CN107209523A - 温度控制方法及温度控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种根据周围的环境温度能够将基于加热器的加热温度迅速收敛于目标温度的温度控制方法。该温度控制方法的一方式具备：步骤(A)，通过PID控制，获得基于实测温度(Ta)与目标温度(Ts)之间的第1温度差(e1)的第1通电率(y1)；步骤(B)，获得基于放置加热缸(2)的周围环境温度(Te)与目标温度(Ts)之间的第2温度差(e2)的第2通电率(y2)；步骤(C)，根据第1通电率(y1)与第2通电率(y2)的比较结果获得校正通电率(y)；及步骤(D)，根据校正通电率y对供给到加热器(4)的电力进行控制。在步骤(C)中，根据上述比较结果校正通电率(y)被设定为规定的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个。

Description

温度控制方法及温度控制装置
技术领域
本发明涉及一种适合于通过加热器加热注射成型机的加热缸等加热对象的温度控制方法。
背景技术
注射成型机中，加热缸的温度控制条件是影响所获得树脂成型品的品质的重要的管理因素之一。例如专利文献1、2中的记载，该加热缸的温度控制通过基于PID控制(Proportional(比例)-Integral(积分)-Derivative(微分)Control)的反馈控制来进行。顺便提一下，在专利文献1、2中提出有，通过注射成型机的动作工序及切换状态时切换PID定数来能够进行适应于温度控制系统的热态变化的温度控制。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-26404号公报
专利文献2：日本特开2011-79222号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
供给到加热器的能量(热)主要由于向注射成型机的周围环境散热而损失，加热器控制深受该热损失量的影响。然而，通常从加热器散热到周围环境的热量，大致与加热器温度与周围的环境温度之间的温度差成正比，从而大约唯一确定针对周围环境温度的加热器控制指令值(通电率)，再现性也较高。因此，在周围环境温度的变动较少的环境下，有时并不通过反馈控制等来对通电率或电流值、电压值等始终进行重新运算而控制施加电能，而是使用可变电阻器等通过反复试验凭经验求出电能(电阻器的电阻值)，并固定该电能来进行加热器控制。根据该控制，无法应对早晨、白天、晚上等的气温的变化或由于调节室温温度的空调装置的通断引起室温变化等外部干扰，从而加热器温度有可能偏离目标温度。
并且，通常在PID控制中，作为用于稳定控制温度的参数的积分值(I控制值＝温度差的规定期间的累积值)或偏移值(用于计算对加热器的通电率的输出式的偏移值)，需要考虑温度历史记录。因此，在相同的温度控制期间的反馈控制(PID运算)经过规定时间的时刻(例如两小时之后)之后，才计算成为该时刻的最佳值的值。因此，在PID控制中即使周围环境温度发生变化的情况下，重新运算的PID定数反映在控制的时刻成为经过规定时间的时刻，因此在周围环境温度发生变化的情况下，容易发生过冲或下冲，或者收敛过冲或下冲为止需要较长时间。
因此，本发明的目的在于，提供一种根据周围的环境温度，能够将基于加热器的加热温度迅速收敛于目标温度的温度控制方法及温度控制装置。
用于解决技术课题的手段
根据这种目的而完成的、本发明的温度控制方法为如下方法，即通过加热器对加热对象进行加热并且检测加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述方法具备以下结构。
即本发明具备：步骤(A)，通过PID控制获得基于实测温度Ta与目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1通电率y1；步骤(B)，获得基于放置加热对象的周围的环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2通电率y2；步骤(C)，根据第1通电率y1与第2通电率y2的比较结果获得校正通电率y；及步骤(D)，根据校正通电率y对供给到加热器的电力进行控制。
并且，本发明的特征在于，在步骤(C)中，根据比较结果校正通电率y被设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个。
第1条件：y＝y1
第2条件：y＝y2-α1
第3条件：y＝y2+β1
其中，α1、β1为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值。
所述校正通电率y，
在y2-α1≤y1≤y2+β1的情况下，被设定为所述第1条件，
在y1＜y2-α1的情况下，被设定为第2条件，
在y2+β1＜y1的情况下，被设定为第3条件。
在本发明的温度控制方法中，通过PID控制能够提前达到目标温度，并且第2通电率y2基于环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2，并适合于加热对象的周围的环境温度Te。因此，通过采用根据第1通电率y1与第2通电率y2的比较结果求出的校正通电率y，能够将加热器的温度以高精度迅速收敛于目标温度Ts。
优选在本发明的温度控制方法的步骤(B)中，根据预先取得的周围环境温度Ten和目标温度Tsn之间的温度差e2n与消除温度差e2n所需的通电率的相关数据获得第2通电率y2。
如此，通过使用预先求出的相关数据，计算第2通电率y2时的运算处理时间被缩短，因此能够将加热器的温度更迅速收敛于目标温度Ts。
并且，本发明中，求出PID控制的校正积分量I时，具备：步骤(a)，获得基于实测温度Ta与目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1积分量I1；步骤(b)，获得基于放置加热对象的周围的环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2积分量I2；步骤(c)，根据第1积分量I1与第2积分量I2的比较结果获得校正积分量I；步骤(d)，使用校正积分量I获得校正通电率y；及步骤(e)，根据校正通电率y对供给到加热器的电力进行控制。
并且，本发明的特征在于，在步骤(c)中，以第1积分量I1为基准，并通过第2积分量I2施加限制而求出校正积分量I，且根据比较结果将校正积分量I设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个。
第1条件：I＝I1
第2条件：I＝I2-α2
第3条件：I＝I2+β2
其中，α2、β2为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值。
所述校正积分量I，
在I2-α2≤I1≤I2+β2的情况下，被设定为所述第1条件，
在I1＜I2-α2的情况下，被设定为所述第2条件，
在I2+β2＜I1的情况下，被设定为所述第3条件。
本发明的温度控制方法中的加热对象是任意的，但是若将加热对象设为注射成型机的加热缸，则能够将加热缸的温度以高精度迅速收敛于目标温度。由此，能够确保所获得的树脂成型品的品质。
并且，本发明的温度控制装置为如下装置，即通过加热器对加热对象进行加热并且检测加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述装置具备以下结构。
本发明的温度控制装置具备：基准通电率运算部，通过PID控制生成基于实测温度Ta与目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1通电率y1；插值运算部，生成基于放置加热对象的周围的环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2通电率y2；比较运算器，根据第1通电率y1与第2通电率y2的比较结果求出校正通电率y；操作量处理部，根据由比较运算器求出的校正通电率y对供给到加热器的电力进行控制。
并且，本发明的比较运算器的特征在于，根据比较结果将所述校正通电率y设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个。
第1条件：y＝y1
第2条件：y＝y2-α1
第3条件：y＝y2+β1
其中，α1、β1为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值。
所述校正通电率y，
在y2-α1≤y1≤y2+β1的情况下，被设定为所述第1条件，
在y1＜y2-α1的情况下，被设定为所述第2条件，
在y2+β1＜y1的情况下，被设定为所述第3条件。
本发明的温度控制装置通过PID控制能够提前达到目标温度，并且在校正通电率y的导出中成为限制值的第2通电率y2基于环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2，并适合于加热对象的周围的环境温度Te。因此，通过采用根据第1通电率y1与第2通电率y2的比较结果求出的校正通电率y，即使在加热对象的周围的环境温度Te发生变动的情况下，也能够将加热器的温度以高精度迅速收敛于目标温度Ts。
本发明的温度控制装置具备存储部，所述存储部存储预先取得的周围环境温度Ten和目标温度Tsn之间的温度差e2n与消除温度差e2n所需的通电率的相关数据，插值运算部根据环境温度Te与从存储部取得的相关数据能够获得第2通电率y2。
如此，通过使用预先求出的相关数据，计算第2通电率y2时的运算处理时间被缩短，因此能够将加热器的温度以更高精度迅速收敛于目标温度Ts。由此，能够确保所获得的树脂成型品的品质。
并且，本发明的温度控制装置在求出PID控制的校正积分量I时，具备：基准积分量运算部，生成基于实测温度Ta与目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1积分量I1；插值运算部，生成基于放置加热对象的周围的环境温度Te与目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2积分量I2；比较运算器，根据第1积分量I1与第2积分量I2的比较结果求出校正积分量I；通电率运算部，根据由比较运算器求出的校正积分量I求出校正通电率y；及操作量处理部，根据校正通电率y对供给到加热器的电力进行控制。
并且，本发明的比较运算器的特征在于，以第1积分量I1为基准，并通过第2积分量I2施加限制而求出校正积分量I，且根据比较结果将校正积分量I设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个。
第1条件：I＝I1
第2条件：I＝I2-α2
第3条件：I＝I2+β2
其中，α2、β2为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值。
所述校正积分量I，
在I2-α2≤I1≤I2+β2的情况下，被设定为所述第1条件，
在I1＜I2-α2的情况下，被设定为所述第2条件，
在I2+β2＜I1的情况下，被设定为所述第3条件。
本发明的温度控制装置中的加热对象是任意的，但是若将加热对象设为注射成型机的加热缸，则能够将加热缸的温度以高精度迅速收敛于目标温度。由此，能够确保所获得的树脂成型品的品质。
发明效果
根据本发明的温度控制，通过PID控制求出第1通电率y1，因此能够快速进行使加热温度接近目标温度的控制，并且求出校正通电率y时成为限制值的第2通电率y2适合于加热对象的周围的环境温度Te，因此即使在加热对象的周围的环境温度Te发生变动的情况下，也能够将加热器的温度以高精度迅速收敛于目标温度Ts。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式所涉及的注射成型机中加热缸的温度反馈控制系统的图。
图2为说明本实施方式所涉及的PID控制的I动作的图。
图3为表示本实施方式所涉及的相关数据的一例的图。
图4为表示本发明的第2实施方式所涉及的注射成型机中加热缸的温度反馈控制系统的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。
[第1实施方式]
如图1所示，本实施方式中，注射成型机1具备：加热缸2，内置有省略图示的螺杆；及多个带状加热器4，卷装在加热缸2的外周，其中，通过对供给到加热器4的电力进行控制，从而控制加热缸2的温度。加热缸2在前端具备喷嘴3，其吐出熔融的树脂，该喷嘴3的外周也卷装有加热器4，该喷嘴3也与加热缸2的外周的加热器4同样成为温度控制的对象。在加热缸2的外周附设有温度检测传感器5，其用于测量加热缸2的温度(实测温度Ta)。
另外，图1中的外部干扰1及外部干扰2分别以以下为对象，本实施方式考虑这些外部干扰而执行反馈控制。
外部干扰1：周围温度的变化、成型周期的变化＝散热量的变化
外部干扰2：电源电压的变化＝与操作量恒定无关地，加热器输出发生变化
如图1所示，注射成型机1具备反馈控制系统10，其用于将加热器4的温度通过基于PID的反馈来进行控制。
反馈控制系统10具备：基准通电率运算部11，运算并输出第1通电率y1；插值运算部13，运算并输出第2通电率y2，分别输出的第1通电率y1与第2通电率y2在比较运算器12中经比较运算而生成校正通电率y。即，在第1实施方式中，由基准通电率运算部11与比较运算器12构成PID运算部100。
操作量处理部14根据校正通电率y通过运算来求出加热器4的操作量u。
加热器操作量u(J)＝控制周期T(s)×校正通电率y×加热器额定h(W)
例如，若将控制周期T设为20s，加热器额定h设为3kW，则校正通电率y在0～1的范围，因此加热器操作量成为0～60kJ(其中每20s)。并且，加热器额定h依赖于电源电压，因此在电源电压发生变动的情况下，优选经常或以规定的周期测量电源电压并校正加热器额定h而用于加热器操作量的导出。
接触器15根据该操作量u进行开闭动作，由此以恒定周期来通断控制对加热器4的通电，从而以加热缸2的实测温度Ta收敛于目标温度Ts的方式进行控制。也能够使用SSR(Solid State Relay)或SSC(Solid State Contactor)等半导体开关元件而代替接触器15。
并且，反馈控制系统10具备周围环境温度测定部17，将由周围环境温度测定部17检测的周围的环境温度Te与目标温度Ts，在第2温度差检测部18进行比较而求出第2温度差e2。插值运算部13取得第2温度差e2，并且取得存储于存储部19中的温度差e2n(＝目标温度Tsn-环境温度Ten)与通电率的相关数据(以下，简称为第1相关数据)，并核对两者来求出第2通电率y2。周围环境温度Ten根据放置注射成型机1的室内的气温、室外的气温等有可能发生变动。
以下，对存储于存储部19中的第1相关数据进行说明，接着对插值运算部13求出第2通电率y2的顺序进行说明。
第1相关数据是在不同的多个(例如两个)温度差(＝目标温度Tsn-环境温度Ten)的条件下实际测定施加于加热器4的实际通电率y0n而预先得到的数据，且为使温度差与实际通电率y0n相对应的数据。即，第1相关数据为，在本实施方式中注射成型机原来在周围环境温度Ten的环境下，以目标温度Tsn稳定地维持的条件下的该温度差与实际通电率的相关数据。即，在规定的该温度差中，即使由于升温控制过程或降温控制过程的瞬态而PID定数发生变化，也能够通过预先实验取得由最后收敛的PID定数获得的通电率，并存储于存储部19中。将存储于存储部19中的第1相关数据例示于表1中。
[表1]
温度差e2n(℃) 10 … 100 130 180 250 … 300
实际通电率y0n(％) 5 … 25 30 40 55 … 80
以下，参考图3对具体例进行说明。
例如，在以下示出的条件a与条件b的不同的两个条件下，实际测定施加于作为控制对象的加热器4的实际通电率y0n。如图3所示，将该测定结果绘制在横轴为温度差，纵轴为实际通电率(y0n)的图表上，并以下述式(1)来表示连接条件a与条件b的线段，该式(1)成为该例的温度差130℃与温度差180℃之间的第1相关数据的比例插值式。
条件a：目标温度Ts1＝150℃周围环境温度(气温)Te1＝20℃
温度差e21＝130℃
控制对象的温度收敛于150℃之后的通电率(实际通电率y01)＝30％
条件b：目标温度Ts2＝200℃周围环境温度(气温)Te2＝20℃
温度差e22＝180℃
控制对象的温度收敛于200℃之后的通电率(实际通电率y02)＝40％
第1相关数据：y＝(y02-y01)/(e22-e21)×(e2-e21)+30
＝0.2×(e2-130)+30(％)……式(1)
e2：第2温度差
在上述例中，表示了温度差130℃与温度差180℃之间的插值式，但是其他温度差之间的插值式，例如温度差100℃与温度差130℃之间的插值式或温度差180℃与温度差250℃之间的插值式，分别同样地能够根据存储于存储部19中的第1相关数据求出。
另外，关于为了生成第1相关数据而进行的实际通电率y0n的测定，为了以高精度将实测温度Ta收敛于目标温度Ts，优选以增益误差较小的高增益的条件进行。
若上述第1相关数据为存储于存储部19中的数据，并且由周围环境温度测定部17检测的环境温度Te、目标温度Ts及第2温度差检测部18中的第2温度差e2为以下的测定结果c，则插值运算部13根据该第1相关数据计算出第2通电率y2为38％。
测定结果c：目标温度Ts＝200℃环境温度(气温)Te＝30℃
第2温度差e2＝170℃
第2通电率：y2＝0.2×(170-130)+30＝38(％)
反馈控制系统10以由基准通电率运算部11求出的第1通电率y1为基准，并施加基于由插值运算部13求出的第2通电率y2的限制而求出校正通电率y。更具体而言，对第1通电率y1与第2通电率y2进行比较，并根据以下第1条件、第2条件及第3条件而设定校正通电率y。其中，α1及β1为分别被预先设定的规定的管理允许值。另外，关于校正通电率y，可以在求出第1通电率y1的PID定数的求值运算中施加限制。
第1条件：y2-α1≤y1≤y2+β1 校正通电率y＝y1
第2条件：y1＜y2-α1 校正通电率y＝y2-α1
第3条件：y2+β1＜y1 校正通电率y＝y2+β1
然而，通常，反馈控制系统10中，在第1温度差检测部16对由温度检测传感器5测定的实测温度Ta与目标温度Ts进行比较而求出第1温度差e1。基准通电率运算部11取得该第1温度差e1，从而求出消除第1温度差e1所需的第1通电率y1。
基准通电率运算部11执行以下述式(2)表示的PID控制基本式，并相加合成以下三个动作而求出第1通电率y1，即发出与当前的第1温度差e1成正比的修正量的比例动作(Proportional Action：P动作)、发出与过去的第1温度差e1的累积值成正比的修正量的积分动作(Integral Action：I动作)、及发出与第1温度差e1是否正在増加或减少的其倾向的大小成正比的修正量的微分动作(Derivative Action：D动作)。
y1n＝1/P(e1n+1/Ti·T·Σx＝0→ne1x+Td/T(e1n-e1n-1))……式(2)
P，Ti，Td：PID定数，T：控制周期
此时若设想目标温度Ts与实测温度Ta一致(收敛)，并没有外部干扰的情况，则能够判断收敛的状态至少为最新状态的n与其之前的n-1中的温度差e1n＝0、e1n-1＝0，n-1以前的0～n-2中的温度差e10……e1n-2≠0，因此式(1)中积分项以外的项成为0，并成为下述式(3)。由此可知，在求出收敛状态的校正通电率y的运算中积分值占主导地位。
y1n＝1/P(1/Ti·T·Σx＝0→n-2e1x)……式(3)
因此，根据第2温度差e2及使用存储于存储部19中的温度差e2n与通电率的第1相关数据而求出的第2通电率y2，通过一些已知的方法求出与y2-α1及y2+β1对应的积分量Σx＝0→ne1x的上限值及下限值而导出y1，由此能够获得本发明的效果。
[效果]
根据以上说明的注射成型机1，获得以下效果。
注射成型机1通过校正通电率y来控制加热器4的温度，但第2通电率y2适合于进行注射成型的周围的环境，所述校正通电率y以第1通电率y1为基准，通过基于环境温度Te与实测温度Ta之间的第2温度差e2的第2通电率y2施加限制而求出。因此，注射成型机1通过采用校正通电率y，能够将加热器4的温度以高精度迅速收敛于目标温度Ts。
并且，通过使用预先求出的第1相关数据的比例插值而计算第2通电率y2，因此缩短运算处理时间，这也有助于将加热器4的温度迅速收敛于目标温度Ts。
接着，在反馈控制中，若实测温度Ta接近目标温度Ts，则第1通电率y1变小，实测温度Ta落在增益误差的范围。然而，欲减小实测温度Ta与目标温度Ts的误差，则需要增大增益，但若增大增益，则过冲或下冲容易变大。
本实施方式中，可以视为校正通电率y相对于第1通电率y1偏移第2通电率y2的量。因此，即使在基于实测温度Ta接近目标温度Ts时的PID控制的第1通电率y1变小的情况下，校正通电率y也会具有最适合于环境温度Te的偏移量的第2通电率y2的操作量，但是该第2通电率y2为能够与加热器4的散热保持平衡而将温度维持在目标值的通电率，因此无需增大增益，加热器4也以高精度收敛于目标温度Ts。
本实施方式中，实测温度Ta及环境温度Te的采样时间是任意的，两者可以一致，也可以不同。在不同的情况下，相比实测温度Ta环境温度Te的采样时间可以更长，也可以更短。
并且，对根据目标温度Ts与环境温度Te之间的温度差计算的第1通电率y1的控制的应用，可以与反馈控制的运算同时，以相比运算时间更长的间隔或者与运算时间无关的独立的时间来进行。
并且，用于求出第1通电率y1的PID定数，可以按每个工序进行切换，也可以不进行切换。在此所说的工序是指注射成型的一个周期(1注料)中的工序，表示升温工序、保温工序、升温工序等一系列的工序。
并且，第2通电率y2能够按环境温度Te的每一采样时间，根据经测定的环境温度Te来进行切换。其中，例如，若环境温度Te的变动幅度△Te小于阈值，则可以设为继续使用以前的第2通电率y2或者在规定的时间内继续使用以前的第2通电率y2。
另外，通过加热器4的表面温度与周围环境温度的差来确定散热电阻。散热量通过该散热电阻与加热器4的表面温度来确定。因此，若测量加热器4的表面温度，则无需使用已知的相关数据。即，补充已发散的热量份的通电率无需实验，也可以假设理论上的传热模型，从而通过数学式导出来自加热器4的散热量，并对用于使加热器4产生相当于该散热量的热量的通电率，创建“加热器表面温度与周围环境温度的差”与通电率的相关式而存储于控制装置中。
[第2实施方式]
接着，参考图4对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式中，在存储部20中存储有温度差e2n(＝目标温度Tsn-环境温度Ten)与积分量I0n的相关数据(以下，简称为第2相关数据)，使用积分量I0n而代替第1实施方式的第1相关数据的实际通电率y0n。关于第2相关数据，与第1实施方式同样地，在不同的两个条件下提取实际计算出的积分量I0n，根据其结果能够与图3所示相同地在横轴为温度差，纵轴为实际积分量(I0n)的图表上绘制而得。以下，以与第1实施方式的差异点为中心，对第2实施方式的注射成型机1进行说明。
注射成型机1的反馈控制系统10具备：基准积分量运算部11a，运算并输出第1积分量I1；及插值运算部13，运算并输出第2积分量I2，分别输出的第1积分量I1与第2积分量I2在比较运算器12中进行比较运算而生成校正积分量I。第1积分量I1基于实测温度Ta与目标温度Ts之间的第1温度差e1。
插值运算部13取得第2温度差e2的同时，取得存储于存储部20中的第2相关数据，并通过核对两者来求出校正积分量I。
即，在第2实施方式中，由基准积分量运算部11a与比较运算器12构成PID运算部200。
通电率运算部21根据校正积分量I通过运算求出校正通电率y，操作量处理部14与第1实施方式相同，根据校正通电率y通过运算求出加热器4中的操作量u。
反馈控制系统10以由基准积分量运算部11a求出的第1积分量I1为基准，并施加基于由插值运算部13求出的第2积分量I2的限制而求出校正积分量I。更具体而言，如图2(a)所示，在积分量大于积分量的上限值IU的情况下，不再进行积分而将用于第1通电率y1的运算的积分量作为IU，并且，低于积分量的下限值IL的情况也相同地，不再进行积分而将积分量作为IL来求出第1通电率y1。具体而言，根据以下的第1条件、第2条件及第3条件设定校正积分量I。在此，α2及β2为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值。
第1条件：IL＝I2-α2≤I1≤I2+β2＝IU 积分量I＝I1
第2条件：I1＜I2-α2＝IL 积分量I＝I2-α2＝IL
第3条件：IU＝I2+β2＜I1 积分量I＝I2+β2＝IU
另外，图2(a)中示出，在隔着上限值IU画上阴影线的左侧区域中执行积分，在右侧的空白区域中停止积分。并且示出，在隔着下限值IL画上阴影线的左侧区域中执行积分，在右侧的空白区域中停止积分。
如上所述，基准积分量运算部11a在I动作中对积分量施加限制，因此能够迅速收敛于目标温度Ts。作为比较，将在I动作中未对积分量施加限制的例示于图2(b)中。
另外，上限值IU及下限值IL需要设定为适当的值，以迅速收敛温度，但是图2(a)为表示上限值IU及下限值IL的概念的图，并非表示适当的值的图。
第2实施方式的注射成型机1与第1实施方式同样地，能够将加热器4的温度以高精度迅速收敛于目标温度Ts，并且无需增大增益也使加热器4的温度以高精度收敛于目标温度Ts。
并且，在求出PID定数的运算中，校正通电率y可以限制PID定数的任一可取的范围，但如上所述，在收敛状态下，第1通电率y1仅依赖于校正积分量I，因此若要获得较高的瞬态响应，则优选不限制PD而仅限制I的值。
以上，根据优选实施方式，对本发明进行了说明，但在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行如下所示的变更。
符号说明
1-注射成型机，2-加热缸(加热对象)，3-喷嘴，4-加热器，5-温度检测传感器，10-反馈控制系统，11-基准通电率运算部，11a-基准积分量运算部，12-比较运算器，13-插值运算部，14-操作量处理部，15-接触器，16-第1温度差检测部，17-温度检测传感器，18-第2温度差检测部，19-存储部，20-存储部，21-通电率运算部，100-PID运算部，200-PID运算部。

Claims (10)

1.一种温度控制方法，通过加热器对加热对象进行加热并且检测所述加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到所述加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述温度控制方法的特征在于，具备：
步骤(A)，通过所述PID控制获得基于所述实测温度Ta与所述目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1通电率y1；
步骤(B)，获得基于放置所述加热对象的周围的环境温度Te与所述目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2通电率y2；
步骤(C)，根据所述第1通电率y1与所述第2通电率y2的比较结果获得校正通电率y；及
步骤(D)，根据所述校正通电率y对供给到所述加热器的电力进行控制，
在步所述骤(C)中，
根据所述比较结果所述校正通电率y被设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个，
第1条件：y＝y1
第2条件：y＝y2-α1
第3条件：y＝y2+β1
其中，α1、β1为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值，
所述校正通电率y，
在y2-α1≤y1≤y2+β1的情况下，被设定为所述第1条件，
在y1＜y2-α1的情况下，被设定为所述第2条件，
在y2+β1＜y1的情况下，被设定为所述第3条件。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其中，
在所述步骤(B)中，
根据预先取得的周围环境温度Ten和所述目标温度Tsn之间的温度差e2n与消除所述温度差e2n所需的通电率的相关数据获得所述第2通电率y2。
3.一种温度控制方法，通过加热器对加热对象进行加热并且检测所述加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到所述加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述温度控制方法的特征在于，
求出所述PID控制的校正积分量I时，具备：
步骤(a)，获得基于所述实测温度Ta与所述目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1积分量I1；
步骤(b)，获得基于放置所述加热对象的周围的环境温度Te与所述目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2积分量I2；
步骤(c)，根据所述第1积分量I1与所述第2积分量I2的比较结果获得所述校正积分量I；
步骤(d)，使用所述校正积分量I获得校正通电率y；及
步骤(e)，根据所述校正通电率y对供给到所述加热器的电力进行控制，
在所述步骤(c)中，以所述第1积分量I1为基准，并通过所述第2积分量I2施加限制而求出所述校正积分量I，并且
在所述步骤(c)中，根据所述比较结果所述校正积分量I被设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个，
第1条件：I＝I1
第2条件：I＝I2-α2
第3条件：I＝I2+β2
其中，α2、β2为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值，
所述校正积分量I，
在I2-α2≤I1≤I2+β2的情况下，被设定为所述第1条件，
在I1＜I2-α2的情况下，被设定为所述第2条件，
在I2+β2＜I1的情况下，被设定为所述第3条件。
4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其中，
所述加热对象为注射成型机的加热缸。
5.根据权利要求3所述的温度控制方法，其中，
所述加热对象为注射成型机的加热缸。
6.一种温度控制装置，通过加热器对加热对象进行加热并且检测所述加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到所述加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述温度控制装置的特征在于，具备：
基准通电率运算部，通过所述PID控制生成基于所述实测温度Ta与所述目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1通电率y1；
插值运算部，生成基于放置所述加热对象的周围的环境温度Te与所述目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2通电率y2；
比较运算器，根据所述第1通电率y1与所述第2通电率y2的比较结果求出校正通电率y；及
操作量处理部，根据由所述比较运算器求出的所述校正通电率y对供给到所述加热器的电力进行控制，
所述比较运算器根据所述比较结果将所述校正通电率y设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个，
第1条件：y＝y1
第2条件：y＝y2-α1
第3条件：y＝y2+β1
其中，α1、β1为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值，
所述校正通电率y，
在y2-α1≤y1≤y2+β1的情况下，被设定为所述第1条件，
在y1＜y2-α1的情况下，被设定为所述第2条件，
在y2+β1＜y1的情况下，被设定为所述第3条件。
7.根据权利要求6所述的温度控制装置，其具备：
存储部，存储预先取得的周围环境温度Ten和所述目标温度Tsn之间的温度差e2n与消除所述温度差e2n所需的通电率的相关数据，
所述插值运算部根据所述环境温度Te与从所述存储部取得的所述相关数据获得所述第2通电率y2。
8.一种温度控制装置，通过加热器对加热对象进行加热并且检测所述加热对象的温度，通过包含PID控制的反馈控制系统对供给到所述加热器的电力进行控制，以使经检测的实测温度Ta成为预先设定的目标温度Ts，所述温度控制装置的特征在于，求出所述PID控制的校正积分量I时，具备：
基准积分量运算部，生成基于所述实测温度Ta与所述目标温度Ts之间的第1温度差e1的第1积分量I1；
插值运算部，生成基于放置所述加热对象的周围的环境温度Te与所述目标温度Ts之间的第2温度差e2的第2积分量I2；
比较运算器，根据所述第1积分量I1与所述第2积分量I2的比较结果求出所述校正积分量I；
通电率运算部，根据由所述比较运算器求出的所述校正积分量I求出校正通电率y；及
操作量处理部，根据所述校正通电率y对供给到所述加热器的电力进行控制，
所述比较运算器中，以所述第1积分量I1为基准，并通过所述第2积分量I2施加限制而求出所述校正积分量I，并且根据所述比较结果将所述校正积分量I设定为以下的第1条件、第2条件及第3条件中的任一个，
第1条件：I＝I1
第2条件：I＝I2-α2
第3条件：I＝I2+β2
其中，α2、β2为分别被预先设定的由正数构成的规定的管理允许值，
所述校正积分量I，
在I2-α2≤I1≤I2+β2的情况下，被设定为所述第1条件，
在I1＜I2-α2的情况下，被设定为所述第2条件，
在I2+β2＜I1的情况下，被设定为所述第3条件。
9.根据权利要求6所述的温度控制装置，其中，
所述加热对象为注射成型机的加热缸。
10.根据权利要求8所述的温度控制装置，其中，
所述加热对象为注射成型机的加热缸。
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