JPH06126748A - 加硫機の温度制御装置 - Google Patents
加硫機の温度制御装置Info
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- JPH06126748A JPH06126748A JP30495592A JP30495592A JPH06126748A JP H06126748 A JPH06126748 A JP H06126748A JP 30495592 A JP30495592 A JP 30495592A JP 30495592 A JP30495592 A JP 30495592A JP H06126748 A JPH06126748 A JP H06126748A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】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し、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する。 【構成】金型の実際温度tm と金型の設定温度Tm との
差温δ1 および金型の実際温度tm と金型の実際温度の
うち一定時間前の実際温度tm-1 との差温Δ1を入力パ
ラメータとして第1のファジィ推論11を実行し、これ
により熱板の設定温度Th を求める。さらに、熱板の実
際温度th と熱板の設定温度Th との差温δ2 および熱
板の実際温度th と熱板の実際温度のうち一定時間前の
実際温度th-1 との差温Δ2 を入力パラメータとして第
2のファジィ推論15を実行し、この推論値に基づいて
熱板の作動時間のデューティ比を制御する。
ことなく加硫処理の時間を短縮し、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する。 【構成】金型の実際温度tm と金型の設定温度Tm との
差温δ1 および金型の実際温度tm と金型の実際温度の
うち一定時間前の実際温度tm-1 との差温Δ1を入力パ
ラメータとして第1のファジィ推論11を実行し、これ
により熱板の設定温度Th を求める。さらに、熱板の実
際温度th と熱板の設定温度Th との差温δ2 および熱
板の実際温度th と熱板の実際温度のうち一定時間前の
実際温度th-1 との差温Δ2 を入力パラメータとして第
2のファジィ推論15を実行し、この推論値に基づいて
熱板の作動時間のデューティ比を制御する。
Description
【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加硫機の温度制御装置に関
する。
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加硫機の温度制御装置に関
する。
【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。
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。
【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。
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。
【0004】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
い。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。
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
い。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。
【0005】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。
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。
【0006】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。
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。
【0007】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。
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。
【0008】
【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前記熱板の設定温度の補正
量を求める第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補正量と前記記憶部に記憶され
ている前記金型の設定温度に基づいて熱板の設定温度を
演算する熱板設定温計算部と、 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熱板設定温
計算部により求められた熱板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。
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前記熱板の設定温度の補正
量を求める第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補正量と前記記憶部に記憶され
ている前記金型の設定温度に基づいて熱板の設定温度を
演算する熱板設定温計算部と、 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熱板設定温
計算部により求められた熱板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。
【0009】
【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。
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。
【0010】すなわち、まず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から熱板の設定温度の補
正量を求め、この補正量を金型の設定温度に加味するこ
とにより、熱板の設定温度を逐次演算する。
設定温度に対してずれている分から熱板の設定温度の補
正量を求め、この補正量を金型の設定温度に加味するこ
とにより、熱板の設定温度を逐次演算する。
【0011】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。
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。
【0012】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
実行して熱板の設定温度の補正量を求め、この補正量と
金型の設定温度から熱板設定温計算部で熱板の設定温度
を演算し、この熱板の設定温度を第2温度偏差計算部に
出力する。
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
実行して熱板の設定温度の補正量を求め、この補正量と
金型の設定温度から熱板設定温計算部で熱板の設定温度
を演算し、この熱板の設定温度を第2温度偏差計算部に
出力する。
【0013】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計算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 )をそれぞれ
求める。
上述した熱板設定温計算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 )をそれぞれ
求める。
【0014】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。
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。
【0015】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演算して決定
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。
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演算して決定
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。
【0016】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。
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。
【0017】これに加えて、初期設定値として入力すべ
きパラメータは金型の設定温度のみであり、熱板の設定
温度は金型の設定温度と実際温度から逐次演算されて決
定されるため、初期条件の決定が容易となる。
きパラメータは金型の設定温度のみであり、熱板の設定
温度は金型の設定温度と実際温度から逐次演算されて決
定されるため、初期条件の決定が容易となる。
【0018】
【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。
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。
【0019】また、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。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(MAX−MIN−重心法)を示すグ
ラフである。
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。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(MAX−MIN−重心法)を示すグ
ラフである。
【0020】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
部にキャビティが形成される。そして、このキャビティ
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。
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
部にキャビティが形成される。そして、このキャビティ
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。
【0021】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。
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。
【0022】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。
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。
【0023】本実施例の温度制御装置では、熱板の設定
温度を金型の設定温度と金型の実際温度に応じて逐次演
算して決定し、この熱板の設定温度値を熱板のデューテ
ィ比の操作量を演算するパラメータとして用いている。
温度を金型の設定温度と金型の実際温度に応じて逐次演
算して決定し、この熱板の設定温度値を熱板のデューテ
ィ比の操作量を演算するパラメータとして用いている。
【0024】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。
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。
【0025】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。
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。
【0026】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。
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。
【0027】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、
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。
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、
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。
【0028】金型の設定温度Tm を記憶しておくメモリ
8a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t
h を記憶しておくメモリ8b,8d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。
8a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t
h を記憶しておくメモリ8b,8d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。
【0029】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。
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。
【0030】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。
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。
【0031】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。
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。
【0032】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。
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。
【0033】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。
(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。
【0034】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)、NM
(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。
(ネガティブ・ラージ=マイナス側に大きい)、NM
(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。
【0035】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。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。
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。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。
【0036】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。
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。
【0037】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℃〜 +15℃ 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。
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℃〜 +15℃ 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。
【0038】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。ちなみに、このMAX−
MIN−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。
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。ちなみに、このMAX−
MIN−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。
【0039】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、最終的な熱板の設定温度Th
を演算するために、熱板設定温計算部12には、第1フ
ァジィ推論部11からの補正量と、記憶部8の金型設定
温メモリ8aに記憶されている金型設定温Tm が入力さ
れる。そして、 熱板の設定温度Th =金型設定温Tm +定数+補正量 で熱板の設定温度Th が演算され決定される。なお、こ
の定数とは、予め決定されている加算温度である。
温度の補正量に基づいて、最終的な熱板の設定温度Th
を演算するために、熱板設定温計算部12には、第1フ
ァジィ推論部11からの補正量と、記憶部8の金型設定
温メモリ8aに記憶されている金型設定温Tm が入力さ
れる。そして、 熱板の設定温度Th =金型設定温Tm +定数+補正量 で熱板の設定温度Th が演算され決定される。なお、こ
の定数とは、予め決定されている加算温度である。
【0040】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。
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。
【0041】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。
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。
【0042】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計算部1
2から熱板の設定温度Th 、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。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 を演算して求める。
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計算部1
2から熱板の設定温度Th 、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。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 を演算して求める。
【0043】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。
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。
【0044】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。
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。
【0045】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13から入力された温度偏差δ2 と第2温度変化
計算部14から入力された温度変化Δ2 を用いている。
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13から入力された温度偏差δ2 と第2温度変化
計算部14から入力された温度変化Δ2 を用いている。
【0046】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。
(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。
【0047】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)、NM
(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。
(ネガティブ・ラージ=マイナス側に大きい)、NM
(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。
【0048】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。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。
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。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。
【0049】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。
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。
【0050】すなわち、温度偏差δ2 が+10℃以上
(実際の熱板温度th が設定温度Th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。
(実際の熱板温度th が設定温度Th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。
【0051】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%〜 +15% PL=+10%以上 としている。
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%〜 +15% PL=+10%以上 としている。
【0052】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。
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。
【0053】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。
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。
【0054】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。
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。
【0055】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
る分から、熱板の設定温度Th の補正量を第1のファジ
ィ推論で求め、この補正量を金型の設定温度Tm に加味
することにより、熱板の設定温度Th を逐次演算してゆ
く。
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
る分から、熱板の設定温度Th の補正量を第1のファジ
ィ推論で求め、この補正量を金型の設定温度Tm に加味
することにより、熱板の設定温度Th を逐次演算してゆ
く。
【0056】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。
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。
【0057】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。
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。
【0058】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
3参照)によりファジィ推論を実行して熱板設定温の補
正量の推論値を求め、これを熱板設定温計算部12に出
力する。同時に、熱板設定温計算部12に記憶部8のメ
モリ8aから金型設定温度Tm を出力し、第1のファジ
ィ推論により求められた補正量と金型の設定温度と定数
により、この熱板設定温計算部12で熱板の設定温度T
h を求める。
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
3参照)によりファジィ推論を実行して熱板設定温の補
正量の推論値を求め、これを熱板設定温計算部12に出
力する。同時に、熱板設定温計算部12に記憶部8のメ
モリ8aから金型設定温度Tm を出力し、第1のファジ
ィ推論により求められた補正量と金型の設定温度と定数
により、この熱板設定温計算部12で熱板の設定温度T
h を求める。
【0059】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Th 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
込み、熱板の温度偏差δ2 (熱板の実際温度th と熱板
の設定温度Th との差温)を演算して求める。
板温度変更部12から熱板の設定温度Th 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
込み、熱板の温度偏差δ2 (熱板の実際温度th と熱板
の設定温度Th との差温)を演算して求める。
【0060】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。
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。
【0061】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1
7に出力する。
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1
7に出力する。
【0062】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
設定温度を逐次演算して決定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。
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
設定温度を逐次演算して決定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。
【0063】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。
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。
【0064】しかも、初期設定値として入力すべきパラ
メータは金型の設定温度Tm のみであり、熱板の設定温
度Th は金型の設定温度Tm と実際温度tm ,tm-1 か
ら逐次ファジィ推論されて決定されるため、初期条件の
決定が容易となる。
メータは金型の設定温度Tm のみであり、熱板の設定温
度Th は金型の設定温度Tm と実際温度tm ,tm-1 か
ら逐次ファジィ推論されて決定されるため、初期条件の
決定が容易となる。
【0065】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。
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。
【0066】
【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を求め、さらに、熱板の
実際温度と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。
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を求め、さらに、熱板の
実際温度と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。
【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。
を示すブロック図である。
【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。
ィルールを示す図である。
【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。
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。
【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。
ィルールを示す図である。
【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。
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。
【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。
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。
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…金型の設定温度のメモリ 8b…一定時間前の金型の実際温度のメモリ 8d…一定時間前の熱板の実際温度のメモリ 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…熱板設定温計算部 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
Claims (1)
- 【請求項1】被加熱物(1)を金型(2,3)内に投入
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
を実行して前記熱板の設定温度の補正量を求める第1フ
ァジィ推論部(11)と、 前記第1ファジィ推論部(11)により求められた補正
量と前記記憶部(8)に記憶されている前記金型の設定
温度(Tm )に基づいて熱板の設定温度(Th)を演算
して求める熱板設定温計算部(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 )と前記熱板設定温計算部(12)に
より求められた熱板の設定温度(Th )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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30495592A JPH06126748A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 加硫機の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30495592A JPH06126748A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 加硫機の温度制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06126748A true JPH06126748A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17939330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30495592A Pending JPH06126748A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 加硫機の温度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06126748A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4853582A (en) * | 1987-04-06 | 1989-08-01 | Nippondenso Co., Ltd. | Spark plug for use in internal combustion engine |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP30495592A patent/JPH06126748A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4853582A (en) * | 1987-04-06 | 1989-08-01 | Nippondenso Co., Ltd. | Spark plug for use in internal combustion engine |
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