差とに基づいて前記出
力補正値用クロステーブル記憶手段から出力補正値を読
出す出力補正値決定手段と、 前回の出力値を記憶する出力値記憶手段と、 この出力値記憶手段による前回の出力値と前記出力補正
値決定手段による出力補正値とから非定常状態の現出力
値を計算する現出力値計算手段と、 この現出力値計算手段による現出力値によって前記ヒー
タ通電手段を制御する出力手段とを具備してなるヒータ
の制御装置。1. A heater energizing means for energizing a heater, a temperature measuring means for measuring a temperature of the heater at a current time, a temperature storing means for storing a temperature of the heater before a predetermined time, and these temperature measuring means Temperature rise rate calculation means for calculating a temperature rise rate from the current time temperature by the temperature storage means and the temperature before a predetermined time by the temperature storage means; a temperature target value storage means for storing a set temperature target value; and the temperature measurement means. Determining means for determining whether the heater is in an unsteady state or a steady state based on the temperature at the current time, and calculating the current time temperature and temperature increase rate by the temperature measuring means when the determining means determines that the heater is in an unsteady state. Means for calculating an estimated temperature deviation after a predetermined time based on the temperature rise rate by the means and the temperature target value by the temperature target value storage means; and a temperature rise rate and an estimated temperature deviation. An output correction value cross table storage means for storing an output correction value as a parameter, and the output correction value cross table based on the temperature rise rate by the temperature rise rate calculation means and the estimated temperature deviation by the estimated temperature deviation calculation means. Output correction value determining means for reading an output correction value from a table storage means; output value storing means for storing a previous output value; and a previous output value by the output value storing means and an output correction by the output correction value determining means. A heater control device comprising: a current output value calculating means for calculating a current output value in an unsteady state from the current value; and an output means for controlling the heater energizing means based on a current output value by the current output value calculating means. .
と、 これらの温度測定手段による現時刻の温度と温度記憶手
段による所定時間前の温度とから温度上昇率を計算する
温度上昇率計算手段と、 設定された温度目標値を記憶する温度目標値記憶手段
と、 前記温度測定手段による現時刻の温度から前記ヒータが
非定常状態か定常状態かを判定する判定手段と、 この判定手段が定常状態と判定した場合に、前記温度測
定手段による現時刻の温度と前記温度目標値記憶手段に
よる温度目標値とから現時刻の温度偏差を計算する温度
偏差計算手段と、 定常温度に対する出力値を記憶する出力値用テーブル記
憶手段と、 前記温度目標値記憶手段による温度目標値に基づいて前
記出力値用テーブル記憶手段から定常出力値を読出す定
常出力値決定手段と、 温度上昇率及び温度偏差をパラメータとしてオフセット
補正値を記憶するオフセット補正値用クロステーブル記
憶手段と、 前記温度上昇率計算手段による温度上昇率と前記温度偏
差計算手段による現時刻の温度偏差とに基づいて前記オ
フセット補正値用クロステーブル記憶手段からオフセッ
ト補正値を読出すオフセット補正値決定手段と、 前回のオフセット値を記憶するオフセット値記憶手段
と、 このオフセット値記憶手段による前回のオフセット値,
前記定常出力値決定手段による定常出力値及び前記オフ
セット値補正手段によるオフセット補正値から定常状態
の現出力値を計算する現出力値計算手段と、 この現出力値計算手段による現出力値によって前記ヒー
タ通電手段を制御する出力手段とを具備してなるヒータ
の制御装置。2. A heater energizing unit for energizing a heater, a temperature measuring unit for measuring a temperature of the heater at a current time, a temperature storing unit for storing a temperature of the heater before a predetermined time, and these temperature measuring units. Temperature rise rate calculation means for calculating a temperature rise rate from the current time temperature by the temperature storage means and the temperature before a predetermined time by the temperature storage means; a temperature target value storage means for storing a set temperature target value; and the temperature measurement means. Determination means for determining whether the heater is in an unsteady state or a steady state based on the current time temperature, and when the determination means determines that the heater is in a steady state, storing the current time temperature and the temperature target value storage by the temperature measurement means. Temperature deviation calculating means for calculating a temperature deviation at the current time from the temperature target value by the means; an output value table storage means for storing an output value for a steady temperature; Means for reading a steady output value from the table storage means for output value based on a target temperature value by means, and a cross table for offset correction value for storing an offset correction value using a temperature rise rate and a temperature deviation as parameters. Storage means; offset correction value determination for reading an offset correction value from the offset correction value cross table storage means based on the temperature rise rate by the temperature rise rate calculation means and the temperature deviation at the current time by the temperature deviation calculation means; Means, an offset value storage means for storing a previous offset value, and a previous offset value by the offset value storage means,
Current output value calculating means for calculating a steady state current output value from the steady output value determined by the steady output value determining means and the offset correction value calculated by the offset value correcting means; and A heater control device, comprising: an output unit that controls an energizing unit.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP16464693A JP3259449B2 (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Heater control device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP16464693A JP3259449B2 (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Heater control device |
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ID=15797142
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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