JP2009198298A - Temperature estimation method and apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature estimation method and a temperature estimation apparatus used for a heating process system having a to-be-heated object thermometer for measuring a temperature of a to-be-heated object, the to-be-heated object accommodating a heater and a control device for manipulating an output from the heater as it monitors a to-be-heated object temperature measurement value obtained by the to-be-heated object temperature, estimating a heater temperature, and reducing a temperature estimation error. <P>SOLUTION: The temperature estimation method generates two different transfer function models for estimating the heater temperature from different input time-series data, and estimates a plurality of the heaters by using both of two different transfer function models when the heater temperature is estimated. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱対象の温度を計測する加熱対象温度計とヒータとを収容した加熱処理対象と、加熱対象温度計による加熱対象温度計測値をモニタしながらヒータの出力を操作する制御機器とを備えた加熱処理システムにおける、ヒータの温度を推定する温度推定方法および温度推定装置に関する。   The present invention includes a heat treatment target that accommodates a heating target thermometer that measures the temperature of the heating target and a heater, and a control device that operates the output of the heater while monitoring the heating target temperature measurement value by the heating target thermometer. The present invention relates to a temperature estimation method and a temperature estimation device for estimating a heater temperature in a heat treatment system provided.

温調計などの温度制御機器は、ヒータを熱源とする制御対象に適用される。制御する対象となる温度はヒータから離れた炉内温度などになることが多いが、そのような場合であっても、管理や診断の目的でヒータ温度が必要になることがある。   A temperature control device such as a temperature controller is applied to a control target using a heater as a heat source. In many cases, the temperature to be controlled is the temperature inside the furnace away from the heater, but even in such a case, the heater temperature may be required for management or diagnostic purposes.

ヒータ温度を直接計測することは容易ではないが、ヒータ近傍の温度を計測することは可能である。しかしながら、ヒータ近傍の温度を計測する温度センサを装置内に取り込むことは、それだけ温度制御機器が扱う計測点が増えるので、計測点を多く扱える高価な温度制御機器を利用することになる。したがって、ヒータ近傍の温度を推定することで、実際に計測することの代用とする手法が有効になる。   Although it is not easy to directly measure the heater temperature, it is possible to measure the temperature near the heater. However, taking in a temperature sensor that measures the temperature in the vicinity of the heater into the apparatus increases the number of measurement points handled by the temperature control device, so that an expensive temperature control device that can handle many measurement points is used. Therefore, a method for substituting actual measurement by estimating the temperature in the vicinity of the heater is effective.

温度推定技術としては、例えば特許文献1などが開示されている。このような温度推定技術では、温度計測点である制御量PVあるいは制御機器の出力である操作量MVから見たときに、エネルギー伝達的に下流に相当する温度を推定する形態になっており、原理的に1次遅れ,2次遅れあるいは高次遅れの伝達関数で近似される温度推定モデルが採用される。ヒータ近傍の温度を推定する場合には、制御機器の出力である操作量MVを入力信号として、1次遅れ,2次遅れあるいは高次遅れの伝達関数により、温度推定値を算出するのが通常的な手法になる。これは、もともと温度制御のために欠かせない制御量PV(温度計測値)と操作量MV(ヒータ出力値)以外の信号機器(例えば制御とは直接関係ない温度を計測する温度センサ)を追加しないことを前提とした構成としては、合理的である。   For example, Patent Document 1 is disclosed as a temperature estimation technique. In such a temperature estimation technique, when viewed from the control amount PV that is the temperature measurement point or the operation amount MV that is the output of the control device, the temperature corresponding to the downstream in terms of energy transfer is estimated, In principle, a temperature estimation model approximated by a first-order lag, second-order lag, or higher-order lag transfer function is employed. When estimating the temperature in the vicinity of the heater, it is usual to calculate the estimated temperature value by using a first-order lag, second-order lag, or higher-order lag transfer function with the operation amount MV as the output of the control device as an input signal. Method. This adds signal equipment (eg, a temperature sensor that measures temperature not directly related to control) other than the control amount PV (temperature measurement value) and the operation amount MV (heater output value) that are essential for temperature control. It is reasonable to assume that this is not the case.

しかし、装置内部は熱容量を持つため、ヒータ温度は必ずしも操作量MV(ヒータ出力値)に依存して一律に決定できるとは限らない。場合によっては大きな温度推定誤差を見込まなければならなくなることもある。   However, since the inside of the apparatus has a heat capacity, the heater temperature cannot always be determined uniformly depending on the operation amount MV (heater output value). In some cases, it may be necessary to allow for a large temperature estimation error.

尚、後述する説明のために特許文献2を挙げておく。
特開2006−329869号公報 特開2004−38428号公報
Incidentally, Patent Document 2 is cited for the explanation to be described later.
JP 2006-329869 A JP 2004-38428 A

本発明は、上記事情に鑑み、ヒータの温度(ヒータ近傍の温度を含む)を推定するにあたり、見込まれる温度推定誤差を低減する手法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for reducing an estimated temperature estimation error in estimating the temperature of a heater (including the temperature in the vicinity of the heater).

上記目的を達成する本発明の温度推定方法は、加熱対象の温度を計測する加熱対象温度計とヒータとを収容した加熱処理対象と、加熱対象温度計による加熱対象温度計測値をモニタしながらヒータの出力を操作する制御機器とを備えた加熱処理システムにおける、ヒータの温度を推定する温度推定方法において、
ヒータの温度を計測するヒータ温度計を一時的に設置して、上記制御機器の、ヒータの出力を操作するための指示である操作量の時間的変化を表わす操作量時系列データと、加熱対象温度計により計測された加熱対象温度計測値の時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データと、ヒータ温度計により計測されたヒータの温度計測値の時間的変化を表わすヒータ温度時系列データとを入力する時系列データ入力ステップと、
操作量時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、操作量からヒータの温度を求めるための第1の伝達関数モデルを求める第1のモデリングステップと、
加熱対象温度時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、加熱対象温度計測値からヒータの温度を求めるための第2の伝達関数モデルを求める第2のモデリングステップと、
第1の伝達関数モデルと第2の伝達関数モデルとの双方を用いてヒータの温度を推定するヒータ温度推定ステップとを有することを特徴とする。
The temperature estimation method of the present invention that achieves the above object includes: a heating target that contains a heating target thermometer and a heater that measures the temperature of the heating target; and a heater while monitoring the heating target temperature measurement value by the heating target thermometer. In a temperature estimation method for estimating the temperature of a heater in a heat treatment system including a control device for operating the output of
Temporary installation of a heater thermometer that measures the temperature of the heater, operation amount time-series data representing the temporal change in the operation amount that is an instruction for operating the heater output of the control device, and the heating target Heating target temperature time series data representing a temporal change in the heating target temperature measurement value measured by the thermometer, and heater temperature time series data representing a temporal change in the heater temperature measurement value measured by the heater thermometer. A time-series data input step to input;
A first transfer function model for obtaining the heater temperature from the manipulated variable is obtained by fitting the manipulated variable time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to the transfer function. 1 modeling step,
The second transfer function for obtaining the heater temperature from the measured temperature of the heating target temperature by fitting the heating target temperature time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to the transfer function. A second modeling step for obtaining a model;
And a heater temperature estimating step of estimating a heater temperature using both the first transfer function model and the second transfer function model.

本発明の温度推定方法は、上記の第1のモデリングステップと第2のモデリングステップとの双方のモデリングステップで、異なる入力時系列データからヒータ温度を推定する異なる2つの伝達関数モデルを作成し、ヒータ温度の推定にあたっては、それら2つの伝達関数モデルの双方を用いてヒータの温度を推定するものであり、大きな誤差を持つ推定値を避けることができ、温度推定誤差の低減が可能となる。   The temperature estimation method of the present invention creates two different transfer function models for estimating the heater temperature from different input time series data in both the first modeling step and the second modeling step, In estimating the heater temperature, the temperature of the heater is estimated using both of these two transfer function models, an estimated value having a large error can be avoided, and the temperature estimation error can be reduced.

ここで、本発明における「ヒータ温度」は、ヒータ自体の温度であってもよく、あるいはヒータ近傍の温度であってもよいことを意味している。   Here, the “heater temperature” in the present invention means that the temperature of the heater itself or the temperature near the heater may be used.

本発明の温度推定方法において、上記ヒータ温度推定ステップは、第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値と、第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値との加重平均により、ヒータの温度を推定するステップであってもよくあるいは、上記ヒータ温度推定ステップは、第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値に、第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値に基づく補正を加えることにより、ヒータの温度を推定するステップであってもよく、上記ヒータ温度推定ステップは、第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値に、第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値に基づく補正を加えることにより、ヒータの温度を推定するステップであってもよい。   In the temperature estimation method of the present invention, the heater temperature estimation step includes the first temperature estimation value of the heater obtained using the first transfer function model and the heater temperature obtained using the second transfer function model. The heater temperature may be estimated by a weighted average with the estimated temperature value of 2. Alternatively, the heater temperature estimation step may be a first heater temperature estimation obtained using a first transfer function model. The heater temperature may be estimated by adding a correction based on the second estimated temperature value of the heater obtained using the second transfer function model to the value. A correction based on the first estimated temperature value of the heater obtained using the first transfer function model is added to the second estimated temperature value of the heater obtained using the second transfer function model. It may be a step of estimating the temperature of the motor.

いずれの方法を採用しても、ヒータ温度推定誤差を低減することができる。   Whichever method is employed, the heater temperature estimation error can be reduced.

また、上記目的を達成する本発明の温度推定装置は、加熱対象の温度を計測する加熱対象温度計とヒータとを収容した加熱処理対象と、加熱対象温度計による加熱対象温度計測値をモニタしながらヒータの出力を操作する制御機器とを備えた加熱処理システムにおける、ヒータの温度を推定する温度推定装置において、
ヒータの温度を計測するヒータ温度計が一時的に設置された状態において、上記制御機器の、ヒータの出力を操作するための指示である操作量の時間的変化を表わす操作量時系列データと、加熱対象温度計により計測された加熱対象温度計測値の時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データと、ヒータ温度計により計測されたヒータの温度計測値の時間的変化を表わすヒータ温度時系列データとを入力する時系列データ入力部と、
操作量時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、操作量からヒータの温度を求めるための第1の伝達関数モデルを求める第1のモデリング部と、
加熱対象温度時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、加熱対象温度計測値からヒータの温度を求めるための第2の伝達関数モデルを求める第2のモデリング部と、
第1の伝達関数モデルと第2の伝達関数モデルとの双方を用いてヒータの温度を推定するヒータ温度推定部とを有することを特徴とする。
In addition, the temperature estimation device of the present invention that achieves the above object monitors a heating target object that contains a heating target thermometer and a heater that measures the temperature of the heating target, and a heating target temperature measurement value by the heating target thermometer. In the temperature estimation device for estimating the temperature of the heater in the heat treatment system provided with a control device that operates the output of the heater while
Operation amount time-series data representing temporal changes in the operation amount, which is an instruction for operating the heater output of the control device, in a state where a heater thermometer for measuring the temperature of the heater is temporarily installed; Heating target temperature time series data representing temporal changes in the heating target temperature measurement values measured by the heating target thermometer, and heater temperature time series data representing temporal changes in the heater temperature measurement values measured by the heater thermometer A time-series data input unit for inputting
A first transfer function model for obtaining the heater temperature from the manipulated variable is obtained by fitting the manipulated variable time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to the transfer function. 1 modeling part,
The second transfer function for obtaining the heater temperature from the measured temperature of the heating target temperature by fitting the heating target temperature time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to the transfer function. A second modeling unit for obtaining a model;
It has a heater temperature estimation part which estimates the temperature of a heater using both the 1st transfer function model and the 2nd transfer function model.

以上の本発明によれば、温度推定誤差が低減されたヒータ温度推定値を求めることができる。   According to the present invention described above, an estimated heater temperature value with a reduced temperature estimation error can be obtained.

[技術思想/重要な着眼点]
装置内部の熱容量の影響は、通常は制御量PV(温度計測値)に少なからず影響が現れる。制御量PV(温度計測値)から見ると、ヒータ近傍の温度はエネルギー伝達的に上流に相当する。したがって、1次遅れなどに対する逆関数に相当するリードの伝達関数を用いれば、制御量PVを入力信号として、ヒータ近傍の温度を推定することは原理的に可能になる。リードの伝達関数を用いる場合、計測ノイズが増幅されるので、制御量PVを入力信号として、ヒータ近傍の温度を推定するのみでは実用的ではない。しかし、前述したように、操作量MVによる温度推定に欠けている要素として、装置内部の熱容量の影響を考えることが重要である。したがって、制御量PVによる温度推定値を、必要以上の高周波成分をカットして温度推定の補正用の推定値として採用すれば、操作量MVのみによる温度推定よりも温度推定誤差を削減することが可能であることに、本発明の発明者は着眼した。そして、例えば操作量MVによる温度推定値と制御量PVによる温度推定値を加重平均して最終的な温度推定値にするような合成方法を採用すれば、課題解決(見込まれる温度推定誤差を低減する)のために有効であることに、本発明の発明者は想到した。
[実施形態]
図1は、本発明の温度推定方法および温度推定装置が適用された温調計の計装事例であり、時系列データ入力時の構成を示す図、図2は、図1に示すように、温調計計装事例と同一の事例であって、温度推定時の構成を示す図である。
[Technology / Important points]
The influence of the heat capacity inside the apparatus usually has an influence on the control amount PV (temperature measurement value). When viewed from the control amount PV (temperature measurement value), the temperature in the vicinity of the heater corresponds to the upstream in terms of energy transfer. Therefore, if a lead transfer function corresponding to an inverse function with respect to the first-order lag or the like is used, it is possible in principle to estimate the temperature in the vicinity of the heater using the control amount PV as an input signal. When the transfer function of the lead is used, measurement noise is amplified. Therefore, it is not practical to merely estimate the temperature near the heater using the control amount PV as an input signal. However, as described above, it is important to consider the influence of the heat capacity inside the apparatus as an element lacking in temperature estimation based on the manipulated variable MV. Therefore, if the estimated temperature value based on the control amount PV is used as an estimated value for correcting the temperature estimation by cutting unnecessary high frequency components, the temperature estimation error can be reduced as compared with the temperature estimation based only on the manipulated variable MV. To be possible, the inventors of the present invention have taken notice. For example, if a synthesis method is adopted in which the estimated temperature value based on the manipulated variable MV and the estimated temperature value based on the controlled variable PV are weighted and averaged to obtain the final estimated temperature value, the problem can be solved (the estimated temperature estimation error is reduced). The inventors of the present invention have conceived that the present invention is effective.
[Embodiment]
FIG. 1 is an instrumentation example of a temperature controller to which the temperature estimation method and the temperature estimation apparatus of the present invention are applied, and is a diagram showing a configuration when time-series data is input, and FIG. It is the same example as a temperature control instrumentation example, Comprising: It is a figure which shows the structure at the time of temperature estimation.

ここには、加熱処理炉10が示されており、その加熱処理炉10の内部には、ヒータ11と、温度センサ12が配置されている。さらに、図1に示すように、時系列データ入力時には、ヒータ11の近傍にヒータ温度計測用の温度センサ13も配置される。この温度センサ13は、時系列データ入力後は取り外される(図2参照)。加熱処理炉10には隔壁10Aが配置されており、ヒータ11で温められた空気は、加熱処理炉10内を矢印で示すように循環し、その循環する空気により加熱処理炉10の内部全体が温められる。   Here, a heat treatment furnace 10 is shown, and a heater 11 and a temperature sensor 12 are arranged inside the heat treatment furnace 10. Further, as shown in FIG. 1, a temperature sensor 13 for measuring the heater temperature is also disposed in the vicinity of the heater 11 when inputting time-series data. The temperature sensor 13 is removed after the time series data is input (see FIG. 2). A partition wall 10A is disposed in the heat treatment furnace 10, and the air heated by the heater 11 circulates in the heat treatment furnace 10 as indicated by an arrow, and the entire inside of the heat treatment furnace 10 is circulated by the circulating air. Be warmed up.

温度センサ12で計測された、加熱処理炉10内の温度を表わす制御量PVは、温調計20に入力される。温調計20からは、その制御量PVが所望の値となるように、すなわち、温度センサ12で所望の温度が計測されるように、操作量MVが出力される。この操作量MVは、電力調整器30に入力される。電力調整器30は、電力供給回路31から操作量MVに応じた電力の供給を受けてヒータ11に供給し、ヒータ11は、その供給された電力に応じた発熱量で発熱して加熱処理炉10内の空気を温める。   A control amount PV, which is measured by the temperature sensor 12 and represents the temperature in the heat treatment furnace 10, is input to the temperature controller 20. The operation amount MV is output from the temperature controller 20 so that the control amount PV becomes a desired value, that is, the desired temperature is measured by the temperature sensor 12. This manipulated variable MV is input to the power regulator 30. The power adjuster 30 receives supply of electric power corresponding to the operation amount MV from the electric power supply circuit 31 and supplies the electric power to the heater 11. The heater 11 generates heat with an amount of generated heat corresponding to the supplied electric power, and heat treatment furnace Warm the air in 10.

また、ここには本発明の一実施形態である温度推定装置100が備えられている。この温度推定装置100では、時系列データを取得する段階においては、図1に示すように、ヒータ近傍に温度センサ13を配置した状態において、操作量MV、制御量PV、および温度センサ13による温度計測値であるヒータ温度Thの3つの信号がモニタされ、互いに対応する時刻ごとにサンプリングされた3つの時系列データが収集される。また、図2に示す温度推定の段階においては、温度センサ13(図1参照)は取り外された状態において、ヒータ11の温度推定値が求められる。   Moreover, the temperature estimation apparatus 100 which is one Embodiment of this invention is provided here. In the temperature estimation device 100, in the stage of acquiring time-series data, as shown in FIG. 1, in the state where the temperature sensor 13 is arranged in the vicinity of the heater, the manipulated variable MV, the controlled variable PV, and the temperature by the temperature sensor 13 Three signals of the heater temperature Th, which is a measured value, are monitored, and three time series data sampled at each corresponding time are collected. In the temperature estimation stage shown in FIG. 2, the estimated temperature value of the heater 11 is obtained with the temperature sensor 13 (see FIG. 1) removed.

図3は、図1に示すデータ収集時における、温度推定装置100により収集された時系列データの例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of time-series data collected by the temperature estimation device 100 at the time of data collection illustrated in FIG.

図中、実線のグラフは、操作量MVの時系列データ、破線のグラフは、制御量PVの時系列データ、一点鎖線のグラフは、温度センサ13により計測されたヒータ温度Thの時系列データを表わしている。これらの時系列データは、1.0sec.おきにサンプリングされたデータであり、横軸の数値は秒(sec.)を表わしている。また、左側の縦軸は制御量PVおよびヒータ温度Thの値を表わしており、具体的には、図1に示す2つの温度センサ12,13により計測された温度(℃)を表わしている。さらに、右側の縦軸は操作量MVの値を表わしている。ここでは、ヒータ11に供給できる最大電力に対応する操作量MVを100%としたときの電力の割合(%)で表わされている。   In the figure, the solid line graph is the time series data of the manipulated variable MV, the broken line graph is the time series data of the controlled variable PV, and the alternate long and short dash line is the time series data of the heater temperature Th measured by the temperature sensor 13. It represents. These time series data are 1.0 sec. The data is sampled every other time, and the numerical value on the horizontal axis represents seconds (sec.). The left vertical axis represents the values of the control amount PV and the heater temperature Th, and specifically represents the temperature (° C.) measured by the two temperature sensors 12 and 13 shown in FIG. Further, the right vertical axis represents the value of the manipulated variable MV. Here, it is represented by the ratio (%) of electric power when the operation amount MV corresponding to the maximum electric power that can be supplied to the heater 11 is 100%.

すなわち、この図3のグラフは、ヒータ11に供給すべき電力を表わす操作量MVを図のように変化させたとき、温度センサ12,13で計測される温度を表わす制御量PV、ヒータ温度Thが、操作量MVと比べ遅れて変化していることを表わしている。   That is, the graph of FIG. 3 shows the control amount PV representing the temperature measured by the temperature sensors 12 and 13 and the heater temperature Th when the manipulated variable MV representing the power to be supplied to the heater 11 is changed as shown in the figure. However, it represents that it changes with a delay compared with the manipulated variable MV.

図4は、図1、図2に1つのブロックで示す、本発明の一実施形態としての温度推定装置のブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram of a temperature estimation device as one embodiment of the present invention, shown as one block in FIGS. 1 and 2.

この図4に示す温度推定装置100は、図1,図2に示す、炉内の温度を計測する温度センサ12とヒータ11とを収容した加熱処理炉10と、温度センサ12による加熱対象温度計測値(制御量PV)をモニタしながらヒータ11の温度を制御する温調計20とを備えた加熱処理システムにおける、ヒータ11の温度を推定する温度推定装置であって、時系列データ入力部110、第1のモデリング部120、第2のモデリング部130、およびヒータ温度推定部140から構成されている。   A temperature estimation apparatus 100 shown in FIG. 4 includes a heat treatment furnace 10 containing a temperature sensor 12 and a heater 11 for measuring the temperature in the furnace shown in FIGS. A temperature estimation device that estimates the temperature of the heater 11 in a heat treatment system that includes a temperature controller 20 that controls the temperature of the heater 11 while monitoring a value (control amount PV), the time series data input unit 110 , The first modeling unit 120, the second modeling unit 130, and the heater temperature estimation unit 140.

ここで、時系列データ入力部110は、図1に示すように、ヒータ11の温度を計測する温度センサ13が一時的に設置された状態において、温調計20の、ヒータ11の出力を操作するための指示である操作量MVの時間的変化を表わす操作量時系列データと、温度センサ12により計測された加熱対象温度計測値である制御量PVの時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データと、温度センサ13により計測された温度計測値Thの時間的変化を表わすヒータ温度時系列データとを入力するものである。   Here, as shown in FIG. 1, the time-series data input unit 110 operates the output of the heater 11 of the temperature controller 20 in a state where the temperature sensor 13 for measuring the temperature of the heater 11 is temporarily installed. Manipulated variable time series data representing a temporal change in manipulated variable MV, which is an instruction to perform, and a heating target temperature time series representing a temporal change in controlled variable PV, which is a heating target temperature measurement value measured by the temperature sensor 12 Data and heater temperature time series data representing a temporal change in the temperature measurement value Th measured by the temperature sensor 13 are input.

また、第1のモデリング部120では、操作量時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、操作量MVからヒータ温度Thを求めるための第1の伝達関数モデルが求められる。   Further, the first modeling unit 120 obtains the heater temperature Th from the operation amount MV by fitting the operation amount time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to a transfer function. A first transfer function model is obtained.

また、第2のモデリング部130では、加熱対象温度時系列データを入力時系列データとし、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、加熱対象温度計測値を表わす制御量PVからヒータ温度Thを求めるための第2の伝達関数モデルが求められる。   Further, the second modeling unit 130 performs control representing the heating target temperature measurement value by fitting the heating target temperature time series data as input time series data and fitting the heater temperature time series data as output time series data to a transfer function. A second transfer function model for obtaining the heater temperature Th from the quantity PV is obtained.

ヒータ温度推定部140では、第1の伝達関数モデルと前記第2の伝達関数モデルとの双方を用いてヒータの温度が推定される。   The heater temperature estimation unit 140 estimates the heater temperature using both the first transfer function model and the second transfer function model.

図5は、本発明の温度推定方法の一実施形態を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing an embodiment of the temperature estimation method of the present invention.

図5に示す温度推定方法は、時系列データ入力ステップ(S1)、第1のモデリングステップ(S2)、第2のモデリングステップ(S3)、およびヒータ温度推定ステップ(S4)の各ステップを有する。時系列データ入力ステップ(S1)、第1のモデリングステップ(S2)、第2のモデリングステップ(S3)、およびヒータ温度推定ステップ(S4)の各ステップは、それぞれ、図4に示す温度推定装置100における時系列データ入力部110、第1のモデリング部120、第2のモデリング部130およびヒータ温度推定部140に対応し、したがって以下でも温度推定装置100について説明を続けることで、図5に示す温度推定方法の説明を兼ねることとする。   The temperature estimation method shown in FIG. 5 includes a time series data input step (S1), a first modeling step (S2), a second modeling step (S3), and a heater temperature estimation step (S4). Each of the time series data input step (S1), the first modeling step (S2), the second modeling step (S3), and the heater temperature estimation step (S4) includes a temperature estimation device 100 shown in FIG. 5 corresponds to the time series data input unit 110, the first modeling unit 120, the second modeling unit 130, and the heater temperature estimation unit 140 in FIG. It also serves as an explanation of the estimation method.

尚、ここでは温度推定装置100の説明で代表させることで、その温度推定装置100内で実行される温度推定方法についての説明を兼ねるが、本発明の温度推定方法は、1台の装置内で実行されるのではなく、複数の装置等で分担して実施されるものであってもよい。例えば時系列のデータの収集を行なう装置と、モデリングを行なう装置と、温度推定を行なう装置で分担して本発明の温度推定方法を実行してもよい。   In addition, here, the temperature estimation method executed in the temperature estimation device 100 is also represented by the description of the temperature estimation device 100, but the temperature estimation method of the present invention is performed in one device. Instead of being executed, it may be shared by a plurality of devices. For example, the temperature estimation method of the present invention may be executed by sharing a time series data collection device, a modeling device, and a temperature estimation device.

図6は、図4に示す温度推定装置100の、データ収集時に使用される構成要素をより詳細に示した図である。   FIG. 6 is a diagram showing in more detail the components used during data collection of the temperature estimation apparatus 100 shown in FIG.

時系列データ入力部110には、操作量MV入力部111と、ヒータ温度Th入力部112と、制御量PV入力部113とが備えられている。これらの操作量MV入力部111、ヒータ温度Th入力部112、および制御量PV入力部113では、図1に示すように、ヒータ11の温度を計測する温度センサ13を一時的に設置した状態において、それぞれ、操作量MVの時間的変化を表わす操作量時系列データ、温度センサ13により計測されたヒータ温度Thの時間的変化を表わすヒータ温度時系列データ、および温度センサ12により計測された加熱対象温度計測値を表わす制御量PVの時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データが入力される。これら3種類の時系列データのうち、操作量MV入力部111から入力された操作量時系列データは第1のモデリング部120に入力され、ヒータ温度Th入力部112から入力されたヒータ温度時系列データは第1のモデリング部120と第2のモデリング部130との双方に入力され、制御量PV入力部113から入力された加熱対象温度時系列データは、第2のモデリング部130に入力される。   The time-series data input unit 110 includes an operation amount MV input unit 111, a heater temperature Th input unit 112, and a control amount PV input unit 113. In the manipulated variable MV input unit 111, the heater temperature Th input unit 112, and the control amount PV input unit 113, as shown in FIG. 1, the temperature sensor 13 for measuring the temperature of the heater 11 is temporarily installed. Operation amount time-series data representing temporal changes in the operation amount MV, heater temperature time-series data representing temporal changes in the heater temperature Th measured by the temperature sensor 13, and heating targets measured by the temperature sensor 12, respectively. The heating target temperature time-series data representing the temporal change of the control amount PV representing the temperature measurement value is input. Of these three types of time series data, the operation amount time series data input from the operation amount MV input unit 111 is input to the first modeling unit 120 and the heater temperature time series input from the heater temperature Th input unit 112. The data is input to both the first modeling unit 120 and the second modeling unit 130, and the heating target temperature time-series data input from the control amount PV input unit 113 is input to the second modeling unit 130. .

第1のモデリング部120では、上述したように、操作量時系列データを入力時系列データ、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして第1の伝達関数モデルが作成され、第2のモデリング部130では、加熱対象温度時系列データを入力時系列データ、ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして第2の伝達関数モデルが作成される。   In the first modeling unit 120, as described above, the first transfer function model is created using the manipulated variable time-series data as input time-series data and the heater temperature time-series data as output time-series data. At 130, a second transfer function model is created using the heating target temperature time-series data as input time-series data and the heater temperature time-series data as output time-series data.

図7は、図4に示す温度推定装置100の、ヒータ温度推定時に使用される構成要素であるヒータ温度推定部140の詳細ブロック図である。   FIG. 7 is a detailed block diagram of the heater temperature estimation unit 140 that is a component used in the heater estimation of the temperature estimation apparatus 100 shown in FIG.

このヒータ温度推定部140は、第1のモデル記憶部141、第2のモデル記憶部142、第1の温度推定部143、第2の温度推定部144、およびヒータ温度算出部145から構成されている。   The heater temperature estimation unit 140 includes a first model storage unit 141, a second model storage unit 142, a first temperature estimation unit 143, a second temperature estimation unit 144, and a heater temperature calculation unit 145. Yes.

第1のモデル記憶部141および第2のモデル記憶部142は、図4、図6に示す第1のモデリング部120で作成された第1の伝達関数モデルおよび第2のモデリング部130で生成された第2の伝達関数モデルをそれぞれ記憶しておく要素である。   The first model storage unit 141 and the second model storage unit 142 are generated by the first transfer function model and the second modeling unit 130 created by the first modeling unit 120 shown in FIGS. 4 and 6. The second transfer function model is an element for storing each.

また、第1の温度推定部143および第2の温度推定部144は、それぞれ、第1のモデル記憶部141に記憶されている第1の伝達関数モデルに基づくヒータ温度の推定、および第2のモデル記憶部142に記憶されている第2の伝達関数モデルに基づくヒータ温度の推定を行なう要素である。さらに、ヒータ温度算出部145は、第1の温度推定部143で推定されたヒータ温度および第2の温度推定部144で推定されたヒータ温度の双方を用いて、ヒータの最終的な温度推定値を算出する要素である。   Further, the first temperature estimation unit 143 and the second temperature estimation unit 144 respectively estimate the heater temperature based on the first transfer function model stored in the first model storage unit 141, and the second temperature estimation unit 144 This is an element for estimating the heater temperature based on the second transfer function model stored in the model storage unit 142. Further, the heater temperature calculation unit 145 uses both the heater temperature estimated by the first temperature estimation unit 143 and the heater temperature estimated by the second temperature estimation unit 144, so that the final temperature estimation value of the heater is obtained. Is an element for calculating.

以下、本実施形態についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, this embodiment will be described in more detail.

まず、ヒータ温度Thを測定するためのテンポラリーの温度センサ13を配置し、操作量MV,制御量PV(温度計測値)とともに、ヒータ近傍の温度Thについて、モデリングのための時系列データを収集する。例えば特許文献2には、制御量PVの時系列データと操作量MVの時系列データを収集して制御対象をモデリングする手法(カーブフィッティング)が開示されており、これらの公知の手法を用いれば伝達関数モデルが作成可能である。ただし、特許文献2に開示されているモデリングは、「操作量MVと制御量PV(温度計測値)」の関係を対象とするものであるが、本実施形態においては「操作量MVとヒータ温度Th」および「ヒータ温度Thと制御量PV(温度計測値)」の関係を対象とする2個のモデルを求める。   First, a temporary temperature sensor 13 for measuring the heater temperature Th is arranged, and time series data for modeling is collected for the temperature Th in the vicinity of the heater together with the operation amount MV and the control amount PV (temperature measurement value). . For example, Patent Document 2 discloses a technique (curve fitting) for collecting the time series data of the control amount PV and the time series data of the manipulated variable MV and modeling the control target. A transfer function model can be created. However, the modeling disclosed in Patent Document 2 targets the relationship between the “operation amount MV and the control amount PV (temperature measurement value)”, but in the present embodiment, “the operation amount MV and the heater temperature”. Two models for the relationship between “Th” and “heater temperature Th and control amount PV (temperature measurement value)” are obtained.

モデル数式A:操作量MVとヒータ温度Thを対象とする。   Model formula A: The operation amount MV and the heater temperature Th are targeted.

Figure 2009198298
Figure 2009198298

Th=MA・MV
KA:プロセスゲイン
LA:プロセスむだ時間
TA1,TA2:2次遅れ時定数
モデル数式B:ヒータ温度Thと制御量PV(温度計測値)を対象とする
Th = MA ・ MV
KA: Process gain LA: Process dead time TA1, TA2: Secondary delay time constant Model formula B: Target heater temperature Th and controlled variable PV (temperature measurement value)

Figure 2009198298
Figure 2009198298

Th=MB・PV
KB:プロセスゲイン(ただし逆数)
TB1,TB2:2次遅れ時定数(ただし逆数=2次リード時定数)
なお、モデル数式Bにおいては、2次遅れ+むだ時間の逆数を用いるのが現実的なようにも思えるが、リアルタイムの温度推定を想定すると、むだ時間の逆数は理論的に不可能な要求になるので、上記のような数式とする。ただし、ヒータ温度Thと制御量PV(温度計測値)の関係である場合、エネルギー蓄積要素としての熱容量要素が存在するだけで、純粋むだ時間の要素は通常は存在しないので、上記のようにむだ時間の逆数を削除した数式であることに問題はない。従来は、このような実用上の許容範囲に関する知見は開示されていない。
Th = MB ・ PV
KB: Process gain (reciprocal)
TB1, TB2: Secondary delay time constant (however, reciprocal = secondary read time constant)
In the model formula B, it seems realistic to use the reciprocal of the second-order lag + dead time. However, assuming real-time temperature estimation, the reciprocal of dead time is a theoretically impossible requirement. Therefore, the above formula is used. However, in the case of the relationship between the heater temperature Th and the control amount PV (temperature measurement value), there is only a heat capacity element as an energy storage element, and there is usually no element of pure dead time. There is no problem with the formula without the reciprocal of time. Conventionally, knowledge regarding such practically acceptable range has not been disclosed.

以上が、モデリング部に相当する部分である(図1,図6参照)。   The above is the part corresponding to the modeling unit (see FIGS. 1 and 6).

次に、ヒータ近傍の温度推定であるが、実際に出力されている操作量MVと、実際に計測されている制御量PV(温度計測値)に基づいて、例えば以下のように求められる。   Next, temperature estimation in the vicinity of the heater is obtained as follows based on the operation amount MV actually output and the control amount PV (temperature measurement value) actually measured.

温度推定値A:ThA=MA・MV
温度推定値B:ThB=MB・PV
温度推定値:ThE=αThA+(1−α)ThB
α:予め規定される加重平均の重み 0≦α≦1
上記の重みについては、温度立上げ時と定常時とで異なる数値に切換えてもよい。あるいは、温度帯に応じて異なる数値に切換えてもよい。
Estimated temperature A: ThA = MA · MV
Estimated temperature B: ThB = MB · PV
Estimated temperature: ThE = αThA + (1-α) ThB
α: Weight of weighted average defined in advance 0 ≦ α ≦ 1
The above weights may be switched to different values at the time of temperature rise and at the time of steady state. Or you may switch to a different numerical value according to a temperature range.

また、加重平均を用いる方法以外にも、例えば温度推定値A(ThA)をメイン推定値として温度推定値B(ThB)に基づく補正を加えるような数式を採用していもよい。   In addition to the method using the weighted average, for example, a mathematical formula that adds a correction based on the estimated temperature value B (ThB) using the estimated temperature value A (ThA) as the main estimated value may be adopted.

温度推定値:hE=ThA+f(ThB)=ThA+β・ThB
β:予め規定される補正係数
あるいは、例えば温度推定値B(ThB)をメイン推定値として温度推定値A(ThA)に基づく補正を加えるような数式を採用していもよい。
Estimated temperature: hE = ThA + f (ThB) = ThA + β · ThB
β: Correction coefficient defined in advance Alternatively, for example, a mathematical formula may be adopted in which the temperature estimation value B (ThB) is used as the main estimation value and correction based on the temperature estimation value A (ThA) is added.

温度推定値:ThE=ThB+g(ThA)=ThB+γ・ThA
γ:予め規定される補正係数
以上が、温度推定部に相当する部分である(図2,図7参照)。
Estimated temperature: ThE = ThB + g (ThA) = ThB + γ · ThA
γ: Preliminary correction coefficient The above is the part corresponding to the temperature estimation unit (see FIGS. 2 and 7).

仮に温度制御系全般にモデリング実施時と周囲条件の変化がない場合には、概ねThA=ThBになるが、例えば製造装置内に配置されたヒータ周辺の熱容量により、ヒータ周辺の温度が上がってくると、操作量MVが低い場合であってもヒータ温度自体は高い温度を維持することになる。このとき、制御量PVはヒータ周辺の温度と密接に関係することになるので、ゆえに操作量MVのみによるヒータ温度推定に比べると、制御量PVによるヒータ温度推定が補正機能の意味で加わると、より正確な温度推定が可能になる。   If there is no change in the ambient conditions in the temperature control system as a whole when modeling is performed, ThA = ThB is generally satisfied. For example, the temperature around the heater rises due to the heat capacity around the heater arranged in the manufacturing apparatus. Even when the operation amount MV is low, the heater temperature itself maintains a high temperature. At this time, the control amount PV is closely related to the temperature around the heater. Therefore, when the heater temperature estimation based on the control amount PV is added in the meaning of the correction function, compared to the heater temperature estimation based only on the operation amount MV, More accurate temperature estimation becomes possible.

具体的な応用として、ヒータ消費電力の推定やヒータ寿命の推定を行なうアルゴリズムが並行して動作している場合が考えられる。抵抗ヒータの場合、ヒータ温度が高いことによりヒータ抵抗値が上がるので、操作量MVから単純計算される消費電力よりも、推定されるべき消費電力は高くなる傾向になる。本実施形態によるヒータ温度推定により、ヒータ電力推定の実用性が向上する。また、ヒータ温度が高い状態で通電時間が累積することを考慮したヒータ寿命推定ができるようになるので、ヒータ寿命推定の実用性が向上する。   As a specific application, there may be a case where algorithms for estimating heater power consumption and heater life are operating in parallel. In the case of a resistance heater, the heater resistance value increases as the heater temperature is high, so that the power consumption to be estimated tends to be higher than the power consumption simply calculated from the operation amount MV. The heater temperature estimation according to the present embodiment improves the utility of heater power estimation. In addition, since the heater life can be estimated in consideration of the accumulation of energization time when the heater temperature is high, the practicality of the heater life estimation is improved.

図3の例では、以下のモデル数式が得られる。   In the example of FIG. 3, the following model formula is obtained.

モデル数式A:操作量MVとヒータ温度Thを対象とする   Model Formula A: Targeting the manipulated variable MV and the heater temperature Th

Figure 2009198298
Figure 2009198298

ThA=MA・MV
モデル数式B:ヒータ温度Thと制御量PV(温度計測値)を対象とする
ThA = MA ・ MV
Model formula B: Heater temperature Th and control amount PV (temperature measurement value) are targeted

Figure 2009198298
Figure 2009198298

ThB=MB・PV
ここで用いたモデリング手法はカーブフィッティングであるが、探索手法や探索手順により得られる数値結果は異なる。ヒータ温度推定値ThEとしては、例えば以下のように算出すればよい。
ThB = MB ・ PV
The modeling method used here is curve fitting, but the numerical results obtained by the search method and the search procedure are different. The heater temperature estimated value ThE may be calculated as follows, for example.

温度推定値:ThE=0.5ThA+0.5ThB   Estimated temperature: ThE = 0.5ThA + 0.5ThB

本発明の温度推定方法および温度推定装置が適用された温調計の計装事例であり、時系列データ入力時の構成を示す図である。It is an instrumentation example of a temperature controller to which the temperature estimation method and the temperature estimation apparatus of the present invention are applied, and is a diagram showing a configuration when inputting time-series data. 図1に示す温調計計装事例と同一の事例であって、温度推定時の構成を示す図である。It is the same example as the temperature control instrumentation example shown in FIG. 1, Comprising: It is a figure which shows the structure at the time of temperature estimation. 図1に示す温度推定装置により収集された時系列データの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time series data collected by the temperature estimation apparatus shown in FIG. 図1、図2に1つのブロックで示す、本発明の一実施形態としての温度推定装置のブロック図である。It is a block diagram of the temperature estimation apparatus as one embodiment of the present invention shown by one block in FIG. 1 and FIG. 本発明の温度推定方法の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the temperature estimation method of this invention. 図4に示す温度推定装置の、データ収集時に使用される構成要素をより詳細に示した図である。It is the figure which showed in more detail the component used at the time of data collection of the temperature estimation apparatus shown in FIG. 図4に示す温度推定装置の、ヒータ温度推定時に使用される構成要素であるヒータ温度推定部の詳細ブロック図である。FIG. 5 is a detailed block diagram of a heater temperature estimation unit that is a component used in estimating the heater temperature of the temperature estimation device shown in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

10 加熱処理炉
10A 隔壁
11 ヒータ
12,13 温度センサ
20 温調計
30 電力調整器
31 電力供給回路
100 温度推定装置
110 時系列データ入力
111 操作量MV入力部
112 ヒータ温度Th入力部
113 制御量PV入力部
120 第1のモデリング部
130 第2のモデリング部
140 ヒータ温度推定部
141 第1のモデル記憶部
142 第2のモデル記憶部
143 第1の温度推定部
144 第2の温度推定部
145 ヒータ温度算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat processing furnace 10A Bulkhead 11 Heater 12, 13 Temperature sensor 20 Temperature controller 30 Power regulator 31 Power supply circuit 100 Temperature estimation apparatus 110 Time series data input 111 Manipulation amount MV input part 112 Heater temperature Th input part 113 Control amount PV Input unit 120 First modeling unit 130 Second modeling unit 140 Heater temperature estimation unit 141 First model storage unit 142 Second model storage unit 143 First temperature estimation unit 144 Second temperature estimation unit 145 Heater temperature Calculation unit

Claims (5)

加熱対象の温度を計測する加熱対象温度計とヒータとを収容した加熱処理対象と、前記加熱対象温度計による加熱対象温度計測値をモニタしながら前記ヒータの出力を操作する制御機器とを備えた加熱処理システムにおける、前記ヒータの温度を推定する温度推定方法において、
前記ヒータの温度を計測するヒータ温度計を一時的に設置して、前記制御機器の、前記ヒータの出力を操作するための指示である操作量の時間的変化を表わす操作量時系列データと、前記加熱対象温度計により計測された加熱対象温度計測値の時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データと、前記ヒータ温度計により計測された前記ヒータの温度計測値の時間的変化を表わすヒータ温度時系列データとを入力する時系列データ入力ステップと、
前記操作量時系列データを入力時系列データとし、前記ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、前記操作量から前記ヒータの温度を求めるための第1の伝達関数モデルを求める第1のモデリングステップと、
前記加熱対象温度時系列データを入力時系列データとし、前記ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、前記加熱対象温度計測値から前記ヒータの温度を求めるための第2の伝達関数モデルを求める第2のモデリングステップと、
前記第1の伝達関数モデルと前記第2の伝達関数モデルとの双方を用いて前記ヒータの温度を推定するヒータ温度推定ステップとを有することを特徴とする温度推定方法。
A heating target that houses a heating target thermometer that measures the temperature of the heating target and a heater, and a control device that operates the output of the heater while monitoring the heating target temperature measurement value by the heating target thermometer In the temperature estimation method for estimating the temperature of the heater in the heat treatment system,
Temporary installation of a heater thermometer for measuring the temperature of the heater, operation amount time-series data representing a temporal change in the operation amount that is an instruction for operating the output of the heater of the control device; Heating target temperature time series data representing a temporal change in the heating target temperature measurement value measured by the heating target thermometer, and a heater temperature representing a temporal change in the temperature measurement value of the heater measured by the heater thermometer A time-series data input step for inputting time-series data;
A first transfer function for determining the heater temperature from the manipulated variable by fitting the manipulated variable time-series data as input time-series data and fitting the heater temperature time-series data as output time-series data to a transfer function. A first modeling step for obtaining a model;
By fitting the heating target temperature time-series data as input time-series data and the heater temperature time-series data as output time-series data to a transfer function, a first temperature for obtaining the heater temperature from the heating target temperature measurement value is obtained. A second modeling step for obtaining a transfer function model of 2;
A temperature estimation method comprising: a heater temperature estimation step for estimating a temperature of the heater using both the first transfer function model and the second transfer function model.
前記ヒータ温度推定ステップが、前記第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値と、前記第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値との加重平均により、前記ヒータの温度を推定するステップであることを特徴とする請求項1記載の温度推定方法。   In the heater temperature estimation step, a first estimated temperature value of the heater obtained using the first transfer function model, and a second estimated temperature value of the heater obtained using the second transfer function model, The temperature estimation method according to claim 1, wherein the temperature of the heater is estimated by a weighted average. 前記ヒータ温度推定ステップが、前記第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値に、前記第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値に基づく補正を加えることにより、前記ヒータの温度を推定するステップであることを特徴とする請求項1記載の温度推定方法。   In the heater temperature estimating step, the first temperature estimated value of the heater obtained using the first transfer function model is set to the second temperature estimated value of the heater calculated using the second transfer function model. The temperature estimation method according to claim 1, wherein a step of estimating the temperature of the heater is performed by applying a correction based on the correction. 前記ヒータ温度推定ステップが、前記第2の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第2の温度推定値に、前記第1の伝達関数モデルを用いて求めたヒータの第1の温度推定値に基づく補正を加えることにより、前記ヒータの温度を推定するステップであることを特徴とする請求項1記載の温度推定方法。   In the heater temperature estimating step, the second temperature estimated value of the heater obtained using the second transfer function model is set to the first temperature estimated value of the heater obtained using the first transfer function model. The temperature estimation method according to claim 1, wherein a step of estimating the temperature of the heater is performed by applying a correction based on the correction. 加熱対象の温度を計測する加熱対象温度計とヒータとを収容した加熱処理対象と、前記加熱対象温度計による加熱対象温度計測値をモニタしながら前記ヒータの出力を操作する制御機器とを備えた加熱処理システムにおける、前記ヒータの温度を推定する温度推定装置において、
前記ヒータの温度を計測するヒータ温度計が一時的に設置された状態において、前記制御機器の、前記ヒータの出力を操作するための指示である操作量の時間的変化を表わす操作量時系列データと、前記加熱対象温度計により計測された加熱対象温度計測値の時間的変化を表わす加熱対象温度時系列データと、前記ヒータ温度計により計測された前記ヒータの温度計測値の時間的変化を表わすヒータ温度時系列データとを入力する時系列データ入力部と、
前記操作量時系列データを入力時系列データとし、前記ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、前記操作量から前記ヒータの温度を求めるための第1の伝達関数モデルを求める第1のモデリング部と、
前記加熱対象温度時系列データを入力時系列データとし、前記ヒータ温度時系列データを出力時系列データとして伝達関数にフィッティングすることにより、前記加熱対象温度計測値から前記ヒータの温度を求めるための第2の伝達関数モデルを求める第2のモデリング部と、
前記第1の伝達関数モデルと前記第2の伝達関数モデルとの双方を用いて前記ヒータの温度を推定するヒータ温度推定部とを有することを特徴とする温度推定装置。
A heating target that houses a heating target thermometer that measures the temperature of the heating target and a heater, and a control device that operates the output of the heater while monitoring the heating target temperature measurement value by the heating target thermometer In the temperature estimation device for estimating the temperature of the heater in the heat treatment system,
Manipulation amount time-series data representing a temporal change of an operation amount, which is an instruction for operating the output of the heater, of the control device in a state where a heater thermometer for measuring the temperature of the heater is temporarily installed. And heating target temperature time-series data representing a temporal change in the heating target temperature measurement value measured by the heating target thermometer, and a temporal change in the heater temperature measurement value measured by the heater thermometer. A time series data input section for inputting heater temperature time series data;
A first transfer function for determining the heater temperature from the manipulated variable by fitting the manipulated variable time-series data as input time-series data and fitting the heater temperature time-series data as output time-series data to a transfer function. A first modeling unit for obtaining a model;
By fitting the heating target temperature time-series data as input time-series data and the heater temperature time-series data as output time-series data to a transfer function, a first temperature for obtaining the heater temperature from the heating target temperature measurement value is obtained. A second modeling unit for obtaining a transfer function model of 2;
A temperature estimation device, comprising: a heater temperature estimation unit that estimates the temperature of the heater using both the first transfer function model and the second transfer function model.
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