JPH05289704A

JPH05289704A - 加熱冷却調節計

Info

Publication number: JPH05289704A
Application number: JP11835192A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sakakura; 浩一坂倉; Noriaki Koyama; 典昭小山
Original assignee: Rika Kogyo Inc
Current assignee: RKC Instrument Inc
Priority date: 1992-04-11
Filing date: 1992-04-11
Publication date: 1993-11-05
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: JP2802460B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加熱冷却調節計において加熱及び冷却オート
チューニングができるようにする。【構成】偏差演算部１は制御対象からの測定値ＰＶと
設定部３からの設定値ＳＶとの偏差を加熱冷却制御部５
へ出力する。２位置出力部７は切換部９を介して加熱及
び冷却用の２位置操作量ＭVH、ＭVCを選択的に出力す
る。オートチューニング部１１は、２位置出力変更部１
３を介して２位置出力部７から２位置操作量ＭVH、ＭVC
を切換え、加熱オートチューニングにおける２位置操作
量の出力時の測定値波形から加熱用のＰＩＤ定数を演算
し、冷却オートチューニングにおける２位置操作量の出
力時の測定値波形からプロセスゲイン比及び冷却用比例
ゲイン定数を求め、それらの定数を加熱冷却制御部５へ
設定する。加熱冷却制御部５はそれら定数及び偏差から
加熱及び冷却用操作量を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加熱および冷却２種類の
ＰＩＤ演算機能を有する加熱冷却調節計に係り、特に、
加熱および冷却オートチューニング機能を有する加熱冷
却調節計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＰＩＤ演算機能を有する調節計で
は、制御対象例えば加熱炉に加える操作量Ｙ（ｔ）を次
の式（１）に従って演算するのが一般的である。Ｙ（ｔ）＝Ｋｐ｛Ｚ（ｔ）＋１／Ｔｉ∫Ｚ（ｔ）ｄｔ＋Ｔｄ［ｄＺ（ｔ）］／ｄｔ｝・・・・・（１）ここで、Ｚ（ｔ）は制御対象からの測定値（制御量）Ｐ
Ｖと設定値ＳＶとの偏差、Ｋｐ、ＴｉおよびＴｄはＰＩ
Ｄ定数であって各々比例ゲイン、積分時間および微分時
間である。以下の説明では便宜上操作量のＹ（ｔ）をＭ
Ｖで示す。そして、加熱炉等を制御するには、各々最適
なＰＩＤ定数に基づきＰＩＤ制御する必要があることか
ら、調節計にオートチューニング機能を搭載し、先ずオ
ートチューニング動作によって最適なＰＩＤ定数を求め
てから制御対象をＰＩＤ制御することが必要である。

【０００３】このオートチューニングの一手法として
は、加熱炉等を所定の操作量でＯＮ／ＯＦＦ制御すなわ
ち２位置制御して得られた測定値ＰＶのリミットサイク
ル波形から、ＰＩＤ定数を調節計内部で演算するリミッ
トサイクル法が良く知られている（特開昭５８−６８１
０６号公報）。なお、その２位置操作量はいわゆる同定
信号とも言われる。また、加熱炉等を加熱制御すると、
内部発熱その他の要因から設定値ＳＶを越えて高温にな
り易いから、加熱炉等を加熱および冷却制御を繰返しな
がら運転する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
調節計のオートチューニングでは、加熱側のＰＩＤ定数
は得られるものの、冷却側のＰＩＤ定数をオートチュー
ニングによって求める最適な手法が見当らなかった。そ
のため、冷却側の定数は手動によってチューニングする
必要があり、チューニング操作が煩雑であった。しか
も、加熱炉に設けられた冷却機構が例えば水冷の場合、
冷却水の飽和や相変化があるためその静的特性が非線形
となり、手動チューニングも簡単ではなかった。

【０００５】そのため、加熱および冷却を含めたチュー
ニング操作は試行錯誤的で、長い時間を必要としてい
た。本発明はこのような従来の欠点を解決するためにな
されたもので、加熱および冷却側のオートチューニング
が可能な加熱冷却調節計の提供を目的とする。また、本
発明は、非線形の静特性を有する制御対象に対しても適
切なオートチューニングが可能な加熱冷却調節計の提供
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の加熱冷却調節計は、設定値および制御
対象からの測定値から求めた偏差、並びに比例ゲイン、
積分時間および微分時間に基づきＰＩＤ演算してその偏
差をなくすような加熱および冷却側操作量を演算して出
力する加熱冷却制御部と、所定の加熱および冷却オート
チューニング用の２位置操作量を出力する２位置出力部
と、それら加熱冷却制御部および２位置出力部からの出
力を切換えて上記制御対象側へ出力する切換部と、オー
トチューニング時にはその２位置出力部を選択するよう
その切換部を制御するとともに、その２位置出力部から
の加熱オートチューニング用の２位置操作量に基づく上
記測定値のリミットサイクル波形から加熱側の比例ゲイ
ン、積分時間および微分時間を所定の演算手法で演算し
て上記加熱冷却制御部へ設定するオートチューニング部
とを有している。

【０００７】しかも、本発明では、上記２位置出力部か
ら出力する加熱および冷却オートチューニング用の２位
置操作量を切換え制御する２位置出力変更部を有し、上
記オートチューニング部が、その２位置出力変更部に対
し、上記加熱オートチューニング用の２位置操作量の出
力開始を制御するとともに、その加熱オートチューニン
グの終了を検出したときには、冷却オートチューニング
用の２位置操作量への切換えを制御し、その冷却オート
チューニングのリミットサイクル波形から加熱側および
冷却側プロセスゲインの比を求め、このプロセスゲイン
の比から冷却側比例ゲインを演算して上記加熱冷却制御
部へ設定する機能を有している。また、本発明は、加熱
および／又は冷却オートチューニング用の２位置操作量
を制限設定可能に上記２位置出力変更部を形成すると良
い。

【０００８】

【作用】このような手段を備えた本発明では、２位置出
力部を選択するようオートチューニング部が切換部を制
御した状態で、オートチューニング部が２位置出力変更
部に対して加熱オートチューニング用の２位置操作量の
出力開始を制御すると、２位置出力部が加熱オートチュ
ーニング用の２位置操作量を切換部を介して制御対象側
へ出力し、オートチューニング部がリミットサイクル波
形から加熱側の比例ゲイン、積分時間および微分時間を
演算する。

【０００９】オートチューニング部が加熱オートチュー
ニングの終了を検出すると、２位置出力変更部に対して
冷却オートチューニング用の２位置操作量への切換えを
制御し、２位置出力部が冷却オートチューニング用の２
位置操作量を出力し、オートチューニング部がリミット
サイクル波形からプロセスゲインの比を求めるとともに
このプロセスゲインの比から冷却側比例ゲインを演算
し、加熱側および冷却側の制御定数を上記加熱冷却制御
部へ設定する。また、加熱および／又は冷却オートチュ
ーニング用の２位置操作量を制限可能に２位置出力変更
部を形成する構成では、制限設定された加熱および又は
冷却側の２位置操作量が出力される。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は、本発明に係る加熱冷却調節計の一実施例を
示す概略ブロック図である。図１において、例えば加熱
炉等の制御対象（図１では図示省略）からの測定値ＰＶ
（図２参照）の入力される入力端Ｐ１は偏差演算部１に
接続されており、この偏差演算部１には設定値ＳＶを設
定する設定部３も接続されている。設定部３は、図示し
ない調節計本体ケースの操作面パネルに配置された操作
キーや、調節計本体ケースとは別の機器からオンライン
で伝送される設定値の入力部である。

【００１１】偏差演算部１は設定値ＳＶに対する測定値
ＰＶの偏差ｅを演算するもので、加熱冷却制御部５およ
び２位置出力部７に接続されている。偏差ｅは上述した
演算式（１）のＺ（ｔ）に相当する。加熱冷却制御部５
は、偏差演算部１からの偏差ｅに基づき、例えば上述し
た演算式（１）を用いて加熱および冷却側の操作量ＭV
1、ＭV2をＰＩＤ演算する従来公知の構成を有するもの
で、切換部９に接続されている。

【００１２】もっとも、上述した演算式（１）を使用す
ると言っても、実際には加熱側の比例ゲインＫph、積分
時間Ｔｉおよび微分時間Ｔｄから加熱側操作量ＭV1が演
算され、冷却側の比例ゲインＫpcおよびそれら加熱側の
積分時間Ｔｉや微分時間Ｔｄから冷却側操作量ＭV2が演
算される。それらＰＩＤ演算用の定数はオートチューニ
ング部１１から設定されるが、その詳細は後述する。２
位置出力部７は、偏差演算部１からの偏差ｅの符号がマ
イナス時すなわち加熱側では所定レベルの操作量ＭVHを
出力し、偏差ｅの符号がプラス時すなわち冷却側では冷
却側の所定レベルの操作量ＭVCを切換部９へ出力するも
のである。

【００１３】それら操作量ＭVH、ＭVCは同定信号とも言
われる２位置操作量であり、加熱オートチューニング時
と冷却オートチューニング時に合せて２位置出力変更部
１３からの制御によって切換え出力される。例えば、図
２に示すように、加熱オートチューニング時には操作量
ＭVHと操作量ＭVCはＯＮ／ＯＦＦの繰返しサイクルと
し、冷却オートチューニング時には所定量の操作量ＭVH
と操作量ＭVCの繰返しサイクルとし出力するようになっ
ている。

【００１４】なお、操作量ＭVHをプラス側とすれば、便
宜上冷却側の操作量ＭVCがマイナス側となるよう図示さ
れているが、操作量ＭVHとＭVCとは別個独立した操作量
を意味している。２位置出力変更部１３は、オートチュ
ーニング部１１の管理の下で、加熱および冷却オートチ
ューニングに対応して２位置操作量を切換え制御すると
ともに、加熱オートチューニング時には操作量ＭVHを所
定レベルに操作量ＭVCを「０」レベルになるよう信号値
（同定信号値）を２位置出力部７へ設定し、冷却オート
チューニング時には操作量ＭVHおよび操作量ＭVCともに
個々の所定レベルになるよう信号値（同定信号値）を２
位置出力部７に設定制御するものである。

【００１５】また、２位置出力変更部１３は、冷却オー
トチューニング時の操作量ＭVHおよび／又は操作量ＭVC
の個々のレベルを制限する制限率αを後述する図３の制
限値設定部１５から設定可能に形成されており、設定さ
れた制限率αで制限された信号値を２位置出力部７に設
定するようになっている。切換部９は、図３のように２
回路２接点構成を有し、オートチューニング部１１の管
理の下で、オートチューニング時には２位置出力部７か
らの２位置操作量ＭVH、ＭVCを選択し、オートチューニ
ング時以外では加熱冷却制御部５からの操作量ＭV1、Ｍ
V2を選択し、出力端Ｐ２から制御対象Ａ側へ出力するス
イッチである。

【００１６】オートチューニング部１１は、上述したよ
うに加熱および冷却オートチューニング動作を制御する
とともに、入力端Ｐ１からの測定値ＰＶおよび切換部９
からの２位置操作量ＭVH、ＭVCに基づき、加熱および冷
却側定数を演算して加熱冷却制御部５へ設定する機能を
有しており、例えば図３に示すように、チューニング管
理部１７、リミットサイクル測定部１９、ＰＩＤ定数算
出部２１、ＰＩＤ定数記憶部２３を有して形成されてい
る。図３において、リミットサイクル測定部１９は、チ
ューニング管理部１７の管理下で、測定値ＰＶおよび２
位置操作量ＭVH、ＭVCから測定値ＰＶのリミットサイク
ルのサイクル数（周期数）を測定してカウントするもの
で、予めチューニング管理部１７で指示されたカウント
数（周期数）に達したとき、カウントアップ信号を２位
置出力変更部１３およびＰＩＤ定数算出部２１へ出力す
る機能を有する。

【００１７】チューニング管理部１７で指示するカウン
ト数（周期数）には、例えば加熱又は冷却オートチュー
ニング期間の終了カウント数（図２中の符号ｔ３、ｔ
５）、加熱オートチューニング期間中のリミットサイク
ル測定開始時のカウント数（図２中の符号ｔ２）、冷却
オートチューニング期間中のリミットサイクル測定開始
時のカウント数（図２中の符号ｔ４）等があり、これら
のカウントアップ信号が２位置出力変更部１３やＰＩＤ
定数算出部２１に出力される。ＰＩＤ定数算出部２１
は、チューニング管理部１７の管理下で、測定値ＰＶす
なわちリミットサイクル波形および２位置操作量ＭVH、
ＭVCから加熱側の比例ゲインＫph、積分時間Ｔｉおよび
微分時間Ｔｄ、並びに冷却側の比例ゲインＫpc等のＰＩ
Ｄ定数を演算してＰＩＤ定数記憶部２３へ出力する機能
を有する。なお、図３では測定値ＰＶがリミットサイク
ル測定部１９を通して得られるようになっている。演算
手法の詳細は後述する。

【００１８】ＰＩＤ定数記憶部２３は、チューニング管
理部１７の管理下で、それらＰＩＤ定数を格納する読み
書き自在のメモリであり、チューニング管理部１７の指
示によって加熱冷却制御部５へそれら制御定数を設定す
るものである。チューニング管理部１７は、オートチュ
ーニング時には２位置出力部７を選択し、それ以外では
加熱冷却制御部５を選択するよう切換部９を切換え制御
し、加熱オートチューニングの開始を２位置出力変更部
１３へ指示し、リミットサイクル測定部１９で測定する
オートチューニング時の上述したカウント数を指示し、
ＰＩＤ定数算出部２１における加熱および冷却側のＰＩ
Ｄ定数の演算タイミングの指示や演算用定数の設定変更
を指示するとともに、演算されたＰＩＤ定数のＰＩＤ定
数記憶部２３への格納および加熱冷却制御部５への出力
を制御する機能を有する。

【００１９】次に、ＰＩＤ定数算出部２１における演算
機能を説明する。まず、加熱側オートチューニング時の
演算シーケンスを説明する。加熱オートチューニング時
の測定値ＰＶおよび２位置操作量ＭVH等から、例えば公
知のリミットサイクル法を用いた演算式で加熱側比例ゲ
インＫph、加熱側プロセスゲインＧH および積分時間Ｔ
ｉ、微分時間Ｔｄを次の演算式（２）〜（５）で算出す
る。Ｋph＝１．２／Ｘｈ・・・・・（２）Ｔｉ＝２Ｋ（１−Ｋ）・Ｔ・・・・・（３）Ｔｄ＝０．５Ｋ（１−Ｋ）・Ｔ・・・・・（４）ＧH ＝ＳＶ／Ｋ・・・・・（５）ただし、Ｋ＝Ｄｈ×ＭVHである。

【００２０】ここで、符号Ｘｈは加熱側リミットサイク
ルの振幅、符号Ｔはリミットサイクルの周期、符号Ｋは
負荷率、符号ＳＶは正規化された設定値、符号Ｄｈはリ
ミットサイクルのデューティー比、符号ＭVHは加熱側操
作量（同定信号レベル）である。次に、冷却側オートチ
ューニング時の演算シーケンスを説明する。加熱オート
チューニングが終了して引続き冷却オートチューニング
が開始されると、冷却オートチューニング時の２位置操
作量ＭVHとＭVCのデューティー比および振幅から、加熱
および冷却側のプロセスゲインの比Ｇr を次の演算式
（６）又は（７）から演算する。Ｇr ＝（ＧH ・Ｄｃ−ＳＶ）／｛α・ＧH ・（１−Ｄｃ）｝・・（６）Ｇr ＝（Ｘｃ／Ｘｈ−１）／α ・・（７）

【００２１】ここで、符号ＭVCは冷却側操作量（同定信
号レベル）、符号Ｄｃは冷却オートチューニング時のリ
ミットサイクルのデューティー比、符号αは加熱側同定
信号値に対する冷却側同定信号の制限値（率）すなわち
ＭVHとＭVCの比（ＭVC／ＭVH）、符号Ｘｈは加熱側リミ
ットサイクルの振幅、Ｘｃは冷却側リミットサイクルの
振幅である。なお、制限値αは冷却オートチューニング
時の２位置操作量ＭVH、ＭVCから得られるが、図３の破
線で示すように２位置出力変更部１３から得ることも可
能である。

【００２２】プロセスゲイン比Ｇr の算出方法は、演算
式（６）および（７）のように、冷却オートチューニン
グ時の２位置操作量ＭVHとＭVCのデューティー比から求
める手法と、加熱および冷却オートチューニングにおけ
るリミットサイクルの振幅比から求める手法とがある
が、制御対象がむだ時間＋１次遅れで近似できる場合に
は、同じ結果を得ることができる。そして、それら加熱
側比例ゲインＫphとプロセスゲイン比Ｇr から演算式
（８）によって冷却側比例ゲインＫpcを演算する。Ｋpc＝Ｋph／Ｇr ・・・（８）

【００２３】さらに、上述した演算式（６）および
（７）において、制限値αを考慮すれば、加熱側プロセ
スゲインに対する冷却側プロセスゲインを制限してプロ
セスゲイン比Ｇr が演算され、低負荷率のゲインが得ら
れる（同定される）。例えば、図４に示すように、制御
対象における冷却側の静特性が非線形であって、負荷率
−θ２近傍のゲインを求めたい場合、制限しない状態す
なわち制限率αを「１」として冷却オートチューニング
時の加熱側操作量（負荷率）をθ1 、冷却側操作量（負
荷率）を−θ1 に設定したとすると、求める冷却側のゲ
インは図中の２点鎖線のようになって求めたい負荷率近
傍のゲインとは大きく異なってしまう。

【００２４】この点、１より小さい制限値αで冷却側
（負側）の操作量ＭVCを制限（−αθ1 ）することによ
り、図中の１点鎖線のようなゲインとなり、求めたい設
定値ＳＶに近い値を得ることができる。なお、２位置出
力変更部１３へ制限値αを設定する制限値設定部１５
は、設定部３と同様に調節計本体ケースの操作面パネル
に配置された操作キーやオンラインで入力する入力部で
ある。

【００２５】ところで、上述した各構成は、実際には設
定部３、制限値設定部１５およびＰＩＤ定数記憶部２３
を除き、ＣＰＵ、このＣＰＵの動作プログラムすなわち
加熱冷却オートチューニング動作やＰＩＤ算出動作プロ
グラム等を格納したＲＯＭ等を主体としたマイクロコン
ピュータで構成され、設定部３、制限値設定部１５およ
びＰＩＤ定数記憶部２３はそのマイクロコンピュータに
接続されて製品化される。次に、上述した構成の加熱冷
却調節計の動作を図５のフローチャートを参照して説明
する。なお、図５ではオートチューニングをＡＴと略し
ている。

【００２６】図５において、オートチューニング動作が
開始されると、ステップ５００でオートチューニング管
理部１７から２位置出力変更部１３へ加熱オートチュー
ニング開始を指示し、２位置出力変更部１３から加熱側
の２位置操作量を２位置出力部７へ設定するとともに、
切換部９を２位置出力部７側に切換え制御し、加熱オー
トチューニングの開始状態となる。ステップ５０１で制
御対象Ａからの測定値ＰＶのリミットサイクルの周期数
をリミットサイクル測定部１９にて測定し、ステップ５
０２でリミットサイクル波形が加熱側の測定周期例えば
図２中のｔ２に達したか否かを判別し、ｔ２に達せずに
ＮＯであればステップ５０１戻り、以下ステップ５０２
がＹＥＳになるまで繰返す。

【００２７】ステップ５０２がＹＥＳになると、続くス
テップ５０３でリミットサイクル波形を測定し、ステッ
プ５０４でリミットサイクル波形が加熱オートチューニ
ング終了点（図２中のｔ３）に達したか否か判別し、ｔ
３に達せずにＮＯであればステップ５０１戻り、以下ス
テップ５０４がＹＥＳになるまで繰返す。ステップ５０
４がＹＥＳになると、続くステップ５０５で冷却オート
チューニング終了点（図２中のｔ５）に達したか否かを
判別し、ＮＯであればステップ５０６でＰＩＤ定数算出
部２１が上述したように加熱側ＰＩＤ定数を演算してＰ
ＩＤ定数記憶部２３へ格納する。

【００２８】続くステップ５０７ではリミットサイクル
測定部１９が２位置出力変更部１３を介して冷却オート
チューニング時の加熱および冷却側２位置操作量を２位
置出力部７へ設定してステップ５０１に戻る。そして、
ステップ５０１〜５０５によって上述した加熱オートチ
ューニングと同様な冷却オートチューニングを行ない、
冷却オートチューニング時のリミットサイクル波形が終
了点（図２中のｔ５）に達してステップ５０５がＹＥＳ
になると、ステップ５０８でＰＩＤ定数算出部２１が上
述したように冷却側比例ゲインを演算し、ＰＩＤ定数記
憶部２３へ格納する。

【００２９】その後、ステップ５０９でＰＩＤ定数記憶
部２３からそれら加熱および冷却側制御定数を加熱冷却
制御部５へ設定し、切換部９を加熱冷却制御部５へ切換
えて終了する。このように本発明の加熱冷却調節計で
は、従来のようにＯＮ／ＯＦＦを繰返す加熱用の２位置
操作量に基づいて得られた測定値のリミットサイクル波
形から加熱側のＰＩＤ定数を演算して加熱オートチュー
ニングするとともに、所定の２位置操作量を繰返す操作
によって得られた測定値のリミットサイクル波形から加
熱側および冷却側プロセスゲインの比を求め、このプロ
セスゲインの比から冷却側比例ゲインを演算して冷却オ
ートチューニングし、それら制御定数を加熱冷却制御部
へ設定する構成としたから、加熱側ＰＩＤ定数に加えて
冷却側ＰＩＤ定数もオートチューニングにより求めるこ
とができる。

【００３０】そのため、加熱および冷却側チューニング
操作が簡単で、制御定数の演算設定が早くなる。しか
も、上記２位置出力変更部を介して冷却オートチューニ
ング用の２位置操作量を制限可能に構成したから、冷却
側の操作量を制限して演算可能となり、例えば制御対象
の冷却機構において冷却水の飽和や相変化に起因した非
直線的冷却特性があっても、その特性に対応した低負荷
率の定数演算が可能となる。すなわち、図４に示すよう
に、低負荷率や負荷率「０」に対しても適切な制御が可
能となり、広範囲の負荷率に対するゲインを求めること
ができる。

【００３１】そのため、非線形の静特性を有する冷却制
御対象に対しても適切なオートチューニングが可能とな
る。また、冷却オートチューニング時における２位置操
作量の制限は冷却側のそれに限らず、加熱側の操作量に
ついても制限可能であり、加熱および冷却双方の操作量
についても制限可能である。さらに、上述した実施例で
は、リミットサイクルの周期数が４周期で加熱および冷
却オートチューニングを実施する例を説明したが、本発
明ではこれに限定されない。複数のリミットサイクルの
周期数から加熱および冷却オートチューニングする構成
にすればよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、加熱冷却
制御部、２位置出力部、切換部、オートチューニング部
および２位置出力変更部を有し、２位置出力部から加熱
オートチューニング時の２位置操作量を出力して得られ
たリミットサイクル波形から加熱側のＰＩＤ定数をオー
トチューニング部で演算し、２位置出力変更部を介して
２位置出力部から冷却オートチューニング時の２位置操
作量を切換え出力し、この２位置操作量に基づいて得ら
れたリミットサイクル波形からオートチューニング部で
加熱側および冷却側プロセスゲインの比を求めて冷却側
比例ゲインを演算し、それら制御定数を加熱冷却制御部
へ設定する構成としたから、加熱側ＰＩＤ定数に加えて
冷却側ＰＩＤ定数をもオートチューニングにより求める
ことができる。そのため、本発明の加熱冷却調節計はチ
ューニング操作が簡単で、制御定数の演算設定が早くな
る利点がある。また、加熱および／又は冷却オートチュ
ーニング用の２位置操作量を制限設定可能に２位置出力
変更部を形成する構成では、適当な制限値を２位置出力
変更部に設定すれば、非線形特性を有する制御対象につ
いても適切なＰＩＤ定数を自動的に求めることが容易と
なり、オートチューニング動作の適用対象範囲が拡大さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加熱冷却調節計の一実施例を示す
概略ブロック図である。

【図２】図１の加熱冷却調節計の動作を説明する動作波
形図である。

【図３】図１の加熱冷却調節計を詳細に示すブロック図
である。

【図４】図１の加熱冷却調節計における負荷率と制限値
との関係を説明する図である。

【図５】図１の加熱冷却調節計の動作を説明するフロー
チャートである。

【符号の説明】

１偏差演算部３設定部５加熱冷却制御部７２位置出力部９切換部１１オートチューニング部１３２位置出力変更部１５制限値設定部１７チューニング管理部１９リミットサイクル測定部２１ＰＩＤ定数算出部２３ＰＩＤ定数記憶部Ａ制御対象Ｐ１入力端Ｐ２出力端

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】設定値および制御対象からの測定値から
求めた偏差、並びに比例ゲイン、積分時間および微分時
間に基づきＰＩＤ演算して前記偏差をなくすような加熱
および冷却側操作量を演算して出力する加熱冷却制御部
と、所定の加熱および冷却オートチューニング用の２位置操
作量を出力する２位置出力部と、前記加熱冷却制御部および２位置出力部からの加熱およ
び冷却側操作量と前記２位置操作量を切換えて前記制御
対象側へ出力する切換部と、前記オートチューニング時には前記２位置出力部を選択
するよう前記切換部を制御するとともに、前記２位置出
力部からの前記加熱オートチューニング用の２位置操作
量に基づく前記測定値のリミットサイクル波形から前記
加熱側の比例ゲイン、積分時間および微分時間を所定の
演算手法で演算して前記加熱冷却制御部へ設定するオー
トチューニング部と、を具備する加熱冷却調節計において、前記２位置出力部から出力する前記加熱および冷却オー
トチューニング用の２位置操作量を切換え制御する２位
置出力変更部を設け、前記オートチューニング部は、前記２位置出力変更部に
対し、前記加熱オートチューニング用の２位置操作量の
出力開始を制御するとともに、前記加熱オートチューニ
ングの終了を検出したときには、前記冷却オートチュー
ニング用の２位置操作量への切換えを制御し、前記冷却
オートチューニングのリミットサイクル波形から前記加
熱側および冷却側プロセスゲインの比を求め、このプロ
セスゲインの比から冷却側比例ゲインを演算して前記加
熱冷却制御部へ設定する機能を有することを特徴とする
加熱冷却調節計。
【請求項２】２位置出力変更部は、前記加熱および／
又は冷却オートチューニング用の２位置操作量を制限設
定可能に形成されてなる請求項１記載の加熱冷却調節
計。