JP2016045752A - 管理装置および管理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置コントロールレベルでのリレーを扱う不具合予知(Fault Prediction)を強化する。【解決手段】管理装置は、電流値CTが第1の電流値帯域にあるときのリレーの実用累積開閉回数NU1をカウントする第1電流値帯域開閉回数計測部20と、実用累積開閉回数NU1を記憶する第1電流値帯域開閉回数記憶部21と、電流値CTが第2の電流値帯域にあるときのリレーの実用累積開閉回数NU2をカウントする第2電流値帯域開閉回数計測部22と、実用累積開閉回数NU2を記憶する第2電流値帯域開閉回数記憶部23と、外部からリセット信号を受け取ったときに実用累積開閉回数NU1と実用累積開閉回数NU2をゼロにリセットするリセット部24と、実用累積開閉回数NU1と実用累積開閉回数NU2をコントローラ外部に出力する実用累積開閉回数出力部25とを備えている。【選択図】 図1
Description
本発明は、温度などのプロセス量を制御する制御系に係り、特に制御に使用するアクチュエータをオン/オフするリレーの実用累積開閉回数を管理する管理装置および管理方法に関するものである。
半導体製造装置では、EES(Equipment Engineering System)が実用段階へと移行してきている。EESは、半導体製造装置が正常に機能しているかどうかをデータでチェックし、装置の信頼性や生産性を向上させるシステムである。EESの主な目的は、装置自体を対象とする不具合検知(FD:Fault Detection)、不具合予知(FP:Fault Prediction)である(非特許文献1参照)。
FD/FPには、装置コントロールレベル、モジュールレベル、サブシステムレベル、I/Oデバイスレベルという階層化の捉え方がある。装置コントロールレベルのFD/FPは、ホストまたはオペレータから指示された処理条件の基で装置機能が装置スペックの許容範囲内で動作しているかを監視/検知するFD/FPである。モジュールレベルのFD/FPは、デバイスもしくはサブシステムから構成されるモジュールが、指示値どおりに処理を行うことができるかを監視/検知するFD/FPである。サブシステムレベルのFD/FPは、フィードバック制御を行うような複数のデバイスからなる複合システムが、いくつかのパラメータ設定の基で安定して動作しているかを監視/検知するFD/FPである。I/OデバイスレベルのFD/FPは、装置を構成するセンサやアクチュエータが設計値どおりに安定して動作しているかを監視/検知するFD/FPである。このように、I/Oデバイスレベルの主体は、センサやアクチュエータである。
アクチュエータのFD/FPに関しては、(0,1)のビット列のデータ(アクチュエータデータ)で済むシーケンス制御的な動作については、特に実用段階にあると言える。ビット列データとプロセスデータを組合せて考慮すると、使用状態をより詳細に管理できるようになり、効率的である。
一方で、センサのFD/FPに関しては、温度、圧力、流量などのプロセス量が対象データになる。これらのデータについては、msec.レベルで全てのデータを保存するのが合理的とは言えない。そこで、センサのデータを装置が管理する処理単位毎に、あるいは一定の期間毎に代表値化して、代表値化した値をチェックするEES対応の基板処理装置(特許文献1参照)などが提案されている。代表値とは、最大値、最小値、平均値などである。これらの代表値によりFD/FPが実現できれば、全てのデータを監視する場合と比較して通信量、必要メモリ量などを大幅に削減できるので効率的である。
代表値を利用したFD/FPとしては、劣化によるヒータ断線のFPや、過電流によるヒータ断線のFDなどが知られている。ヒータが劣化する場合、ヒータの抵抗値(非プロセス量)の平均値が徐々に上昇していくので、ヒータの抵抗値の平均値を代表値としてチェックすれば、劣化によるヒータの断線を予知することができる。また、過電流によってヒータが断線した場合、ヒータの抵抗値の最大値が突発的に上昇するので、ヒータの抵抗値の最大値を代表値としてチェックすれば、過電流によるヒータの断線を検知することができる。
「装置レベルでの装置機能の性能確認に関する解説書」,社団法人電子情報技術産業協会,2005年3月23日
以上のようにヒータ断線のFD/FPの実用化は可能である。しかしながら、プロセス量の制御に使用するヒータなどのアクチュエータをオン/オフするリレーについてもFP機能が必要である。従来、リレーが故障に至るまでの標準的な寿命は、リレーに流す電流に関係なく、リレーの実用累積開閉回数により見積もっていた。リレーに流れる電流が一定の場合は、実用累積開閉回数により、リレーの寿命時期を推測することができるが、動作条件によってリレーに流れる電流に差がある場合(例えば、定常モードと省電力モードなど)に大電流時の条件でリレーの寿命時期を推測するとリレーの頻繁な交換が必要になり、小電流時の条件でリレーの寿命時期を推測すると、交換前にリレーが故障する可能性があった。このように、単純に実用累積開閉回数でリレーの寿命を予測するだけではなく、簡易な方法で予測精度を向上することが求められている。なお、ヒータ断線予知との併用という意味で言えば、温度制御系で利用されるヒータ電力調整用のリレーということになるので、コントローラレベル(サブシステムレベル)での実装も考えられる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、装置コントロールレベルでのリレーを扱うFP機能を強化することができる管理装置および管理方法を提供することを目的とする。換言するならば、本発明は、簡易型の装置コントロールレベルで内蔵も外付けも可能な簡易型のFD/FP関連機能を提供する。
本発明の管理装置は、設定値SPと制御量PVとに基づき操作量MVを算出する操作量算出手段と、前記操作量MVをアクチュエータに出力する操作量出力手段と、前記操作量MVの出力に応じて前記アクチュエータをオン/オフするリレーと前記アクチュエータとに流れる電流値CTを取得する電流値入力手段と、前記電流値CTが複数の異なる電流値帯域のうち1つの電流値帯域にあるときの前記リレーの実用累積開閉回数を、電流値帯域別に計測する電流値帯域開閉回数計測手段と、前記実用累積開閉回数を電流値帯域別に記憶する電流値帯域開閉回数記憶手段と、外部からリセット信号を受け取ったときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をゼロにリセットするリセット手段と、外部から出力要求を受けたときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をコントローラ外部に出力する実用累積開閉回数出力手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の管理装置の1構成例は、さらに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている電流値帯域別の実用累積開閉回数に、各々重み付けをして加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出する実質累積開閉回数算出手段と、外部から出力要求を受けたときに、前記実質累積開閉回数NAをコントローラ外部に出力する実質累積開閉回数出力手段とを備え、前記重みは、大電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが大きく、小電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが小さくなるように設定されることを特徴とするものである。
また、本発明の管理方法は、設定値SPと制御量PVとに基づき操作量MVを算出する操作量算出ステップと、前記操作量MVをアクチュエータに出力する操作量出力ステップと、前記操作量MVの出力に応じて前記アクチュエータをオン/オフするリレーと前記アクチュエータとに流れる電流値CTを取得する電流値入力ステップと、前記電流値CTが複数の異なる電流値帯域のうち1つの電流値帯域にあるときの前記リレーの実用累積開閉回数を、電流値帯域別に計測する電流値帯域開閉回数計測ステップと、前記実用累積開閉回数を電流値帯域別に電流値帯域開閉回数記憶手段に格納する電流値帯域開閉回数記憶ステップと、外部からリセット信号を受け取ったときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をゼロにリセットするリセットステップと、外部から出力要求を受けたときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をコントローラ外部に出力する実用累積開閉回数出力ステップとを含むことを特徴とするものである。
本発明によれば、電流値帯域開閉回数計測手段と電流値帯域開閉回数記憶手段とリセット手段と実用累積開閉回数出力手段とを設けることにより、アクチュエータをオン/オフするリレーの実用状態を従来よりも詳細に管理することができるので、装置コントロールレベルでのリレーを扱うFP機能を強化することができ、リレーの寿命を見積もることが可能になる。
また、本発明では、実質累積開閉回数算出手段と実質累積開閉回数出力手段とを設け、実質累積開閉回数NAを算出する際の重みを、大電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが大きく、小電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが小さくなるように設定することにより、より実質的な累積開閉回数に相当する単一の指標を得ることができる。
[発明の原理1]
電磁リレーの開閉機構には電気的寿命と機械的寿命があり、支配的なのは電気的寿命である。電気的寿命は、ある負荷条件(一般的には最大定格)で規定されており、その条件よりもリレーの接点に流れる電流が少なければ、電気的寿命は長くなる。
このような前提において、発明者は、温度制御系ではヒータ断線検知のためにヒータに流れる電流値CTの計測が併用されていることに着眼した。そして、複数の電流値帯域を予め設定し、計測されている電流値帯域別にリレーの実用累積開閉回数を簡易型のコントローラ(温調計など)に記録し、そのコントローラでは実用累積開閉回数をゼロにリセットできるようにすれば、リレーの交換に伴い、個々のリレーの実用状態を従来よりも詳細に管理できることに想到した。
電磁リレーの開閉機構には電気的寿命と機械的寿命があり、支配的なのは電気的寿命である。電気的寿命は、ある負荷条件(一般的には最大定格)で規定されており、その条件よりもリレーの接点に流れる電流が少なければ、電気的寿命は長くなる。
このような前提において、発明者は、温度制御系ではヒータ断線検知のためにヒータに流れる電流値CTの計測が併用されていることに着眼した。そして、複数の電流値帯域を予め設定し、計測されている電流値帯域別にリレーの実用累積開閉回数を簡易型のコントローラ(温調計など)に記録し、そのコントローラでは実用累積開閉回数をゼロにリセットできるようにすれば、リレーの交換に伴い、個々のリレーの実用状態を従来よりも詳細に管理できることに想到した。
[発明の原理2]
大電流をオンオフしたときの実用累積開閉回数に大きめの重み付けをし、小電流をオンオフしたときの実用累積開閉回数に小さめの重み付けをして、これらの実用累積開閉回数を加算することにより、より実質的な累積開閉回数に相当する単一の指標を得られることになる。これにより、リレーの実用状態を従来よりも詳細に管理することの手間が低減できる。
大電流をオンオフしたときの実用累積開閉回数に大きめの重み付けをし、小電流をオンオフしたときの実用累積開閉回数に小さめの重み付けをして、これらの実用累積開閉回数を加算することにより、より実質的な累積開閉回数に相当する単一の指標を得られることになる。これにより、リレーの実用状態を従来よりも詳細に管理することの手間が低減できる。
[実施の形態]
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。図1は本発明の実施の形態に係る管理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理1、発明の原理2に対応する例である。ここでは、管理装置を簡易型のコントローラ(温調計)で実現する例として説明する。また、説明を簡単化するため、電流値CTを区別するための電流値帯域を2個とする。本実施の形態の管理装置は、従来から温調計に設けられている一般的構成である温調計制御機能部1と、本実施の形態の特徴的構成であるFD/FP機能部2とから構成される。
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。図1は本発明の実施の形態に係る管理装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理1、発明の原理2に対応する例である。ここでは、管理装置を簡易型のコントローラ(温調計)で実現する例として説明する。また、説明を簡単化するため、電流値CTを区別するための電流値帯域を2個とする。本実施の形態の管理装置は、従来から温調計に設けられている一般的構成である温調計制御機能部1と、本実施の形態の特徴的構成であるFD/FP機能部2とから構成される。
温調計制御機能部1は、設定値SPを温調計外部から入力する設定値入力部10と、制御量PVを図示しない計測器から入力する制御量入力部11と、設定値SPと制御量PVに基づき操作量MVを算出する操作量算出部12と、操作量MVを温調計外部に出力する操作量出力部13と、電流値CTを電流計測器から入力する電流値入力部14とを備えている。
FD/FP機能部2は、電流値CTが第1の電流値帯域(例えば1A未満の小電流の帯域)にあるときのリレー107の実用累積開閉回数NU1をカウントする第1電流値帯域開閉回数計測部20と、実用累積開閉回数NU1を記憶する第1電流値帯域開閉回数記憶部21と、電流値CTが第2の電流値帯域(例えば1A以上の大電流の帯域)にあるときのリレー107の実用累積開閉回数NU2をカウントする第2電流値帯域開閉回数計測部22と、実用累積開閉回数NU2を記憶する第2電流値帯域開閉回数記憶部23と、外部からリセット信号を受け取ったときに、第1電流値帯域開閉回数記憶部21に記憶されている実用累積開閉回数NU1と第2電流値帯域開閉回数記憶部23に記憶されている実用累積開閉回数NU2とをゼロにリセットするリセット部24と、実用累積開閉回数NU1と実用累積開閉回数NU2とを温調計外部に出力する実用累積開閉回数出力部25と、実用累積開閉回数NU1と実用累積開閉回数NU2とに各々重み付けをして加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出する実質累積開閉回数算出部26と、実質累積開閉回数NAを温調計外部に出力する実質累積開閉回数出力部27とを備えている。第1電流値帯域開閉回数記憶部21と第2電流値帯域開閉回数記憶部23とは、FD/FP機能部2の電源が切断されても情報を保持できる不揮発性のメモリでもよいし、電源が切断されると情報が失われる揮発性のメモリでもよい。
図2は本実施の形態の適用対象となる加熱装置の構成を示すブロック図である。加熱装置は、処理対象の被加熱物を加熱する加熱チャンバー100と、電気ヒータ101と、加熱チャンバー100内の温度を計測する温度センサ102と、加熱チャンバー100内の温度を制御する温調計103と、電力調整器104と、電力供給回路105と、加熱装置全体を制御するPLC(Programmable Logic Controller)106とから構成される。
温調計103は、温度センサ102が計測した制御量PV(温度)が設定値SPと一致するように操作量MVを算出する。設定値SPは例えばオペレータによって設定される。電力調整器104は、操作量MVに応じた電力を決定し、この決定した電力を電力供給回路105を通じて電気ヒータ101に供給する。こうして、温調計103は、加熱チャンバー100内の被加熱物の温度を制御する。図1の温調計制御機能部1とFD/FP機能部2とは温調計103に実装される。
図3はアクチュエータ(本実施の形態では電気ヒータ101)とアクチュエータをオン/オフするリレーとの関係を説明する回路図である。
電力調整器104は、制御周期dT毎に操作量MVに応じたデューティ比の制御信号を出力する。電力供給回路105は、電力調整器104から電磁コイルに入力される制御信号に応じて接点をオン/オフするリレー107と、電気ヒータ101に電力を供給する電源108と、電気ヒータ101に流れる電流値CTを計測する電流計測器109とを備えている。
電力調整器104は、制御周期dT毎に操作量MVに応じたデューティ比の制御信号を出力する。電力供給回路105は、電力調整器104から電磁コイルに入力される制御信号に応じて接点をオン/オフするリレー107と、電気ヒータ101に電力を供給する電源108と、電気ヒータ101に流れる電流値CTを計測する電流計測器109とを備えている。
図4に示すようにリレー107は、制御周期dT毎に電気ヒータ101をオン/オフするが、このときのオン時間は電力調整器104からリレー107の電磁コイルに入力される制御信号のデューティ比に応じて変化する。こうして、電力調整器104から操作量MVに応じたデューティ比の制御信号を出力し、この制御信号に応じてリレー107の接点をオン/オフさせ、電気ヒータ101に流すパルス電流のデューティー比を変化させることにより、温度を制御することができる。電流計測器109は、電気ヒータ101に流れる電流値CT(実効値)を計測するが、温調計103は、この電流計測器109の計測結果をサンプリング周期dt毎に取得する。一般的に、制御周期dTはリレーの寿命を考慮し秒単位であるのに対し、サンプリング周期dtはミリ秒単位である。
なお、図2、図3では、電力調整器104と電力供給回路105とを温調計103の外部に設けているが、これらを温調計103の内部に設けるようにしてもよい。
なお、図2、図3では、電力調整器104と電力供給回路105とを温調計103の外部に設けているが、これらを温調計103の内部に設けるようにしてもよい。
以下、本実施の形態の管理装置の動作を図5を参照して説明する。図5は管理装置の動作を示すフローチャートである。ここでは、設定値SPを温度設定値、制御量PVを温度計測値とし、例えば図2に示した加熱装置の温度制御中のデータを収集する場合について説明する。
初期状態において外部からリセット信号を受け取ったことにより、FD/FP機能部2のリセット部24は、第1電流値帯域開閉回数記憶部21に記憶されている実用累積開閉回数NU1と、第2電流値帯域開閉回数記憶部23に記憶されている実用累積開閉回数NU2とを0にリセットする(図5ステップS1)。リセット信号が発生する状況としては、例えばリレー107の交換に伴ってオペレータが端末装置(不図示)を使ってリセット信号を温調計103に入力する等の状況がある。
設定値SPは、オペレータなどによって設定され、設定値入力部10を介して操作量算出部12に入力される(図5ステップS2)。
制御量PVは、計測器(図2の例では温度センサ102)によって計測され、制御量入力部11を介して操作量算出部12に入力される(図5ステップS3)。
制御量PVは、計測器(図2の例では温度センサ102)によって計測され、制御量入力部11を介して操作量算出部12に入力される(図5ステップS3)。
温調計の制御動作が起動すると、温調計制御機能部1の操作量算出部12は、周知の制御演算アルゴリズムに従って、設定値入力部10から入力された設定値SPと制御量入力部11から入力された制御量PVとが一致するように操作量MVを算出する(図5ステップS4)。制御演算アルゴリズムとしては、例えばPIDがある。操作量出力部13は、操作量算出部12によって算出された操作量MVをアクチュエータに出力する(図5ステップS5)。図2の例では、電気ヒータ101に電力を供給する電力調整器104が、操作量MVの実際の出力先となる。
温調計制御機能部1の電流値入力部14は、電流計測器109から電流値CTを取得する(図5ステップS6)。
温調計制御機能部1の電流値入力部14は、電流計測器109から電流値CTを取得する(図5ステップS6)。
次に、FD/FP機能部2の第1電流値帯域開閉回数計測部20は、電流値CTが第1の電流値帯域(例えば1A未満の小電流の帯域)にあるときに、リレー107が開閉動作した場合(図5ステップS7においてYES)、リレー107の実用累積開閉回数NU1を次式のように1増やす(図5ステップS8)。
NU1←NU1+1 ・・・(1)
NU1←NU1+1 ・・・(1)
上記のとおり、リレー107は制御周期dT毎に開閉動作をするが、この動作は電力調整器104からリレー107の電磁コイルに入力される制御信号によって決まる。したがって、第1電流値帯域開閉回数計測部20は、この制御信号がオンになり、次いでオフになったときに、リレー107が開閉動作したと見なすことができる。こうして、電流値CTが第1の電流値帯域にあるときのリレー107の実用累積開閉回数NU1をカウントすることができる。
FD/FP機能部2の第1電流値帯域開閉回数記憶部21は、第1電流値帯域開閉回数計測部20により更新された実用累積開閉回数NU1を記憶する(図5ステップS9)。
FD/FP機能部2の第1電流値帯域開閉回数記憶部21は、第1電流値帯域開閉回数計測部20により更新された実用累積開閉回数NU1を記憶する(図5ステップS9)。
一方、FD/FP機能部2の第2電流値帯域開閉回数計測部22は、電流値CTが第2の電流値帯域(例えば1A以上の大電流の帯域)にあるときに、リレー107が開閉動作した場合(図5ステップS10においてYES)、リレー107の実用累積開閉回数NU2を次式のように1増やす(図5ステップS11)。
NU2←NU2+1 ・・・(2)
NU2←NU2+1 ・・・(2)
リレー107が開閉動作したかどうかは、上記のとおり電力調整器104からリレー107の電磁コイルに入力される制御信号に基づいて判断することができる。こうして、電流値CTが第2の電流値帯域にあるときのリレー107の実用累積開閉回数NU2をカウントすることができる。
FD/FP機能部2の第2電流値帯域開閉回数記憶部23は、第2電流値帯域開閉回数計測部22により更新された実用累積開閉回数NU2を記憶する(図5ステップS12)。
FD/FP機能部2の第2電流値帯域開閉回数記憶部23は、第2電流値帯域開閉回数計測部22により更新された実用累積開閉回数NU2を記憶する(図5ステップS12)。
次に、FD/FP機能部2の実質累積開閉回数算出部26は、第1電流値帯域開閉回数記憶部21に記憶されている最新の実用累積開閉回数NU1と第2電流値帯域開閉回数記憶部23に記憶されている最新の実用累積開閉回数NU2に、各々重み付けをして加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出する(図5ステップS13)。リレー107に小電流が流れるときにはリレー107の寿命への影響が小さく、リレー107に大電流が流れるときにはリレー107の寿命への影響が大きくなるので、実用累積開閉回数NU1(小電流の帯域)に対する所定の重みW1を例えば0.5とし、実用累積開閉回数NU2(大電流の帯域)に対する所定の重みW2を例えば1.0(すなわちW1<W2)として、次式により実質累積開閉回数NAを算出する。
NA=W1×NU1+W2×NU2=0.5NU1+NU2 ・・・(3)
NA=W1×NU1+W2×NU2=0.5NU1+NU2 ・・・(3)
FD/FP機能部2の実用累積開閉回数出力部25は、外部から実用累積開閉回数の出力要求を受けた場合(図5ステップS14においてYES)、第1電流値帯域開閉回数記憶部21に記憶されている最新の実用累積開閉回数NU1と第2電流値帯域開閉回数記憶部23に記憶されている最新の実用累積開閉回数NU2とを、温調計外部に出力する(図5ステップS15)。
また、FD/FP機能部2の実質累積開閉回数出力部27は、外部から実質累積開閉回数の出力要求を受けた場合(図5ステップS16においてYES)、実質累積開閉回数算出部26が算出した最新の実質累積開閉回数NAを、温調計外部に出力する(図5ステップS17)。
ステップS14,S16の出力要求が発生する状況としては、例えばリレー107の寿命を見積もるために、累積開閉回数NU1,NU2,NAを読み出そうとするオペレータが端末装置(不図示)を使って出力要求を温調計103に入力する等の状況がある。
ステップS14,S16の出力要求が発生する状況としては、例えばリレー107の寿命を見積もるために、累積開閉回数NU1,NU2,NAを読み出そうとするオペレータが端末装置(不図示)を使って出力要求を温調計103に入力する等の状況がある。
以上のようなステップS2〜S17の処理が、例えばオペレータからの指令によってFD/FP機能部2の動作が終了するまで(図5ステップS18においてYES)、制御周期dT毎に繰り返し実行される。
こうして、アクチュエータをオン/オフするリレーの実用状態を従来よりも詳細に管理することができるので、装置コントロールレベルでのリレーを扱うFP機能を強化することができ、リレーの寿命を見積もることが可能になる。
図6は本実施の形態の管理装置の動作例を示す図であり、実質累積開閉回数NAの推移を示す図である。ここでは、管理装置の実質累積開閉回数算出部26が算出した実質累積開閉回数NAを継続的に出力させることにより、図6に示すように実質累積開閉回数NAがリレーの交換時期を示す回数に次第に近づいている様子を観測することができる。
本実施の形態では、電流値帯域を2個としているが、これに限るものではなく、電流値帯域を3個以上にしてもよい。電流値帯域を3個以上にする場合には、電流値帯域開閉回数計測部(20,22)と電流値帯域開閉回数記憶部(21,23)とをそれぞれ電流値帯域毎に設けるようにすればよい。また、実質累積開閉回数算出部26は、電流値帯域別の実用累積開閉回数を各々重み付けして、重み付けした値を加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出するようにすればよい。このとき、各実用累積開閉回数に乗じる重みは、大電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが大きく、小電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが小さくなるように予め設定しておけばよい。これにより、リレーに小電流が流れるときにはリレーの寿命への影響が小さく、リレーに大電流が流れるときにはリレーの寿命への影響が大きくなるという事実に基づいて実質累積開閉回数NAを算出することができ、リレーのFP機能を強化することができる。なお、各電流値帯域は、隣接する電流値帯域と少なくとも一部の帯域が異なるように設定されていればよく、隣接する電流値帯域と重なる部分があってもよい。
なお、本発明は、アクチュエータをオン/オフするリレーとして電磁リレーを使用する場合に最も有効であるが、同様に電流値と寿命とに相関がある別のリレーを使用する場合にも適用可能である。
また、本実施の形態では、アクチュエータとして電気ヒータを使用する場合について説明しているが、これに限るものではなく、他のアクチュエータを使用する場合に本発明を適用してもよい。
また、背景技術ではEESの装置内分散配置を課題として取り上げているが、本発明は、EESに限らず、建物の空調制御や化学プラントなどで利用されるコントローラレベルも対象範囲に入る。
また、本実施の形態では、アクチュエータとして電気ヒータを使用する場合について説明しているが、これに限るものではなく、他のアクチュエータを使用する場合に本発明を適用してもよい。
また、背景技術ではEESの装置内分散配置を課題として取り上げているが、本発明は、EESに限らず、建物の空調制御や化学プラントなどで利用されるコントローラレベルも対象範囲に入る。
本実施の形態で説明した管理装置を構成する温調計103は、CPU(Central Processing Unit)、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。CPUは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。
本発明は、アクチュエータをオン/オフするリレーの故障を予知する技術に適用することができる。
1…温調計制御機能部、2…FD/FP機能部、10…設定値入力部、11…制御量入力部、12…操作量算出部、13…操作量出力部、14…電流値入力部、20…第1電流値帯域開閉回数計測部、21…第1電流値帯域開閉回数記憶部、22…第2電流値帯域開閉回数計測部、23…第2電流値帯域開閉回数記憶部、24…リセット部、25…実用累積開閉回数出力部、26…実質累積開閉回数算出部、27…実質累積開閉回数出力部、100…加熱チャンバー、101…電気ヒータ、102…温度センサ、103…温調計、104…電力調整器、105…電力供給回路、106…PLC、107…リレー、108…電源、109…電流計測器。
Claims (4)
- 設定値SPと制御量PVとに基づき操作量MVを算出する操作量算出手段と、
前記操作量MVをアクチュエータに出力する操作量出力手段と、
前記操作量MVの出力に応じて前記アクチュエータをオン/オフするリレーと前記アクチュエータとに流れる電流値CTを取得する電流値入力手段と、
前記電流値CTが複数の異なる電流値帯域のうち1つの電流値帯域にあるときの前記リレーの実用累積開閉回数を、電流値帯域別に計測する電流値帯域開閉回数計測手段と、
前記実用累積開閉回数を電流値帯域別に記憶する電流値帯域開閉回数記憶手段と、
外部からリセット信号を受け取ったときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をゼロにリセットするリセット手段と、
外部から出力要求を受けたときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をコントローラ外部に出力する実用累積開閉回数出力手段とを備えることを特徴とする管理装置。 - 請求項1記載の管理装置において、
さらに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている電流値帯域別の実用累積開閉回数に、各々重み付けをして加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出する実質累積開閉回数算出手段と、
外部から出力要求を受けたときに、前記実質累積開閉回数NAをコントローラ外部に出力する実質累積開閉回数出力手段とを備え、
前記重みは、大電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが大きく、小電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが小さくなるように設定されることを特徴とする管理装置。 - 設定値SPと制御量PVとに基づき操作量MVを算出する操作量算出ステップと、
前記操作量MVをアクチュエータに出力する操作量出力ステップと、
前記操作量MVの出力に応じて前記アクチュエータをオン/オフするリレーと前記アクチュエータとに流れる電流値CTを取得する電流値入力ステップと、
前記電流値CTが複数の異なる電流値帯域のうち1つの電流値帯域にあるときの前記リレーの実用累積開閉回数を、電流値帯域別に計測する電流値帯域開閉回数計測ステップと、
前記実用累積開閉回数を電流値帯域別に電流値帯域開閉回数記憶手段に格納する電流値帯域開閉回数記憶ステップと、
外部からリセット信号を受け取ったときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をゼロにリセットするリセットステップと、
外部から出力要求を受けたときに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている実用累積開閉回数をコントローラ外部に出力する実用累積開閉回数出力ステップとを含むことを特徴とする管理方法。 - 請求項3記載の管理方法において、
さらに、前記電流値帯域開閉回数記憶手段に記憶されている電流値帯域別の実用累積開閉回数に、各々重み付けをして加算することにより、実質累積開閉回数NAを算出する実質累積開閉回数算出ステップと、
外部から出力要求を受けたときに、前記実質累積開閉回数NAをコントローラ外部に出力する実質累積開閉回数出力ステップとを含み、
前記重みは、大電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが大きく、小電流の電流値帯域の実用累積開閉回数ほど重みが小さくなるように設定されることを特徴とする管理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014170141A JP2016045752A (ja) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 管理装置および管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014170141A JP2016045752A (ja) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 管理装置および管理方法 |
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JP2016045752A true JP2016045752A (ja) | 2016-04-04 |
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ID=55636252
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2016045752A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109062195A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-21 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 基于osek架构的汽车故障诊断方法、装置、汽车及存储介质 |
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2014
- 2014-08-25 JP JP2014170141A patent/JP2016045752A/ja active Pending
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