JP2653870B2 - 温度制御装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/78—Measuring, controlling or regulating of temperature
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加熱手段と冷却手段とで行う温度制御装置
に係り、特に加熱制御と冷却制御に別個の比例帯を設定
する温度制御装置に関する。
に係り、特に加熱制御と冷却制御に別個の比例帯を設定
する温度制御装置に関する。
この種の温度制御装置は、従来から射出成形機の冷却
ジャケット付加熱シリンダの温度制御等に用いられてい
る。その一例を、第６図を参照しながら説明する。
ジャケット付加熱シリンダの温度制御等に用いられてい
る。その一例を、第６図を参照しながら説明する。
すなわち、第６図において、加熱シリンダ10は、その
内部にスクリュ12を回動並びに前後進可能に挿嵌されて
構成されているが、この加熱シリンダ10の外周面には、
加熱手段としてのヒータ14と、冷却手段としての冷却ジ
ャケット16とが、それぞれ装着されている。これらのヒ
ータ14並びに冷却ジャケット16によって構成される温度
制御ゾーン毎に、温度検出用熱電対18が付設され、ヒー
タ14には加熱用電源20が開閉器22を介して付設され、ま
た冷却ジャケット16には冷却媒体供給源24（例えば、冷
却空気を送風するブロワー）が電磁開閉弁26を介して付
設されている。そして、前記開閉器22並びに電磁開閉弁
26は、それぞれ温度制御器28に接続されている。
内部にスクリュ12を回動並びに前後進可能に挿嵌されて
構成されているが、この加熱シリンダ10の外周面には、
加熱手段としてのヒータ14と、冷却手段としての冷却ジ
ャケット16とが、それぞれ装着されている。これらのヒ
ータ14並びに冷却ジャケット16によって構成される温度
制御ゾーン毎に、温度検出用熱電対18が付設され、ヒー
タ14には加熱用電源20が開閉器22を介して付設され、ま
た冷却ジャケット16には冷却媒体供給源24（例えば、冷
却空気を送風するブロワー）が電磁開閉弁26を介して付
設されている。そして、前記開閉器22並びに電磁開閉弁
26は、それぞれ温度制御器28に接続されている。
また、前記温度制御器28には、ヒータ14による加熱エ
ネルギと冷却ジャケット16による冷却エネルギとを、そ
れぞれ制御する比例帯を設定する温度制御回路30並びに
その他所要の演算処理装置等が内蔵されている。
ネルギと冷却ジャケット16による冷却エネルギとを、そ
れぞれ制御する比例帯を設定する温度制御回路30並びに
その他所要の演算処理装置等が内蔵されている。
ここで、比例帯について、簡単に説明する。
制御対象と制御装置とが、フィードバック系を形成す
る例として、重油温度を加熱器で定値制御する場合、制
御装置は検出部と調節部と操作部とに分けられ、検出部
では油の温度を検出し、調節部では調節計で目標値との
比較を行い、適当な信号を発して操作部を作動させ、油
の温度を目標値と一致させるように制御する。この場
合、制御対象（加熱器）と制御装置とは、フィードバッ
ク回路が形成される。
る例として、重油温度を加熱器で定値制御する場合、制
御装置は検出部と調節部と操作部とに分けられ、検出部
では油の温度を検出し、調節部では調節計で目標値との
比較を行い、適当な信号を発して操作部を作動させ、油
の温度を目標値と一致させるように制御する。この場
合、制御対象（加熱器）と制御装置とは、フィードバッ
ク回路が形成される。
前記検出部においては、熱電対や側温抵抗体が検出端
となり、重油が制御体で、油温度が制御量となる。ま
た、蒸気を操作体、蒸気流量を操作量と称し、操作部は
駆動部と操作端とに分けることもできる。
となり、重油が制御体で、油温度が制御量となる。ま
た、蒸気を操作体、蒸気流量を操作量と称し、操作部は
駆動部と操作端とに分けることもできる。
すなわち、このようなフィードバック系において、一
般的にＰ動作と略称される比例位置動作は、制御量と操
作端位置（または操作量）が比例関係にある時、制御量
ｘが目標値ｖの時の操作端位置をμVとすると、 −（μ−μV）＝KP（ｘ−ｖ） …（１） または の関係式が得られる。
般的にＰ動作と略称される比例位置動作は、制御量と操
作端位置（または操作量）が比例関係にある時、制御量
ｘが目標値ｖの時の操作端位置をμVとすると、 −（μ−μV）＝KP（ｘ−ｖ） …（１） または の関係式が得られる。
上記の関係式において、KPを比例感度または比例ゲイ
ンと称し、KPの逆数に相当する数値を％で表したＳを比
例帯と称している。すなわち、比例帯は、操作量（また
は操作端位置）の全範囲に対応する制御量変化を、調節
計目盛範囲に対する％で表したものであり、例えば目盛
りが０℃〜200℃で、40℃だけ温度が変わると、弁が全
工程動けば、比例帯は20％である。これらの関係は、第
５図（ａ），（ｂ）に示される。
ンと称し、KPの逆数に相当する数値を％で表したＳを比
例帯と称している。すなわち、比例帯は、操作量（また
は操作端位置）の全範囲に対応する制御量変化を、調節
計目盛範囲に対する％で表したものであり、例えば目盛
りが０℃〜200℃で、40℃だけ温度が変わると、弁が全
工程動けば、比例帯は20％である。これらの関係は、第
５図（ａ），（ｂ）に示される。
この場合、Ｐ動作では負荷変化があっても、制御量に
対する操作端位置の関係は動かない。すなわち、ある調
節計のペン位置に、ただ１つの弁位置が対応する。従っ
て、ペンが目標位置すなわち設定値と一致するのは、特
定の負荷の時だけであり、一般にバランス状態でもペン
は設定値からずれ、この偏差を残留偏差またはオフセッ
トと称する。
対する操作端位置の関係は動かない。すなわち、ある調
節計のペン位置に、ただ１つの弁位置が対応する。従っ
て、ペンが目標位置すなわち設定値と一致するのは、特
定の負荷の時だけであり、一般にバランス状態でもペン
は設定値からずれ、この偏差を残留偏差またはオフセッ
トと称する。
一般の比例位置式調節計では、プロセスの条件変化に
応じて、第５図（ａ）の比例関係を第５図（ｂ）に示す
ように横軸の方向に移動させ、バランス状態でペンが設
定値に一致するようにした、手動リセットと呼ぶ調整機
構を備えている。
応じて、第５図（ａ）の比例関係を第５図（ｂ）に示す
ように横軸の方向に移動させ、バランス状態でペンが設
定値に一致するようにした、手動リセットと呼ぶ調整機
構を備えている。
例えば、目盛が０℃〜200℃の調節計により、油温度
を150℃に制御し、比例帯は20％（40℃）で、最初ペン
が設定値150℃に対し蒸気の弁開度50％でバランしてい
た場合、油流量が２倍になり、弁開度が75％にならなけ
れば、必要熱量が得られないとすると、弁を75％だけ開
けるには、ペンが140℃まで下がる必要がある。このよ
うな温度降下なしに、弁を75％開けてオフセットを無く
すには、手動リセットを使用し、150℃に対応する弁開
度が50％ではなく、75％になるように、比例帯を右へ移
動させる。
を150℃に制御し、比例帯は20％（40℃）で、最初ペン
が設定値150℃に対し蒸気の弁開度50％でバランしてい
た場合、油流量が２倍になり、弁開度が75％にならなけ
れば、必要熱量が得られないとすると、弁を75％だけ開
けるには、ペンが140℃まで下がる必要がある。このよ
うな温度降下なしに、弁を75％開けてオフセットを無く
すには、手動リセットを使用し、150℃に対応する弁開
度が50％ではなく、75％になるように、比例帯を右へ移
動させる。
比例帯を狭くする（比例感度を上げる）と、調節はON
−OFF動作に近くなって、調節感度が上がり、サイクリ
ングはなくなるが、オフセットは増加する。
−OFF動作に近くなって、調節感度が上がり、サイクリ
ングはなくなるが、オフセットは増加する。
従って、Ｐ動作は、比例帯の加減により、訂正動作の
大きさを変えられ、かつ作動が安全で、一般にプロセス
反応速度が小または中で、負荷変動が小さいプロセスに
適用され、またON−OFF動作と同様に無定位形のプロセ
スにも有効である。
大きさを変えられ、かつ作動が安全で、一般にプロセス
反応速度が小または中で、負荷変動が小さいプロセスに
適用され、またON−OFF動作と同様に無定位形のプロセ
スにも有効である。
次に、加熱エネルギの供給と冷却エネルギの供給との
制御により、温度制御する場合のエネルギのバランス
を、第７図に模式的に示す図表により説明する。
制御により、温度制御する場合のエネルギのバランス
を、第７図に模式的に示す図表により説明する。
すなわち、予め制御周期を定め、目標設定温度と、検
出した実温度との偏差に応じて、加熱または冷却エネル
ギが、０から100％まで変化するように設定する。
出した実温度との偏差に応じて、加熱または冷却エネル
ギが、０から100％まで変化するように設定する。
この場合、温度制御される制御対象の熱量に対して、
加熱手段の供給エネルギまたは冷却手段の供給エネルギ
は、同等でない場合が多く、第６図に示す射出成形機の
場合も、加熱制御の供給エネルギの方が相対的に大きい
ので、第７図の図表に示すように、目標設定温度から外
れた場合に供給される加熱または冷却エネルギは、それ
ぞれ図中のＨまたはＣで示すような図形で表されるもの
となる。
加熱手段の供給エネルギまたは冷却手段の供給エネルギ
は、同等でない場合が多く、第６図に示す射出成形機の
場合も、加熱制御の供給エネルギの方が相対的に大きい
ので、第７図の図表に示すように、目標設定温度から外
れた場合に供給される加熱または冷却エネルギは、それ
ぞれ図中のＨまたはＣで示すような図形で表されるもの
となる。
このように図示されるＨまたはＣは、加熱または冷却
の能力だけでなく、スクリュの動作によって樹脂が可塑
化溶融する時の剪断による内部発熱量および外部への放
熱量等により変化するものである。
の能力だけでなく、スクリュの動作によって樹脂が可塑
化溶融する時の剪断による内部発熱量および外部への放
熱量等により変化するものである。
第７図において、目標設定温度ｔ℃に対しては、ｄ℃
だけ異なると、100％の冷却エネルギC1または加熱エネ
ルギH1が供給され、（ｔ−ｄ）℃から（ｔ＋ｄ）℃の中
間の温度では、加熱エネルギと冷却エネルギとがタイミ
ングを変えてそれぞれ供給される。
だけ異なると、100％の冷却エネルギC1または加熱エネ
ルギH1が供給され、（ｔ−ｄ）℃から（ｔ＋ｄ）℃の中
間の温度では、加熱エネルギと冷却エネルギとがタイミ
ングを変えてそれぞれ供給される。
一例として、目標設定温度ｔ℃に対して−ｅ℃の場合
をとると、冷却エネルギC2と加熱エネルギH2とが、タイ
ミングを変えてそれぞれ供給される。従って、この場合
は、加熱エネルギH3と冷却エネルギC3とが等しくなる点
（ｔ＋ｆ）℃でエネルギがバランスすることになる。
をとると、冷却エネルギC2と加熱エネルギH2とが、タイ
ミングを変えてそれぞれ供給される。従って、この場合
は、加熱エネルギH3と冷却エネルギC3とが等しくなる点
（ｔ＋ｆ）℃でエネルギがバランスすることになる。
この場合、比例制御では、ｆ℃のオフセットが生じる
が、比例制御に積分制御機能を加えてPI制御を使用する
と、このオフセットを解消することができる。
が、比例制御に積分制御機能を加えてPI制御を使用する
と、このオフセットを解消することができる。
このように、従来の加熱手段と冷却手段とを備えた温
度制御対象の温度制御は、加熱手段および冷却手段を１
つの温度制御回路で制御が行われていた。
度制御対象の温度制御は、加熱手段および冷却手段を１
つの温度制御回路で制御が行われていた。
しかるに、目標設定温度と制御対象の実温度との偏差
の大きさ、またはその変化速度等に応じて演算される制
御量により、予め定めた制御周期に対して、エネルギを
供給する時間の比率を変化させるＰ（比例）制御。PI
（比例、積分）制御、PID（比例、積分、微分）制御等
の場合、P,I,D等の制御定数は勿論、制御の比例帯も同
一の制御となっていた。
の大きさ、またはその変化速度等に応じて演算される制
御量により、予め定めた制御周期に対して、エネルギを
供給する時間の比率を変化させるＰ（比例）制御。PI
（比例、積分）制御、PID（比例、積分、微分）制御等
の場合、P,I,D等の制御定数は勿論、制御の比例帯も同
一の制御となっていた。
しかしながら、従来の温度制御装置は、以下に述べる
ような難点を有していた。
ような難点を有していた。
すなわち、前述したオフセットは、PI制御により解消
することができるが、これはあくまで冷却エネルギC3と
加熱エネルギH3とが、一定制御周期の中でタイミングを
変えて供給されるため、第４図に示すような、目標設定
温度ｔ℃に対する大きな温度幅Ｗで生じるハンチング
は、避けることができない。
することができるが、これはあくまで冷却エネルギC3と
加熱エネルギH3とが、一定制御周期の中でタイミングを
変えて供給されるため、第４図に示すような、目標設定
温度ｔ℃に対する大きな温度幅Ｗで生じるハンチング
は、避けることができない。
しかるに、このような加熱手段と冷却手段とを有する
制御対象の温度制御では、加熱手段によるエネルギ供給
量に対する温度上昇特性すなわち加熱負荷と、冷却手段
によるエネルギ供給量に対する温度降下特性すなわち冷
却負荷とが、大きく異なるものが多く、これを同一の温
度制御回路で安定した温度状態に制御することは、困難
であった。
制御対象の温度制御では、加熱手段によるエネルギ供給
量に対する温度上昇特性すなわち加熱負荷と、冷却手段
によるエネルギ供給量に対する温度降下特性すなわち冷
却負荷とが、大きく異なるものが多く、これを同一の温
度制御回路で安定した温度状態に制御することは、困難
であった。
そこで、本発明の目的は、加熱負荷と冷却負荷とが大
きく異なる温度制御対象であっても、制御目標温度のハ
ンチング幅を小さく抑制することができ、高精度でかつ
安定した制御特性が得られる温度制御装置を提供するこ
とにある。
きく異なる温度制御対象であっても、制御目標温度のハ
ンチング幅を小さく抑制することができ、高精度でかつ
安定した制御特性が得られる温度制御装置を提供するこ
とにある。
前記目的を達成するため、本発明に係る温度制御装置
は、加熱手段と冷却手段とを有し、これら両手段への加
熱エネルギまたは冷却エネルギの供給を目標設定温度と
制御対象の実温度との偏差の方向、大きさまたはその変
化速度等に応じて演算される制御量により、予め定めた
制御周期に対してエネルギを供給する時間の比率を変化
させる比例制御、積分制御、微分制御等を前記加熱手段
と冷却手段とに対して別個の制御回路により制御する温
度制御装置からなり、前記制御回路は、加熱および冷却
を別個に制御する第１および第２の比例帯を有し、両比
例帯の幅をそれぞれ別個に設定して前記目標設定温度に
対し加熱および冷却エネルギの供給量をそれぞれより小
さいエネルギの供給でバランスするように構成すること
を特徴とする。
は、加熱手段と冷却手段とを有し、これら両手段への加
熱エネルギまたは冷却エネルギの供給を目標設定温度と
制御対象の実温度との偏差の方向、大きさまたはその変
化速度等に応じて演算される制御量により、予め定めた
制御周期に対してエネルギを供給する時間の比率を変化
させる比例制御、積分制御、微分制御等を前記加熱手段
と冷却手段とに対して別個の制御回路により制御する温
度制御装置からなり、前記制御回路は、加熱および冷却
を別個に制御する第１および第２の比例帯を有し、両比
例帯の幅をそれぞれ別個に設定して前記目標設定温度に
対し加熱および冷却エネルギの供給量をそれぞれより小
さいエネルギの供給でバランスするように構成すること
を特徴とする。
前記の温度制御装置において、制御回路は、加熱およ
び冷却を別個に制御する第１および第２の比例帯を有
し、両比例帯の位置を決定する目標温度設定値をそれぞ
れ別個に設定して加熱および冷却エネルギの供給開始点
および供給停止点を変更し、前記目標設定温度に対し加
熱および冷却エネルギの供給量をそれぞれより小さいエ
ネルギの供給でバランスするように構成することもでき
る。
び冷却を別個に制御する第１および第２の比例帯を有
し、両比例帯の位置を決定する目標温度設定値をそれぞ
れ別個に設定して加熱および冷却エネルギの供給開始点
および供給停止点を変更し、前記目標設定温度に対し加
熱および冷却エネルギの供給量をそれぞれより小さいエ
ネルギの供給でバランスするように構成することもでき
る。
本発明に係る温度制御装置によれば、制御回路におい
て、加熱および冷却を別個に制御する第１および第２比
例帯を有し、両比例帯の幅をそれぞれ別個に設定して加
熱および冷却エネルギの供給量がバランスするように構
成する。また、加熱および冷却を別個に制御する第１お
よび第２比例帯を有し、両比例帯の位置を決定する目標
温度設定値をそれぞれ別個に設定して、加熱および冷却
エネルギの供給開始点および供給停止点を変更し、加熱
および冷却エネルギの供給量がバランスするように構成
することもできる。
て、加熱および冷却を別個に制御する第１および第２比
例帯を有し、両比例帯の幅をそれぞれ別個に設定して加
熱および冷却エネルギの供給量がバランスするように構
成する。また、加熱および冷却を別個に制御する第１お
よび第２比例帯を有し、両比例帯の位置を決定する目標
温度設定値をそれぞれ別個に設定して、加熱および冷却
エネルギの供給開始点および供給停止点を変更し、加熱
および冷却エネルギの供給量がバランスするように構成
することもできる。
従って、本発明によれば、加熱制御と冷却制御に対す
る比例帯の幅および目標設定温度による比例帯の位置を
任意に設定することにより、すなわち温度制御対象の熱
容量、加熱手段または冷却手段の容量と温度制御対象と
の比例関係等により、必要とされる温度制御の加熱制御
と冷却制御のタイミングを任意に設定することができる
ため、加熱および冷却エネルギの供給量のバランスを容
易にとることができ、目標設定温度に対する加熱制御お
よび冷却制御によるオーバーシュートを低減し得ること
から、ハンチングを小さくして、最適な温度制御を可能
とすることができる。
る比例帯の幅および目標設定温度による比例帯の位置を
任意に設定することにより、すなわち温度制御対象の熱
容量、加熱手段または冷却手段の容量と温度制御対象と
の比例関係等により、必要とされる温度制御の加熱制御
と冷却制御のタイミングを任意に設定することができる
ため、加熱および冷却エネルギの供給量のバランスを容
易にとることができ、目標設定温度に対する加熱制御お
よび冷却制御によるオーバーシュートを低減し得ること
から、ハンチングを小さくして、最適な温度制御を可能
とすることができる。
次に、本発明に係る温度制御装置の実施例につき、添
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明
の便宜上、第７図に示す従来の比例帯の模式図と同一の
部分については同一の参照符号を付して説明する。
付図面を参照しながら以下詳細に説明する。なお、説明
の便宜上、第７図に示す従来の比例帯の模式図と同一の
部分については同一の参照符号を付して説明する。
第１図は、本発明に係る温度制御装置の第１の実施例
を示すものであり、加熱および冷却制御に対し、それぞ
れの比例帯ＨおよびＣを別個に設定したものである。す
なわち、本実施例においては、加熱制御のための第１比
例帯Ｈと、冷却制御のための第２比例帯Ｃとを、別個に
設定して、加熱エネルギおよび冷却エネルギの供給開始
点および供給停止点を変更し、それぞれ設定値をｇ℃変
化させたものである。
を示すものであり、加熱および冷却制御に対し、それぞ
れの比例帯ＨおよびＣを別個に設定したものである。す
なわち、本実施例においては、加熱制御のための第１比
例帯Ｈと、冷却制御のための第２比例帯Ｃとを、別個に
設定して、加熱エネルギおよび冷却エネルギの供給開始
点および供給停止点を変更し、それぞれ設定値をｇ℃変
化させたものである。
このように設定することにより、目標設定温度（ｔ
℃）に制御するためのエネルギのバランスは、加熱エネ
ルギH4と冷却エネルギC4との供給により、第７図に示す
従来の加熱エネルギH3と冷却エネルギC3とを供給する場
合に比べて、それぞれより小さいエネルギの供給による
制御となる。このため、加熱および冷却エネルギの供給
量は、よりバランスがとれたものとなる。
℃）に制御するためのエネルギのバランスは、加熱エネ
ルギH4と冷却エネルギC4との供給により、第７図に示す
従来の加熱エネルギH3と冷却エネルギC3とを供給する場
合に比べて、それぞれより小さいエネルギの供給による
制御となる。このため、加熱および冷却エネルギの供給
量は、よりバランスがとれたものとなる。
第２図は、第２の実施例を示すものであり、加熱制御
のための第１比例帯Ｈの幅Ｂに対し、冷却制御のための
第２比例帯Ｃの幅Ａを変えて、それぞれ別個の比例帯を
設定したものである。
のための第１比例帯Ｈの幅Ｂに対し、冷却制御のための
第２比例帯Ｃの幅Ａを変えて、それぞれ別個の比例帯を
設定したものである。
すなわち、本実施例においては、前記第２比例帯Ｃの
幅Ａを変えることによって、加熱エネルギH4に対し、冷
却エネルギC4の供給をこれと同等にするように設定する
ことができ、これにより前記実施例と同様に、加熱およ
び冷却エネルギの供給量を、それぞれよりバランスがと
れたものとすることができる。
幅Ａを変えることによって、加熱エネルギH4に対し、冷
却エネルギC4の供給をこれと同等にするように設定する
ことができ、これにより前記実施例と同様に、加熱およ
び冷却エネルギの供給量を、それぞれよりバランスがと
れたものとすることができる。
第３図は、第３の実施例を示すものであり、加熱およ
び冷却エネルギの供給周期を変えて、それぞれ別個に設
定したものである。
び冷却エネルギの供給周期を変えて、それぞれ別個に設
定したものである。
すなわち、第３図の上段に示す線図は、加熱および冷
却エネルギを同一周期で供給する従来方式を示し、第３
図の下段に示す線図は、加熱エネルギを供給する周期に
対し、冷却エネルギを周期を変えて供給するように、供
給周期をそれぞれ別個に設定したものである。このよう
に、加熱および冷却エネルギの供給周期を変えることに
より、エネルギのバランスをとるように設定したもので
ある。
却エネルギを同一周期で供給する従来方式を示し、第３
図の下段に示す線図は、加熱エネルギを供給する周期に
対し、冷却エネルギを周期を変えて供給するように、供
給周期をそれぞれ別個に設定したものである。このよう
に、加熱および冷却エネルギの供給周期を変えることに
より、エネルギのバランスをとるように設定したもので
ある。
このように、本発明によれば、第１および第２比例帯
Ｈ、Ｃを別個に設定することにより、目標設定温度（ｔ
℃）に到達するための加熱および冷却エネルギのバラン
スは、第７図に示す従来の加熱エネルギH3および冷却エ
ネルギC3に対して、より小さいエネルギの供給により制
御することができる。このため、本発明による加熱およ
び冷却エネルギの供給量は、それぞれよりバランスのと
れたものとなり、例えば第１図または第２図に示す目標
設定温度に基づいて、第３図に示すように所要の周期で
加熱および冷却エネルギを供給する場合、それぞれ前記
目標設定温度に対するオーバーシュートを低減すること
ができるため、第４図に示す従来の２点鎖線で示すハン
チング幅Ｗに対し、実線で示すようにより小さいハンチ
ング幅ｗに抑えることができる。
Ｈ、Ｃを別個に設定することにより、目標設定温度（ｔ
℃）に到達するための加熱および冷却エネルギのバラン
スは、第７図に示す従来の加熱エネルギH3および冷却エ
ネルギC3に対して、より小さいエネルギの供給により制
御することができる。このため、本発明による加熱およ
び冷却エネルギの供給量は、それぞれよりバランスのと
れたものとなり、例えば第１図または第２図に示す目標
設定温度に基づいて、第３図に示すように所要の周期で
加熱および冷却エネルギを供給する場合、それぞれ前記
目標設定温度に対するオーバーシュートを低減すること
ができるため、第４図に示す従来の２点鎖線で示すハン
チング幅Ｗに対し、実線で示すようにより小さいハンチ
ング幅ｗに抑えることができる。
また、第４の実施例として、１つの目標設定値に対
し、加熱および冷却制御の目標温度設定値は、例えば下
記の式（１）に示す１組の関係式による演算で決定する
ことができる。
し、加熱および冷却制御の目標温度設定値は、例えば下
記の式（１）に示す１組の関係式による演算で決定する
ことができる。
さらに、第５の実施例として、１つの目標設定値に対
し、予め定めた下記関係式（１）により、加熱および冷
却制御の目標温度設定値は、既に記憶されている１つま
たは複数の関係式（２−１），（２−２）について使用
する関係式の選択と共に、選択された関係式内の係数を
選択し、任意に演算で決定することができる。
し、予め定めた下記関係式（１）により、加熱および冷
却制御の目標温度設定値は、既に記憶されている１つま
たは複数の関係式（２−１），（２−２）について使用
する関係式の選択と共に、選択された関係式内の係数を
選択し、任意に演算で決定することができる。
t1＝t0＋α t2＝t0−β …（１） t1＝k1・t0＋α１ ＝k2・t0＋α２ ＝kn・t0＋αｎ …（２−１） t2＝k1′・t0＋β１ ＝k2′・t0＋β２ ＝kn′・t0＋βｎ …（２−２） 但し、t1;加熱目標設定値 t2;冷却目標設定値 t0;目標温度設定値 α〜αn,β〜βn;定数 k1〜kn,k1′〜kn′；係数 また、第６の実施例として、目標温度設定値は、任意
に定め得る時間内の実温度変動の測定結果により、内部
演算で決定することもできる。
に定め得る時間内の実温度変動の測定結果により、内部
演算で決定することもできる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能であ
る。また、本発明は、加熱シリンダの適用に限定される
ことなく、多くの類似の装置、例えば熱媒の温度をヒー
タと冷却水とにより温度制御して、これを温度制御対象
に循環させる加熱ロールや、あるいはプラスチック成形
用押出ダイス、射出成形金型等の温度制御に対しても、
広く適用できるものである。
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能であ
る。また、本発明は、加熱シリンダの適用に限定される
ことなく、多くの類似の装置、例えば熱媒の温度をヒー
タと冷却水とにより温度制御して、これを温度制御対象
に循環させる加熱ロールや、あるいはプラスチック成形
用押出ダイス、射出成形金型等の温度制御に対しても、
広く適用できるものである。
前述したように、本発明に係る温度制御装置によれ
ば、制御回路において、加熱および冷却を別個に制御す
る第１および第２の比例帯を有し、両比例帯の幅をそれ
ぞれ別個に設定することにより、温度制御対象の熱容
量、加熱手段または冷却手段の容量と温度制御対象との
比例関係等により、必要とされる温度制御の加熱制御と
冷却制御のタイミングを任意に設定することができ、従
って目標設定温度に対する加熱および冷却エネルギの供
給量が、それぞれより小さいエネルギの供給によりバラ
ンスするように構成することができ、目標設定温度に対
する加熱制御および冷却制御によるそれぞれのオーバー
シュートを低減して、ハンチング幅を小さくし、最適な
温度制御を達成することができる。
ば、制御回路において、加熱および冷却を別個に制御す
る第１および第２の比例帯を有し、両比例帯の幅をそれ
ぞれ別個に設定することにより、温度制御対象の熱容
量、加熱手段または冷却手段の容量と温度制御対象との
比例関係等により、必要とされる温度制御の加熱制御と
冷却制御のタイミングを任意に設定することができ、従
って目標設定温度に対する加熱および冷却エネルギの供
給量が、それぞれより小さいエネルギの供給によりバラ
ンスするように構成することができ、目標設定温度に対
する加熱制御および冷却制御によるそれぞれのオーバー
シュートを低減して、ハンチング幅を小さくし、最適な
温度制御を達成することができる。
また、前記制御回路は、加熱および冷却を別個に制御
する第１および第２の比例帯を有し、両比例帯の位置を
決定する目標温度設定値をそれぞれ別個に設定すること
により、加熱および冷却エネルギの供給開始点および供
給停止点を変更して、目標設定温度に対する加熱および
冷却エネルギの供給量をそれぞれより小さいエネルギの
供給でバランスするように構成することができ、従って
前記と同様にして、目標設定温度に対する加熱制御およ
び冷却制御によるそれぞれのオーバーシュートを低減し
て、ハンチング幅を小さくし、最適な温度制御を達成す
ることができる。
する第１および第２の比例帯を有し、両比例帯の位置を
決定する目標温度設定値をそれぞれ別個に設定すること
により、加熱および冷却エネルギの供給開始点および供
給停止点を変更して、目標設定温度に対する加熱および
冷却エネルギの供給量をそれぞれより小さいエネルギの
供給でバランスするように構成することができ、従って
前記と同様にして、目標設定温度に対する加熱制御およ
び冷却制御によるそれぞれのオーバーシュートを低減し
て、ハンチング幅を小さくし、最適な温度制御を達成す
ることができる。
第１図は本発明に係る温度制御装置における加熱および
冷却制御の比例帯の第１の実施例を模式的に示す説明
図、第２図は本発明に係る温度制御装置における加熱お
よび冷却制御の比例帯の幅を変えて設定した第２の実施
例を模式的に示す説明図、第３図は加熱および冷却制御
の制御周期をそれぞれ別個に設定した第３の実施例を示
す線図、第４図は温度制御特性を示すグラフ、第５図の
（ａ）および（ｂ）は一般的な比例帯をそれぞれ示す説
明図、第６図は本発明に係る温度制御装置を射出成形機
用加熱シリンダに適用した場合を示す系統図、第７図は
従来における加熱および冷却制御の比例帯を模式的に示
す説明図である。 10…加熱シリンダ、12…スクリュ 14…ヒータ、16…冷却ジャケット 18…熱電対、20…加熱用電源 22…開閉器、24…冷却媒体供給源 26…電磁開閉器、28…温度制御器 30…温度制御回路 Ａ…冷却用比例帯の幅 Ｂ…加熱用比例帯の幅 Ｈ…加熱用比例帯（第１比例帯） Ｃ…冷却用比例帯（第２比例帯） H1〜H4…加熱エネルギ C1〜C4…冷却エネルギ ｔ…目標設定温度 W,w…ハンチング幅
冷却制御の比例帯の第１の実施例を模式的に示す説明
図、第２図は本発明に係る温度制御装置における加熱お
よび冷却制御の比例帯の幅を変えて設定した第２の実施
例を模式的に示す説明図、第３図は加熱および冷却制御
の制御周期をそれぞれ別個に設定した第３の実施例を示
す線図、第４図は温度制御特性を示すグラフ、第５図の
（ａ）および（ｂ）は一般的な比例帯をそれぞれ示す説
明図、第６図は本発明に係る温度制御装置を射出成形機
用加熱シリンダに適用した場合を示す系統図、第７図は
従来における加熱および冷却制御の比例帯を模式的に示
す説明図である。 10…加熱シリンダ、12…スクリュ 14…ヒータ、16…冷却ジャケット 18…熱電対、20…加熱用電源 22…開閉器、24…冷却媒体供給源 26…電磁開閉器、28…温度制御器 30…温度制御回路 Ａ…冷却用比例帯の幅 Ｂ…加熱用比例帯の幅 Ｈ…加熱用比例帯（第１比例帯） Ｃ…冷却用比例帯（第２比例帯） H1〜H4…加熱エネルギ C1〜C4…冷却エネルギ ｔ…目標設定温度 W,w…ハンチング幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 徹 静岡県沼津市大岡2068―３ 東芝機械株 式会社沼津事業所内 (72)発明者 藤田 滋 静岡県沼津市大岡2068―３ 東芝機械株 式会社沼津事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−111311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−126488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−142401（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】加熱手段と冷却手段とを有し、これら両手
段への加熱エネルギまたは冷却エネルギの供給を目標設
定温度と制御対象の実温度との偏差の方向、大きさまた
はその変化速度等に応じて演算される制御量により、予
め定めた制御周期に対してエネルギを供給する時間の比
率を変化させる比例制御、積分制御、微分制御等を前記
加熱手段と冷却手段とに対して別個の制御回路により制
御する温度制御装置からなり、前記制御回路は、加熱お
よび冷却を別個に制御する第１および第２の比例帯を有
し、両比例帯の幅をそれぞれ別個に設定して前記目標設
定温度に対し加熱および冷却エネルギの供給量をそれぞ
れより小さいエネルギの供給でバランスするように構成
することを特徴とする温度制御装置。 - 【請求項２】前記制御回路は、加熱および冷却を別個に
制御する第１および第２の比例帯を有し、両比例帯の位
置を決定する目標温度設定値をそれぞれ別個に設定して
加熱および冷却エネルギの供給開始点および供給停止点
を変更し、前記目標設定温度に対し加熱および冷却エネ
ルギの供給量をそれぞれより小さいエネルギの供給でバ
ランスするように構成してなる請求項１記載の温度制御
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066385A JP2653870B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 温度制御装置 |
| EP19900105175 EP0388863B1 (en) | 1989-03-20 | 1990-03-20 | Temperature control device |
| DE1990624080 DE69024080T2 (de) | 1989-03-20 | 1990-03-20 | Temperatursteuervorrichtung |
| ES90105175T ES2080762T3 (es) | 1989-03-20 | 1990-03-20 | Dispositivo de control de temperatura. |
| US07/982,425 US5355938A (en) | 1989-03-20 | 1992-11-27 | Temperature control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1066385A JP2653870B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02245805A JPH02245805A (ja) | 1990-10-01 |
| JP2653870B2 true JP2653870B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=13314306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1066385A Expired - Fee Related JP2653870B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 温度制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0388863B1 (ja) |
| JP (1) | JP2653870B2 (ja) |
| DE (1) | DE69024080T2 (ja) |
| ES (1) | ES2080762T3 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0486912U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | ||
| JP3024696B2 (ja) * | 1994-09-01 | 2000-03-21 | ファナック株式会社 | 射出成形機の温度制御方法 |
| DE19726589C1 (de) * | 1997-06-23 | 1998-11-12 | Siemens Ag | Verfahren zur Selbsteinstellung einer Regeleinrichtung und selbsteinstellende Regeleinrichtung |
| JP5368884B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2013-12-18 | 株式会社日立産機システム | 精密ホットプレス装置における転写部の加熱冷却制御方法及び装置 |
| CN105082490A (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-25 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 管道控制系统 |
| JP6329090B2 (ja) * | 2015-02-09 | 2018-05-23 | 日精樹脂工業株式会社 | 成形機の温度制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH484711A (de) * | 1967-09-15 | 1970-01-31 | Buehler Ag Geb | Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturregelung bei Druck- und Spritzgiessmaschinen |
| JPS53126488A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-04 | Fuji Electric Co Ltd | Temperature controller |
| JPS58211218A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-08 | Hitachi Ltd | 温度制御装置 |
| JPS62111311A (ja) * | 1985-11-11 | 1987-05-22 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ヒ−ト・ク−ル制御装置 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1066385A patent/JP2653870B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-20 DE DE1990624080 patent/DE69024080T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-20 EP EP19900105175 patent/EP0388863B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-20 ES ES90105175T patent/ES2080762T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69024080T2 (de) | 1996-08-22 |
| EP0388863B1 (en) | 1995-12-13 |
| EP0388863A2 (en) | 1990-09-26 |
| DE69024080D1 (de) | 1996-01-25 |
| EP0388863A3 (en) | 1991-11-21 |
| JPH02245805A (ja) | 1990-10-01 |
| ES2080762T3 (es) | 1996-02-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |