JP2537407B2 - 複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置 - Google Patents
複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の温度制御部を有する装置系の温度制御
装置に係り、例えば長尺物や積層物等のプラスチック成
形に用いる押出機に備えた複数の温度制御部を温度制御
する温度制御装置の改良に関する。
装置に係り、例えば長尺物や積層物等のプラスチック成
形に用いる押出機に備えた複数の温度制御部を温度制御
する温度制御装置の改良に関する。
複数の温度制御部を有する装置系、例えば押出機１
は、第９図に示すように、成形機台３に原料フィーダ装
置５を配置してなり、ホッパー７から投入したプラスチ
ック原材料を原料フィーダ装置５で成形機台３のバレル
９に送り込み、成形機台３の内部に配置された押出し用
スクリュー（図示せず）によってその原材料を先端方向
に押し出し、先端アダプタ11中に配置したダイス（図示
せず）部分から成形品を押し出すように構成されてい
る。
は、第９図に示すように、成形機台３に原料フィーダ装
置５を配置してなり、ホッパー７から投入したプラスチ
ック原材料を原料フィーダ装置５で成形機台３のバレル
９に送り込み、成形機台３の内部に配置された押出し用
スクリュー（図示せず）によってその原材料を先端方向
に押し出し、先端アダプタ11中に配置したダイス（図示
せず）部分から成形品を押し出すように構成されてい
る。
そして、プラスチック原材料のスムースな流動を確保
するために、比較的長いバレル９を先端アダプタ11方向
に沿って複数に分割し、その分割部分および先端アダプ
タ11部分を各ゾーンとし、各々ヒータ13を配置して複数
の加熱ゾーンＡ〜Ｄが形成されている。
するために、比較的長いバレル９を先端アダプタ11方向
に沿って複数に分割し、その分割部分および先端アダプ
タ11部分を各ゾーンとし、各々ヒータ13を配置して複数
の加熱ゾーンＡ〜Ｄが形成されている。
符号Ｅはヒータ13や加熱ゾーンＡ〜Ｄを制御する温度
制御装置である。
制御装置である。
そのような押出機１は各加熱ゾーンＡ〜Ｄを設定値
（設定温度又は目標値）SVまで昇温してから成形始動さ
せるが、装置各部分の設定値SV熱容量や時定数および各
々の熱伝導率等に各々相違があるから、一般に全加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄが昇温完了となるまでの到達時間が互いに異
なることが多い。
（設定温度又は目標値）SVまで昇温してから成形始動さ
せるが、装置各部分の設定値SV熱容量や時定数および各
々の熱伝導率等に各々相違があるから、一般に全加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄが昇温完了となるまでの到達時間が互いに異
なることが多い。
もし、各加熱ゾーンＡ〜Ｄの到達時間が相違すると、
押出機１の各加熱ゾーンＡ〜Ｄの昇温動作を同時にスタ
ートさせると、複数の加熱ゾーンＡ〜Ｄでは到達時間が
最も長い加熱ゾーン以外の加熱ゾーンでは加熱スタート
が早すぎて、無駄な加熱エネルギーが費やされる。
押出機１の各加熱ゾーンＡ〜Ｄの昇温動作を同時にスタ
ートさせると、複数の加熱ゾーンＡ〜Ｄでは到達時間が
最も長い加熱ゾーン以外の加熱ゾーンでは加熱スタート
が早すぎて、無駄な加熱エネルギーが費やされる。
本出願人はこのような不要な加熱を回避して省エネル
ギーに対処する装置として、既に特開昭63−61313号公
報に示すような技術を提案した。
ギーに対処する装置として、既に特開昭63−61313号公
報に示すような技術を提案した。
すなわち、押出機等の装置系中の各温度制御部の到達
時間を測定して記憶し、装置系の温度制御スタート時か
ら自動的に最長到達時間の温度制御部を最初に昇温スタ
ートさせ、その後に他の温度制御部が互いの到達時間差
だけ遅れて順次昇温スタートするように構成したもので
ある。
時間を測定して記憶し、装置系の温度制御スタート時か
ら自動的に最長到達時間の温度制御部を最初に昇温スタ
ートさせ、その後に他の温度制御部が互いの到達時間差
だけ遅れて順次昇温スタートするように構成したもので
ある。
このような装置によれば、例えば第10図に示すよう
に、各加熱ゾーンＡ〜Ｃの昇温が最長到達時間T1のゾー
ンから順次T1−T2時間、T2−T3時間遅れて昇温スタート
し、各加熱ゾーンＡ〜Ｃが丁度同じ時期に設定値SVに達
するから、無駄な加熱を回避できると考えられる。符号
T1〜T3は各加熱ゾーンＡ〜Ｃの到達時間である。
に、各加熱ゾーンＡ〜Ｃの昇温が最長到達時間T1のゾー
ンから順次T1−T2時間、T2−T3時間遅れて昇温スタート
し、各加熱ゾーンＡ〜Ｃが丁度同じ時期に設定値SVに達
するから、無駄な加熱を回避できると考えられる。符号
T1〜T3は各加熱ゾーンＡ〜Ｃの到達時間である。
しかしながら、上述した構成では、予め各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄの到達時間をテスト測定して学習しておき、到達
時間の長い加熱ゾーンＡ〜Ｄから順次昇温スタートする
から、順次遅れて昇温スタートする加熱ゾーンＡ〜Ｄで
は近傍の加熱ゾーンＡ〜Ｄからの影響を受け易くなり、
当初テスト測定した到達時間が正確ではなくなるおそれ
がある。
Ａ〜Ｄの到達時間をテスト測定して学習しておき、到達
時間の長い加熱ゾーンＡ〜Ｄから順次昇温スタートする
から、順次遅れて昇温スタートする加熱ゾーンＡ〜Ｄで
は近傍の加熱ゾーンＡ〜Ｄからの影響を受け易くなり、
当初テスト測定した到達時間が正確ではなくなるおそれ
がある。
さらに、テスト測定時とは異なる環境下で押出機の温
度制御部を昇温させる場合も予想される。
度制御部を昇温させる場合も予想される。
このように、上述した構成の温度制御装置には改良の
余地がある。
余地がある。
本発明はこのような状況の下になされたもので、実際
の自動昇温時の測定値を考慮して温度制御し、一層の省
エネルギー化が図れる温度制御装置の提供を目的とす
る。
の自動昇温時の測定値を考慮して温度制御し、一層の省
エネルギー化が図れる温度制御装置の提供を目的とす
る。
このような課題を解決するために本発明は、第１図の
クレーム対応図で示すように、装置系に配置された複数
の温度制御部の各温度を測定する温度測定手段100と、
その各温度制御部の温度を制御する複数のヒータ手段10
1と、その各測定温度が設定温度に達するまでの到達時
間を測定する到達時間測定手段102と、それら設定温
度、学習時点のそれら各測定温度および各到達時間を記
憶する第１の記憶手段103と、それら設定温度、学習時
点の各測定温度および各到達時間から各温度制御部の温
度変化の傾きを演算し記憶する傾き演算記憶手段104
と、その学習以降の自動昇温スタート時に各温度制御部
が設定温度に到達するまでの第１の目標到達時間、並び
にこれら第１の目標到達時間のうち最長の第１の目標到
達時間に係る温度制御部以外の温度制御部について自動
昇温スタート時における測定温度がその設定温度に到達
するまでの第２の目標到達時間を記憶する第２の記憶手
段と、更に、スタート手段106と、目標到達時間演算手
段107と、調節手段108とを具備して構成されている。
クレーム対応図で示すように、装置系に配置された複数
の温度制御部の各温度を測定する温度測定手段100と、
その各温度制御部の温度を制御する複数のヒータ手段10
1と、その各測定温度が設定温度に達するまでの到達時
間を測定する到達時間測定手段102と、それら設定温
度、学習時点のそれら各測定温度および各到達時間を記
憶する第１の記憶手段103と、それら設定温度、学習時
点の各測定温度および各到達時間から各温度制御部の温
度変化の傾きを演算し記憶する傾き演算記憶手段104
と、その学習以降の自動昇温スタート時に各温度制御部
が設定温度に到達するまでの第１の目標到達時間、並び
にこれら第１の目標到達時間のうち最長の第１の目標到
達時間に係る温度制御部以外の温度制御部について自動
昇温スタート時における測定温度がその設定温度に到達
するまでの第２の目標到達時間を記憶する第２の記憶手
段と、更に、スタート手段106と、目標到達時間演算手
段107と、調節手段108とを具備して構成されている。
目標到達時間演算手段107は、その自動昇温スタート
時の測定温度、設定温度および各傾きからそれら各温度
制御部に係る上記第１の目標到達時間を演算するととも
に、最長の第１の目標到達時間に係る温度制御部に対す
るヒータ手段のオン制御後の測定温度、設定温度および
各傾きから各温度制御部に係る上記第２の目標到達時間
を順次演算するものである。
時の測定温度、設定温度および各傾きからそれら各温度
制御部に係る上記第１の目標到達時間を演算するととも
に、最長の第１の目標到達時間に係る温度制御部に対す
るヒータ手段のオン制御後の測定温度、設定温度および
各傾きから各温度制御部に係る上記第２の目標到達時間
を順次演算するものである。
スタート手段106は、最長の第１の目標到達時間に係
る温度制御部から上ヒータ手段をオン制御スタートさせ
るとともに、上記各第２の目標到達時間差で順次遅れて
他の各温度制御部に対するヒータ手段をオン制御スター
トさせるものである。
る温度制御部から上ヒータ手段をオン制御スタートさせ
るとともに、上記各第２の目標到達時間差で順次遅れて
他の各温度制御部に対するヒータ手段をオン制御スター
トさせるものである。
調節手段108は、上記各温度制御部の温度制御スター
ト後に、上記各測定信号と上記設定温度とを比較してそ
の偏差から上記ヒータ手段をフィードバック制御するも
のである。
ト後に、上記各測定信号と上記設定温度とを比較してそ
の偏差から上記ヒータ手段をフィードバック制御するも
のである。
また、本発明は、上記スタート手段106に、所定の設
定時間の到来によって動作開始させるタイマー機能を具
備させて構成することが可能である。
定時間の到来によって動作開始させるタイマー機能を具
備させて構成することが可能である。
このような手段を備えた本発明では、温度測定手段10
0で装置系に配置された複数の温度制御部の各温度が測
定され、到達時間測定手段102でその各測定温度がその
所定の温度に達するまでの到達時間が測定され、それら
設定温度、各測定温度および到達時間が第１の記憶手段
103に記憶されるとともに、傾き演算記憶手段104によっ
てそれら設定温度、各測定温度および各到達時間から各
温度制御部の温度変化の傾きが演算し記憶される。
0で装置系に配置された複数の温度制御部の各温度が測
定され、到達時間測定手段102でその各測定温度がその
所定の温度に達するまでの到達時間が測定され、それら
設定温度、各測定温度および到達時間が第１の記憶手段
103に記憶されるとともに、傾き演算記憶手段104によっ
てそれら設定温度、各測定温度および各到達時間から各
温度制御部の温度変化の傾きが演算し記憶される。
さらに、目標到達時間演算手段107では、その自動昇
温スタート時の測定温度、設定温度および各傾きからそ
れら各温度制御部に係る第１の目標到達時間が演算さ
れ、最長の第１の目標到達時間に係る温度制御部に対す
るヒータ手段のオン制御後の測定温度、設定温度および
各傾きからそれら各温度制御部に係る第２の目標到達時
間が演算されて第２の記憶手段105に記憶され、傾き演
算記憶後にスタート手段106で上記最長の第１の目標到
達時間の温度制御部から上記ヒータ手段をオン制御スタ
ートするとともに、上記各第２の目標到達時間差で順次
遅れて他の各温度制御部の上記ヒータ手段をオン制御ス
タートさせ、調節手段108にて上記ヒータ手段がフィー
ドバック制御されて温度調整される。
温スタート時の測定温度、設定温度および各傾きからそ
れら各温度制御部に係る第１の目標到達時間が演算さ
れ、最長の第１の目標到達時間に係る温度制御部に対す
るヒータ手段のオン制御後の測定温度、設定温度および
各傾きからそれら各温度制御部に係る第２の目標到達時
間が演算されて第２の記憶手段105に記憶され、傾き演
算記憶後にスタート手段106で上記最長の第１の目標到
達時間の温度制御部から上記ヒータ手段をオン制御スタ
ートするとともに、上記各第２の目標到達時間差で順次
遅れて他の各温度制御部の上記ヒータ手段をオン制御ス
タートさせ、調節手段108にて上記ヒータ手段がフィー
ドバック制御されて温度調整される。
また、スタート手段106がタイマー機能を有する構成
では、所定の設定時間の到来によって温度調整が動作開
始される。
では、所定の設定時間の到来によって温度調整が動作開
始される。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図は本発明に係る温度制御装置Ｅの一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
温度制御装置Ｅで制御する機械系、例えば押出機は第
９図で示す構成と同様である。
９図で示す構成と同様である。
すなわち、押出機１はホッパー７を有する原料フィー
ダ装置５を成形機台３に配置して形成されている。
ダ装置５を成形機台３に配置して形成されている。
原料フィーダ装置５は、内蔵するフィーダ用スクリュ
ーでプラスチック原材料を成形機台３のバレル９に送り
込むもので、成形機台３は内蔵する押出し用スクリュー
によってその原材料を先端アダプタ11のダイス部分から
成形品にして押し出すように構成されている。
ーでプラスチック原材料を成形機台３のバレル９に送り
込むもので、成形機台３は内蔵する押出し用スクリュー
によってその原材料を先端アダプタ11のダイス部分から
成形品にして押し出すように構成されている。
成形機台３のバレル９は先端アダプタ11方向に比較的
長くなっており、先端アダプタ11方向に沿って複数に分
割され、その分割部分および先端アダプタ11部分を各ゾ
ーンとし、各々ヒータ13を配置して複数の加熱ゾーンＡ
〜Ｄが形成されている。
長くなっており、先端アダプタ11方向に沿って複数に分
割され、その分割部分および先端アダプタ11部分を各ゾ
ーンとし、各々ヒータ13を配置して複数の加熱ゾーンＡ
〜Ｄが形成されている。
これらヒータ13、複数の加熱ゾーンＡ〜Ｄが本発明の
温度制御装置Ｅによって制御される。
温度制御装置Ｅによって制御される。
第２図に戻って、制御手段として制御回路15は、後述
する機能を達成する主たる要素であるCPU17と、このCPU
17の動作プログラムを格納したROM19と、CPU17の演算過
程のデータを一時的に記憶するRAM21およびデータ入出
力用のインタフェース（I/O）23等を有し、所謂マイク
ロコンピュータの主要部となっている。
する機能を達成する主たる要素であるCPU17と、このCPU
17の動作プログラムを格納したROM19と、CPU17の演算過
程のデータを一時的に記憶するRAM21およびデータ入出
力用のインタフェース（I/O）23等を有し、所謂マイク
ロコンピュータの主要部となっている。
制御回路15に接続された学習データ記憶装置25、自動
昇温データ記憶装置27およびタイマーデータ記憶装置29
はRAM等からなる外部記憶装置31の記憶領域を分割して
割当られている。
昇温データ記憶装置27およびタイマーデータ記憶装置29
はRAM等からなる外部記憶装置31の記憶領域を分割して
割当られている。
学習データ記憶装置25は学習スタート時の測定値An、
出力操作量が100％未満になった時の測定値Bn、立ち上
がり時間および各加熱ゾーンＡ〜Ｄの傾きαを記憶する
ものであり、自動昇温データ記憶装置27は各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄについての各々の第１の目標到達時間tn（ｎはゾ
ーン数）を記憶するものであり、タイマーデータ記憶装
置29は目標時刻、現在時刻およびタイマー時間を記憶す
るものである。これらの記憶内容の詳細は後述する。
出力操作量が100％未満になった時の測定値Bn、立ち上
がり時間および各加熱ゾーンＡ〜Ｄの傾きαを記憶する
ものであり、自動昇温データ記憶装置27は各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄについての各々の第１の目標到達時間tn（ｎはゾ
ーン数）を記憶するものであり、タイマーデータ記憶装
置29は目標時刻、現在時刻およびタイマー時間を記憶す
るものである。これらの記憶内容の詳細は後述する。
表示装置33は、制御回路15によって入出力データを画
像表示する例えばプラズマ・ディスプレイ装置であり、
表示装置33に種々の画面を表示しながら種々の設定等が
実施される。
像表示する例えばプラズマ・ディスプレイ装置であり、
表示装置33に種々の画面を表示しながら種々の設定等が
実施される。
温度測定装置35は、押出機１の各加熱ゾーンＡ〜Ｄに
配置された温度センサ（図示せず）を含み、これらの温
度センサからの測定アナログ信号をデジタル信号にA/D
変換して測定値PVとして制御回路15へ出力するものであ
り、測定手段を構成している。
配置された温度センサ（図示せず）を含み、これらの温
度センサからの測定アナログ信号をデジタル信号にA/D
変換して測定値PVとして制御回路15へ出力するものであ
り、測定手段を構成している。
学習スタート設定装置37および自動昇温スタート設定
装置39は例えば公知のキーボード41等からなり、各々後
述する学習スタート設定データおよび自動昇温スタート
設定データを制御回路15へ出力指示するものである。
装置39は例えば公知のキーボード41等からなり、各々後
述する学習スタート設定データおよび自動昇温スタート
設定データを制御回路15へ出力指示するものである。
制御回路15に接続されたヒータON指示装置43は、押出
機１の各加熱ゾーンＡ〜Ｄに配置されたヒータをON動作
させるものであり、ON動作指示後には温度測定装置35か
らの測定値PVと設定値SVとを比較してその偏差からヒー
タをフィードバック制御する調節手段としても機能する
ものである。
機１の各加熱ゾーンＡ〜Ｄに配置されたヒータをON動作
させるものであり、ON動作指示後には温度測定装置35か
らの測定値PVと設定値SVとを比較してその偏差からヒー
タをフィードバック制御する調節手段としても機能する
ものである。
制御回路15は、学習スタート設定装置37からのスター
ト指示に基づき、温度測定装置35からの各加熱ゾーンＡ
〜Ｄに係る測定値PVが設定値SVより大きいとか、既に比
例帯に入っている等、学習スタートの可否を判断する機
能を有している。
ト指示に基づき、温度測定装置35からの各加熱ゾーンＡ
〜Ｄに係る測定値PVが設定値SVより大きいとか、既に比
例帯に入っている等、学習スタートの可否を判断する機
能を有している。
しかも、学習スタートが可能であるときには、ヒータ
ON指示装置43を介して各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒータ13を
ON動作させるとともに、第３図に示すように、各加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄの測定値PVが操作量100％の範囲から出るま
での立ち上がり時間を測定し、それらの立ち上がり時
間、出力操作量が100％未満になった時の測定値Bnおよ
び学習スタート時の測定値Anから各加熱ゾーンＡ〜Ｄに
ついての傾きαを演算し、学習データ記憶装置25へ記憶
する学習機能を有している。
ON指示装置43を介して各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒータ13を
ON動作させるとともに、第３図に示すように、各加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄの測定値PVが操作量100％の範囲から出るま
での立ち上がり時間を測定し、それらの立ち上がり時
間、出力操作量が100％未満になった時の測定値Bnおよ
び学習スタート時の測定値Anから各加熱ゾーンＡ〜Ｄに
ついての傾きαを演算し、学習データ記憶装置25へ記憶
する学習機能を有している。
各加熱ゾーンＡ〜Ｄについて演算された傾きαは、例
えば第４図に示すような温調設定画面に、各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄ（第４図では温度１〜８）の傾きの欄に示され
る。
えば第４図に示すような温調設定画面に、各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄ（第４図では温度１〜８）の傾きの欄に示され
る。
この温調設定画面は、制御回路15の管理下で、図示し
ない記憶装置から取り込んだ枠画面を表示装置33に表示
させるとともに、所定の記憶装置から取り込んだ各加熱
ゾーンＡ〜Ｄ名称（図中温度１〜８）やこれに関係する
項目名（機能、PH、PC、Ｉ、Ｄ、ARW、DB、下限、上
限、傾き）およびこれらの項目名に対応する設定データ
を重ね書きして作成記憶される。
ない記憶装置から取り込んだ枠画面を表示装置33に表示
させるとともに、所定の記憶装置から取り込んだ各加熱
ゾーンＡ〜Ｄ名称（図中温度１〜８）やこれに関係する
項目名（機能、PH、PC、Ｉ、Ｄ、ARW、DB、下限、上
限、傾き）およびこれらの項目名に対応する設定データ
を重ね書きして作成記憶される。
項目中の「機能」は各加熱ゾーンＡ〜Ｄにおける加熱
とか冷却と言った温調形態であり、「PH」は加熱側比例
帯の設定範囲、「PC」は冷却側比例帯の設定範囲、
「Ｉ」および「Ｄ」は温度制御に係る積分および微分時
間、「ARW」はアンチ・リセット・ワインドアップの設
定、「DB」はデッドバンド、「下限」および「上限」は
温度下限および上限警報値である。
とか冷却と言った温調形態であり、「PH」は加熱側比例
帯の設定範囲、「PC」は冷却側比例帯の設定範囲、
「Ｉ」および「Ｄ」は温度制御に係る積分および微分時
間、「ARW」はアンチ・リセット・ワインドアップの設
定、「DB」はデッドバンド、「下限」および「上限」は
温度下限および上限警報値である。
また、制御回路15は、その学習した各加熱ゾーンＡ〜
Ｄに係る傾きαから、実際の自動昇温スタートをさせる
次のような機能を有している。
Ｄに係る傾きαから、実際の自動昇温スタートをさせる
次のような機能を有している。
すなわち、各加熱ゾーンＡ〜Ｄについて、傾きα、設
定値SVおよび設定値PVから各第１の目標到達時間tnを演
算して自動昇温データ記憶装置27に記憶させる。
定値SVおよび設定値PVから各第１の目標到達時間tnを演
算して自動昇温データ記憶装置27に記憶させる。
最長の第１の目標到達時間tnを有する各加熱ゾーンＡ
〜ＤからヒータON指示装置43を介して自動昇温スタート
させるとともに、２番目以降の各加熱ゾーンＡ〜Ｄにつ
いては既に測定した傾きα、設定値SVに加えて実際の自
動昇温スタート時における新測定値PVを温度測定装置35
から取り込んで、各第２の目標到達時間tn′を演算して
タイマーデータ記憶装置29に記憶させるとともに、これ
ら各第２の目標到達時間tn′によりヒータON指示装置43
を介して各加熱ゾーンＡ〜Ｄの温度制御する機能を有し
ている。
〜ＤからヒータON指示装置43を介して自動昇温スタート
させるとともに、２番目以降の各加熱ゾーンＡ〜Ｄにつ
いては既に測定した傾きα、設定値SVに加えて実際の自
動昇温スタート時における新測定値PVを温度測定装置35
から取り込んで、各第２の目標到達時間tn′を演算して
タイマーデータ記憶装置29に記憶させるとともに、これ
ら各第２の目標到達時間tn′によりヒータON指示装置43
を介して各加熱ゾーンＡ〜Ｄの温度制御する機能を有し
ている。
さらに、制御回路15は、最長の到達時間を有する各加
熱ゾーンＡ〜Ｄが自動昇温スタートする時刻を、予め設
定した時刻で自動スタートさせるタイマー機能を持たせ
るべく所定数のカウンタを有している。
熱ゾーンＡ〜Ｄが自動昇温スタートする時刻を、予め設
定した時刻で自動スタートさせるタイマー機能を持たせ
るべく所定数のカウンタを有している。
これらの各動作は後述するフローチャートから明らか
になるであろう。
になるであろう。
第５図は、制御回路15のタイマー機能に関する設定画
面を示しており、第４図と同様な手法によって表示装置
33に表示され、タイマー欄に「１」を入れるとタイマー
起動となり、自動昇温欄に「１」を入れれば自動昇温が
有効となり、学習欄に「１」を入れれば学習が有効とな
る。しかも、学習欄が「１」であることによって学習が
終了すると「０」に変化してその後は自動昇温が優先す
る。
面を示しており、第４図と同様な手法によって表示装置
33に表示され、タイマー欄に「１」を入れるとタイマー
起動となり、自動昇温欄に「１」を入れれば自動昇温が
有効となり、学習欄に「１」を入れれば学習が有効とな
る。しかも、学習欄が「１」であることによって学習が
終了すると「０」に変化してその後は自動昇温が優先す
る。
また、週間タイマーは、１週間のうち各曜日について
自動昇温時刻および降温時刻を設定するものであり、こ
の昇温時刻や降温時刻に昇温や降温が完了するように装
置が自動的にタイマー動作するようになっている。
自動昇温時刻および降温時刻を設定するものであり、こ
の昇温時刻や降温時刻に昇温や降温が完了するように装
置が自動的にタイマー動作するようになっている。
時刻等の設定は、制御回路15の管理下で、自動昇温ス
タート設定装置39から入力されタイマーデータ記憶装置
29に記憶されたデータに基づいて行われる。
タート設定装置39から入力されタイマーデータ記憶装置
29に記憶されたデータに基づいて行われる。
次に、このように構成された温度制御装置についての
動作を第６図〜第８図のフローチャートを参照して説明
する。
動作を第６図〜第８図のフローチャートを参照して説明
する。
第６図は、学習機能を説明するものであり、便宜上加
熱ゾーンｎの動作について示している。複数の加熱ゾー
ンｎを同時に学習する場合には、このフローチャートが
同時に働く。
熱ゾーンｎの動作について示している。複数の加熱ゾー
ンｎを同時に学習する場合には、このフローチャートが
同時に働く。
プログラムがスタートすると、ステップ200で加熱ゾ
ーンｎについての測定値Anが測定記憶され、ステップ20
1ではその測定結果に基づき学習スタートの開始可否が
判断される。
ーンｎについての測定値Anが測定記憶され、ステップ20
1ではその測定結果に基づき学習スタートの開始可否が
判断される。
例えば、測定値PVが既に設定値SVを越えていると言っ
た場合には、ステップ201の判断がNOとなって種々のメ
ッセージが表示されて所定の動作（図示せず）に移り、
スタート開始可能であればYESとなってステップ202で時
間計測が開始される。
た場合には、ステップ201の判断がNOとなって種々のメ
ッセージが表示されて所定の動作（図示せず）に移り、
スタート開始可能であればYESとなってステップ202で時
間計測が開始される。
続く、ステップ203では加熱ゾーンｎについて操作量M
Vが100％未満になったか否か判断され、NOの場合にはス
テップ203を繰り返し、YESの場合にはステップ204にて
加熱ゾーンｎについての測定値Bnが測定記憶される。
Vが100％未満になったか否か判断され、NOの場合にはス
テップ203を繰り返し、YESの場合にはステップ204にて
加熱ゾーンｎについての測定値Bnが測定記憶される。
続くステップ205では操作量MVが100％未満になるまで
の立ち上がり時間（時間ｎ）、学習スタート時の測定値
Anや操作量MVが100％未満になった時点での測定値Bnか
ら、加熱ゾーンｎの傾きαの演算処理がされ、学習デー
タ記憶装置25に記憶されて終了する。
の立ち上がり時間（時間ｎ）、学習スタート時の測定値
Anや操作量MVが100％未満になった時点での測定値Bnか
ら、加熱ゾーンｎの傾きαの演算処理がされ、学習デー
タ記憶装置25に記憶されて終了する。
加熱ゾーンｎについての傾きｎは（Bn−An）／立ち上
がり時間ｎで得られる。
がり時間ｎで得られる。
第７図および第８図は自動昇温スタート動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
自動昇温スタートによってステップ300にて全各加熱
ゾーンＡ〜Ｄについての第１の目標到達時間tnが、傾き
α、設定値SVn、測定値PVnから演算され、タイマーデー
タ記憶装置29に記憶される。第１の目標到達時間tnは
（SVn−PVn）／傾きｎで得られる。
ゾーンＡ〜Ｄについての第１の目標到達時間tnが、傾き
α、設定値SVn、測定値PVnから演算され、タイマーデー
タ記憶装置29に記憶される。第１の目標到達時間tnは
（SVn−PVn）／傾きｎで得られる。
ステップ301ではタイマー起動が設定されているか否
か判断され、設定されていない場合にはステップ302に
てカウンタＴの内容が最長の第１の目標到達時間tnに設
定され、ステップ301がYESの場合にはステップ303にて
目標時刻から現在時刻を引いた時刻がカウンタＴに設定
されて次に移る。
か判断され、設定されていない場合にはステップ302に
てカウンタＴの内容が最長の第１の目標到達時間tnに設
定され、ステップ301がYESの場合にはステップ303にて
目標時刻から現在時刻を引いた時刻がカウンタＴに設定
されて次に移る。
ここまでは全加熱ゾーンＡ〜Ｄについての処理であ
り、以降の処理（ステップ310を除く）は個々の加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄについての処理を示している。
り、以降の処理（ステップ310を除く）は個々の加熱ゾ
ーンＡ〜Ｄについての処理を示している。
第８図に示すステップ304では加熱ゾーンｎを「１」
に初期化する。これ以降のフローチャートはゾーン１か
らゾーンｍまで繰りかえされる。
に初期化する。これ以降のフローチャートはゾーン１か
らゾーンｍまで繰りかえされる。
ステップ305ではヒータｎがON動作されているか否か
判断され、ヒータがON動作されていなければ判断結果が
NOとなってステップ306が処理される。ヒータがON動作
していれば、判断結果がYESとなってステップ309へ移
る。
判断され、ヒータがON動作されていなければ判断結果が
NOとなってステップ306が処理される。ヒータがON動作
していれば、判断結果がYESとなってステップ309へ移
る。
ステップ306は該当する各加熱ゾーンＡ〜Ｄについて
第２の目標到達時間tn′を演算してタイマーデータ記憶
装置29に記憶するもので、上述した傾きα、設定値SVお
よび現在の測定値PVから第２の目標到達時間tn′を演算
してタイマーデータ記憶装置29に記憶する。第２の目標
到達時間tn′は（SV−新PV）／傾きｎで得られる。
第２の目標到達時間tn′を演算してタイマーデータ記憶
装置29に記憶するもので、上述した傾きα、設定値SVお
よび現在の測定値PVから第２の目標到達時間tn′を演算
してタイマーデータ記憶装置29に記憶する。第２の目標
到達時間tn′は（SV−新PV）／傾きｎで得られる。
続くステップ307ではカウンタＴの値が第２の目標到
達時間tn′に達しているか否か判断され、達していなけ
ればNOとなってステップ309に移り、達していればYESと
なってステップ308で該当する各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒ
ータｎをON動作させる。
達時間tn′に達しているか否か判断され、達していなけ
ればNOとなってステップ309に移り、達していればYESと
なってステップ308で該当する各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒ
ータｎをON動作させる。
続く、ステップ309ではゾーンの数を示すカウンタｍ
の値よりｎが大きいか否か判断され、NOの場合にはステ
ップ310でｎの値を「ｎ＋１」に置き換えて、次のゾー
ンに移り、ステップ305に戻る。
の値よりｎが大きいか否か判断され、NOの場合にはステ
ップ310でｎの値を「ｎ＋１」に置き換えて、次のゾー
ンに移り、ステップ305に戻る。
ステップ309でｎ≧ｍとなっていればYESとなってステ
ップ311に移り、ステップ311では全加熱ゾーンＡ〜Ｄの
ヒータｎがON動作となっているか否か判断され、YESの
場合には終了し、NOの場合にはステップ312でＳ秒間待
機処理がなされ、ステップ313でカウンタＴがＴ−Ｓ秒
に置き換えられてステップ304に戻る。
ップ311に移り、ステップ311では全加熱ゾーンＡ〜Ｄの
ヒータｎがON動作となっているか否か判断され、YESの
場合には終了し、NOの場合にはステップ312でＳ秒間待
機処理がなされ、ステップ313でカウンタＴがＴ−Ｓ秒
に置き換えられてステップ304に戻る。
従って、タイマー起動しない場合には、ステップ302
で最長の第１の目標到達時間tnを有する加熱ゾーンＡ〜
ＤのヒータがON動作される一方、他の各加熱ゾーンＡ〜
Ｄについてはステップ304、ステップ307・・・ステップ
313を経過する間に新しい測定値PVに基づく第２の目標
到達時間tn′を測定するとともに、タイマー時間を順次
カウントダウンして、そのタイマー時刻と第２の目標到
達時間tn′を比較しながら各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒータ
ｎをON動作させ、全てのヒータ13がON動作すれば終了
し、その後は従来公知のフィードバック温度制御され
る。
で最長の第１の目標到達時間tnを有する加熱ゾーンＡ〜
ＤのヒータがON動作される一方、他の各加熱ゾーンＡ〜
Ｄについてはステップ304、ステップ307・・・ステップ
313を経過する間に新しい測定値PVに基づく第２の目標
到達時間tn′を測定するとともに、タイマー時間を順次
カウントダウンして、そのタイマー時刻と第２の目標到
達時間tn′を比較しながら各加熱ゾーンＡ〜Ｄのヒータ
ｎをON動作させ、全てのヒータ13がON動作すれば終了
し、その後は従来公知のフィードバック温度制御され
る。
また、タイマー起動させる動作については、自動昇温
スタート時の現在時刻から目標時刻までの時間がステッ
プ303で設定され、やはりステップ304、ステップ307・
・・ステップ313を経てステップ304に戻るステップを繰
り返す間に、最長の第２の目標到達時間tn′を有する加
熱ゾーンＡ〜Ｄについて新しい測定値PVから得られた第
２の目標到達時間tn′の到来によってヒータｎがON動作
する。
スタート時の現在時刻から目標時刻までの時間がステッ
プ303で設定され、やはりステップ304、ステップ307・
・・ステップ313を経てステップ304に戻るステップを繰
り返す間に、最長の第２の目標到達時間tn′を有する加
熱ゾーンＡ〜Ｄについて新しい測定値PVから得られた第
２の目標到達時間tn′の到来によってヒータｎがON動作
する。
そして、残りの短い第２の目標到達時間tn′の各加熱
ゾーンＡ〜Ｄについても、逐次新しい測定値PVに基づく
第２の目標到達時間tn′とカウンタＴとが比較されて、
その時間の到来によってヒータｎがON動作する。
ゾーンＡ〜Ｄについても、逐次新しい測定値PVに基づく
第２の目標到達時間tn′とカウンタＴとが比較されて、
その時間の到来によってヒータｎがON動作する。
このような本発明の温度制御装置では、各加熱ゾーン
Ａ〜Ｄについての学習後、自動昇温スタート時にも各加
熱ゾーンＡ〜Ｄでの実際の新測定値PVを考慮した目標到
達時間によって自動昇温するから、各加熱ゾーンＡ〜Ｄ
は近傍の各加熱ゾーンＡ〜Ｄの影響を考慮し、学習状況
とは異なる状況でも正確な自動昇温スタートが可能とな
る。
Ａ〜Ｄについての学習後、自動昇温スタート時にも各加
熱ゾーンＡ〜Ｄでの実際の新測定値PVを考慮した目標到
達時間によって自動昇温するから、各加熱ゾーンＡ〜Ｄ
は近傍の各加熱ゾーンＡ〜Ｄの影響を考慮し、学習状況
とは異なる状況でも正確な自動昇温スタートが可能とな
る。
なお、本発明は装置が押出機１に限らず、複数の温度
制御部を有する装置に広く応用可能であるうえ、昇温の
みならず冷却制御する場合にも応用可能である。
制御部を有する装置に広く応用可能であるうえ、昇温の
みならず冷却制御する場合にも応用可能である。
以上説明したように本発明の温度制御装置は、装置系
に配置された複数の温度制御部の各温度を測定し、それ
ら各測定温度が所定の温度に達するまでの到達時間を測
定してそれら所定の温度、各測定温度および各到達時間
から各温度制御部の温度変化を傾きを予め学習演算して
記憶し、自動昇温スタート時の測定温度、設定温度およ
び各傾きから各温度制御部が設定温度に到達するまでの
第１の目標到達時間を演算し、最長の第１の目標到達時
間に係る温度制御部に対するヒータ手段のオン制御する
とともに、オン制御後の測定温度、設定温度および各傾
きから各温度制御部が設定温度に到達するまでの第２の
目標到達時間を各々演算する一方、最長の第１の目標到
達時間に係る温度制御部からオン制御スタートさせると
ともに、それら第２の目標到達時間差で順次遅れて他の
各温度制御部の温度制御を各々オン制御スタートさせる
構成となっている。
に配置された複数の温度制御部の各温度を測定し、それ
ら各測定温度が所定の温度に達するまでの到達時間を測
定してそれら所定の温度、各測定温度および各到達時間
から各温度制御部の温度変化を傾きを予め学習演算して
記憶し、自動昇温スタート時の測定温度、設定温度およ
び各傾きから各温度制御部が設定温度に到達するまでの
第１の目標到達時間を演算し、最長の第１の目標到達時
間に係る温度制御部に対するヒータ手段のオン制御する
とともに、オン制御後の測定温度、設定温度および各傾
きから各温度制御部が設定温度に到達するまでの第２の
目標到達時間を各々演算する一方、最長の第１の目標到
達時間に係る温度制御部からオン制御スタートさせると
ともに、それら第２の目標到達時間差で順次遅れて他の
各温度制御部の温度制御を各々オン制御スタートさせる
構成となっている。
そのため、温度制御部が学習後の実際の測定値に基づ
く第２の目標到達時間によってヒータ手段を順次オン制
御するから、順次遅れて温度制御スタートする温度制御
部にあっては近傍から熱的影響を受けたり、学習時とは
異なる環境ある場合も、より正確な温度制御が可能とな
り、一層の省エネルギー化を図ることができる。
く第２の目標到達時間によってヒータ手段を順次オン制
御するから、順次遅れて温度制御スタートする温度制御
部にあっては近傍から熱的影響を受けたり、学習時とは
異なる環境ある場合も、より正確な温度制御が可能とな
り、一層の省エネルギー化を図ることができる。
また、タイマー機能を有する構成では所定のタイマー
設定時間の到来によって温度制御部を自動動作開始させ
ることができるから、例えば毎朝８時から押出機で押出
成形を開始する場合等に好適する。
設定時間の到来によって温度制御部を自動動作開始させ
ることができるから、例えば毎朝８時から押出機で押出
成形を開始する場合等に好適する。
第１図は本発明に係る特許請求の範囲に対応したクレー
ム対応図、第２図は本発明の温度制御装置の一実施例を
示すブロック図、第３図は本発明における学習処理動作
を説明する図、第４図および第５図は傾きその他を設定
する設定画面およびタイマー設定画面、第６図〜第８図
は本発明の動作を示すフローチャート、第９図は本発明
の温度制御装置で制御する機械系の一例である押出機の
概略図、第10図は本発明の参考となる技術を説明する図
である。 １……機械系（押出機） ５……原料フィーダ装置 ９……バレル 13……ヒータ 15……制御回路 25……学習データ記憶装置 27……自動昇温データ記憶装置 29……タイマーデータ記憶装置 33……表示装置 35……温度測定装置 37……学習スタート設定装置 39……自動昇温スタート設定装置 43……ヒータON指示装置 Ａ〜Ｄ……各加熱ゾーン Ｅ……温度制御装置 100……温度測定手段 101……ヒータ手段 102……到達時間測定手段 103……第１の記憶手段 104……傾き演算記憶手段 105……第２の記憶手段 106……スタート手段 107……目標到達時間演算手段 108……調節手段
ム対応図、第２図は本発明の温度制御装置の一実施例を
示すブロック図、第３図は本発明における学習処理動作
を説明する図、第４図および第５図は傾きその他を設定
する設定画面およびタイマー設定画面、第６図〜第８図
は本発明の動作を示すフローチャート、第９図は本発明
の温度制御装置で制御する機械系の一例である押出機の
概略図、第10図は本発明の参考となる技術を説明する図
である。 １……機械系（押出機） ５……原料フィーダ装置 ９……バレル 13……ヒータ 15……制御回路 25……学習データ記憶装置 27……自動昇温データ記憶装置 29……タイマーデータ記憶装置 33……表示装置 35……温度測定装置 37……学習スタート設定装置 39……自動昇温スタート設定装置 43……ヒータON指示装置 Ａ〜Ｄ……各加熱ゾーン Ｅ……温度制御装置 100……温度測定手段 101……ヒータ手段 102……到達時間測定手段 103……第１の記憶手段 104……傾き演算記憶手段 105……第２の記憶手段 106……スタート手段 107……目標到達時間演算手段 108……調節手段
フロントページの続き (72)発明者 林 茂男 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理 化工業株式会社内 (72)発明者 岩間 龍則 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理 化工業株式会社内 (72)発明者 宮木 敏久 東京都大田区久が原５丁目16番６号 理 化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−55372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−40484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−59512（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】装置系に配置された複数の温度制御部の各
温度を測定する温度測定手段と、 前記各温度制御部の温度を制御するヒータ手段と、 前記各測定温度が設定温度に達するまでの到達時間を測
定する到達時間測定手段と、 前記設定温度、学習時点の前記各測定温度および前記各
到達時間を記憶する第１の記憶手段と、 前記設定温度、学習時点の前記各測定温度および前記各
到達時間から前記各温度制御部の温度変化の傾きを演算
し記憶する傾き演算記憶手段と、 前記学習以降の自動昇温スタート時に前記各温度制御部
が前記設定温度に到達するまでの第１の目標到達時間、
並びにこれら第１の目標到達時間のうち最長の第１の目
標到達時間に係る前記温度制御部以外の前記温度制御部
について自動昇温スタート時における前記測定温度が前
記設定温度に到達するまでの第２の目標到達時間を記憶
する第２の記憶手段と、 前記自動昇温スタート時の前記測定温度、前記設定温度
および前記各傾きから前記各温度制御部に係る前記第１
の目標到達時間を演算するとともに、最長の前記第１の
目標到達時間に係る前記温度制御部に対する前記ヒータ
手段のオン制御後の前記測定温度、前記設定温度および
前記各傾きから前記第２の目標到達時間を順次演算する
目標到達時間演算手段と、 最長の前記第１の目標到達時間に係る前記温度制御部か
ら前記ヒータ手段をオン制御スタートさせるとともに、
前記第２の目標到達時間差で順次遅れて他の前記各温度
制御部に対する前記ヒータ手段をオン制御スタートさせ
るスタート手段と、 前記各温度制御部の温度制御スタート後に、前記各測定
信号と前記設定温度とを比較してその偏差から前記ヒー
タ手段をフィードバック制御する調節手段と、 を具備することを特徴とする複数の温度制御部を有する
装置系の温度制御装置。 - 【請求項２】前記スタート手段は、前記所定の設定時間
の到来によって動作開始させるタイマー機能を有する請
求項１記載の複数の温度制御部を有する装置系の温度制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1132736A JP2537407B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1132736A JP2537407B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311912A JPH02311912A (ja) | 1990-12-27 |
| JP2537407B2 true JP2537407B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=15088396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1132736A Expired - Lifetime JP2537407B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | 複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537407B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101848369B1 (ko) * | 2015-07-30 | 2018-04-12 | 김철민 | 호퍼 관리 시스템 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114265451B (zh) * | 2021-09-24 | 2022-10-11 | 西北农林科技大学 | 一种温室温湿度多时段组合与时间的变化控制番茄灰霉病方法与系统 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055372A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-03-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 複写機の定着装置 |
| JPH071467B2 (ja) * | 1986-09-01 | 1995-01-11 | 理化工業株式会社 | 複数の温度制御部を有する装置系の温度制御装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1132736A patent/JP2537407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101848369B1 (ko) * | 2015-07-30 | 2018-04-12 | 김철민 | 호퍼 관리 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02311912A (ja) | 1990-12-27 |
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