JP4758716B2 - 加熱装置の制御方法 - Google Patents
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Description
各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)内のヒータ14の結線が3相(R、S、T)のうちのどの相かを割り当て、相間のバランスをとる。
各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)ごとに設定温度(設定値)SV1H,SV1L、……SV7H,SV7Lを決定する。
各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)ごとに現在温度(現在値)PV1H,PV1L、……PV7H,PV7Lを測定する。
各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)ごとに設定温度と現在温度との温度偏差(設定値−現在値)Z1H,Z1L、……Z7H,Z7Lを演算する。
Z1L=SV1L−PV1L
・
・
・
Z7H=SV7H−PV7H
Z7L=SV7L−PV7L
これらの各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)の温度偏差Z1H,Z1L、……Z7H,Z7Lが最大のゾーンから最小のゾーンまでの順番により、加熱優先度の最大のゾーンから最小のゾーンまでの順番を決定しても良い。
各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)は、同一の熱エネルギを与えられても炉体11の中央部に近いほど温度上昇し易く、炉体11の入口11aおよび出口11bに近いゾーンほど、炉体11の中央部のゾーンより温度上昇し難く、熱容量が大きい。また、コンベヤ12の上部のゾーン1(H)〜7(H)より下部のゾーン1(L)〜7(L)の方が温度上昇し難いので、熱容量が大きい。これらを考慮して、各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)が有する固有の熱容量を事前にマトリクス化して熱容量係数K1を設定する。
ステップ5により加熱優先度を決定することが困難な場合、例えば掛算の数値が同一値または近似値などの場合は、隣接する左右上下のゾーン間の隣接温度偏差に、隣接関係により設定された隣接係数K2を掛ける演算により、補助的に、ゾーンの加熱優先度を決定する。
Y1L=(Z0L−Z1L)×0.5+(Z2L−Z1L)×0.5+(Z1H−Z1L)×0.8
・
・
・
Y7H=(Z6H−Z7H)×0.5+(Z8H−Z7H)×0.5+(Z7L−Z7H)×0.8
Y7L=(Z6L−Z7L)×0.5+(Z8L−Z7L)×0.5+(Z7H−Z7L)×0.8
このように、各ゾーン1(H)〜7(H),1(L)〜7(L)の温度偏差と隣接ゾーンの温度偏差との誤差である隣接温度偏差に隣接係数K2を掛けることで、該当ゾーンのみでなく、隣接ゾーンとの相互影響を加味しながら、加熱優先度の順番と、この順番に基づくゾーンの組み合わせを正確に決定できる。
ステップ5、6の演算により、加熱優先度の最大のゾーンから最小のゾーンまでの順番を決定し、加熱優先度の最大のゾーンと最小のゾーンとを組み合わせて1組のグループを作成するとともに、残ったゾーンの中から加熱優先度の最大のゾーンと最小のゾーンとを順次組み合わせてグループを作成してゆく。組み合わせ結果の例を下記の表3に示す。加熱優先度の大きい方をマスター(優先側)とし、小さい方をスレーブ(非優先側)として2つのゾーンを1グループとする。
これらの各組み合わせのグループ内で、2つのヒータ14,14に対するオン出力の時間比率を分配することで、ヒータの消費電力を制限する。例えば、表3に示されたゾーン7(L),5(H)で組み合わされたヒータ14,14を排他的にオン/オフ制御することで、ヒータの消費電力を制限する。
1(H)〜7(H),1(L)〜7(L) ゾーン
11 炉体
11a 入口
11b 出口
12 コンベヤ
14 ヒータ
K1 熱容量係数
K2 隣接係数
Claims (5)
- ワークを搬送するコンベヤに沿ってこのコンベヤより上部および下部に炉体内の複数のゾーンがそれぞれ配置され、これらの上部および下部それぞれの複数のゾーンにそれぞれ設けられたヒータを立上げる加熱装置の制御方法において、
各ゾーンの設定温度と現在温度との温度偏差に、各ゾーンごとに設定された固有の熱容量係数を掛ける演算により求められる各ゾーンの加熱優先度を決定し、
加熱優先度の最大のゾーンまたは最大に近いゾーンと最小のゾーンまたは最小に近いゾーンとを含む2つのゾーンを組み合わせて1組のグループを作成するとともに、残ったゾーンの中から加熱優先度の最大のゾーンまたは最大に近いゾーンと最小のゾーンまたは最小に近いゾーンとを含む2つのゾーンを組み合わせることを繰り返すことで、複数のグループを作成し、
各々のグループ内の2つのゾーン間の加熱優先度の比率に応じて2つのゾーンのヒータに分配されたオン出力の時間比率でヒータを排他的にオン/オフ制御することにより各グループごとにそのグループ内でのヒータの合計消費電力を制限する
ことを特徴とする加熱装置の制御方法。 - 熱容量係数は、
ワークを炉体内に搬入する入口および炉体内から搬出する出口に近いゾーンほど大きく設定するとともに、炉体の中央部に近いゾーンほど小さく設定した
ことを特徴とする請求項1記載の加熱装置の制御方法。 - 熱容量係数は、
コンベヤの上部に形成されたゾーンより下部に形成されたゾーンを大きく設定した
ことを特徴とする請求項1または2記載の加熱装置の制御方法。 - 各ゾーンの温度偏差に熱容量係数を掛ける演算により決定される各ゾーンの加熱優先度が同一値または近似値となった場合は、各ゾーンの温度偏差と隣接ゾーンの温度偏差との誤差である隣接温度偏差に、隣接関係により設定された隣接係数を掛け、各ゾーンにおける隣接関係ごとの掛算の総和を演算することにより各ゾーンの加熱優先度を決定する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の加熱装置の制御方法。 - グループの作成は、
ゾーン内の温度変化および時間の経過の少なくとも一方により自動的に変更される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の加熱装置の制御方法。
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