JP6974131B2 - 推定装置および方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の推定装置の1構成例は、前記要因推定部によって推定された要因を提示するように構成された要因提示部をさらに備えることを特徴とするものである。
また、本発明の推定装置の1構成例において、前記要因推定部は、前記加熱指標の初期値に対して前記最新の加熱指標が低下したときに、前記冷却指標の初期値に対して前記最新の冷却指標が大きくなった場合は、前記加熱装置の保温能力の低下が、前記加熱指標の低下の要因であると推定することを特徴とするものである。
また、本発明の推定装置の1構成例において、前記要因推定部は、前記加熱指標の初期値に対して前記最新の加熱指標が低下したときに、前記冷却指標の初期値に対して前記最新の冷却指標が小さくなった場合は、前記加熱装置の熱処理対象の負荷の増加が、前記加熱指標の低下の要因であると推定することを特徴とするものである。
加熱時の比率R_H=Kp/Tpは、少なくもヒータ変化、保温性変化、負荷変化の3個の主要因で変化し得る。例えばヒータの発熱性能が劣化した場合、熱処理炉内から熱が放出されやすくなった場合、あるいは熱処理対象のワークなどの積載量(負荷)が増えた場合、加熱時の比率R_H=Kp/Tpの数値を低下させる要因になる。
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1は本発明の実施例に係る推定装置の構成を示すブロック図である。推定装置は、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加熱制御の過渡状態における制御量PVの時系列データとに基づいて加熱指標R_Hを算出する加熱指標算出部1と、加熱装置において加熱制御の後の冷却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冷却制御の過渡状態における制御量PVの時系列データとに基づいて冷却指標R_Cを算出する冷却指標算出部2と、予め記憶されている加熱指標R_Hの初期値R_Hrefに対して、加熱指標算出部1によって算出された最新の加熱指標R_Hが低下したときに、予め記憶されている冷却指標R_Cの初期値R_Crefと冷却指標算出部2によって算出された最新の冷却指標R_Cとに基づいて、加熱指標R_Hの低下の要因を推定する要因推定部3と、要因推定部3によって推定された要因を提示する要因提示部4と、加熱指標R_Hの初期値R_Hrefおよび冷却指標R_Cの初期値R_Crefを予め記憶する記憶部5とを備えている。
図2は温度制御部10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、加熱装置のオペレータによって設定され、温度制御部10に入力される(図2ステップS100)。
過渡状態データ特定部11は、設定値SPが制御量PVよりも高い値に変更された加熱時に、制御量PVが設定値SPに追従するステップ応答の前半の過渡状態における制御量PVの時系列データと操作量MVの時系列データとを特定する。例えば過渡状態データ特定部11は、図5(B)に示すように操作量MVの時系列データが予め設定された基準値MVc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。
Gp=Kpexp(−Lps)/(1+Tps) ・・・(1)
以上のような過渡状態データ特定部11と制御対象モデリング部12とゲイン時定数比算出部13の動作は、特許文献1に開示されている。
また、上記の“最新の冷却指標R_Cに変化が生じていない場合“という状況としては、最新の冷却指標R_Cと冷却指標R_Cの初期値R_Crefとが完全同一である状況と、最新の冷却指標R_Cと冷却指標R_Cの初期値R_Crefとが実質同一である状況とがある。
推定装置は、温度制御部10によって加熱制御が行われ、続いて冷却制御が行われる度に、ステップS200〜S204の処理を実施する。
Claims (6)
- 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加熱制御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加熱指標を算出するように構成された加熱指標算出部と、
前記加熱装置において前記加熱制御の後の冷却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冷却制御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冷却指標を算出するように構成された冷却指標算出部と、
前記加熱指標の初期値および前記冷却指標の初期値を予め記憶するように構成された記憶部と、
前記記憶部に予め記憶されている加熱指標の初期値に対して、前記加熱指標算出部によって算出された最新の加熱指標が低下したときに、前記記憶部に予め記憶されている冷却指標の初期値と前記冷却指標算出部によって算出された最新の冷却指標とに基づいて、前記加熱指標の低下の要因を推定するように構成された要因推定部とを備え、
前記加熱指標算出部は、前記加熱制御の過渡状態を発生させる前記操作量の時系列データとこの加熱制御の過渡状態における前記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とプロセス時定数との比率を前記加熱指標として算出し、
前記冷却指標算出部は、前記冷却制御の過渡状態を発生させる前記操作量の時系列データとこの冷却制御の過渡状態における前記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とプロセス時定数との比率を前記冷却指標として算出することを特徴とする推定装置。 - 請求項1記載の推定装置において、
前記要因推定部によって推定された要因を提示するように構成された要因提示部をさらに備えることを特徴とする推定装置。 - 請求項1または2記載の推定装置において、
前記要因推定部は、前記加熱指標の初期値に対して前記最新の加熱指標が低下したときに、前記冷却指標の初期値に対して前記最新の冷却指標に変化が生じていない場合は、前記加熱装置のヒータの発熱性能の劣化が、前記加熱指標の低下の要因であると推定することを特徴とする推定装置。 - 請求項1または2記載の推定装置において、
前記要因推定部は、前記加熱指標の初期値に対して前記最新の加熱指標が低下したときに、前記冷却指標の初期値に対して前記最新の冷却指標が大きくなった場合は、前記加熱装置の保温能力の低下が、前記加熱指標の低下の要因であると推定することを特徴とする推定装置。 - 請求項1または2記載の推定装置において、
前記要因推定部は、前記加熱指標の初期値に対して前記最新の加熱指標が低下したときに、前記冷却指標の初期値に対して前記最新の冷却指標が小さくなった場合は、前記加熱装置の熱処理対象の負荷の増加が、前記加熱指標の低下の要因であると推定することを特徴とする推定装置。 - 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加熱制御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加熱指標を算出する第1のステップと、
前記加熱装置において前記加熱制御の後の冷却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冷却制御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冷却指標を算出する第2のステップと、
予め記憶されている加熱指標の初期値に対して、前記第1のステップで算出した最新の加熱指標が低下したときに、予め記憶されている冷却指標の初期値と前記第2のステップで算出した最新の冷却指標とに基づいて、前記加熱指標の低下の要因を推定する第3のステップとを含み、
前記第1のステップは、前記加熱制御の過渡状態を発生させる前記操作量の時系列データとこの加熱制御の過渡状態における前記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とプロセス時定数との比率を前記加熱指標として算出するステップを含み、
前記第2のステップは、前記冷却制御の過渡状態を発生させる前記操作量の時系列データとこの冷却制御の過渡状態における前記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とプロセス時定数との比率を前記冷却指標として算出するステップを含むことを特徴とする推定方法。
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