JPH0883675A - 自動温度制御装置 - Google Patents
自動温度制御装置Info
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- JPH0883675A JPH0883675A JP21552594A JP21552594A JPH0883675A JP H0883675 A JPH0883675 A JP H0883675A JP 21552594 A JP21552594 A JP 21552594A JP 21552594 A JP21552594 A JP 21552594A JP H0883675 A JPH0883675 A JP H0883675A
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- temperature control
- pid controller
- line speed
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＩＤ調節計を用いた自動温度制御におい
て、ラインスタートから定常運転までの立ち上げ時及び
定常運転中の加速・減速時の安定した温度制御を可能と
した自動温度制御装置を提供することを目的とするもの
である。 【構成】 被加熱物のライン速度を検出器９により検出
し、該検出器９の出力とＰＩＤ調節計３の出力とを掛算
器１２により掛け合わせるため、ライン速度に追従し
て、高周波電縫管溶接装置等へ供給される電力が変動す
ることとなる。また、温度検出変換器２とＰＩＤ調節計
３の間に、検出温度の変化時定数に見合った時定数がセ
ットされた積分変換器７が挿入されているため、積分変
換器７の積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計３
がＯＮとされた時点以降は、積分変換器７によりハンチ
ング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３による自動
温度制御運転が行われる。
て、ラインスタートから定常運転までの立ち上げ時及び
定常運転中の加速・減速時の安定した温度制御を可能と
した自動温度制御装置を提供することを目的とするもの
である。 【構成】 被加熱物のライン速度を検出器９により検出
し、該検出器９の出力とＰＩＤ調節計３の出力とを掛算
器１２により掛け合わせるため、ライン速度に追従し
て、高周波電縫管溶接装置等へ供給される電力が変動す
ることとなる。また、温度検出変換器２とＰＩＤ調節計
３の間に、検出温度の変化時定数に見合った時定数がセ
ットされた積分変換器７が挿入されているため、積分変
換器７の積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計３
がＯＮとされた時点以降は、積分変換器７によりハンチ
ング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３による自動
温度制御運転が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動温度制御装置に関
する。詳しくは、高周波電縫管溶接装置或いは一般誘導
加熱装置における自動温度制御装置に適用されるもので
ある。
する。詳しくは、高周波電縫管溶接装置或いは一般誘導
加熱装置における自動温度制御装置に適用されるもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱装置の温度制御で最も一般的に
採用されているのは、ＰＩＤ調整計を使用する方式であ
る。図２は、高周波電縫管溶接装置に使用される自動温
度制御装置のブロック図を示す。
採用されているのは、ＰＩＤ調整計を使用する方式であ
る。図２は、高周波電縫管溶接装置に使用される自動温
度制御装置のブロック図を示す。
【０００３】同図に示すように、２色温度計（ファイバ
ー式）１により電縫管の温度が検出され、検出された温
度は温度検出変換器２を通過して電気信号に変換され、
その後、ＰＩＤ調節計３、絶縁増幅器４を通り、図示し
ない高周波電源装置に制御信号として用いられる。一
方、温度検出変換器２を通過した電気信号は、記録計５
に記録されると共に絶縁増幅器６を通り、図示しない表
示器へ送られる。
ー式）１により電縫管の温度が検出され、検出された温
度は温度検出変換器２を通過して電気信号に変換され、
その後、ＰＩＤ調節計３、絶縁増幅器４を通り、図示し
ない高周波電源装置に制御信号として用いられる。一
方、温度検出変換器２を通過した電気信号は、記録計５
に記録されると共に絶縁増幅器６を通り、図示しない表
示器へ送られる。
【０００４】ここで、ＰＩＤ調節計３は、公知の比例積
分微分動作を行う装置であり、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦ
として、手動による温度調節を行うための操作盤８が付
属している。また、絶縁増幅器４は、入力電流４〜２０
ｍＡを出力電圧０〜２０Ｖに変換する装置であり、絶縁
増幅器６は、入力電圧１〜１０Ｖを出力電圧０〜１０Ｖ
に変換する装置である。
分微分動作を行う装置であり、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦ
として、手動による温度調節を行うための操作盤８が付
属している。また、絶縁増幅器４は、入力電流４〜２０
ｍＡを出力電圧０〜２０Ｖに変換する装置であり、絶縁
増幅器６は、入力電圧１〜１０Ｖを出力電圧０〜１０Ｖ
に変換する装置である。
【０００５】絶縁増幅器４，６とは、基本的には入力回
路と出力回路とを電気的に絶縁する機能を持ったデバイ
スのことであり、通常、ＯＰアンプ或いは計測アンプの
入力段とそれに続くユニティ・ゲインのアイソレーショ
ン段により構成される。アイソレーション段の唯一の目
的は、入力段と出力段とを完全に絶縁することである。
理想的には、アイソレーション・バリアによって入力信
号を絶縁し、しかも入力信号を減衰させることなく正確
にユニティ・ゲインのアイソレーション段に伝達するこ
とである。
路と出力回路とを電気的に絶縁する機能を持ったデバイ
スのことであり、通常、ＯＰアンプ或いは計測アンプの
入力段とそれに続くユニティ・ゲインのアイソレーショ
ン段により構成される。アイソレーション段の唯一の目
的は、入力段と出力段とを完全に絶縁することである。
理想的には、アイソレーション・バリアによって入力信
号を絶縁し、しかも入力信号を減衰させることなく正確
にユニティ・ゲインのアイソレーション段に伝達するこ
とである。
【０００６】この自動温度制御装置は、次のように使用
する。先ず、電縫管を図２中矢印方向に移動を開始して
ラインをスタートさせると同時に溶接電源を投入し、Ｐ
ＩＤ調節計３はＯＦＦとして、操作盤８による手動温度
調節によって溶接温度まで立ち上る。その後、ライン速
度が定常（定格）運転速度に到達し、且つ、検出温度が
溶接温度に到達した後、手動にてＰＩＤ調節計３をＯＮ
とし、自動温度制御運転（Automatic Temparature Cont
rol:ＡＴＣ）に入る。自動温度制御運転では、ライン速
度が定常運転速度となった状態で、検出温度が溶接温度
を維持するように、高周波電源装置へ制御信号が送られ
る。
する。先ず、電縫管を図２中矢印方向に移動を開始して
ラインをスタートさせると同時に溶接電源を投入し、Ｐ
ＩＤ調節計３はＯＦＦとして、操作盤８による手動温度
調節によって溶接温度まで立ち上る。その後、ライン速
度が定常（定格）運転速度に到達し、且つ、検出温度が
溶接温度に到達した後、手動にてＰＩＤ調節計３をＯＮ
とし、自動温度制御運転（Automatic Temparature Cont
rol:ＡＴＣ）に入る。自動温度制御運転では、ライン速
度が定常運転速度となった状態で、検出温度が溶接温度
を維持するように、高周波電源装置へ制御信号が送られ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】電縫管製造において
は、造管するパイプサイズによっても異なるが、図４
（ｂ）に細線ａで示すように、ライン速度が定常運転速
度に到達する時点ｔ2までに、５秒〜数十秒かかるのが
一般的である。従って、ラインスタートと同時に、ＰＩ
Ｄ調節計３を用いた自動温度制御運転（ＡＴＣ）を行う
と、ハンチング現象が発生して温度が安定せず、運転停
止に至ることがある。
は、造管するパイプサイズによっても異なるが、図４
（ｂ）に細線ａで示すように、ライン速度が定常運転速
度に到達する時点ｔ2までに、５秒〜数十秒かかるのが
一般的である。従って、ラインスタートと同時に、ＰＩ
Ｄ調節計３を用いた自動温度制御運転（ＡＴＣ）を行う
と、ハンチング現象が発生して温度が安定せず、運転停
止に至ることがある。
【０００８】そのため、ラインスタート時にはＰＩＤ調
節計３をＯＦＦにし、温度検出変換器２側の温度が、上
記時点ｔ2までに立ち上がるように、例えば、図４
（ａ）に細線ｃで示すように、溶接温度近傍に到達する
までの時点ｔ3が２秒〜５秒となるように、操作盤８に
よる手動温度調節が行われる。従って、ラインスタート
時からＰＩＤ調節計３がＯＮとなるまでの間、即ち、０
〜ｔ2までの間は、ＰＩＤ調節計３による自動温度制御
運転（ＡＴＣ）が行われないため、ロスパイプの発生す
る可能性が大であった。
節計３をＯＦＦにし、温度検出変換器２側の温度が、上
記時点ｔ2までに立ち上がるように、例えば、図４
（ａ）に細線ｃで示すように、溶接温度近傍に到達する
までの時点ｔ3が２秒〜５秒となるように、操作盤８に
よる手動温度調節が行われる。従って、ラインスタート
時からＰＩＤ調節計３がＯＮとなるまでの間、即ち、０
〜ｔ2までの間は、ＰＩＤ調節計３による自動温度制御
運転（ＡＴＣ）が行われないため、ロスパイプの発生す
る可能性が大であった。
【０００９】そこで、本願発明者は、このようなロスパ
イプを減少させ、ラインスタート直後から速やかに安定
状態へ到達するように制御できる自動温度制御装置につ
いて既に提案している（特願平６−１５５７６１号）。
この自動温度制御装置を図３に示す。この自動温度制御
装置は、積分変換器（外部接点切換式）７とＰＩＤ調節
計３とを組み合わせたものであり、その他の構成は図２
に示すものと同様である。
イプを減少させ、ラインスタート直後から速やかに安定
状態へ到達するように制御できる自動温度制御装置につ
いて既に提案している（特願平６−１５５７６１号）。
この自動温度制御装置を図３に示す。この自動温度制御
装置は、積分変換器（外部接点切換式）７とＰＩＤ調節
計３とを組み合わせたものであり、その他の構成は図２
に示すものと同様である。
【００１０】ここで、積分変換器７は、検出温度の変化
時定数に見合った時定数がセットされ、外部接点により
積分機能がＯＮ−ＯＦＦされるように構成されている。
即ち、積分変換器７の積分機能は、ＰＩＤ調節計３にあ
る調節動作接点からの出力をＯＮ−ＯＦＦ信号とし、こ
のため、ＰＩＤ調節計３に連動して自動的にＯＮ−ＯＦ
Ｆする。また、ＰＩＤ調節計３は、予め設定された溶接
温度と検出された温度とを比較演算して溶接温度の−２
％〜３％となった時点にて接点出力信号（図中、ＡＴＣ
Ｘと記す）を積分変換器７へ出力する調節動作接点（２
位置動作）を有する。
時定数に見合った時定数がセットされ、外部接点により
積分機能がＯＮ−ＯＦＦされるように構成されている。
即ち、積分変換器７の積分機能は、ＰＩＤ調節計３にあ
る調節動作接点からの出力をＯＮ−ＯＦＦ信号とし、こ
のため、ＰＩＤ調節計３に連動して自動的にＯＮ−ＯＦ
Ｆする。また、ＰＩＤ調節計３は、予め設定された溶接
温度と検出された温度とを比較演算して溶接温度の−２
％〜３％となった時点にて接点出力信号（図中、ＡＴＣ
Ｘと記す）を積分変換器７へ出力する調節動作接点（２
位置動作）を有する。
【００１１】この自動温度制御装置は、次のように使用
する。先ず、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦ状態とすると共
に、積分変換器７の積分機能もＯＦＦ状態として、通常
通り、電縫管を図３中矢印方向に移動させてラインをス
タートさせるとほぼ同時に溶接電源を投入する。このよ
うにライン運転と溶接電源が連動運転されると、図４
（ａ）に太線ｄで示すように、温度検出変換器２により
検出される検出温度が上昇する。図４（ａ）に細線ｃで
示す従来方式よりも、検出温度の立ち上がりが早いの
は、温度検出変換器２はＲＥＡＬで無調整にセッティン
グするためである。
する。先ず、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦ状態とすると共
に、積分変換器７の積分機能もＯＦＦ状態として、通常
通り、電縫管を図３中矢印方向に移動させてラインをス
タートさせるとほぼ同時に溶接電源を投入する。このよ
うにライン運転と溶接電源が連動運転されると、図４
（ａ）に太線ｄで示すように、温度検出変換器２により
検出される検出温度が上昇する。図４（ａ）に細線ｃで
示す従来方式よりも、検出温度の立ち上がりが早いの
は、温度検出変換器２はＲＥＡＬで無調整にセッティン
グするためである。
【００１２】その後、検出温度が溶接温度のマイナス−
２％〜３％となったとＰＩＤ調節計３により判定される
と、その時点ｔ1（＝０．５〜２秒）でＰＩＤ調節計３
が自動的にＯＮとなると同時に、積分変換器７の積分機
能がＯＮとなり自動温度制御運転（ＡＴＣ）に入る。
２％〜３％となったとＰＩＤ調節計３により判定される
と、その時点ｔ1（＝０．５〜２秒）でＰＩＤ調節計３
が自動的にＯＮとなると同時に、積分変換器７の積分機
能がＯＮとなり自動温度制御運転（ＡＴＣ）に入る。
【００１３】ここで、積分変換器７には検出温度の変化
時定数に見合った時定数がセットされているため、積分
変換器７の積分機能がＯＮとなり、且つ、ＰＩＤ調節計
３がＯＮとされた時点ｔ1以降は、積分変換器７により
ハンチング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３によ
る自動温度制御運転（ＡＴＣ）が行われる。このように
図３に示す自動温度制御装置は、積分変換器７を挿入し
たため、スタート直後から速やかに安定状態へと到達す
るように制御され、時点ｔ1以降はロスパイプの発生す
る可能性が小さくなる。
時定数に見合った時定数がセットされているため、積分
変換器７の積分機能がＯＮとなり、且つ、ＰＩＤ調節計
３がＯＮとされた時点ｔ1以降は、積分変換器７により
ハンチング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３によ
る自動温度制御運転（ＡＴＣ）が行われる。このように
図３に示す自動温度制御装置は、積分変換器７を挿入し
たため、スタート直後から速やかに安定状態へと到達す
るように制御され、時点ｔ1以降はロスパイプの発生す
る可能性が小さくなる。
【００１４】しかし、図４（ａ）に示すようにスタート
時から時点ｔ1までの間は、無制御領域であるため、ロ
スパイプの可能性が高く、また、図５（ａ）に示すよう
に運転中の加速・減速を行った場合（大きな速度変更）
にも、ＰＩＤ調節計３だけでは十分な対応が困難であ
り、図５（ｂ）に細線ｅで示すように不安定な制御領域
となり、ロスパイプ発生の要因となっていた。そのた
め、立ち上げスタート時には、プリセットするか或いは
ライン速度に見合った溶接温度を手動にて電力設定器に
よって調整し、また、定常運転中の加速・減速時は必ず
電力設定器で調整していた。従って、加速・減速時にお
ける温度変化量によっては、十分な自動温度制御は期待
できなかった。
時から時点ｔ1までの間は、無制御領域であるため、ロ
スパイプの可能性が高く、また、図５（ａ）に示すよう
に運転中の加速・減速を行った場合（大きな速度変更）
にも、ＰＩＤ調節計３だけでは十分な対応が困難であ
り、図５（ｂ）に細線ｅで示すように不安定な制御領域
となり、ロスパイプ発生の要因となっていた。そのた
め、立ち上げスタート時には、プリセットするか或いは
ライン速度に見合った溶接温度を手動にて電力設定器に
よって調整し、また、定常運転中の加速・減速時は必ず
電力設定器で調整していた。従って、加速・減速時にお
ける温度変化量によっては、十分な自動温度制御は期待
できなかった。
【００１５】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、ＰＩＤ調節計を用いた自動温度制御におい
て、ラインスタートから定常運転までの立ち上げ時及び
定常運転中の加速・減速時の安定した温度制御を可能と
した自動温度制御装置を提供することを目的とするもの
である。
ものであり、ＰＩＤ調節計を用いた自動温度制御におい
て、ラインスタートから定常運転までの立ち上げ時及び
定常運転中の加速・減速時の安定した温度制御を可能と
した自動温度制御装置を提供することを目的とするもの
である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は高周波電縫管溶接装置或いは一般誘導加熱
装置における自動温度制御装置において、温度検出変換
器とＰＩＤ調節計との間に、温度検出の時定数に見合っ
た任意の積分定数を選択でき、且つ、外部信号により積
分機能をＯＮ−ＯＦＦすることが可能な積分変換器を挿
入し、更に、ライン速度追従手段を付加したことを特徴
とする。ここで、前記ライン速度追従手段は、被加熱物
のライン速度を検出する検出器と、該検出器の出力と前
記ＰＩＤ調節計の出力とを掛け合わせる掛算器とから構
成することができる。更に、前記積分変換器は、前記Ｐ
ＩＤ調節計からの外部信号により、当該ＰＩＤ調節計の
ＯＮ−ＯＦＦに自動的に連動して積分機能をＯＮ−ＯＦ
Ｆすることも可能である。
発明の構成は高周波電縫管溶接装置或いは一般誘導加熱
装置における自動温度制御装置において、温度検出変換
器とＰＩＤ調節計との間に、温度検出の時定数に見合っ
た任意の積分定数を選択でき、且つ、外部信号により積
分機能をＯＮ−ＯＦＦすることが可能な積分変換器を挿
入し、更に、ライン速度追従手段を付加したことを特徴
とする。ここで、前記ライン速度追従手段は、被加熱物
のライン速度を検出する検出器と、該検出器の出力と前
記ＰＩＤ調節計の出力とを掛け合わせる掛算器とから構
成することができる。更に、前記積分変換器は、前記Ｐ
ＩＤ調節計からの外部信号により、当該ＰＩＤ調節計の
ＯＮ−ＯＦＦに自動的に連動して積分機能をＯＮ−ＯＦ
Ｆすることも可能である。
【００１７】
【作用】ライン速度追従手段では、被加熱物のライン速
度を検出器により検出し、該検出器の出力とＰＩＤ調節
計の出力とを掛算器により掛け合わせるため、ＰＩＤ調
節計のＯＮ−ＯＦＦに係わらず、ライン速度に追従し
て、高周波電縫管溶接装置等へ供給される電力が変動す
ることとなる。また、温度検出変換器とＰＩＤ調節計の
間に、検出温度の変化時定数に見合った時定数がセット
された積分変換器が挿入されているため、積分変換器の
積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計がＯＮとさ
れた時点以降は、積分変換器によりハンチング現象が抑
えられながら、ＰＩＤ調節計による自動温度制御運転が
行われる。
度を検出器により検出し、該検出器の出力とＰＩＤ調節
計の出力とを掛算器により掛け合わせるため、ＰＩＤ調
節計のＯＮ−ＯＦＦに係わらず、ライン速度に追従し
て、高周波電縫管溶接装置等へ供給される電力が変動す
ることとなる。また、温度検出変換器とＰＩＤ調節計の
間に、検出温度の変化時定数に見合った時定数がセット
された積分変換器が挿入されているため、積分変換器の
積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計がＯＮとさ
れた時点以降は、積分変換器によりハンチング現象が抑
えられながら、ＰＩＤ調節計による自動温度制御運転が
行われる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１に本発明の一実施例を示
す。本実施例は、高周波電縫管溶接装置に使用される自
動温度制御装置である。
参照して詳細に説明する。図１に本発明の一実施例を示
す。本実施例は、高周波電縫管溶接装置に使用される自
動温度制御装置である。
【００１９】同図に示すように、２色温度計（ファイバ
ー式）１により電縫管の温度が検出され、検出された温
度は温度検出変換器２を通過して電気信号に変換され、
その後、積分変換器（外部接点切換式）７、ＰＩＤ調節
計３、絶縁増幅器４を通り、ライン速度要素入／切器
（ＬＳＣ）１３へ出力される。
ー式）１により電縫管の温度が検出され、検出された温
度は温度検出変換器２を通過して電気信号に変換され、
その後、積分変換器（外部接点切換式）７、ＰＩＤ調節
計３、絶縁増幅器４を通り、ライン速度要素入／切器
（ＬＳＣ）１３へ出力される。
【００２０】このライン速度要素入／切器１３は、必要
に応じて、電縫管のライン速度に対応した制御（以下、
ライン速度追従制御という）に切り換える装置であり、
ライン速度要素入／切器１３を“入”とすると掛算器１
２を経由し、逆に、“切”とすると、掛算器１２をバイ
パスして高周波電源装置へ出力されることとなる。但
し、以下の説明では、ライン速度要素入／切器１３は常
に“入”とした状態で使用する。
に応じて、電縫管のライン速度に対応した制御（以下、
ライン速度追従制御という）に切り換える装置であり、
ライン速度要素入／切器１３を“入”とすると掛算器１
２を経由し、逆に、“切”とすると、掛算器１２をバイ
パスして高周波電源装置へ出力されることとなる。但
し、以下の説明では、ライン速度要素入／切器１３は常
に“入”とした状態で使用する。
【００２１】また、温度検出変換器２の変調形態切換ス
イッチはＲＥＡＬ、変調度切換スイッチは１（無調整）
とし、応答の遅れ時間がなく、原信号をそのまま出力す
る。ここで、ＰＩＤ調節計３は、公知の比例積分微分動
作を行う装置であり、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦとして、
手動による温度調節を行うための操作盤８が付属してい
る。
イッチはＲＥＡＬ、変調度切換スイッチは１（無調整）
とし、応答の遅れ時間がなく、原信号をそのまま出力す
る。ここで、ＰＩＤ調節計３は、公知の比例積分微分動
作を行う装置であり、ＰＩＤ調節計３をＯＦＦとして、
手動による温度調節を行うための操作盤８が付属してい
る。
【００２２】更に、ＰＩＤ調節計３は、予め設定された
溶接温度と検出された温度とを比較演算して溶接温度の
−２〜３％となった時点にて接点出力信号（図中、ＡＴ
ＣＸと記す）を積分変換器７へ出力する調節動作接点
（２位置動作）を有する。
溶接温度と検出された温度とを比較演算して溶接温度の
−２〜３％となった時点にて接点出力信号（図中、ＡＴ
ＣＸと記す）を積分変換器７へ出力する調節動作接点
（２位置動作）を有する。
【００２３】積分変換器７は、検出温度の変化時定数に
見合った時定数がセットされ、外部接点により積分機能
がＯＮ−ＯＦＦされるように構成されている。即ち、積
分変換器７の積分機能は、ＰＩＤ調節計３にある調節動
作接点からの出力をＯＮ−ＯＦＦ信号とし、このため、
ＰＩＤ調節計３に連動して自動的にＯＮ−ＯＦＦする。
見合った時定数がセットされ、外部接点により積分機能
がＯＮ−ＯＦＦされるように構成されている。即ち、積
分変換器７の積分機能は、ＰＩＤ調節計３にある調節動
作接点からの出力をＯＮ−ＯＦＦ信号とし、このため、
ＰＩＤ調節計３に連動して自動的にＯＮ−ＯＦＦする。
【００２４】更に、本実施例では、電縫管のライン速度
を検出するライン速度検出器９が設けられている。この
検出器９は、例えば、ライン速度０〜１００ｍ／ｍｉｎ
を検出電圧０〜１０Ｖとして検出する。検出器９により
検出された検出電圧は、絶縁増幅器１０、函数発生器１
１を経て掛算器１２へ出力される。絶縁増幅器１０は、
検出電圧を所定の増幅率で増幅し、また、函数発生器１
１は、増幅された検出電圧を所定の函数により変換して
出力する。
を検出するライン速度検出器９が設けられている。この
検出器９は、例えば、ライン速度０〜１００ｍ／ｍｉｎ
を検出電圧０〜１０Ｖとして検出する。検出器９により
検出された検出電圧は、絶縁増幅器１０、函数発生器１
１を経て掛算器１２へ出力される。絶縁増幅器１０は、
検出電圧を所定の増幅率で増幅し、また、函数発生器１
１は、増幅された検出電圧を所定の函数により変換して
出力する。
【００２５】掛算器１２は、２色温度計１、温度検出変
換器２、積分変換器７、ＰＩＤ調節計３、絶縁増幅器
４、ライン速度要素入／切器１３を経て得られた温度要
素Ｘと、ライン速度検出器９、絶縁増幅器１０、函数発
生器１１を経て得られたライン速度要素Ｙとの積（Ｘ・
Ｙ／１０）を演算する装置である。掛算器１２により演
算された値は、その後、溶接電力のフィードバック値及
び操作盤１４により設定された設定値に加え合わされ、
更に、増幅器１５を経て、高周波電源装置へ制御信号と
して用いられる。操作盤１４は、ライン速度に応じた溶
接電圧を設定する。
換器２、積分変換器７、ＰＩＤ調節計３、絶縁増幅器
４、ライン速度要素入／切器１３を経て得られた温度要
素Ｘと、ライン速度検出器９、絶縁増幅器１０、函数発
生器１１を経て得られたライン速度要素Ｙとの積（Ｘ・
Ｙ／１０）を演算する装置である。掛算器１２により演
算された値は、その後、溶接電力のフィードバック値及
び操作盤１４により設定された設定値に加え合わされ、
更に、増幅器１５を経て、高周波電源装置へ制御信号と
して用いられる。操作盤１４は、ライン速度に応じた溶
接電圧を設定する。
【００２６】上記構成を有する本実施例の自動温度制御
装置は、次のように使用する。先ず、ＰＩＤ調節計３を
ＯＦＦ状態とすると共に、積分変換器７の積分機能もＯ
ＦＦ状態として、通常通り、電縫管を図１中矢印方向に
移動させてラインをスタートさせるとほぼ同時に溶接電
源を投入する。このようにライン運転と溶接電源が連動
運転されると、図４（ａ）に太線ｄで示すように、検出
温度が上昇する。
装置は、次のように使用する。先ず、ＰＩＤ調節計３を
ＯＦＦ状態とすると共に、積分変換器７の積分機能もＯ
ＦＦ状態として、通常通り、電縫管を図１中矢印方向に
移動させてラインをスタートさせるとほぼ同時に溶接電
源を投入する。このようにライン運転と溶接電源が連動
運転されると、図４（ａ）に太線ｄで示すように、検出
温度が上昇する。
【００２７】一方、ライン速度検出器９によりライン速
度が検出され、絶縁増幅器１０、函数発生器１１を経
て、掛算器１２でライン速度要素Ｙとして温度要素Ｘと
掛け合わされるため、溶接電力がライン速度に追従して
上昇することになる。その為、ライン速度が変化して
も、ロスパイプの発生する可能性が小さくなり、例え
ば、図４（ｂ）に太線ｂで示すように、ライン速度を急
激に変化させることも可能となる。
度が検出され、絶縁増幅器１０、函数発生器１１を経
て、掛算器１２でライン速度要素Ｙとして温度要素Ｘと
掛け合わされるため、溶接電力がライン速度に追従して
上昇することになる。その為、ライン速度が変化して
も、ロスパイプの発生する可能性が小さくなり、例え
ば、図４（ｂ）に太線ｂで示すように、ライン速度を急
激に変化させることも可能となる。
【００２８】その後、温度検出変換器２により検出され
る検出温度が溶接温度のマイナス−２％〜３％となった
とＰＩＤ調節計３により判定されると、その時点（ｔ1
＝０．５〜２秒）でＰＩＤ調節計３が自動的にＯＮとな
ると同時に、積分変換器７の積分機能がＯＮとなり自動
温度制御運転（ＡＴＣ）に入る。
る検出温度が溶接温度のマイナス−２％〜３％となった
とＰＩＤ調節計３により判定されると、その時点（ｔ1
＝０．５〜２秒）でＰＩＤ調節計３が自動的にＯＮとな
ると同時に、積分変換器７の積分機能がＯＮとなり自動
温度制御運転（ＡＴＣ）に入る。
【００２９】ここで、積分変換器７には検出温度の変化
時定数に見合った時定数がセットされているため、積分
変換器７の積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計
３がＯＮとされた時点ｔ1以降は、積分変換器７により
ハンチング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３によ
る自動温度制御運転（ＡＴＣ）が行われる。
時定数に見合った時定数がセットされているため、積分
変換器７の積分機能がＯＮとされ、且つ、ＰＩＤ調節計
３がＯＮとされた時点ｔ1以降は、積分変換器７により
ハンチング現象が抑えられながら、ＰＩＤ調節計３によ
る自動温度制御運転（ＡＴＣ）が行われる。
【００３０】このように本実施例では、ライン速度要素
を追加し、ラインスタート直後（０〜ｔ1）にはライン
速度追従制御のみを行い、ＰＩＤ調節計３による制御は
行わなず、そして、時点ｔ1以降は、ライン速度追従制
御とＰＩＤ調節計３による制御を併用して、ロスパイプ
の減少を図っているのである。ここで、ラインスタート
直後（０〜ｔ1）におけるロスパイプの減少する程度
は、制御系全体の時定数及び溶接熱時定数（製品サイ
ズ、材質及び溶接諸条件で変動する）により変わってく
るが、しかし、制御系の時定数の短縮によりロスパイプ
を非常に少なくすることが期待できる。
を追加し、ラインスタート直後（０〜ｔ1）にはライン
速度追従制御のみを行い、ＰＩＤ調節計３による制御は
行わなず、そして、時点ｔ1以降は、ライン速度追従制
御とＰＩＤ調節計３による制御を併用して、ロスパイプ
の減少を図っているのである。ここで、ラインスタート
直後（０〜ｔ1）におけるロスパイプの減少する程度
は、制御系全体の時定数及び溶接熱時定数（製品サイ
ズ、材質及び溶接諸条件で変動する）により変わってく
るが、しかし、制御系の時定数の短縮によりロスパイプ
を非常に少なくすることが期待できる。
【００３１】また、図５（ａ）に示すように定常運転時
における加速・減速時も、ライン速度追従制御を行って
いるため、図５（ｂ）に太線ｆで示すように、ロスパイ
プの減少が期待できる。
における加速・減速時も、ライン速度追従制御を行って
いるため、図５（ｂ）に太線ｆで示すように、ロスパイ
プの減少が期待できる。
【００３２】特に、ミルライン駆動と溶接電源が連動運
転が可能なように考慮してあれば、ミルライン駆動と溶
接電源はミルラインの運転操作のみで、始動時から定常
運転状態まで、何の操作もなく移行し、自動温度制御運
転を行うことができる。また、運転中の加・減速もミル
ラインの加減速操作のみで運転を継続することができ、
これは、造管設備全体のプログラム運転或いは工場全体
ＣＰＵシステム化に大いに役立つものである。
転が可能なように考慮してあれば、ミルライン駆動と溶
接電源はミルラインの運転操作のみで、始動時から定常
運転状態まで、何の操作もなく移行し、自動温度制御運
転を行うことができる。また、運転中の加・減速もミル
ラインの加減速操作のみで運転を継続することができ、
これは、造管設備全体のプログラム運転或いは工場全体
ＣＰＵシステム化に大いに役立つものである。
【００３３】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、高周波電縫管溶接装置或いは一般
誘導加熱装置における自動温度制御装置において、温度
検出変換器とＰＩＤ調節計との間に、温度検出の時定数
に見合った任意の積分定数を選択でき、且つ、外部信号
により積分機能をＯＮ−ＯＦＦすることが可能な積分変
換器を挿入し、更に、ライン速度追従手段を付加したた
め、ライン速度の変化に係わらず、ラインスタートから
定常運転までの立ち上げ時及び定常運転中の加速・減速
時の安定した温度制御が可能となった。
たように、本発明は、高周波電縫管溶接装置或いは一般
誘導加熱装置における自動温度制御装置において、温度
検出変換器とＰＩＤ調節計との間に、温度検出の時定数
に見合った任意の積分定数を選択でき、且つ、外部信号
により積分機能をＯＮ−ＯＦＦすることが可能な積分変
換器を挿入し、更に、ライン速度追従手段を付加したた
め、ライン速度の変化に係わらず、ラインスタートから
定常運転までの立ち上げ時及び定常運転中の加速・減速
時の安定した温度制御が可能となった。
【図１】本発明の一実施例に係る自動温度制御装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】従来の自動温度制御装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】既に提案した自動温度制御装置を示すブロック
図である。
図である。
【図４】ラインスタート直後のライン速度及び温度変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】定常運転時における加速・減速時のライン速度
及び温度変化を示すグラフである。
及び温度変化を示すグラフである。
１ ２色温度計（ファイバー式） ２ 温度検出変換器 ３ ＰＩＤ調節計 ４，６，１０ 絶縁増幅器 ５ 記録計 ７ 積分変換器 ８，１４ 操作盤 ９ ライン速度検出器 １１ 函数発生器 １２ 掛算器 １３ ライン速度要素入／切器
Claims (3)
- 【請求項１】 高周波電縫管溶接装置或いは一般誘導加
熱装置における自動温度制御装置において、温度検出変
換器とＰＩＤ調節計との間に、温度検出の時定数に見合
った任意の積分定数を選択でき、且つ、外部信号により
積分機能をＯＮ−ＯＦＦすることが可能な積分変換器を
挿入し、更に、ライン速度追従手段を付加したことを特
徴とする自動温度制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ライン速度追従
手段は、被加熱物のライン速度を検出する検出器と、該
検出器の出力と前記ＰＩＤ調節計の出力とを掛け合わせ
る掛算器とから構成されることを特徴とする自動温度制
御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記積分変換器は、
前記ＰＩＤ調節計からの外部信号により、当該ＰＩＤ調
節計のＯＮ−ＯＦＦに自動的に連動して積分機能をＯＮ
−ＯＦＦすることを特徴とする自動温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21552594A JP3334356B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 自動温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21552594A JP3334356B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 自動温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883675A true JPH0883675A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3334356B2 JP3334356B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16673870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21552594A Expired - Fee Related JP3334356B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 自動温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334356B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441046B1 (ko) * | 2001-02-06 | 2004-07-19 | 에이에스엠엘 유에스, 인코포레이티드 | 관성 온도 제어 시스템 및 방법 |
| CN102081409A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-01 | 大连三高重工设备有限公司 | 一种钛焊管生产线的速度控制系统及其控制方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21552594A patent/JP3334356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441046B1 (ko) * | 2001-02-06 | 2004-07-19 | 에이에스엠엘 유에스, 인코포레이티드 | 관성 온도 제어 시스템 및 방법 |
| CN102081409A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-06-01 | 大连三高重工设备有限公司 | 一种钛焊管生产线的速度控制系统及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3334356B2 (ja) | 2002-10-15 |
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