JPS61201313A - 温度調節装置 - Google Patents

温度調節装置

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JPS61201313A
JPS61201313A JP60042506A JP4250685A JPS61201313A JP S61201313 A JPS61201313 A JP S61201313A JP 60042506 A JP60042506 A JP 60042506A JP 4250685 A JP4250685 A JP 4250685A JP S61201313 A JPS61201313 A JP S61201313A
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control
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Norio Yoshikawa
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • GPHYSICS
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    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1931Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は樹脂の成形装置のシリンダ温度等の調節に用い
られる温度調節装置に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明による温度調節装置は制御対象の表面温度と内部
温度とをセンサにより検知し、定常状態に達するまで表
面温度センサを用いて温度制御すると共に、定常状態に
達すれば内部温度と設定温度との差により設定値を補正
し表面温度に基づいて制御するものである。このように
すれば定常状態において内部温度の変動が少なく、しか
も偏差なく目標の設定値に制御することが可能となる。
〔従来技術とその問題点〕
従来合成樹脂の成形装置においては、成形装置のシリン
ダの一端に粒状の樹脂を挿入しそれをシリンダの各部で
夫々所定温度に調節し、最適な温度をシリンダの先端の
ノズルより成形機に抽出して樹脂の成形を行っている。
このような成形装置においては樹脂が搬送されるシリン
ダの内壁の内部温度はその内部の樹脂温度を反映してい
る。従ってその内部温度を所定の設定値に整定すること
が必要であるが、内部温度に基づいて温度制御した場合
にはヒータからセンサまでの熱伝導の遅れが大きいため
樹脂温度が大きな変動を生じることとなる。そこで樹脂
成形装置においてはシリンダの表面温度に基づいて温度
を制御するようにしている。こうすればヒータからセン
サ部までの熱伝導の遅れが小さく結果的に内部温度を安
定させることが可能となる。しかしながら外部への熱放
散によってシリンダとノズルの半径方向への温度分布の
平衡が生じるため、シリンダの表面温度と内部温度には
成形条件によって一定の偏差が存在する。従って表面温
度を目標の設定値に制御してもその内部温度は設定値か
ら一定の偏差をもって平衡するため、樹脂温度を設定値
に整定することができな(なるという問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような従来の温度調節装置の問題点に鑑み
てなされたものであって、定常状態において内部温度の
変動が少なくしかも偏差なく目標の設定値に制御するこ
とができる温度調節装置を提供することを目的とする。
〔発明の構成と効果〕
本発明は設定温度を入力する入力手段と、制御量入力に
基づいて制御対象の温度を制御する温度関節部とを有す
る温度調節装置であって、制御対象の表面温度を測定す
る表面温度センサと、制御対象の内部温度を測定する内
部温度センサと、制御対象の温度が定常状態に達したこ
とを検知する定常検知手段と、表面温度センサより得ら
れる表面温度を制御量入力とし、入力手段より与えられ
る設定温度を設定値として温度調節部に与えて制御対象
を制御すると共に、定常検知手段より定常状態が検知さ
れたときに内部温度センサより得られる内部温度と設定
温度との温度差により既に与えていた設定値を補正して
温度調節部に与えて温度制御を行う制御手段と、を具備
することを特徴とするものである。
このような特徴を有する本発明によれば、制御対象の温
度が定常状態に達した後内部温度と設定温度との偏差を
測定し、既に与えていた設定値からその偏差を補正して
温度調節手段に与えて温度を調節するようにしている。
こうすれば内部温度は目標の設定値に極めて近く、且つ
内部温度の変動によっても変動を生じることがない温度
調節装置を構成することが可能となる。
〔実施例の説明〕
(本実施例の構成) 第2図は本発明による温度調節装置が適用される合成樹
脂の成形機シリンダを示す断面図である。
本図において成形機シリンダ1はその内部に軸2に沿っ
て回転バネが形成されたスクリューコンベア3が設けら
れており、シリンダ1の一端にホンパー4が取付けられ
ている。そしてホッパー4より粒状の合成樹脂がシリン
ダ1内に一定速度で投入される。そしてこのシリンダ1
内には図示のようにシリンダ1を取巻くバンド型のヒー
タ5〜8が設けられている。各ヒータはシリンダ1内部
の合成樹脂を液化するもので夫々異なる温度で制御され
るものとする。各バンドヒータ5〜8にはシリンダ1の
表面温度と内部温度とを夫々検知する熱電対5a、5b
、6a、6b−・曲が設けられている。そしてシリンダ
1の先端にノズル9が形成され、ノズル9より所定温度
の樹脂材料を型1゜に注入して任意の形状に成形する。
第1図はバンドヒータ5に取付けられた2つの熱電対5
a、5bと、本発明による温度調節装置の詳細な構成を
示す図である。本図において熱電対5a、5bの出力は
夫々サンプリング入力手段11を介して制御装置12に
与えられる。サンプリング入力手段11は所定周期毎に
熱電対5a。
5bからの信号をサンプリングしA/D変換して制御装
置12に伝えるものである。制御装置12には後述する
演算処理手順及び一時的なデータを保持する記憶装置1
3とシリンダ1内の温度を設定する温度設定器14が接
続されている。そして制御装置12の出力は温度調節部
15に送られる。
温度調節部15は入力された温度情報に基づいてバンド
ヒータ5を加熱するものである。この温度調節装置は各
バンドヒータ毎に設けるものである。
次に第3図は記憶装置13内のメモリマツプを示すもの
である。このメモリマツプは温度設定器14より与えら
れるシリンダ1内のバンドヒータ5の部分の目標温度を
示す目標値Wl 、温度調節部15に与える温度を示す
温調設定値W2 、熱電対5aより得られるシリンダ1
の表面温度を示す表面温度TI 、熱電対5bより得ら
れるシリンダ1の内壁の温度を示す内部温度T2 、サ
ンプリング入力手段11のサンプル数を示すサンプルカ
ウンタn及び安定サンプル時間Nと、この成形機シリン
ダ1の温度が安定したことを示す定常フラグSt、更に
定常状態を検知する偏差eL e2の各領域が設けられ
ている。
(温度調節装置の動作) 次に本実施例による温度調節装置の動作について第4図
のフローチャートを参照しつつ説明する。
動作を開始するとまずステップ21において初期処理を
行い、記憶手段13の目標値Wl 、温調設定値W2及
び定常フラグStをクリアする。そしてステップ22に
進んで熱電対5a、5bよりサンプリング入力手段11
を介してシリンダ1の表面温度、内部温度のデータを記
憶装置13の温度データ領域Tl 、T2に取込み、更
に温度設定器14より与えられる設定温度を記憶装置1
3の目標値Wl領域に取込む。そしてステップ23に進
み設定値W1が変更されたかどうかをチェ・ツクする。
この値が変更されればステップ24に進んで定常フラグ
Stをオフとし、サンプルカウンタnをクリアする。更
にステップ25に進んで入力された目標値W1を温調設
定値W2に与える。そしてステップ26において温調設
定値W2を温度調節部15に出力する。そしてステップ
22に戻って同様の処理を繰り返す。さてステップ23
において目標値W1が変更されていなければ、ステップ
27に進み定常フラグStが立っているかどうかをチェ
ックする。
このフラグが立っていなければ、ステップ28に進んで
目標値W1と熱電対5aより与えられる表面温度TIと
の差の絶対値が偏差e1を越えているかどうかをチェッ
クする。この温度差が偏差e1より大きければシリンダ
1の表面温度は未だ安定状態に達していないので、ステ
ップ25に進んで目標値W1の内容をそのまま温調設定
値W2として、温度調節部15に与えて(ステップ26
)、ステップ22に戻る。
さて第5図(a)、 (b)に示すようにヒータ5の加
熱によってシリンダlの表面温度及び内部温度が上昇し
、熱電対5a、5bより得られる温度が上昇して目標値
W1と表面温度センサの温度TIとの差が偏差e1以下
になった時刻tlには、ステップ29において定常フラ
グStを立ててステップ30に進む。又ステップ27に
おいて定常フラグStが立っていればステップ28.2
9の処理を経ることなくステップ30に進んでサンプル
カウンタnが安定サンプル時間Nを越えているかどうか
をチェックする。
越えていなければステップ31においてサンプルカウン
タnをインクリメントしてステップ25に進んで同様の
処理を繰り返す。こうすれば表面温度TIが定常値に達
し、た後ステップ22.23.27.30.31及びス
テップ25.26のループを繰り返し、第5図の時刻t
1以後もバンドヒータ5が温度制御されてシリンダ1内
の内部温度T2も定常状態に達することとなる。
そしてサンプルカウンタnの値が安定サンプル時間Nに
達すればステップ32.33に進んでサンプルカウンタ
nをクリアし、目標値Wlと内部温度T2との差が偏差
82以下であるかどうかをチェ・7りする。この差が偏
差02以上であればステップ33よりステップ25に戻
って目標値Wlの値をそのまま温調設定値W2に記憶し
て同様の処理を繰り返す。こうしてサンプルカウンタn
が安定サンプル時間Nに達する毎にステップ32.33
においてnをリセットし、目標値Wlと内部温度センサ
5bの温度T2の差と偏差e2とを比較する。そしてそ
の差が偏差e2以下となればステップ34に進んで温度
の補正を行う。
令弟5図に示すグラフにおいて時刻t2に内部温度T2
も定常状態に達したものとすると、ステップ34におい
て内部温度T2と目標値W1との差ΔTを既に設定して
いた温調設定値W2より差し引いた値を新に温調設定値
W2とし、ステップ26に進んで温度調節部15に与え
る。そうすれば差ΔTに対応する温度低下により第5図
Ta)に示すようにシリンダ1の表面温度TI 、内部
温度T2が夫々図示のように低下する。そしてこのΔT
に対応する差がそのまま新な平衡状態においてもそのま
ま継続される。これ以後の安定サンプル時間では内部温
度T2と目標値W1との偏差はほとんどなくなるので、
ステップ34の補正処理においてもその前の温調設定値
W2がほぼそのまま維持されることとなる。この状態で
は表面温度T1を制御量として温度調節部15を制御し
つつ内部温度T2即ち熱電対5bの温度を目標値W1に
一致させることが可能となる。しかしながら内部温度T
2に直接基づいて制御を行っていないので、内部温度の
変動によりほとんど変動を生じることがなく、正確な温
度調節を行うことが可能である。
尚本実施例は合成樹脂を成形する成形機シリンダの温度
調節装置について説明しているが、本発明は他の種々の
制御対象に適用することができることはいうまでもない
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による温度調節装置の一実施例の構成を
示すブロック図、第2図は本発明による温度調節装置を
合成樹脂の成形装置に適用した状態を示す断面図、第3
図は本発明の温度調節装置の記憶手段のメモリマツプ、
第4図は本実施例の動作を示すフローチャート、第5図
はその各部の温度変化と、タイムチャートを示す図であ
る。 1−−−−−−・成形機シリンダ  2−−−−−−一
軸  3−−−−−−−−−スクリューコンベア  4
−−−−−−・ホッパー  5〜8・・−・−バンドヒ
ータ  5 a、  5 b、  6 a、  6 b
−−熱電対  11−−−−−一・−サンプリング入力
手段12−−−−−−一制御装置  13−−一−−・
−記憶装置  14−−−−−−一温度設定器  15
−・・一温度調節部特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜(他1名) 第1図 5−−−−−−−−−− tぐンドヒーグ5a 、5b
−−−−−一蛭覧廿 第2図 第3図 第5図 1t2

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)設定温度を入力する入力手段と、制御量入力に基
    づいて制御対象の温度を制御する温度調節部とを有する
    温度調節装置であって、 制御対象の表面温度を測定する表面温度センサと、 制御対象の内部温度を測定する内部温度センサと、 前記制御対象の温度が定常状態に達したことを検知する
    定常検知手段と、 前記表面温度センサより得られる表面温度を制御量入力
    とし、前記入力手段より与えられる設定温度を設定値と
    して前記温度調節部に与えて制御対象を制御すると共に
    、定常検知手段より定常状態が検知されたときに前記内
    部温度センサより得られる内部温度と設定温度との温度
    差により既に与えていた設定値を補正して前記温度調節
    部に与えて温度制御を行う制御手段と、を具備すること
    を特徴とする温度調節装置。
  2. (2)前記定常検知手段は、前記表面温度センサより与
    えられる表面温度、及び前記内部温度センサより与えら
    れる内部温度と、設定温度との偏差が夫々所定値以下と
    なったときに定常状態を検知する検知手段であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の温度調節装置。
JP60042506A 1985-03-04 1985-03-04 温度調節装置 Expired - Lifetime JPH0816851B2 (ja)

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JP60042506A JPH0816851B2 (ja) 1985-03-04 1985-03-04 温度調節装置

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JPH0816851B2 JPH0816851B2 (ja) 1996-02-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5618459A (en) * 1993-11-04 1997-04-08 Nec Corporation High-speed bus apparatus with cooling means

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JPS52131084A (en) * 1976-04-28 1977-11-02 Japan Steel Works Ltd:The Temperature control device
JPS5975322A (ja) * 1982-10-22 1984-04-28 Shimadzu Corp オ−トクレ−ブ加熱装置

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