JP2503543Y2 - 温度調節器 - Google Patents
温度調節器Info
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 18
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 13
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、炉内温度制御等を行う場合に使用される温
度調節器に関する。
度調節器に関する。
〈従来の技術〉 一般に、PID（比例積分微分動作）制御を行う温度調
節器においては、オフセットをなくして制御温度が設定
値に一致するように温度制御の開始時点から温度制御の
操作量信号を積分するようにしている。
節器においては、オフセットをなくして制御温度が設定
値に一致するように温度制御の開始時点から温度制御の
操作量信号を積分するようにしている。
その場合、従来のものでは、電源投入時点での積分量
は不明であるため、電源オフになると一律に積分出力量
が“0"になるように初期化している。
は不明であるため、電源オフになると一律に積分出力量
が“0"になるように初期化している。
〈考案が解決しようとする課題〉 温度調節器の使用上、第３図に示すように、温度制御
を行っている途中で電源が不意にオフする場合がある。
このような場合、その後、再度電源がオンされても、積
分量は電源オフにより初期化されて“0"から開始される
ことになる。そのため、同図の破線で示すように、温度
が大きく低下してしまい、整定状態に復帰させるまでに
時間がかかるという問題があった。
を行っている途中で電源が不意にオフする場合がある。
このような場合、その後、再度電源がオンされても、積
分量は電源オフにより初期化されて“0"から開始される
ことになる。そのため、同図の破線で示すように、温度
が大きく低下してしまい、整定状態に復帰させるまでに
時間がかかるという問題があった。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、温度制御を行っている途中で電源が不意にオフし
た場合でも、短時間の内に整定状態に到達するようにす
ることを目的とする。
って、温度制御を行っている途中で電源が不意にオフし
た場合でも、短時間の内に整定状態に到達するようにす
ることを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本考案は、上記の目的を達成するために、次の構成と
採る。
採る。
すなわち、本発明の温度調節器では、被温度制御機器
の温度を検出する第１温度センサと、外気温度を検出す
る第２温度センサと、第１温度センサで得られた測定温
度と温度制御の目標となる設定温度とに基づいて測定温
度が整定したか否かを判定する整定判定部と、整定判定
部からの整定判定信号に応答して、整定時の測定温度及
び外気温度と操作量の各データを記憶する整定時データ
記憶部と、電源のオン・オフを検出する電源検出部、電
源検出手段の電源オン検出に応答して前記整定時データ
記憶部に記憶されているデータを読み出すデータ読出手
段と、データ読出手段により読み出されたデータと現在
の測定温度及び外気温度とに基づき式Mio＝M1・（T2−t
2）／（T1−t1）［Mioは積分初期値、T2は電源オン時の
測定温度、t2は電源オン時の外気温、M1は整定時の操作
量、T1は整定時の測定温度、t1は整定時の外気温］によ
り積分量の初期値を算出する積分初期値算出部と、積分
初期値算出部で算出された積分初期値と、前記測定温度
ならびに設定温度の各データに基づいて温度制御の操作
量を演算する演算手段とを備えている。
の温度を検出する第１温度センサと、外気温度を検出す
る第２温度センサと、第１温度センサで得られた測定温
度と温度制御の目標となる設定温度とに基づいて測定温
度が整定したか否かを判定する整定判定部と、整定判定
部からの整定判定信号に応答して、整定時の測定温度及
び外気温度と操作量の各データを記憶する整定時データ
記憶部と、電源のオン・オフを検出する電源検出部、電
源検出手段の電源オン検出に応答して前記整定時データ
記憶部に記憶されているデータを読み出すデータ読出手
段と、データ読出手段により読み出されたデータと現在
の測定温度及び外気温度とに基づき式Mio＝M1・（T2−t
2）／（T1−t1）［Mioは積分初期値、T2は電源オン時の
測定温度、t2は電源オン時の外気温、M1は整定時の操作
量、T1は整定時の測定温度、t1は整定時の外気温］によ
り積分量の初期値を算出する積分初期値算出部と、積分
初期値算出部で算出された積分初期値と、前記測定温度
ならびに設定温度の各データに基づいて温度制御の操作
量を演算する演算手段とを備えている。
〈作用〉 上記構成において、制御温度が整定状態になると、こ
れが整定判定部で判定され、これに応じて整定時の測定
温度と操作量の各データが整定時データ記憶部に格納さ
れる。
れが整定判定部で判定され、これに応じて整定時の測定
温度と操作量の各データが整定時データ記憶部に格納さ
れる。
温度制御の途中で電源が不意にオフした場合には、こ
れが電源オン・オフ検出部で検出され、その後、電源が
再びオンされると、電源オン・オフ検出部からの電源オ
ン検出に応答してデータ読出手段が整定時データ記憶部
に記憶されている整定時の操作量、被温度制御機器の測
定温度、外気温のデータを読み出す。積分初期値算出部
は、これらのデータと電源オン時点での被温度制御機器
の測定温度と外気温とに基づいて積分量の初期値を算出
し、引き続いて、演算手段がこの積分初期値と、電源オ
ン時での測定温度ならびに設定温度の各データに基づい
て温度制御の操作量を演算する。
れが電源オン・オフ検出部で検出され、その後、電源が
再びオンされると、電源オン・オフ検出部からの電源オ
ン検出に応答してデータ読出手段が整定時データ記憶部
に記憶されている整定時の操作量、被温度制御機器の測
定温度、外気温のデータを読み出す。積分初期値算出部
は、これらのデータと電源オン時点での被温度制御機器
の測定温度と外気温とに基づいて積分量の初期値を算出
し、引き続いて、演算手段がこの積分初期値と、電源オ
ン時での測定温度ならびに設定温度の各データに基づい
て温度制御の操作量を演算する。
このように、本発明の温度調節器では、電源がオンさ
れる場合には、従来のように積分量を一旦“0"に初期化
するのではなく、電源オンされたその時点での測定温度
を考慮して積分初期値を設定するので、常に設定値との
偏差に対応した応答となる。そのため、整定状態に復帰
する時間も短く、オーバーシュートも少なくなる。
れる場合には、従来のように積分量を一旦“0"に初期化
するのではなく、電源オンされたその時点での測定温度
を考慮して積分初期値を設定するので、常に設定値との
偏差に対応した応答となる。そのため、整定状態に復帰
する時間も短く、オーバーシュートも少なくなる。
〈実施例〉 第１図は温度調節器のブロック図である。同図におい
て、符号１は温度調節器の全体を示し、２は加熱炉等の
被温度制御機器の温度を検出する第１温度センサとして
の温度センサ（本例では熱電対）、４は被温度制御機器
の周囲の外気温を検出する第２温度センサとして温度セ
ンサ（本例ではサーミスタ）、６は熱電対の起電力を検
出して測定温度のデータを出力する測定温度検出部、８
はサーミスタ４の抵抗値変化を検出して外気温のデータ
を出力する外気温検出部、10は上記の両検出部６、８の
データを入力するインターフェイスである。また、12は
電源のオン・オフを検出する電源オン・オフ検出部、14
は温度制御の目標となる設定温度を入力する設定入力部
である。16は測定温度が整定状態に到達してからの継続
時間を計測する整定判定用タイマ、18は熱電対２で得ら
れた測定温度と設定温度との偏差、および上記の整定判
定タイマ16からのタイムアップ信号の有無に基づいて測
定温度が整定したか否かを判定する整定判定部である。
20は整定判定部18からの整定判定信号に応答して、整定
時における測定温度と操作量の各データを記憶する整定
時データ記憶部であり、たとえば、不揮発性のPROM等で
構成される。22は整定時データ記憶部20から読み出され
たデータと電源オン時の測定温度とに基づいて積分量の
初期値を算出する積分初期値算出部、24は積分初期値算
出部22で算出された積分初期値と、熱電対２で得られる
測定温度ならびに設定入力部14からの設定温度の各デー
タに基づいて温度制御の操作量を演算する演算手段とし
ての演算制御部であり、この演算制御部24は、電源オン
・オフ検出部12からの電源オン検出信号に応答して整定
時データ記憶部20に記憶されているデータを読み出すデ
ータ読出手段を兼用している。26は演算制御部24で演算
される操作量に基づいて被温度制御機器に対して温度制
御信号を出力する制御出力部である。
て、符号１は温度調節器の全体を示し、２は加熱炉等の
被温度制御機器の温度を検出する第１温度センサとして
の温度センサ（本例では熱電対）、４は被温度制御機器
の周囲の外気温を検出する第２温度センサとして温度セ
ンサ（本例ではサーミスタ）、６は熱電対の起電力を検
出して測定温度のデータを出力する測定温度検出部、８
はサーミスタ４の抵抗値変化を検出して外気温のデータ
を出力する外気温検出部、10は上記の両検出部６、８の
データを入力するインターフェイスである。また、12は
電源のオン・オフを検出する電源オン・オフ検出部、14
は温度制御の目標となる設定温度を入力する設定入力部
である。16は測定温度が整定状態に到達してからの継続
時間を計測する整定判定用タイマ、18は熱電対２で得ら
れた測定温度と設定温度との偏差、および上記の整定判
定タイマ16からのタイムアップ信号の有無に基づいて測
定温度が整定したか否かを判定する整定判定部である。
20は整定判定部18からの整定判定信号に応答して、整定
時における測定温度と操作量の各データを記憶する整定
時データ記憶部であり、たとえば、不揮発性のPROM等で
構成される。22は整定時データ記憶部20から読み出され
たデータと電源オン時の測定温度とに基づいて積分量の
初期値を算出する積分初期値算出部、24は積分初期値算
出部22で算出された積分初期値と、熱電対２で得られる
測定温度ならびに設定入力部14からの設定温度の各デー
タに基づいて温度制御の操作量を演算する演算手段とし
ての演算制御部であり、この演算制御部24は、電源オン
・オフ検出部12からの電源オン検出信号に応答して整定
時データ記憶部20に記憶されているデータを読み出すデ
ータ読出手段を兼用している。26は演算制御部24で演算
される操作量に基づいて被温度制御機器に対して温度制
御信号を出力する制御出力部である。
次に、上記構成の温度調節器１の温度制御動作につい
て、第２図に示すフローチャートを参照して説明する。
て、第２図に示すフローチャートを参照して説明する。
電源がオンされて温度制御が開始されると、まず、熱
電対２で得られた測定温度T2のデータは測定温度検出部
６から、サーミスタ４で得られた外気温t2のデータは外
気温検出部８からそれぞれ出力され、これらの各データ
がインターフェイス10を介して演算制御部24に与えられ
る。また、電源オンにより、電源オン・オフ検出部12か
ら電源オン検出信号が出力され、これが演算制御部24に
与えられる。演算制御部24は、この電源オン検出信号に
応答して、上記の測定温度T2と外気温t2の各データを取
り込む一方（ステップ、）、整定時データ記憶部20
に既に記憶されている整定時の測定温度T1、外気温t1、
操作量M1の各データを読み出し、これを積分初期値算出
部22に与える。積分初期値算出部22は、これらのデータ
に基づいて、次式により積分初期値Mioを算出する（ス
テップ）。
電対２で得られた測定温度T2のデータは測定温度検出部
６から、サーミスタ４で得られた外気温t2のデータは外
気温検出部８からそれぞれ出力され、これらの各データ
がインターフェイス10を介して演算制御部24に与えられ
る。また、電源オンにより、電源オン・オフ検出部12か
ら電源オン検出信号が出力され、これが演算制御部24に
与えられる。演算制御部24は、この電源オン検出信号に
応答して、上記の測定温度T2と外気温t2の各データを取
り込む一方（ステップ、）、整定時データ記憶部20
に既に記憶されている整定時の測定温度T1、外気温t1、
操作量M1の各データを読み出し、これを積分初期値算出
部22に与える。積分初期値算出部22は、これらのデータ
に基づいて、次式により積分初期値Mioを算出する（ス
テップ）。
Mio＝M1・（T2−t2）／（T1−t1） （１） （ここに、Mioは積分初期値、T2は電源オン時の測定温
度、t2は電源オン時の外気温、M1は整定時の操作量、T1
は整定時の測定温度、t1は整定時の外気温） そして、積分初期値算出部22で算出された積分初期値
Mioのデータは、演算制御部24に与えられる。演算制御
部24は、熱電対２で得られた測定温度Ｔ、サーミスタ４
で得られた外気温ｔ、設定入力部14で設定された設定温
度SPの各データを取り込み（ステップ、）、続い
て、設定温度SPと測定温度Ｔとの偏差ｅ（＝SP−Ｔ）を
求め（ステップ）、上記の各データに基づいて温度制
御の操作量Ｍを演算する（ステップ）。この操作量Ｍ
の値は、制御出力部26に送られるので、制御出力部26
は、その操作量Ｍを温度制御信号として被温度制御機器
に対して出力する。さらに、演算制御部24は、設定温度
SPと測定温度Ｔの偏差ｅのデータを整定判定部18に与え
る。整定判定部18は、この値ｅが予め設定されているし
きい値以下になっているか否かを判定する（ステップ
）。偏差ｅがしきい値以上ならば、制御温度が未だ整
定帯の帯域内に到達してしないものと判断して判定用タ
イマ16をリセットする（ステップ）。偏差ｅがしきい
値以下ならば、制御温度が整定帯の帯域内に到達したも
のと判断して判定用タイマ16を起動する（ステップ
）。そして、判定用タイマ16がタイムアップするまで
は上述したステップからステップまたはまでが繰
り返される。そして、判定用タイマ16がタイムアップす
ると（ステップ）、このタイムアップ信号によって演
算制御部24は、整定状態が安定したものと判断して、こ
れに応答してその時点で得られた測定温度Ｔ、外気温ｔ
および操作量Ｍの各値を整定時データ記憶部20に格納す
る（ステップ）。
度、t2は電源オン時の外気温、M1は整定時の操作量、T1
は整定時の測定温度、t1は整定時の外気温） そして、積分初期値算出部22で算出された積分初期値
Mioのデータは、演算制御部24に与えられる。演算制御
部24は、熱電対２で得られた測定温度Ｔ、サーミスタ４
で得られた外気温ｔ、設定入力部14で設定された設定温
度SPの各データを取り込み（ステップ、）、続い
て、設定温度SPと測定温度Ｔとの偏差ｅ（＝SP−Ｔ）を
求め（ステップ）、上記の各データに基づいて温度制
御の操作量Ｍを演算する（ステップ）。この操作量Ｍ
の値は、制御出力部26に送られるので、制御出力部26
は、その操作量Ｍを温度制御信号として被温度制御機器
に対して出力する。さらに、演算制御部24は、設定温度
SPと測定温度Ｔの偏差ｅのデータを整定判定部18に与え
る。整定判定部18は、この値ｅが予め設定されているし
きい値以下になっているか否かを判定する（ステップ
）。偏差ｅがしきい値以上ならば、制御温度が未だ整
定帯の帯域内に到達してしないものと判断して判定用タ
イマ16をリセットする（ステップ）。偏差ｅがしきい
値以下ならば、制御温度が整定帯の帯域内に到達したも
のと判断して判定用タイマ16を起動する（ステップ
）。そして、判定用タイマ16がタイムアップするまで
は上述したステップからステップまたはまでが繰
り返される。そして、判定用タイマ16がタイムアップす
ると（ステップ）、このタイムアップ信号によって演
算制御部24は、整定状態が安定したものと判断して、こ
れに応答してその時点で得られた測定温度Ｔ、外気温ｔ
および操作量Ｍの各値を整定時データ記憶部20に格納す
る（ステップ）。
第３図に示すように、温度制御の途中で電源が不意に
オフした場合には、これが電源オン・オフ検出部12で検
出され、その後、電源が再びオンされると、電源オン・
オフ検出部12からの電源オン検出に応答して、上述した
ステップからステップの各制御動作が行われる。こ
の場合、ステップにおける積分初期値Mioは、整定時
データ記憶部20に記憶されている整定状態での測定温度
T1、外気温t1および操作量M1の各値に基づいて前記の
（１）式から算出されて設定されるので、温度制御は、
常に測定温度Ｔと設定温度SPとの偏差ｅに対応した応答
となる。そのため、制御温度は、第３図の実線に示すよ
うに、整定状態に復帰する時間が短くなり、かつオーバ
ーシュートも少なくなる。
オフした場合には、これが電源オン・オフ検出部12で検
出され、その後、電源が再びオンされると、電源オン・
オフ検出部12からの電源オン検出に応答して、上述した
ステップからステップの各制御動作が行われる。こ
の場合、ステップにおける積分初期値Mioは、整定時
データ記憶部20に記憶されている整定状態での測定温度
T1、外気温t1および操作量M1の各値に基づいて前記の
（１）式から算出されて設定されるので、温度制御は、
常に測定温度Ｔと設定温度SPとの偏差ｅに対応した応答
となる。そのため、制御温度は、第３図の実線に示すよ
うに、整定状態に復帰する時間が短くなり、かつオーバ
ーシュートも少なくなる。
〈考案の効果〉 本考案によれば、温度制御の途中で電源が不意にオフ
し、その後電源が再びオンされる場合には、従来のよう
に積分量を一旦“0"に初期化するのではなく、電源オン
されたその時点での測定温度を考慮して積分初期値を設
定するので、常に測定温度と設定値との偏差に対応した
応答となる。そのため、整定状態に復帰する時間も短
く、オーバーシュートも少なくなる等の優れた効果が発
揮される。
し、その後電源が再びオンされる場合には、従来のよう
に積分量を一旦“0"に初期化するのではなく、電源オン
されたその時点での測定温度を考慮して積分初期値を設
定するので、常に測定温度と設定値との偏差に対応した
応答となる。そのため、整定状態に復帰する時間も短
く、オーバーシュートも少なくなる等の優れた効果が発
揮される。
とくに、この考案では、周囲の外気温の変化をも加味
して積分初期値を算出するようにしているので、被温度
制御機器が外気温の変化が大きい環境において設置され
ている場合にもその温度制御が精度良く行われるもの
で、実用性に優れるものである。
して積分初期値を算出するようにしているので、被温度
制御機器が外気温の変化が大きい環境において設置され
ている場合にもその温度制御が精度良く行われるもの
で、実用性に優れるものである。
図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は温度調節
器のブロック図、第２図は温度制御動作のフローチャー
ト、第３図は制御温度の経時変化を示す特性図である。 １……温度調節器、２……温度センサ（熱電対）、12…
…電源オン・オフ検出部、18……整定判定部、20……整
定時データ記憶部、22……積分初期値算出部、24……演
算制御部（演算手段、データ読出手段）。
器のブロック図、第２図は温度制御動作のフローチャー
ト、第３図は制御温度の経時変化を示す特性図である。 １……温度調節器、２……温度センサ（熱電対）、12…
…電源オン・オフ検出部、18……整定判定部、20……整
定時データ記憶部、22……積分初期値算出部、24……演
算制御部（演算手段、データ読出手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】被温度制御機器の温度を検出する第１温度
センサと、 外気温度を検出する第２温度センサと、 第１温度センサで得られた測定温度と温度制御の目標と
なる設定温度とに基づいて測定温度が整定したか否かを
判定する整定判定部と、 整定判定部からの整定判定信号に応答して、整定時の測
定温度及び外気温度と操作量の各データを記憶する整定
時データ記憶部と、 電源のオン・オフを検出する電源検出部と、 電源検出手段の電源オン検出に応答して前記整定時デー
タ記憶部に記憶されているデータを読み出すデータ読出
手段と、 データ読出手段により読み出されたデータと現在の測定
温度及び外気温度とに基づき式Mio＝M1・（T2−t2）／
（T1−t1）［Mioは積分初期値、T2は電源オン時の測定
温度、t2は電源オン時の外気温、M1は整定時の操作量、
T1は整定時の測定温度、t1は整定時の外気温］により積
分量の初期値を算出する積分初期値算出部と、 積分初期値算出部で算出された積分初期値と、前記測定
温度ならびに設定温度の各データに基づいて温度制御の
操作量を演算する演算手段と、 を備えることを特徴とする温度調節器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989006614U JP2503543Y2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 温度調節器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989006614U JP2503543Y2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 温度調節器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299411U JPH0299411U (ja) | 1990-08-08 |
| JP2503543Y2 true JP2503543Y2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=31210939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989006614U Expired - Lifetime JP2503543Y2 (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 温度調節器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503543Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5579409B2 (ja) * | 2009-08-03 | 2014-08-27 | 日本信号株式会社 | 温度制御装置及び温度制御方法 |
| JP6221649B2 (ja) * | 2013-11-06 | 2017-11-01 | 東ソー株式会社 | 温調可能な分析装置 |
| JP7421040B2 (ja) * | 2020-04-07 | 2024-01-24 | 理化工業株式会社 | 制御装置及び復帰処理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63132302A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-04 | Omron Tateisi Electronics Co | 制御装置 |
| JPS63232856A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 恒温装置の温度制御装置 |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1989006614U patent/JP2503543Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0299411U (ja) | 1990-08-08 |
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