CN102385321B - 能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法 - Google Patents

能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102385321B
CN102385321B CN201110251960.1A CN201110251960A CN102385321B CN 102385321 B CN102385321 B CN 102385321B CN 201110251960 A CN201110251960 A CN 201110251960A CN 102385321 B CN102385321 B CN 102385321B
Authority
CN
China
Prior art keywords
operational ton
output
pvi
controlled variable
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110251960.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102385321A (zh
Inventor
田中雅人
三浦真由美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Publication of CN102385321A publication Critical patent/CN102385321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102385321B publication Critical patent/CN102385321B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4188—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by CIM planning or realisation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明涉及能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法，进行控制以使在阶跃响应控制中能量使用量不超过指定的一定值且不会损害针对设定值的随动特性。电力总和抑制控制装置具备：接收分配总电力PW的信息的分配总电力输入部；估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的升温时间TL的升温时间估算部；估算使各控制回路Ri的控制量PVi在升温时间TL的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量即必要输出MUi，搜索使用电力总量TW不超过分配总电力PW的必要输出MUi将搜索到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi的电力抑制部；设置在每个控制回路Ri的控制部。

Description

能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法
技术领域
本发明涉及具备多个控制回路的多回路控制系统的控制装置和控制方法，特别是涉及进行控制以使得在阶跃响应控制中能量使用量(例如电力消耗量)不超过指定的一定值、且尽可能地不损害针对设定值的随动特性的能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法。
背景技术
伴随着因地球温暖化问题而导致的改法等，工厂和生产线的能量使用量管理正在被严格要求。由于工厂内的加热装置和空调设备是能量使用量特别大的设备装置，因此以将能量使用量的上限抑制得低于本来具备的最大量的范围内的方式来进行管理的情况较多。例如在使用电力的设备装置中，根据来自电力需求管理系统的指示，进行限制在特定的电力消耗量以内的运用。
特别是在具备多个电加热器的加热装置中，为了抑制在启动时(设置有多个电加热器的区域一起升温时)被同时供给的总电力，提出了以下的方法。
在专利文献1所公开的回流装置中，为了减少启动时的消耗电流，在加热器的附近达到热饱和后，再启动下一个加热器，从而错开了启动时间段。
在专利文献2所公开的半导体晶片的处理装置中，在时间上错开地向各加热器供给电力，以使得在装置启动时在短时间内不会消耗较大电力。
在专利文献3所公开的基板处理装置中，为了减小从电力供给部同时供给的最大电力，按照规定的启动顺序，将各热处理部1台接着1台地依次启动。
在专利文献4所公开的加热装置中，为了防止因装置启动时的过度的消耗电流而导致的电力故障，首先对位于输送机下方的加热器供给所需要的电力，并且对向位于输送机上方的加热器供给的电力进行限制，从而将合计消耗电力控制在一定值以下，随着炉体内的温度的上升而将温度作为切换参数，进行控制以使得向位于输送机下方的加热器供给的电力减少。
【专利文献1】日本特许第2885047号公报
【专利文献2】日本特开平11-126743号公报
【专利文献3】日本特开平11-204412号公报
【专利文献4】日本专利第4426155号公报
专利文献1～专利文献4所公开的技术都是对多个加热器设置时间差来供给电力的方式，因此存在着升温效率变低、即针对阶跃响应时的控制量PV(温度)的设定值SP的随动特性变差这样的问题。
在制造装置中，在对多个加热器设置时间差来供给电力的情况下，对于装置的启动所需要的时间和启动所需要的电力来说，必然会存在一定程度的偏差，因此需要提供具有余量的时间差来进行启动的切换判断。因此，例如在启动(升温)具备4系统的加热控制系统的加热装置的情况下，若分别依次启动加热控制系统，则结果会导致使用的时间在1系统的启动时间的单纯的4倍时间以上。
另外，为了使启动的切换判断容易进行，考虑设法如专利文献4所公开的技术那样，对特定位置的加热器以规定的顺序来供给电力。但是，专利文献4所公开的技术是只在完全相同模式的启动时通用的方法，在升温请求根据制造条件等而发生变化的情况下无法应用。越是背离了向多个加热器同时供给电力的通常的同时升温这样的最有效的方法的方法，越会产生升温效率降低、或者应用对象被限制中的任意一种问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法，能够对多个控制系统进行控制，以使得在阶跃响应控制中能量使用量(例如电力消耗量)不会超过指定的一定值，且尽可能地不损害针对设定值的随动特性。
本发明的能量总和抑制控制装置，其特征在于，具备：分配总能量输入单元，其接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息；控制量变化时间估算单元，其估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；能量抑制单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用能量的总和、即使用能量总量，搜索该使用能量总量不超过上述分配总能量的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
另外，本发明的电力总和抑制控制装置，其特征在于，具备：分配总电力输入单元，其接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息；控制量变化时间估算单元，其估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；电力抑制单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW，搜索该使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
另外，本发明的电力总和抑制控制装置，其特征在于，具备：分配总电力输入单元，其接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息；控制量变更量计算单元，其根据各控制回路Ri的变更后的设定值SPi和设定值变更前的控制量PVi，计算出各控制回路Ri的控制量PVi的变更量ΔPVi；控制量变化率计算单元，其根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi，计算控制量PVi的变化率THi；升温时间计算单元，其根据上述变更量ΔPVi和上述变化率THi，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的各控制回路Ri的升温时间TLi，并选出上述升温时间TLi中的最大值、即升温时间TL；必要输出估算单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述升温时间TL的期间内变化上述变更量ΔPVi程度时所需的操作量、即必要输出MUi；使用电力合计计算单元，其根据上述必要输出MUi，计算各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW；搜索处理单元，其一边逐次变更上述升温时间TL，一边使上述必要输出估算单元和上述使用电力合计计算单元执行处理，搜索上述使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
另外，根据本发明的电力总和抑制控制装置的一个构成例，其特征在于，上述控制量变化率计算单元利用操作量MVi的特定的输出值和当前值之差、即操作量上升幅度，对具有代表性的操作量输出时的控制量PVi的变化率进行换算，由此来计算出将操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量PVi的变化率THi；上述必要输出估算单元利用针对操作量输出上限对计算出上述变化率THi的算式求解而得到的算式，计算出上述必要输出MUi。
另外，根据本发明的电力总和抑制控制装置的一个构成例，其特征在于，上述控制量变化率计算单元将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi、和控制量PVi的变更量ΔPVi作为输入变量并通过预先设定的第1估算用多项式，计算出控制量PVi的变化率THi，上述必要输出估算单元将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi、控制量PVi的变更量ΔPVi、和升温时间TL作为输入变量，并通过预先设定的第2估算用多项式，计算出必要输出MUi，根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、操作量输出上限值OHi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和控制量PVi的变化率THi的实验数据，并通过多变量分析来预先导出上述第1估算用多项式，根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、控制量PVi的变化率THi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和必要输出MUi的实验数据，通过多变量分析来预先导出上述第2估算用多项式。
另外，本发明的能量总和抑制控制方法，其特征在于，包括：分配总能量输入步骤，接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息；控制量变化时间估算步骤，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；能量抑制步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用能量的总和、即使用能量总量，搜索该使用能量总量不超过上述分配总能量的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
另外，本发明的电力总和抑制控制方法，其特征在于，包括：分配总电力输入步骤，接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息；控制量变化时间估算步骤，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；电力抑制步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW，搜索该使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
另外，本发明的电力总和抑制控制方法，其特征在于，包括：分配总电力输入步骤，接收对多个控制回路Ri(i＝1～n)的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息；控制量变更量计算步骤，根据各控制回路Ri的变更后的设定值SPi和设定值变更前的控制量PVi，计算出各控制回路Ri的控制量PVi的变更量ΔPVi；控制量变化率计算步骤，根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi，计算出控制量PVi的变化率THi；升温时间计算步骤，根据上述变更量ΔPVi和上述变化率THi，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的各控制回路Ri的升温时间TLi，并选出上述升温时间TLi中的最大值、即升温时间TL；必要输出估算步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述升温时间TL的期间内变化上述变更量ΔPVi程度时所需的操作量、即必要输出MUi；使用电力合计计算步骤，根据上述必要输出MUi，计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW；搜索处理步骤，其一边逐次变更上述升温时间TL，一边执行上述必要输出估算步骤和上述使用电力合计计算步骤的处理，搜索上述使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
根据本发明，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi来计算出各控制致动器的使用能量的总和、即使用能量总量，搜索该使用能量总量不超过分配总能量的必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi，由此能够对多个控制系统进行控制，以使得阶跃响应控制(设定值SPi的阶跃变更被进行，为了针对控制量PVi的设定值SPi的随动而利用了控制功能的状态)中能量使用量不超过分配总能量、且尽可能地不会损害针对控制量PVi的设定值SPi的随动特性。
另外，在本发明中，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi来计算各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量，搜索该使用电力总量TW不超过分配总电力的必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi，由此能够对多个控制系统进行控制，以使得阶跃响应控制中电力消耗量不超过分配总电力PW、且尽可能地不会损害针对控制量PVi的设定值SPi的随动特性。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的加热装置的构成的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的电力总和抑制控制装置的构成的框图。
图3是本发明的第1实施方式涉及的控制系统的框线图。
图4是表示本发明的第1实施方式涉及的电力总和抑制控制装置的动作的流程图。
图5是表示现有的加热装置的动作例的图。
图6是表示本发明的第1实施方式涉及的加热装置的动作例的图。
图7是表示基于1次多项式的控制量的变化率的估算结果的图。
图8是表示基于3次多项式的控制量的变化率的估算结果的图。
图9是表示本发明的第3实施方式涉及的能量总和抑制控制装置的构成的框图。
图中附图标记说明：
1...加热处理炉，2...电力总和抑制控制装置，3-1～3-4...电力调整器，10...分配总电力输入部，10a...分配总能量输入部，11...升温时间估算部，12...控制量PVi变更量计算部，13...控制量PVi变化率计算部，14...升温时间计算部，15...必要输出估算部，16...使用电力合计计算部，16a...使用能量合计计算部，17，17a...搜索处理部，18...升温时间设定部，19...分配总电力判定部，19a...分配总能量判定部，20-i...控制部，21-i...设定值SPi输入部，22-i...控制量PVi输入部，23-i...PID控制运算部，24-i...输出上限处理部，25-i...操作量MVi输出部，H1～H4...加热器，S1～S4...温度传感器
具体实施方式
[发明的原理]
以加热装置为例来进行说明。例如若设置时间差来依次启动多个加热控制系统，则最终会无法避免产生了电力带有余量的时间带的情况，因此发明者着眼于该电力的余量成为使装置的启动结束延迟的非有效量的情况。单纯地讲，在进行了设定值SP的阶跃变更时，会较多地产生针对控制量PV的设定值SP的随动控制没有被进行的状态。
另外，在控制回路间存在干扰的加热控制系统中，在先完成了启动的控制回路中，会产生因来自后启动的控制回路的干扰而导致的升温干扰，因此到控制稳定为止会花费多余的时间，效率不高。因此，在将使用的总电力控制在一定值以内来进行各控制回路的同时升温的同时，使“结束时刻”一致以使得各控制回路尽量同时完成升温的方法，成为最有效的装置的启动方法。
于是，预先存储控制回路的具有代表性的升温能力(例如最大输出时的升温率)，估算将操作量MV从设定值变更前的值(当前值)变为特定的输出值(例如最大值)时的升温率，简单地求出到升温结束为止的估算时间和与操作量输出上限对应的使用电力。或者，也可以根据实验数据求出对将操作量MV从设定值变更前的值(当在值)变为特定的输出值(例如最大值)的时的升温率进行估算的估算式，从而具备该比较精确的估算式。
如果一边适当地校正到上述升温结束为止的估算时间，一边求出各控制回路的升温结束时间大致相等、且使用电力的合计在分配总电力以内为最大的操作量输出上限的组合，则能够接近最有效的启动方法。
在小型的调节计中，也对算法存储容量和每1个控制周期的运算量进行了限制。因此，优选如下的运算流程：首先计算各控制回路中的最大输出时(操作量MVi为最大值时)的升温时间，从计计算的各回路的升温时间中提取最大的升温时间，在将该升温时间附近设为了所需要的时间的情况下求出能够降低各回路的输出上限的配合量，判定合计是否在分配总电力以内，在超过了分配总电力的情况下，使上述所需要的时间增大几个百分点左右，并再次求出能够降低各回路的输出上限的配合量。
[第1实施方式]
下面参照附图对本发明实施方式进行说明。本实施方式公开了一种简单的方法，在该方法中，预先存储最大输出时的升温率作为具有代表性的升温能力，并估算缩小到任意的输出上限时的升温率。图1是表示本发明的第1实施方式涉及的加热装置的构成的框图。加热装置由用于对被加热物进行加热的加热处理炉1、作为设置于加热处理炉1的内部的多个控制致动器的加热器H1～H4、分别测量被加热器H1～H4加热的区域的温度的多个温度传感器S1～S4、计算向加热器H1～H4输出的操作量MV1～MV4的电力总和抑制控制装置2、将与从电力总和抑制控制装置2输出的操作量MV1～MV4对应的电力分别供给至加热器H1～H4的电力调整器3-1～3-4构成。
图2是表示电力总和抑制控制装置2的构成的框图。电力总和抑制控制装置2由从上级PC4接收分配总电力PW的信息的分配总电力输入部10、估算将各控制回路Ri(i＝1～n，控制回路的个数n在图1的例中为n＝4)的操作量MVi从当前值变为最大值100.0％时的各控制回路Ri的升温时间TLi中的最大值TL的升温时间估算部11、估算使各控制回路Ri的控制量PVi在升温时间TL期间内变化与设定值SPi的变更相对应的量时所需要的操作量、即必要输出MUi的必要输出估算部15、根据各控制回路Ri的必要输出MUi来计算作为各加热器Hi的使用电力的总和的使用电力总量TW的使用电力合计计算部16、搜索使用电力总量TW不超过分配总电力PW的必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi的搜索处理部17、在每个控制回路Ri中设置的控制部20-i构成。另外，在本实施方式中，估算将操作量MVi从当前值变为最大值100.0％时的升温时间TLi，但是这种估算尤其优选针对小型的调节计。在原理上，特定的输出值并不被限定为最大值100.0％，只要是适当大的值，就完全能够实用。
升温时间估算部11由控制量PVi变更量计算部12、控制量PVi变化率计算部13、升温时间计算部14构成。该升温时间估算部11构成了控制量变化时间估算单元。
搜索处理部17由升温时间设定部18和分配总电力判定部19构成。必要输出估算部15、使用电力合计计算部16和搜索处理部17构成了电力抑制单元。
控制部20-i由设定值SPi输入部21-i、控制量PVi输入部22-i、PID控制运算部23-i、输出上限处理部24-i、操作量MVi输出部25-i构成。
图3是本实施方式的控制系统的框线图。各控制回路Ri由控制部20-i和控制对象Pi构成。如后述那样，控制部20-i根据设定值SPi和控制量PVi来计算操作量MVi，并将该操作量MVi输出至控制对象Pi。在图1的例子中，控制对象Pi是加热器Hi进行加热的加热处理炉1，而操作量MVi的实际的输出目的地是电力调整器3-i，与操作量MVi对应的电力被从电力调整器3-i供给至加热器Hi。
下面对本实施方式的电力总和抑制控制装置2的动作进行说明。图4是表示电力总和抑制控制装置2的动作的流程图。
分配总电力输入部10从作为管理电力的电力需求管理系统的计算机的上级PC4，接收对加热器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息(图4步骤S100)。
在由加热装置的操作者等对设定值SP进行了变更时(步骤S101中为是)，搜索处理部17的升温时间设定部18如下述那样，进行求出将操作量MVi从当前值变为最大值100.0％时的各控制回路Ri的升温时间TLi中的最大值TL的处理。
首先，升温时间估算部11的控制量PVi变更量计算部12取得各控制回路Ri的变更后的设定值SPi和设定值变更前的控制量PVi，并通过下式，针对每个控制回路Ri计算各控制回路Ri的控制量PVi的变更量ΔPVi(步骤S102)。
ΔPVi＝SPi-PVi    …(1)
控制量PVi(温度)由温度传感器Si进行测量，并被输入到控制部20-i。另外，由于与设定值SPi和控制量PVi对应的控制在步骤S102之后的步骤中被进行，所以如果在步骤S102的时间点取得被输入到控制部20-i的控制量PVi，则该控制量PVi成为设定值变更前的控制量。
接着，升温时间估算部11的控制量PVi变化率计算部13从各控制回路Ri的控制部20-i取得设定值变更前的操作量MVi，并通过下式，针对每个控制回路Ri计算伴随着设定值SPi的变更的控制量PVi的变化率(速度)THi(步骤S103)。
THi＝THoi{100.0/(100.0-MVi)}    …(2)
由于与设定值SPi和控制量PVi对应的控制在步骤S103之后的步骤中被进行，所以如果在步骤S103的时间点取得从控制部20-i输出的操作量MVi，则该操作量MVi成为设定值变更前的操作量。在式(2)中，THoi是针对每个控制回路Ri而预先存储的值，是从操作量MVi＝0.0％的状态设定到最大输出MVi＝100.0％时(即操作量上升幅度为100.0％时)的控制量PVi的变化率值。也就是说，式(2)是以操作量上升幅度(100.0-MVi)来对变化率值THoi进行换算的算式。在本实施方式中，由于以加热装置为例进行说明，所以控制量PVi的变化率THi是升温率[sec./℃]。
接着，升温时间估算部11的升温时间计算部14根据控制量PVi的变化率THi和变更量ΔPVi，通过下式，针对每个控制回路Ri估算使各控制回路Ri的控制量PVi变化ΔPVi时所需要的控制量变化时间、即升温时间TLi(步骤S104)。
TLi＝THiΔPVi    …(3)
并且，升温时间计算部14选出各控制回路Ri的升温时间TLi中的最大值TL(步骤S105)。
TL＝max(TLi)    …(4)
在式(4)中，max( )是最大值选出运算函数。通过以上的步骤S102～S105的处理，能够估算升温时间TL。
接着，搜索处理部17的分配总电力判定部19如下述那样，进行求出控制量PVi在升温时间TL期间内以变更量ΔPVi变化的情况下的全部加热器的使用电力TW的处理。
首先，必要输出估算部15取得各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi，并根据下式，针对每个控制回路Ri来计算使各控制回路Ri的控制量PVi在升温时间TL期间内变化变更量ΔPVi时所需要的操作量、即必要输出MUi(步骤S106)。
MUi＝{100.0THoi/(TL/ΔPVi)}+MVi  ...(5)
式(5)是通过在式(2)中，将分母的100.0置换成MUi，并将THi置换成TL/ΔPVi，由此对MUi进行求解而得到的算式。
接着，使用电力合计计算部16通过下式，根据各控制回路Ri的必要输出MUi来计算各加热器Hi的使用电力的总和、即使用电力总量TW(步骤S107)。
【算式1】
TW = Σ i = 1 n { CTmi ( MUi / 100.0 ) } · · · ( 6 )
在式(6)中，CTmi是针对每个控制回路Ri预先存储的值，是操作量MVi为最大值100.0％的情况下的加热器Hi的使用电力值。
在TW≤PW、即使用电力总量TW没有超过分配总电力PW的情况下(在步骤S108中为是)，搜索处理部17的分配总电力判定部19将各控制回路Ri的必要输出MUi分别设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi(步骤S109)。
另外，在TW＞PW、即使用电力总量TW超过了分配总电力PW的情况下，分配总电力判定部19对升温时间设定部18进行指示，使升温时间TL延长到当前值的例如1.05倍(步骤S110)，并返回步骤S106。这样，反复执行步骤S106～S108、S110的处理，直到使用电力总量TW成为分配总电力PW以内。
接着，控制部20-i如下述那样计算控制回路Ri的操作量MVi。设定值SPi经由设定值SPi输入部21-i被输入到PID控制运算部23-i(步骤S111)。
控制量PVi经由控制量PVi输入部22-i被输入到PID控制运算部23-i(步骤S112)。
PID控制运算部23-i根据设定值SPi和控制量PVi，进行如以下的传递函数式那样的PID控制运算来计算操作量MVi(步骤S113)。
MVi＝(100/PBi){1+(1/TIis)+TDis}(SPi-PVi)  ...(7)
PBi是比例带，TIi是积分时间，TDi是微分时间，s是拉普拉斯算子。
输出上限处理部24-i进行如下式那样的操作量MVi的上限处理(步骤S114)。
IF MVi＞OHi THEN MVi＝OHi    …(8)
即，在操作量MVi大于操作量输出上限值OHi的情况下，输出上限处理部24-i进行使操作量MVi＝OHi的上限处理。
操作量MVi输出部25-i将由输出上限处理部24-i进行了上限处理的操作量MVi输出到控制对象(实际的输出目的地是电力调整器3-i)(步骤S115)。由于控制部20-i设置于每个控制回路Ri中，所以步骤S111～S115的处理针对每个控制回路Ri而被实施。
电力总和抑制控制装置2每隔一定时间就进行以上那样的步骤S101～S115的处理，直到例如根据用户的指示控制结束(在步骤S116中为是)。另外，在各控制回路Ri的设定值SPi中至少有1个被变更时，进行步骤S102～S110的处理。
接着，本实施方式的加热装置的动作例被表示在图5、图6中。在图5、图6中，考虑到可看性，表示了n＝3回路的控制系统的动作例。图5表示了在针对100W的加热器H1、200W的加热器H2、300W的加热器H3这3个合计为600W的加热器，将分配总电力PW设为300W(全部加热器容量的50％)的情况下，将各加热器的输出上限一律设为50％来进行控制的以往的加热装置的动作例。纵轴是控制量PVi、操作量MVi、和操作量输出上限值OHi，均用0-100的刻度来进行表示。控制量PVi的单位是℃，操作量MVi和操作量输出上限值OHi的单位是％。
这里，在0.0秒的时间点上将设定值SP1～SP3同时变更成20.0℃，在升温稳定后的500.0秒的时间点上同时变更成40.0℃。由于各加热器的升温能力有差别，所以在操作量输出上限值OH1～OH3一律为50％的情况下，到3回路的控制系统全体升温结束为止所需要的时间由最迟的控制量PV1决定，升温效率明显下降。特别是在控制量PV2、PV3的升温结束后，无论在整体上电力是否有余量，操作量MV1都会被抑制。
图6表示了相同条件下的本实施方式的加热装置的动作例。这里，作为表现各加热器的升温能力的差别的值，预先设定有：控制量PV1的变化率值THo1＝10.12[sec./℃]、控制量PV2的变化率值THo2＝6.68[sec./℃]、控制量PV3的变化率值THo3＝5.06[sec./℃]。这些变化率值THo1～THo3的值无需是高精度的数值，只要在现实中各变化率值的比率具有和各加热器的升温能力的比率基本一致的程度的精密度，就完全在实用范围内。
在本实施方式中，由于考虑了各加热器的升温能力的操作量输出上限值OH1～OH3被设定，所以到升温结束为止的所需时间与3回路的控制系统中的所需时间基本相同。由于不存在升温极其慢的控制系统，所以升温效率被大幅度改善。另外，虽然在500.0秒的时间点上操作量输出上限值OH1～OH3也被更新，但是在原理上更新幅度较小。
另外，在本实施方式中，不是使操作量MV1～MV3自身直接地变化，而是使操作量输出上限值OH1～OH3变化，所以操作量MV1～MV3不会发生没有意义的上下浮动。即，不会发生对PID控制运算的不良影响，能够得到没有不自然性的控制响应波形。
另外，当然，对于本实施方式的电力总和抑制控制装置2中的处理的顺序来说，也可以不按照图4所示的顺序。另外，在图4的例子中，只接收1次分配总电力PW的信息，但是也可以构成为，上级PC4根据需要发送信息，由此分配总电力PW的值被随时更新。
[第2实施方式]
接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在第1实施方式中，对控制量PVi的变化率THi的估算计算利用了简单的方法，但是本实施方式考虑到升温特性的非线性，提出了一种进一步提高控制量PVi的变化率THi的估算计算精度的方法。
在本实施方式中，由于电力总和抑制控制装置2的构成和处理流程与第1实施方式相同，所以使用图1～图4的附图标记来进行说明。
下面对本实施方式的电力总和抑制控制装置2的动作进行说明。图4的步骤S100～S102的处理与第1实施方式相同。
接着，本实施方式的升温时间估算部11的控制量PVi变化率计算部13根据预先设定的估算用多项式f( )，通过下式，针对每个控制回路Ri并根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi和控制量PVi的变更量ΔPVi来计算控制量PVi的变化率THi(步骤S103)。
THi＝f(MVi，OHi＝100.0，ΔPVi)  …(9)
这里，将赋予估算用多项式f( )的操作量输出上限值OHi设为100.0％。接着，对估算用多项式f( )的求解方法进行说明。对估算用多项式f( )进行设定的用户，针对设定值变更前的操作量MVi、操作量输出上限值OHi、控制量PVi的变更量ΔPVi、和控制量PVi的变化率THi之间的关系，预先收集几套作为实验数据的分析用数据。分析用数据的一个例子被表示在表1中。
【表1】
  ΔPV1   OH1   MV1   TH1
  10   90   37.78   17.3
  10   100   37.78   13.7
  20   80   37.78   29.35
  20   90   37.78   21.9
  40   100   37.78   22.17
  60   80   37.78   43.35
  60   100   37.78   25.35
  10   80   40.81   25.1
  20   80   40.81   32.45
  30   70   40.81   55.23
  10   100   43.85   15.8
  20   100   43.85   19.8
  40   100   43.85   25.38
  10   70   46.93   51.9
  10   90   46.93   22
  20   90   46.93   28.5
  30   80   46.93   46.57
  10   80   50.19   36
  10   90   50.19   24.2
  20   70   50.19   79.5
  20   80   50.19   46.35
通过对该分析用数据进行多元回归分析或SVR(Support VectorRegression)等多变量分析，针对每个控制回路Ri计算估算用多项式f( )。预先将该每个控制回路Ri的估算用多项式f( )设定在控制量PVi变化率计算部13中即可。根据表1的分析用数据求出的估算用多项式f( )如下所示。这里，作为多变量分析方法采用了SVR法。
TH1＝0.27392×{(ΔPV1-21.818)×0.06279}3+0.98236×{(ΔPV1-21.818)×0.06279}2×(OH1-82.727)×0.04717-1.0102×{(ΔPV1-21.818)×0.06279}2×(MV1-41.224)×0.09649-2.1976×{(ΔPV1-21.818)×0.06279}2+2.9847×(ΔPV1-21.818)×0.06279×{(OH1-82.727)×0.04717}2-3.5615×(ΔPV1-21.818)×0.06279×(OH1-82.727)×0.04717×(MV1-41.224)×0.09649-7.4233×(ΔPV1-21.818)×0.06279×(OH1-82.727)×0.04717+0.90789×(ΔPV1-21.818)×0.06279×(MV1-41.224)×0.09649×(MV1-41.224)×0.09649+3.3854×(ΔPV1-21.818)×0.06279×(MV1-41.224)×0.09649+8.7284×(ΔPV1-21.818)×0.06279-9.6209×{(OH1-82.727)×0.04717}3+15.583×{(OH1-82.727)×0.04717}2×(MV1-41.224)×0.09649+16.332×{(OH1-82.727)×0.04717}2-7.6565×(OH1-82.727)×0.04717×{(MV1-41.224)×0.09649}2-17.689×(OH1-82.727)×0.04717×(MV1-41.224)×0.09649-20.277×(OH1-82.727)×0.04717+2.3928×{(MV1-41.224)×0.09649}3+3.1479×{(MV1-41.224)×0.09649}2+9.8793×(MV1-41.224)×0.09649+30.529                                …(10)
接着，图4的步骤S104、S105的处理和第1实施方式相同。本实施方式的必要输出估算部15利用预先设定的估算用多项式g( )，根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi、控制量PVi的变更量ΔPVi、和升温时间TL，通过下式针对每个控制回路Ri来计算必要输出MUi(步骤S106)。
MUi＝g(MVi，THi＝TL，ΔPVi)    …(11)
这里，将赋予估算用多项式g( )的控制量PVi的变化率设为THi＝TL。在对估算用多项式g( )进行求解时，针对设定值变更前的操作量MVi、控制量PVi的变化率THi、控制量PVi的变更量ΔPVi、和必要输出MUi(操作量输出上限值OHi)之间的关系，预先收集几套作为实验数据的分析用数据，并对该分析用数据实施多元回归分析或SVR等多变量分析即可。分析用数据可以与用于求出估算用多项式f( )的数据相同。并且，将针对每个控制回路Ri求出的估算用多项式g( )设定在必要输出估算部15中即可。
图4的步骤S107～S116的处理与第1实施方式相同。
接着，根据与表1的分析用数据不同的途径收集的下面的实验数据，确认控制量PV1的变化率TH1的再现性(估算精度)。
【表2】
Figure BSA00000564966400181
图7是表示基于1次多项式的变化率TH1的估算结果的图，横轴是变化率TH1的实验值，纵轴是变化率TH1的估算值。在图7中，落在直线700上的标绘点不多表示了变化率TH1的估算精度较低。
图8是表示基于3次多项式的变化率TH1的估算结果的图。根据图8可知，标绘点基本上都落在了直线700上，变化率TH1的估算精度较高。因此可知，如果将估算用多项式的次数提高到3次，则能够将设定值变更前的操作量MVi、操作量输出上限值OHi、和控制量PVi的变更量ΔPVi作为输入来精确地估算控制量PVi的变化率THi。另外，图8示出了设定值变更前的操作量MVi、操作量输出上限值OHi、控制量PVi的变更量ΔPVi、和控制量PVi的变化率THi这4个变量之间具有足够的关联性。即，图8表示了估算用多项式f( )和g( )处于实用水准。
这样，在本实施方式中，能够提高控制量PVi的变化率THi和必要输出MUi的估算计算精度，因此与第1实施方式相比，能够提高升温控制的精度。
另外，在第1、第2实施方式中，以加热装置为例进行了说明，但是例如对对象物的冷却温度进行控制的冷却装置也可以应用本发明。
[第3实施方式]
在第1、第2实施方式中，根据电力量来计算操作量输出上限值OHi，但是不局限于此，也可以根据燃料使用量来进行计算。即，本发明将把第1、第2实施方式的电力总和抑制控制装置2中使用的所谓“电力”的物理量置换成“能量”或者“功率”的形态包括在权利范围内。
将第1、第2实施方式的电力总和抑制控制装置2中使用的所谓“电力”的物理量置换成了“能量”的能量总和抑制控制装置的构成表示在图9中。
图9的能量总和抑制控制装置由分配总能量输入部10a、升温时间估算部11、必要输出估算部15、使用能量合计计算部16a、搜索处理部17a、和每个控制回路Ri中设置的控制部20-i构成。搜索处理部17a由升温时间设定部18和分配总能量判定部19a构成。该能量总和抑制控制装置的构成与在第1、第2实施方式中将“电力”置换成“能量”的构成相当，因此省略其详细说明。
第1～第3实施方式中说明的电力总和抑制控制装置和能量总和抑制控制装置能够通过具备有CPU、存储装置和接口的计算机和、控制这些硬件资源的程序来实现。CPU按照存储装置中保存的程序来执行第1～第3实施方式中说明的处理。
本发明能够应用于具备有多个控制回路的多回路控制系统的控制装置和控制方法。

Claims (10)

1.一种能量总和抑制控制装置，其特征在于，具备：
分配总能量输入单元，其接收对多个控制回路Ri的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息，其中i=1～n；
控制量变化时间估算单元，其估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；
能量抑制单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用能量的总和、即使用能量总量，搜索该使用能量总量不超过上述分配总能量的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
2.一种电力总和抑制控制装置，其特征在于，具备：
分配总电力输入单元，其接收对多个控制回路Ri的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息，其中i=1～n；
控制量变化时间估算单元，其估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；
电力抑制单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW，搜索该使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
3.一种电力总和抑制控制装置，其特征在于，具备：
分配总电力输入单元，其接收对多个控制回路Ri的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息，其中i=1～n；
控制量变更量计算单元，其根据各控制回路Ri的变更后的设定值SPi和设定值变更前的控制量PVi，计算出各控制回路Ri的控制量PVi的变更量ΔPVi；
控制量变化率计算单元，其根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi，计算出控制量PVi的变化率THi；
升温时间计算单元，其根据上述变更量ΔPVi和上述变化率THi，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的各控制回路Ri的升温时间TLi，并选出上述升温时间TLi中的最大值、即升温时间TL；
必要输出估算单元，其估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述升温时间TL的期间内变化上述变更量ΔPVi程度时所需的操作量、即必要输出MUi；
使用电力合计计算单元，其根据上述必要输出MUi，计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW；
搜索处理单元，其一边逐次变更上述升温时间TL，一边使上述必要输出估算单元和上述使用电力合计计算单元执行处理，搜索上述使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制单元，其设置在每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
4.根据权利要求3所述的电力总和抑制控制装置，其特征在于，
上述控制量变化率计算单元利用操作量MVi的特定的输出值和当前值之差、即操作量上升幅度，对最大的操作量输出时的控制量PVi的变化率进行换算，由此来计算出将操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量PVi的变化率THi；
上述必要输出估算单元利用针对操作量输出上限对计算出上述变化率THi的算式求解而得到的算式，计算出上述必要输出MUi。
5.根据权利要求3所述的电力总和抑制控制装置，其特征在于，
上述控制量变化率计算单元将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi和控制量PVi的变更量ΔPVi作为输入变量并通过预先设定的第1估算用多项式，计算出控制量PVi的变化率THi，
上述必要输出估算单元将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi、控制量PVi的变更量ΔPVi和升温时间TL作为输入变量，并通过预先设定的第2估算用多项式，计算出必要输出MUi，
根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、操作量输出上限值OHi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和控制量PVi的变化率THi的实验数据，并通过多变量分析来预先导出上述第1估算用多项式，
根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、控制量PVi的变化率THi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和必要输出MUi的实验数据，通过多变量分析来预先导出上述第2估算用多项式。
6.一种能量总和抑制控制方法，其特征在于，包括：
分配总能量输入步骤，接收对多个控制回路Ri的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息，其中i=1～n；
控制量变化时间估算步骤，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；
能量抑制步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用能量的总和、即使用能量总量，搜索该使用能量总量不超过上述分配总能量的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
7.一种电力总和抑制控制方法，其特征在于，包括：
分配总电力输入步骤，接收对多个控制回路Ri的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息，其中i=1～n；
控制量变化时间估算步骤，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量变化时间；
电力抑制步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述控制量变化时间的期间内变化与设定值SPi的变更对应的量时所需的操作量、即必要输出MUi，根据该必要输出MUi计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW，搜索该使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
8.一种电力总和抑制控制方法，其特征在于，包括：
分配总电力输入步骤，接收对多个控制回路Ri的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW的信息，其中i=1～n；
控制量变更量计算步骤，根据各控制回路Ri的变更后的设定值SPi和设定值变更前的控制量PVi，计算出各控制回路Ri的控制量PVi的变更量ΔPVi；
控制量变化率计算步骤，根据各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi，计算出控制量PVi的变化率THi；
升温时间计算步骤，根据上述变更量ΔPVi和上述变化率THi，估算将各控制回路Ri的操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的各控制回路Ri的升温时间TLi，并选出上述升温时间TLi中的最大值、即升温时间TL；
必要输出估算步骤，估算使各控制回路Ri的控制量PVi在上述升温时间TL的期间内变化上述变更量ΔPVi程度时所需的操作量、即必要输出MUi；
使用电力合计计算步骤，根据上述必要输出MUi，计算出各控制致动器的使用电力的总和、即使用电力总量TW；
搜索处理步骤，其一边逐次变更上述升温时间TL，一边执行上述必要输出估算步骤和上述使用电力合计计算步骤的处理，搜索上述使用电力总量TW不超过上述分配总电力PW的上述必要输出MUi的组合，并将最终得到的必要输出MUi设定为各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi；和
控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出到对应的控制回路Ri的控制致动器。
9.根据权利要求8所述的电力总和抑制控制方法，其特征在于，
上述控制量变化率计算步骤利用操作量MVi的特定的输出值和当前值之差、即操作量上升幅度，对最大的操作量输出时的控制量PVi的变化率进行换算，由此来计算出将操作量MVi从当前值变为特定的输出值时的控制量PVi的变化率THi；
上述必要输出估算步骤利用针对操作量输出上限对计算出上述变化率THi的算式求解而得到的算式，计算出上述必要输出MUi。
10.根据权利要求8所述的电力总和抑制控制方法，其特征在于，
上述控制量变化率计算步骤将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi和控制量PVi的变更量ΔPVi作为输入变量，通过预先设定的第1估算用多项式，计算出控制量PVi的变化率THi，
上述必要输出估算步骤将各控制回路Ri的设定值变更前的操作量MVi、控制量PVi的变更量ΔPVi和升温时间TL作为输入变量，通过预先设定的第2估算用多项式，计算出必要输出MUi，
根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、操作量输出上限值OHi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和控制量PVi的变化率THi的实验数据，通过多变量分析来预先导出上述第1估算用多项式，
根据设定值变更前的操作量MVi的实验数据、控制量PVi的变化率THi的实验数据、控制量PVi的变更量ΔPVi的实验数据和必要输出MUi的实验数据，通过多变量分析来预先导出上述第2估算用多项式。
CN201110251960.1A 2010-08-27 2011-08-24 能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法 Active CN102385321B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-190533 2010-08-27
JP2010190533A JP5578990B2 (ja) 2010-08-27 2010-08-27 エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102385321A CN102385321A (zh) 2012-03-21
CN102385321B true CN102385321B (zh) 2014-06-04

Family

ID=45698256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110251960.1A Active CN102385321B (zh) 2010-08-27 2011-08-24 能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8688285B2 (zh)
JP (1) JP5578990B2 (zh)
CN (1) CN102385321B (zh)
TW (1) TWI446127B (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5829066B2 (ja) 2011-07-11 2015-12-09 アズビル株式会社 制御装置および方法
JP5732346B2 (ja) * 2011-08-11 2015-06-10 アズビル株式会社 エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法
JP5756720B2 (ja) * 2011-09-15 2015-07-29 アズビル株式会社 エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法
JP5923416B2 (ja) 2012-09-12 2016-05-24 アズビル株式会社 制御装置
US20160037956A1 (en) 2013-02-14 2016-02-11 Jeff Wu Circulator cooker
US20150082996A1 (en) 2013-09-20 2015-03-26 Jeff Wu Submersable circulator cooker
JP6130749B2 (ja) * 2013-07-12 2017-05-17 アズビル株式会社 制御システムおよびデータ収集表示方法
JP6092026B2 (ja) * 2013-07-12 2017-03-08 アズビル株式会社 調節計およびデータ収集方法
CA2919657A1 (en) * 2013-07-24 2015-01-29 Jeff Wu Heating circulator
JP6239901B2 (ja) 2013-08-23 2017-11-29 アズビル株式会社 制御装置および制御方法
JP5972951B2 (ja) * 2014-10-28 2016-08-17 三菱重工業株式会社 補機制御装置、制御システム、過給機、制御方法及びプログラム
WO2016075786A1 (ja) * 2014-11-13 2016-05-19 理化工業株式会社 温度制御装置及び温度制御方法
JP6346545B2 (ja) * 2014-11-18 2018-06-20 アズビル株式会社 電力総和抑制制御装置および方法
JP6480826B2 (ja) * 2015-07-30 2019-03-13 アズビル株式会社 電力管理装置および方法
JP6585972B2 (ja) * 2015-09-04 2019-10-02 アズビル株式会社 電力総和抑制制御装置および方法
JP6859725B2 (ja) * 2017-01-31 2021-04-14 オムロン株式会社 Ｐｉｄ制御装置、ｐｉｄ制御方法、およびｐｉｄ制御プログラム
US11375843B2 (en) 2019-04-12 2022-07-05 Anova Applied Electronics, Inc. Sous vide cooker

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144566A (zh) * 1994-03-31 1997-03-05 欧姆龙株式会社 控制系统和方法
CN1447931A (zh) * 2000-08-04 2003-10-08 株式会社山武 控制装置和控制方法
CN1690893A (zh) * 2004-04-23 2005-11-02 株式会社山武 控制方法及控制装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6195368A (ja) * 1984-10-17 1986-05-14 Minolta Camera Co Ltd 複写機
JPH0298701A (ja) * 1988-10-05 1990-04-11 Toshiba Corp 制御装置
JPH05313702A (ja) 1992-05-12 1993-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 制御装置
JP2885047B2 (ja) * 1994-01-25 1999-04-19 松下電器産業株式会社 リフロー装置およびリフロー装置のヒータ立上げ方法
JPH11126743A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JPH11204412A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP3881593B2 (ja) 2002-05-17 2007-02-14 株式会社山武 制御装置
JP4426155B2 (ja) * 2002-06-06 2010-03-03 株式会社タムラ製作所 加熱装置
JP4468868B2 (ja) * 2005-07-13 2010-05-26 株式会社山武 電力使用量予測装置および電力使用量予測方法
JP5264468B2 (ja) * 2008-12-24 2013-08-14 アズビル株式会社 制御装置および制御方法
US20100169227A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 International Business Machines Corporation ENERGY MANAGEMENT AND QUALITY OF SERVICE (QoS)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144566A (zh) * 1994-03-31 1997-03-05 欧姆龙株式会社 控制系统和方法
CN1447931A (zh) * 2000-08-04 2003-10-08 株式会社山武 控制装置和控制方法
CN1690893A (zh) * 2004-04-23 2005-11-02 株式会社山武 控制方法及控制装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2007-25867A 2007.02.01
JP特开2010-152479A 2010.07.08

Also Published As

Publication number Publication date
TWI446127B (zh) 2014-07-21
CN102385321A (zh) 2012-03-21
TW201229699A (en) 2012-07-16
JP2012048533A (ja) 2012-03-08
JP5578990B2 (ja) 2014-08-27
US8688285B2 (en) 2014-04-01
US20120053747A1 (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102385321B (zh) 能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法
CN102385359B (zh) 能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法
CN1892524B (zh) 控制方法、温度控制方法、调整装置、温度调节器和热处理装置
KR101086128B1 (ko) 제어 기기 및 전력 추정 방법
WO2018052698A1 (en) Method and process of implementing machine learning in complex multivariate wafer processing equipment
CN103676651A (zh) 基于状态观测模型的锅炉汽温预测控制方法
CN109577064B (zh) 用于卫生纸机干燥部能耗与蒸发量预测的机理建模方法
CN102770221A (zh) 用于借助冷却部段冷却金属板的方法和用于冷却部段的控制和/或调节装置
CN104412046A (zh) 热水供应系统
US11215375B2 (en) Building control system with heat disturbance estimation and prediction
JP6719419B2 (ja) 電力系統における動的状態推定の方法、および電力系統の制御システム
CN107798161B (zh) 设计评价辅助系统
CN104423366B (zh) 控制装置及控制方法
Bindlish Power scheduling and real-time optimization of industrial cogeneration plants
JP2010113638A (ja) プラント制御システムおよび制御方法
CN102277468A (zh) Lf精炼炉钢水温度实时测报方法
JP5732346B2 (ja) エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法
Ye et al. Dynamic optimization for batch processes with uncertainties via approximating invariant
CN108398017B (zh) 一种反应器加热炉烽燧控制方法
CN109964180A (zh) 用于确定调节装置的参数的装置和方法
CN103962388B (zh) 一种基于多座加热炉的热连轧机粗轧带钢宽度控制方法
JP5778519B2 (ja) エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法
TWI244018B (en) System and method of control factor management
JP2008299697A (ja) 制御方法、温度制御方法、補正装置、温度調節器、およびプログラム
JP2013061902A (ja) エネルギー総和抑制制御装置、電力総和抑制制御装置および方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: AZBIL CORPORATION

Free format text: FORMER OWNER: YAMATAKE K. K.

Effective date: 20120528

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20120528

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: Azbil Corporation

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Applicant before: Yamatake Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant