JPH0268611A - 温度調節器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） この発明は、電気炉やボイラーあるいは部屋の暖房機等
の出力を制御する温度調節器に関するものである。

（発明の概要） この発明に係る温度調節器は、炉等の適正な出力値をデ
ータとして記憶しておき、温度センサに異常が発生した
とき、それまで温度センサの出力信号に基づいて行なっ
ていた炉等の制御を、記憶手段に記憶された出力値に基
づく制御に切換えることにより、温度センサに異常が発
生した後も、炉等の運転を継続できるようにしたもので
ある。

（従来技術とその問題点） 従来の温度調節器１は、第８図に示すように、温度セン
サ入力回路２と、出力値算出回路３と、温度設定回路４
と、出力回路５とから構成されており、温度センサ入力
回路２に温度センサ６が接続されている。温度センサ入
力回路２は、温度センサ６から入力されたアナログ信号
をデジタル信号に変換し、これを出力値算出回路３へ出
力するとともに、常に温度センサ６を監視して、温度セ
ンサに異常が発生したときは出力値算出回路３へ向けて
「温度センサ異常信号７」を出力する。出力値算出回路
３は、温度センサ入力回路２から入力された炉内温度信
号８と、温度設定回路４から入力された設定温度信号９
とによって、炉を設定温度に設定するのに必要な出力値
を算出し、これに対応した出力値信号１０を出力回路５
へ出力する。また、出力値算出回路３は、温度センサ６
から温度センサ異常信号７が発せられたときは、炉の運
転を停止させるため出力値を“０“にするように構成さ
れている。出力回路５は、出力値算出回路３から送られ
てくる出力値信号１０を増幅して炉へ出力するものであ
るが、出力値算出回路３からの出力値信号１０が“０”
の場合には出力を“０”にして炉の運転を停止させる。

上記のように、従来の温度調節器１は、出力値の制御が
出力値算出回路３のみで行なわれ、その出力値算出回路
３が出力値を算出するのに必要なデータが、温度センサ
６と温度設定回路４から供給されているので、温度セン
サ６に異常が発生すると炉の運転を継続することができ
なくなり、運転を途中で停止しなければならないという
問題点があった。

このように、炉の運転を途中で停止してしまうと、例え
ば製薬や食品加工に使用している炉、あるいは窯業に使
用している炉等では、炉中の原料が使用不可能となり、
多大な損害を被ることになる。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、温度センサに異常が発生した後も炉等の運転を継
続できる温度調節器を提供することを目的とするもので
ある。

（発明の構成と効果） 本発明は、上記の目的を達成するための、温度センサの
異常を検出する温度センサ異常検出手段と、 所定の出力値が記憶されている出力値記憶手段と、 上記温度センサ異常検出手段が異常を検出したとき、上
記記憶手段に記憶されている出力値に切換えて出力する
出力値切換手段と、 を具備することを特徴とするものである。

また、上記出力値記憶手段には、温度センサ異常発生の
直前の正常出力値が記憶されていることを特徴とするも
のである。

さらに、上記出力値記憶手段には、被温度調節器の温度
特性に基づく特性データが記憶されていることを特徴と
するものである。

本発明の温度調節器は上記のように構成されているため
、温度センサに異常が発生して、出力値算出回路で正確
な出力値を算出できなくなった後は、出力値記憶手段に
記憶されている出力値に切換えるので、温度センサに異
常が発生した後も炉等の運転を継続できる。このことか
ら炉等の中の原料が使用不可能になるのを未然に防止で
きる。

（実施例の説明） 以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、構成が異なる部分に異なる符号を付して説明する。

第１図は、本発明に係る第１実施例のブロック図である
。

第１図に示すように、本実施例の温度調節器１は、出力
値記憶回路１１と、出力値切換スイッチ１２とを具備し
ており、出力値記憶回路１１には炉の温度を最適な温度
に設定するための出力値が記憶されている。

出力値切換スイッチ１２の第１入力端子１２Ａには出力
値算出回路３が接続され、また第２入力端子１２Ｂには
出力値記憶回路１１が接続され、さらに出力端子１２Ｃ
には出力回路５が接続されている。また、出力値切換ス
イッチ１２は、温度センサ入力回路２に接続されており
、温度センサ入力回路２から温度センサ異常信号７が発
せられていないときには、可動片１２Ｄが第１入力端子
１２Ａと出力端子１２Ｃを接続して、出力値算出回路３
から出力回路５へ出力値信号１０が出力され、温度セン
サ異常信号７が発せられたときは、可動片１２Ｄが第１
入力端子１２Ａから第２入力端子１２Ｂに継ぎ換えられ
て、出力値記憶回路１１から出力回路５へ記憶出力値信
号１３を出力するように構成されている。

なお、出力値切換スイッチ１２は、トランジスタを使っ
た無接点スイッチを用いるようにしてもよい。

次に、第２図のフローチャートを用いて、本実施例の温
度調節器１の制御動作を説明する。

まず、温度センサ入力回路２で、温度センサ６が正常か
異常かの判断を行なう（ステップ２０１）温度センサ６
に異常がなければ（ステップ２０１゜ＹＥＳ）温度セン
サ異常信号７が発せられず、出力値切換スイッチ１２の
可動片１２Ｄが第１入力端子１２Ａと出力端子１２Ｃを
接続して、出力値算出回路３から出力値信号１０が出力
回路５へ転送される（ステップ２０２）。これにより、
炉の出力が前記出力値算出回路３で算出された出力値に
基づいて、適正な出力に制御される。

一方、温度センサ入力回路２が温度センサ異常信号７を
発すると、出力値切換スイッチ１２が切換えられて、可
動片１２Ｄが第２入力端子１２Ｂと出力端子１２Ｃを接
続する。すると、出力値記憶回路１１から出力回路５へ
記憶出力値信号１３を転送する（ステップ２０３）。こ
れにより、炉の出力が出力値記憶回路７に記憶された出
力値に基づいて、適正な出力に制御される。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、温
度センサ１に異常が発生した後も、炉の運転を停止させ
ることなく、適正な出力で継続することができる。これ
により、炉中の原料が使用不可能となるのを未然に防止
できる。

次に、本発明に係る第２実施例を説明する。

第３図は、本発明に係る第２実施例の温度調節器１のブ
ロック図である。

本実施例の温度調節器１は、出力値記憶回路１１が、温
度センサ入力回路２と、温度設定回路４と、出力値算出
回路３のそれぞれに接続されており、温度センサ２に異
常がないときには、温度センサ入力回路２から炉内温度
信号８が入力され、また温度設定回路４からは設定温度
信号９が入力され、さらに出力値算出回路３からは出力
値信号１０が入力されて、常に最新の設定温度と出力値
を記憶しておくように構成されている。

温度センサ入力回路２は、炉内温度信号８を転送する信
号線と別の信号線によって、出力値記憶回路１１に接続
されているとともに、出力値切換スイッチ１２に接続さ
れている。そして、温度センサ異常信号７が発せられる
と、出力値切換スイッチ１２の可動片１２Ｄが第１入力
端子１２Ａから第２入力端子１２Ｂに継ぎ換えられて、
出力値記憶回路１１から記憶出力値信号１３が出力され
るように構成されている。

次に、第４図に温度調節器１の出力値と炉（例えば電気
炉）の到達温度との関係を示す。

第４図において、横軸は温度調節器１の出力値（％表示
）、縦軸は到達温度（°Ｃ）を示している。

図示したように、温度調節器１の出力値が大きくなれば
炉の到達温度は高くなり、この到達温度は、温度設定回
路４で設定される設定温度に等しくなる。出力値記憶回
路１１は、第４図に示された特性、すなわち最小の出力
値０（％）のときの到達温度（°Ｃ）から最大の出力値
１００（％）のときの到達温度（°Ｃ）までを記憶して
おくことができるように構成されている。

次に、第５図のフローチャートを用いて、本実施例の温
度調節器１の制御動作を説明する。

温度センサ入力回路２で温度センサ６が正常と判断され
たときは（ステップ５０１．ＹＥＳ）、温度センサ異常
信号７が発せられないので、出力値切換スイッチ１２の
可動片１２Ｄが第１入力端子１２Ａに接続され、出力値
算出回路３の出力値信号１０が出力回路５へ転送される
（ステップ５０２）。

続いて、出力値算出回路３は、現在安定制御状態である
かどうか、換言すれば出力値算出回路３の出力が変化し
ているかどうかの判断を行ない、変化している場合（ス
テップ５０３．ＮＯ）は、出力値信号１０を出力値記憶
回路７へ転送しないようにするとともに、出力回路５で
増幅して炉に入力する。前記の判断（ステップ５０３）
で、制御が安定していると判断された場合（ステップ５
０３、ＹＥＳ）は、出力値算出回路３の出力値信号１０
を出力値記憶回路７へ転送して記憶させる（ステップ５
０４）とともに、設定温度信号９も同時に記憶させ、ま
た出力値信号１０を出力回路５で増幅して炉に入力する
。

一方、前記ステップ５０１において、温度センサ６が異
常と判断された場合（ステップ５０１゜０）は、温度セ
ンサ異常信号７が発せられて、出力値切換スイッチ１２
の可動片１２Ｄが第２入力端子１２Ｂに継ぎ換えられ、
これによって出力値記憶回路１１から出力回路５へ記憶
出力値信号１３が出力され（ステップ５０５）、増幅さ
れた後炉に人力される。

以上の説明から明らかなように、本実施例の温度調節器
１によれば、前記第１実施例の温度調節器１の効果に加
え、出力値算出回路３から出力値記憶回路１１へ切換え
ることによる出力値の変動を非常に小さくできるという
効果と、設定温度が時々刻々変化する炉においても、温
度センサ６に異常が発生した後も適正な出力値を出力す
ることができるという効果が得られる。

次に、本発明に係る第３実施例を説明する。

第６図は、本発明に係る第３実施例のブロック図である
。

本実施例の温度調節器１は、第１実施例および第２実施
例の出力値記憶回路１１に代えて、特性データ記憶回路
１４と推定出力値算出回路１５とを具備したものであり
、推定出力値算出回路１５は、温度設定回路４、特性デ
ータ記憶回路１４、出力値切換スイッチ１２の第２入力
端子１２Ｂにそれぞれ接続されている。特性データ記憶
回路１４には炉の特性データが記憶されており、温度調
節器１が動作している間、推定出力値算出回路１５へ向
けて特性データ信号１６を出力している。

推定出力値算出回路１５には特性データ信号１６のほか
に、温度調節器１が動作している間、温度設定回路４か
ら常に設定温度信号９が入力されており、これら設定温
度信号つと特性データ信号１６に基づいて推定出力値を
算出し、第２入力端子１２Ｂへ常に推定出力値信号１７
を出力している。

ここで、推定出力値算出回路１５が推定出力値を算出す
る方法を第４図のグラフを用いて説明する。

第４図のグラフより出力値算出回路３の出力値をＸとす
ると、炉の到達温度ｔ　　［’Ｃ］は、次式％式％ Ｔｌｏｏ・・・出力値が１００（％）のときの到達温度
Ｔｏ・・・出力値がＯ（％）のときの到達温度次に、式
（１）をＸについて解くと次式（２）のようになる。

なるので、設定温度をＴｓとすると、設定温度ＴＳにお
ける温度調節器１の出力値は、式（２）より次式（３）
のようになる。

そして、ＴｏとＴｌｏｏを炉の特性データとして予め特
性データ記憶回路１４に記憶させておけば、式（３）よ
り設定温度Ｔｓにおける推定出力値を算出することがで
きる。

次に、第７図のフローチャートを用いて、本実施例の温
度調節器１の制御動作を説明する。

温度センサ入力回路２で温度センサ６が正常（ステップ
７０１ＹＥＳ）と判断されたときは、温度センサ異常信
号７が発せられず、出力値切換スイッチ１２の可動片１
２Ｄは第１入力端子１２Ａに接続されたままとなり、出
力値算出回路３がら出力回路５へ出力値信号１ｏが転送
される（ステップ７０２）。一方、温度センサ６に異常
有り（ステップ７０１、Ｎｏ）と判断されると、出力値
切換スイッチ１２の可動片１２Ｄが第２入力端子１２Ｂ
へ継ぎ換えられて、推定出力値算出回路１５から出力回
路５へ推定出力値信号１７を転送する（ステップ７０３
）。

以上の説明から明らかなように、本実施例の温度調節器
１によれば、第１実施例の効果に加え、温度センサ６に
異常が発生したときに出力される推定出力値が、炉の特
性データと設定温度に基づいて算出されるので、良好な
推定出力値を得ることができるという効果が得られる。

なお、本発明の温度調節器１は、電気炉やボイラー等の
温度制御のみならず、部屋の暖房の温度制御にも適用で
きることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る第１実施例の温度調節器のブロッ
ク図、第２図はその温度調節器の制御動作を説明するた
めのフローチャート、第３図は本発明に係る第２実施例
の温度調節器のブロック図、第４図はその温度調節器の
出力値と到達温度との関係を示したグラフ、第５図はそ
の温度調節器の制御動作を説明するためのフローチャー
ト、第６図は本発明に係る第３実施例の温度調節器のブ
ロック図、第７図はその温度調節器の制御動作を説明す
るためのフローチャート、 度調節器のブロック図である。 １・・・温度調節器 ２・・・温度センサ入力回路 ３・・・出力値算出回路 ６・・・温度センサ ７・・・温度センサ異常信号 ８・・・炉内温度信号 ９・・・設定温度信号 １０・・・出力値信号 １１・・・出力値記憶回路 １２・・・出力値切換スイッチ 第８図は従来の温

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度センサの異常を検出する温度センサ異常検出手
   段と、 所定の出力値が記憶されている出力値記憶手段と、 上記温度センサ異常検出手段が異常を検出したとき、上
   記記憶手段に記憶されている出力値に切換えて出力する
   出力値切換手段と、 を具備することを特徴とする温度調節器。 ２、請求項第１項記載の温度調節器において、上記出力
   値記憶手段には、温度センサ異常発生の直前の正常出力
   値が記憶されていることを特徴とする温度調節器。 ３、請求項第１項記載の温度調節器において、上記出力
   値記憶手段には、被温度調節器の温度特性に基づく特性
   データが記憶されていることを特徴とする温度調節器。