JP2012079088A - オートチューニング実行装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オートチューニング実行装置は、制御ループ毎に設けられ、リミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するAT実行部1と、AT未実行の制御ループを記憶するAT未実行ループ登録部2と、制御ループ毎に設けられ、ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量PVの最大変動量を検出する最大変動量検出部3と、所定の特定処理開始時点において最大変動量検出部3の検出結果とAT未実行ループ登録部2の登録内容とを参照して、最大変動量が規定条件以内でかつ最大になるAT未実行ループを特定する特定部4と、AT未実行ループが特定されたときにこの制御ループのAT実行部1に対してATを起動するよう指示するAT起動部5とを備えている。
【選択図】 図2
Description
一方、複数の類似の制御対象ゾーンを備えた加熱装置においては、温調計が複数台利用される。すなわち、各温調計がそれぞれ対応する制御対象ゾーンの温度を制御する制御ループが、複数形成されることになる。このようなマルチループの温度制御系においては、基本的には、複数台の温調計は全て個々にATを実行することが好ましい。マルチループのATを効率よく実施していくためには、ループ間干渉に関するオペレータの判断と操作が必要である。ループ間干渉があると、ATを実行した制御ループの温度が整定するまではAT動作と制御動作とによるループ間干渉を受けるので、他の制御ループはATの実行開始を待たなければならない。
また、本発明のオートチューニング実行装置の1構成例において、前記特定処理開始時点は、ATが最近起動した制御ループ以外の制御ループに現れる極大値、極小値を検出可能な時点であることを特徴とするものである。
発明者は、ループ間干渉の少ない状態を検出してATをシーケンシャルに実行していくことにより、ATの適切な自動起動が可能になることに着眼した。より具体的には、ループ間干渉の少ない制御ループを選んでいくことにより、AT実行可能な制御ループを前倒しで実行して、全制御ループの合計のAT所要時間を削減できることに着眼した。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は、図1に示したようなマルチループの制御系を適用対象として想定しており、対象とする加熱装置の例としてリフロー炉のように各制御ループのヒータ容量の差が小さいものを想定し、片側干渉が発生する可能性のない場合を想定している。片側干渉は、例えば制御ループR1から制御ループR2への干渉がほとんどないにもかかわらず、制御ループR2から制御ループR1への干渉が発生するというようなものであり、制御ループR2のヒータ容量が制御ループR1のヒータ容量よりも格段に大きいというような場合に起こる。
そして、各制御ループの最大変動量検出部3は、上記ATの実行中に、対応する制御ループに発生する制御量PVの上下動の極大値と極小値との差を最大変動量として検出する(図3ステップS103)。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態は、対象とする加熱装置の例として酸化拡散炉の均熱補助ゾーンのように各制御ループのヒータ容量の差が大きいものが含まれる場合を想定し、片側干渉が発生する可能性がある場合を想定している。本実施の形態においても、オートチューニング実行装置の構成は第1の実施の形態と同様であるので、図2の符号を用いて説明する。
次に、制御ループR1〜R8のうちいずれか1つの特定の制御ループXのAT実行部1は、この制御ループXについてATを実行する(図5ステップS101)。第1の実施の形態で説明したとおり、最初にATを実行する制御ループについては、オペレータが適宜指定すればよい。
そして、各制御ループの最大変動量検出部3は、ATの実行中に、対応する制御ループに発生する制御量PVの上下動の極大値と極小値との差を最大変動量として検出する(図5ステップS103)。最大変動量を検出する方法は第1の実施の形態で説明したとおりである。
こうして、本実施の形態では、片側干渉が発生する可能性がある場合においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。本実施の形態は、対象とする加熱装置の例としてリフロー炉のように各制御ループのヒータ容量の差が小さいものを想定し、片側干渉が発生する可能性のない場合を想定している。第1の実施の形態との違いは、規定条件にゾーンの離れ方を採り入れたことである。規定条件にゾーンの離れ方を採り入れたことにより、ATの実行順序が全くランダムになる可能性が低くなり、ATの整った実行順序を再現しやすくなる。本実施の形態においても、オートチューニング実行装置の構成は第1の実施の形態と同様であるので、図2の符号を用いて説明する。
そして、各制御ループの最大変動量検出部3は、ATの実行中に、対応する制御ループに発生する制御量PVの上下動の極大値と極小値との差を最大変動量として検出する(図6ステップS103)。最大変動量を検出する方法は第1の実施の形態で説明したとおりである。
また、図1に示した加熱装置においてゾーン間干渉が全体的に少ない場合に、温度制御ゾーンの隔たりの規定数を3にすると、図7に示すように、R1→R4→R7→R3→R6→R2→R5→R8の順でATが実行される。
なお、第1〜第3の実施の形態を適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。例えば第3の実施の形態において特定処理開始時点を、第2の実施の形態のように実行中のATが完了した時点としてもよい。
Claims (10)
- マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行装置であって、
制御ループ毎に設けられ、リミットサイクル方式のATを実行する複数のAT実行手段と、
AT未実行の制御ループを記憶するAT未実行ループ登録手段と、
制御ループ毎に設けられ、ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する複数の最大変動量検出手段と、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出手段の検出結果と前記AT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内でかつ最大になるAT未実行ループを特定する特定手段と、
前記AT未実行ループが特定されたときにこの制御ループの前記AT実行手段に対してATを起動するよう指示するAT起動手段とを備えることを特徴とするオートチューニング実行装置。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行装置であって、
制御ループ毎に設けられ、リミットサイクル方式のATを実行する複数のAT実行手段と、
AT未実行の制御ループを記憶するAT未実行ループ登録手段と、
制御ループ毎に設けられ、ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する複数の最大変動量検出手段と、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出手段の検出結果と前記AT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内でかつ最大になるAT未実行ループを特定する特定手段と、
AT実行中ループのATが完了した後に前記特定手段が特定したAT未実行ループの前記AT実行手段に対してATを起動するよう指示するAT起動手段とを備えることを特徴とするオートチューニング実行装置。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行装置であって、
制御ループ毎に設けられ、リミットサイクル方式のATを実行する複数のAT実行手段と、
AT未実行の制御ループを記憶するAT未実行ループ登録手段と、
制御ループ毎に設けられ、ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する複数の最大変動量検出手段と、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出手段の検出結果と前記AT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内のAT未実行ループであって、かつATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンの隔たりが規定数以上のAT未実行ループのうち、ATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンが最も近いAT未実行ループを特定する特定手段と、
前記AT未実行ループが特定されたときにこの制御ループの前記AT実行手段に対してATを起動するよう指示するAT起動手段とを備えることを特徴とするオートチューニング実行装置。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行装置であって、
制御ループ毎に設けられ、リミットサイクル方式のATを実行する複数のAT実行手段と、
AT未実行の制御ループを記憶するAT未実行ループ登録手段と、
制御ループ毎に設けられ、ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する複数の最大変動量検出手段と、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出手段の検出結果と前記AT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内のAT未実行ループであって、かつATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンの隔たりが規定数以上のAT未実行ループのうち、ATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンが最も近いAT未実行ループを特定する特定手段と、
AT実行中ループのATが完了した後に前記特定手段が特定したAT未実行ループの前記AT実行手段に対してATを起動するよう指示するAT起動手段とを備えることを特徴とするオートチューニング実行装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のオートチューニング実行装置において、
前記特定処理開始時点は、ATが最近起動した制御ループ以外の制御ループに現れる極大値、極小値を検出可能な時点であることを特徴とするオートチューニング実行装置。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行方法であって、
複数の制御ループのうちいずれか1つの制御ループのATを起動する第1のAT起動ステップと、
ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する最大変動量検出ステップと、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出ステップの検出結果とAT未実行の制御ループを記憶しているAT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内でかつ最大になるAT未実行ループを特定する特定ステップと、
前記AT未実行ループが特定されたときにこの制御ループのATを起動する第2のAT起動ステップと、
ATが完了した制御ループについてAT未実行ループとしての登録を前記AT未実行ループ登録手段の登録内容から消去する消去ステップとを備え、
前記最大変動量検出ステップと前記特定ステップと前記第2のAT起動ステップと前記消去ステップとを繰り返し実行することを特徴とするオートチューニング実行方法。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行方法であって、
複数の制御ループのうちいずれか1つの制御ループのATを起動する第1のAT起動ステップと、
ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する最大変動量検出ステップと、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出ステップの検出結果とAT未実行の制御ループを記憶しているAT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内でかつ最大になるAT未実行ループを特定する特定ステップと、
AT実行中ループのATが完了した後に前記特定ステップで特定したAT未実行ループのATを起動する第2のAT起動ステップと、
ATが完了した制御ループについてAT未実行ループとしての登録を前記AT未実行ループ登録手段の登録内容から消去する消去ステップとを備え、
前記最大変動量検出ステップと前記特定ステップと前記第2のAT起動ステップと前記消去ステップとを繰り返し実行することを特徴とするオートチューニング実行方法。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行方法であって、
複数の制御ループのうちいずれか1つの制御ループのATを起動する第1のAT起動ステップと、
ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する最大変動量検出ステップと、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出ステップの検出結果とAT未実行の制御ループを記憶しているAT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内のAT未実行ループであって、かつATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンの隔たりが規定数以上のAT未実行ループのうち、ATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンが最も近いAT未実行ループを特定する特定ステップと、
前記AT未実行ループが特定されたときにこの制御ループのATを起動する第2のAT起動ステップと、
ATが完了した制御ループについてAT未実行ループとしての登録を前記AT未実行ループ登録手段の登録内容から消去する消去ステップとを備え、
前記最大変動量検出ステップと前記特定ステップと前記第2のAT起動ステップと前記消去ステップとを繰り返し実行することを特徴とするオートチューニング実行方法。 - マルチループ制御系において操作量振幅が一定のリミットサイクルを発生させて各制御ループのコントローラの制御パラメータを設定するリミットサイクル方式のオートチューニング(AT)を実行するオートチューニング実行方法であって、
複数の制御ループのうちいずれか1つの制御ループのATを起動する第1のAT起動ステップと、
ループ間干渉により各制御ループに発生する制御量の最大変動量を検出する最大変動量検出ステップと、
所定の特定処理開始時点において前記最大変動量検出ステップの検出結果とAT未実行の制御ループを記憶しているAT未実行ループ登録手段の登録内容とを参照して、前記最大変動量が規定条件以内のAT未実行ループであって、かつATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンの隔たりが規定数以上のAT未実行ループのうち、ATが最近起動した制御ループの温度制御ゾーンに対して温度制御ゾーンが最も近いAT未実行ループを特定する特定ステップと、
AT実行中ループのATが完了した後に前記特定ステップで特定したAT未実行ループのATを起動する第2のAT起動ステップと、
ATが完了した制御ループについてAT未実行ループとしての登録を前記AT未実行ループ登録手段の登録内容から消去する消去ステップとを備え、
前記最大変動量検出ステップと前記特定ステップと前記第2のAT起動ステップと前記消去ステップとを繰り返し実行することを特徴とするオートチューニング実行方法。 - 請求項6乃至9のいずれか1項に記載のオートチューニング実行方法において、
前記特定処理開始時点は、ATが最近起動した制御ループ以外の制御ループに現れる極大値、極小値を検出可能な時点であることを特徴とするオートチューニング実行方法。
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