JPH05318486A - Temperature control device for vulcanizer - Google Patents
Temperature control device for vulcanizerInfo
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- JPH05318486A JPH05318486A JP15876292A JP15876292A JPH05318486A JP H05318486 A JPH05318486 A JP H05318486A JP 15876292 A JP15876292 A JP 15876292A JP 15876292 A JP15876292 A JP 15876292A JP H05318486 A JPH05318486 A JP H05318486A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばゴムの加硫機の
熱板の温度制御に用いて好ましい温度制御装置に関し、
特に金型と熱板との間に生じる伝熱遅延を考慮して熱板
の温度制御を行うようにした発明である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device preferably used for controlling the temperature of a hot plate of a rubber vulcanizer.
In particular, the invention controls the temperature of the hot plate in consideration of the heat transfer delay that occurs between the mold and the hot plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】ゴムの加硫処理は、それぞれ熱板が取り
付けられた上下の金型内に被加硫物を投入して行われ
る。かかる加硫処理においては、被加硫物の加熱条件と
保持時間の条件がきわめて重要となるため、従来より加
硫機の温度制御には種々の方法が試みられている。2. Description of the Related Art The vulcanization of rubber is carried out by placing a material to be vulcanized in upper and lower molds to which hot plates are attached. In such a vulcanization treatment, since the heating condition and the holding time condition of the vulcanizate are extremely important, various methods have conventionally been attempted for controlling the temperature of the vulcanizer.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度制御としてPID制御(比例・積分・微分制御)や
ファジィ制御を用いたものも知られているものの、この
種の制御は熱源の温度を直接検出して制御するものであ
った。したがって、加硫機のように熱源となる熱板と被
加硫物に直接熱を伝達する金型との間に伝熱遅延が生じ
ると、最適な加硫条件を維持することができなかった。
すなわち、熱源から直接被加熱物に熱を伝達する装置で
は、上述したPID制御やファジィ制御はその機能を充
分に発揮するが、熱板と金型の間には常に温度差が生じ
るため、そのままPID制御やファジィ制御を適用する
ことができなかった。また、金型内に被加硫物を投入し
て加硫処理を施すにあたり、加硫処理品質と生産性とを
両立させようとすると、金型の温度を最適な温度まで急
速に上昇させ、これを一定時間保持しながら加硫を行う
必要があるが、熱源である熱板と被加硫物に熱を伝達す
る金型との温度差があるため、加熱温度を一定に保持し
ながら加硫処理時間を短縮するのは甚だ困難な状況にあ
った。However, although PID control (proportional / integral / derivative control) and fuzzy control are known as conventional temperature control, this type of control directly controls the temperature of the heat source. It was detected and controlled. Therefore, if a heat transfer delay occurs between a hot plate that serves as a heat source and a mold that directly transfers heat to the material to be vulcanized, as in a vulcanizer, optimum vulcanization conditions could not be maintained. .
That is, in the device that directly transfers heat from the heat source to the object to be heated, the above-mentioned PID control and fuzzy control sufficiently exert their functions, but since there is always a temperature difference between the hot plate and the mold, it remains as it is. PID control and fuzzy control could not be applied. In addition, when the vulcanizate is put into the mold and subjected to the vulcanization treatment, in order to make the vulcanization quality and the productivity compatible with each other, the temperature of the mold is rapidly raised to the optimum temperature, It is necessary to carry out vulcanization while maintaining this for a certain period of time, but since there is a temperature difference between the heat plate that is the heat source and the mold that transfers heat to the material to be vulcanized, vulcanization is performed while keeping the heating temperature constant. It was extremely difficult to reduce the sulfur treatment time.
【0004】さらに、ゴムの加硫機は被加硫物を投入し
たり、加硫処理を終えた被加硫物を取り出したりする際
に熱の出入りが生じ、しかも、被加硫物の容積が増加す
ればするほど熱量の差が大きくなるので、被加硫物の仕
様などに拘らず、如何なる状況に対しても加硫温度を一
定に保持する制御装置の開発が希求されていた。Further, in the rubber vulcanizer, heat enters and leaves when the vulcanizate is put in or taken out, and the vulcanizate has a volume of vulcanizate. Since the difference in the amount of heat increases as the value increases, the development of a control device that keeps the vulcanization temperature constant regardless of the specifications of the material to be vulcanized has been desired.
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、加硫条件を遵守しながら加
硫処理の時間を短縮すると共に、金型温度の変化量の大
小に拘らず適用できる加硫機の温度制御装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and shortens the vulcanization time while complying with the vulcanization conditions and reduces the amount of change in mold temperature. An object of the present invention is to provide a temperature control device for a vulcanizer that can be applied regardless.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の加硫機の温度制御装置は、被加熱物を金型
内に投入し、熱板により前記金型を介して前記被加熱物
を加熱処理する加硫機において、前記金型の実際の温度
を検出する金型温度センサと、 前記熱板の実際の温度
を検出する熱板温度センサと、 前記金型の設定温度、
前記熱板の設定温度、前記金型温度センサにより検出さ
れた金型の実際の温度、および前記熱板温度センサによ
り検出された熱板の実際の温度を記憶する記憶部と、
前記金型温度センサにより検出された前記金型の実際の
温度と前記記憶部に記憶されている前記金型の設定温度
との差温を計算する第1温度偏差計算部と、 前記金型
温度センサにより検出された前記金型の実際の温度と前
記記憶部に記憶されている前記金型の実際の温度のうち
一定時間前の実際の温度との差温を計算する第1温度変
化計算部と、 前記第1温度偏差計算部により求められ
た温度偏差と前記第1温度変化計算部により求められた
温度変化に基づき、予め決められたファジィルールとメ
ンバーシップ関数によりファジィ推論を実行して推論値
を求める第1ファジィ推論部と、 前記第1ファジィ推
論部により求められた推論値に基づいて前記記憶部に記
憶されている熱板の設定温度の補正量を演算する熱板設
定温変更部と、前記熱板温度センサにより検出された前
記熱板の実際の温度と前記熱板設定温変更部により変更
された熱板の補正後の設定温度との差温を計算する第2
温度偏差計算部と、 前記熱板温度センサにより検出さ
れた前記熱板の実際の温度と前記記憶部に記憶されてい
る前記熱板の実際の温度のうち一定時間前の実際の温度
との差温を計算する第2温度変化計算部と、 前記第2
温度偏差計算部により求められた温度偏差と前記第2温
度変化計算部により求められた温度変化に基づき、予め
決められたファジィルールとメンバーシップ関数により
ファジィ推論を実行して推論値を求める第2ファジィ推
論部と、 前記第2ファジィ推論部により求められた推
論値に基づいて前記熱板の作動時間を演算し、この演算
結果により定められる制御信号を前記熱板の制御部に出
力する出力値計算部とを有することを特徴としている。In order to achieve the above object, a temperature control device for a vulcanizer according to the present invention is configured such that an object to be heated is put into a mold, and a hot plate is used to press the mold through the mold. In a vulcanizer that heat-treats an object to be heated, a mold temperature sensor that detects the actual temperature of the mold, a hot plate temperature sensor that detects the actual temperature of the hot plate, and a set temperature of the mold. ,
A set temperature of the hot plate, an actual temperature of the mold detected by the mold temperature sensor, and a storage unit that stores the actual temperature of the hot plate detected by the hot plate temperature sensor,
A first temperature deviation calculation unit that calculates a temperature difference between the actual temperature of the mold detected by the mold temperature sensor and the set temperature of the mold stored in the storage unit; and the mold temperature A first temperature change calculation unit that calculates a temperature difference between the actual temperature of the mold detected by the sensor and the actual temperature of the mold stored in the storage unit before a certain period of time. And based on the temperature deviation calculated by the first temperature deviation calculation unit and the temperature change calculated by the first temperature change calculation unit, inference is performed by executing fuzzy inference by a predetermined fuzzy rule and membership function. A first fuzzy inference unit for obtaining a value, and a hot plate set temperature changing unit for calculating a correction amount of a set temperature of the hot plate stored in the storage unit based on the inferred value obtained by the first fuzzy inference unit And the heat Second calculating a temperature difference between the actual temperature and the set temperature after the correction of the thermal plate changed by the hot plate setting temperature changing of the heating plate, which is detected by the temperature sensor
A temperature deviation calculation unit, a difference between the actual temperature of the hot plate detected by the hot plate temperature sensor and the actual temperature of the hot plate stored in the storage unit, which is a predetermined time before. A second temperature change calculation unit for calculating temperature;
Second, based on the temperature deviation calculated by the temperature deviation calculation unit and the temperature change calculated by the second temperature change calculation unit, fuzzy inference is executed by a predetermined fuzzy rule and membership function to obtain an inference value. An output value that calculates the operating time of the hot plate based on the inference value obtained by the fuzzy inference unit and the second fuzzy inference unit, and outputs a control signal determined by the operation result to the control unit of the hot plate. It is characterized by having a calculation unit.
【0007】[0007]
【作用】本発明では、熱板により金型を介して被加熱物
を加熱処理する加硫機においては、温度変化が大きく応
答性が悪い金型温度を直接的に一定温度に維持制御する
よりは、熱板の温度を一定温度に制御する方が加熱処理
の条件に対して有効である点に着目している。すなわ
ち、まず熱板の実際温度を熱板の設定温度になるように
制御し、金型の実際の温度が金型の設定温度に対してず
れている分を熱板の設定温度を変更することにより補正
し、熱板の実際の温度が常に変更した後の熱板の設定温
度と等しくなるように制御する。According to the present invention, in the vulcanizer in which the object to be heated is heated by the hot plate through the mold, rather than directly controlling the mold temperature with a large temperature change and poor response to a constant temperature. Pays attention to the fact that controlling the temperature of the hot plate to a constant temperature is more effective for the conditions of heat treatment. That is, first, the actual temperature of the hot plate is controlled to be the set temperature of the hot plate, and the set temperature of the hot plate is changed by the amount by which the actual temperature of the mold deviates from the set temperature of the mold. The actual temperature of the hot plate is controlled to be equal to the set temperature of the hot plate after being constantly changed.
【0008】この温度制御は、まず金型温度センサと記
憶部からの情報に基づいて、第1温度偏差計算部と第1
温度変化計算部で金型の実際の温度と金型の設定温度と
の差温(温度偏差δ1 )、および金型の実際の温度と金
型の実際の温度のうち一定時間前の実際の温度との差温
(温度変化Δ1 )を求める。そして、この温度偏差δ1
と温度変化Δ1 に基づき、第1ファジィ推論部で、予め
決められたファジィルールとメンバーシップ関数により
ファジィ推論を実行して推論値を求め、熱板設定温変更
部で熱板の設定温度の補正量を演算し、この補正量を第
2温度偏差計算部に出力する。In this temperature control, first, the first temperature deviation calculation unit and the first temperature deviation calculation unit are used based on the information from the mold temperature sensor and the storage unit.
In the temperature change calculation part, the temperature difference between the actual temperature of the mold and the set temperature of the mold (temperature deviation δ1), and the actual temperature of the mold and the actual temperature of the mold before a certain time And the temperature difference (temperature change Δ1) with And this temperature deviation δ1
And the temperature change Δ1, the first fuzzy inference unit executes fuzzy inference by the predetermined fuzzy rule and membership function to obtain the inferred value, and the hot plate set temperature change unit corrects the set temperature of the hot plate. The amount is calculated, and this correction amount is output to the second temperature deviation calculation unit.
【0009】次いで、熱板温度センサ、記憶部、および
上述した熱板設定温変更部からの情報に基づいて、第2
温度偏差計算部と第2温度変化計算部で、熱板の実際の
温度と熱板の補正後の設定温度との差温(温度偏差δ2
)、および熱板の実際の温度と熱板の実際の温度のう
ち一定時間前の実際の温度との差温(温度変化Δ2 )を
求める。そして、この温度偏差δ2 と温度変化Δ2 に基
づき、第2ファジィ推論部で、予め決められたファジィ
ルールとメンバーシップ関数によりファジィ推論を実行
して推論値を求め、出力値計算部で熱板の作動時間を演
算し、この演算結果により定められる制御信号を熱板の
制御部に出力する。Then, based on the information from the hot plate temperature sensor, the storage unit, and the hot plate set temperature changing unit described above, the second
In the temperature deviation calculation unit and the second temperature change calculation unit, the temperature difference between the actual temperature of the hot plate and the corrected set temperature of the hot plate (temperature deviation δ2
), And the difference between the actual temperature of the hot plate and the actual temperature of the hot plate after a certain period of time (temperature change Δ2). Then, based on the temperature deviation δ2 and the temperature change Δ2, the second fuzzy inference unit executes the fuzzy inference according to the predetermined fuzzy rule and the membership function to obtain the inference value, and the output value calculation unit calculates the inference value of the hot plate. The operation time is calculated, and a control signal determined by the calculation result is output to the control unit of the hot plate.
【0010】このように、温度変化が大きく応答性が悪
い金型温度を直接的に維持制御するのではなく、熱板の
温度を一定温度に制御するように構成し、しかも、金型
の実際温度に応じて熱板の設定温度を逐次補正するよう
にしているので、金型温度の変動が大きくても、状況の
変動に適正に対応して最適な温度制御を行うことができ
る。また、熱板の温度制御にファジィ推論を用いている
ので、金型の温度上昇速度を最短時間で達成することが
できると共に、金型の実際の温度がオーバーシュートす
ることを防止でき、比較的滑らかな温度変化を行う加硫
機にとって好ましい制御となる。In this way, the temperature of the hot plate is controlled not to be directly maintained and controlled, but the temperature of the hot plate is controlled to a constant temperature, and the actual temperature of the mold is not large. Since the set temperature of the hot plate is sequentially corrected according to the temperature, even if the mold temperature fluctuates greatly, the optimum temperature control can be appropriately performed in response to the fluctuation of the situation. Further, since the fuzzy reasoning is used for controlling the temperature of the hot plate, it is possible to achieve the temperature rising rate of the mold in the shortest time and prevent the actual temperature of the mold from overshooting. This is a preferable control for a vulcanizer that makes a smooth temperature change.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の一実施例に係る加硫機の熱板温
度制御装置を示すブロック図、図2は同実施例の第1フ
ァジィ推論部におけるファジィルールを示す図、図3は
同実施例の第1ファジィ推論部におけるメンバーシップ
関数を示すグラフであり、図3(A)は温度偏差、図3
(B)は温度変化、図3(C)は熱板の設定温度の補正
量のメンバーシップ関数を示すグラフである。図4は同
実施例の第2ファジィ推論部におけるファジィルールを
示す図、図5は同実施例の第2ファジィ推論部における
メンバーシップ関数を示すグラフであり、図5(A)は
温度偏差、図5(B)は温度変化、図5(C)は熱板の
デューティ比の操作量のメンバーシップ関数を示すグラ
フである。また、図6は図3および図5にそれぞれ示す
3つのメンバーシップ関数から制御量を求める方法(M
AX−MIN−重心法)を示すグラフである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a hot plate temperature control device for a vulcanizer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a fuzzy rule in a first fuzzy inference unit of the same embodiment, and FIG. 3 is the same embodiment. 3A is a graph showing a membership function in the first fuzzy inference unit of FIG.
3B is a graph showing a temperature change, and FIG. 3C is a graph showing a membership function of a correction amount of a set temperature of the hot plate. 4 is a diagram showing a fuzzy rule in the second fuzzy inference unit of the same embodiment, FIG. 5 is a graph showing a membership function in the second fuzzy inference unit of the same embodiment, and FIG. 5 (A) is a temperature deviation, 5B is a graph showing a temperature change, and FIG. 5C is a graph showing a membership function of the manipulated variable of the duty ratio of the hot plate. In addition, FIG. 6 shows a method of obtaining the control amount from the three membership functions shown in FIGS. 3 and 5 (M
It is a graph which shows AX-MIN-centroid method.
【0012】まず、本実施例の熱板温度制御装置を適用
する加硫機は、図1に示すように被加硫物(加熱物)で
あるゴム材1を投入する上型2および下型3を有してお
り、これら上下の金型2,3を型締めしたときに金型内
部にキャビティ15が形成される。そして、このキャビ
ティ15の形状によってゴム材1は加硫処理が施されな
がら適宜所望の形状に成形されるようになっている。First, as shown in FIG. 1, the vulcanizer to which the hot plate temperature control apparatus of this embodiment is applied is an upper mold 2 and a lower mold for charging a rubber material 1 which is an object to be vulcanized (heated material). 3, and a cavity 15 is formed inside the mold when the upper and lower molds 2 and 3 are clamped. The shape of the cavity 15 allows the rubber material 1 to be appropriately molded into a desired shape while being vulcanized.
【0013】上型2には上部熱板4が固定されており、
下型3には下部熱板5が固定されている。これらの熱板
4,5に熱板制御部17から制御信号を出力することに
よりそれぞれの金型2,3に熱を伝達して加硫処理を行
う。上部熱板4および下部熱板5は、熱板制御部17か
らの制御信号によって加熱する時間と加熱を停止する時
間との比率、いわゆるデューティ比が調節される。すな
わち、一定時間間隔で熱板4,5の作動/停止を繰り返
すことにより金型2,3を一定温度まで上昇させ、この
温度を保持する。An upper heating plate 4 is fixed to the upper mold 2,
A lower heating plate 5 is fixed to the lower mold 3. By outputting a control signal from the hot plate controller 17 to the hot plates 4 and 5, heat is transferred to the respective molds 2 and 3 to perform the vulcanization process. The upper hot plate 4 and the lower hot plate 5 are adjusted by a control signal from the hot plate controller 17 so as to adjust a ratio of a heating time and a heating stop time, that is, a so-called duty ratio. That is, the molds 2 and 3 are raised to a constant temperature by repeatedly operating / stopping the heating plates 4 and 5 at constant time intervals, and this temperature is maintained.
【0014】本実施例の温度制御装置では、熱板の設定
温度を金型の実際温度に応じて逐次補正し、この補正量
を熱板のデューティ比の操作量を演算するパラメータと
して用いる構成としている。具体的には、図1に示すよ
うに、上型2または下型3の少なくとも何れか一方(本
実施例では上型2)には、本実施例に係る金型温度セン
サ6が取り付けられており、上型2の実際の温度tm を
検出すると共に、この金型温度センサ6からのデータ
(上型の実際温度tm )は記憶部8と第1温度偏差計算
部9、および第1温度変化計算部10にそれぞれ出力さ
れるようになっている。In the temperature control device of this embodiment, the set temperature of the hot plate is sequentially corrected according to the actual temperature of the mold, and this correction amount is used as a parameter for calculating the manipulated variable of the duty ratio of the hot plate. There is. Specifically, as shown in FIG. 1, the mold temperature sensor 6 according to the present embodiment is attached to at least one of the upper mold 2 and the lower mold 3 (the upper mold 2 in this embodiment). The actual temperature tm of the upper mold 2 is detected, and the data (actual temperature tm of the upper mold) from the mold temperature sensor 6 is stored in the storage unit 8, the first temperature deviation calculation unit 9, and the first temperature change. It is adapted to be output to each of the calculation units 10.
【0015】本実施例の金型温度センサ6としては、例
えば熱起電力を変換物理量とした熱電対を用いることが
取り扱いの点で好ましいといえるが、本発明の金型温度
センサ6はこの熱電対にのみ限定されることなく、他の
温度センサ、例えば温度精度や分解能が必要な場合には
電気抵抗を変換物理量としたサーミスタあるいは測温抵
抗体などを用いても良い。これら金型温度センサ6は、
使用される金型2,3の検出温度範囲や必要な測定精度
・分解能などの諸条件により適宜選択すれば良い。な
お、本実施例では金型温度センサ6を上型2にのみ取り
付けているが、下型3、あるいは上下型2,3の両方に
設けても良い。As the mold temperature sensor 6 of the present embodiment, it can be said that it is preferable to use, for example, a thermocouple in which thermoelectromotive force is used as a conversion physical quantity, but the mold temperature sensor 6 of the present invention uses this thermoelectric power. The temperature sensor is not limited to a pair, and another temperature sensor, for example, a thermistor or a resistance temperature detector having an electric resistance as a conversion physical quantity may be used when temperature accuracy or resolution is required. These mold temperature sensors 6 are
It may be appropriately selected depending on various conditions such as the detection temperature range of the molds 2 and 3 used and the required measurement accuracy and resolution. Although the mold temperature sensor 6 is attached only to the upper mold 2 in this embodiment, it may be provided to both the lower mold 3 and the upper and lower molds 2, 3.
【0016】本実施例の温度制御装置は記憶部8を備え
ており、上述した上型2の実際の温度tm を記憶してお
くメモリ8bと、図示しない外部設定装置により入力さ
れる金型の設定温度Tm を記憶しておくメモリ8aと、
同じく図示しない他の外部設定装置により入力された熱
板の設定温度Th を記憶しておくメモリ8cと、後述す
る熱板温度センサ7から入力されて上部熱板4の実際の
温度th を記憶しておくメモリ8dとから構成されてい
る。金型の設定温度Tm と熱板の設定温度Th とを記憶
しておくメモリ8a,8cは、少なくとも現在の設定温
度のみを記憶しておけば良いが、金型の実際温度tm お
よび熱板の実際温度th を記憶しておくメモリ8b,8
dは、少なくとも現在の実際温度tm ,th と一定時間
前の実際温度tm-1 ,th-1 と2つのデータを記憶して
おく必要がある。The temperature control device of this embodiment is provided with a storage unit 8 for storing the above-mentioned actual temperature tm of the upper mold 2 in the memory 8b and a mold inputted by an external setting device (not shown). A memory 8a for storing the set temperature Tm,
Similarly, the memory 8c stores the set temperature Th of the hot plate input by another external setting device (not shown) and the actual temperature th of the upper hot plate 4 input from the hot plate temperature sensor 7 described later. It is composed of a memory 8d. The memories 8a and 8c for storing the set temperature Tm of the mold and the set temperature Th of the hot plate need to store at least the current set temperature, but the actual temperature tm of the mold and the hot plate Memories 8b, 8 for storing the actual temperature th
It is necessary for d to store at least the present actual temperatures tm and th and the actual temperatures tm-1 and th-1 before a fixed time and two data.
【0017】また、本実施例の温度制御装置は、温度偏
差δ1 を計算する第1温度偏差計算部9と、温度変化Δ
1 を計算する第1温度変化計算部10とを備えており、
第1温度偏差計算部9には金型温度センサ6から一定時
間間隔をもって現在の金型の実際温度tm が入力され、
これと同時に記憶部8のメモリ8aからは現在の金型の
設定温度Tm が入力されるようになっている。そして、
金型の温度偏差δ1 、すなわち、 金型の温度偏差δ1 =金型の実際温度tm − 金型の設
定温度Tm を演算して求める。Further, the temperature control apparatus of this embodiment includes a first temperature deviation calculating section 9 for calculating a temperature deviation δ1, and a temperature change Δ.
And a first temperature change calculation unit 10 for calculating 1.
The current actual mold temperature tm is input to the first temperature deviation calculation unit 9 from the mold temperature sensor 6 at regular time intervals,
At the same time, the current set temperature Tm of the mold is input from the memory 8a of the storage unit 8. And
The temperature deviation δ1 of the mold, that is, the temperature deviation δ1 of the mold = actual temperature tm of the mold−set temperature Tm of the mold is calculated.
【0018】一方、第1温度変化計算部10には金型温
度センサ6から一定時間間隔をもって現在の金型の実際
温度tm が入力され、これと同時に、記憶部8のメモリ
8bからは一定時間前の金型の実際温度tm-1 が入力さ
れるようになっている。そして、金型の温度変化Δ1 、
すなわち、 金型の温度変化Δ1=金型の実際温度tm − 一定時間
前の金型の実際温度tm-1 を演算して求める。On the other hand, the actual temperature tm of the current mold is input to the first temperature change calculation unit 10 from the mold temperature sensor 6 at fixed time intervals, and at the same time, from the memory 8b of the storage unit 8 for a fixed time. The actual temperature tm-1 of the previous mold is input. And the temperature change Δ1 of the mold,
That is, the temperature change Δ1 of the mold = actual mold temperature tm−actual mold temperature tm−1 before a fixed time is calculated.
【0019】また、本実施例に係る第1ファジィ推論部
11は、上述した第1温度偏差計算部9と第1温度変化
計算部10によりそれぞれ求められた温度偏差δ1 およ
び温度変化Δ1 に基づいて、ファジィ推論を実行する。
この第1ファジィ推論部11におけるファジィ推論は、
図2に示すファジィルールと図3(A)(B)(C)に
示すメンバーシップ関数にしたがって実行される。ま
ず、図2に示すファジィルールについては、入力部(前
件部)のパラメータとして第1温度偏差計算部9から入
力された温度偏差δ1 と第1温度変化計算部10から入
力された温度変化Δ1 を用いている。Further, the first fuzzy reasoning section 11 according to the present embodiment is based on the temperature deviation δ1 and the temperature change Δ1 respectively obtained by the first temperature deviation calculation section 9 and the first temperature change calculation section 10 described above. , Perform fuzzy reasoning.
The fuzzy inference in the first fuzzy inference unit 11 is
It is executed according to the fuzzy rule shown in FIG. 2 and the membership function shown in FIGS. 3 (A) (B) (C). First, regarding the fuzzy rule shown in FIG. 2, the temperature deviation δ1 input from the first temperature deviation calculation section 9 and the temperature change Δ1 input from the first temperature change calculation section 10 as parameters of the input section (preceding section). Is used.
【0020】そして、温度偏差δ1 については図3
(A)に示すように、7つのファジィラベルNL,N
M,NS,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10℃以下 NM=−15℃〜 −5℃ NS=−10℃〜 ±0℃ ZR= −5℃〜 +5℃ PS= ±0℃〜+10℃ PM= +5℃〜+15℃ PL=+10℃以上 と定義している。なお、それぞれのファジィラベルは、
NL(ネガティブ・ラージ=マイナス側に大きい)、N
M(ネガティブ・ミドル=マイナス側に中位)、NS
(ネガティブ・スモール=マイナス側に小さい)、ZR
(ゼロ・レベル=変化なし)、PS(ポジティブ・スモ
ール=プラス側に小さい)、PM(ポジティブ・ミドル
=プラス側に中位)、PL(ポジティブ・ラージ=プラ
ス側に大きい)を意味している。The temperature deviation δ1 is shown in FIG.
As shown in (A), seven fuzzy labels NL, N
Using M, NS, ZR, PS, PM, PL, NL = -10 ° C or less NM = -15 ° C to -5 ° C NS = -10 ° C to ± 0 ° C ZR = -5 ° C to + 5 ° C PS = ± 0 ° C to + 10 ° C PM = + 5 ° C to + 15 ° C PL = + 10 ° C or more. In addition, each fuzzy label is
NL (negative large = large on the negative side), N
M (negative middle = medium on the negative side), NS
(Negative small = small on the minus side), ZR
Means (zero level = no change), PS (positive small = small on the positive side), PM (positive middle = medium on the positive side), PL (positive large = large on the positive side) .
【0021】また、温度変化Δ1 については図3(B)
に示すように、同じく7つのファジィラベルNL,N
M,NS,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10℃以下 NM=−15℃〜 − 5℃ NS=−10℃〜 ± 0℃ ZR=− 5℃〜 + 5℃ PS=± 0℃〜 +10℃ PM=+ 5℃〜 +15℃ PL=+10℃以上 と定義している。それぞれのファジィラベルの意味は上
述した温度偏差δ1 の場合と同じである。The temperature change Δ1 is shown in FIG. 3 (B).
As shown in, the same seven fuzzy labels NL, N
Using M, NS, ZR, PS, PM, PL, NL = -10 ° C or less NM = -15 ° C to -5 ° C NS = -10 ° C to ± 0 ° C ZR = -5 ° C to + 5 ° C PS = ± 0 ° C to + 10 ° C PM = + 5 ° C to + 15 ° C PL = + 10 ° C or more is defined. The meaning of each fuzzy label is the same as in the case of the temperature deviation δ1 described above.
【0022】これらの温度偏差δ1 および温度変化Δ1
の入力パラメータが図2に示す組合せである場合、結論
部(後件部)はぞれぞれ同図に示す定義にしたがってフ
ァジィ推論が実行される。例えば、図2の第1番目のフ
ァジィルールでは、 IF(温度偏差δ1 =PL AND 温度変化Δ1 =N
S) THEN 熱板の設定温度の補正量=NL となる。すなわち、温度偏差δ1 が+10℃以上(実際
の金型温度tm が設定温度Tm に対してかなり高温とな
っている)で、かつ、温度変化Δ1 が−10℃〜0℃
(金型の実際温度tm がやや下降気味である)である場
合は、熱板の設定温度の補正量を−10%以下(熱板の
設定温度を低くする)とする。These temperature deviation δ1 and temperature change Δ1
2 is the combination shown in FIG. 2, the fuzzy inference is executed for each of the conclusion part (consequent part) according to the definition shown in FIG. For example, in the first fuzzy rule of FIG. 2, IF (temperature deviation δ1 = PL AND temperature change Δ1 = N
S) THEN The correction amount of the set temperature of the hot plate is NL. That is, the temperature deviation δ1 is + 10 ° C or more (the actual mold temperature tm is considerably higher than the set temperature Tm), and the temperature change Δ1 is -10 ° C to 0 ° C.
If the actual temperature tm of the mold is slightly falling, the correction amount of the set temperature of the hot plate is set to -10% or less (the set temperature of the hot plate is lowered).
【0023】この後件部の定義は、図3(C)に示すよ
うに、熱板の設定温度の補正量を7つのファジィラベル
NL,NM,NS,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10℃以下 NM=−15℃〜 −5℃ NS=−10℃〜 ±0℃ ZR= −5℃〜 +5℃ PS= ±0℃〜 +10℃ PM= +5℃〜 +10℃ PL=+10℃以上 としている。なお、それぞれのファジィラベルの意味は
上述した温度偏差δ1 の場合と同じであるが、ネガティ
ブ(マイナス側)は熱板の設定温度を下げる意味であ
り、ポジティブ(プラス側)はこの逆の意味である。The definition of the consequent part is to use the seven fuzzy labels NL, NM, NS, ZR, PS, PM and PL to determine the correction amount of the set temperature of the hot plate, as shown in FIG. , NL = -10 ° C or less NM = -15 ° C to -5 ° C NS = -10 ° C to ± 0 ° C ZR = -5 ° C to + 5 ° C PS = ± 0 ° C to + 10 ° C PM = + 5 ° C to + 10 ° C PL = The temperature is above + 10 ° C. Each fuzzy label has the same meaning as in the case of the temperature deviation δ1 described above, but negative (minus side) means lowering the set temperature of the hot plate, and positive (plus side) means the opposite. is there.
【0024】そして、ファジィルールの前件部に温度偏
差δ1 と温度変化Δ1 の2つのパラメータを入力し、図
2に示すファジィルールにしたがって後件部の結論を得
る。この結果得られた後件部の結論は、図6に示すよう
にMAX−MIN−重心法によって評価され、最終的な
補正量が得られることになる。なお、このMAX−MI
N−重心法は、ファジィルールを適用して得られた後件
部のメンバーシップ関数(図3(C)参照)の形から最
終的な補正量を求めるファジィ制御の一般的手法であ
る。Then, two parameters of the temperature deviation δ1 and the temperature change Δ1 are input to the antecedent part of the fuzzy rule, and the conclusion of the consequent part is obtained according to the fuzzy rule shown in FIG. The conclusion of the consequent obtained as a result is evaluated by the MAX-MIN-centroid method as shown in FIG. 6, and the final correction amount is obtained. In addition, this MAX-MI
The N-centroid method is a general method of fuzzy control for obtaining a final correction amount from the form of the membership function (see FIG. 3C) of the consequent part obtained by applying the fuzzy rule.
【0025】一方、上述した構成で得られた熱板の設定
温度の補正量に基づいて、最終的な熱板の操作量を演算
する構成について説明すると、上部熱板4または下部熱
板5の少なくとも何れか一方(本実施例では上部熱板
4)には、本実施例に係る熱板温度センサ7が取り付け
られており、上部熱板4の実際の温度th を検出すると
共に、この熱板温度センサからのデータ(上部熱板の実
際温度th )は記憶部8と第2温度偏差計算部13、お
よび第2温度変化計算部14にそれぞれ出力されるよう
になっている。On the other hand, the structure for calculating the final operation amount of the hot plate based on the correction amount of the set temperature of the hot plate obtained by the above-mentioned structure will be explained. A hot plate temperature sensor 7 according to the present embodiment is attached to at least one of them (the upper hot plate 4 in this embodiment) to detect the actual temperature th of the upper hot plate 4 and The data from the temperature sensor (actual temperature th of the upper hot plate) is output to the storage unit 8, the second temperature deviation calculation unit 13, and the second temperature change calculation unit 14, respectively.
【0026】本実施例の熱板温度センサ7としては、上
述した金型温度センサ6と同様に、例えば熱起電力を変
換物理量とした熱電対を用いることが取り扱いの点で好
ましいといえるが、本発明の熱板温度センサ7はこの熱
電対にのみ限定されることなく、他の温度センサ、例え
ば温度精度や分解能が必要な場合には電気抵抗を変換物
理量としたサーミスタあるいは測温抵抗体などを用いて
も良い。これら熱板温度センサ7は、使用される熱板
4,5の検出温度範囲や必要な測定精度・分解能などの
諸条件により適宜選択すれば良い。なお、本実施例では
熱板温度センサ7を上部熱板4にのみ取り付けている
が、下部熱板5、あるいは上下熱板4,5の両方に設け
ても良い。As the hot plate temperature sensor 7 of this embodiment, it is preferable to use a thermocouple having a thermoelectromotive force as a conversion physical quantity, in the same manner as the mold temperature sensor 6 described above, from the viewpoint of handling. The hot plate temperature sensor 7 of the present invention is not limited to this thermocouple, but may be another temperature sensor, for example, a thermistor or a resistance temperature detector whose electrical resistance is converted into a physical quantity when temperature accuracy or resolution is required. May be used. These hot plate temperature sensors 7 may be appropriately selected according to various conditions such as the detection temperature range of the hot plates 4 and 5 to be used and required measurement accuracy and resolution. Although the hot plate temperature sensor 7 is attached only to the upper hot plate 4 in this embodiment, it may be provided to both the lower hot plate 5 or the upper and lower hot plates 4, 5.
【0027】本実施例の温度制御装置は、温度偏差δ2
を計算する第2温度偏差計算部13と、温度変化Δ2 を
計算する第2温度変化計算部14とを備えており、第2
温度偏差計算部13には、上述した熱板設定温変更部1
2から熱板の設定温度Th の補正量ΔTh 、および熱板
温度センサ7から一定時間間隔をもって現在の熱板の実
際温度th が入力される。また、これと同時に記憶部8
のメモリ8cからは現在の熱板の設定温度Th が入力さ
れるようになっている。そして、熱板の温度偏差δ2 、
すなわち、 熱板の温度偏差δ2 =熱板の実際温度th − 熱板の
設定温度Th+ 熱板の設定温度の補正量ΔTh を演算して求める。The temperature control device of this embodiment has a temperature deviation δ2.
And a second temperature change calculation unit 14 for calculating a temperature change Δ2.
The temperature deviation calculation unit 13 includes the hot plate setting temperature changing unit 1 described above.
The correction amount ΔTh of the set temperature Th of the hot plate is input from 2, and the current actual temperature th of the hot plate is input from the hot plate temperature sensor 7 at fixed time intervals. At the same time, the storage unit 8
The current set temperature Th of the hot plate is input from the memory 8c. And the temperature deviation of the hot plate δ 2,
That is, the temperature deviation δ2 of the hot plate = actual temperature of the hot plate th−the set temperature of the hot plate Th + the correction amount ΔTh of the set temperature of the hot plate is calculated and obtained.
【0028】一方、第2温度変化計算部14には熱板温
度センサ7から一定時間間隔をもって現在の熱板の実際
温度th が入力され、これと同時に、記憶部8のメモリ
8dからは一定時間前の熱板の実際温度th-1 が入力さ
れるようになっている。そして、熱板の温度変化Δ2 、
すなわち、 熱板の温度変化Δ2=熱板の実際温度th − 一定時間
前の熱板の実際温度th-1 を演算して求める。On the other hand, the actual temperature t h of the current hot plate is input to the second temperature change calculation unit 14 from the hot plate temperature sensor 7 at regular time intervals, and at the same time, the memory 8 d of the storage unit 8 receives the constant time. The actual temperature th-1 of the previous hot plate is input. And the temperature change Δ2 of the hot plate,
That is, the temperature change Δ2 of the hot plate = actual temperature of the hot plate th−the actual temperature of the hot plate th−1 before a fixed time is calculated and calculated.
【0029】また、本実施例に係る第2ファジィ推論部
15は、上述した第2温度偏差計算部13と第2温度変
化計算部14によりそれぞれ求められた温度偏差δ2 お
よび温度変化Δ2 に基づいて、ファジィ推論を実行す
る。この第2ファジィ推論部15におけるファジィ推論
は、図4に示すファジィルールと図5(A)(B)
(C)に示すメンバーシップ関数にしたがって実行され
る。まず、図4に示すファジィルールについては、入力
部(前件部)のパラメータとして第2温度偏差計算部1
3から入力された温度偏差δ2 と第2温度変化計算部1
4から入力された温度変化Δ2 を用いている。Further, the second fuzzy inference unit 15 according to the present embodiment is based on the temperature deviation δ2 and the temperature change Δ2 respectively obtained by the second temperature deviation calculation unit 13 and the second temperature change calculation unit 14 described above. , Perform fuzzy reasoning. The fuzzy inference in the second fuzzy inference unit 15 is performed by using the fuzzy rule shown in FIG. 4 and the fuzzy rules shown in FIGS.
It is executed according to the membership function shown in (C). First, in the fuzzy rule shown in FIG. 4, the second temperature deviation calculation unit 1 is used as a parameter of the input unit (preceding unit).
The temperature deviation δ 2 input from 3 and the second temperature change calculation unit 1
The temperature change Δ2 input from 4 is used.
【0030】そして、温度偏差δ2 については図5
(A)に示すように、7つのファジィラベルNL,N
M,NS,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10℃以下 NM=−15℃〜 −5℃ NS=−10℃〜 ±0℃ ZR= −5℃〜 +5℃ PS= ±0℃〜+10℃ PM= +5℃〜+15℃ PL=+10℃以上 と定義している。なお、それぞれのファジィラベルは、
NL(ネガティブ・ラージ=マイナス側に大きい)、N
M(ネガティブ・ミドル=マイナス側に中位)、NS
(ネガティブ・スモール=マイナス側に小さい)、ZR
(ゼロ・レベル=変化なし)、PS(ポジティブ・スモ
ール=プラス側に小さい)、PM(ポジティブ・ミドル
=プラス側に中位)、PL(ポジティブ・ラージ=プラ
ス側に大きい)を意味している。The temperature deviation δ2 is shown in FIG.
As shown in (A), seven fuzzy labels NL, N
Using M, NS, ZR, PS, PM, PL, NL = -10 ° C or less NM = -15 ° C to -5 ° C NS = -10 ° C to ± 0 ° C ZR = -5 ° C to + 5 ° C PS = ± 0 ° C to + 10 ° C PM = + 5 ° C to + 15 ° C PL = + 10 ° C or more. In addition, each fuzzy label is
NL (negative large = large on the negative side), N
M (negative middle = medium on the negative side), NS
(Negative small = small on the minus side), ZR
Means (zero level = no change), PS (positive small = small on the positive side), PM (positive middle = medium on the positive side), PL (positive large = large on the positive side) .
【0031】また、温度変化Δ2 については図5(B)
に示すように、同じく7つのファジィラベルNL,N
M,NS,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10℃以下 NM=−15℃〜 − 5℃ NS=−10℃〜 ± 0℃ ZR=− 5℃〜 + 5℃ PS=± 0℃〜 +10℃ PM=+ 5℃〜 +15℃ PL=+10℃以上 と定義している。それぞれのファジィラベルの意味は上
述した温度偏差δ2 の場合と同じである。The temperature change Δ2 is shown in FIG.
As shown in, the same seven fuzzy labels NL, N
Using M, NS, ZR, PS, PM, PL, NL = -10 ° C or less NM = -15 ° C to -5 ° C NS = -10 ° C to ± 0 ° C ZR = -5 ° C to + 5 ° C PS = ± 0 ° C to + 10 ° C PM = + 5 ° C to + 15 ° C PL = + 10 ° C or more is defined. The meaning of each fuzzy label is the same as in the case of the temperature deviation δ 2 described above.
【0032】これらの温度偏差δ2 および温度変化Δ2
の入力パラメータが図4に示す組合せである場合、結論
部(後件部)はぞれぞれ同図に示す定義にしたがってフ
ァジィ推論が実行される。例えば、図4の第1番目のフ
ァジィルールでは、 IF(温度偏差δ2 =PL AND 温度変化Δ2 =N
S) THEN 熱板の制御量(デューティ比)=NL となる。すなわち、温度偏差δ2 が+10℃以上(実際
の熱板温度th が補正後の設定温度Th −ΔTh に対し
てかなり高温となっている)で、かつ、温度変化Δ2 が
−10℃〜0℃(熱板の実際温度th がやや下降気味で
ある)である場合は、熱板へのデューティ比の操作量を
−10%以下(熱板の作動時間を短くする)とする。These temperature deviation δ2 and temperature change Δ2
4 is a combination shown in FIG. 4, the fuzzy inference is executed for each of the conclusion part (consequent part) according to the definition shown in FIG. For example, in the first fuzzy rule of FIG. 4, IF (temperature deviation δ2 = PL AND temperature change Δ2 = N
S) THEN Heat plate control amount (duty ratio) = NL. That is, the temperature deviation δ2 is + 10 ° C or more (the actual hot plate temperature th is considerably higher than the corrected set temperature Th-ΔTh), and the temperature change Δ2 is -10 ° C to 0 ° C ( When the actual temperature th of the hot plate is slightly decreasing), the operation amount of the duty ratio to the hot plate is set to -10% or less (the operating time of the hot plate is shortened).
【0033】この後件部の定義は、図5(C)に示すよ
うに、熱板制御部17から熱板4,5に出力するデュー
ティ比の操作量を7つのファジィラベルNL,NM,N
S,ZR,PS,PM,PLを用いて、 NL=−10%以下 NM=−15%〜 −5% NS=−10%〜 ±0% ZR= −5%〜 +5% PS= ±0%〜 +10% PM= +5%〜 +10% PL=+10%以上 としている。なお、それぞれのファジィラベルの意味は
上述した温度偏差δ2 の場合と同じであるが、ネガティ
ブ(マイナス側)は熱板の作動時間を停止時間に対して
短くする意味であり、ポジティブ(プラス側)はこの逆
の意味である。As shown in FIG. 5C, the definition of the consequent part is that the operation amount of the duty ratio output from the hot plate controller 17 to the hot plates 4 and 5 is seven fuzzy labels NL, NM and N.
Using S, ZR, PS, PM and PL, NL = -10% or less NM = -15% to -5% NS = -10% to ± 0% ZR = -5% to + 5% PS = ± 0% -+ 10% PM = + 5%-+ 10% PL = + 10% or more. Each fuzzy label has the same meaning as in the case of the temperature deviation δ2 described above, but negative (minus side) means that the hot plate operating time is shorter than the stop time, and positive (plus side). Is the opposite of this.
【0034】そして、ファジィルールの前件部に温度偏
差δ2 と温度変化Δ2 の2つのパラメータを入力し、図
4に示すファジィルールにしたがって後件部の結論を得
る。この結果得られた後件部の結論は、図6に示すよう
にMAX−MIN−重心法によって評価され、最終的な
補正量が得られることになる。Then, two parameters of temperature deviation δ2 and temperature change Δ2 are input to the antecedent part of the fuzzy rule, and the conclusion of the consequent part is obtained according to the fuzzy rule shown in FIG. The conclusion of the consequent obtained as a result is evaluated by the MAX-MIN-centroid method as shown in FIG. 6, and the final correction amount is obtained.
【0035】このようにして求められたデューティ比操
作量(推論値)は、本実施例に係る出力値計算部16に
て、実際の熱板の加熱時間のデューティ比を制御する指
令信号に変換される。この熱板の加熱時間のデューティ
比は、既述したように、熱板制御部17から熱板4,5
に出力されて熱板が実際に作動する時間と停止している
時間との比率である。The duty ratio operation amount (inferred value) thus obtained is converted into a command signal for controlling the duty ratio of the actual heating time of the hot plate in the output value calculation unit 16 according to the present embodiment. To be done. As described above, the duty ratio of the heating time of the hot plate is from the hot plate controller 17 to the hot plates 4, 5
Is the ratio of the time when the hot plate is actually operated and is stopped to the time when it is stopped.
【0036】次に作用を説明する。本発明では、熱板
4,5により金型2,3を介して被加熱物1を加熱処理
する加硫機においては、温度変化が大きく応答性が悪い
金型温度を直接的に一定温度に維持制御するよりは、熱
板の温度を一定温度に制御する方が加熱処理の条件に対
して有効である点に着目している。すなわち、まず熱板
の実際温度th を熱板の設定温度Th になるように制御
し、金型の実際温度tm が金型の設定温度Tm に対して
ずれている分を熱板の設定温度Th を変更することによ
り補正し、熱板の実際温度tm と変更した後の熱板の設
定温度Th −ΔTh が常に熱板の設定温度となるように
制御する。Next, the operation will be described. In the present invention, in the vulcanizer in which the object to be heated 1 is heat-treated by the heat plates 4 and 5 through the molds 2 and 3, the mold temperature, which has a large temperature change and is poor in responsiveness, is directly changed to a constant temperature. We pay attention to the fact that controlling the temperature of the hot plate to a constant temperature is more effective for the heat treatment conditions than maintaining it. That is, first, the actual temperature th of the hot plate is controlled so as to become the set temperature Th of the hot plate, and the actual temperature tm of the mold is deviated from the set temperature Tm of the mold by the amount set by the set temperature Th of the hot plate. Is corrected to change the actual temperature tm of the hot plate and the set temperature Th-ΔTh of the hot plate after the change is controlled to always be the set temperature of the hot plate.
【0037】この温度制御は、まず金型温度センサ6か
ら一定時間間隔で金型の実際温度tm を取り込み、これ
を第1温度偏差計算部9と第1温度変化計算部10、お
よび記憶部8のメモリ8bに出力する。これと同時に、
記憶部8のメモリ8aから第1温度偏差計算部9に金型
の設定温度Tm を出力し、金型の温度偏差δ1 (金型の
実際温度tm と金型の設定温度Tm との差温)を演算し
て求める。また、記憶部8のメモリ8bから一定時間前
の金型の実際温度tm-1 を温度変化計算部10に出力
し、この温度変化計算部10で、金型の現在の実際温度
tmと金型の一定時間前の実際温度tm-1 との差温、す
なわち温度変化Δ1 を演算して求める。In this temperature control, first, the actual temperature tm of the mold is fetched from the mold temperature sensor 6 at constant time intervals, and the actual temperature tm is calculated by the first temperature deviation calculation unit 9, the first temperature change calculation unit 10, and the storage unit 8. To the memory 8b. At the same time,
The set temperature Tm of the mold is output from the memory 8a of the storage unit 8 to the first temperature deviation calculation unit 9 and the mold temperature deviation δ1 (the temperature difference between the actual mold temperature tm and the set temperature Tm of the mold). Is calculated. Further, the memory 8b of the storage unit 8 outputs the actual temperature tm-1 of the mold before a fixed time to the temperature change calculation unit 10, and the temperature change calculation unit 10 outputs the current actual temperature tm of the mold and the mold. The temperature difference from the actual temperature tm-1 before a certain time, that is, the temperature change Δ1 is calculated and obtained.
【0038】そして、この温度偏差δ1 と温度変化Δ1
に基づき、第1ファジィ推論部11で、予め決められた
ファジィルール(図2参照)とメンバーシップ関数(図
3(A)(B)(C)参照)によりファジィ推論を実行
して推論値を求め、これを熱板設定温変更部12に出力
して、この熱板設定温変更部12で熱板の設定温度の補
正量ΔTh を求める。Then, the temperature deviation δ1 and the temperature change Δ1
Based on the above, the first fuzzy inference unit 11 executes fuzzy inference by a predetermined fuzzy rule (see FIG. 2) and a membership function (see FIGS. 3 (A) (B) (C)) to obtain an inference value. The obtained value is output to the hot plate setting temperature changing unit 12, and the hot plate setting temperature changing unit 12 obtains the correction amount ΔTh of the set temperature of the hot plate.
【0039】第2温度偏差計算部13では、上述した熱
板温度変更部12から熱板の設定温度の補正量ΔTh
と、熱板温度センサ7から一定時間間隔で熱板の実際温
度thを取り込む。これと同時に、記憶部8のメモリ8
cから第2温度偏差計算部13に熱板の設定温度Th を
取り込み、熱板の温度偏差δ2 (熱板の実際温度th と
補正後の熱板の設定温度Th −ΔTh との差温)を演算
して求める。また、記憶部8のメモリ8dから一定時間
前の熱板の実際温度th-1 を第2温度変化計算部14に
出力し、この第2温度変化計算部14で、熱板の現在の
実際温度th と熱板の一定時間前の実際温度th-1 との
差温、すなわち温度変化Δ2を演算して求める。In the second temperature deviation calculation unit 13, the correction amount ΔTh of the set temperature of the hot plate from the hot plate temperature changing unit 12 described above is used.
Then, the actual temperature th of the hot plate is taken in from the hot plate temperature sensor 7 at regular time intervals. At the same time, the memory 8 of the storage unit 8
The set temperature Th of the hot plate is taken into the second temperature deviation calculation unit 13 from c, and the temperature deviation δ2 of the hot plate (the temperature difference between the actual temperature th of the hot plate and the corrected hot plate set temperature Th-ΔTh) is calculated. Calculate and obtain. In addition, the memory 8d of the storage unit 8 outputs the actual temperature th-1 of the hot plate before a fixed time to the second temperature change calculation unit 14, and the second temperature change calculation unit 14 outputs the current actual temperature of the hot plate. The temperature difference between th and the actual temperature th-1 of the hot plate before a fixed time, that is, the temperature change Δ2 is calculated and calculated.
【0040】そして、この温度偏差δ2 と温度変化Δ2
に基づき、第2ファジィ推論部15で、予め決められた
ファジィルール(図4参照)とメンバーシップ関数(図
5(A)(B)(C)参照)によりファジィ推論を実行
して推論値を求め、これを出力値計算部16に出力す
る。出力値計算部16では、熱板の作動/停止時間のデ
ューティ比を演算し、この演算結果により定められる制
御信号を熱板制御部17に出力する。Then, the temperature deviation δ2 and the temperature change Δ2
Based on the above, the second fuzzy inference unit 15 executes fuzzy inference by a predetermined fuzzy rule (see FIG. 4) and a membership function (see FIGS. 5 (A) (B) (C)) to obtain an inference value. It is obtained and output to the output value calculation unit 16. The output value calculation unit 16 calculates the duty ratio of the hot plate operation / stop time, and outputs a control signal determined by the calculation result to the hot plate control unit 17.
【0041】このように、本実施例の温度制御装置は、
温度変化が大きく応答性が悪い金型温度を直接的に維持
制御するのではなく、熱板の温度を一定温度に制御する
ように構成し、しかも、金型の実際温度に応じて熱板の
設定温度を逐次補正するようにしているので、金型温度
の変動が大きくても、状況の変動に適正に対応して最適
な温度制御を行うことができる。また、熱板の温度制御
にファジィ推論を用いているので、金型の温度上昇速度
を最短時間で達成することができると共に、金型の実際
の温度がオーバーシュートすることを防止でき、比較的
滑らかな温度変化を行う加硫機にとって好ましい制御と
なる。Thus, the temperature control device of this embodiment is
Rather than directly maintaining and controlling the mold temperature, which has large temperature changes and poor responsiveness, the temperature of the hot plate is controlled to a constant temperature, and the temperature of the hot plate is adjusted according to the actual temperature of the mold. Since the set temperature is sequentially corrected, even if the mold temperature fluctuates greatly, the optimum temperature control can be appropriately performed in accordance with the fluctuation of the situation. Further, since the fuzzy reasoning is used for controlling the temperature of the hot plate, it is possible to achieve the temperature rising rate of the mold in the shortest time and prevent the actual temperature of the mold from overshooting. This is a preferable control for a vulcanizer that makes a smooth temperature change.
【0042】なお、本発明は上述した実施例のみに限定
されることなく本発明の要旨を越えない限りにおいて種
々に改変することが可能である。例えば、上記実施例で
は加硫機に用いられている熱板の温度制御に本発明の温
度制御装置を適用した具体例を示したが、本発明の温度
制御装置の基本的思想は加硫機にのみ限定されることな
く加熱物を加熱処理する装置にも適用することができ
る。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, a specific example in which the temperature control device of the present invention is applied to the temperature control of the hot plate used in the vulcanizer is shown, but the basic idea of the temperature control device of the present invention is the vulcanizer. The present invention is not limited to the above, but can be applied to an apparatus for heat-treating a heated material.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の加硫機の温度制御装置は、金型
の実際温度と金型の設定温度との差温および金型の実際
温度と金型の実際温度のうち一定時間前の実際温度との
差温を入力パラメータとして第1のファジィ推論を実行
し、これにより熱板の設定温度の補正量を求め、さら
に、熱板の実際温度と補正後の熱板の設定温度との差温
および熱板の実際温度と熱板の実際温度のうち一定時間
前の実際温度との差温を入力パラメータとして第2のフ
ァジィ推論を実行し、この推論値に基づいて熱板の作動
時間を制御しているので、加硫条件を遵守しながらオー
バーシュートすることなく加硫処理の時間を短縮できる
と共に、金型温度の変化量の大小に拘らずあらゆる加硫
機に適用できる。The temperature control device for a vulcanizer according to the present invention is a temperature difference between the actual temperature of the mold and the set temperature of the mold, and the actual temperature of the mold and the actual temperature of the mold before a certain time. The first fuzzy inference is executed by using the temperature difference from the actual temperature as an input parameter, the correction amount of the set temperature of the hot plate is obtained by this, and the actual temperature of the hot plate and the set temperature of the hot plate after correction are further calculated. The second fuzzy inference is executed by using the temperature difference and the actual temperature of the hot plate and the actual temperature of the hot plate before the fixed time as an input parameter, and the operating time of the hot plate is based on this inferred value. Since it is controlled, the time for vulcanization can be shortened without overshooting while complying with the vulcanization conditions, and it can be applied to any vulcanizer regardless of the magnitude of change in mold temperature.
【図1】本発明の一実施例に係る加硫機の温度制御装置
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a temperature control device for a vulcanizer according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施例の第1ファジィ推論部におけるファジ
ィルールを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a fuzzy rule in a first fuzzy inference unit of the embodiment.
【図3】同実施例の第1ファジィ推論部におけるメンバ
ーシップ関数を示すグラフであり、(A)は温度偏差、
(B)は温度変化、(C)は熱板の設定温度の補正量の
メンバーシップ関数を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a membership function in the first fuzzy inference unit of the example, where (A) is a temperature deviation,
(B) is a graph showing a temperature change, and (C) is a graph showing a membership function of a correction amount of a set temperature of a hot plate.
【図4】同実施例の第2ファジィ推論部におけるファジ
ィルールを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a fuzzy rule in a second fuzzy inference unit of the embodiment.
【図5】同実施例の第2ファジィ推論部におけるメンバ
ーシップ関数を示すグラフであり、(A)は温度偏差、
(B)は温度変化、(C)は熱板のデューティ比の操作
量のメンバーシップ関数を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a membership function in the second fuzzy inference unit of the embodiment, where (A) is a temperature deviation,
(B) is a graph showing a temperature change, and (C) is a graph showing a membership function of an operation amount of a duty ratio of a hot plate.
【図6】図3および図5にそれぞれ示す3つのメンバー
シップ関数から制御量を求める方法(MAX−MIN−
重心法)を説明するグラフである。FIG. 6 is a method for obtaining a controlled variable from three membership functions shown in FIGS. 3 and 5, respectively (MAX-MIN-
It is a graph explaining a gravity center method).
1…被加熱物(被加硫物) 2…上型 3…下型 4…上部熱板 5…下部熱板 6…金型温度センサ 7…熱板温度センサ 8…記憶部 8a…熱板設定温度のメモリ 8b…一定時間前の熱板の実際温度のメモリ 8c…金型の設定温度のメモリ 8d… 9…第1温度偏差計算部 10…第1温度変化計算部 11…第1ファジィ推論部 12…熱板設定温変更部 13…第2温度偏差計算部 14…第2温度変化計算部 15…第2ファジィ推論部 16…出力値計算部 17…熱板制御部 tm …金型の実際の温度 tm-1 …一定時間前の金型の実際温度 th …熱板の実際の温度 th-1 …一定時間前の熱板の実際温度 Th …熱板の設定温度 Tm …金型の設定温度 ΔTh …熱板の設定温度の補正量 1 ... Object to be heated (vulcanized object) 2 ... Upper mold 3 ... Lower mold 4 ... Upper hot plate 5 ... Lower hot plate 6 ... Mold temperature sensor 7 ... Hot plate temperature sensor 8 ... Storage unit 8a ... Hot plate setting Memory of temperature 8b ... Memory of actual temperature of hot plate before a fixed time 8c ... Memory of preset temperature of mold 8d ... 9 ... First temperature deviation calculation unit 10 ... First temperature change calculation unit 11 ... First fuzzy inference unit 12 ... Hot plate setting temperature change unit 13 ... Second temperature deviation calculation unit 14 ... Second temperature change calculation unit 15 ... Second fuzzy inference unit 16 ... Output value calculation unit 17 ... Hot plate control unit tm ... Actual mold Temperature tm-1 ... Actual temperature of mold before a certain time th ... Actual temperature of hot plate th-1 ... Actual temperature of hot plate before a certain time Th ... Set temperature of hot plate Tm ... Set temperature of mold ΔTh ... Correction of set temperature of hot plate
Claims (1)
し、熱板(4,5)により前記金型(2,3)を介して
前記被加熱物(1)を加熱処理する加硫機において、 前記金型の実際の温度(tm )を検出する金型温度セン
サ(6)と、 前記熱板の実際の温度(th )を検出する熱板温度セン
サ(7)と、 前記金型の設定温度(Tm )、前記熱板の設定温度(T
h )、前記金型温度センサ(6)により検出された金型
の実際の温度(tm )、および前記熱板温度センサ
(7)により検出された熱板の実際の温度(th )を記
憶する記憶部(8)と、 前記金型温度センサ(6)により検出された前記金型の
実際の温度(tm )と前記記憶部(8)に記憶されてい
る前記金型の設定温度(Tm )との差温(δ1)を計算
する第1温度偏差計算部(9)と、 前記金型温度センサ(6)により検出された前記金型の
実際の温度(tm )と前記記憶部(8)に記憶されてい
る前記金型の実際の温度(tm )のうち一定時間前の実
際の温度(tm-1 )との差温(Δ1 )を計算する第1温
度変化計算部(10)と、 前記第1温度偏差計算部(9)により求められた温度偏
差(δ1 )と前記第1温度変化計算部(10)により求
められた温度変化(Δ1 )に基づき、予め決められたフ
ァジィルールとメンバーシップ関数によりファジィ推論
を実行して推論値を求める第1ファジィ推論部(11)
と、 前記第1ファジィ推論部(11)により求められた推論
値に基づいて前記記憶部(8)に記憶されている熱板の
設定温度(Th )の補正量(ΔTh )を演算して求める
熱板設定温変更部(12)と、 前記熱板温度センサ(7)により検出された前記熱板の
実際の温度(th )と前記熱板設定温変更部(12)に
より求められた熱板の補正後の設定温度(Th+ΔTh
)との差温(δ2 )を計算する第2温度偏差計算部
(13)と、 前記熱板温度センサ(7)により検出された前記熱板の
実際の温度(th )と前記記憶部(8)に記憶されてい
る前記熱板の実際の温度(th )のうち一定時間前の実
際の温度(th-1 )との差温(Δ2 )を計算する第2温
度変化計算部(14)と、 前記第2温度偏差計算部(13)により求められた温度
偏差(δ2 )と前記第2温度変化計算部(14)により
求められた温度変化(Δ2 )に基づき、予め決められた
ファジィルールとメンバーシップ関数によりファジィ推
論を実行して推論値を求める第2ファジィ推論部(1
5)と、 前記第2ファジィ推論部(15)により求められた推論
値に基づいて前記熱板(4,5)の作動時間を演算し、
この演算結果により定められる制御信号を前記熱板の制
御部(17)に出力する出力値計算部(16)とを有す
ることを特徴とする加硫機の温度制御装置。1. An object to be heated (1) is placed in a mold (2, 3) and heated by a heating plate (4, 5) through the mold (2, 3). In a vulcanizer that heats the mold, a mold temperature sensor (6) that detects the actual temperature (tm) of the mold and a hot plate temperature sensor (7) that detects the actual temperature (th) of the hot plate. ), The set temperature of the mold (Tm), the set temperature of the hot plate (Tm)
h), the actual temperature of the mold (tm) detected by the mold temperature sensor (6), and the actual temperature of the hot plate (th) detected by the hot plate temperature sensor (7) are stored. A storage unit (8), an actual temperature of the mold (tm) detected by the mold temperature sensor (6), and a set temperature (Tm) of the mold stored in the storage unit (8). A first temperature deviation calculation unit (9) for calculating a temperature difference (δ1) between the temperature difference and the actual temperature (tm) of the mold detected by the mold temperature sensor (6) and the storage unit (8). A first temperature change calculation unit (10) for calculating a temperature difference (Δ 1) from the actual temperature (tm) of the mold stored in the actual temperature (tm -1) before a certain time. The temperature deviation (δ1) calculated by the first temperature deviation calculation unit (9) and the temperature deviation (δ1) calculated by the first temperature change calculation unit (10). Temperatures vary based on (.DELTA.1), first fuzzy inference unit for determining an inference value by executing the fuzzy inference by the fuzzy rules and membership functions previously determined (11)
And a correction amount (ΔTh) of the set temperature (Th) of the hot plate stored in the storage unit (8) is calculated based on the inference value obtained by the first fuzzy inference unit (11). Hot plate set temperature changing unit (12), actual temperature (th) of the hot plate detected by the hot plate temperature sensor (7), and hot plate obtained by the hot plate set temperature changing unit (12) Set temperature after correction (Th + ΔTh
Second temperature deviation calculation unit (13) for calculating a temperature difference (δ2) between the temperature and the actual temperature (th) of the hot plate detected by the hot plate temperature sensor (7) and the storage unit (8). And a second temperature change calculation unit (14) for calculating a temperature difference (Δ2) between the actual temperature (th) of the hot plate and the actual temperature (th-1) before a certain time. And a predetermined fuzzy rule based on the temperature deviation (δ 2) obtained by the second temperature deviation calculation unit (13) and the temperature change (Δ 2) obtained by the second temperature change calculation unit (14). The second fuzzy inference unit (1 that executes fuzzy inference by membership function to obtain inference value
5) and the operating time of the hot plate (4, 5) is calculated based on the inference value obtained by the second fuzzy inference unit (15),
A temperature control device for a vulcanizer, comprising: an output value calculation unit (16) that outputs a control signal determined by the calculation result to the control unit (17) of the hot plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15876292A JP3233984B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Vulcanizer temperature controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15876292A JP3233984B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Vulcanizer temperature controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05318486A true JPH05318486A (en) | 1993-12-03 |
JP3233984B2 JP3233984B2 (en) | 2001-12-04 |
Family
ID=15678790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15876292A Expired - Fee Related JP3233984B2 (en) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Vulcanizer temperature controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3233984B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079457A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-13 | Bridgestone Corp | Vulcanization control method and vulcanization device |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP15876292A patent/JP3233984B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079457A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-13 | Bridgestone Corp | Vulcanization control method and vulcanization device |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3233984B2 (en) | 2001-12-04 |
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