JPH06339930A - 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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- JPH06339930A JPH06339930A JP12981793A JP12981793A JPH06339930A JP H06339930 A JPH06339930 A JP H06339930A JP 12981793 A JP12981793 A JP 12981793A JP 12981793 A JP12981793 A JP 12981793A JP H06339930 A JPH06339930 A JP H06339930A
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Abstract
も、これを検出して事前に加硫機に対して条件面の対策
を講じる。 【構成】前回の加硫時間Sの変動に基づいて第1のファ
ジィ推論11を実行し、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2のファジィ推論12
を実行し、これら2つのファジィ推論により熱板の設定
温度の修正値ΔTh を求める。さらに、熱板の実際温度
th と熱板の設定温度Th および修正値ΔTh 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 の差温Δ2 を入力パラメー
タとして第3のファジィ推論16を実行し、この推論値
に基づいて熱板の作動時間を制御する。
Description
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や加硫時間のバ
ラツキ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。
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。
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。
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。
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。
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。
加硫処理を行おうとしても、作業者による作業時間には
バラツキがあるため、次に加硫処理を行うまでの時間が
金型や熱板の温度に大きく影響する。例えば、加硫処理
の間に行われる段取り作業が標準時間よりも長くなった
ときには、金型および熱板が自然放熱されることから、
次に加硫処理を行う場合に初期温度が定常時よりも低下
していることになる。
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
小や加硫処理時間などの外的要因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。
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お
よび前記熱板の設定温度をそれぞれ入力する入力部と、
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
実際の温度を逐次記憶する記憶部と、 加硫開始信号を
取り込んで、1ショットの加硫時間を逐次測定する加硫
時間測定部と、 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入力部に入力された前記金
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加硫時間測定部により
求められた加硫時間に基づき、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
の設定温度の操作量を求める第2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
第2ファジィ推論部により求められた操作量とに基づい
て熱板の設定温度の修正値を演算して求める熱板設定温
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入力部に入力された熱板の設定
温度と前記熱板設定温変更部により求められた熱板の設
定温度の修正値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3ファジィ推論部と、 前記
第3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。
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、これに加えて1
ショットの加硫時間を計測することにより金型温度の挙
動に対する対策を講じている。
温度に対してずれている分に加えて、1ショットの加硫
時間の変動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。
力部の金型設定温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。
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
実行して熱板の設定温度の操作量を求める。一方、加硫
時間測定部で測定された1ショットの加硫時間Sと上述
した温度偏差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
める。これらの操作量と補正量とから熱板設定温変更部
で熱板の設定温度を演算し、この熱板の設定温度の修正
値を第2温度偏差計算部に出力する。
定温、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。
に基づき、第3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。
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
するようにしており、これに加えて、実際の加硫時間の
変動を加味しているので、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。
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)は加硫時間、図3
(B)は金型の温度偏差、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。
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)は金型の温度偏差、図5
(B)は金型の温度変化、図5(C)は熱板の設定温度
の操作量のメンバーシップ関数を示すグラフである。さ
らに、図6は同実施例の第3ファジィ推論部におけるフ
ァジィルールを示す図、図7は同実施例の第3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)は熱板の温度偏差、図5(B)は熱板の
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8は図3、
図5および図7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。
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。
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。
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。
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。
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8a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。
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。
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。
b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8bとから構成されている。
際温度th を記憶しておくメモリ8a,8b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。
を入力して記憶しておく入力部18aと、熱板の設定温
度Th を入力して記憶しておく入力部18bとを有して
おり、これらの入力部18a,18bはは、予め入力さ
れた設定温度のみを記憶しておけば良い。
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、
これと同時に入力部18a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。
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8a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。
11は、上述した第1温度偏差計算部9によりそれぞれ
求められた温度偏差δ1 と加硫時間測定部19により求
められた加硫時間Sに基づいて、ファジィ推論を実行す
る。加硫時間測定部19は、例えばタイマにより構成さ
れ、加硫機の制御装置から加硫開始信号を逐次取り込ん
で、1ショットに要した加硫時間Sを測定し、この測定
結果を第1ファジィ推論部11へ出力する。
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。
は、入力部(前件部)のパラメータとして加硫時間測定
部19から入力された加硫時間Sと第1温度偏差計算部
9から入力された温度偏差δ1 を用いている。
(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=130秒以下 NM=120秒〜140秒 NS=130秒〜150秒 ZR=140秒〜160秒 PS=150秒〜170秒 PM=160秒〜180秒 PL=170秒以上 と定義している。
(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。
(B)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= 5℃以下 NM= 0℃〜 10℃ NS= 5℃〜 15℃ ZR=10℃〜 20℃ PS=15℃〜 25℃ PM=20℃〜 30℃ PL=25℃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
味は上述した加硫時間Sの場合と同じである。
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(加硫時間S=PL AND 温度偏差δ1 =P
L) THEN 熱板の設定温度の補正量=NL となる。すなわち、加硫時間Sが170秒以上(実際に
行われた加硫時間が標準の加硫時間に対してかなり長く
なっている)で、かつ、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。
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
上述した加硫時間Sおよび温度偏差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。
間Sと温度偏差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8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。
12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2ファジィ推論部12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。
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。
(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の意
味は、上述した場合と同じである。
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
味は上述した場合と同じである。
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δ1 =PL AND 温度変化Δ1 =N
S) THEN 熱板の設定温度の操作量=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、熱板の設定温度の操作量を−10℃以下(熱板の
設定温度を低くする)とする。
うに、熱板の設定温度の操作量を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。
差δ1 と温度変化Δ1 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8に示すよう
にMAX−MIN−重心法によって評価され、最終的な
操作量が得られることになる。
温度の補正量および操作量に基づいて、最終的な熱板の
設定温度Th の修正値ΔTh を演算するために、熱板設
定温変更部13には、第1ファジィ推論部11からの補
正量と、第2ファジィ推論部12からの操作量が入力さ
れる。そして、 熱板の設定温度の修正値ΔTh =操作量+補正量 で熱板の設定温度の修正値ΔTh が演算され決定され
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8bと第2温度偏差計算部14、および第2温度変化
計算部15にそれぞれ出力されるようになっている。
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。
を計算する第2温度偏差計算部14と、温度変化Δ2 を
計算する第2温度変化計算部15とを備えており、第2
温度偏差計算部14には、上述した熱板設定温変更部1
3から熱板の設定温度の修正値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 および入力部18bからは熱板の設定温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−熱板の設定温度の修正値ΔTh 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8b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。
16は、上述した第2温度偏差計算部14と第2温度変
化計算部15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3ファジィ推論部16におけるファジィ推論
は、図6に示すファジィルールと図7(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。
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14から入力された温度偏差δ2 と第2温度変化
計算部15から入力された温度変化Δ2 を用いている。
(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。なお、それぞれのファジィラベルの意
味は、上述した場合と同じである。
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
味は上述した場合と同じである。
の入力パラメータが図6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6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 熱板の操作量(デューティ比)=NL となる。
(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。
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。なお、それぞれのファジィラベルの意味は
上述した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。
差δ2 と温度変化Δ2 の2つのパラメータを入力し、図
6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8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。
作量(推論値)は、本実施例に係る出力値計算部20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。
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、これに加えて1ショットの
加硫時間を計測することにより金型温度の挙動に対する
対策を講じている。
設定温度の補正量を第1のファジィ推論部で求め、これ
と同時に、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 の操作量
を第2のファジィ推論で求め、これら補正量と操作量を
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。
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8aに出力する。これと同時に、入力部18
a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。
実際温度tm-1 を温度変化計算部10に出力し、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。
に基づき、第2ファジィ推論部12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熱板設定温の操
作量の推論値を求め、これを熱板設定温変更部13に出
力する。
ィ推論部11に対して、前回のショットに要した加硫時
間Sを出力し、上述した第1温度偏差計算部9で求めら
れた温度偏差δ1と加硫時間S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操作量の推論値を求め、こ
れを熱板設定温変更部13に出力する。このようにして
第1のファジィ推論により求められた補正量と第2のフ
ァジィ推論により求められた操作量から、熱板設定温変
更部13で熱板の設定温度の修正値ΔTh を求める。
板温度変更部13から熱板の設定温度の修正値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と、入力部18bから熱板の設定温度Th を取り
込み、熱板の温度偏差δ2 (熱板の実際温度th と熱板
の設定温度Th との差温)を演算して求める。
実際温度th-1 を第2温度変化計算部15に出力し、こ
の第2温度変化計算部15で、熱板の現在の実際温度t
h 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。
に基づき、第3ファジィ推論部16で、予め決められた
ファジィルール(図6参照)とメンバーシップ関数(図
7参照)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20に出力する。出力値計算部20
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。
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おり、これ
らに加えて、加硫時間の変動をも加味しているので、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。
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。
ず、前回の加硫時間の変動に基づいて第1のファジィ推
論を実行し、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2のフ
ァジィ推論を実行し、これら2つのファジィ推論により
熱板の設定温度の修正値を求める。
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3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や加硫時間の
バラツキに拘らずあらゆる加硫機に適用できる。
を示すブロック図である。
ィルールを示す図である。
ーシップ関数を示すグラフであり、(A)は加硫時間、
(B)は金型の温度偏差、(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。
ィルールを示す図である。
ーシップ関数を示すグラフであり、(A)は金型の温度
偏差、(B)は金型の温度変化、(C)は熱板の設定温
度の操作量のメンバーシップ関数を示すグラフである。
ィルールを示す図である。
ーシップ関数を示すグラフであり、(A)は熱板の温度
偏差、(B)は熱板の温度変化、(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。
ンバーシップ関数から制御量を求める方法(MAX−M
IN−重心法)を説明するグラフである。
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 )および前記熱板の設定温度
(Th )をそれぞれ入力する入力部(18a,18b)
と、 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 )を逐次記憶する
記憶部(8a,8b)と、 加硫開始信号を取り込んで、1ショットの加硫時間
(S)を逐次測定する加硫時間測定部(19)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 )と前記入力部(18a)に入力され
た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(8a)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 )と前記加硫時間測定部(19)により求めら
れた加硫時間(S)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操作量を求める第2フ
ァジィ推論部(12)と、 前記第1ファジィ推論部(11)により求められた補正
量と前記第2ファジィ推論部(12)により求められた
操作量とに基づいて熱板の設定温度(Th )の修正値
(ΔTh )を演算して求める熱板設定温変更部(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 )と前記入力部(18b)に入力され
た熱板の設定温度(Th )と前記熱板設定温変更部(1
3)により求められた熱板の設定温度の修正値(ΔTh
)との差温(δ2 )を計算する第2温度偏差計算部
(14)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(8b)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(15)と、 前記第2温度偏差計算部(14)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(15)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3ファジィ推論部(1
6)と、 前記第3ファジィ推論部(16)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(20)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 |
---|---|---|---|
JP12981793A JP3455919B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 加硫機の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12981793A JP3455919B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 加硫機の温度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06339930A true JPH06339930A (ja) | 1994-12-13 |
JP3455919B2 JP3455919B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=15018962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12981793A Expired - Lifetime JP3455919B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 加硫機の温度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3455919B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115319974A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-11-11 | 南通岑春机械有限公司 | 一种自适应平板硫化机温度控制方法 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP12981793A patent/JP3455919B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115319974A (zh) * | 2022-10-12 | 2022-11-11 | 南通岑春机械有限公司 | 一种自适应平板硫化机温度控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3455919B2 (ja) | 2003-10-14 |
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