CN104281179A - 控制系统和数据收集显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明的控制系统和数据收集显示方法，对于控制量的每个上下波动的动作，操作者都能够短时间确认上下波动状态。调节计包括：数据记录部，记录设定值SP、控制量PV和操作量MV；持续时间测定部，其对数据收集开始后的持续时间进行计测；数据收集启动部，在数据收集停止时，在设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下开始数据收集；数据收集停止部，在进行数据收集时，在数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下，结束数据收集；以及数据显示部，在每次数据收集结束时将显示切换为由数据记录部记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

Description

控制系统和数据收集显示方法

技术领域

本发明涉及温调计等调节计，尤其涉及包括具备数据收集功能的调节计的控制系统。

背景技术

为了对热处理炉等的温度进行控制，利用安装了PID控制功能的温调计。温调计需要对PID参数等多个参数进行设定。温调计采用PID参数进行PID运算，输出操作量MV使得温度计测值PV与被设定为目标温度的设定值SP一致。由此，能够使温度计测值PV(控制量PV)接近目标温度(设定值SP)。因此，PID参数等的设定是必要且重要的。

控制结果信息(设定值达到时间、过冲量等控制响应中的特征量的数据)在控制的故障状态的掌握、PID参数等的调整时，作为对于实际控制对象的控制结果成为有效的信息。因此，一边实施升温或降温等的一系列的控制动作，一边实施在温调计内部计算出控制响应的特征量，并保存在温调计内部的功能(参照专利文献1)。另一方面，也应用像数据记录器这样收集全部测定数据并记录的设备(参照专利文献2)。根据这些专利文献1、专利文献2公开的数据收集功能，能够对PID控制的控制响应的特征量或者全部的时序数据进行收集，作为监视对象、分析对象进行处理。

然而，在温度控制中，有能够在1秒钟高速升温100℃以上的卤素灯等的加热器。该卤素灯在例如半导体制造过程的前一工序的单晶圆退火炉等，作为高速升温加热器被利用(参照专利文献3)。

在反复进行高速的升降温的制造过程中使用这样的高速升温加热器。在该制造过程中，由于处理对象的制品对于每个升降温都在短时间内进行调换，因此需要在各个短时间内检查重要的升降温状态。即，操作者能够凭直觉检查升降温状态的手法变得必要。在这样的情况下，优选为使操作量MV、温度计测值PV、向加热器通电的电流值等的各自的变化时刻同步，且也包含各自的时间上的偏差方式地进行确认。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2009-217439号公报

专利文献2日本特开2008-286603号公报

专利文献3日本特开2005-260262号公报

发明内容

发明要解决的问题

在通过专利文献2公开的数据记录器进行的测定数据收集中，如果将升降温动作的反复作为一系列的时序数据，持续地进行数据收集的话，就能够视为采用具有一定规律性的偏差方式，持续地进行数据收集。但是，想要在每一次升温动作将数据划分为个别的数据组进行确认的情况下，由于难以时刻同步，所以难以实现。

另外，在专利文献1公开的技术中，限定于能够保存的信息，因此，其作为数据收集功能并不充分，对于操作者确认控制的上下波动状态(升降温状态)来说，信息不足。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种控制系统以及数据收集显示方法，其在控制量的上下变动反复的情况下，对于每个上下波动的动作(例如每个升降温动作)操作者都能够短时间确认上下波动状态(升降温状态)。

解决问题的手段

本发明的控制系统，其特征在于，包括：操作量算出单元，其基于设定值SP和控制量PV在每个控制周期计算出操作量MV；持续时间测定单元，其对数据收集开始后的持续时间进行计测；数据记录单元，其在每个控制周期将设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个作为应收集的数据进行记录；数据收集启动单元，其在该数据记录单元进行的数据收集停止时，检测设定值SP的变更，在该设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下，启动所述数据记录单元并开始数据收集；数据收集停止单元，在进行所述数据记录单元的数据收集时，在所述数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下，停止所述数据记录单元并结束数据收集；以及数据显示单元，其在每次数据收集结束时将显示切换为由所述数据记录单元记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，除了设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个之外，所述数据记录单元还将电流值CT作为应该收集的数据在每个控制周期进行记录。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，所述数据显示单元将所述最新的时序数据与作为比较对象的时序数据的参照数据相叠加地进行图表显示。

又，本发明的控制系统的一构成例为，还包括差异显示单元，该差异显示单元将所述最新的时序数据与所述参照数据之间的差异数值化，并与所述图表一起显示。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，所述参照数据是在所述最新的时序数据之前一次收集、记录的时序数据。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，所述参照数据是表示应收集的数据的理想的值的时序数据。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，所述参照数据是在所述最新的时序数据之前多次收集、记录的多个时序数据的平均数据。

又，在本发明的控制系统的一构成例中，在从所述最新的时序数据的收集开始时经过了规定时间之时，所述数据显示单元将显示切换为所述最新的时序数据。

又，本发明的数据收集显示方法，其特征在于，包括：操作量算出步骤，基于设定值SP和控制量PV在每个控制周期计算出操作量MV；数据收集启动步骤，在数据记录单元进行的数据收集停止时，检测设定值SP的变更，在该设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下，启动所述数据记录单元并开始数据收集；数据记录步骤，在每个控制周期采用所述数据记录单元将设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个作为应收集的数据进行记录；持续时间测定步骤，对数据收集开始后的持续时间进行计测；数据收集停止步骤，在进行所述数据记录单元的数据收集时，在所述数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下，停止所述数据记录单元并结束数据收集；以及数据显示步骤，在每次数据收集结束时将显示切换为由所述数据记录步骤记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

发明的效果

根据本发明，在控制量PV的上下变动反复的情况下，能够确保在控制量PV的每次上下变动时将应该收集的数据划分为各个数据组时的规律性。而且，在本发明中，在数据收集结束时，将显示从前一次收集的时序数据的图表切换到最新的时序数据的图表，因此上下波动的时机一致的时序数据形状在控制量PV的上下波动的每个循环都被显示。因此，操作者通过视觉确认该显示就能够得到余像感觉，能够识别与前一次收集的数据组的差异(变化)。即，操作者能够短时间确认上下波动状态。

又，在本发明中，通过将最新的时序数据与作为比较对象的时序数据的参照数据相叠加地进行图表显示，操作者能够容易地识别数据的差异(变化)。

又，在本发明中，通过将最新的时序数据与参照数据之间的差异数值化，与图表一起进行显示，从而操作者能够更容易地识别数据的差异(变化)。

又，在本发明中，通过从最新的时序数据的收集开始时起经过了规定时间之时将显示切换为最新的时序数据，从而操作者能够降低弄错确认的时机的概率。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式涉及的调节计的结构的框图。

图2是示出本发明的第一实施方式涉及的调节计的动作的流程图。

图3是对本发明的第一实施方式涉及的调节计的数据收集的动作进行说明的图。

图4是示出本发明的第一实施方式中的数据显示的例子的图。

图5是示出本发明的第二实施方式涉及的调节计的结构的框图。

图6是示出本发明的第二实施方式涉及的调节计的动作的流程图。

图7是示出本发明的第二实施方式中的数据显示的例子的图。

具体实施方式

[发明的原理1]

在本发明中，作为收集的数据的实例，列举有设定值SP、控制量PV、操作量MV、流过加热器的电流值CT。基于设定于调节计(例如温调计)的设定值SP、从与调节计连接的计测仪器(传感器)输入的控制量PV，在调节计内部计算出操作量MV。电流值CT是以加热器断线检测为目的而被输入到调节计的。即，设定值SP、控制量PV、操作量MV、电流值CT全部集中于调节计，调节计作为硬件被有效利用。

控制量PV、操作量MV的变化是由设定值SP的变化来触发的。因此，升温控制的话，在数据收集停止过程中以设定值SP被设定变更为上升方向时为触发，开始数据收集即可。降温控制的话，在数据收集停止过程中以设定值SP设定变更为下降方向被时为触发，开始数据收集即可。而且，只要基于例如能够预先掌握的工序时间，在数据收集经过了规定时间时停止数据收集即可。

这样的话，就变为能够剪切出各个数据的状态，且从数据收集开始时刻到控制量PV、操作量MV的变化实际开始为止的所需时间作为规律性而被统一，因此只要是升降温的反复，对于每个升降温都能够包含偏差方式地进行确认。

而且，如果在每次进行各个数据的剪切时，对各个数据进行图表显示的话，则能够在有规律的时机进行显示切换，例如掌握自前一次剪切出的各个数据的显示切换，操作者能够不弄错确认时间地识别其差异(变化)。即，操作者能够在短时间内检查上下波动状态(升降温状态)。

[发明的原理2]

关于显示切换的时机，通过不仅仅依靠于数据收集结束后的处理，还以从数据收集开始时刻起经过预先规定的时间这样的方式进行管理，操作者能够降低弄错确认时机的概率。在该情况下，应该规定具有数据收集结束后的处理能够可靠地执行程度的宽余的时间，即使为能够以最快速度进行显示切换的状态，也要使显示切换(稍许)待机直到经过被规定的时间。因此，虽然可能被认为效率低，但在高速的控制量PV的上下波动(例如高速的升降温)反复的情况下，由于不需要使其控制动作自身不合理地延迟，因此不会产生问题。

[发明的原理3]

通过结合如例如前一次剪切出的各个数据那样的参照数据，相叠加地显示最新的被剪切出的数据，操作者能更容易地识别其差异(变化)。但是，在对前一次被剪切的各个数据进行显示的情况下，上下波动状态(升降温状态)渐渐地变化的话，操作者未必能够识别差异(变化)。因此，优选为将理想的控制动作的数据等作为参照数据并适当地采用。又，将叠加显示的数据间的差异数值化并同时显示的话，则操作者能更容易地识别差异(变化)。

[第一实施方式]

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式对应于上述发明的原理1、发明的原理2。图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的调节计的结构的框图。调节计包括：一直以来设在调节计上的作为一般结构的调节计控制功能部1、和作为本实施方式的特征结构的数据收集功能部2。

调节计控制功能部1包括：从调节计外部输入设定值SP的设定值输入部10；从计测仪器输入控制量PV的控制量输入部11；基于设定值SP和控制量PV计算出操作量MV的操作量计算部12；以及将操作量MV输出到调节计外部的操作量输出部13。

数据收集功能部2包括：对数据收集开始进行判断并启动数据收集的数据收集启动部20；对数据收集结束进行判断并停止数据收集的数据收集停止部21；将设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个作为应收集的数据并在每个控制周期进行记录的数据记录部22；对数据收集开始后的持续时间进行计测的持续时间测定部23；以及数据显示部24，其将显示切换为每当数据收集结束时由数据记录部22记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

接下来，参照图2对本实施方式的调节计的动作进行说明。设定值SP由操作者等设定，通过设定值输入部10被输入到操作量计算部12(图2步骤S100)。

控制量PV通过未图示的计测仪器被计测，通过控制量输入部11被输入到操作量计算部12(图2步骤S101)。

操作量计算部12按照公知的控制运算算法，计算出操作量MV，使得设定值SP和控制量PV一致(图2步骤S102)。作为控制运算法则，例如有PID。

操作量输出部13将通过操作量计算部12计算出的操作量MV输出给控制对象(图2步骤S103)。控制对象是例如热处理炉的情况下，向热处理炉的加热器供给电力的功率调节器成为操作量MV的实际输出对象。

接下来，数据收集启动部20在数据记录部22的数据收集停止时(图2步骤S104中的是)，对从设定值输入部10输入的设定值SP的变更进行检测(图2步骤S105中的是)，在该设定值SP的变更方向为成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下(图2步骤S106中的是)，启动数据记录部22，开始数据收集(图2步骤S107)。数据收集启动部20在从设定值输入部10输入的设定值SP与此前的控制周期的设定值SP不同的时候，判断设定值SP发生了变更。

例如若想要对升温控制中的数据进行收集、记录的话，在数据收集启动部20中登记“上升方向”作为成为数据收集开始的触发的设定值SP变更方向即可。由此，变更为设定值SP上升的方向时，开始数据收集。另外，若想要对降温控制中的数据进行收集、记录的话，在数据收集启动部20中登记“下降方向”作为成为数据收集开始的触发的设定值SP变更方向即可。

接下来，启动了的数据记录部22，对从设定值输入部10输入的设定值SP、从控制量输入部11输入的控制量PV和通过操作量计算部12计算出的操作量MV进行记录(图2步骤S108)。

持续时间测定部23计测数据收集开始后的持续时间(图2步骤S109)。

在数据记录部22进行数据收集时，数据收集停止部21在数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下(图2步骤S110中的是)，使数据记录部22停止并使得数据收集结束(图2步骤S111)。

一旦数据记录部22停止且数据收集结束，数据显示部24在从由数据记录部22记录的、作为从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的时序数据的数据组(被剪切出的最新的上下波动数据)的收集开始时起经过了规定时间时，按照预先规定的时序的帧(フレーム)对该数据组进行图表显示(图2步骤S112)。此时，规定时间被设定为比上述限制时间长的时间。

以上那样的步骤S100～S112的处理在每个控制周期反复执行，直到根据例如来自操作者的指令使控制结束为止(图2步骤S113中的是)。

另外，按照预先规定的时序的帧进行图表显示是指，例如将数据的起始时刻(数据收集开始时刻)作为图表的时间轴(横轴)上的开始时刻来显示数据组。由于在每次发生控制量PV的上下波动时收集数据组，所以数据的起始时刻变化，但若将数据的起始时刻作为图表的时间轴上的开始时刻来对数据组进行图表显示的话，可以以统一的基准来显示在控制量PV的每一次上下波动时划分的各个数据组，可以容易地识别数据组的差异。

图3是对本实施方式的调节计的数据收集的动作进行说明的图，图3的横軸为时间，纵轴为控制量PV。这里，将设定值SP设为温度设定值、将控制量PV设为温度计测值，对例如收集热处理炉的升温控制中的数据的情况进行说明。在该图3的例子中，在设定值SP从150℃变更到300℃的时刻开始数据收集，在数据收集开始后的持续时间达到了数据收集结束的限制时间时结束数据收集。而且，在从数据收集开始时到经过了规定时间之时例如如图4那样显示收集到的数据。在图4的例子中，对设定值SP和控制量PV的时序数据进行图表显示。以后，每次进行同样的升降温动作时，就进行数据收集和图表显示。

如以上那样，在本实施方式中，在控制量PV的上下波动反复的情况下，确保在控制量PV的每一次的上下波动时将应收集的数据划分为个别的数据组时的规律性成为可能。关于规律性，具体来说，将数据组的起始设为设定值SP的变更时刻，操作量MV、控制量PV的变化作为控制动作开始的时刻有规律。

而且，在本实施方式中，在数据收集结束了的时候，将显示从前一次收集的数据组的图表切换为此次收集的最新的数据组的图表，因此上下波动的时机一致的时序数据形状在控制量PV的上下波动的每个循环都被显示。因此，操作者通过视觉确认该显示就能够得到余像感觉，能够识别与前一次收集的数据组的差异(变化)。即，操作者在短时间内检查控制量PV的上下波动状态成为可能。又，在本实施方式中，在从数据收集开始时起经过了规定时间之时切换显示，因此操作者可以进一步降低弄错确认的时机的概率。

在本实施方式中，由于高速的控制量PV的上下波动状态的确认是目的，因此是作为所有的构成要素内置于调节计中的形态来进行描述的，但如果只限于数据显示部24，也可以做成利用高速的通信功能与调节计外部连接这样的形态。在该情况下，通过调节计和设置于其外部的数据显示部24，形成实现本发明的技术思想的控制系统。

另外，在本实施方式中，收集了设定值SP、控制量PV和操作量MV这三个量，但也不限定于此，可以收集它们三个中的至少一个。

[第二实施方式]

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式对应于上述发明的原理2、发明的原理3。图5是示出本发明的第二实施方式所涉及的调节计的结构的框图，与图1相同的结构都赋予同一的符号。本实施方式的调节计包括：调节计控制功能部1a和数据收集功能部2a。

调节计控制功能部1a包括：设定值输入部10、控制量输入部11、操作量计算部12、操作量输出部13、对流过卤素灯(高速升温加热器)的电流值CT进行输入的电流值输入部14。

数据收集功能部2a包括：数据收集启动部20；数据收集停止部21；除了设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个之外，将电流值CT作为应收集的数据在每个控制周期进行记录的数据记录部22a；持续时间测定部23；在每次数据收集结束时将由数据记录部22a记录的最新的时序数据和作为比较对象的时序数据的参照数据相叠加并进行图表显示的数据显示部24a；将最新的时序数据与参照数据之间的差异数值化，与数据显示部24a的显示切换同时进行显示的差异显示部25。

接下来，参照图6对本实施方式的调节计的动作进行说明。图6的步骤S200～S203的处理分别与图2的步骤S100～S103相同，因此省略说明。在本实施方式中，将具备卤素灯(高速升温加热器)的热处理炉作为控制对象，向卤素灯供给电力的功率调节器成为操作量MV的实际输出对象。这种情况下，设定值SP是温度设定值，控制量PV是通过热处理炉的计测仪器(传感器)计测的温度计测值。

电流值输入部14从对流过卤素灯(高速升温加热器)的电流值CT进行计测的电流值计测单元(未图示)取得电流值CT(图6步骤S204)。

在数据记录部22a进行的数据收集停止时(图6步骤S205中的是)，数据收集启动部20对从设定值输入部10输入的设定值SP的变更进行检测(图6步骤S206中的是)，在该设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下(图6步骤S207中的是)，启动数据记录部22a使数据收集开始(图6步骤S208)。

本实施方式中，由于对热处理炉的升温控制中的数据进行收集、记录，因此在数据收集启动部20中预先登记“上升方向”(升温方向)作为成为数据收集开始的触发的设定值SP变更方向。因此，变更为设定值SP上升的方向时，开始数据收集。

接下来，启动了的数据记录部22a对从设定值输入部10输入的设定值SP(温度设定值)、从控制量输入部11输入的控制量PV(温度计测值)、通过操作量计算部12计算出的操作量MV(加热器操作量)、从电流值输入部14输入的电流值CT进行记录(图6步骤S209)。

持续时间测定部23对数据收集开始后的持续时间进行计测(图6步骤S210)。

在数据记录部22a进行数据收集时，在数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下(图6步骤S211中的是)，数据收集停止部21使数据记录部22a停止，并使数据收集结束(图6步骤S212)。

一旦数据记录部22a停止且数据收集结束，数据显示部24a在从由数据记录部22a记录的、作为从最新的数据收集开始到最新的数据收集结束为止的时序数据的数据组D1(i)(i是被收集的n个时序数据的数据编号i＝1～n)的收集开始时起经过了规定时间时，按照预先规定的时序的帧对该数据组进行图表显示，同时将由数据记录部22a记录的、作为从前一次的数据收集开始到前一次的数据收集结束为止的时序数据的数据组D2(i)作为参照数据，按照相同时序的帧与数据组D1(i)相叠加地进行图表显示(图6步骤S213)。

如上所述，按照预先规定的时序的帧进行图表显示是指，将数据的起始时刻(数据收集开始时刻)作为图表的时间轴上的开始时刻来显示数据组。因此，将数据组D1(i)的起始时刻以及数据组D2(i)的起始时刻作为同一的图表的时间轴上的共同的开始时刻，来将数据组D1(i)、D2(i)相叠加地显示。

差异显示部25通过以下数式计算出最新的数据组D1(i)与前一次的数据组D2(i)的数据间的差异E2，并使其数值化，与数据显示部24的图表显示同时地进行显示(图6步骤S214)。

[数式1]

$E2=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|D1\left(i\right)-D2\left(i\right)|\·\·\·\left(1\right)$

此时，差异显示部25对于数据的每个种类计算出差异E2并进行显示。在本实施方式中，由于收集并记录设定值SP、控制量PV、操作量MV和电流值CT，所以只要在最新的设定值SP1的数据组和前一次的设定值SP2的数据组之间计算出差异E2并进行显示，在最新的控制量PV1的数据组和前一次的控制量PV2的数据组之间计算出差异E2并进行显示，在最新的操作量MV1的数据组和前一次的操作量MV2的数据组之间计算出差异E2并进行显示，在最新的电流值CT1的数据组和前一次的电流值CT2的数据组之间计算出差异E2并进行显示即可。

以上那样的步骤S200～S214的处理在每个控制周期反复执行，直到根据例如来自操作者的指令使控制结束为止(图6步骤S215中的是)。

图7是示出本实施方式中的数据显示的例子的图。在图7的例子中，显示出设定值SP(＝SP1＝SP2)、最新的控制量PV1的数据组、前一次的控制量PV2的数据组、最新的控制量PV1的数据组与前一次的控制量PV2的数据组之间的差异E2＝19.8℃。

在本实施方式中，与利用余像感觉的第一实施方式相比较，操作者能够更容易地识别与作为比较对象的参照数据(前一次的数据组)的差异。

在本实施方式中，作为数据显示部24存有参照数据，差异显示部25执行差异的计算的形态进行了说明。其意思就是，变为与单独的显示部不同的功能块。

电流值CT是进行尤其难以取得时刻同步的高速变化的状态量，但作为数据品质来说，与控制动作(温度计测值PV、加热器操作量MV)的时刻同步最为重要，因此优选成为与调节计功能一体化的数据收集。另外，电流值CT也与控制量PV同样地，只要按照规定的时序的帧使最新的电流值CT1的数据组和前一次的电流值CT2的数据组相叠加来进行图表显示即可。

在本实施方式中，由于高速的控制量PV的上下波动状态的确认是目的，因此是作为所有的构成要素内置于调节计中的形态进行描述的，但如果只限于数据显示部24以及差异显示部25，可以做成利用高速的通信功能与调节计外部连接这样的形态。在该情况下，通过调节计和设置于其外部的数据显示部24以及差异显示部25，形成实现本发明的技术思想的控制系统。

[第三实施方式]

接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式是对应于上述发明的原理2、发明的原理3的其他的实施方式。在本实施方式中，调节计的构成以及处理的流程与第二实施方式相同，因此参照图5、图6进行说明。

图6的步骤S200～S212的处理如在第二实施方式所说明的处理一样。

一旦数据记录部22a停止且数据收集结束，本实施方式的数据显示部24a在从由数据记录部22a记录的、作为从最新的数据收集开始到最新的数据收集结束为止的时序数据的数据组D1(i)的收集开始时起经过了规定时间时，按照预先规定的时序的帧对该数据组进行图表显示，同时将预先被登记到数据记录部22a的、表示数据组D1(i)的理想的值的时序数据即数据组D3(i)作为参照数据，按照相同时序的帧与数据组D1(i)相叠加地进行图表显示(图6步骤S213)。在该情况下，只要将数据组D1(i)的起始时刻(数据收集开始时刻)以及数据组D3(i)的起始时刻作为同一的图表的时间轴上的共同的开始时刻，将数据组D1(i)、D3(i)叠加显示即可。

本实施方式的差异显示部25通过以下数式计算出最新的数据组D1(i)与数据组D3(i)的数据间的差异E3，并使其数值化，与数据显示部24的图表显示同时地进行显示(图6步骤S214)。

[数式2]

$E3=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}|D1\left(i\right)-D3\left(i\right)|\·\·\·\left(2\right)$

此时，差异显示部25对于各数据的种类计算差异E3并进行显示。在本实施方式中，由于收集并记录了设定值SP、控制量PV、操作量MV和电流值CT，所以只要在最新的控制量PV1的数据组和理想的控制量PV3的数据组之间计算出差异E3并进行显示，在最新的操作量MV1的数据组与理想的操作量MV3的数据组之间计算出差异E3并进行显示，在最新的电流值CT1的数据组与理想的电流值CT3的数据组之间计算出差异E3并进行显示即可。

另外，在本实施方式中，采用示出理想的控制动作的数据作为参照数据，除此之外，也可以适当地采用在最新的数据组之前多次收集、记录的多个数据组的平均数据作为参照数据。

包含在第一～第三的实施方式中说明的调节计的控制系统可以通过具有CPU、存储装置以及接口的计算机、以及控制这些硬件资源的程序来实现。CPU按照存储于存储装置的程序，执行在第一～第三实施方式中说明的处理。如上所述，可以将控制系统分为实现调节计的计算机和实现数据显示部24以及差异显示部25的计算机这两台计算机。在该情况下，两台计算机的CPU按照存储于各自的计算机的存储装置中的程序，执行在第一～第三实施方式中说明的处理。

产业上的可利用性

本发明能够适用于包括具备数据收集功能的温调计等的调节计的控制系统。

符号说明

1，1a…调节计控制功能部、2，2a…数据收集功能部、10…设定值输入部、11…控制量输入部、12…操作量计算部、13…操作量输出部、14…电流值输入部、20…数据收集启动部、21…数据收集停止部、22，22a…数据记录部、23…持续时间测定部、24，24a…数据显示部、25…差异显示部。

Claims (16)

1.一种控制系统，其特征在于，包括：

操作量算出单元，其基于设定值SP和控制量PV在每个控制周期计算出操作量MV；

持续时间测定单元，其对数据收集开始后的持续时间进行计测；

数据记录单元，其在每个控制周期将设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个作为应收集的数据进行记录；

数据收集启动单元，其在该数据记录单元进行的数据收集停止时，检测设定值SP的变更，在该设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下，启动所述数据记录单元并开始数据收集；

数据收集停止单元，在进行所述数据记录单元的数据收集时，在所述数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下，停止所述数据记录单元并结束数据收集；以及

数据显示单元，其在每次数据收集结束时将显示切换为由所述数据记录单元记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

除了设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个之外，所述数据记录单元还将电流值CT作为应该收集的数据在每个控制周期进行记录。

3.如权利要求1或2所述的控制系统，其特征在于，

所述数据显示单元将所述最新的时序数据与作为比较对象的时序数据的参照数据相叠加地进行图表显示。

4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，

还包括差异显示单元，所述差异显示单元将所述最新的时序数据与所述参照数据之间的差异数值化，并与所述图表一起显示。

5.如权利要求3或4所述的控制系统，其特征在于，

所述参照数据是在所述最新的时序数据之前一次收集、记录的时序数据。

6.如权利要求3或4所述的控制系统，其特征在于，

所述参照数据是表示应收集的数据的理想的值的时序数据。

7.如权利要求3或4所述的控制系统，其特征在于，

所述参照数据是在所述最新的时序数据之前多次收集、记录的多个时序数据的平均数据。

8.如权利要求1～7中任一项所述的控制系统，其特征在于，

在从所述最新的时序数据的收集开始时经过了规定时间之时，所述数据显示单元将显示切换为所述最新的时序数据。

9.一种数据收集显示方法，其特征在于，包括：

操作量算出步骤，基于设定值SP和控制量PV在每个控制周期计算出操作量MV；

数据收集启动步骤，在数据记录单元进行的数据收集停止时，检测设定值SP的变更，在该设定值SP的变更方向是成为数据收集开始的触发的设定值SP的变更方向的情况下，启动所述数据记录单元并开始数据收集；

数据记录步骤，在每个控制周期采用所述数据记录单元将设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个作为应收集的数据进行记录；

持续时间测定步骤，对数据收集开始后的持续时间进行计测；

数据收集停止步骤，在进行所述数据记录单元的数据收集时，在所述数据收集开始后的持续时间达到了预先设定的数据收集结束的限制时间的情况下，停止所述数据记录单元并结束数据收集；以及

数据显示步骤，在每次数据收集结束时将显示切换为由所述数据记录步骤记录的、从最新的数据收集开始到数据收集结束为止的最新的时序数据的图表显示。

10.如权利要求9所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述数据记录步骤包括除了设定值SP、控制量PV和操作量MV中的至少一个之外，还将电流值CT作为应该收集的数据在每个控制周期进行记录的步骤。

11.如权利要求9或10所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述数据显示步骤包括将所述最新的时序数据与作为比较对象的时序数据的参照数据相叠加地进行图表显示的步骤。

12.如权利要求11所述的数据收集显示方法，其特征在于，

还包括差异显示步骤，该差异显示步骤将所述最新的时序数据与所述参照数据之间的差异数值化，并与所述图表一起显示。

13.如权利要求11或12所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述参照数据是在所述最新的时序数据之前一次收集、记录的时序数据。

14.如权利要求11或12所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述参照数据是表示应收集的数据的理想的值的时序数据。

15.如权利要求11或12所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述参照数据是在所述最新的时序数据之前多次收集、记录的多个时序数据的平均数据。

16.如权利要求9～15中任一项所述的数据收集显示方法，其特征在于，

所述数据显示步骤为，在从所述最新的时序数据的收集开始时经过了规定时间之时，将显示切换为所述最新的时序数据。