JP2020077280A - 状態判定装置および状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御対象の状態判定のための指標を算出するのに妥当ではないタイミングを排除することができる状態判定装置を提供する。【解決手段】状態判定装置は、加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量ＭＶの時系列データと過渡状態における制御対象の温度である制御量ＰＶの時系列データに基づいて、制御対象の状態判定のための指標として、制御対象の動的プロセスゲインＫｐとプロセス時定数Ｔｐとの比率Ｋｐ／Ｔｐを算出するゲイン時定数比率算出部１と、比率Ｋｐ／Ｔｐを記憶するゲイン時定数比率記憶部２と、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止すべき時間帯を予め記憶する時間帯登録部３と、現在時刻の情報を取得する時刻情報取得部４と、現在時刻が時間帯登録部３に記憶されている時間帯に含まれる場合に、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止させるゲイン時定数比率停止部５を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、加熱装置の制御対象の状態を判定する技術に係り、特に状態判定のための指標を算出するのに妥当ではないタイミングを排除することができる状態判定装置および状態判定方法に関するものである。

温調計などの制御機器は、図９に示すような熱操作装置である加熱装置の温度制御に利用される。図９の加熱装置は、処理対象のワーク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。温調計１０３は、温度センサ１０２が計測した温度（制御量ＰＶ）が温度設定値ＳＰと一致するように操作量ＭＶを算出する。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。

例えば図９に示したような温度制御系を主な適用対象として、制御の過渡状態を発生させる操作量の時系列データと過渡状態における制御量の時系列データとに基づいて、制御対象の動的プロセスゲインＫｐとプロセス時定数Ｔｐとの比率Ｋｐ／Ｔｐを算出し、この比率を判定指標として制御対象の状態を判定する方法が実用されている（特許文献１参照）。

例えば、図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は１００℃から４００℃への、ＰＩＤ制御による昇温のシミュレーション結果を示しており、制御量ＰＶ（温度［℃］）と操作量ＭＶ［％］の時間変化を示している。図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）の各例のＰＩＤパラメータ（比例帯Ｐｂ、積分時間Ｔｉ、微分時間Ｔｄ）は以下のとおりである。

図１０（Ａ）の例では、比例帯Ｐｂを６０℃、積分時間Ｔｉを１００ｓｅｃ．、微分時間Ｔｄを１２ｓｅｃ．としている。上記の比率はＫｐ／Ｔｐ＝０．０２３２である。図１０（Ｂ）の例では、比例帯Ｐｂを１８０℃、積分時間Ｔｉを１００ｓｅｃ．、微分時間Ｔｄを１２ｓｅｃ．としている。比率はＫｐ／Ｔｐ＝０．０２３２である。図１０（Ｃ）の例では、比例帯Ｐｂを６０℃、積分時間Ｔｉを３０ｓｅｃ．、微分時間Ｔｄを１２ｓｅｃ．としている。比率はＫｐ／Ｔｐ＝０．０２３２である。図１０（Ｄ）の例では、比例帯Ｐｂを６０℃、積分時間Ｔｉを１００ｓｅｃ．、微分時間Ｔｄを１２ｓｅｃ．としている。比率はＫｐ／Ｔｐ＝０．０２０９である。

見かけ上は、図１０（Ａ）の例と比べて図１０（Ｂ），図１０（Ｃ）の例は異なる状態であり、図１０（Ａ）と図１０（Ｄ）が類似の状態のようになる。しかし、この見かけ上の違いはＰＩＤパラメータの違いによるものであり、制御対象の状態としては図１０（Ｄ）のみが他の例とは異なる。すなわち、比率Ｋｐ／Ｔｐを判定指標とすることによって、制御対象の状態を判定できる。

しかしながら、現実の加熱装置では、シミュレーションのような理想的な再現性が得られるとは限らず、例えば比率Ｋｐ／Ｔｐを算出するタイミング次第では、特異な判定あるいは誤った判定になることもあるので、改善が求められている。

特許第４４８１９５３号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、制御対象の状態判定のための指標を算出するのに妥当ではないタイミングを排除することができる状態判定装置および状態判定方法を提供することを目的とする。

本発明の状態判定装置は、加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量の時系列データとこの過渡状態における制御対象の温度である制御量の時系列データとに基づいて、前記制御対象の状態判定のための指標として、前記制御対象の動的プロセスゲインとプロセス時定数との比率を算出するように構成されたゲイン時定数比率算出部と、前記比率を記憶するように構成されたゲイン時定数比率記憶部と、前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止すべき時間帯を予め記憶するように構成された時間帯登録部と、現在時刻の情報を取得するように構成された時刻情報取得部と、現在時刻が前記時間帯登録部に記憶されている時間帯に含まれる場合に、前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止させるように構成されたゲイン時定数比率停止部とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明の状態判定装置の１構成例は、前記時間帯登録部に時間帯を登録しようとする登録実行日の最初の加熱制御が開始されたときに、この加熱制御開始時刻から予め規定された時間幅が経過する時刻までを、前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止すべき時間帯として前記時間帯登録部に登録するように構成された自動登録部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の状態判定装置の１構成例において、前記自動登録部は、予め規定された登録期間中の各登録実行日の最初の加熱制御開始時刻から規定の時間幅が経過する時刻までの時間帯を登録実行日毎に特定し、この特定した時間帯と前記時間帯登録部に登録済みの時間帯とに基づいて、前記時間帯登録部に登録される時間帯が最も長くなるように更新することを特徴とするものである。
また、本発明の状態判定装置の１構成例は、前記比率に基づいて前記制御対象の状態を判定するように構成された状態判定部をさらに備えることを特徴とするものである。

また、本発明の状態判定方法は、現在時刻の情報を取得する第１のステップと、制御対象の状態判定のための指標の算出を停止すべき時間帯を予め記憶する時間帯登録部を参照して、前記第１のステップで取得した現在時刻と前記時間帯登録部に記憶されている時間帯とを比較する第２のステップと、現在時刻が前記時間帯登録部に記憶されている時間帯外の場合に、加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量の時系列データとこの過渡状態における制御対象の温度である制御量の時系列データとに基づいて、前記制御対象の状態判定のための指標として、前記制御対象の動的プロセスゲインとプロセス時定数との比率を算出する第３のステップと、前記比率を記憶する第４の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、ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止すべき時間帯を時間帯登録部に予め登録しておき、現在時刻が時間帯登録部に記憶されている時間帯に含まれる場合に、ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止させることにより、制御対象の状態判定のための指標を算出するのに妥当ではないタイミングを排除することができ、特異な判定結果あるいは誤った判定結果が生じることを回避することができる。本発明では、加熱装置を管理する上位のシステムの範囲で得られる情報で、排除判断が行なえるようになる。

また、本発明では、自動登録部を設けることにより、制御対象の状態判定のための指標を算出するのに妥当ではないタイミングの登録を自動的に実現することができる。

図１は、加熱装置が十分に暖まっているときのワークの昇温と加熱装置が暖まっていないときのワークの昇温の実機による実験結果を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施例に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施例に係る操作量算出部の動作を説明するフローチャートである。 図４は、本発明の第１の実施例に係る状態判定装置の動作を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第１の実施例に係る状態判定装置のゲイン時定数比率算出部の構成を示すブロック図である。 図６は、本発明の第２の実施例に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の第２の実施例に係る状態判定装置の自動登録部の動作を説明するフローチャートである。 図８は、本発明の第１、第２の実施例に係る状態判定装置を実現するコンピュータの構成例を示すブロック図である。 図９は、加熱装置の構成を示すブロック図である。 図１０は、ＰＩＤ制御による昇温のシミュレーション結果を示す図である。

［発明の原理］
加熱装置自体が暖まっていない朝一番などの昇温では、ヒータ自体の熱容量や装置全体の熱容量に対する熱放出があるため、見かけ上（一定のアルゴリズムでの計算上）、プロセス時定数Ｔｐあるいは高次遅れとしてのむだ時間Ｌｐが本来よりも長い特異応答になり易い。例えば図１（Ａ）に示すような加熱装置が十分に暖まっているときのワークの昇温の場合（設定値ＳＰ変更時の制御量ＰＶが十分に高い場合）に比べて、加熱装置が暖まっていないときのワークの昇温の場合（設定値ＳＰ変更時の制御量ＰＶが低い場合）には、図１（Ｂ）に示すような結果になる。

発明者は、上記の点に着眼し、時間帯を制限することで、例えば朝一番の昇温応答データ（特異応答データ）を、診断データから排除できることに想到した。また、時間帯制限を強化すれば、むしろ特定の優良応答データのみを診断データとして採用する形態にもできる。

［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図２は本発明の第１の実施例に係る状態判定装置の構成を示すブロック図である。状態判定装置は、加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量ＭＶの時系列データとこの過渡状態における制御対象の温度である制御量ＰＶの時系列データとに基づいて、制御対象の状態判定のための指標として、制御対象の動的プロセスゲインＫｐとプロセス時定数Ｔｐとの比率Ｋｐ／Ｔｐを算出するゲイン時定数比率算出部１と、比率Ｋｐ／Ｔｐを記憶するゲイン時定数比率記憶部２と、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止すべき時間帯を予め記憶する時間帯登録部３と、現在時刻の情報を取得する時刻情報取得部４と、現在時刻が時間帯登録部３に記憶されている時間帯に含まれる場合に、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止させるゲイン時定数比率停止部５と、比率に基づいて制御対象の状態を判定する状態判定部６とを備えている。

図３は本実施例の操作量算出部１０（温調計）の動作を説明するフローチャートである。設定値ＳＰ（温度設定値）は、オペレータなどによって設定され、操作量算出部１０に入力される（図３ステップＳ１００）。
制御量ＰＶ（温度計測値）は、図示しない計測器（例えば図９に示した加熱装置の加熱処理炉１００内の温度を計測する温度センサ、または加熱処理炉１００内のワークの温度を計測する温度センサ）によって計測され、操作量算出部１０に入力される（図３ステップＳ１０１）。

操作量算出部１０は、設定値ＳＰと制御量ＰＶとを入力として、制御量ＰＶが設定値ＳＰと一致するように周知のＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶを算出し、算出した操作量ＭＶを制御対象に出力する（図３ステップＳ１０２）。本実施例では、操作量ＭＶの実際の出力先は、加熱処理炉の電気ヒータに電力を供給する電力調整器となる。

操作量算出部１０は、ステップＳ１００〜Ｓ１０２の処理を例えばオペレータの指示によって制御が終了するまで（図３ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、制御周期毎に実行する。なお、操作量算出部１０が算出した操作量ＭＶに対して適宜、上下限リミット処理などを施してもよいことは言うまでもない。

図４は本実施例の状態判定装置の動作を説明するフローチャートである。時間帯登録部３には、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止すべき時間帯が予め登録されている。
時刻情報取得部４は、図示しない時計機能から現在時刻の情報を取得する（図４ステップＳ２００）。

図５はゲイン時定数比率算出部１の構成を示すブロック図である。ゲイン時定数比率算出部１は、制御量ＰＶと操作量ＭＶの時系列データについてステップ応答前半の過渡状態のデータを特定する過渡状態データ特定部１１と、制御量ＰＶの時系列データのうち過渡状態データ特定部１１によって特定された過渡状態のデータと、操作量ＭＶの時系列データのうち過渡状態データ特定部１１によって特定された過渡状態のデータとにより、制御対象のモデル数式を同定する制御対象モデリング部１２と、制御対象のモデル数式に基づいて制御対象の動的プロセスゲインＫｐとプロセス時定数Ｔｐとの比率Ｒを算出する比率算出処理部１３とから構成される。

ゲイン時定数比率停止部５は、現在時刻が時間帯登録部３に記憶されている時間帯に含まれる場合（図４ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、ゲイン時定数比率算出部１による比率Ｒの算出を停止させる。この場合、状態判定装置は、現在の処理対象のワークについて比率Ｒを算出・保存することなく、動作をいったん停止させ、次の処理対象のワークが加熱処理炉に投入されて加熱制御が始まるまで待機する。

一方、現在時刻が時間帯登録部３に記憶されている時間帯外の場合（ステップＳ２０１においてＮＯ）、以下のようなゲイン時定数比率算出部１の処理が行われる。
加熱処理炉内のワークの加熱のために設定値ＳＰのステップ変更が行われると、上記の操作量算出部１０による制御により制御量ＰＶが設定値ＳＰに追従して上昇する。

ゲイン時定数比率算出部１の過渡状態データ特定部１１は、操作量算出部１０から出力された制御量ＰＶの時系列データと操作量ＭＶの時系列データとについてステップ応答前半の過渡状態に相当する時間帯のデータを特定する（図４ステップＳ２０２）。過渡状態データ特定部１１は、例えば操作量ＭＶの時系列データが予め設定された基準値を超えている時間帯を割り出し、この時間帯をステップ応答前半の過渡状態に相当する時間帯として特定する。ただし、この方法は単なる１例であり、操作量ＭＶの変化幅やその他の信号の変化によって制御の過渡状態のデータを特定することも可能である。

続いて、ゲイン時定数比率算出部１の制御対象モデリング部１２は、制御対象のモデル数式を同定する（図４ステップＳ２０３）。制御対象モデリング部１２には、次式のような伝達関数で表される制御対象の数式モデルＧｐが予め登録されている。
Ｇｐ＝Ｋｐｅｘｐ（−Ｌｐｓ）／（１＋Ｔｐｓ） ・・・（１）

式（１）のＫｐは動的プロセスゲイン、Ｌｐはむだ時間、Ｔｐはプロセス時定数であり、これらのパラメータは可変量として処理できるようになっている。本実施例の制御対象は、例えば加熱処理炉と、加熱処理炉内に投入されるワークと、電気ヒータなどのアクチュエータとを含むものである。

制御対象モデリング部１２は、操作量ＭＶの時系列データのうち過渡状態データ特定部１１によってステップ応答前半の過渡状態と特定されたデータを式（１）の数式モデルに適用し、モデル制御量ＰＶｍの時系列データを生成する。モデル制御量ＰＶｍは次式のように表すことができる。
ＰＶｍ＝ＧｐＭＶ ・・・（２）

続いて、制御対象モデリング部１２は、制御量ＰＶの時系列データのうち過渡状態データ特定部１１によってステップ応答前半の過渡状態と特定されたデータの変化率と、モデル制御量ＰＶｍの時系列データの変化率との近さを示す評価関数値（制御量ＰＶの変化率とモデル制御量ＰＶｍの変化率との差の２乗の総和）を算出して、評価関数値が最適値（０に近い最小値）を示したときの動的プロセスゲインＫｐとむだ時間Ｌｐとプロセス時定数Ｔｐとの組み合わせを有する式（１）を制御対象のモデル数式Ｇｐとして確定する。なお、以上のモデル数式の同定処理は、パラメータＫｐ，Ｌｐ，Ｔｐがとり得る全ての組み合わせを１つずつ生成して実行してもよいし、より効率的な探索方法として、一般に知られているシンプレックス法などを採用してもよい。

ゲイン時定数比率算出部１の比率算出処理部１３は、制御対象モデリング部１２が確定したモデル数式Ｇｐに基づき、動的プロセスゲインＫｐとプロセス時定数Ｔｐとの比率Ｒ＝Ｋｐ／Ｔｐを算出する（図４ステップＳ２０４）。比率算出処理部１３によって算出された比率Ｒは、ゲイン時定数比率記憶部２に格納される（図４ステップＳ２０５）。
以上の過渡状態データ特定部１１と制御対象モデリング部１２と比率算出処理部１３の動作は、特許文献１に開示されている。

次に、状態判定部６は、ゲイン時定数比率算出部１によって算出されゲイン時定数比率記憶部２に格納された比率Ｒに基づいて制御対象の状態を判定する（図４ステップＳ２０６）。特許文献１に開示された技術では、制御対象が特定の状態にある場合の比率Ｒの数値範囲を示す所定の判定基準と、比率Ｒとを比較して、比率Ｒが判定基準内の値であれば、制御対象の状態が特定の状態にあると判定する。ただし、本実施例での状態判定は、このような例に限るものではなく、比率Ｒと別の判定指標とを併用して制御対象の状態を判定するようにしてもよい。判定結果の出力方法としては、例えば判定結果を知らせる内容を表示したり、判定結果を知らせる情報を外部に送信したりする等の方法がある。

以上のような図４の処理が、加熱処理炉に処理対象のワークが投入され、操作量算出部１０によって加熱制御が行われる度に実行される。
本実施例では、制御動作機能を実現する操作量算出部１０はループレベルコントローラ（温調計など）に実装されるものであり、ゲイン時定数比率算出部１も通信などを介さない品質の良いデータを利用するのが好ましいので、やはりループレベルコントローラに実装されるべき構成要素である。ゲイン時定数比率記憶部２も、ループレベルコントローラに実装して構わない。

一方、時間帯登録部３と時刻情報取得部４とゲイン時定数比率停止部５とは、特に時刻情報を扱う本発明に特有の管理処理であり、製造装置の上位側の装置内コントローラ（ＰＬＣなど）に実装されるべき構成要素である。別な言い方をすれば、制御量ＰＶ（温度計測値）や操作量ＭＶ（ヒータ出力値）などのループレベルの情報を利用せずに比率Ｒの算出停止ができるので、上位側の装置内コントローラ（ＰＬＣなど）で算出停止判断が行なえるようになる。

例えば、加熱装置が稼働状態になるために、必ず朝一番の午前９時から最初の昇温を開始するのが通常の運用であれば、午前６時から昇温が完了する午前１０時までを、比率Ｒの算出を停止すべき時間帯として登録すればよい。また、通常の運用において、午後２時以降からの昇温が比率算出に好適であることが分かっているのであれば、午前０時から午後２時までを、比率Ｒの算出を停止すべき時間帯として登録してもよい。
なお、比率Ｒの算出を停止しない時間帯を時間帯登録部３に登録する構成も考えられるが、このような構成は本実施例と実質等価なものであることは言うまでもない。

［第２の実施例］
本発明は、特定のタイミングを比率Ｒの算出から排除しようとするものなので、タイミング制限という技術思想で言えば、加熱装置自体の立上げ後の最初の昇温を比率Ｒの算出から排除するという形態もあり得る。本実施例は、このようなタイミングの排除を自動的に実現するものである。

図６は本実施例に係る状態判定装置の構成を示すブロック図であり、図２と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の状態判定装置は、ゲイン時定数比率算出部１と、ゲイン時定数比率記憶部２と、時間帯登録部３と、時刻情報取得部４と、ゲイン時定数比率停止部５と、状態判定部６と、自動登録部７とを備えている。

図７は本実施例の状態判定装置の自動登録部７の動作を説明するフローチャートである。自動登録部７は、時間帯登録部３に時間帯を登録しようとする登録実行日の最初の加熱制御が開始されたときに（図７ステップＳ３００においてＹＥＳ）、この加熱制御開始時刻（設定値ＳＰが上昇する方向に変更された時刻）から予め規定された時間幅（例えば２時間）が経過する時刻までを、ゲイン時定数比率算出部１による比率の算出を停止すべき時間帯として時間帯登録部３に登録する（図７ステップＳ３０１）。
状態判定装置の他の構成要素の動作は、第１の実施例の図４で説明したとおりである。

なお、自動登録部７は、１日だけでなく、予め予め規定された登録期間（例えば３０日間）において時間帯の登録・更新を継続的に行うようにしてもよい。この場合、自動登録部７は、登録期間中の各登録実行日（加熱制御の実行日）の最初の加熱制御開始時刻から規定の時間幅が経過する時刻までの時間帯を登録実行日毎に特定し、この特定した時間帯と時間帯登録部３に登録済みの時間帯とに基づいて、時間帯登録部３に登録される時間帯が最も長くなるように更新する。

例えば時間帯登録部３に時間帯が登録されていない場合には、登録実行日に特定した時間帯がそのまま時間帯登録部３に登録される。一方、時間帯登録部３に登録済みの時間帯の開始時刻をＴstart、登録済みの時間帯の終了時刻をＴstopとし、登録実行日に特定した時間帯の開始時刻をＴ’start、登録実行日に特定した時間帯の終了時刻をＴ’stopとしたとき、Ｔ’start＜ＴstartかつＴstop＜Ｔ’stopであれば、登録実行日に時間帯登録部３に登録される時間帯が、Ｔ’startからＴ’stopまでの時間帯に更新される。

同様に、Ｔstart＜Ｔ’startかつＴstop＜Ｔ’stopであれば、登録実行日に時間帯登録部３に登録される時間帯が、ＴstartからＴ’stopまでの時間帯に更新される。また、Ｔ’start＜ＴstartかつＴ’stop＜Ｔstopであれば、登録実行日に時間帯登録部３に登録される時間帯が、Ｔ’startからＴstopまでの時間帯に更新される。こうして、登録期間中の登録実行日毎に時間帯の更新を繰り返し行う。

加熱装置を利用して製品の生産を行う製造装置においては、例えば製造装置の新規稼働時に日々の生産スケジュールにばらつきが生じることがある。そこで、上記のように一定期間の間、加熱制御開始時刻のデータを取得することで、更に安全な状態判定（誤りの少ない状態判定）が可能となるように、時間帯登録部３に登録する時間帯を更新することができる。

第１、第２の実施例で説明した状態判定装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインター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。このコンピュータの構成例を図８に示す。コンピュータは、ＣＰＵ３００と、記憶装置３０１と、インターフェース装置３０２とを備えている。このようなコンピュータにおいて、本発明の状態判定方法を実現させるためのプログラムは記憶装置３０１に格納される。ＣＰＵ３００は、記憶装置３０１に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施例で説明した処理を実行する。

なお、上記のように、状態判定装置と操作量算出部１０とをループレベルコントローラ（温調計など）に実装する場合には、このコントローラを図８に示したようなコンピュータとプログラムによって実現することができる。
また、上記のように、時間帯登録部３と時刻情報取得部４とゲイン時定数比率停止部５（または時間帯登録部３と時刻情報取得部４とゲイン時定数比率停止部５と自動登録部７）といった構成要素を、上位側の装置内コントローラ（ＰＬＣなど）に実装する場合、これらの構成要素もコンピュータとプログラムによって実現することができる。

本発明は、温度制御系に適用することができる。

１…ゲイン時定数比率算出部、２…ゲイン時定数比率記憶部、３…時間帯登録部、４…時刻情報取得部、５…ゲイン時定数比率停止部、６…状態判定部、７…自動登録部、１０…操作量算出部、１１…過渡状態データ特定部、１２…制御対象モデリング部、１３…比率算出処理部。

Claims (8)

1. 加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量の時系列データとこの過渡状態における制御対象の温度である制御量の時系列データとに基づいて、前記制御対象の状態判定のための指標として、前記制御対象の動的プロセスゲインとプロセス時定数との比率を算出するように構成されたゲイン時定数比率算出部と、
   前記比率を記憶するように構成されたゲイン時定数比率記憶部と、
   前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止すべき時間帯を予め記憶するように構成された時間帯登録部と、
   現在時刻の情報を取得するように構成された時刻情報取得部と、
   現在時刻が前記時間帯登録部に記憶されている時間帯に含まれる場合に、前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止させるように構成されたゲイン時定数比率停止部とを備えることを特徴とする状態判定装置。
2. 請求項１記載の状態判定装置において、
   前記時間帯登録部に時間帯を登録しようとする登録実行日の最初の加熱制御が開始されたときに、この加熱制御開始時刻から予め規定された時間幅が経過する時刻までを、前記ゲイン時定数比率算出部による比率の算出を停止すべき時間帯として前記時間帯登録部に登録するように構成された自動登録部をさらに備えることを特徴とする状態判定装置。
3. 請求項２記載の状態判定装置において、
   前記自動登録部は、予め規定された登録期間中の各登録実行日の最初の加熱制御開始時刻から規定の時間幅が経過する時刻までの時間帯を登録実行日毎に特定し、この特定した時間帯と前記時間帯登録部に登録済みの時間帯とに基づいて、前記時間帯登録部に登録される時間帯が最も長くなるように更新することを特徴とする状態判定装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の状態判定装置において、
   前記比率に基づいて前記制御対象の状態を判定するように構成された状態判定部をさらに備えることを特徴とする状態判定装置。
5. 現在時刻の情報を取得する第１のステップと、
   制御対象の状態判定のための指標の算出を停止すべき時間帯を予め記憶する時間帯登録部を参照して、前記第１のステップで取得した現在時刻と前記時間帯登録部に記憶されている時間帯とを比較する第２のステップと、
   現在時刻が前記時間帯登録部に記憶されている時間帯外の場合に、加熱装置において加熱制御の過渡状態を発生させる操作量の時系列データとこの過渡状態における制御対象の温度である制御量の時系列データとに基づいて、前記制御対象の状態判定のための指標として、前記制御対象の動的プロセスゲインとプロセス時定数との比率を算出する第３のステップと、
   前記比率を記憶する第４のステップとを含むことを特徴とする状態判定方法。
6. 請求項５記載の状態判定方法において、
   前記時間帯登録部に時間帯を登録しようとする登録実行日の最初の加熱制御が開始されたときに、この加熱制御開始時刻から予め規定された時間幅が経過する時刻までを、前記制御対象の状態判定のための指標の算出を停止すべき時間帯として前記時間帯登録部に登録する第５のステップをさらに含むことを特徴とする状態判定方法。
7. 請求項６記載の状態判定方法において、
   前記第５のステップは、予め規定された登録期間中の各登録実行日の最初の加熱制御開始時刻から規定の時間幅が経過する時刻までの時間帯を登録実行日毎に特定し、この特定した時間帯と前記時間帯登録部に登録済みの時間帯とに基づいて、前記時間帯登録部に登録される時間帯が最も長くなるように更新するステップを含むことを特徴とする状態判定方法。
8. 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の状態判定方法において、
   前記比率に基づいて前記制御対象の状態を判定する第６のステップをさらに含むことを特徴とする状態判定方法。