JPS5942234B2 - デンキロオンドセイギヨホウホウ - Google Patents
デンキロオンドセイギヨホウホウInfo
- Publication number
- JPS5942234B2 JPS5942234B2 JP15527475A JP15527475A JPS5942234B2 JP S5942234 B2 JPS5942234 B2 JP S5942234B2 JP 15527475 A JP15527475 A JP 15527475A JP 15527475 A JP15527475 A JP 15527475A JP S5942234 B2 JPS5942234 B2 JP S5942234B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- time
- heat source
- point
- electric furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気炉の温度制御方法に関するものである。
電気炉によつて熱処理を行なう場合、炉内の温度はプロ
グラム制御される。
グラム制御される。
このプログラム制御を従来市販されていろアナログコン
トローラだけで完全に自動制御することはできず、昇温
から温度保持へ移行する過程で手動調節が必要である。
これは制御用センサの設置場所と熱処理すべき物が置か
れている場所が異なることに起因している。即ち、匍廁
用センサはできる限り熱源の近傍で応答の速い所に設け
なければならないが、熱処理すべき物は急激な温度変化
をさけなけれはならないためである。本発明は市販のア
ナログコントローラを用いて電気炉を制御する際の昇温
から温度保持へ移行するための制御方法を提供するもの
であり、本発明により電気炉の温度制御が完全に自動化
できるようになつた。
トローラだけで完全に自動制御することはできず、昇温
から温度保持へ移行する過程で手動調節が必要である。
これは制御用センサの設置場所と熱処理すべき物が置か
れている場所が異なることに起因している。即ち、匍廁
用センサはできる限り熱源の近傍で応答の速い所に設け
なければならないが、熱処理すべき物は急激な温度変化
をさけなけれはならないためである。本発明は市販のア
ナログコントローラを用いて電気炉を制御する際の昇温
から温度保持へ移行するための制御方法を提供するもの
であり、本発明により電気炉の温度制御が完全に自動化
できるようになつた。
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。制御すべき
電気炉は第１図に示すように耐火煉瓦４で囲まれた空間
に炉芯管３が設けられ、炉芯管３と耐火煉瓦４の間の空
間に熱源Ｈが設けられている。
電気炉は第１図に示すように耐火煉瓦４で囲まれた空間
に炉芯管３が設けられ、炉芯管３と耐火煉瓦４の間の空
間に熱源Ｈが設けられている。
熱源Ｈへの電力供給端子Ｓ＿、Ｓ＿’は商用交流電源Ｓ
および交流スイッチング素子Ｒと直列に接続され、前記
交流スイッチング素子Ｒの制御端子６、６’に加えるパ
ルスによつて熱源Ｈへの供給電力を調節することができ
る。電気炉には温度検出センサＳ＿１、Ｓ＿２が挿入さ
れ、それぞれ炉芯管のほぼ中心に位置する熱処理点１お
よび耐火煉瓦４と炉芯管３の間の空間の熱源近傍点２の
温度を検出すべく設置されている。温度検出センサＳ＿
１の出力端子７、７’はＡＤ変換器Ａの入力端子に接続
され、ＡＤ変換器Ａの出力端子８は、ミニコンピュータ
ＭＣの入力端子に接続される。温度検出センサＳ＿２の
出力端子９、９’は、アナログコントローラＣの入力端
子に接続され、アナログコントローラＣのパルス出力端
子１１、１１’は交流スイッチング素子Ｒ（！）制御端
子６、６’へ接続され、設定端子１０、１０’はＤＡ変
換器Ｄの出力端子へ接続される。ＤＡ変換器Ｄの入力端
子１２はミニコンピュータＭＣの出力端子に接続される
。前記の各装置において、アナログコントローラＣは入
力端子１０，１０′から入力される温度設定値Ｔ２に温
度検出センサＳ２により検出される温度を近づけるべく
、パルス出力端子１１，１１′から信号を交流スイツチ
ング素子Ｒの制御端子６，６″へ送り、熱源Ｈの発生量
を調節する働きをもつ装置であり、市販品として入手で
きる。
および交流スイッチング素子Ｒと直列に接続され、前記
交流スイッチング素子Ｒの制御端子６、６’に加えるパ
ルスによつて熱源Ｈへの供給電力を調節することができ
る。電気炉には温度検出センサＳ＿１、Ｓ＿２が挿入さ
れ、それぞれ炉芯管のほぼ中心に位置する熱処理点１お
よび耐火煉瓦４と炉芯管３の間の空間の熱源近傍点２の
温度を検出すべく設置されている。温度検出センサＳ＿
１の出力端子７、７’はＡＤ変換器Ａの入力端子に接続
され、ＡＤ変換器Ａの出力端子８は、ミニコンピュータ
ＭＣの入力端子に接続される。温度検出センサＳ＿２の
出力端子９、９’は、アナログコントローラＣの入力端
子に接続され、アナログコントローラＣのパルス出力端
子１１、１１’は交流スイッチング素子Ｒ（！）制御端
子６、６’へ接続され、設定端子１０、１０’はＤＡ変
換器Ｄの出力端子へ接続される。ＤＡ変換器Ｄの入力端
子１２はミニコンピュータＭＣの出力端子に接続される
。前記の各装置において、アナログコントローラＣは入
力端子１０，１０′から入力される温度設定値Ｔ２に温
度検出センサＳ２により検出される温度を近づけるべく
、パルス出力端子１１，１１′から信号を交流スイツチ
ング素子Ｒの制御端子６，６″へ送り、熱源Ｈの発生量
を調節する働きをもつ装置であり、市販品として入手で
きる。
ミニコンピユータＭＣは与えられた温度プログラムをメ
モリに記憶し、温度検出センサＳ１で検出される検出温
度Ｔ１をＡＤ変換器Ａを介してデイジタル信号として入
力し、アナログコントローラＣの設定端子１０，１０′
へ温度設定値Ｔ２をアナログ信号で与えるためにＤＡ変
換器に対して前記Ｔ２をデイジタル信号として出力する
ことにより、与えられた温度プログラムに従つて熱処理
点１の温度を制御する。与えられる温度プログラムは、
昇温、保持、冷却の３つの過程から成るが、昇温から保
持へ移行する過程の制御方法が従来から確立されていな
い。以下、この制御方法について述べる。まず．、第１
図に示す系で、温度設定値Ｔ２に対する熱処理点温度Ｔ
１の遅れ時間を以下のように定義し、熱処理を行なう前
にこの遅れ時間を温度の関数として求める。第２図に示
すように、温度設定値Ｔ２を一定速度Ｖで時刻Ｔｋまで
増加させ、Ｔｋ以後はＴｋにおける値Ｔｋ″に保持する
。この時、検出温度Ｔ１は時刻Ｔｋ以前の近傍において
はＴ２と同じ一定速度Ｖで直線的に増加し、Ｔｋ以後は
一定値Ｔｋに漸近する。この時、Ｔ１が一定値Ｔｋとな
つた時刻をｔ１とすると、ｔ１−Ｔｋを温度設定値Ｔ２
に対する熱処理点温度Ｔ，の遅れ時間τとする。τはＶ
によつては殆んど変化しないが、Ｔｋによつて異なる値
となるのでこれをτ（Ｔｋ）と記述する。τ（Ｔｋ）は
、Ｔ１を前記のごとく変化させる実験を必要な範囲で異
なるＴｋの値に対して実験的に求めておき、適当な曲線
で近似してミニコンピユータに記憶させる。実際、電気
炉として最大出力１０ＫＷの管状炉を用い、アナログコ
ントローラＣとしてＰＩ制御コントローラを用い、ミニ
コンピユータＭＣとしてＮＥＣ制ＮＥＡＣ−Ｍ４を用い
た場合、２００℃〜１６００℃において第３図に示すよ
うな結果を得た。なお、前記の実験で、設定値Ｔ２はミ
ニコンピユータからの指示によつて変化させるため原理
的に直線的に変化させることは不可能であるが、指示の
時間間隔は１分以下であれば充分である。前記のような
遅れ時間τ（Ｔｋ）は、１つの制御系に対して１回求め
ておけば殆んど変化するものではなく、例えば第３図の
曲線の場合、１回で１２時間以上の熱処理を２０回以上
行なつた後でも殆んど変化しないことがわかつた。次に
、制御すべき条件として昇温速度Ｖ。
モリに記憶し、温度検出センサＳ１で検出される検出温
度Ｔ１をＡＤ変換器Ａを介してデイジタル信号として入
力し、アナログコントローラＣの設定端子１０，１０′
へ温度設定値Ｔ２をアナログ信号で与えるためにＤＡ変
換器に対して前記Ｔ２をデイジタル信号として出力する
ことにより、与えられた温度プログラムに従つて熱処理
点１の温度を制御する。与えられる温度プログラムは、
昇温、保持、冷却の３つの過程から成るが、昇温から保
持へ移行する過程の制御方法が従来から確立されていな
い。以下、この制御方法について述べる。まず．、第１
図に示す系で、温度設定値Ｔ２に対する熱処理点温度Ｔ
１の遅れ時間を以下のように定義し、熱処理を行なう前
にこの遅れ時間を温度の関数として求める。第２図に示
すように、温度設定値Ｔ２を一定速度Ｖで時刻Ｔｋまで
増加させ、Ｔｋ以後はＴｋにおける値Ｔｋ″に保持する
。この時、検出温度Ｔ１は時刻Ｔｋ以前の近傍において
はＴ２と同じ一定速度Ｖで直線的に増加し、Ｔｋ以後は
一定値Ｔｋに漸近する。この時、Ｔ１が一定値Ｔｋとな
つた時刻をｔ１とすると、ｔ１−Ｔｋを温度設定値Ｔ２
に対する熱処理点温度Ｔ，の遅れ時間τとする。τはＶ
によつては殆んど変化しないが、Ｔｋによつて異なる値
となるのでこれをτ（Ｔｋ）と記述する。τ（Ｔｋ）は
、Ｔ１を前記のごとく変化させる実験を必要な範囲で異
なるＴｋの値に対して実験的に求めておき、適当な曲線
で近似してミニコンピユータに記憶させる。実際、電気
炉として最大出力１０ＫＷの管状炉を用い、アナログコ
ントローラＣとしてＰＩ制御コントローラを用い、ミニ
コンピユータＭＣとしてＮＥＣ制ＮＥＡＣ−Ｍ４を用い
た場合、２００℃〜１６００℃において第３図に示すよ
うな結果を得た。なお、前記の実験で、設定値Ｔ２はミ
ニコンピユータからの指示によつて変化させるため原理
的に直線的に変化させることは不可能であるが、指示の
時間間隔は１分以下であれば充分である。前記のような
遅れ時間τ（Ｔｋ）は、１つの制御系に対して１回求め
ておけば殆んど変化するものではなく、例えば第３図の
曲線の場合、１回で１２時間以上の熱処理を２０回以上
行なつた後でも殆んど変化しないことがわかつた。次に
、制御すべき条件として昇温速度Ｖ。
および保持温度Ｔ。が与えられた時、昇温から温度保持
への移行過程を制御する方法について述べる。前記昇温
速度Ｖ。および保持温度Ｔ。をコンピユータのメモリに
記憶させた後、τ（ＴＯ）を算出する。次に、第４図に
示すように、ＶＯなる速度でＴ２を増加させながらＴ１
を測定し、Ｔ１がＴ。Ｏτ（ＴＯ）に達する前近傍にお
けるＴ１の測定値から、直線近似で昇温直線を定め前記
直線上で温度Ｔ１がＴ。に到達する時刻Ｔ。を予測する
。次に時刻Ｔ。−ｋτ（ＴＯ）（０≦ｋ≦１）となるま
でＴ２を増加させ続け、時刻がＴＯ−ｋτ（ＴＯ）にな
つた時にＴ２を時刻Ｔ。−τ（ＴＯ）におけるＴ２の値
に戻して保持する。実際に前記の′ＴＤｌｗＩｊ方法で
、τ（Ｔｋ）を求めた時と同じ装置でＴ。
への移行過程を制御する方法について述べる。前記昇温
速度Ｖ。および保持温度Ｔ。をコンピユータのメモリに
記憶させた後、τ（ＴＯ）を算出する。次に、第４図に
示すように、ＶＯなる速度でＴ２を増加させながらＴ１
を測定し、Ｔ１がＴ。Ｏτ（ＴＯ）に達する前近傍にお
けるＴ１の測定値から、直線近似で昇温直線を定め前記
直線上で温度Ｔ１がＴ。に到達する時刻Ｔ。を予測する
。次に時刻Ｔ。−ｋτ（ＴＯ）（０≦ｋ≦１）となるま
でＴ２を増加させ続け、時刻がＴＯ−ｋτ（ＴＯ）にな
つた時にＴ２を時刻Ｔ。−τ（ＴＯ）におけるＴ２の値
に戻して保持する。実際に前記の′ＴＤｌｗＩｊ方法で
、τ（Ｔｋ）を求めた時と同じ装置でＴ。
−１０００℃、ＶＯ−２００℃／Ｈｒ．ｋ−０、０、３
、１として温度制御を行なつた結果、第５図に示すよう
な結果を得た。この結果ではｋ＝０．３の時が最も与え
られた温度プログラムに近い制御が実現される。前記以
外にＫ，ＴＯ，ＶＯを変え各種の電気炉について実験を
行なつた結果、τ（Ｔｋ）さえ各電気炉について求めて
おけばｋ−０．２〜０．７で±１℃以内の精度で昇温か
ら温度保持への移行過程を制御できることがわかつた。
本発明は、前記実施例に示すようにミニコンピユータを
用いなくとも、等価な制御方法を各種の回路部品や機工
部品の組合せで実現することも可能である。
、１として温度制御を行なつた結果、第５図に示すよう
な結果を得た。この結果ではｋ＝０．３の時が最も与え
られた温度プログラムに近い制御が実現される。前記以
外にＫ，ＴＯ，ＶＯを変え各種の電気炉について実験を
行なつた結果、τ（Ｔｋ）さえ各電気炉について求めて
おけばｋ−０．２〜０．７で±１℃以内の精度で昇温か
ら温度保持への移行過程を制御できることがわかつた。
本発明は、前記実施例に示すようにミニコンピユータを
用いなくとも、等価な制御方法を各種の回路部品や機工
部品の組合せで実現することも可能である。
また、前記実施例におけるアナログコントローラＣの機
能をもミニコンピユータによつて行なうことも可能であ
る。以上の実施例が示すように、本発明による電気炉の
温度制御方法が実用的に極めて有効であることは明白で
あるが、特にコンピユータを用いて多数台の電気炉を制
御する際に有効である。
能をもミニコンピユータによつて行なうことも可能であ
る。以上の実施例が示すように、本発明による電気炉の
温度制御方法が実用的に極めて有効であることは明白で
あるが、特にコンピユータを用いて多数台の電気炉を制
御する際に有効である。
第１図は、本発明の実施例を説明するための電気炉の断
面図および制御系のプロツク図で、同図中、Ｈは熱源、
Ｓｌ，Ｓ２は温度検出センサ、ＡはＡ／Ｄ変換器、ＭＣ
はミニコンピユータ、ＤはＤ／Ａ変換器、Ｃはアナログ
コントローラ、Ｓは商用交流電源、Ｒは交流スイツチン
グ素子を示し、１は熱処理点、２は熱源近傍点、３は炉
芯管、４は耐火煉瓦、５，５″は熱源への電力供給端子
、６，６１は交流スイツチング素子の制御端子、７，７
′は温度検出センサＳ，の出力端子、８はＡ／Ｄ変換器
の出力端子、９，９″は温度検出センサＳ１の出力端子
、１０，１０１はアナログコントローラＣの設定端子、
１１，１１″はアナログコントローラＣのパルス出力端
子、１２はＤ／Ａ変換器の入力端子を示す。
面図および制御系のプロツク図で、同図中、Ｈは熱源、
Ｓｌ，Ｓ２は温度検出センサ、ＡはＡ／Ｄ変換器、ＭＣ
はミニコンピユータ、ＤはＤ／Ａ変換器、Ｃはアナログ
コントローラ、Ｓは商用交流電源、Ｒは交流スイツチン
グ素子を示し、１は熱処理点、２は熱源近傍点、３は炉
芯管、４は耐火煉瓦、５，５″は熱源への電力供給端子
、６，６１は交流スイツチング素子の制御端子、７，７
′は温度検出センサＳ，の出力端子、８はＡ／Ｄ変換器
の出力端子、９，９″は温度検出センサＳ１の出力端子
、１０，１０１はアナログコントローラＣの設定端子、
１１，１１″はアナログコントローラＣのパルス出力端
子、１２はＤ／Ａ変換器の入力端子を示す。
Claims (1)
- １ 熱処理点１と、熱源近傍点２にそれぞれ温度検出セ
ンサＳ＿１、Ｓ＿２を有し、前記温度検出センサＳ＿２
を用いて、温度設定値Ｔ＿２に熱源近傍点２の温度を近
づけるように熱源Ｈとの供給電力を制御する働きを持つ
アナログコントローラＣが付属する電気炉において、温
度検出センサＳ＿１の検出温度を一定速度Ｖ＿０で上昇
させた後、保持温度Ｔ＿０で保持するために、Ｔ＿２を
Ｖ＿０で増加させながら、温度検出センサＳ＿２の検出
値に対する温度検出センサＳ＿１の検出値Ｔ＿１の遅れ
時間のＴ＿０における値τ（Ｔ＿０）を算出し、Ｔ＿１
がＴ＿０−τ（Ｔ＿０）・Ｖ＿０に達する前にそれまで
のＴ＿１の時間に対する変化を直線近似し、前記直線か
らＴ＿１がＴ＿０に達する時刻ｔ＿０を予測し、Ｋ＝０
．２〜０．７としてｔ＿０−Ｋτ（Ｔ＿０）なる時刻に
おいてＴ＿２を時刻ｔ＿０−τ（Ｔ＿０）におけると同
じ値に戻して保持することを特徴とする電気炉温度制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15527475A JPS5942234B2 (ja) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | デンキロオンドセイギヨホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15527475A JPS5942234B2 (ja) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | デンキロオンドセイギヨホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5279339A JPS5279339A (en) | 1977-07-04 |
| JPS5942234B2 true JPS5942234B2 (ja) | 1984-10-13 |
Family
ID=15602309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15527475A Expired JPS5942234B2 (ja) | 1975-12-25 | 1975-12-25 | デンキロオンドセイギヨホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942234B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030015U (ja) * | 1983-08-02 | 1985-02-28 | 株式会社島津製作所 | 焼成温度制御装置 |
| JP4629380B2 (ja) * | 2004-07-28 | 2011-02-09 | 愛知電機株式会社 | 高温加熱混合装置のヒータ通電制御方法 |
-
1975
- 1975-12-25 JP JP15527475A patent/JPS5942234B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5279339A (en) | 1977-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5942234B2 (ja) | デンキロオンドセイギヨホウホウ | |
| JPS6018915B2 (ja) | 電気炉温度制御方法 | |
| US3851148A (en) | Power control method and apparatus | |
| US2859323A (en) | Differential temperature measurement on billets | |
| JPS6270904A (ja) | 温度制御方法 | |
| JPH0160850B2 (ja) | ||
| JPS6046787B2 (ja) | 拡散炉温度分布制御方法 | |
| SU1442342A1 (ru) | Способ автоматического управлени нагревом при пайке | |
| SU1156029A1 (ru) | Терморегул тор дл электропечи | |
| JPS63213281A (ja) | 熱処理炉の制御方法 | |
| SU1107347A2 (ru) | Устройство дл регулировани теплового режима методической индукционной установки | |
| SU873480A1 (ru) | Регул тор мощности дуговой электропечи | |
| SU965669A1 (ru) | Способ управлени процессом контактной сварки и устройство дл его осуществлени | |
| RU1784948C (ru) | Устройство программного управлени индукционным нагревом | |
| JPH01282620A (ja) | 半導体処理炉用温度制御装置 | |
| JPS6158191A (ja) | 被加熱材の加工装置 | |
| JPH03145122A (ja) | 半導体熱処理装置用温度制御装置 | |
| SU759036A1 (ru) | Устройство дл автоматического регулировани температуры индукционной нагревательной установки | |
| SU1095150A1 (ru) | Устройство дл управлени температурным режимом индукционной печи | |
| JP2552688B2 (ja) | 電気調理器の制御装置 | |
| JP3553658B2 (ja) | 誘導加熱装置の入熱制御装置 | |
| SU756371A1 (ru) | Регулятор температуры1 | |
| JPS5928241Y2 (ja) | 調理装置の温度制御装置 | |
| SU1497770A1 (ru) | Устройство дл регулировани режима нагрева в индукционной установке | |
| JPH01127121A (ja) | 金型温度制御装置 |