KR20120049148A - 매스 플로우 컨트롤러 및 유량 제어 프로그램이 저장된 저장 매체 - Google Patents

매스 플로우 컨트롤러 및 유량 제어 프로그램이 저장된 저장 매체 Download PDF

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KR20120049148A
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유타카 요네다
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가부시키가이샤 호리바 에스텍
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    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means

Abstract

본 발명은 매스 플로우 콘트롤러의 유량 제어 밸브의 보다 장기간 사용을 가능하게 함과 아울러, 유량 설정치를 감소시켰을 경우에 실유량을 보다 정확하게 제어 가능하게 하는 것으로서, 유량 센서부(2)와, 유량 제어 밸브(3)와, 유량 측정치와 유량 설정치의 편차에 적어도 비례 연산을 실시하여 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어치를 산출하는 산출부(6)와, 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 유량 제어 밸브(3)에 출력하는 개도 제어 신호 출력부(7)를 구비하고 있고, 상기 비례 연산에 있어서의 편차에 곱셈하는 게인값을, 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 소정 기간인 감소 변화 기간에 있어서, 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻을 수 있는 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수를 이용하여 산출하고 있다.

Description

매스 플로우 컨트롤러 및 유량 제어 프로그램이 저장된 저장 매체{MASS FLOW CONTROLLER AND STORAGE MEDIUM FOR STORING MASS FLOW CONTROL PROGRAM}
본 발명은 가스나 액체 등의 유체의 유량을 제어하는 매스 플로우 콘트롤러에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체의 제조에 이용되는 각종 가스 등을 반도체 제조 장치에 공급하는 경우, 그러한 공급 유로에 매스 플로우 콘트롤러를 각각 마련하고, 이것에 의해서 가스 유량을 각각 조절하도록 하고 있다.
상기 매스 플로우 콘트롤러에 있어서의 유량 제어 방식으로는, PID 제어가 기본이지만, 예를 들어, 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, PID 제어에 변형(variation)을 가한 피드백 제어를 실시하는 것도 알려져 있다. 구체적으로 상기 특허 문헌 1에 나타내는 것은, 편차에 PID 연산을 실시하고, 그 연산 결과에 유량 설정치가 작아질수록 값이 커지는 함수를 곱하여, 피드백 제어치를 산출하도록 하는 것이다.
이 제어 방식으로 최적의 제어가 가능하지만, 보다 고정밀도의 제어를 추구하는 경우에는, 다음과 같은 우려가 있다. 즉, 특허 문헌 1에 나타내는 제어 방식의 매스 플로우 콘트롤러에서는, 유량 설정치를 예를 들어, 100％에서 2％ 등의 소망한 유량 설정치로 감소시켰을 경우(하강시)에 다음과 같은 우려가 있다. 즉, 하강시에 있어서의 유량 설정치 변화 후에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 매스 플로우 콘트롤러의 유량 제어 밸브의 밸브 인가 전압이나, 매스 플로우 콘트롤러에 의해 제어되는 실유량이 목표치를 넘은 값이 될 우려가 있다. 또 밸브 인가 전압이 목표치를 초과함으로써 유량 제어 밸브에 불필요하게 힘이 걸려, 밸브의 열화를 앞당겨 버릴 우려가 있다.
특개 2004-280689호 공보
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 매스 플로우 콘트롤러의 유량 제어 밸브의 보다 장기간 사용을 가능하게 함과 아울러, 유량 설정치를 감소시켰을 경우에 실유량을 보다 정확하게 제어 가능한 매스 플로우 콘트롤러를 제공하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명에 관한 매스 플로우 콘트롤러는, 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정치를 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와; 그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브와; 상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정치와 목표치인 유량 설정치의 편차에 적어도 비례 연산을 실시하고 유량 제어 밸브로의 피드백 제어치를 산출하는 산출부와; 상기 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 유량 제어 밸브에 출력하는 개도 제어 신호 출력부를 구비한 것으로서, 상기 비례 연산에서의 편차에 곱하는 게인값으로서 상기 유량 설정치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 이용함과 아울러, 상기 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 소정 기간인 감소 변화 기간에 있어서, 상기 소정의 함수는 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻어지는 연산치가 대입되어 당해 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 경우, 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻을 수 있는 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수를 이용하여 게인값을 산출하고 있으므로, 감소 변화 기간에 있어서, 실유량을 정확하게 제어할 수 있다. 또 상기의 함수를 이용함으로써, 감소 변화 기간에 밸브 인가 전압이 목표치를 초과하는 것을 방지할 수 있으며, 유량 제어 밸브에 불필요한 힘이 걸리는 것을 방지하고, 유량 제어 밸브의 장기간 사용이 가능해진다.
상기 유량 설정치를 소정량 이상 증가시킨 시점으로부터 소정 기간인 증가 변화 기간에 있어서, 상기 증가 변화 기간에 이용되는 상기 소정의 함수는 대입되는 유량 설정치가 작아지면 큰 값이 산출되는 것이 바람직하다. 이것이라면, 증가 변화 기간과 감소 변화 기간에 제어를 새로 변경하기 때문에, 증가 변화 기간의 유량 변동 특성 및 감소 변화 기간의 유량 변동 특성에 맞은 최적인 유량 제어를 실시할 수 있다. 따라서, 증가 변화 기간 및 감소 변화 기간 중 어느 하나에 있어서도, 변화 후의 유량 설정치로 실유량을 매우 빠르게 추종시킬 수 있어 유량 안정성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 증가 변화 기간 또는 감소 변화 기간은 항상 일정해도 괜찮고, 제어 안정성을 향상시키기 위해 상황에 따라 계속 시간을 변동시켜도 괜찮다. 그 일례로서는, 상기 증가 변화 기간 또는 상기 감소 변화 기간을, 유량 측정치와 유량 설정치의 편차가 일정한 범위 내로 수속한 시점에서 종료하도록 한 것을 들 수 있다.
또한 본 발명에 관한 유량 제어 프로그램은, 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정치를 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와, 그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브를 구비한 매스 플로우 콘트롤러에 이용되는 유량 제어 프로그램으로서, 상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정치와 목표치인 유량 설정치의 편차에 적어도 비례 연산을 실시하고 유량 제어 밸브로의 피드백 제어치를 산출하는 산출부와, 상기 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 유량 제어 밸브에 출력하는 개도 제어 신호 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 구비시키는 것으로서, 상기 산출부는 상기 비례 연산에서의 편차에 곱하는 게인값으로서, 상기 유량 설정치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 이용함과 아울러, 상기 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 소정 기간인 감소 변화 기간에 있어서, 상기 소정의 함수는 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻어지는 연산치가 대입되어, 당해 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 매스 플로우 콘트롤러의 유량 제어 밸브의 보다 장기간 사용을 가능하게 함과 아울러, 유량 설정치를 감소시켰을 경우에 실유량을 보다 정확하게 제어 가능한 매스 플로우 콘트롤러를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 유량 계측 시스템의 모식적 구성도.
도 2는 동 실시 형태에 관한 매스 플로우 콘트롤러를 이용한 유량 제어 시스템의 구성예.
도 3는 동 실시 형태에 있어서의 제어부의 기능 블럭도.
도 4는 동 실시 형태에 있어서의 제어 플로차트(flow chart).
도 5는 종래의 하강시에 있어서의 밸브 인가 전압 및 실유량의 변화를 나타내는 모식도.
　이하, 본 발명에 관한 유량 계측 시스템의 일실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
＜장치 구성＞
본 실시 형태에 관한 매스 플로우 콘트롤러(100)는 도 1에 모식도를 나타내는 바와 같이, 내부 유로(1)와, 그 내부 유로(1) 내를 흐르는 유체 F의 유량을 측정하는 유량 센서부(2)와, 그 유량 센서부(2)의 예를 들어 하류측에 마련한 유량 제어 밸브(3)와, 제어부(4)를 구비한 것으로, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 프로세스에 있어서의 챔버로의 가스 공급 시스템에 이용된다.
각 부를 설명하면, 내부 유로(1)는, 상류단을 도입 포트 P1, 하류단을 도출 포트 P2로서 각각 개구하는 것으로, 예를 들어, 도입 포트 P1에는 외부 배관을 통해 봄베 등의 유체 공급원 B가 접속되고, 도출 포트 P2에는 외부 배관을 통해 반도체 제조를 위한 챔버(도시하지 않음)가 접속되고 있다. 또한 이러한 실시 형태에서는, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 1개의 유체 공급원 B로부터 배관을 복수 분기시켜, 각 배관에 각각 매스 플로우 콘트롤러(100)를 마련하도록 하고 있다. 또한 압력 레귤레이터 PR는 유체 공급원 B의 출구에만 마련되어 있고, 각 배관 각각에는 매스 플로우 콘트롤러(100)용의 압력 레귤레이터가 마련되어 있지 않다. 또한 부호 FV는 공기 압력 밸브이다.
유량 센서부(2)는 자세히 도시하지 않았지만, 예를 들어, 유로(1)에 마련된 한 쌍의 감열 센서(서멀 센서)를 구비함으로써 유체 F의 순간 유량이 이 감열 센서 에 의해 전기 신호로서 검출되고, 내부 전기 회로에 의해 그 전기 신호가 증폭 등이 되어, 검출 유량에 따른 값을 갖는 유량 측정 신호로서 출력되도록 한 것이다.
유량 제어 밸브(3)는 역시 자세히 도시하지 않았으나, 예를 들어, 그 밸브 개도(開度)를 피에조 소자로 이루어진 액츄에이터에 의해 변화시킬 수 있도록 구성한 것으로서, 외부로부터의 전기 신호인 개도 제어 신호가 주어지는 것에 의해 상기 액츄에이터를 구동하고, 그 개도 제어 신호의 값에 따라 밸브 개도를 조정하여 유체 F의 유량을 제어하는 것이다.
제어부(4)는 CPU나 메모리, A／D 변환기, D／A 변환기 등을 가진 디지털 내지 아날로그 전기 회로로 구성된 것으로, 전용의 것이어도 괜찮고, 일부 또는 전부에 PC 등의 범용 컴퓨터를 이용하도록 한 것이어도 괜찮다. 또한 CPU를 이용하지 않고, 아날로그 회로만으로 상기 각 부로서의 기능을 완수하도록 구성해도 괜찮고, 물리적으로 일체일 필요는 없고, 유선 내지 무선에 의해 서로 접속된 복수의 기기 로 이루어진 것이어도 괜찮다.
그리고 상기 메모리에 소정의 프로그램을 격납하고, 그 프로그램에 따라 CPU나 그 주변기기를 협동 동작시킴으로써, 이 제어부(4)가 도 3에 나타내는 바와 같이, 신호 수신부(5), 산출부(6), 개도 제어 신호 출력부(7) 및 유량 출력부(8)로서의 기능을 적어도 발휘하도록 구성하고 있다.
신호 수신부(5)는 유량 센서부(2)로부터 송신되어 오는 유량 측정 신호, 개별 컴퓨터 등으로부터 입력되는 유량 설정 신호 등을 수신하고, 그러한 값을 예를 들어 메모리 내의 소정 영역에 격납하는 것이다.
산출부(6)는 상기 유량 측정 신호가 가리키는 유량 측정치를 취득함과 아울러, 그 유량 측정치와 목표치, 즉 상기 유량 설정 신호가 나타내는 유량 설정치와의 편차를 산출하는 편차 산출부(61)와, 그 편차에 적어도 비례 연산(본 실시 형태에서는 PID 연산)을 실시하여 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어치를 산출하는 제어치 산출부(62)를 갖춘 것이다.
개도 제어 신호 출력부(7)는 상기 피드백 제어치에 기초한 값을 가지는 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하는 것이다.
유량 출력부(8)는 상기 유량 측정치에 소정의 연산을 실시하여 유량 표시치를 산출하고, 그 유량 표시치를 값으로 갖는 유량 표시 신호(아날로그 또는 디지털 신호)를, 외부에서의 이용이 가능하도록 출력하는 것이다.
그러나 이 실시 형태에서는, 제어치 산출부(62)는 PID 연산에 있어서의 편차에 곱해지는 게인값을, 상기 유량 설정치를 소정량 이상 증가시킨 시점으로부터 일정 기간인 증가 변화 기간(예를 들어, 2초 정도)과, 상기 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 일정 기간인 감소 변화 기간(예를 들어, 2초 정도)에 서로 다르게 하도록 하고 있다.
구체적으로 제어치 산출부는 PID 연산에 있어서의 편차에 곱셈하는 게인값으로서, 상기 유량 설정치를 소정의 함수에 대입하여 얻을 수 있는 값을 이용함과 아울러, 그 함수를 상기 증가 변화 기간과 상기 감소 변화 기간에 있어서, 상기 함수에 서로 다른 것을 이용하도록 하고 있다. 또한 제어치 산출부는 PID 연산에 있어서의 편차에 곱해지는 게인값으로서, 상기 증가 변화 기간 및 상기 감소 변화 기간 이외의 기간인 안정 기간에 있어서 이용하는 함수를, 상기 증가 변화 기간 및 상기 감소 변화 기간의 함수와 다르게 하도록 하고 있다.
증가 변화 기간에 이용되는 함수(이하, 구별할 때에는 제1 함수라고 함)는 대입되는 유량 설정치가 작아지면 큰 값이 산출되는 것으로서, 여기에서는 예를 들어 다음과 같은 식 (1)로 표시된다.
f1(S)=(100＋a1)／(a1＋S) … (1)
여기서 S는 증가 후의 유량 설정치(풀 스케일에 대한 ％값), a1는 조정 계수이다.
감소 변화 기간에 이용되는 함수(이하, 구별할 때는 제2 함수라고 함)는 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 차분을 이용해 얻을 수 있는 연산치가 대입되어 해당 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 것으로, 여기에서는 예를 들어 다음과 같은 식 (2)로 표시된다.
　f2(Sn)=(100＋a2)／(a2＋Sn) … (2)
여기서, Sn=(S－Sn－1)×K + Sn－1, a2는 조정 계수이다.
또한 S는 감소 후의 유량 설정치(풀 스케일에 대한 ％값), Sn는 금회 계산된 연산치, Sn－1은 전회 계산된 연산치, K는 임의의 계수이다.
안정 기간에 이용되는 함수(이하, 구별할 때는 제3 함수라고 함)는 대입되는 유량 설정치가 작아지면 작은 값이 산출되는 것으로, 여기에서는 예를 들어 다음과 같은 식 (3)으로 표시된다.
　f3(S)=S?a3 + D
여기서, a3은 조정 계수, D는 오프셋 정수이다.
다음으로, 상기 구성의 매스 플로우 콘트롤러(100)의 작동에 대해서 제어부(4)를 중심으로 도 4의 플로차트를 참조하여 설명한다.
신호 수신부(5)는 유량 센서부(2)로부터 상시 출력되고 있는 유량 측정 신호와, 전용의 입력 수단이나 다른 컴퓨터로부터 출력되고 있는 유량 설정 신호를 수신하여 일정 간격으로 샘플링 하고 있다.
그리고, 만약 유량 설정치가 소정량 이상 변화했을 경우에는, 신호 수신부(5)는 그 시점으로부터 일정기간(약 2초 간)은 변화 기간이라고 판단하고 스텝 S2로 진행되고, 그 이외의 기간은 안정 기간으로 판단하고 스텝 S9로 진행된다(스텝 S1).
변화 기간이라고 판단한 경우는, 또한 유량 설정치의 소정량 이상의 변화가 증가인지 또는 감소인지를 판단하고, 증가인 경우에는 증가 변화 기간이라고 판단하고 스텝 S3로 진행되고, 감소인 경우에는 감소 변화 기간이라고 판단하고 스텝 S6으로 진행된다.
증가 변화 기간이라고 판단한 경우는, 편차 산출부(61)가 신호 수신부(5)에 수신된 유량 측정 신호의 값(유량 측정치)과 상기 유량 설정 신호의 값인 유량 설정치의 차이, 즉 편차ε를 산출한다(스텝 S3).
그리고 제어치 산출부(62)는 그 편차에 PID 연산을 실시하고 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어치를 산출한다. 이 때, PID 연산에 있어서의 편차ε에 곱해지는 게인값으로서 상기 유량 설정치를 상기 제1 함수에 대입하여 얻을 수 있는 값을 이용한다(스텝 S4).
다음으로, 개도 제어 신호 출력부(7)는 그 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하고, 그 밸브 개도를 바꾸어 유량 조정을 실시한다(스텝 S5).
한편, 감소 변화 기간이라고 판단한 경우는, 편차 산출부(61)가 신호 수신부(5)에 수신된 유량 측정 신호의 값(유량 측정치)과 상기 유량 설정 신호의 값인 유량 설정치의 차이, 즉 편차ε를 산출한다(스텝 S6).
그리고 제어치 산출부(62)는, 그 편차에 PID 연산을 실시하여 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어치를 산출한다. 이 때, PID 연산에 있어서의 편차ε에 곱해지는 게인값으로서 상기 유량 설정치를 상기 제2 함수에 대입하여 얻을 수 있는 값을 이용한다(스텝 S7).
다음으로, 개도 제어 신호 출력부(7)는 스텝 S5와 같이, 그 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하고, 그 밸브 개도를 바꾸어 유량 조정을 실시한다(스텝 S8).
또한 안정 기간으로 판단한 경우는, 스텝 S3, S6 같이, 편차 산출부(61)가 신호 수신부(5)에 수신된 유량 측정 신호의 값(유량 측정치)과 상기 유량 설정 신호의 값인 유량 설정치의 차이, 즉 편차ε를 산출한다(스텝 S9).
그리고 제어치 산출부(62)는 그 편차ε에 PID 연산을 실시하여 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어치를 산출한다. 이 때, PID 연산에 있어서의 편차ε에 곱해지는 게인값으로서, 상기 유량 설정치를 상기 제3 함수에 대입하여 얻을 수 있는 값을 이용한다(스텝 S10).
이와 같이 하여 피드백 제어치가 산출되면, 스텝 S5, S8과 같이, 개도 제어 신호 출력부(7)가 그 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하고, 그 밸브 개도를 바꾸어 유량 조정을 실시한다(스텝 S11).
＜본 실시 형태의 효과＞
이와 같이 구성한 본 실시 형태의 매스 플로우 콘트롤러(100)에 의하면, 안정 기간과 증가 변화 기간과 감소 변화 기간에서 제어를 전환하고 있으므로, 유량 설정치가 변화하는 변화 기간에서는 그 변화 후의 유량 설정치로 실유량을 매우 빠르게 추종시킬 수 있고, 유량 설정치가 거의 변화하지 않는 안정 기간에서는 일차측의 압력(매스 플로우 콘트롤러(100)의 상류측 압력)의 변동 등의 외란이 생겨도, 그에 대한 과민 반응을 억제하고 실유량의 안정화를 도모할 수 있다. 또한 증가 변화 기간과 감소 변화 기간에서 제어를 전환하고 있으므로, 증가 변화 기간의 유량 변동 특성 및 감소 변화 기간의 유량 변동 특성에 맞는 최적의 유량 제어를 실시할 수 있다. 따라서, 증가 변화 기간 및 감소 변화 기간 중 어느 하나에 있어서도, 변화 후의 유량 설정치로 실유량을 매우 빨리 추종시킬 수 있어 유량 안정성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 실시 형태의 매스 플로우 콘트롤러(100)에 의하면, 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻을 수 있는 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수를 이용하여 게인값을 산출하고 있으므로, 감소 변화 기간에 있어서, 실유량을 보다 정확하게 제어할 수 있다. 또한 상기 함수를 이용함으로써, 감소 변화 기간에 밸브 인가 전압이 목표치를 넘는 것을 방지할 수 있고, 유량 제어 밸브에 불필요한 힘이 걸리는 것을 막아, 유량 제어 밸브의 보다 장기간 사용이 가능해진다.
＜그 외의 변형 실시 형태＞
또한 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 변화 기간은 항상 일정하지 않아도 좋고, 변화 기간의 종료를, 타이머 이외의 어떤 트리거에 의해 실시해도 좋다. 그 일례로서는, 상기 변화 기간을 유량 측정치와 유량 설정치의 편차가 일정한 범위 내에 수속한 시점에서 종료하도록 한 것을 들 수 있다.
또한 증가 변화 기간 및 감소 변화 기간을 각각 일정하게 한 경우에도, 그것들을 동일하게 할 필요는 없고, 서로 다르게 해도 좋다.
더욱이, 각 기간에 있어서 이용되는 함수는, 각 기간에 있어 변동하지 않는 일정한 것이어도 괜찮고, 변동하는 것이어도 좋다.
예를 들어, 상기 변화 기간에 있어서 이용되는 함수(제1 함수)는 시간 경과와 함께, 서서히(단계적 내지 연속적으로) 변화하도록 구성하는 것이 고려된다. 이 경우, 변화 기간에서 안정 기간으로 전환시의, 제1 함수의 값과 제2 함수의 값이 거의 동일하게 되도록, 즉 전환시의 제어 계수(게인값)가 거의 동일하게 되도록 구성하면, 전환시의 제어 계수의 변동에 의한 제어 불안정 요소를 불식할 수 있다.
게다가, 상기 실시 형태의 제2 함수에 대입하는 Sn은, Sn=(S－Sn－1)×K＋Sn－1으로 얻을 수 있는 연산치 외에, 이동 평균에 의해 얻을 수 있는 연산치를 대입해도 좋다. 그 외, 제1 함수의 조정 계수 a1와 제2 함수의 조정 계수 a2를 다르게 함으로써, 증가 변화 기간의 게인값과 감소 변화 기간의 게인값을 서로 다르게 해도 좋다.
추가로, 제어 밸브를 유량 센서부(2)의 상류측에 설치해도 좋고, 유량 센서부(2)는 상기 서멀 센서에 한정되는 것이 아니고, 차압식 센서 등 다른 유량 측정 방식의 것이어도 괜찮다.
그 외, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
100: 매스 플로우 컨트롤러
1: 유로(내부 유로)
2: 유량 센서부
3: 유량 제어 밸브
6: 산출부
7: 개도 제어 신호 출력부

Claims (4)

  1. 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정치를 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와; 그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브와; 상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정치와 목표치인 유량 설정치의 편차에 적어도 비례 연산을 실시하고 유량 제어 밸브로의 피드백 제어치를 산출하는 산출부와; 상기 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호(開度制御信號)를 생성하고, 유량 제어 밸브에 출력하는 개도 제어 신호 출력부를 구비한 매스 플로우 콘트롤러로서,
    상기 비례 연산에서의 편차에 곱하는 게인값으로서, 상기 유량 설정치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 이용함과 아울러,
    상기 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 소정 기간인 감소 변화 기간에 있어서, 상기 감소 변화 기간에 이용되는 상기 소정의 함수는 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻어지는 연산치가 대입되어, 당해 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수인 것을 특징으로 하는 매스 플로우 콘트롤러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유량 설정치를 소정량 이상 증가시킨 시점으로부터 소정 기간인 증가 변화 기간에 있어서, 상기 증가 변화 기간에 이용되는 상기 소정의 함수는 대입되는 유량 설정치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수인 매스 플로우 콘트롤러.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 증가 변화 기간 또는 상기 감소 변화 기간을, 유량 측정치와 유량 설정치의 편차가 일정한 범위 내에 수렴한 시점에서 종료하도록 하고 있는 매스 플로우 콘트롤러.
  4. 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정치를 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와, 그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브를 구비한 매스 플로우 콘트롤러에 이용되는 유량 제어 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체로서,
    상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정치와 목표치인 유량 설정치의 편차에 적어도 비례 연산을 실시하고 유량 제어 밸브로의 피드백 제어치를 산출하는 산출부와, 상기 피드백 제어치에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 유량 제어 밸브에 출력하는 개도 제어 신호 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 구비시키는 것으로서,
    상기 산출부는 상기 비례 연산에서의 편차에 곱하는 게인값으로서, 상기 유량 설정치를 소정의 함수에 대입하여 얻어지는 값을 이용함과 아울러,
    상기 유량 설정치를 소정량 이상 감소시킨 시점으로부터 소정 기간인 감소 변화 기간에 있어서, 상기 소정의 함수는 감소 전의 유량 설정치와 감소 후의 유량 설정치의 변화분을 이용하여 얻어지는 연산치가 대입되어, 당해 연산치가 작아지면 큰 값이 산출되는 함수인 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독가능한 저장 매체.
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