KR101103082B1 - Precise temperature control device and method of retort sterilizer using automatic valve - Google Patents

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주식회사 경한
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Abstract

본 발명은 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법에 관한 것으로, 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하는 제어장치(X)가 자동밸브 모델링수단(10)과; 온도 수집수단(20)과; 온도편차 판별수단(30)과; 온도 실측치 비교수단(40)과; 밸브 제어수단(50) 및; 상기 밸브 제어수단(50)의 제어에 따라 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 구동하는 밸브 구동수단(60)으로 구성되어 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)와; 밸브의 응답성 실측단계(S2단계)와; 자동밸브 모델링단계(S3단계)와; 설정온도 데이터 수집단계(S4)와; 실측온도 수집단계(S5단계)와; 온도편차 판별단계(S6단계)와; 온도의 상하강 판단단계(S7단계)와; 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)와; 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)와; 밸브오프 구동단계(S10단계)와; 밸브상태 유지단계(S11단계)와; 밸브온 구동단계(S12단계)와; 실측데이터 저장단계(S13단계) 및; 작업종료 체크단계(S14)의 실행으로 밸브를 제어함으로써 레토르트의 온도 편차가 과도하거나 미소하게 발생할 경우 제어밸브의 개도를 예측 제어하게 되어 정밀한 온도제어가 가능하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 간단한 구조로 장치의 제작비용을 줄여 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 온도제어장치의 강인성향상으로 장기간 고장 없이 안정적으로 사용할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.The present invention relates to a precise temperature control apparatus and method for a retort sterilizer using an automatic valve, wherein the control device (X) for controlling the on / off valve (6) for fine temperature control includes an automatic valve modeling means (10); A temperature collecting means 20; Temperature deviation discrimination means (30); Temperature measured value comparing means 40; Valve control means (50); An off-line data collection step (step S1), comprising valve driving means (60) for driving the fine temperature control on / off valve (6) according to the control of the valve control means (50); A responsive measurement step of the valve (step S2); Automatic valve modeling step (S3 step); Setting temperature data collection step (S4); An actual temperature collection step (step S5); A temperature deviation determination step (step S6); Determination step of the temperature rise and fall (step S7); A valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve control step (step S9) of the temperature drop section; A valve-off driving step (S10 step); Maintaining the valve state (step S11); A valve-on driving step (step S12); Measured data storage step (step S13); By controlling the valve by executing the work completion check step (S14), when the temperature deviation of the retort occurs excessively or minutely, the opening degree of the control valve is predicted and controlled, so that precise temperature control is possible and productivity can be improved. It is a useful invention that has a special advantage that can be used stably without a long-term failure due to the excellent economic efficiency by reducing the manufacturing cost of the device and the robustness of the temperature control device.

Description

자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법{Tempera ture control apparatus and its control technology for retort sterilization with automatic valve}Precise temperature control device and method of retort sterilizer using automatic valve {Temperature control apparatus and its control technology for retort sterilization with automatic valve}

본 발명은 살균기의 온도제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레토르트를 가열하여 살균하는 장치에서 레토르트의 온도 편차가 과도하거나 미소하게 발생할 경우 제어 밸브의 개도를 예측하여 제어함으로써 정밀한 온도제어를 가능하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control device and a method of a sterilizer, and more particularly, in a device for heating and sterilizing a retort, precise temperature control is performed by predicting and controlling an opening degree of a control valve when an excessive or small temperature deviation of the retort occurs. The present invention relates to a precise temperature control apparatus and method for a retort sterilizer using an automatic valve capable of improving productivity.

일반적으로 종래의 레토르트를 가열하는 장치에서는 챔버(chamber) 내의 온도가 원하는 제어범위 내에서 조금이라도 벗어나면 제어밸브인 자동 온오프 밸브가 작동하게 된다.In general, in the apparatus for heating a conventional retort, the automatic on / off valve, which is a control valve, operates when the temperature in the chamber is slightly out of the desired control range.

이러한 종래의 레토르트를 가열하는 장치는 자동 밸브의 응답성을 전혀 고려하지 않은 제어방법으로써 자동 밸브의 응답성에 의하여 온도 편차가 더 크게 증가할 수 있는 단점이 있다. 즉, 온도 편차가 커져가는 시점에서 측정된 온도를 이용한 제어와, 온도 편차가 줄어드는 시점에서 측정된 온도를 이용하는 제어에 있어서는 밸브의 응답성을 고려한 제어가 되어야 정밀한 온도 제어가 가능하게 된다.The apparatus for heating the conventional retort has a disadvantage in that the temperature deviation can be increased by the responsiveness of the automatic valve as a control method which does not consider the responsiveness of the automatic valve at all. That is, in the control using the temperature measured at the time when the temperature deviation increases and the control using the temperature measured at the time when the temperature deviation decreases, precise temperature control is possible only when the control takes into account the response of the valve.

따라서 레토르트를 가열하여 살균하는 장치에서 온도를 제어할 때에는 자동제어 밸브의 응답성에 따라 정밀하게 제어하는 기술이 필요하게 된다.Therefore, when controlling the temperature in the apparatus for heating and sterilizing the retort, a technique for precisely controlling the response of the automatic control valve is required.

종래 개발되어 있는 밸브의 제어기술로는 대한민국 특허공개 제10-1997-0016249호의 "압력 유체용 밸브를 제어하는 밸브 제어장치"가 공개특허공보에 게시되어 있다.As a control technology of a conventionally developed valve, "Valve control device for controlling a valve for pressure fluid" of Korean Patent Publication No. 10-1997-0016249 is published in the publication.

상기 특허공개 제10-1997-0016249호의 "압력 유체용 밸브를 제어하는 밸브 제어장치"는 코일 본체 위에 감겨진 코일 와이어를 구비한 길이 방향축을 갖춘 원통형 코일과, 코일의 면 단부상에 배치된 코일 본체의 터미널 핀 캐리어에 고정된 코일 터미널 핀과, 요우크 링 하우징이 고정 부품에 의해 고정되는 코일의 단부를 향해 있는 하우징 벽이 있는 압력 유체용 밸브를 제어하는 밸브제어 장치에 있어서, 터미널 핀 캐리어의 코일 터미널 핀은 코일의 길이 방향축에 교차되도록 하고, 요우크 링 하우징이 길이방향의 부분 내에 코일을 에워싸고 요우크 링 피복물을 구비하는 장치이다.The "valve control device for controlling a valve for pressure fluid" of the patent publication No. 10-1997-0016249 is a cylindrical coil having a longitudinal axis having a coil wire wound on a coil body, and a coil disposed on the face end of the coil. A terminal pin carrier for controlling a valve for a pressure fluid having a coil terminal pin fixed to a terminal pin carrier of a main body and a housing wall facing the end of the coil to which the yoke ring housing is fixed by the fixing component. The coil terminal pin of is a device having the yoke ring housing intersecting the longitudinal axis of the coil, the yoke ring housing enclosing the coil in the longitudinal portion and having a yoke ring coating.

그러나 이러한 특허공개 제10-1997-0016249호의 "압력 유체용 밸브를 제어하는 밸브 제어장치"는 압력 유체용 밸브를 사용하고 있으나, 밸브를 제어하는 제어기의 구조나 방법 등이 복잡하고 장치가 고가라고 하는 문제점이 있었다.However, although the "valve control device for controlling the valve for pressure fluid" of Korean Patent Publication No. 10-1997-0016249 uses a pressure fluid valve, the structure or method of the controller for controlling the valve is complicated and the device is expensive. There was a problem.

또한 종래 밸브의 제어기술로 대한민국 특허공개 제10-2006-0032280호의 "반력제어식 전자제어 파워 스티어링용 압력제어밸브"가 공개특허공보에 게시되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2006-0032280 as a control technology of the conventional valve "pressure control valve for reaction control electronic control power steering" has been published in the patent publication.

상기 특허공개 제10-2006-0032280호의 "반력제어식 전자제어 파워 스티어링용 압력제어밸브"는 입력축과 피니언축 및 밸브본체에 의해 형성된 반력실로 통하는 유로에 설치되어 주행 속도에 따라 반력실 내로 공급되는 작동유의 유압을 조절하는 반력제어식 전자제어 파워 스티어링용 압력제어밸브에 있어서, 유로에 설치되는 하우징, 전원과 연결되어 하우징 내에 설치되는 압전소자, 압전소자의 일측에 장착되는 로드, 로드에 연결되어 전원 인가시 압전소자의 변형에 의해 유로를 개폐하는 밸브체로 이루어진 것을 특징으로 한다.The "pressure control valve for reaction control electronic control power steering" of Patent Publication No. 10-2006-0032280 is installed in the flow path to the reaction chamber formed by the input shaft, the pinion shaft and the valve body and supplied into the reaction chamber according to the traveling speed. A pressure control valve for a reaction force controlled electronic control power steering for regulating the hydraulic pressure of a vehicle, comprising: a housing installed in a flow path, a piezoelectric element installed in a housing connected to a power supply, a rod mounted on one side of the piezoelectric element, and a power applied to the rod Characterized in that the valve body for opening and closing the flow path by the deformation of the piezoelectric element.

이러한 특허공개 제10-2006-0032280호의 "반력제어식 전자제어 파워 스티어링용 압력제어밸브"는 전자 소자를 이용하여 전자 제어에 적합하다는 특징이 있는 것이나, 환경이 열악한 상황에 적용하기에는 제어기의 강인성(robustness)이 떨어지는 문제점이 있었다.Such a "pressure control valve for reaction control electronic control power steering" of Patent Publication No. 10-2006-0032280 is characterized in that it is suitable for electronic control by using an electronic element, but the robustness of the controller to be applied in a harsh environment. ) There was a problem falling.

그리고 도 1에 도시한 종래 가열살균장치에 있어서 레토르트(R)는 도 1에 화살표로 나타낸 바와 같이 챔버(A)의 일측 입구를 통해 챔버(A) 내로 들어가 구동롤(1)에 의해 구동되는 다수의 상부롤(2)과 하부롤(3)에 의해 챔버(A)의 타측 출구로 이송된다.In the conventional heat sterilization apparatus shown in FIG. 1, the retort R enters into the chamber A through one side inlet of the chamber A as indicated by arrows in FIG. 1, and is driven by the driving roll 1. The upper roll (2) and the lower roll of the (3) is transferred to the other side exit of the chamber (A).

상기 챔버(A) 내의 온도는 가열된 다수의 스팀열 발산수단(4)에 의해 상승하게 되며, 스팀공급장치(5)는 적절한 압력으로 스팀을 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)와 자동 온오프 밸브(7, 7') 및 배관(80을 통해 상기 챔버(A) 내 스팀열 발산수단(4)으로 스팀을 공급한다.The temperature in the chamber (A) is raised by a plurality of heated steam heat dissipation means (4), the steam supply device 5 is the steam to the appropriate pressure fine temperature control on-off valve (6) and automatic on-off Steam is supplied to the steam heat dissipation means 4 in the chamber A through the valves 7 and 7 'and the pipe 80.

챔버(A) 내의 온도는 다수의 온도 측정기(9)에 의해 측정되며, 일반적으로 챔버(A) 내의 온도는 약 95℃ 를 목표로 하는 경우가 많다. 상기 스팀공급장치(5)에서 가열된 스팀은 자동 온오프 밸브(7, 7')에 의해 챔버(A) 내 스팀열 발산수단(4)으로 공급되지만, 챔버(A) 내의 온도가 변동할 때에는 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)의 개도에 의하여 스팀열 발산수단(4)으로 공급되는 스팀이 제어되어 챔버(A) 내의 온도가 제어된다.The temperature in chamber A is measured by a plurality of temperature measuring instruments 9, and in general, the temperature in chamber A is often aimed at about 95 ° C. The steam heated in the steam supply device 5 is supplied to the steam heat dissipation means 4 in the chamber A by the automatic on / off valves 7 and 7 ', but when the temperature in the chamber A fluctuates, The steam supplied to the steam heat dissipation means 4 is controlled by the opening degree of the fine temperature control on-off valve 6, and the temperature in the chamber A is controlled.

이와 같이 챔버(A) 내의 온도가 제어되는 종래 가열살균장치에 있어서는 개도가 기계식으로 제어되는 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)가 관성의 영향으로 인하여 밸브에 응답 지연이 발생하게 되며, 이러한 밸브의 응답 지연은 챔버(A) 내의 온도의 편차를 악화시키는 방향으로 제어가 될 수 있다.As described above, in the conventional heat sterilization apparatus in which the temperature in the chamber A is controlled, a response delay occurs in the valve due to the inertia of the micro temperature control on / off valve 6 in which the opening degree is mechanically controlled. The response delay can be controlled in a direction that exacerbates the variation in temperature in chamber A.

도 2에서 시각 ta에서는 챔버(A) 내의 온도가 목표온도(Tt) 보다 허용 온도 범위(ΔT) 만큼 벗어나고 있다. 그러나 임의의 k 시점에서 그 이전 시점인 k-1 시점과의 온도 편차에 대한 비교 고찰 없이 무조건 k 시점에서의 온도 편차가 허용 범위를 벗어났다고 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 오프시킨다면, 실제로 밸브가 오프되는데 까지 걸리는 시간이 있기 때문에 밸브가 실제로 오프될 때 온도 편차가 (+)가 아닌 (-)로 될 수도 있다.In FIG. 2, at time t a , the temperature in chamber A is out of the target temperature T t by the allowable temperature range ΔT. However, if the temperature deviation at time k is unacceptably out of the allowable range without considering the temperature deviation from the time k-1 to the time k-1 at any k time point, the actual temperature control on / off valve 6 is turned off. Because of the time it takes for the valve to turn off, the temperature drift may be negative, not positive, when the valve is actually turned off.

반대로 시각 tb에서도 온도가 목표온도(Tt) 보다 허용 온도 범위(ΔT) 만큼 벗어낫다고 무조건 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 여는 방향으로 제어가 되면 그 이전의 온도 편차를 고려하지 않았다고 했을 때는 오도 편차가 악화 될 수 있다. On the contrary, even at time t b , the temperature is out of the target temperature (T t ) by the allowable temperature range (ΔT). If the control is performed in the direction of opening the on / off valve 6 for fine temperature control unconditionally, the previous temperature deviation is not considered. When misleading deviations can worsen.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래의 밸브제어에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하여 레토르트를 가열하여 살균하는 장치의 온도제어에 채용하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 레토르트의 온도 편차가 과도하거나 미소하게 발생할 경우 제어 밸브의 개도를 예측하여 제어함으로써 정밀한 온도제어를 가능하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법을 제공함에 있다.In view of the above circumstances, the present invention has been invented to solve various defects and problems caused by the conventional valve control and to employ temperature control of a device for heating and disinfecting the retort. The present invention provides a precise temperature control apparatus and method for a retort sterilizer using an automatic valve that enables precise temperature control by predicting and controlling the opening degree of a control valve in the event of a slight or slight occurrence.

본 발명의 다른 목적은 온도제어장치의 구조 및 방법이 간단하여 장치의 제작에 소요되는 비용을 줄여 제품의 가격을 저렴화할 수 있는 경제성이 탁월한 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a precise temperature control device and method for a retort sterilizer using an automatic valve having excellent economical efficiency that can reduce the cost of manufacturing the device by reducing the cost of manufacturing the device due to the simple structure and method of the temperature control device. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은 온도제어장치의 구조가 단순하면서도 강인성이 향상되어 장기간 고장 없이 안정적으로 사용할 수 있는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a precise temperature control apparatus and method for a retort sterilizer using an automatic valve that can be stably used without a breakdown for a long time due to the simple structure of the temperature control device and improved toughness.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치는 챔버(A)와, 구동롤(1), 챔버(A) 내에서 레토르트(R)를 이송하는 다수의 상부롤(2)과 하부롤(3), 다수의 스팀열 발산수단(4), 스팀공급장치(5), 미세온도 제어용 온오프 밸브(6), 자동 온오프 밸브(7, 7'), 배관(8) 및 다수의 온도 측정기(9)를 구비하여 챔버(A) 내 스팀공급장치(5)로 가열 스팀을 공급하는 배관(8) 상의 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하여 챔버(A) 내 레토르트의 살균온도를 제어하는 레토르트 살균기의 온도제어장치에 있어서, 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하는 밸브제어장치(X)가 오프라인에서 데이터를 수집하고 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링수단(10)과; 설정온도 데이터를 수집하는 온도 수집수단(20)과; 상기 챔버(A) 내의 실측온도와 설정온도의 편차를 비교하여 온도 편차를 크기별로 분류하고 허용 편차인지의 여부를 판별하는 온도편차 판별수단(30)과; 임의의 k 시점과 그 이전 k-1 시점과의 실측온도를 비교하는 온도 실측치 비교수단(40)과; 상기 온도 실측치 비교수단(40)의 비교 결과에 따라 밸브의 온/오프를 제어하는 밸브 제어수단(50) 및; 상기 밸브 제어수단(50)의 제어에 따라 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 구동하는 밸브 구동수단(60)으로 구성된 것을 특징으로 한다.Precise temperature control apparatus of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention for achieving the above object is a plurality of upper rolls for transporting the retort (R) in the chamber (A), drive roll (1), chamber (A) (2) and the lower roll (3), a plurality of steam heat dissipation means (4), steam supply device (5), fine temperature control on-off valve (6), automatic on-off valves (7, 7 '), piping ( 8) and a plurality of temperature measuring instruments (9) to control the micro temperature control on-off valve (6) on the pipe (8) for supplying heating steam to the steam supply device (5) in the chamber (A) to control the chamber (A). In the temperature control apparatus of the retort sterilizer for controlling the sterilization temperature of the retort in the inside, the valve control unit (X) controlling the on / off valve (6) for fine temperature control collects data offline and calculates the responsiveness of the valve. Automatic valve modeling means 10 for modeling the automatic valve by; A temperature collecting means 20 for collecting set temperature data; Temperature deviation determining means (30) for comparing the deviation between the measured temperature and the set temperature in the chamber (A) to classify the temperature deviation by size and determining whether the temperature deviation is an allowable deviation; Temperature measured value comparing means 40 for comparing the measured temperature between an arbitrary k time point and a previous k-1 time point; Valve control means (50) for controlling the on / off of the valve in accordance with the comparison result of the temperature measured value comparing means (40); According to the control of the valve control means 50 is characterized in that it consists of a valve drive means 60 for driving the on-off valve 6 for fine temperature control.

또한 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법은 오프라인에서 데이터를 수집하는 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)와; 밸브의 응답성을 실측하는 밸브의 응답성 실측단계(S2단계)와; 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링단계(S3단계)와; 온도설정 데이터를 수집하는 설정온도 데이터 수집단계(S4)와; 살균기의 챔버 내 실측온도를 수집하는 실측온도 수집단계(S5단계)와; 상기 설정온도 수집단계(S4)에서 얻어진 설정온도와 상기 실측온도 수집단계(S5단계)에서 얻어진 실측온도의 온도 편차를 비교하여 온도 편차 크기별로 분류하여 온도편차의 허용범위 내에 있는지를 판별하는 온도편차 판별단계(S6단계)와; k시점의 실측온도와 k-1 시점의 실측온도를 비교하는 온도편차 연산으로 온도의 상하강 구간의 상태를 판별하는 온도의 상하강 판단단계(S7단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 상승구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 하강구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 오프하는 밸브오프 구동단계(S10단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 그대로 유지시키는 밸브상태 유지단계(S11단계)와; 상기 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 온하는 밸브온 구동단계(S12단계)와; 살균기의 실측데이터를 저장하는 실측데이터 저장단계(S13단계)와; 밸브의 조절작업이 종료되었는지는 체크하는 작업종료 체크단계(S14)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the precise temperature control method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention includes an offline data collection step (S1 step) of collecting data offline; A responsive measurement step (S2 step) of the valve for measuring the responsiveness of the valve; An automatic valve modeling step of modeling an automatic valve by calculating a responsiveness of the valve (step S3); A set temperature data collecting step (S4) of collecting temperature setting data; A measurement temperature collection step (S5 step) of collecting the measurement temperature in the chamber of the sterilizer; Comparing the temperature deviation between the set temperature obtained in the set temperature collection step (S4) and the measured temperature obtained in the measured temperature collection step (S5 step) and classifies by temperature deviation magnitude to determine whether it is within the allowable range of the temperature deviation. Determining step (step S6); a step of determining whether the temperature rises or falls (step S7) to determine the state of the up and down sections of the temperature by calculating a temperature deviation comparing the measured temperature at the time k and the measured temperature at the time k-1; A valve control step (step S8) of controlling an on / off of the valve in a rising section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve control step (step S9) of controlling the temperature on / off period of the valve in the falling section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve-off driving step (step S10) of turning off the on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve state maintenance step (step S11) of maintaining the on / off valve for fine temperature control as it is under the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve-on driving step (step S12) of turning on an on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S9) of the temperature lowering section; An actual measurement data storage step (S13) of storing the actual measurement data of the sterilizer; It is characterized in that the end of the adjustment work of the valve is made of a work end check step (S14) to check.

본 발명은 레토르트의 온도 편차가 과도하거나 미소하게 발생할 경우 제어 밸브의 개도를 예측하여 제어함으로써 정밀한 온도제어를 가능하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 온도제어장치의 구조 및 방법이 간단하여 장치의 제작에 소요되는 비용을 줄여 제품의 가격을 저렴화할 수 있어 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 온도제어장치의 구조가 단순하면서도 강인성이 향상되어 장기간 고장 없이 안정적으로 사용할 수 있는 각별한 장점이 있다.The present invention enables accurate temperature control by predicting and controlling the degree of opening of the control valve when the temperature deviation of the retort is excessively or minutely, thereby improving productivity. The cost of the product can be reduced and the price of the product can be lowered, so it is not only excellent in economic efficiency, but also has a special advantage that the structure of the temperature control device is simple and robust, so that it can be used stably without failure for a long time.

도 1은 종래 가열살균장치의 개략적이 구성도,
도 2는 종래 가열살균장치에 있어서 자동 밸브의 응답지연에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 3은 미세제어용 자동밸브의 응답 특성을 모델링한 선도,
도 4는 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치의 구성도,
도 5는 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법을 실행하는 순서도 이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional heat sterilization apparatus,
2 is a view for explaining a problem caused by the response delay of the automatic valve in the conventional heat sterilization apparatus,
3 is a diagram modeling the response characteristics of the automatic control valve for fine control,
4 is a block diagram of a precision temperature control device of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention,
Figure 5 is a flow chart for performing a precise temperature control method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the precision temperature control apparatus and method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention.

도 3은 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치의 구성도, 도 4는 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법을 실행하는 순서도, 도 5는 본 발명에 따른 자동 밸브의 응답 특성을 모델링한 그래프로서, 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치는 챔버(A)와, 구동롤(1), 챔버(A) 내에서 레토르트(R)를 이송하는 다수의 상부롤(2)과 하부롤(3), 다수의 스팀열 발산수단(4), 스팀공급장치(5), 미세온도 제어용 온오프 밸브(6), 자동 온오프 밸브(7, 7'), 배관(8) 및 다수의 온도 측정기(9)를 구비하여 챔버(A) 내 스팀공급장치(5)로 가열 스팀을 공급하는 배관(8) 상의 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하여 챔버(A) 내 레토르트의 살균온도를 제어하는 레토르트 살균기의 온도제어장치에 있어서, 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하는 밸브제어장치(X)가 오프라인에서 데이터를 수집하고 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링수단(10)과; 설정온도 데이터를 수집하는 온도 수집수단(20)과; 상기 챔버(A) 내의 실측온도와 설정온도의 편차를 비교하여 온도 편차를 크기별로 분류하고 허용 편차인지의 여부를 판별하는 온도편차 판별수단(30)과; 임의의 k 시점각 그 이전 k-1 시점과의 실측온도를 비교하는 온도 실측치 비교수단(40)과; 상기 온도 실측치 비교수단(40)의 비교 결과에 따라 밸브의 온/오프를 제어하는 밸브제어수단(50) 및; 상기 밸브 제어수단(50)의 제어에 따라 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 구동하는 밸브 구동수단(60)으로 구성되어 있다.Figure 3 is a block diagram of a precision temperature control apparatus for a retort sterilizer using the automatic valve of the present invention, Figure 4 is a flow chart for performing a precise temperature control method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention, Figure 5 is an automatic valve according to the present invention As a graph modeling the response characteristics of the present invention, the precision temperature control apparatus of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention includes a plurality of retorts (R) for transporting the chamber (A), the driving roll (1), and the chamber (A). Upper roll (2) and lower roll (3), multiple steam heat dissipation means (4), steam supply device (5), fine temperature control on / off valve (6), automatic on / off valves (7, 7 '), The chamber 8 is provided with a pipe 8 and a plurality of temperature measuring instruments 9 to control the on / off valve 6 for fine temperature control on the pipe 8 for supplying heating steam to the steam supply device 5 in the chamber A. (A) In the temperature control device of the retort sterilizer for controlling the sterilization temperature of the retort in the The fine temperature control on-off valve 6, the valve control device (X) collects data from the off-line modeling, and automatic valve means (10) for modeling the automatic valve by calculating the response of the valve and for controlling; A temperature collecting means 20 for collecting set temperature data; Temperature deviation determining means (30) for comparing the deviation between the measured temperature and the set temperature in the chamber (A) to classify the temperature deviation by size and determining whether the temperature deviation is an allowable deviation; Temperature measured value comparing means (40) for comparing the measured temperature with an arbitrary k-1 time point before k-1 time points; Valve control means (50) for controlling the on / off of the valve in accordance with the comparison result of the temperature measured value comparing means (40); According to the control of the valve control means 50 is composed of a valve drive means 60 for driving the on-off valve 6 for fine temperature control.

상기 오프라인에서 수집하는 데이터는 온도제어장치를 작동시키기 전에 수집하는 여러 가지 설정 데이터로서 밸브의 개도 데이터, 살균기 설정온도 데이터 등이고, 상기 온도제어장치에 살균기의 실측데이터를 저장하는 데이터 저장수단과 밸브의 조절작업이 종료되었는지를 체크하는 작업종료 체크수단을 추가로 더 구비되는 것이 바람직하다.The data collected off-line are various setting data collected before operating the temperature control device, such as opening degree data of the valve, setting temperature data of the sterilizer, etc., and data storage means for storing actual measurement data of the sterilizer in the temperature control device. It is preferable to further provide a work end check means for checking whether the adjustment work is finished.

또한 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법은 오프라인에서 데이터를 수집하는 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)와; 밸브의 응답성을 실측하는 밸브의 응답성 실측단계(S2단계)와; 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링단계(S3단계)와; 온도설정 데이터를 수집하는 설정온도 데이터 수집단계(S4)와; 살균기의 챔버 내 실측온도를 수집하는 실측온도 수집단계(S5단계)와; 상기 설정온도 수집단계(S4)에서 얻어진 설정온도와 상기 실측온도 수집단계(S5단계)에서 얻어진 실측온도의 온도 편차를 비교하여 온도 편차 크기별로 분류하여 온도편차의 허용범위 내에 있는지를 판별하는 온도편차 판별단계(S6단계)와; k시점의 실측온도와 k-1 시점의 실측온도를 비교하는 온도편차 연산으로 온도의 상하강 구간의 상태를 판별하는 온도의 상하강 판단단계(S7단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 상승구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 하강구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 오프하는 밸브오프 구동단계(S10단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 그대로 유지시키는 밸브상태 유지단계(S11단계)와; 상기 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 온하는 밸브온 구동단계(S12단계)와; 살균기의 실측데이터를 저장하는 실측데이터 저장단계(S13단계)와; 밸브의 조절작업이 종료되었는지는 체크하는 작업종료 체크단계(S14)로 이루어져 있다.In addition, the precise temperature control method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention includes an offline data collection step (S1 step) of collecting data offline; A responsive measurement step (S2 step) of the valve for measuring the responsiveness of the valve; An automatic valve modeling step of modeling an automatic valve by calculating a responsiveness of the valve (step S3); A set temperature data collecting step (S4) of collecting temperature setting data; A measurement temperature collection step (S5 step) of collecting the measurement temperature in the chamber of the sterilizer; Comparing the temperature deviation between the set temperature obtained in the set temperature collection step (S4) and the measured temperature obtained in the measured temperature collection step (S5 step) and classifies by temperature deviation magnitude to determine whether it is within the allowable range of the temperature deviation. Determining step (step S6); a step of determining whether the temperature rises or falls (step S7) to determine the state of the up and down sections of the temperature by calculating a temperature deviation comparing the measured temperature at the time k and the measured temperature at the time k-1; A valve control step (step S8) of controlling an on / off of the valve in a rising section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve control step (step S9) of controlling the temperature on / off period of the valve in the falling section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve-off driving step (step S10) of turning off the on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve state maintenance step (step S11) of maintaining the on / off valve for fine temperature control as it is under the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve-on driving step (step S12) of turning on an on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S9) of the temperature lowering section; An actual measurement data storage step (S13) of storing the actual measurement data of the sterilizer; Whether or not the adjustment work of the valve is finished consists of a job end check step (S14).

다음에는 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a precise temperature control method of the retort sterilizer using the automatic valve of the present invention made as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3은 미세제어용 자동밸브의 응답 특성을 모델링한 선도로서, 일반적으로 자동밸브와 같은 기계장치는 1차 지연계를 고려한다. 설치되는 자동밸브의 응답성은 약 1.5초의 응답성을 보이고, 밸브의 정상상태 값의 90%에 도달하는 시간을 상승시간으로 정의할 때, 밸브의 응답성 상승시간(Tr)을 1초로 설정한다.3 is a diagram modeling the response characteristics of the automatic control valve for fine control. In general, a mechanical device such as an automatic valve considers a primary retarder. The responsiveness of the installed automatic valve shows responsiveness of about 1.5 seconds, and when the time to reach 90% of the steady state value of the valve is defined as the rise time, the responsive rise time (T r ) of the valve is set to 1 second. .

밸브의 시스템을 1차 지연계로 정의하면, 밸브 시스템은 아래의 수학식 1과 같이 모델링할 수 있다.If the system of the valve is defined as the first retarder, the valve system may be modeled as in Equation 1 below.

Figure 112010023750574-pat00001
Figure 112010023750574-pat00001

여기서, S는 라플라스(laplace) 연산자이고, a는 1차 지연시스템의 게인이다.Where S is the laplace operator and a is the gain of the first order delay system.

그리고, 밸브의 응답성 상승시간(Tr)은 다음과 같은 수학식 2로 연산된다.Then, the responsive rise time T r of the valve is calculated by the following equation (2).

Figure 112010023750574-pat00002
Figure 112010023750574-pat00002

여기서, a는 1차 지연시스템의 게인을 나타내고, 수학식 2에서 밸브의 상승시간(Tr)을 1로 설정하면, a = 2.2가 된다.Here, a represents the gain of the primary delay system, and when a rising time T r of the valve is set to 1 in Equation 2, a = 2.2.

따라서, 최종적으로 밸브의 응답지연을 나타내는 모델은 아래의 수학식 3과 같이 정할 수 있다.Therefore, the model finally indicating the response delay of the valve can be determined by Equation 3 below.

Figure 112010023750574-pat00003
Figure 112010023750574-pat00003

도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)에서 밸브의 응답성을 연산하기 위하여 오프라인에서 데이터를 수집하고, 밸브의 응답성 실측단계(S2단계)에서 밸브의 응답성을 실제로 측정하며, 자동밸브 모델링단계(S3단계)에서 상기 수학식 1 내지 수학식 3으로 나타낸 바와 같이 모델링한다.4 and 5, first, in order to calculate the responsiveness of the valve in the offline data collection step (step S1), data is collected offline, and the responsiveness of the valve in the valve responsiveness measurement step (step S2). Actually measured, and modeled as shown in the equations (1) to (3) in the automatic valve modeling step (step S3).

이러한 S1 ～ S3 단계는 자동밸브 모델링수단(10)에 의해 실행되며, 레토르트(R)의 가열 살균작업이 시작되면, 설정온도 수집단계(S4)에서 온도 수집수단(20)을 통해 목표온도(Tt), 허용온도(ΔT)등의 설정온도 데이터를 수집하고, 실측온도 수집단계(S5단계)에서 온도 측정기(9)를 이용하여 살균기의 챔버(A) 내 실측온도(Ta)를 수집한다. Such steps S1 to S3 are performed by the automatic valve modeling means 10, and when the heat sterilization operation of the retort R is started, the target temperature Tt through the temperature collecting means 20 in the set temperature collecting step S4. ) Collects set temperature data such as an allowable temperature (ΔT), and collects the measured temperature Ta in the chamber A of the sterilizer by using the temperature measuring device 9 in the measured temperature collecting step (S5).

다음에 온도편차 판별단계(S6단계)에서 온도편차 판별수단(30)을 통해 상기 설정온도 수집단계(S4)에서 얻어진 설정온도와 상기 실측온도 수집단계(S5단계)에서 얻어진 실측온도의 온도 편차를 비교하여 온도 편차 크기별로 분류하여 설정온도(Tt)와 임의의 k 시각에서의 실측온도(Ta (k))의 편차(│Tt - Ta (k)│)가 허용온도(ΔT) 범위 내인지를 판단한다.Next, the temperature deviation between the set temperature obtained in the set temperature collection step (S4) and the measured temperature obtained in the measured temperature collection step (S5) through the temperature deviation determination means 30 in the temperature deviation determination step (S6). compared to deviation of the measured temperature (T a (k)) at an arbitrary time k of the set temperature (T t) broken down by temperature variations in size (t │T -Determine whether T a (k) |) is within the allowable temperature (ΔT) range.

상기 온도편차 판별단계(S6단계)에서의 판별한 결과 실측온도(Ta (k))의 편차(│Tt - Ta (k)│)가 허용온도(ΔT) 범위 내에 있으면, 즉,│Tt - Ta (k)│＞ ΔT 가 아닌 경우는 상기 실측온도 수집단계(S5단계)로 진행하여 실측온도 수집단계(S5단계) 이하의 단계를 순차적으로 실행하게 되고, │Tt - Ta (k)│＞ ΔT 인 경우는 온도의 상하강 판단단계(S7단계)로 진행하게 된다.Deviation of the measured temperature T a (k) as a result of the discrimination in the temperature deviation determination step (step S6) (│T t If T a (k) is in the permissible temperature (ΔT) range, ie T t - T a (k) │> If not ΔT is to proceed to execute the steps of the acquisition phase the measured temperature (step S5) in order to step (step S5) collecting the measured temperature, t │T If T a (k) |> ΔT, the temperature goes up and down determination step (step S7).

온도의 상하강 판단단계(S7단계)에서는 온도 실측치 비교수단(40)을 통해 온도 실측치 비교을 통해 k시점의 실측온도와 k-1 시점의 실측온도를 비교하는 온도편차를 연산으로 온도의 상하강 여부를 판단한다. 즉, k 시점의 실측온도(Ta (k))와 k-1 시점의 실측온도(Ta (k-1))를 비교하여 Ta (k) ＞ Ta (k-1)인 경우는 측정온도가 상승구간의 온도로 판단하여 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)로 진행하고, 그렇지 않은 경우는 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)로 진행한다.In the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7), whether the temperature rises or falls by calculating a temperature deviation that compares the measured temperature at time k and the measured temperature at time k-1 by comparing the temperature measured value with the temperature actual value comparing means 40. Judge. That is, when the measured temperature (T a (k) ) at time k and the measured temperature (T a (k-1) ) at time k-1 are compared, and T a (k) > T a (k-1) The measurement temperature is judged to be the temperature of the rising section, and the flow proceeds to the valve control step (step S8). Otherwise, the flow proceeds to the valve control step (step S9).

온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)에서는 밸브제어수단(50)을 통해 k 시점의 실측온도(Ta (k))와 k-1 시점의 실측온도(Ta (k-1))의 차가 설정 허용값(α) 보다 큰 경우는 아래의 수학식 4와 같이 판별하여 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)의 개도를 조정한다.In the valve control step (step S8) of the temperature rise section, the valve control means 50 determines the measured temperature T a (k) at the point k and the measured temperature T a (k-1) at the point k-1. When the difference is larger than the set allowable value α, the difference is determined as in Equation 4 below to adjust the opening degree of the fine temperature control on / off valve 6.

Figure 112010023750574-pat00004
Figure 112010023750574-pat00004

여기서, α는 설정 허용값으로서 k 시점과 k-1 시점에서의 측정온도 그래프에서 기울기의 허용치를 나타낸다.Here, α represents the allowable value of the slope in the measured temperature graph at the k time point and the k-1 time point as the set allowable value.

즉, 측정온도가 상기 수학식 4를 만족하는 경우에는 온도의 상승구간에서 온도 편차가 크게 발생하는 시점이므로 곧바로 밸브오프 구동단계(S10단계)로 진행하여 밸브 구동수단(60)을 통해 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 오프하며, 측정온도가 상기 수학식 4를 만족하지 않는 경우는 밸브상태 유지단계(S11단계)에서 미세온도 제어용 온오프 밸브를 현상태 그대로 유지시킨다.That is, when the measured temperature satisfies the above Equation 4, since the temperature deviation in the rising section of the temperature is a large time occurs, proceed directly to the valve off driving step (step S10) to control the fine temperature through the valve driving means (60) When the on-off valve 6 is turned off and the measured temperature does not satisfy the above Equation 4, the on-off valve for fine temperature control is maintained as it is in the valve state maintaining step (step S11).

마찬가지로, 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)에서는 밸브제어수단(50)을 통해 k 시점의 실측온도(Ta (k))와 k-1 시점의 실측온도(Ta (k-1))의 차가 설정 허용값(-α) 보다 작은 경우는 아래의 수학식 5와 같이 판별하여 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)의 개도를 조정한다.Similarly, in the valve control step (step S9) of the temperature drop section, the measured temperature T a (k) at time k and the measured temperature T a (k-1) at time k-1 through the valve control means 50 . If the difference of Δ) is smaller than the set allowable value (−α), it is determined as in Equation 5 below and the opening degree of the fine temperature control on / off valve 6 is adjusted.

Figure 112010023750574-pat00005
Figure 112010023750574-pat00005

여기서, -α는 설정 허용값으로서 k 시점과 k-1 시점에서의 측정온도 그래프에서 기울기의 허용치를 나타낸다.Here, -α represents the allowable value of the slope in the measured temperature graph at the k time point and the k-1 time point as the set allowable value.

즉, 측정온도가 상기 수학식 5를 만족하는 경우에는 온도의 하강구간에서 온도 편차가 크게 발생하는 시점이므로 곧바로 밸브온 구동단계(S12단계)로 진행하여 밸브 구동수단(60)을 통해 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 온하며, 측정온도가 상기 수학식 5를 만족하지 않는 경우는 상기 밸브상태 유지단계(S11단계)에서 미세온도 제어용 온오프 밸브를 현상태 그대로 유지시킨다.That is, when the measured temperature satisfies Equation 5, since the temperature deviation occurs largely in the falling section of the temperature, the process immediately proceeds to the valve-on driving step (step S12) and the micro-temperature control through the valve driving means (60). When the on-off valve 6 is turned on and the measured temperature does not satisfy the above Equation 5, the on-off valve for fine temperature control is maintained as it is in the valve state maintaining step (step S11).

상기 밸브오프 구동단계(S10단계)와 밸브상태 유지단계(S11단계) 및 밸브온 구동단계(S12단계) 이후에는 실측데이터 저장단계(S13단계)에서 살균기의 실측데이터를 저장하고, 작업종료 체크단계(S14)에서 밸브의 조절작업이 종료되었는지를 체크한다.After the valve off driving step (S10 step), the valve state maintenance step (S11 step), and the valve on driving step (S12 step), the actual measurement data of the sterilizer is stored in the measurement data storage step (S13 step), and the work completion check step In S14, it is checked whether the adjustment of the valve is finished.

상기 작업종료 체크단계(S14)에서의 체크 결과 밸브의 조절작업이 종료되지 않은 경우는 상기 실측온도 수집단계(S5단계)로 진행하여 S5단계 이하의 단계를 순차적으로 실행하며, 밸브의 조절작업이 종료된 경우에는 온도제어장치의 온도제어를 종료한다.If the adjustment of the valve is not finished as a result of the check in the operation completion check step (S14), proceed to the actual temperature collection step (step S5) to execute the steps below step S5, and the adjustment operation of the valve If it is finished, the temperature control of the temperature control device is terminated.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.While the present invention has been described as a preferred embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

10 : 자동밸브 모델링수단 20 : 온도 수집수단
30 : 온도편차 판별수단 40 : 온도 실측치 비교수단
50 : 밸브 제어수단 60 : 밸브 구동수단
X : 밸브제어장치10: automatic valve modeling means 20: temperature collection means
30: temperature deviation discrimination means 40: temperature actual value comparison means
50: valve control means 60: valve drive means
X: Valve control device

Claims (10)

챔버(A)와, 구동롤(1), 챔버(A) 내에서 레토르트(R)를 이송하는 다수의 상부롤(2)과 하부롤(3), 다수의 스팀열 발산수단(4), 스팀공급장치(5), 미세온도 제어용 온오프 밸브(6), 자동 온오프 밸브(7, 7'), 배관(8) 및 다수의 온도 측정기(9)를 구비하여 챔버(A) 내 스팀공급장치(5)로 가열 스팀을 공급하는 배관(8) 상의 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하여 챔버(A) 내 레토르트의 살균온도를 제어하는 레토르트 살균기의 온도제어장치에 있어서,
상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 제어하는 밸브제어장치(X)가 오프라인에서 데이터를 수집하고 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링수단(10)과; 설정온도 데이터를 수집하는 온도 수집수단(20)과; 상기 챔버(A) 내의 실측온도와 설정온도의 편차를 비교하여 온도 편차를 크기별로 분류하고 허용 편차인지의 여부를 판별하는 온도편차 판별수단(30)과; 임의의 k 시점각 그 이전 k-1 시점과의 실측온도를 비교하는 온도 실측치 비교수단(40)과; 상기 온도 실측치 비교수단(40)의 비교 결과에 따라 밸브의 온/오프를 제어하는 밸브 제어수단(50) 및; 상기 밸브 제어수단(50)의 제어에 따라 상기 미세온도 제어용 온오프 밸브(6)를 구동하는 밸브 구동수단(60)으로 구성된 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치.Chamber (A), drive roll (1), a plurality of upper rolls (2) and lower rolls (3) for conveying retort (R) in chamber (A), a plurality of steam heat dissipation means (4), steam Steam supply device in chamber (A) with a supply device (5), fine temperature control on / off valve (6), automatic on / off valves (7, 7 '), piping (8) and a plurality of temperature measuring devices (9) In the temperature control apparatus of the retort sterilizer which controls the sterilization temperature of the retort in the chamber A by controlling the on / off valve 6 for fine temperature control on the pipe 8 for supplying heating steam to (5),
An automatic valve modeling means (10) for controlling the fine temperature control on / off valve (6) for modeling the automatic valve by collecting data off-line and calculating the responsiveness of the valve; A temperature collecting means 20 for collecting set temperature data; Temperature deviation determining means (30) for comparing the deviation between the measured temperature and the set temperature in the chamber (A) to classify the temperature deviation by size and determining whether the temperature deviation is an allowable deviation; Temperature measured value comparing means (40) for comparing the measured temperature with an arbitrary k-1 time point before k-1 time points; Valve control means (50) for controlling the on / off of the valve in accordance with the comparison result of the temperature measured value comparing means (40); Precise temperature control apparatus for a retort sterilizer using an automatic valve composed of valve driving means (60) for driving the on-off valve (6) for controlling the fine temperature under the control of the valve control means (50). 제 1항에 있어서, 상기 오프라인에서 수집하는 데이터는 밸브의 개도 데이터와 살균기 설정온도 데이터인 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치.The apparatus of claim 1, wherein the data collected offline is opening degree data and sterilizer set temperature data of the valve. 제 1항에 있어서, 상기 온도제어장치에 살균기의 실측데이터를 저장하는 데이터 저장수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치.The precision temperature control apparatus for a retort sterilizer using an automatic valve according to claim 1, further comprising data storage means for storing measured data of the sterilizer in the temperature control apparatus. 제 1항에 있어서, 상기 온도제어장치에 밸브의 조절작업이 종료되었는지를 체크하는 작업종료 체크수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어장치.The precision temperature control apparatus for a retort sterilizer using an automatic valve according to claim 1, further comprising a work end check means for checking whether the adjustment operation of the valve is completed in the temperature control device. 오프라인에서 데이터를 수집하는 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)와; 밸브의 응답성을 실측하는 밸브의 응답성 실측단계(S2단계)와; 밸브의 응답성을 연산하여 자동밸브를 모델링하는 자동밸브 모델링단계(S3단계)와; 온도설정 데이터를 수집하는 설정온도 데이터 수집단계(S4)와; 살균기의 챔버 내 실측온도를 수집하는 실측온도 수집단계(S5단계)와; 상기 설정온도 수집단계(S4)에서 얻어진 설정온도와 상기 실측온도 수집단계(S5단계)에서 얻어진 실측온도의 온도 편차를 비교하여 온도 편차 크기별로 분류하여 온도편차의 허용범위 내에 있는지를 판별하는 온도편차 판별단계(S6단계)와; k시점의 실측온도와 k-1 시점의 실측온도를 비교하는 온도편차 연산으로 온도의 상하강 구간의 상태를 판별하는 온도의 상하강 판단단계(S7단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 상승구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)와; 상기 온도의 상하강 판단단계(S7단계)의 판단 결과에 따라 측정온도의 하강구간에서 밸브의 온/오프를 제어하는 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 오프하는 밸브오프 구동단계(S10단계)와; 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 그대로 유지시키는 밸브상태 유지단계(S11단계)와; 상기 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)의 제어에 따라 미세온도 제어용 온오프 밸브를 온하는 밸브온 구동단계(S12단계)와; 살균기의 실측데이터를 저장하는 실측데이터 저장단계(S13단계)와; 밸브의 조절작업이 종료되었는지는 체크하는 작업종료 체크단계(S14)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법.An offline data collection step (S1 step) of collecting data offline; A responsive measurement step (S2 step) of the valve for measuring the responsiveness of the valve; An automatic valve modeling step of modeling an automatic valve by calculating a responsiveness of the valve (step S3); A set temperature data collecting step (S4) of collecting temperature setting data; A measurement temperature collection step (S5 step) of collecting the measurement temperature in the chamber of the sterilizer; Comparing the temperature deviation between the set temperature obtained in the set temperature collection step (S4) and the measured temperature obtained in the measured temperature collection step (S5 step) and classifies by temperature deviation magnitude to determine whether it is within the allowable range of the temperature deviation. Determining step (step S6); a step of determining whether the temperature rises or falls (step S7) to determine the state of the up and down sections of the temperature by calculating a temperature deviation comparing the measured temperature at the time k and the measured temperature at the time k-1; A valve control step (step S8) of controlling an on / off of the valve in a rising section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve control step (step S9) of controlling the temperature on / off period of the valve in the falling section of the measured temperature according to the determination result of the step of determining whether the temperature rises or falls (step S7); A valve-off driving step (step S10) of turning off the on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve state maintenance step (step S11) of maintaining the on / off valve for fine temperature control as it is under the control of the valve control step (step S8) of the temperature rise section; A valve-on driving step (step S12) of turning on an on / off valve for fine temperature control according to the control of the valve control step (step S9) of the temperature lowering section; An actual measurement data storage step (S13) of storing the actual measurement data of the sterilizer; Precision temperature control method of the retort sterilizer using an automatic valve, characterized in that the end of the adjustment operation of the valve is made of a check operation (S14) to check. 제 5항에 있어서, 상기 오프라인 데이터 수집단계(S1단계)에서 수집하는 데이터는 밸브의 개도 데이터와 살균기 설정온도 데이터인 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법. The method of claim 5, wherein the data collected in the offline data collection step (step S1) are the opening degree data of the valve and the sterilizer set temperature data. 제 5항에 있어서, 상기 자동밸브 모델링단계(S3단계)에서의 자동밸브의 모델링이 아래서 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법.
수학식 1 :
Figure 112010023750574-pat00006

수학식 2 :
Figure 112010023750574-pat00007

수학식 3 :
Figure 112010023750574-pat00008

수학식 1 내지 3에서 Tr은 밸브의 응답성 상승시간이고, S는 라플라스(lapl ace) 연산자이며, a는 1차 지연시스템의 게인이다.[6] The method of claim 5, wherein the automatic valve modeling in the automatic valve modeling step (step S3) is performed by Equation 1 to Equation 3 below.
Equation 1:
Figure 112010023750574-pat00006

Equation 2:
Figure 112010023750574-pat00007

Equation 3:
Figure 112010023750574-pat00008

In Equations 1 to 3, T r is the responsive rise time of the valve, S is the laplac operator, and a is the gain of the primary delay system. 제 5항에 있어서, 상기 설정온도 데이터 수집단계(S4)에서 수집되는 설정온도 데이터는 목표온도(Tt), 허용온도(ΔT)의 데이터인 것을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법.6. The precise temperature control of the retort sterilizer using an automatic valve according to claim 5, wherein the set temperature data collected in the set temperature data collection step (S4) is data of a target temperature (Tt) and an allowable temperature (ΔT). Way. 제 5항에 있어서, 상기 온도 상승구간의 밸브제어단계(S8단계)는 아래의 수학식 4을 만족하는지의 여부를 판단하는 것임을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법.
수학식 4 : Ta (k) ? Ta (k-1) ＞ α
Ta (k) 는 k 시점의 실측온도, Ta (k-1)는 k-1 시점의 실측온도, α는 설정 허용값으로서 k 시점과 k-1 시점에서의 측정온도 그래프에서 기울기의 허용치를 각각 나타낸다.[6] The method of claim 5, wherein the valve control step (step S8) of the temperature rise section determines whether the following Equation 4 is satisfied.
Equation 4: T a (k) ? T a (k-1) > α
T a (k) is the measured temperature at time k, T a (k-1) is the measured temperature at time k-1, and α is the set tolerance value. Respectively. 제 5항에 있어서, 온도 하강구간의 밸브제어단계(S9단계)는 아래의 수학식 5를 만족하는지의 여부를 판단하는 것임을 특징으로 하는 자동밸브를 이용한 레토르트 살균기의 정밀 온도제어방법.
수학식 5 : Ta (k) ? Ta (k-1) ＜ -α
Ta (k) 는 k 시점의 실측온도, Ta (k-1)는 k-1 시점의 실측온도, -α는 설정 허용값으로서 k 시점과 k-1 시점에서의 측정온도 그래프에서 기울기의 허용치를 각각 나타낸다.The method of claim 5, wherein the valve control step (step S9) of the temperature lowering section determines whether or not the following Equation 5 is satisfied.
Equation 5: T a (k) ? T a (k-1) <-α
T a (k) is the measured temperature at time k, T a (k-1) is the measured temperature at time k-1, -α is the set tolerance value and the measured temperature at the k and k-1 time points Allowances are shown respectively.
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