JPH1154251A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
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- JPH1154251A JPH1154251A JP20401397A JP20401397A JPH1154251A JP H1154251 A JPH1154251 A JP H1154251A JP 20401397 A JP20401397 A JP 20401397A JP 20401397 A JP20401397 A JP 20401397A JP H1154251 A JPH1154251 A JP H1154251A
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Abstract
温度検出量の悪影響を排除し、高精度で安定な温度制御
が可能な温度制御装置を提供すること。 【解決手段】 冷間圧延ラインの板継ぎ溶接部の焼鈍加
熱に誘導加熱装置10を使用する。誘導加熱装置10
は、誘導子11、高周波電源12、シーム部温度を計測
する放射温度計13、PC14などにより構成し、昇温
→保温の温度制御を行う。PC14には、計測温度θ
r、目標温度θs、昇温設定電圧V1、保温設定電圧V2
を取り込み、高周波電源12の電圧Eを所要値に調節す
る。2種類の設定、つまり昇温設定電圧V1と保温設定
電圧V2を(θs−α)℃で切り替える。切り替え後、
温度平衡状態になるまでの時間が経過してからPID制
御を実行する。αは、α=aXβ+b(Xは昇温出力
で、X=V1、aは係数、bは定数、βは電圧の場合は
2.0)から算出する。
Description
とし、急速加熱後に保温を必要とする加熱パターンの静
止加熱プロセスに適用する温度制御装置に関する。
は、図5に示すように急速加熱後に保温を必要とする加
熱パターンで熱処理を行っている。このような加熱パタ
ーンで温度を制御する場合には、一般に、以下のような
温度制御法を用いる。
をPID調節計で行い、目標温度をパターン通りに時間
と共に変化させる. (2) 全域に亘って温度フィードバック制御をPID調節
計で行い、目標温度を一定とする. (3) 2位置あるいは3位置式PID調節計で目標温度近
くになるまでは最大出力などの一定出力とし、目標値近
傍で温度フィードバックを掛ける.
は、それぞれ次のような問題点がある。
変化させる場合 ・緩やかな温度変化(数℃/sec程度)にしか追従で
きない. (2) 目標温度一定でPID制御を掛ける場合 ・目標温度に達するまでの(+)分の積分量が大きく、
目標温度を大幅に越えてから収束に向かうので、制御系
が不安定となり、発振(ハンチング)を生じる可能性が
ある. ・制御系の安定化を図るために微分ゲインを増やすと、
目標温度に収束するまでに時間が掛かり、急速加熱を阻
害する(図6参照). (3) 目標温度近傍でPID制御を掛ける場合 ・目標温度到達前の(+)積分の影響は防げるが、昇温
出力→保温出力に移行する間のオーバーシュートは避け
られない(図7(a)(b)参照). 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、昇温・保温
で個別に出力設定を行い、その切り替えタイミングを目
標温度と実態温度との関係に基づく所定の関係式から割
り出し、保温時には温度フィードバック制御を実行する
ことにより、急速加熱→保温加熱の切り替え時の不連続
な温度検出量の悪影響を排除し、保温期間において高精
度で安定な温度制御が可能な温度制御装置を提供するこ
とを目的とする。
保温を必要とする加熱パターンの静止加熱プロセスに適
用する温度制御装置において、昇温・保温で個別に出力
設定を行い、その切り替えタイミングを目標温度と実態
温度との関係に基づく所定の関係式から割り出し、保温
時には温度フィードバック制御を実行するようにしたこ
とを特徴とする。
1を示す。図1は本発明を冷間圧延ラインの入側板継ぎ
溶接後のシーム部の熱処理に適用した場合の構成説明
図、図2(a)(b)は動作説明図で、(a)は時間−
温度特性図、(b)は時間−電圧特性図である。
Bは後続材(鋼板)、2Aは入側クランプ、2Bは出側
クランプ、3は先行材1Aの後端と後続材1Bの前端を
溶接する板継ぎ用溶接機、例えばレーザビームウェルダ
(LBW)、10は板継ぎ溶接後に焼鈍加熱を行う誘導
加熱装置である。
ぎ溶接部)の下側に配置した誘導子11、高周波電源1
2、シーム部温度を計測する放射温度計13、プログラ
マブルコントローラ(PC)14などにより構成し、昇
温→保温の温度制御を行うようにしている。PC14に
は、計測温度θr、目標温度θs、昇温設定電圧V1、
保温設定電圧V2を取り込み、高周波電源12の電圧E
を所要値に調節する。昇温速度は、例えば700℃まで
で10〜20sec(70〜35℃/sec)とする。
設定電圧V1及びV2は、板厚に応じてその値を選定す
る。
うようにしており、その2種類の設定、つまり昇温設定
電圧V1と保温設定電圧V2を図2のように(θs−α)
℃で切り替える。切り替え後、温度平衡状態になるまで
の時間Tdが経過した時点からPID(Dゲインは不
要)制御を実行する。このPID制御は、保温時間Th
の間、続行する。
検出遅れ及び制御遅れを考慮し、目標温度と実態温度と
の関係に基づく所定の関係式を用いて算出する。温度α
は、 (1) 昇温出力が直接熱量に換算できる電力などの場合 α=aX+b ここに、X:昇温出力 a:係数 b:定数(温度) (2) 昇温出力が指数的に熱量換算となる電圧などの場合 α=aXβ+b (β:電圧の場合は2.0) の2種類の式から該当するものを選択し、算出する。
いるので、(2)の場合の式 α=aXβ+b を採用し、X=V1とする。
温設定電圧V1から保温設定電圧V2に設定を切り替
え、時間Tdの経過後にPID制御を実施すると、速や
かに目標温度θsまで上昇し、オーバーシュートを生じ
ることなく保温制御動作に移行するようになる。即ち、
高精度で安定な温度制御が行われる。
す。図3は本発明を急速加熱冷却実験装置に適用した場
合の構成説明図、図4(a)(b)は動作説明図で、
(a)は時間−温度特性図、(b)は時間−電圧特性図
である。
の切片)、6は被試験材5の支持・移動に用いるワイヤ
ー、7は被試験材5の保温後の急冷に使用するスプレー
ノズル、10´は誘導加熱装置である。
の加熱コイル11´、高周波電源12、被試験材5の温
度を計測する熱電対13´、プログラマブルコントロー
ラ(PC)14などにより構成し、昇温→保温の温度制
御を行うようにしている。PC14には、計測温度θ
r、目標温度θs、昇温設定電圧V1、保温設定電圧V2
を取り込み、高周波電源12の電圧Eを所要値に調節す
る。昇温速度は、例えば600℃までで3〜60sec
(200〜10℃/sec)とする。設定電圧V1は、
昇温速度に応じてその値を選定する。また、設定電圧V
2は、一定値に固定する。
類の設定を行い、2種類の設定、つまり昇温設定電圧V
1と保温設定電圧V2を図4のように(θs−α)℃で切
り替えることは前述の実施形態1と同様であるが、設定
切り替え時間は制御遅れ(時間Tl)が主となり、Td
=0となる。また、保温時間Thの後に移動時間Ttを
必要とし、その後、ミスト冷却(時間Tc)が行われ
る。保温中には、PID制御が行われる。
を用いたが、誘導加熱以外の誘電加熱、アーク加熱、抵
抗加熱、電磁波加熱、赤外線加熱などを利用した場合に
も同様に実施可能である。
温の出力設定を個別に行い、その切り替えタイミングを
目標温度と実態温度との関係に基づく所定の関係式から
割り出し、保温時には温度フィードバック制御を実行す
るようにしたので、急速加熱→保温加熱の切り替え時の
不連続な温度検出量の悪影響を排除することができるよ
うになり、保温期間において高精度で安定した温度制御
が可能となる。しかも、急速加熱→保温加熱の切り替え
タイミングが適正化されたことにより、温度フィードバ
ックによる補正量を最小限度とし、スムーズにモード移
行を行うことができる。また、昇温速度を広範囲に変更
しても、温度調節ゲイン等の調整が不要であるため、昇
温設定の変更のみで対応が可能となる。更に、パーシャ
ルヒータ(局部加熱)のように入熱・抜熱の平衡状態で
局部温度が成立している場合、入熱量の急変後に不安定
な温度状態となり、温度フィードバック制御に安定性を
欠く恐れがあるが、このような事態でも、温度調節入タ
イミングの適正化によって、不安定な温度の悪影響を排
除することができる、といった利点が生じる。
度の関係を示す特性図、(b)は温度を電圧に換算した
場合の時間−電圧の関係を示す特性図。
度の関係を示す特性図、(b)は温度を電圧に換算した
場合の時間−電圧の関係を示す特性図。
点を説明するための時間−温度特性図。
点を説明するための特性図で、(a)は時間−温度特性
図、(b)は時間−制御出力特性図。
Claims (1)
- 【請求項1】 急速加熱後に保温を必要とする加熱パタ
ーンの静止加熱プロセスに適用する温度制御装置におい
て、昇温・保温で個別に出力設定を行い、その切り替え
タイミングを目標温度と実態温度との関係に基づく所定
の関係式から割り出し、保温時には温度フィードバック
制御を実行するようにしたことを特徴とする温度制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20401397A JP3924854B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20401397A JP3924854B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 温度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1154251A true JPH1154251A (ja) | 1999-02-26 |
JP3924854B2 JP3924854B2 (ja) | 2007-06-06 |
Family
ID=16483333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20401397A Expired - Fee Related JP3924854B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3924854B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105974961A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-09-28 | 泉州市汉威机械制造有限公司 | 一种温度控制器 |
JP2021507715A (ja) * | 2018-07-18 | 2021-02-25 | ケーティー・アンド・ジー・コーポレーション | エアロゾル生成装置のヒータの温度を区間別に制御する方法及びその方法を具現するためのエアロゾル生成装置 |
CN117554083A (zh) * | 2024-01-11 | 2024-02-13 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种采用发动机机匣热内压疲劳试验加载系统的方法 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20401397A patent/JP3924854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021507715A (ja) * | 2018-07-18 | 2021-02-25 | ケーティー・アンド・ジー・コーポレーション | エアロゾル生成装置のヒータの温度を区間別に制御する方法及びその方法を具現するためのエアロゾル生成装置 |
CN117554083A (zh) * | 2024-01-11 | 2024-02-13 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种采用发动机机匣热内压疲劳试验加载系统的方法 |
CN117554083B (zh) * | 2024-01-11 | 2024-04-12 | 天津航天瑞莱科技有限公司 | 一种采用发动机机匣热内压疲劳试验加载系统的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3924854B2 (ja) | 2007-06-06 |
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