JP2016076054A - Evaluation device and evaluation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively present reproducibility of behavior of a manipulated variable MV.SOLUTION: An evaluation device comprises: a setting value change unit 10 which changes a set point SP according to an instruction from the outside; a manipulated variable calculation unit 12 which calculates a manipulated variable MV on the basis of a set point SP and a controlled variable PV measured by a measuring instrument; a manipulated variable output unit 13 which outputs the manipulated variable MV to a control object; a reference manipulated variable storage unit 20 which stores in advance a reference change pattern MVX showing standard time change of the manipulated variable MV during control response accompanied by change of the set point SP; evaluation index calculation units 21-24 which calculate difference between the manipulated variable MV during control response and the reference change pattern MVX as an evaluation index with reference to the reference change pattern MVX; and an evaluation index presentation unit 25 which presents the calculated evaluation index.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、過渡状態における制御応答の特徴が現れ易くなるように操作量MVを処理した評価指標を算出する評価装置および評価方法に関するものである。   The present invention relates to an evaluation apparatus and an evaluation method for calculating an evaluation index obtained by processing an operation amount MV so that a characteristic of a control response in a transient state is likely to appear.

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)。   In semiconductor manufacturing equipment, EES (Equipment Engineering System) has entered a practical stage. The EES is a system that checks whether or not a semiconductor manufacturing apparatus is functioning normally with data and improves the reliability and productivity of the apparatus. The main purpose of EES is failure detection (FD: Fault Detection) and failure prediction (FP: Fault Prediction) for the device itself (see Non-Patent Document 1).

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。   In FD / FP, there is a way of grasping hierarchies of device control level, module level, subsystem level, and I / O device level. The FD / FP at the device control level is an FD / FP that monitors / detects whether the device function is operating within the allowable range of the device specification based on the processing conditions specified by the host or the operator. The module level FD / FP is FD / FP for monitoring / detecting whether a module constituted by a device or a subsystem can perform processing according to an instruction value. The subsystem level FD / FP is an FD / FP that monitors / detects whether a complex system including a plurality of devices that perform feedback control is operating stably based on some parameter settings. The FD / FP at the I / O device level is FD / FP that monitors / detects whether the sensors and actuators constituting the apparatus are operating stably as designed values. As described above, the main subjects at the I / O device level are sensors and actuators.

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。
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。
Regarding the FD / FP of the actuator, it can be said that the sequence control operation that requires only the bit string data (actuator data) of (0, 1) is in a practical stage.
On the other hand, regarding the FD / FP of the sensor, process quantities such as temperature, pressure, and flow rate become target data. For these data, msec. It is not reasonable to save all data at the level. Therefore, an EES-compliant substrate processing apparatus (see Patent Document 1) that checks the representative value by converting the sensor data into a representative value for each processing unit managed by the apparatus or for a certain period of time has been proposed. ing. The representative value is a maximum value, a minimum value, an average value, or the like. If FD / FP can be realized with these representative values, the amount of communication, the amount of required memory, and the like can be greatly reduced as compared with the case of monitoring all data.

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。   As FD / FP using a representative value, heater breakage FP due to deterioration, heater breakage FD due to overcurrent, and the like are known. When the heater deteriorates, the average value of the heater resistance value (non-process amount) gradually increases. Therefore, if the average value of the heater resistance value is checked as a representative value, the heater disconnection due to the deterioration is predicted. be able to. In addition, when the heater is disconnected due to an overcurrent, the maximum value of the heater resistance suddenly increases. If the maximum value of the heater resistance is checked as a representative value, the heater disconnection due to the overcurrent is detected. be able to.

ここで、サブシステムに相当する制御ループ(PID制御などを実行するコントローラレベル)については、特許文献2のような加熱装置の温度制御応答の特徴(代表値に相当するもので、設定値SPに対する制御量PVのオーバーシュート量など)を算出し保持する制御機器が提案されている(特許文献2参照)。特許文献2に開示された技術は、制御の不具合状態を把握するために、制御結果をEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)に保存するための技術である。   Here, the control loop corresponding to the subsystem (controller level for executing PID control or the like) is characteristic of the temperature control response of the heating device as in Patent Document 2 (corresponding to a representative value, and corresponds to the set value SP). A control device that calculates and holds a control amount PV overshoot amount or the like) has been proposed (see Patent Document 2). The technique disclosed in Patent Document 2 is a technique for storing a control result in an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) in order to grasp a control malfunction state.

特開2010−219460号公報JP 2010-219460 A 特開2009−217439号公報JP 2009-217439 A

「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“Explanation on device function performance confirmation at device level”, Japan Electronics and Information Technology Industries Association, March 23, 2005

以上のように非プロセス量であれば、FD/FPの実用化は可能である。しかしながら、プロセス量に関しては、単純な代表値のみで非プロセス量の場合のようなFD/FPを実現できるものが少なく、FD/FP機能を十分に実現できていないという問題点があった。EESの装置内分散配置は、EESの全体効率を高めるために有効な実装方法であるので、コントローラレベルで最も重要な制御状態自体を直接的に扱うFD/FP機能をさらに強化することが求められている。   As described above, the FD / FP can be put into practical use if it is a non-process amount. However, with respect to the process amount, there are few things that can realize FD / FP as in the case of non-process amount with only a simple representative value, and there is a problem that the FD / FP function cannot be sufficiently realized. Since the EES distributed arrangement in the device is an effective implementation method for improving the overall efficiency of the EES, it is required to further strengthen the FD / FP function that directly handles the most important control state itself at the controller level. ing.

特許文献2に開示された技術では、過渡状態における制御応答の特徴量として制御量PV(加熱温度制御ならば昇温時の温度)を記録対象とする。しかし、制御のFD/FPとしては操作量MVも重要である。この場合、制御量PVのように特定の目標値(設定値SP)を基準にすると評価指標を与えやすくなるが、操作量MVはその点が単純ではない。操作量MVを評価指標として取り込むための改善が必要である。   In the technique disclosed in Patent Document 2, a control amount PV (temperature at the time of temperature rise in the case of heating temperature control) is recorded as a feature amount of a control response in a transient state. However, the manipulated variable MV is also important as FD / FP for control. In this case, if a specific target value (set value SP) is used as a reference like the control amount PV, an evaluation index can be easily given, but the operation amount MV is not simple in that respect. Improvement is necessary to incorporate the manipulated variable MV as an evaluation index.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、過渡状態における制御応答(例えば昇温時)の特徴が現れ易くなるように操作量MVを処理した評価指標を算出することにより、操作量MVの挙動の再現性を定量的に提示することができる評価装置および評価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、特に簡易型のコントローラ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。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and calculates an operation index by processing an operation amount MV so that a characteristic of a control response in a transient state (for example, at the time of temperature rise) is likely to appear. An object of the present invention is to provide an evaluation apparatus and an evaluation method capable of quantitatively presenting the reproducibility of the behavior of the quantity MV. In other words, the present invention provides a simple FD / FP-related function that can be built in and externally attached, particularly at a simple controller level.

本発明の評価装置は、外部からの指示に従って設定値SPを変更する設定値変更手段と、前記設定値SPと計測器によって計測される制御量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を制御対象に出力する操作量出力手段と、前記設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを予め記憶する基準操作量記憶手段と、この基準操作量記憶手段に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、前記制御応答中の前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差異を評価指標として算出する評価指標算出手段とを備えることを特徴とするものである。   The evaluation apparatus according to the present invention calculates the operation amount MV based on the setting value changing means for changing the setting value SP according to an instruction from the outside, and the control value PV measured by the setting value SP and the measuring instrument. Means, an operation amount output means for outputting the operation amount MV to a control target, and a reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV during the control response accompanying the change of the set value SP is stored in advance. With reference to the reference operation amount storage means and the reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage means, the difference between the operation amount MV and the reference change pattern MVX in the control response is calculated as an evaluation index. And an evaluation index calculating means.

また、本発明の評価装置の1構成例は、さらに、前記評価指標算出手段によって算出された評価指標を提示する評価指標提示手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の評価装置の1構成例において、前記評価指標算出手段は、制御応答前半の評価指標と制御応答後半の評価指標とに分けて前記評価指標を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の評価装置の1構成例において、前記評価指標算出手段は、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が正値の評価指標と、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が負値の評価指標とに分けて前記評価指標を算出することを特徴とするものである。
Further, one configuration example of the evaluation apparatus of the present invention is characterized by further comprising evaluation index presenting means for presenting the evaluation index calculated by the evaluation index calculating means.
Moreover, in one configuration example of the evaluation apparatus of the present invention, the evaluation index calculation means calculates the evaluation index separately for an evaluation index in the first half of the control response and an evaluation index in the second half of the control response. is there.
Further, in one configuration example of the evaluation apparatus of the present invention, the evaluation index calculation means includes an evaluation index having a positive difference between the operation amount MV and the reference change pattern MVX, and the operation amount MV and the reference change pattern. The evaluation index is calculated by dividing it into an evaluation index whose difference from MVX is a negative value.

また、本発明の評価方法は、外部からの指示に従って設定値SPを変更する設定値変更ステップと、前記設定値SPと計測器によって計測される制御量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を制御対象に出力する操作量出力ステップと、前記設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを予め記憶する基準操作量記憶手段を参照し、前記制御応答中の前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差異を評価指標として算出する評価指標算出ステップとを含むことを特徴とするものである。   In the evaluation method of the present invention, the operation for calculating the operation amount MV based on the setting value changing step for changing the setting value SP according to an instruction from the outside and the control value PV measured by the setting value SP and the measuring instrument. An amount calculation step, an operation amount output step for outputting the operation amount MV to a control target, and a reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV during a control response accompanying the change of the set value SP are previously stored. An evaluation index calculation step of calculating a difference between the operation amount MV in the control response and the reference change pattern MVX as an evaluation index with reference to the stored reference operation amount storage means. .

本発明によれば、設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVと基準変化パターンMVXとの差異を評価指標として算出することにより、過渡状態における制御応答の特徴が現れ易くなるように操作量MVを処理して取り込むことができ、基準変化パターンMVXに対する操作量MVの挙動の再現性を定量的に提示することができる。本発明では、制御量PVに設定値SPとの差異が現れ難い場合でも、制御対象の装置に劣化が発生していたり、操作量算出手段の制御パラメータ(PIDパラメータ)が不適切に設定されていたりすれば、操作量MVと基準変化パターンMVXとの差異が現れ易くなるので、オペレータは差異の特徴を認識することができ、差異が生じた原因を推定することができる。   According to the present invention, by calculating the difference between the manipulated variable MV in the control response accompanying the change of the set value SP and the reference change pattern MVX as an evaluation index, the characteristics of the control response in the transient state can easily appear. The manipulated variable MV can be processed and captured, and the reproducibility of the behavior of the manipulated variable MV with respect to the reference change pattern MVX can be presented quantitatively. In the present invention, even when it is difficult for the control amount PV to differ from the set value SP, the device to be controlled has deteriorated, or the control parameter (PID parameter) of the operation amount calculation means is set inappropriately. In other words, the difference between the operation amount MV and the reference change pattern MVX is likely to appear, so that the operator can recognize the feature of the difference and estimate the cause of the difference.

本発明の原理2を説明する図である。It is a figure explaining the principle 2 of this invention. 本発明の原理2を説明する図である。It is a figure explaining the principle 2 of this invention. 本発明の原理2を説明する図である。It is a figure explaining the principle 2 of this invention. 本発明の実施の形態に係る評価装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the evaluation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る加熱装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the heating apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る評価装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the evaluation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る評価指標の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the evaluation parameter | index which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る評価指標の他の表示例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a display of the evaluation parameter | index which concerns on embodiment of this invention.

[発明の原理1]
フィードバック制御の特に設定値SPランプ入力の場合(設定値SPを一定の変化率ΔSPで徐々に変化させる場合)、制御量PVは設定値SPに追従する制御動作になる。すなわち、制御量PVは高い再現性をもって補償される。したがって、制御可能な程度の装置劣化(例えば少しずつの経年変化など)が発生していたとしても、制御量PVには差異が現れ難い。このように制御量PVに差異が現れ難いという点は、特許文献2のように設定値SPステップ入力を扱う場合と大きく異なる部分である。
[Principle of Invention 1]
In the case of feedback control, particularly when the set value SP lamp is input (when the set value SP is gradually changed at a constant change rate ΔSP), the control amount PV is a control operation that follows the set value SP. That is, the control amount PV is compensated with high reproducibility. Therefore, even if device deterioration to the extent that it can be controlled (for example, aging changes little by little) has occurred, it is difficult for a difference to appear in the control amount PV. Thus, the point that the difference hardly appears in the control amount PV is a portion that is greatly different from the case of handling the set value SP step input as in Patent Document 2.

一方で、制御量PVを設定値SPに追従させるための操作量MVは、制御量PVに差異が現れないように補償するためのものであるから、装置劣化が発生している場合、操作量MVには相当の差異が現れざるを得ない。そこで、発明者は、基準SP変更パターンに伴う制御応答という過渡状態に対して、操作量MVの評価に焦点を合わせることに着眼した。   On the other hand, the operation amount MV for causing the control amount PV to follow the set value SP is for compensation so that no difference appears in the control amount PV. A considerable difference must appear in MV. Accordingly, the inventor has focused on focusing on the evaluation of the manipulated variable MV against the transient state of the control response associated with the reference SP change pattern.

ただし、操作量MVの数値自体の累積は絶対値が大きくなるので、経年変化的な微小な差異は定量化しにくい。そこで、PID演算によるフィードバック制御で制御量PVがほぼ再現されている状態を想定すると、まず操作量MVの基準変化パターンMVXを規定することに想到した。そして、基準変化パターンMVXと、実際に得られた制御応答時操作量MVとの差異に基づいて評価指標を定量化すれば、操作量MVの挙動の再現性を定量的に(数値化して)提示できる。   However, since the cumulative value of the manipulated variable MV itself has an absolute value, it is difficult to quantify a minute difference over time. Thus, assuming a state in which the control amount PV is substantially reproduced by feedback control based on PID calculation, the inventors first came to define a reference change pattern MVX of the operation amount MV. If the evaluation index is quantified based on the difference between the reference change pattern MVX and the actually obtained control response operation amount MV, the reproducibility of the behavior of the operation amount MV is quantitatively (numerized). Can present.

[発明の原理2]
制御応答全般について考えた場合、(A)前半の正側(MV−MVX>0)の総和、(B)前半の負側(MV−MVX<0)の総和、(C)後半の正側(MV−MVX>0)の総和、(D)後半の負側(MV−MVX<0)の総和の4つに評価指標を分けることで、制御応答全般で正側と負側の差異が相殺されることも起こり難くできるので好適である。
[Principle of Invention 2]
When considering the overall control response, (A) the sum of the positive side of the first half (MV-MVX> 0), (B) the sum of the negative side of the first half (MV-MVX <0), (C) the positive side of the second half (MV) Dividing the evaluation index into four sums, the sum of (MV-MVX> 0) and (D) the sum of the negative side (MV-MVX <0) in the latter half cancels the difference between the positive and negative sides in the overall control response. This is preferable because it can be made difficult to occur.

図1(A)、図1(B)、図2(A)、図2(B)、図3(A)、図3(B)は発明の原理2を説明する図であり、図1(A)、図2(A)、図3(A)は制御量PVの変化を示す図、図1(B)、図2(B)、図3(B)はそれぞれ図1(A)、図2(A)、図3(A)に対応する操作量MVの変化を示す図である。図1(A)、図1(B)は制御応答の前半に(MV−MVX)の正値の総和が大きくなるパターンを示し、図2(A)、図2(B)は制御応答の前半に(MV−MVX)の負値の総和が大きくなるパターンを示し、図3(A)、図3(B)は制御応答全般にわたって(MV−MVX)の総和が大きくなるパターンを示している。   1 (A), FIG. 1 (B), FIG. 2 (A), FIG. 2 (B), FIG. 3 (A), and FIG. 3 (B) are diagrams for explaining the principle 2 of the invention. A), FIG. 2A, and FIG. 3A are diagrams showing changes in the control amount PV, and FIG. 1B, FIG. 2B, and FIG. 3B are FIG. 1A and FIG. It is a figure which shows the change of the manipulated variable MV corresponding to 2 (A) and FIG. 3 (A). 1A and 1B show a pattern in which the sum of positive values of (MV-MVX) increases in the first half of the control response, and FIGS. 2A and 2B show the first half of the control response. FIG. 3A shows a pattern in which the sum of negative values of (MV−MVX) increases, and FIGS. 3A and 3B show patterns in which the sum of (MV−MVX) increases over the entire control response.

例えば、何らかの一時的な外乱により、図1(B)のように制御応答の前半に基準変化パターンMVXよりも多めに操作量MVが出力され、これに伴い制御応答が標準的なケースよりも即応的に進行したとする。この場合、PID演算によるフィードバック制御ゆえに、制御応答の後半で基準変化パターンMVXよりも少なめに操作量MVが出力される補償動作になる。すなわち、制御応答の前半に(MV−MVX)の正値の総和が大きくなり、制御応答の後半に(MV−MVX)の負値の総和が大きくなるというように定量化される。   For example, due to some temporary disturbance, an operation amount MV larger than the reference change pattern MVX is output in the first half of the control response as shown in FIG. 1B, and the control response is more prompt than the standard case. Suppose that progressed. In this case, because of feedback control based on PID calculation, the compensation operation is such that the manipulated variable MV is output in a smaller amount than the reference change pattern MVX in the second half of the control response. That is, the sum of the positive values of (MV-MVX) is increased in the first half of the control response, and the sum of the negative values of (MV-MVX) is increased in the second half of the control response.

また、何らかの一時的な外乱により、図2(B)のように制御応答の前半に基準変化パターンMVXよりも少なめに操作量MVが出力され、これに伴い制御応答が標準的なケースよりも遅れて進行したとする。この場合、PID演算によるフィードバック制御ゆえに、制御応答の後半で基準変化パターンMVXよりも多めに操作量MVが出力される補償動作になる。すなわち、制御応答の前半に(MV−MVX)の負値の総和が大きくなり、制御応答の後半に(MV−MVX)の正値の総和が大きくなるというように定量化される。   Further, due to some temporary disturbance, the manipulated variable MV is output in the first half of the control response, which is slightly smaller than the reference change pattern MVX, as shown in FIG. 2B, and accordingly, the control response is delayed from the standard case. And proceed. In this case, because of the feedback control by the PID calculation, the compensation operation is such that the manipulated variable MV is output in the latter half of the control response, which is larger than the reference change pattern MVX. That is, the sum of the negative values of (MV−MVX) increases in the first half of the control response, and the sum of the positive values of (MV−MVX) increases in the second half of the control response.

制御応答が振動的にならないように、PIDパラメータが適切に調整されていれば、上記のように制御応答前半の正側と負側のいずれかと、制御応答後半の正側と負側のいずれかに操作量MVと基準変化パターンMVXとの差異が現れるので、オペレータは差異の特徴を認識できる。   If the PID parameter is appropriately adjusted so that the control response does not vibrate, either the positive side or the negative side of the first half of the control response, or the positive side or the negative side of the second half of the control response as described above. Since the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX appears, the operator can recognize the difference feature.

一方、制御応答が振動的になってしまうような、PIDパラメータの不適切な設定がなされている場合、図3(B)のように制御応答前半の正側、負側や制御応答後半の正側、負側にそれぞれ操作量MVと基準変化パターンMVXとの差異が現れ易くなるので、オペレータは差異の特徴を認識できる。   On the other hand, when the PID parameter is set inappropriately such that the control response becomes oscillating, the positive side of the first half of the control response, the positive side of the first half of the control response, and the positive side of the second half of the control response as shown in FIG. Since the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX is likely to appear on the side and the negative side, the operator can recognize the difference feature.

以上のように、(A)制御応答前半の(MV−MVX)の正値の総和、(B)制御応答前半の(MV−MVX)の負値の総和、(C)制御応答後半の(MV−MVX)の正値の総和、(D)制御応答後半の(MV−MVX)の負値の総和に分けて評価指標にすることは、PID演算によるフィードバック制御系において、極めて合理的である。   As described above, (A) the sum of positive values of (MV-MVX) in the first half of the control response, (B) the sum of negative values of (MV-MVX) in the first half of the control response, (C) (MV) of the second half of the control response. In the feedback control system based on the PID calculation, it is extremely reasonable to divide the sum into the sum of positive values of -MVX) and (D) the sum of negative values of (MV-MVX) in the latter half of the control response.

[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4は本発明の実施の形態に係る評価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、評価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。本実施の形態の評価装置は、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評価機能部2とから構成される。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention. This embodiment is an example corresponding to Principle 1 and Principle 2 of the invention. Here, a description will be given as an example in which the evaluation device is realized by a simple controller (temperature controller). The evaluation apparatus according to the present embodiment includes a temperature controller control function unit 1 that is a general configuration conventionally provided in a temperature controller, and an evaluation function unit 2 that is a characteristic configuration of the present embodiment. Is done.

温調計制御機能部1は、温調計外部からの指示に従って設定値SPを変更する設定値変更部10と、制御量PVを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とを備えている。   The temperature controller control function unit 1 includes a set value changing unit 10 that changes the set value SP according to an instruction from the outside of the temperature controller, a control amount input unit 11 that inputs a control amount PV from a measuring instrument, and a set value SP. An operation amount calculation unit 12 that calculates the operation amount MV based on the control amount PV and an operation amount output unit 13 that outputs the operation amount MV to the outside of the temperature controller are provided.

評価機能部2は、設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを予め記憶する基準操作量記憶部20と、設定値SPの変更に伴う制御応答前半の(MV−MVX)の正値の総和を評価指標Aとして算出する評価指標算出部21と、制御応答前半の(MV−MVX)の負値の総和を評価指標Bとして算出する評価指標算出部22と、設定値SPの変更に伴う制御応答後半の(MV−MVX)の正値の総和を評価指標Cとして算出する評価指標算出部23と、制御応答後半の(MV−MVX)の負値の総和を評価指標Dとして算出する評価指標算出部24と、算出された評価指標A、評価指標B、評価指標C、評価指標Dを提示(表示)する評価指標提示部25とを備えている。   The evaluation function unit 2 includes a reference operation amount storage unit 20 that stores in advance a reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV during a control response accompanying a change in the set value SP, and a change in the set value SP. The evaluation index calculation unit 21 that calculates the sum of positive values of (MV-MVX) in the first half of the control response as the evaluation index A and the sum of negative values of (MV-MVX) in the first half of the control response are calculated as the evaluation index B. Evaluation index calculation unit 22, evaluation index calculation unit 23 that calculates the sum of positive values of (MV−MVX) in the second half of the control response associated with the change in set value SP, and (MV−MVX) in the second half of the control response ) As an evaluation index D, and an evaluation index presenting section 25 that presents (displays) the calculated evaluation index A, evaluation index B, evaluation index C, and evaluation index D It has.

図4の全ての構成は上記発明の原理1に対応し、評価指標算出部21〜24と評価指標提示部25とは上記発明の原理2に対応している。
図5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処理炉100と、電気ヒータ101と、加熱処理炉100内の温度を計測する温度センサ102と、加熱処理炉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。
4 corresponds to the first principle of the present invention, and the evaluation index calculating units 21 to 24 and the evaluation index presenting unit 25 correspond to the second principle of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a heating device to which the present embodiment is applied. The heating apparatus includes a heat treatment furnace 100 that heats an object to be treated, an electric heater 101, a temperature sensor 102 that measures the temperature in the heat treatment furnace 100, and a temperature that controls the temperature in the heat treatment furnace 100. It is comprised from the meter 103, the electric power regulator 104, the electric power supply circuit 105, and PLC (Programmable Logic Controller) 106 which controls the whole heating apparatus.

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、加熱処理炉100内の被加熱物の温度を制御する。図4の温調計制御機能部1と評価機能部2とは温調計103に実装される。   The temperature controller 103 calculates the operation amount MV so that the control amount PV (temperature) measured by the temperature sensor 102 matches the set value SP. The set value SP is set by an operator, for example. The power regulator 104 determines power according to the operation amount MV, and supplies the determined power to the electric heater 101 through the power supply circuit 105. Thus, the temperature controller 103 controls the temperature of the object to be heated in the heat treatment furnace 100. The temperature controller control function unit 1 and the evaluation function unit 2 in FIG. 4 are mounted on the temperature controller 103.

以下、本実施の形態の評価装置の動作を図6を参照して説明する。図6は評価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5に示した加熱装置の温度制御中の操作量MVのデータを収集して評価する場合について説明する。   Hereinafter, the operation of the evaluation apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the evaluation apparatus. Here, a case will be described in which the set value SP is a temperature set value and the control amount PV is a temperature measurement value, and for example, data on the operation amount MV during temperature control of the heating apparatus shown in FIG. 5 is collected and evaluated.

初めに、オペレータは、設定値SPの変更内容を指定する変更情報を設定値変更部10に予め設定すると共に(図6ステップS1)、変更情報に基づく設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを基準操作量記憶部20に予め設定する(図6ステップS2)。   First, the operator preliminarily sets change information for specifying the change contents of the set value SP in the set value changing unit 10 (step S1 in FIG. 6), and is in a control response accompanying the change of the set value SP based on the change information. A reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV is preset in the reference operation amount storage unit 20 (step S2 in FIG. 6).

変更情報としては、例えば最終目標設定値SPL[%]と、変化率ΔSP[%/sec.]とがある。
基準変化パターンMVXは、制御対象の装置(本実施の形態の例では加熱装置)に劣化がないときの制御応答中の標準的な操作量MVを、設定値SPの変更開始時点以後の各時間毎に定めたものである。基準変化パターンMVXは、例えば変更情報の内容で設定値SPを変更する試験を予め実施して確認しておけばよい。
As the change information, for example, the final target set value SPL [%] and the change rate ΔSP [% / sec. There is.
The reference change pattern MVX represents a standard operation amount MV during a control response when there is no deterioration in the device to be controlled (heating device in the example of the present embodiment), each time after the start of changing the set value SP. It is determined every time. The reference change pattern MVX may be confirmed by, for example, performing a test for changing the set value SP according to the content of the change information in advance.

設定値変更部10は、設定値SPを変更しないときは(図6ステップS3においてNO)、設定値SPとして初期設定値SPIを操作量算出部12と評価指標算出部21〜24とに入力する(図6ステップS4)。
制御量PVは、計測器(図5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と評価指標算出部21〜24とに入力される(図6ステップS5)。
When the set value changing unit 10 does not change the set value SP (NO in step S3 in FIG. 6), the set value changing unit 10 inputs the initial set value SPI to the manipulated variable calculating unit 12 and the evaluation index calculating units 21 to 24 as the set value SP. (FIG. 6, step S4).
The control amount PV is measured by a measuring instrument (temperature sensor 102 in the example of FIG. 5), and is input to the operation amount calculation unit 12 and the evaluation index calculation units 21 to 24 via the control amount input unit 11 (FIG. 6). Step S5).

操作量算出部12は、周知のPID制御演算により設定値SPと制御量PVに基づき操作量MVを算出する(図6ステップS6)。
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を制御対象に出力する(図6ステップS7)。図5の例では、電力調整器104が操作量MVの実際の出力先となる。
The operation amount calculator 12 calculates the operation amount MV based on the set value SP and the control amount PV by a known PID control calculation (step S6 in FIG. 6).
The operation amount output unit 13 outputs the operation amount MV calculated by the operation amount calculation unit 12 to the control target (step S7 in FIG. 6). In the example of FIG. 5, the power regulator 104 is the actual output destination of the manipulated variable MV.

以上のようなステップS4〜S7の処理が、設定値SPが変更されるか、あるいはオペレータからの指令によって制御が終了するまで(図6ステップS8においてYES)、制御周期毎に繰り返し実行される。   The processes in steps S4 to S7 as described above are repeatedly executed for each control cycle until the set value SP is changed or the control is terminated by an instruction from the operator (YES in step S8 in FIG. 6).

次に、設定値変更部10は、予め定められた設定値変更開始時刻になるか、あるいはオペレータから設定値SPの変更指示を受けると、変更情報で指定された仕様で設定値SPを変更する(図6ステップS9)。具体的には、図1(A)、図2(A)、図3(A)に示したように設定値SPを初期設定値SPIからランプ状に変化させる。このときの設定値SPの変化を規定するのが、変更情報に含まれる変化率ΔSPである。また、設定値変更部10は、設定値SPの変更を開始したことを評価指標算出部21〜24に対して通知する。   Next, the set value changing unit 10 changes the set value SP in accordance with the specification specified by the change information when a predetermined set value change start time comes or when an instruction to change the set value SP is received from the operator. (FIG. 6, step S9). Specifically, as shown in FIGS. 1 (A), 2 (A), and 3 (A), the set value SP is changed from the initial set value SPI in a ramp shape. The change rate ΔSP included in the change information defines the change in the set value SP at this time. Further, the set value changing unit 10 notifies the evaluation index calculating units 21 to 24 that the change of the set value SP is started.

図6のステップS10,S11,S12の処理は、それぞれステップS5,S6,S7と同じである。こうして、設定値SPの変更に伴う制御応答が開始される。
次に、評価指標算出部21は、設定値SPの変更が開始されると、基準操作量記憶部20に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、(MVi−MVXi)の正値の積算値Aを次式のように算出する(図6ステップS13)。
A=Σ(MVi−MVXi) ・・・(1)
The processes in steps S10, S11, and S12 in FIG. 6 are the same as steps S5, S6, and S7, respectively. Thus, a control response accompanying the change of the set value SP is started.
Next, when the change of the set value SP is started, the evaluation index calculation unit 21 refers to the reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage unit 20 and accumulates positive values of (MVi−MVXi). The value A is calculated as follows (step S13 in FIG. 6).
A = Σ (MVi−MVXi) (1)

MViは積算値Aおよび後述する積算値Bを算出しようとする現在の制御時点iにおいて操作量算出部12が算出した操作量MV、MVXiは基準変化パターンMVXで定められた、制御時点iの操作量MVである。評価指標算出部21は、制御応答前半において(MVi−MVXi)>0の場合に限り、式(1)の計算を行う。   MVi is the operation value MV, MVXi calculated by the operation amount calculation unit 12 at the current control time point i at which the integrated value A and the later-described integrated value B are to be calculated, and the operation value at the control time point i determined by the reference change pattern MVX. The quantity MV. The evaluation index calculation unit 21 calculates Equation (1) only when (MVi−MVXi)> 0 in the first half of the control response.

なお、基準変化パターンMVXでは、設定値SPの変更開始時点を時刻0として、以後の操作量MVの変化を時刻毎に定めている。したがって、設定値変更部10が実際に設定値SPの変更を開始した時刻をSTとすれば、時刻(i−ST)の操作量MVを基準変化パターンMVXから取得して、これを基準変化パターンMVXで定められた、制御時点iの操作量MVとすればよい。   In the reference change pattern MVX, the change start time of the set value SP is set as time 0, and the subsequent change in the manipulated variable MV is determined for each time. Therefore, if the time when the set value changing unit 10 actually starts changing the set value SP is ST, the manipulated variable MV at time (i-ST) is obtained from the reference change pattern MVX, and this is obtained as the reference change pattern. The manipulated variable MV at the control point i determined by MVX may be used.

評価指標算出部22は、設定値SPの変更が開始されると、基準操作量記憶部20に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、(MVi−MVXi)の負値の積算値Bを次式のように算出する(図6ステップS14)。
B=Σ(MVi−MVXi) ・・・(2)
評価指標算出部22は、制御応答前半において(MVi−MVXi)<0の場合に限り、式(2)の計算を行う。
When the change of the set value SP is started, the evaluation index calculation unit 22 refers to the reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage unit 20 and calculates the negative integrated value B of (MVi−MVXi). The following equation is calculated (step S14 in FIG. 6).
B = Σ (MVi−MVXi) (2)
The evaluation index calculation unit 22 performs the calculation of Expression (2) only when (MVi−MVXi) <0 in the first half of the control response.

評価指標算出部23は、制御応答の後半になると、基準操作量記憶部20に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、(MVj−MVXj)の正値の積算値Cを次式のように算出する(図6ステップS15)。
C=Σ(MVj−MVXj) ・・・(3)
In the second half of the control response, the evaluation index calculation unit 23 refers to the reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage unit 20 and calculates the positive integrated value C of (MVj−MVXj) as follows: (Step S15 in FIG. 6).
C = Σ (MVj−MVXj) (3)

MVjは積算値Cおよび後述する積算値Dを算出しようとする現在の制御時点jにおいて操作量算出部12が算出した操作量MV、MVXjは基準変化パターンMVXで定められた、制御時点jの操作量MVである。評価指標算出部23は、制御応答後半において(MVj−MVXj)>0の場合に限り、式(3)の計算を行う。上記と同様に、設定値変更部10が実際に設定値SPの変更を開始した時刻をSTとすれば、時刻(j−ST)の操作量MVを基準変化パターンMVXから取得して、これを基準変化パターンMVXで定められた、制御時点jの操作量MVとすればよい。   MVj is the operation value MV and MVXj calculated by the operation amount calculation unit 12 at the current control time point j at which the integrated value C and the integrated value D to be described later are calculated. The operation values at the control time point j determined by the reference change pattern MVX. The quantity MV. The evaluation index calculation unit 23 performs the calculation of Expression (3) only when (MVj−MVXj)> 0 in the second half of the control response. Similarly to the above, if the time when the set value changing unit 10 actually starts changing the set value SP is ST, the manipulated variable MV at time (j-ST) is obtained from the reference change pattern MVX, and this is obtained. The manipulated variable MV at the control time j determined by the reference change pattern MVX may be used.

評価指標算出部24は、制御応答の後半になると、基準操作量記憶部20に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、(MVj−MVXj)の負値の積算値Dを次式のように算出する(図6ステップS16)。
D=Σ(MVj−MVXj) ・・・(4)
評価指標算出部24は、制御応答後半において(MVj−MVXj)<0の場合に限り、式(4)の計算を行う。
In the second half of the control response, the evaluation index calculation unit 24 refers to the reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage unit 20, and calculates the negative integrated value D of (MVj−MVXj) as follows: (Step S16 in FIG. 6).
D = Σ (MVj−MVXj) (4)
The evaluation index calculation unit 24 calculates Equation (4) only when (MVj−MVXj) <0 in the second half of the control response.

こうして、ステップS9〜S16の処理が、設定値SPの変更に伴う制御応答が終了するまで(図6ステップS17においてYES)、制御周期毎に繰り返し実行される。
ここで、制御応答全般とは、設定値SPの変更に伴って制御量PVが初期設定値SPIから最終目標設定値SPLに追従する制御応答期間全体を指すものとする。設定値変更部10は、設定値SPを初期設定値SPIから一定の変化率ΔSPでランプ状に変化させるので、設定値SPが最終目標設定値SPLにいつ達するかを予め計算することができ、設定値SPが最終目標設定値SPLに達する時刻に所定時間Tを足した時刻を、設定値SPの変更に伴う制御応答の終了時刻として予め計算することができる。終了時刻を決める所定時間Tをどのような値に設定すべきかは、設定値SPを変更する試験を予め実施して確認しておけばよい。
In this way, the processes in steps S9 to S16 are repeatedly executed for each control period until the control response accompanying the change of the set value SP is completed (YES in step S17 in FIG. 6).
Here, the overall control response refers to the entire control response period in which the control amount PV follows the final target set value SPL from the initial set value SPI as the set value SP is changed. Since the set value changing unit 10 changes the set value SP from the initial set value SPI in a ramp shape at a constant change rate ΔSP, it is possible to calculate in advance when the set value SP reaches the final target set value SPL. A time obtained by adding the predetermined time T to the time when the set value SP reaches the final target set value SPL can be calculated in advance as the end time of the control response accompanying the change of the set value SP. What value should be set for the predetermined time T for determining the end time may be confirmed by conducting a test for changing the set value SP in advance.

そして、制御応答前半とは、設定値SPの変更に伴って制御量PVが初期設定値SPIから最終目標設定値SPLの中間まで追従する制御応答期間である。したがって、設定値変更部10は、上記のように制御応答の終了時刻を計算できれば、制御応答の開始時刻(設定値SPの変更開始時刻)から制御応答の終了時刻までの中間の時刻も予め計算できることになる。設定値変更部10は、制御応答の中間の時刻に達したときに中間の時刻に達したことを評価指標算出部21〜24に対して通知する。   The first half of the control response is a control response period in which the control amount PV follows from the initial set value SPI to the middle of the final target set value SPL as the set value SP is changed. Therefore, if the set value changing unit 10 can calculate the end time of the control response as described above, it also calculates in advance the intermediate time from the start time of the control response (change start time of the set value SP) to the end time of the control response. It will be possible. The set value changing unit 10 notifies the evaluation index calculating units 21 to 24 that the intermediate time has been reached when the intermediate time of the control response is reached.

また、制御応答後半とは、制御量PVが前半終了時点(中間時点)から最終目標設定値SPLまで追従する制御応答期間を指すものとする。設定値変更部10は、制御応答の終了時刻に達したときに終了時刻に達したことを評価指標算出部21〜24に対して通知する。   The second half of the control response refers to a control response period in which the control amount PV follows from the end of the first half (intermediate time) to the final target set value SPL. The set value changing unit 10 notifies the evaluation index calculating units 21 to 24 that the end time has been reached when the end time of the control response is reached.

評価指標算出部21は、制御応答の開始時刻(設定値SPの変更開始時刻)から制御応答の中間時刻までの制御応答前半において(MVi−MVXi)>0の場合に限り、式(1)の計算を行えばよい。式(1)の積算を繰り返すことにより、積算値Aは制御応答前半の(MVi−MVXi)の正値の総和である評価指標Aとなる。同様に、評価指標算出部22は、制御応答前半において(MVi−MVXi)<0の場合に限り、式(2)の計算を行えばよい。式(2)の積算を繰り返すことにより、積算値Bは制御応答前半の(MVi−MVXi)の負値の総和である評価指標Bとなる。   The evaluation index calculation unit 21 calculates the equation (1) only when (MVi−MVXi)> 0 in the first half of the control response from the start time of the control response (change start time of the set value SP) to the intermediate time of the control response. Calculations can be performed. By repeating the integration of Expression (1), the integrated value A becomes an evaluation index A that is the sum of positive values of (MVi−MVXi) in the first half of the control response. Similarly, the evaluation index calculation unit 22 may perform the calculation of Expression (2) only when (MVi−MVXi) <0 in the first half of the control response. By repeating the integration of Expression (2), the integrated value B becomes the evaluation index B that is the sum of the negative values of (MVi−MVXi) in the first half of the control response.

評価指標算出部23は、制御応答の前半終了時刻(制御応答の中間の時刻)から制御応答の終了時刻までの制御応答後半において(MVj−MVXj)>0の場合に限り、式(3)の計算を行えばよい。式(3)の積算を繰り返すことにより、積算値Cは制御応答後半の(MVj−MVXj)の正値の総和である評価指標Cとなる。同様に、評価指標算出部24は、制御応答後半において(MVj−MVXj)<0の場合に限り、式(4)の計算を行えばよい。式(4)の積算を繰り返すことにより、積算値Dは制御応答後半の(MVj−MVXj)の負値の総和である評価指標Dとなる。   The evaluation index calculation unit 23 calculates the expression (3) only when (MVj−MVXj)> 0 in the second half of the control response from the first half end time of the control response (intermediate time of the control response) to the end time of the control response. Calculations can be performed. By repeating the integration of Expression (3), the integrated value C becomes an evaluation index C that is the sum of positive values of (MVj−MVXj) in the latter half of the control response. Similarly, the evaluation index calculation unit 24 may perform the calculation of Expression (4) only when (MVj−MVXj) <0 in the second half of the control response. By repeating the integration of Expression (4), the integration value D becomes an evaluation index D that is the sum of the negative values of (MVj−MVXj) in the latter half of the control response.

評価指標提示部25は、設定値SPの変更に伴う制御応答の終了後、評価指標算出部21〜24によって算出された評価指標A、評価指標B、評価指標C、評価指標Dをオペレータに対して提示(表示)する(図6ステップS18)。
設定値SPの変更に伴う制御応答の終了後は、設定値SP=SPLに基づく制御がステップS4〜S7の処理によって継続されることになる。
The evaluation index presenting unit 25 sends the evaluation index A, the evaluation index B, the evaluation index C, and the evaluation index D calculated by the evaluation index calculation units 21 to 24 to the operator after the end of the control response accompanying the change of the set value SP. To present (display) (step S18 in FIG. 6).
After the completion of the control response accompanying the change of the set value SP, the control based on the set value SP = SPL is continued by the processes of steps S4 to S7.

図7、図8は評価指標A〜Dの表示例を示す図である。図7は制御応答の前半に(MV−MVX)の正値の総和が大きくなるパターンの表示例を示し、図8は制御応答の前半に(MV−MVX)の負値の総和が大きくなるパターンの表示例を示している。   7 and 8 are diagrams showing display examples of the evaluation indexes A to D. FIG. FIG. 7 shows a display example of a pattern in which the sum of positive values of (MV−MVX) increases in the first half of the control response, and FIG. 8 shows a pattern in which the sum of negative values of (MV−MVX) increases in the first half of the control response. A display example is shown.

こうして、本実施の形態では、評価指標A〜Dを算出して提示することにより、基準変化パターンMVXに対する操作量MVの挙動の再現性を定量的に(数値化して)提示することができる。本実施の形態では、図1(A)、図1(B)、図2(A)、図2(B)、図3(A)、図3(B)で説明したように制御量PVに設定値SPとの差異が現れ難い場合でも、制御対象の装置に劣化が発生していたり、操作量算出部12のPIDパラメータが不適切に設定されていたりすれば、操作量MVと基準変化パターンMVXとの差異が現れ易くなるので、オペレータは差異の特徴を認識することができ、差異が生じた原因を推定することができる。   Thus, in the present embodiment, by calculating and presenting the evaluation indexes A to D, the reproducibility of the behavior of the manipulated variable MV with respect to the reference change pattern MVX can be presented quantitatively (in numerical form). In the present embodiment, as described with reference to FIGS. 1A, 1B, 2A, 2B, 3A, and 3B, the control amount PV is increased. Even when it is difficult to show a difference from the set value SP, if the device to be controlled has deteriorated or the PID parameter of the operation amount calculation unit 12 is set inappropriately, the operation amount MV and the reference change pattern Since the difference from MVX is likely to appear, the operator can recognize the difference feature and can estimate the cause of the difference.

なお、本実施の形態では、算出した評価指標A〜Dを提示しているが、これに限るものではなく、評価指標A〜DをEEPROM等の記憶手段に記録するようにしてもよい。   In the present embodiment, the calculated evaluation indexes A to D are presented. However, the present invention is not limited to this, and the evaluation indexes A to D may be recorded in a storage unit such as an EEPROM.

本実施の形態で説明した評価装置は、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。   The evaluation apparatus described in the present embodiment can be realized by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an interface, and a program for controlling these hardware resources. The CPU executes the processing described in the present embodiment in accordance with a program stored in the storage device.

本発明は、過渡状態における制御応答の特徴量として操作量MVを取り込む技術に適用することができる。   The present invention can be applied to a technique for capturing an operation amount MV as a feature amount of a control response in a transient state.

1…温調計制御機能部、2…評価機能部、10…設定値変更部、11…制御量入力部、12…操作量算出部、13…操作量出力部、20…基準操作量記憶部、21,22,23,24…評価指標算出部、25…評価指標提示部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature controller control function part, 2 ... Evaluation function part, 10 ... Setting value change part, 11 ... Control amount input part, 12 ... Operation amount calculation part, 13 ... Operation amount output part, 20 ... Reference | standard operation amount memory | storage part 21, 22, 23, 24... Evaluation index calculation unit, 25... Evaluation index presentation unit.

Claims (8)

外部からの指示に従って設定値SPを変更する設定値変更手段と、
前記設定値SPと計測器によって計測される制御量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を制御対象に出力する操作量出力手段と、
前記設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを予め記憶する基準操作量記憶手段と、
この基準操作量記憶手段に記憶されている基準変化パターンMVXを参照し、前記制御応答中の前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差異を評価指標として算出する評価指標算出手段とを備えることを特徴とする評価装置。
A setting value changing means for changing the setting value SP according to an instruction from the outside;
An operation amount calculating means for calculating an operation amount MV based on the set value SP and the control amount PV measured by the measuring instrument;
An operation amount output means for outputting the operation amount MV to a control target;
Reference operation amount storage means for storing in advance a reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV during a control response accompanying the change of the set value SP;
An evaluation index calculation unit that refers to a reference change pattern MVX stored in the reference operation amount storage unit and calculates a difference between the operation amount MV in the control response and the reference change pattern MVX as an evaluation index; An evaluation apparatus characterized by that.
請求項1記載の評価装置において、
さらに、前記評価指標算出手段によって算出された評価指標を提示する評価指標提示手段を備えることを特徴とする評価装置。
The evaluation apparatus according to claim 1,
And an evaluation index presenting means for presenting the evaluation index calculated by the evaluation index calculating means.
請求項1または2記載の評価装置において、
前記評価指標算出手段は、制御応答前半の評価指標と制御応答後半の評価指標とに分けて前記評価指標を算出することを特徴とする評価装置。
The evaluation apparatus according to claim 1 or 2,
The evaluation index calculating means calculates the evaluation index separately for an evaluation index in the first half of the control response and an evaluation index in the second half of the control response.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の評価装置において、
前記評価指標算出手段は、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が正値の評価指標と、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が負値の評価指標とに分けて前記評価指標を算出することを特徴とする評価装置。
In the evaluation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The evaluation index calculation means is divided into an evaluation index in which the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX is a positive value, and an evaluation index in which the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX is a negative value. And calculating the evaluation index.
外部からの指示に従って設定値SPを変更する設定値変更ステップと、
前記設定値SPと計測器によって計測される制御量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を制御対象に出力する操作量出力ステップと、
前記設定値SPの変更に伴う制御応答中の操作量MVの標準的な時間変化を示す基準変化パターンMVXを予め記憶する基準操作量記憶手段を参照し、前記制御応答中の前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差異を評価指標として算出する評価指標算出ステップとを含むことを特徴とする評価方法。
A setting value changing step for changing the setting value SP in accordance with an instruction from the outside;
An operation amount calculating step for calculating an operation amount MV based on the set value SP and the control amount PV measured by the measuring instrument;
An operation amount output step of outputting the operation amount MV to a control target;
With reference to reference operation amount storage means for storing in advance a reference change pattern MVX indicating a standard time change of the operation amount MV during the control response accompanying the change of the set value SP, the operation amount MV during the control response and And an evaluation index calculating step of calculating a difference from the reference change pattern MVX as an evaluation index.
請求項5記載の評価方法において、
さらに、前記評価指標算出ステップで算出した評価指標を提示する評価指標提示ステップを含むことを特徴とする評価方法。
The evaluation method according to claim 5, wherein
The evaluation method further includes an evaluation index presenting step for presenting the evaluation index calculated in the evaluation index calculating step.
請求項5または6記載の評価方法において、
前記評価指標算出ステップは、制御応答前半の評価指標と制御応答後半の評価指標とに分けて前記評価指標を算出するステップを含むことを特徴とする評価方法。
In the evaluation method according to claim 5 or 6,
The evaluation index calculating step includes a step of calculating the evaluation index separately for an evaluation index in the first half of the control response and an evaluation index in the second half of the control response.
請求項5乃至7のいずれか1項に記載の評価方法において、
前記評価指標算出ステップは、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が正値の評価指標と、前記操作量MVと前記基準変化パターンMVXとの差が負値の評価指標とに分けて前記評価指標を算出するステップを含むことを特徴とする評価方法。
The evaluation method according to any one of claims 5 to 7,
The evaluation index calculation step is divided into an evaluation index in which the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX is a positive value, and an evaluation index in which the difference between the manipulated variable MV and the reference change pattern MVX is a negative value. And calculating the evaluation index.
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