JPWO2019186869A1 - Temperature control device and temperature control method - Google Patents

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堅嗣 矢野
堅嗣 矢野
勝敏 井▲崎▼
勝敏 井▲崎▼
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健 木原
正剛 平野
正剛 平野
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    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould

Abstract

複数の温度制御ゾーン111〜114のそれぞれの目標温度が設定される目標温度設定部133と、マスターゾーンを当該マスターゾーンの測定温度と目標温度設定部133に設定された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出し、スレーブゾーンを当該スレーブゾーンの測定温度とマスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出する温度制御部131と、複数の温度制御ゾーン111〜114の内、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の温度制御ゾーンをスレーブゾーンに設定するマスター・スレーブ設定部132と、を備えることにより、マスターゾーンを自動的に設定する。Feedback is given to the target temperature setting unit 133 in which the target temperature of each of the plurality of temperature control zones 111 to 114 is set, and the master zone based on the measurement temperature of the master zone and the target temperature set in the target temperature setting unit 133. With the temperature control unit 131, which calculates the operation amount to be controlled and calculates the operation amount for feedback control of the slave zone based on the measured temperature of the slave zone and the target temperature calculated to follow the temperature rise of the master zone. , Among a plurality of temperature control zones 111 to 114, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined, the temperature control zone having the largest difference is set as the master zone, and the other temperature control zones are set. The master zone is automatically set by providing the master / slave setting unit 132 that sets the temperature in the slave zone.

Description

本発明は、昇温の同期制御が行われる温度制御装置及び温度制御方法に関する。 The present invention relates to a temperature control device and a temperature control method in which temperature rise is synchronously controlled.

複数の温度制御ゾーンを有するリフロー炉や熱処理装置などでは、各々の温度制御ゾーンにおける熱容量等の特性に合わせてヒータを設計しているが、実際の温度制御では、各々の温度制御ゾーンが目標温度に到達する時刻にバラツキが生じてしまうことが多い。
早くに目標温度に到達した温度制御ゾーンでは、他の温度制御ゾーンが目標温度に到達するまで目標温度を維持する必要があり、無駄な電力を消費する等の問題を生じる。
このような問題に対し、特許文献1には、複数の温度制御ゾーンの昇温完了時刻を同期させることができるようにするため、目標温度に到達するまでの時間が最も遅い温度制御ゾーン(マスター区間)の測定値到達率を用いて、他の温度制御ゾーン(スレーブ区間)の補正した温度目標値を算出する温度制御方法が開示されている。
また、特許文献2には、マスター区間とスレーブ区間を自動設定できる技術が開示されている。
In reflow furnaces and heat treatment equipment that have multiple temperature control zones, heaters are designed according to the characteristics such as heat capacity in each temperature control zone, but in actual temperature control, each temperature control zone is the target temperature. In many cases, there will be variations in the time to reach.
In the temperature control zone where the target temperature is reached early, it is necessary to maintain the target temperature until the other temperature control zones reach the target temperature, which causes problems such as wasteful power consumption.
In response to such a problem, Patent Document 1 describes the temperature control zone (master) in which the time required to reach the target temperature is the slowest so that the temperature rise completion times of a plurality of temperature control zones can be synchronized. A temperature control method for calculating a corrected temperature target value for another temperature control zone (slave section) using the measured value arrival rate of the section) is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses a technique capable of automatically setting a master section and a slave section.

特開2005−35090号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-35090 特開2010−89432号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-89432

特許文献1によれば、複数の温度制御ゾーンの目標温度が異なる場合でも昇温完了時刻を同期させることができ、非常に有用であるが、マスター区間やスレーブ区間を設定する(マスター区間として最適な温度制御ゾーンの選択)ための処理や手間がかかるものであった。
これに対し、特許文献2によれば、マスター区間として最適な温度制御ゾーンが自動的に更新されていくため、特許文献1における「マスター区間に最適な温度制御ゾーンの選択ための処理や手間」を省略することができる。
しかしながら、特許文献2の方法は“目標温度到達率”に基づいてマスター区間を決定するものであるため、温度制御開始時においては、適当なマスター区間を自動設定することができないという問題があった。
即ち、特許文献2における“目標温度到達率”は、初期状態から目標温度に至るまでの達成率であるため、温度制御開始時においては何れの温度制御ゾーンにおいても“目標温度到達率=ゼロ”であり、マスター区間として適当な温度制御ゾーンを自動判別することができないものである。
According to Patent Document 1, even when the target temperatures of a plurality of temperature control zones are different, the temperature rise completion time can be synchronized, which is very useful, but a master section and a slave section are set (optimal as a master section). It took a lot of time and effort to select a suitable temperature control zone.
On the other hand, according to Patent Document 2, the optimum temperature control zone as the master section is automatically updated. Therefore, in Patent Document 1, "processing and labor for selecting the optimum temperature control zone for the master section". Can be omitted.
However, since the method of Patent Document 2 determines the master section based on the "target temperature arrival rate", there is a problem that an appropriate master section cannot be automatically set at the start of temperature control. ..
That is, since the "target temperature arrival rate" in Patent Document 2 is the achievement rate from the initial state to the target temperature, "target temperature arrival rate = zero" in any temperature control zone at the start of temperature control. Therefore, it is not possible to automatically determine an appropriate temperature control zone as the master section.

本発明は、上記の点に鑑み、複数の温度制御ゾーンの昇温完了時刻を同期させるために、設定された目標温度に基づいてフィードバック制御されるマスターゾーンと、当該マスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度に基づいてフィードバック制御されるスレーブゾーンを有する温度制御において、当該マスターゾーンとスレーブゾーンの設定を自動的に行うことができる温度制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention follows the master zone whose feedback is controlled based on the set target temperature and the temperature rise of the master zone in order to synchronize the temperature rise completion times of the plurality of temperature control zones. It is an object of the present invention to provide a temperature control device capable of automatically setting the master zone and the slave zone in temperature control having a slave zone that is feedback-controlled based on the target temperature calculated so as to be performed. ..

(構成1)
複数の温度制御ゾーンのそれぞれの目標温度が設定される目標温度設定部と、マスターゾーンを当該マスターゾーンの測定温度と前記目標温度設定部に設定された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出し、スレーブゾーンを当該スレーブゾーンの測定温度と前記マスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出する温度制御部と、を備えることにより、前記複数の温度制御ゾーンの昇温完了時間を同期させる温度制御装置であって、前記複数の温度制御ゾーンの内、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の温度制御ゾーンをスレーブゾーンに設定するマスター・スレーブ設定部を備えることを特徴とする温度制御装置。
(Structure 1)
A target temperature setting unit in which each target temperature of a plurality of temperature control zones is set, and an operation amount for feedback control of the master zone based on the measured temperature of the master zone and the target temperature set in the target temperature setting unit. Is provided, and a temperature control unit for calculating the operation amount for feedback control of the slave zone based on the measured temperature of the slave zone and the target temperature calculated to follow the temperature rise of the master zone. This is a temperature control device that synchronizes the temperature rise completion time of the plurality of temperature control zones, and among the plurality of temperature control zones, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined. A temperature control device including a master / slave setting unit that sets a temperature control zone having the largest difference as a master zone and sets other temperature control zones as slave zones.

(構成2)
前記マスター・スレーブ設定部におけるマスターゾーン及びスレーブゾーンの設定処理を、前記複数の温度制御ゾーンの何れかが所定温度上昇する毎、若しくは所定時間毎に行うことを特徴とする構成1に記載の温度制御装置。
(Structure 2)
The temperature according to the configuration 1, wherein the master zone and slave zone setting process in the master / slave setting unit is performed every time any of the plurality of temperature control zones rises by a predetermined temperature or every predetermined time. Control device.

(構成3)
前記マスター・スレーブ設定部におけるマスターゾーン及びスレーブゾーンの設定処理において、マスターゾーンの目標温度と測定温度の差分よりも、目標温度と測定温度の差分が所定値以上大きいスレーブゾーンがあった場合に、これをマスターゾーンとして設定することを特徴とする構成2に記載の温度制御装置。
(Structure 3)
In the master zone and slave zone setting process in the master / slave setting unit, when there is a slave zone in which the difference between the target temperature and the measured temperature is larger than the difference between the target temperature and the measured temperature of the master zone by a predetermined value or more. The temperature control device according to configuration 2, wherein this is set as a master zone.

(構成4)
複数の温度制御ゾーンのそれぞれの目標温度が設定され、マスターゾーンを当該マスターゾーンの測定温度と前記設定された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出し、スレーブゾーンを当該スレーブゾーンの測定温度と前記マスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出することで、複数の温度制御ゾーンの昇温完了時間を同期させる温度制御方法であって、前記複数の温度制御ゾーンの内、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の温度制御ゾーンをスレーブゾーンに設定することを特徴とする温度制御方法。
(Structure 4)
The target temperature of each of the plurality of temperature control zones is set, the operation amount for feedback control of the master zone based on the measured temperature of the master zone and the set target temperature is calculated, and the slave zone is set as the slave zone. A temperature control method that synchronizes the temperature rise completion times of a plurality of temperature control zones by calculating the operation amount for feedback control based on the measurement temperature and the target temperature calculated to follow the temperature rise of the master zone. Among the plurality of temperature control zones, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined, the temperature control zone having the largest difference is set as the master zone, and the other temperature controls are controlled. A temperature control method characterized by setting a zone as a slave zone.

本発明の温度制御装置によれば、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、これをマスターゾーンに設定するものであるため、温度制御開始時を含め、適当なマスターゾーンを自動的に設定することができる。 According to the temperature control device of the present invention, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined and set as the master zone. Therefore, an appropriate master zone including the start of temperature control is used. Can be set automatically.

本発明に係る実施形態のリフロー炉の構成の概略を示すブロック図A block diagram showing an outline of the configuration of a reflow furnace according to an embodiment of the present invention. 実施形態のリフロー炉(温度制御装置)における本発明に関する処理の概略を示すフローチャートA flowchart showing an outline of processing according to the present invention in the reflow furnace (temperature control device) of the embodiment. 実施形態における昇温状態の概念を示す説明図Explanatory drawing which shows the concept of a temperature rise state in an embodiment

以下、本発明の実施態様について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施態様は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。なお、従来の装置と同様の構成や同様の処理内容となるものについては、説明を省略若しくは簡略化する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The following embodiment is an embodiment of the present invention, and does not limit the present invention to the scope thereof. The description will be omitted or simplified for devices having the same configuration and the same processing content as the conventional device.

図1は、本発明に係る実施形態のリフロー炉の構成の概略を示すブロック図である。
本実施形態のリフロー炉1は、プリント基板PCBのはんだ付けを行うものであり、複数の加熱ゾーン(温度制御ゾーン)11〜11を有しており、各加熱ゾーン11〜11には、ヒータ(特に図示せず)と温度センサ12〜12が備えられている。
リフロー炉1は、各加熱ゾーン11〜11の温度制御を行うための温度制御装置13を備えており、温度センサ12〜12から得られる各加熱ゾーン11〜11の測定温度を使用したフィードバック制御が行われるものである。なお、本発明においては、フィードバック制御について特定の制御方法に限定されるものではなく、PID制御等の、各種の制御方法を用いることができる。
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a reflow furnace according to an embodiment of the present invention.
Reflow furnace 1 of the present embodiment is to perform soldering of the printed circuit board PCB, a plurality of heating zones (temperature control zone) has a 11 1 to 11 4, each heating zone 11 1 to 11 4 a heater (not specifically shown) and a temperature sensor 12 1 to 12 4 is provided.
Reflow furnace 1, the measured temperature of each heating zone 11 1 to 11 4 provided with a temperature controller 13 for controlling the temperature of each heating zone obtained from the temperature sensor 12 1 to 12 4 11 1 to 11 4 Feedback control is performed using. In the present invention, the feedback control is not limited to a specific control method, and various control methods such as PID control can be used.

温度制御装置13は、各加熱ゾーン11〜11の昇温完了時刻を同期させるために、加熱ゾーン11〜11の内の1つをマスターゾーン、それ以外をスレーブゾーンとするマスター・スレーブ方式にて、各加熱ゾーンをフィードバック制御するものである。
“マスター・スレーブ方式”とは、例えば、目標温度に到達するまでの時間が最も遅い加熱ゾーンをマスターゾーン、それ以外の加熱ゾーンをスレーブゾーンとし、マスターゾーンについては、当該マスターゾーンの測定温度PVと設定された目標温度SVとに基づいて操作量MVを算出してフィードバック制御を行い、各スレーブゾーンについては、当該スレーブゾーンの測定温度PVとマスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度SV´(当該ゾーンの目標温度として設定された目標温度SVとは別のもの)とに基づいて操作量MVを算出してフィードバック制御を行うものである。
具体的には、例えば特許文献1に記載されているような制御方法であるが、本発明はマスターゾーンとスレーブゾーンの設定に関するものであり、マスターゾーンとスレーブゾーンが決定された後における、マスター・スレーブ方式の温度制御方法については、特許文献1に示されるものの他、各種の制御方法を用いることができる。
Temperature controller 13, in order to synchronize the heating completion time of each heating zone 11 1 to 11 4, the heating zones 11 1 to 11 4 master zone one of the master to the others as slaves zone Each heating zone is feedback-controlled by the slave method.
The “master / slave method” means, for example, that the heating zone in which the time to reach the target temperature is the slowest is the master zone, the other heating zones are the slave zones, and the master zone is the measured temperature PV of the master zone. The operation amount MV m is calculated based on m and the set target temperature SV m to perform feedback control, and for each slave zone, the measured temperature PV s of the slave zone and the temperature rise of the master zone are followed. The operation amount MV s is calculated based on the target temperature SV s ′ calculated in 1 (different from the target temperature SV s set as the target temperature of the zone), and feedback control is performed.
Specifically, for example, the control method is as described in Patent Document 1, but the present invention relates to the setting of the master zone and the slave zone, and the master zone and the slave zone are determined after the master zone and the slave zone are determined. -As the slave type temperature control method, various control methods can be used in addition to those shown in Patent Document 1.

温度制御装置13は、マスター・スレーブ方式にて各加熱ゾーンをフィードバック制御させるための各操作量MVを算出する温度制御部131と、マスターゾーンとスレーブゾーンの設定を行うマスター・スレーブ設定部132と、各加熱ゾーン11〜11のそれぞれの目標温度が設定される目標温度設定部133と、温度制御部131によって算出された操作量MVに基づいて各ヒータを駆動する出力部134と、各温度センサ12〜12からの信号に基づいて各加熱ゾーン11〜11の温度を測定する温度測定部135と、を備えている。The temperature control device 13 includes a temperature control unit 131 that calculates each operation amount MV for feedback control of each heating zone by the master / slave method, and a master / slave setting unit 132 that sets the master zone and the slave zone. , the target temperature setting unit 133 each target temperature of each heating zone 11 1 to 11 4 is set, an output unit 134 that drives the heaters based on the manipulated variable MV calculated by the temperature controller 131, the a temperature measuring unit 135 for measuring the temperature of each heating zone 11 1 to 11 4 based on a signal from the temperature sensor 12 1 to 12 4, and a.

マスター・スレーブ設定部132は、各加熱ゾーン11〜11の内、目標温度SV(目標温度設定部133に設定されている各加熱ゾーン11〜11の目標温度)と測定温度PVの差分が最も大きな加熱ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな加熱ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の加熱ゾーンをスレーブゾーンに設定するものである。
これにより、温度制御開始時を含め、適当なマスターゾーンを自動的に設定することができるものである。
Master-slave setting section 132, among the heating zones 11 1 to 11 4, (a target temperature of each heating zone is set in the target temperature setting unit 133 11 1 to 11 4) the target temperature SV and the measured temperature PV The heating zone having the largest difference is determined, the heating zone having the largest difference is set as the master zone, and the other heating zones are set as the slave zones.
As a result, an appropriate master zone can be automatically set including the start of temperature control.

次に、上記構成を有するリフロー炉1(温度制御装置13)の処理動作について、図2を参照しつつ説明する。図2は、リフロー炉1(温度制御装置13)における、本発明に関する処理の概略を示すフローチャートである。
温度制御が開始されると、先ず各加熱ゾーン11〜11の各目標温度SVと各測定温度PVの差分を算出する(ステップ201)。目標温度SVは、目標温度設定部133に設定されている値であり、測定温度PVは、各温度センサ12〜12からの信号に基づいて得られる値である。
Next, the processing operation of the reflow furnace 1 (temperature control device 13) having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing according to the present invention in the reflow furnace 1 (temperature control device 13).
When the temperature control is started, first, it calculates the respective target temperature SV 1 ~ 4 of the heating zones 11 1 to 11 4 the difference between the measured temperature PV 1 ~ 4 (step 201). Target temperature SV 1 ~ 4 is a value set in the target temperature setting unit 133, the measured temperature PV 1 ~ 4 are values obtained based on the signals from the temperature sensors 12 1 to 12 4.

続くステップ202では、マスターゾーンが設定済みであるか否かの判別処理を行う。ここでは温度制御開始直後のマスターゾーンが設定されていない段階であるため、ステップ202の判別はNOとなり、ステップ203へと移行する。
ステップ203では、ステップ201で算出された各加熱ゾーン11〜11の目標温度SVと測定温度PVの差分を比較し、もっとも大きな差分となっている加熱ゾーンをマスターゾーンとして設定し、それ以外をスレーブゾーンに設定する処理を行う。なお、目標温度SVと測定温度PVの差分が最大のものが複数あった場合には、該当する加熱ゾーンの中から1つを選択する。当該選択は、あらかじめ設定されている優先順位に従うもの、例えば、各加熱ゾーンに割り当てられているIDの若い順で決定するものや、ランダムに選択するもの等、任意の方法であってよい。
In the following step 202, a process of determining whether or not the master zone has been set is performed. Here, since the master zone is not set immediately after the start of temperature control, the determination in step 202 is NO, and the process proceeds to step 203.
At step 203, compared to the target temperature SV of the respective heating zones 11 1 to 11 4 which has been calculated in step 201 the difference between the measured temperature PV, set the heating zone which is the largest difference as a master zone, otherwise Is set in the slave zone. If there are a plurality of items having the maximum difference between the target temperature SV and the measured temperature PV, one of the corresponding heating zones is selected. The selection may be made by any method, such as one that follows a preset priority, for example, one that determines in ascending order of IDs assigned to each heating zone, or one that randomly selects.

各加熱ゾーン11〜11について、マスター・スレーブの設定がされた後は、マスター・スレーブ方式にて、各加熱ゾーンの温度制御を開始する(ステップ204)。当該制御は、前述のごとく、特許文献1に記載の方法の他、任意の制御方法とすることができる。For each heating zone 11 1 to 11 4, after the setting of the master-slave is, at the master-slave mode, starts the temperature control of the heating zone (step 204). As described above, the control can be any control method other than the method described in Patent Document 1.

ステップ204に続く(温度制御を開始後の)ステップ205〜206のループ処理では、マスターゾーンの温度の監視(ステップ205)と、制御終了であるかの判別(ステップ206)を行う。
制御終了は、あらかじめの設定に基づく終了や、ユーザからの指示に基づく終了等であり、これに該当する場合には、処理を終了する(ステップ206:Yes→end)。
マスターゾーンの温度の監視は、マスターゾーンが1℃上昇したことを検知するものであり、マスターゾーンが1℃上昇した場合には、ステップ201へと戻る(ステップ205:Yes→ステップ201)。
In the loop processing of steps 205 to 206 following step 204 (after starting the temperature control), the temperature of the master zone is monitored (step 205) and it is determined whether the control is completed (step 206).
The end of control is an end based on a preset setting, an end based on an instruction from a user, or the like, and if this is the case, the process ends (step 206: Yes → end).
The monitoring of the temperature of the master zone detects that the temperature of the master zone has risen by 1 ° C. If the temperature of the master zone rises by 1 ° C., the process returns to step 201 (step 205: Yes → step 201).

ステップ201の処理は上述と同様であるが、ステップ202における判別では、マスターが設定済みであるため、ステップ207へと移行する処理となる(ステップ202:Yes→ステップ207)。
ステップ207では、マスターゾーンの目標温度SVと測定温度PVの差分よりも、測定温度SVと測定温度PVの差分が1℃以上大きい加熱ゾーンがあるか否かを判別する。
マスターゾーンの目標温度SVと測定温度PVの差分より1℃以上大きな差分を有する加熱ゾーンがあった場合には、当該加熱ゾーンを新たなマスターゾーンとして設定し、従前のマスターゾーンをスレーブゾーンとする処理を行う(ステップ207:Yes→ステップ208)。一方、マスターゾーンの目標温度SVと測定温度PVの差分より1℃以上大きな差分を有する加熱ゾーンが無かった場合には、マスターゾーンの更新を行わない(ステップ208をスキップ)。
なお、マスターゾーンの目標温度SVと測定温度PVの差分より1℃以上大きな差分を有する加熱ゾーンが複数あった場合には、その中で目標温度SVと測定温度PVの差分が最大のものを選択する。さらに目標温度SVと測定温度PVの差分が最大のものが複数あった場合には、この中から1つを選択する。当該選択は、あらかじめ設定されている優先順位に従うもの、例えば、各加熱ゾーンに割り当てられているIDの若い順で決定するものや、ランダムに選択するもの等、任意の方法であってよい。
The process of step 201 is the same as described above, but in the determination in step 202, since the master has already been set, the process proceeds to step 207 (step 202: Yes → step 207).
In step 207, it is determined whether or not there is a heating zone in which the difference between the measurement temperature SV and the measurement temperature PV is larger than the difference between the target temperature SV and the measurement temperature PV in the master zone by 1 ° C. or more.
If there is a heating zone having a difference of 1 ° C. or more from the difference between the target temperature SV of the master zone and the measurement temperature PV, the heating zone is set as a new master zone and the previous master zone is set as the slave zone. The process is performed (step 207: Yes → step 208). On the other hand, if there is no heating zone having a difference of 1 ° C. or more larger than the difference between the target temperature SV of the master zone and the measurement temperature PV, the master zone is not updated (step 208 is skipped).
If there are a plurality of heating zones having a difference of 1 ° C. or more larger than the difference between the target temperature SV of the master zone and the measured temperature PV, the one having the largest difference between the target temperature SV and the measured temperature PV is selected. To do. Further, when there are a plurality of items having the maximum difference between the target temperature SV and the measured temperature PV, one of them is selected. The selection may be made by any method, such as one that follows a preset priority, for example, one that determines in ascending order of IDs assigned to each heating zone, or one that randomly selects.

ステップ207〜208のマスターゾーンの更新処理の終了後は、ステップ204へと移行し、以降は上記説明の処理を繰り返す。
これにより、マスターゾーンが1℃上昇する度に、マスターゾーンの更新(自動設定)が行われることになる。
After the master zone update process of steps 207 to 208 is completed, the process proceeds to step 204, and the process described above is repeated thereafter.
As a result, every time the master zone rises by 1 ° C., the master zone is updated (automatic setting).

図3は、リフロー炉1(温度制御装置13)における、昇温の推移の一例を説明する説明図である。ここでは簡単化のため、加熱ゾーン1、2の2つにしている。また、加熱ゾーン1、2の目標温度が同じであるものを例としている。
温度制御開始直後においては、加熱ゾーン2の方が温度が低いため、目標温度SVと測定温度PVの差分が大きく、従って、加熱ゾーン2がマスターゾーンとして設定され、加熱ゾーン1はスレーブゾーンとして設定される(図2ステップ201〜203)。
その後、加熱ゾーン2(マスター)の方が温度上昇が早く、加熱ゾーン1(スレーブ)よりも温度が高くなり、その結果、目標温度SVと測定温度PVの差分が、加熱ゾーン1(スレーブ)の方が1℃以上大きくなった場合、その段階で、加熱ゾーン1がマスターゾーンとなり、加熱ゾーン2がスレーブゾーンとなるものである(図2ステップ207〜208)。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a transition of temperature rise in the reflow furnace 1 (temperature control device 13). Here, for the sake of simplicity, there are two heating zones 1 and 2. Further, an example is taken in which the target temperatures of the heating zones 1 and 2 are the same.
Immediately after the start of temperature control, the temperature of the heating zone 2 is lower, so the difference between the target temperature SV and the measured temperature PV is large. Therefore, the heating zone 2 is set as the master zone and the heating zone 1 is set as the slave zone. (FIGS. 2 steps 201-203).
After that, the temperature rises faster in the heating zone 2 (master) and becomes higher than that in the heating zone 1 (slave). As a result, the difference between the target temperature SV and the measured temperature PV is that of the heating zone 1 (slave). When the temperature rises by 1 ° C. or more, the heating zone 1 becomes the master zone and the heating zone 2 becomes the slave zone at that stage (steps 207 to 208 in FIG. 2).

以上のごとく、本実施形態のリフロー炉1(温度制御装置13)によれば、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、これをマスターゾーンに設定するものであるため、温度制御開始時を含め、適当なマスターゾーンを自動的に設定することができる。
マスターゾーンは、“目標温度に到達するまでの時間が最も遅い温度制御ゾーン”とすることが好適であるが、温度制御開始時においてはこれを自動的に正確に判断することはできない。そこで、本実施形態のリフロー炉1(温度制御装置13)においては、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに自動設定するものである。“目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーン”が“目標温度に到達するまでの時間が最も遅い温度制御ゾーン”であるとは限らないが、目標温度と測定温度の差分が大きいということは、目標温度に到達するまでの時間がかかるということであり、一定の妥当性をもって、適当なマスターゾーンを自動的に設定することができるものである。
As described above, according to the reflow furnace 1 (temperature control device 13) of the present embodiment, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined and set as the master zone. An appropriate master zone can be set automatically, including when the temperature control is started.
It is preferable that the master zone is the “temperature control zone in which the time to reach the target temperature is the slowest”, but this cannot be automatically and accurately determined at the start of temperature control. Therefore, in the reflow furnace 1 (temperature control device 13) of the present embodiment, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is automatically set as the master zone. The "temperature control zone with the largest difference between the target temperature and the measured temperature" is not necessarily the "temperature control zone with the slowest time to reach the target temperature", but the difference between the target temperature and the measured temperature is large. This means that it takes time to reach the target temperature, and an appropriate master zone can be automatically set with a certain degree of validity.

また、本実施形態のリフロー炉1(温度制御装置13)によれば、マスターゾーンが1℃上昇する度に、マスターゾーンの更新を行うものであるため、温度制御開始時におけるマスターゾーンの設定が最適でなかったような場合においても、昇温が進むに従い、マスターゾーンの設定の最適化が図られるものである。
なお、本実施形態では、マスターゾーンが1℃上昇する度に、マスターゾーンの更新を行うものを例としているが、監視温度を1℃上昇に限るというものではなく、設計思想に応じて適宜定めた所定値を用いるものであってよい。監視対象をマスターゾーン以外の任意の温度制御ゾーンとしてもよい。また、マスターゾーン等の温度制御ゾーンの温度を監視するのではなく、所定のタイミングで(例えば所定時間毎に)マスターゾーンの更新を行うものであってもよい。
Further, according to the reflow furnace 1 (temperature control device 13) of the present embodiment, the master zone is updated every time the master zone rises by 1 ° C. Therefore, the master zone is set at the start of temperature control. Even if it is not optimal, the master zone setting is optimized as the temperature rises.
In this embodiment, the master zone is updated every time the master zone rises by 1 ° C. However, the monitoring temperature is not limited to the rise of 1 ° C, and is appropriately determined according to the design concept. A predetermined value may be used. The monitoring target may be any temperature control zone other than the master zone. Further, instead of monitoring the temperature of the temperature control zone such as the master zone, the master zone may be updated at a predetermined timing (for example, at predetermined time intervals).

また、本実施形態のリフロー炉1(温度制御装置13)によれば、マスターゾーンの目標温度と測定温度の差分よりも、目標温度と測定温度の差分が1℃以上大きいスレーブゾーンがあった場合に、これをマスターゾーンとして更新するようにしているため、頻繁にマスターゾーンの更新が行われることによる効率の低下を抑止することができる。
なお、本実施形態では、マスターゾーンの目標温度と測定温度の差分よりも、1℃以上大きい差分を有するスレーブゾーンがあった場合に、更新処理をするものを例としているが、差分を1℃に限るというものではなく、設計思想に応じて適宜定めた所定値を用いるものであってよい。
Further, according to the reflow furnace 1 (temperature control device 13) of the present embodiment, when there is a slave zone in which the difference between the target temperature and the measured temperature is 1 ° C. or more larger than the difference between the target temperature and the measured temperature in the master zone. In addition, since this is updated as the master zone, it is possible to prevent a decrease in efficiency due to frequent update of the master zone.
In this embodiment, when there is a slave zone having a difference of 1 ° C. or more larger than the difference between the target temperature of the master zone and the measured temperature, the update process is performed as an example, but the difference is 1 ° C. It is not limited to the above, and a predetermined value appropriately determined according to the design concept may be used.

なお、本実施形態では、リフロー炉を例としているが、本発明の温度制御装置や温度制御方法は、リフロー炉に限らず、複数の温度制御ゾーンを有する装置やシステムに対して利用することができる。 Although the reflow furnace is taken as an example in the present embodiment, the temperature control device and the temperature control method of the present invention can be used not only for the reflow furnace but also for a device or system having a plurality of temperature control zones. it can.

1...リフロー炉
11〜11...加熱ゾーン(温度制御ゾーン)
12〜12...温度センサ
13...温度制御装置
131...温度制御部
132...マスター・スレーブ設定部
133...目標温度設定部
134...出力部
135...温度測定部
1. 1. .. .. Reflow furnace 11 1 to 11 4 . .. .. Heating zone (temperature control zone)
12 1 to 12 4 . .. .. Temperature sensor 13. .. .. Temperature control device 131. .. .. Temperature control unit 132. .. .. Master / slave setting unit 133. .. .. Target temperature setting unit 134. .. .. Output unit 135. .. .. Temperature measuring unit

Claims (4)

複数の温度制御ゾーンのそれぞれの目標温度が設定される目標温度設定部と、
マスターゾーンを当該マスターゾーンの測定温度と前記目標温度設定部に設定された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出し、スレーブゾーンを当該スレーブゾーンの測定温度と前記マスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出する温度制御部と、
を備えることにより、前記複数の温度制御ゾーンの昇温完了時間を同期させる温度制御装置であって、
前記複数の温度制御ゾーンの内、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の温度制御ゾーンをスレーブゾーンに設定するマスター・スレーブ設定部を備えることを特徴とする温度制御装置。
A target temperature setting unit that sets the target temperature for each of the multiple temperature control zones,
The operation amount for feedback control of the master zone based on the measured temperature of the master zone and the target temperature set in the target temperature setting unit is calculated, and the slave zone is set to the measured temperature of the slave zone and the temperature rise of the master zone. A temperature control unit that calculates the operation amount for feedback control based on the target temperature calculated to follow
It is a temperature control device that synchronizes the temperature rise completion time of the plurality of temperature control zones by providing the above.
Among the plurality of temperature control zones, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined, the temperature control zone having the largest difference is set as the master zone, and the other temperature control zones are the slave zones. A temperature control device including a master / slave setting unit to be set to.
前記マスター・スレーブ設定部におけるマスターゾーン及びスレーブゾーンの設定処理を、前記複数の温度制御ゾーンの何れかが所定温度上昇する毎、若しくは所定時間毎に行うことを特徴とする請求項1に記載の温度制御装置。 The first aspect of the present invention, wherein the master zone and the slave zone setting process in the master / slave setting unit is performed every time any of the plurality of temperature control zones rises by a predetermined temperature or every predetermined time. Temperature control device. 前記マスター・スレーブ設定部におけるマスターゾーン及びスレーブゾーンの設定処理において、マスターゾーンの目標温度と測定温度の差分よりも、目標温度と測定温度の差分が所定値以上大きいスレーブゾーンがあった場合に、これをマスターゾーンとして設定することを特徴とする請求項2に記載の温度制御装置。 In the master zone and slave zone setting process in the master / slave setting unit, when there is a slave zone in which the difference between the target temperature and the measured temperature is larger than the difference between the target temperature and the measured temperature of the master zone by a predetermined value or more. The temperature control device according to claim 2, wherein this is set as a master zone. 複数の温度制御ゾーンのそれぞれの目標温度が設定され、マスターゾーンを当該マスターゾーンの測定温度と前記設定された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出し、スレーブゾーンを当該スレーブゾーンの測定温度と前記マスターゾーンの昇温に追従するように算出された目標温度とに基づいてフィードバック制御する操作量を算出することで、複数の温度制御ゾーンの昇温完了時間を同期させる温度制御方法であって、
前記複数の温度制御ゾーンの内、目標温度と測定温度の差分が最も大きな温度制御ゾーンを判別し、当該差分が最も大きな温度制御ゾーンをマスターゾーンに設定し、それ以外の温度制御ゾーンをスレーブゾーンに設定することを特徴とする温度制御方法。
The target temperature of each of the plurality of temperature control zones is set, the operation amount for feedback control of the master zone based on the measured temperature of the master zone and the set target temperature is calculated, and the slave zone is set as the slave zone. A temperature control method that synchronizes the temperature rise completion times of a plurality of temperature control zones by calculating the operation amount for feedback control based on the measurement temperature and the target temperature calculated to follow the temperature rise of the master zone. And
Among the plurality of temperature control zones, the temperature control zone having the largest difference between the target temperature and the measured temperature is determined, the temperature control zone having the largest difference is set as the master zone, and the other temperature control zones are the slave zones. A temperature control method characterized by setting to.
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