TW202008084A

TW202008084A - 調節計

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Publication number: TW202008084A
Application number: TW108126333A
Authority: TW
Inventors: 濱之園亮; 菅原文仁; 牧野豊; 谷口直俊
Original assignee: 日商阿自倍爾股份有限公司
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2020-02-16
Also published as: CN110780591A; JP2020017231A; TWI711907B; CN110780591B; JP7164348B2; KR20200012736A

Abstract

即使是具有非線形的特性的控制物件，本發明也能夠通過簡單的調整來應對。本發明的調節計包括：比例積分微分運算部，將設定值與控制量設為輸入來算出操作量；冷卻側操作量輸出部，在操作量為冷卻側閾值以下的情況下，基於冷卻側表，將操作量轉換為冷卻側操作量並輸出到冷卻裝置，其中所述冷卻側表是以將操作量能取的數值範圍分割為多個區域，且操作量與冷卻側操作量的關係在每個區域中不同的方式規定；加熱側操作量輸出部，在操作量為加熱側閾值以上的情況下，基於規定了操作量與加熱側操作量的關係的加熱側表，將操作量轉換為加熱側操作量並輸出到加熱裝置；以及區域切換點變更部，根據使用者的指示變更作為多個區域的邊界的區域切換點。

Description

調節計

本發明是有關於一種調節計。

存在稱為加熱冷卻比例積分微分（Proportion Integration Differentiation，PID）控制的控制方式，其根據通過PID運算而算出的操作量MV來切換加熱輸出與冷卻輸出，並且在許多控制設備中被採用。在加熱冷卻PID控制中，由於在加熱側與冷卻側操作器不同，所以回應特性不同，因此需要分別對加熱側與冷卻側設定適當的PID常數（比例帶、積分時間、微分時間）。

在擠出機等的應用中，作為要成形的製品的冷卻方法，使用利用電磁閥（solenoid valve）的冷水的流量控制，但由於冷卻側的處理增益（process gain）過大，所以例如圖11所示，多數情況下控制特性不呈線性，無法很好地進行調節計的PID常數的切換，從而存在控制大幅紊亂的問題點。

以往，對於所述問題，針對每個控制物件進行不同的PID調整，即，進行將自動調諧（auto‐tuning，AT）設為與通常的具有線性的控制物件不同的方式等對策（參照專利文獻1、專利文獻2）。但是，在專利文獻1、專利文獻2所公開的技術中，由於調整參數是PID常數，所以存在用戶感覺難以進行精細的匹配的問題點。另外，在擠出機中除了水冷方式以外還存在空冷方式，但其冷卻特性大不相同。在專利文獻1、專利文獻2所公開的技術中，需要在設定了冷卻方式是哪個方式之後進行調整。現有技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2016-170806號公報專利文獻2：日本專利特開平5-289704號公報

發明所要解決的問題本發明是為了解決上述課題而完成，其目的在於提供一種即使是具有非線形的特性的控制物件，也能夠通過簡單的調整來應對的調節計。

解決問題的技術手段本發明的調節計包括：PID運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過PID控制運算來算出第一操作量；操作量輸出部，構成為基於預先規定的表，將由所述PID運算部算出的第一操作量轉換為所述第二操作量並輸出到冷卻裝置，其中所述表是以將所述第一操作量能取的數值範圍分割為多個區域，且所述第一操作量與轉換後的第二操作量的關係在每個區域中不同的方式預先規定；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個區域的邊界的區域切換點。另外，在本發明的調節計的一構成例中，其中所述多個區域包括：強冷卻區域；通常冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述強冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述強冷卻區域平緩；以及極弱冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述通常冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述通常冷卻區域平緩，所述區域切換點變更部根據使用者的指示，變更作為所述強冷卻區域與所述通常冷卻區域的邊界的所述區域切換點。

另外，本發明的調節計包括：PID運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過PID控制運算來算出第一操作量；操作量輸出部，構成為基於預先規定的表，將由所述PID運算部算出的第一操作量轉換為所述第二操作量並輸出到加熱裝置，其中所述表是以將所述第一操作量能取的數值範圍分割為多個區域，且所述第一操作量與轉換後的第二操作量的關係在每個區域中不同的方式預先規定；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個區域的邊界的區域切換點。另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述區域切換點變更部根據由使用者指示的、所述區域切換點處的所述第二操作量的變更後的值，變更所述表，使得以所述區域切換點為邊界而相鄰的兩個區域中的所述第一操作量與所述第二操作量的關係發生變化。

另外，本發明的調節計包括：PID運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過PID控制運算來算出第一操作量；第一操作量輸出部，構成為在由所述PID運算部算出的第一操作量為冷卻側閾值以下的情況下，基於第一表，將由所述PID運算部算出的第一操作量轉換為所述第二操作量並輸出到冷卻裝置，其中所述第一表是以將所述冷卻側閾值以下的第一操作量能取的數值範圍分割為多個第一區域，且所述第一操作量與轉換後的第二操作量的關係在每個第一區域中不同的方式預先規定；第二操作量輸出部，構成為在由所述PID運算部算出的第一操作量為加熱側閾值以上的情況下，基於預先規定有所述第一操作量與轉換後的第三操作量的關係的第二表，將由所述PID運算部算出的第一操作量轉換為所述第三操作量並輸出到加熱裝置；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個第一區域的邊界的第一區域切換點。

另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述多個第一區域包括：強冷卻區域；通常冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述強冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述強冷卻區域平緩；以及極弱冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述通常冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述通常冷卻區域平緩，所述區域切換點變更部根據使用者的指示，變更作為所述強冷卻區域與所述通常冷卻區域的邊界的所述第一區域切換點。另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述區域切換點變更部根據由使用者指示的、所述第一區域切換點處的所述第二操作量的變更後的值，變更所述第一表，使得以所述第一區域切換點為邊界而相鄰的兩個第一區域中的所述第一操作量與所述第二操作量的關係發生變化。

另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述第二表以將所述加熱側閾值以上的第一操作量的能取的數值範圍分割為多個第二區域，並且所述第一操作量與所述第三操作量的關係在每個第二區域中不同的方式預先規定，所述區域切換點變更部根據使用者的指示，變更作為所述多個第二區域的邊界的第二區域切換點。另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述區域切換點變更部根據由使用者指示的、所述第二區域切換點處的所述第三操作量的變更後的值，變更所述第二表，使得以所述第二區域切換點為邊界而相鄰的兩個第二區域中的所述第一操作量與所述第三操作量的關係發生變化。另外，本發明的調節計的一構成例中，其中所述PID運算部在所述第一操作量變為所述冷卻側閾值以下的情況和所述第一操作量變為所述加熱側閾值以上的情況的任一情況下，均使用共同的PID常數來算出所述第一操作量。發明的效果

根據本發明，通過基於預先規定的表，將第一操作量轉換為第二操作量並輸出到冷卻裝置或加熱裝置，能夠實現良好的PID控制，所述表以將第一操作量能取的數值範圍分割為多個區域，第一操作量與第二操作量的關係在每個區域不同的方式預先規定。另外，本發明中，能夠根據使用者的指示來變更作為多個區域的邊界的區域切換點，由此即使是具有非線形的特性的控制物件，也能夠通過簡單的調整來應對。

另外，本發明中，通過基於第一表，將第一操作量轉換為第二操作量並輸出到冷卻裝置，能夠實現良好的PID控制，所述第一表以將冷卻側閾值以下的第一操作量能取的數值範圍分割為多個第一區域，第一操作量與轉換後的第二操作量的關係在每個第一區域不同的方式預先規定。另外，本發明中，能夠根據使用者的指示來變更作為多個第一區域的邊界的區域切換點，由此即使是具有非線形的特性的控制物件，也能夠通過簡單的調整來應對。

第一實施例以下，參照圖式對本發明的實施例進行說明。圖1是表示本發明的第一實施例的調節計的構成的框圖。調節計包括：PID運算部1，將控制的設定值SP與控制量PV設為輸入，通過PID控制運算來算出操作量MV；冷卻側操作量輸出部2，在操作量MV為冷卻側閾值以下的情況下，將操作量MV轉換為冷卻側操作量MVC並輸出到冷卻裝置（未圖示）；加熱側操作量輸出部3，在操作量MV為加熱側閾值以上的情況下，將操作量MV轉換為加熱側操作量MVH並輸出到加熱裝置（未圖示）；輸入部4，接受來自用戶的操作；以及區域切換點變更部5，根據使用者的指示變更後述的區域切換點。

以下，在本實施例中，將包含加熱裝置及冷卻裝置的塑膠擠出機設為控制物件，將控制量PV設為擠出機的原料（塑膠）的溫度進行說明。另外，將包括配置在擠出機周圍的冷卻配管、控制向此冷卻配管供給的冷卻介質（冷水）的流量的電磁閥、冷卻通過冷卻配管後的冷卻介質的水溫調整設備的裝置作為冷卻裝置進行說明，將對原料進行加熱的加熱器作為加熱裝置進行說明。

圖2是說明本實施例的調節計的控制動作的流程圖。設定值SP（溫度設定值）由用戶設定，輸入到PID運算部1（圖2步驟S100）。控制量PV（溫度測量值）由設置於控制物件的感測器測量，並輸入到PID運算部1（圖2步驟S101）。

PID運算部1將設定值SP和控制量PV設為輸入，以使控制量PV與設定值SP一致的方式，通過公知的PID控制運算來算出操作量MV（圖2的步驟S102）。操作量MV是從最小0%到最大100%的範圍的數值。再者，以往在加熱側和冷卻側使用不同的PID常數（比例帶、積分時間、微分時間），但在本實施例的PID運算部1中，預先設定有在加熱側和冷卻側共同的PID常數。

冷卻側操作量輸出部2具備冷卻側表20，所述冷卻側表20是將操作量MV和冷卻側操作量MVC對應存儲的存儲部。冷卻側操作量輸出部2在由PID運算部1算出的操作量MV為規定的冷卻側閾值THC（例如THC=50%）以下的情況下（在圖2的步驟S103中為是），通過從冷卻側表20取得與操作量MV對應的冷卻側操作量MVC，將操作量MV轉換為冷卻側操作量MVC並輸出到冷卻裝置（圖2的步驟S104）。

圖3中示出由冷卻側表20規定的操作量MV與冷卻側操作量MVC的關係的一例。在操作量MV大於冷卻側閾值THC的情況下，冷卻側操作量MVC為0%。當然，冷卻側操作量MVC越大，冷卻能力越高。

另一方面，加熱側操作量輸出部3具備加熱側表30，所述加熱側表30是將操作量MV和加熱側操作量MVH對應存儲的存儲部。加熱側操作量輸出部3在由PID運算部1算出的操作量MV為規定的加熱側閾值THH（例如THH=50%）以上的情況下（在圖2的步驟S105中為是），通過從加熱側表30取得與操作量MV對應的加熱側操作量MVH，將操作量MV轉換為加熱側操作量MVH並輸出到加熱裝置（圖2的步驟S106）。

圖4中示出由加熱側表30規定的操作量MV與加熱側操作量MVH的關係的一例。在操作量MV小於加熱側閾值THH的情況下，加熱側操作量MVH為0%。當然，加熱側操作量MVH越大，加熱能力越高。

在每個控制週期反復執行以上那樣的步驟S100～步驟S106的處理，直到調節計的動作結束（在圖2的步驟S107中為是）。

接著，對本實施例的特徵進行說明。在本實施例中，假設塑膠擠出機那樣的具有非線形的特性的控制物件，如圖4所示，對於加熱側，輸出與通常的加熱PID控制的運算結果同等的加熱側操作量MVH，另一方面，對於冷卻側，以將操作量MV的範圍0%～THC（%）分為目的不同的多個區域，在各區域能夠輸出與目的對應的冷卻側操作量MVC的方式設定有冷卻側表20。另外，使用者能夠設定至少一部分的區域切換點。

圖5是說明本實施例的特徵的圖，且是對冷卻區域的分割與區域切換點的設定進行說明的圖。在本實施例中，將操作量MV=0%～THC（%）的冷卻區域分為強冷卻區域Z1、通常冷卻區域Z2、極弱冷卻區域Z3這3個區域。

強冷卻區域Z1是以在強制冷卻或降溫控制時能夠發揮冷卻裝置的最大冷卻能力為目的的區域，且是冷卻側操作量MVC根據操作量MV而急劇且呈直線變化的區域。通常冷卻區域Z2是以能夠進行某種程度的通常冷卻為目的的區域，且冷卻側操作量MVC根據操作量MV呈直線地變化，但冷卻側操作量MVC的變化比強冷卻區域Z1平緩。

極弱冷卻區域Z3是以減少小輸出時的控制紊亂為目的的區域，且與操作量MV對應的冷卻側操作量MVC的變化極端平緩。在塑膠擠出機的冷卻裝置中，即使是從加熱側輸出切換的正好程度的小輸出，也會產生由冷卻介質的潛熱引起的強力的吸熱作用，控制大幅紊亂。考慮到這種控制的紊亂和電磁閥或繼電器的最小接通時間，來設定MV-MVC特性。

這樣，在本實施例中，將冷卻區域分為3個，通過在各區域輸出與目的對應的冷卻側操作量MVC，能夠實現良好的冷卻PID控制。再者，在本實施例中，將冷卻區域分為3個，但不限於此，也可以將冷卻區域分為2個，也可以分為4個以上。

另外，本實施例中，用戶能夠容易地進行控制調整，故用戶能夠設定至少一部分的區域切換點。在圖5的例子中，能夠增減作為強冷卻區域Z1和通常冷卻區域Z2的邊界的區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值。再者，能夠進行設定變更的僅是區域切換點ZP1，對於作為通常冷卻區域Z2和極弱冷卻區域Z3的邊界的區域切換點ZP2不作為變更對象。

使用圖6說明進行區域切換點ZP1的設定變更時的調節計的動作。使用者在開始控制之前想要設定變更區域切換點ZP1的情況下，操作輸入部4，輸入區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的所希望的值（圖6的步驟S200）。例如，在判明冷卻裝置的電磁閥的閥門有關閉傾向且冷卻能力低的情況下，增大區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值，相反，在判明電磁閥的閥門有打開傾向且冷卻能力高的情況下，減小區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值。

當由使用者輸入區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的變更後的值時，區域切換點變更部5根據所述輸入來改寫冷卻側操作量輸出部2的冷卻側表20（圖6的步驟S201）。具體而言，伴隨著區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的變更，強冷卻區域Z1的冷卻側操作量MVC的值發生變化，因此區域切換點變更部5基於區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的變更後的值和位於與所述區域切換點ZP1相反側的端部的強冷卻區域Z1的固定點的值（操作量MV=0%處的冷卻側操作量MVC=100%），通過線性插值來算出與操作量MV=0%和區域切換點ZP1之間的各操作量MV對應的冷卻側操作量MVC的值，並將冷卻側表20中登記的與該操作量MV對應的冷卻側操作量MVC的值改寫為所算出的值。這樣，根據區域切換點ZP1的設定變更，能夠改寫強冷卻區域Z1中的冷卻側操作量MVC的值。

進而，伴隨著區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的變更，通常冷卻區域Z2的冷卻側操作量MVC的值也發生變化，因此區域切換點變更部5基於區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的變更後的值和位於與所述區域切換點ZP1相反側的端部的通常冷卻區域Z2的固定點的值（區域切換點ZP2處的冷卻側操作量MVC的值），通過線性插值來算出與區域切換點ZP1和區域切換點ZP2之間的各操作量MV對應的冷卻側操作量MVC的值，並將冷卻側表20中登記的與所述操作量MV對應的冷卻側操作量MVC的值改寫為所算出的值。這樣，能夠改寫通常冷卻區域Z2中的冷卻側操作量MVC的值，從而區域切換點ZP1的設定變更結束。

在本實施例中，通過將區域切換點ZP1設為用戶能夠進行設定變更的項目，能夠應對水冷擠出機和空冷擠出機兩者的控制物件，另外，能夠進行與各控制物件的輸出增益特性相應的調整。因此，即使是具有非線形的特性的控制物件，也能夠通過簡單的調整來應對。另外，通過變更區域切換點ZP1的設定，也能夠補償由冷卻裝置的劣化引起的冷卻能力的降低。

在專利文獻1、專利文獻2所公開的技術中，由於通過PID常數的設定來進行調整，所以用戶無法簡單地進行AT執行後的微調整。另一方面，在本實施例中，在冷卻能力弱的情況下增大區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值，在冷卻能力強的情況下減小區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值，這樣能夠以一個參數簡單地執行每個控制物件的調整。例如，由於空冷方式的塑膠擠出機與水冷方式相比具有冷卻能力低的傾向，因此，只要將區域切換點ZP1處的冷卻側操作量MVC的值初始設定為適當大的值，並配合每個設備的特性進行微調即可。

再者，在本實施例中，將塑膠擠出機作為控制物件進行了說明，但也可以將本實施例的調節計應用於其他控制物件。另外，將冷卻側閾值THC和加熱側閾值THH均設為50%，但冷卻側閾值THC亦可為比加熱側閾值THH高的值。THC可以作為參數由用戶設定。

第二實施例接著，對本發明的第二實施例進行說明。在第一實施例中，以加熱冷卻PID控制中的冷卻側進行了說明，但也可以將加熱區域分成多個，將區域切換點設為可由用戶設定變更的項目。

圖7是表示本實施例的調節計的構成的框圖，對與圖1相同的構成標注相同的符號。本實施例的調節計具備PID運算部1、冷卻側操作量輸出部2、加熱側操作量輸出部3、輸入部4、區域切換點變更部5a。

調節計的控制動作與第一實施例的圖2中說明的控制動作相同。圖8中示出由本實施例的加熱側操作量輸出部3的加熱側表30規定的操作量MV與加熱側操作量MVH的關係的一例。一般而言，加熱裝置（加熱器）具有溫度相對於操作量MV的增加急劇上升後飽和的升溫特性。但是，急劇的溫度上升成為加熱器斷線的原因，有可能縮短加熱器的壽命。因此，如圖8所示，通過將加熱區域分為Z4和Z5這兩個區域，來抑制加熱器的溫度急劇過度上升。另外，還可以抑制因急劇的溫度上升而對製品的熱衝擊。

另外，通過將作為區域Z4和區域Z5的邊界的區域切換點ZP3設為用戶能夠設定變更的項目，能夠簡單地改變相對於操作量MV的增加的加熱側操作量MVH的上升速度，從而能夠在抑制加熱器的劣化的同時進行高速升溫。另外，通過變更區域切換點ZP3的設定，也能夠補償由加熱裝置的劣化引起的加熱能力的降低。

使用圖9說明進行區域切換點ZP3的設定變更時的調節計的動作。使用者在開始控制之前想要設定變更區域切換點ZP3的情況下，操作輸入部4，輸入區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的所希望的值（圖9的步驟S300）。

當由使用者輸入區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的變更後的值時，區域切換點變更部5a根據所述輸入來改寫加熱側操作量輸出部3的加熱側表30（圖9的步驟S301）。具體而言，伴隨著區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的變更，區域Z4的加熱側操作量MVH的值發生變化，因此區域切換點變更部5a基於區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的變更後的值和位於與所述區域切換點ZP3相反側的端部的區域Z4的固定點的值（操作量MV=THH（%）處的加熱側操作量MVH=0%），通過線性插值來算出與操作量MV=THH（%）和區域切換點ZP3之間的各操作量MV對應的加熱側操作量MVH的值，並將加熱側表30中登記的與所述操作量MV對應的加熱側操作量MVH的值改寫為所算出的值。

進而，伴隨著區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的變更，區域Z5的加熱側操作量MVH的值也發生變化，因此區域切換點變更部5a基於區域切換點ZP3處的加熱側操作量MVH的變更後的值和位於與所述區域切換點ZP3相反側的端部的區域Z5的固定點的值（操作量MV=100%處的加熱側操作量MVH=100%），通過線性插值來算出與區域切換點ZP3和操作量MV=100%之間的各操作量MV對應的加熱側操作量MVH的值，並將加熱側表30中登記的與所述操作量MV對應的加熱側操作量MVH的值改寫為所算出的值。這樣，區域切換點ZP3的設定變更結束。

冷卻側的區域切換點變更部5a的動作與第一實施例的區域切換點變更部5相同。再者，在第一實施例、第二實施例中，以加熱冷卻PID控制為例進行了說明，但本發明可以應用於加熱PID控制，也可以應用於冷卻PID控制。在將本發明應用於加熱PID控制的情況下，只要從圖7的構成中除去冷卻側操作量輸出部2，將圖8所示的加熱側表30的操作量MV的範圍從THH（%）～100%變更為0%～100%的範圍即可。

同樣地，在將本發明應用於冷卻PID控制的情況下，只要從圖1的構成中除去加熱側操作量輸出部3，將圖3所示的冷卻側表20的操作量MV的範圍從0%～THC（%）變更為0%～100%的範圍即可。

在第一實施例、第二實施例中說明的調節計可由具備中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、存儲裝置及介面的電腦、及控制這些硬體資源的程式來實現。圖10中示出所述電腦的構成例。電腦具備CPU 200、存儲裝置201、介面裝置（以下簡稱為I/F）202。在I/F202上連接有測量控制量PV的感測器、冷卻裝置及加熱裝置。在這樣的電腦中，用於實現本發明的動作的程式被保存在存儲裝置201中。CPU 200按照保存在存儲裝置201中的程式，執行第一實施例、第二實施例中說明的處理。產業上的可利用性

本發明可應用於具有非線形的特性的控制物件的控制。

1‧‧‧PID運算部 2‧‧‧冷卻側操作量輸出部 3‧‧‧加熱側操作量輸出部 4‧‧‧輸入部 5、5a‧‧‧區域切換點變更部 20‧‧‧冷卻側表 30‧‧‧加熱側表 200‧‧‧CPU 201‧‧‧存儲裝置 202‧‧‧I/F MV‧‧‧操作量 MVC‧‧‧冷卻側操作量 MVH‧‧‧加熱側操作量 PV‧‧‧控制量 SP‧‧‧設定值 S100～S107、S200、S201、S300、S301‧‧‧步驟 THC‧‧‧冷卻側閾值 THH‧‧‧加熱側閾值 Z1‧‧‧強冷卻區域 Z2‧‧‧通常冷卻區域 Z3‧‧‧極弱冷卻區域 Z4、Z5‧‧‧區域 ZP1、ZP2、ZP3‧‧‧區域切換點

圖1是表示本發明的第一實施例的調節計的構成的框圖。圖2是說明本發明的第一實施例的調節計的控制動作的流程圖。圖3是表示在本發明的第一實施例中由冷卻側表規定的操作量與冷卻側操作量的關係的一例的圖。圖4是表示在本發明的第一實施例中由加熱側表規定的操作量與加熱側操作量的關係的一例的圖。圖5是說明冷卻區域的分割與區域切換點的設定的圖。圖6是說明在本發明的第一實施例中進行區域切換點的設定變更時的調節計的動作的流程圖。圖7是表示本發明的第二實施例的調節計的構成的框圖。圖8是表示在本發明的第二實施例中由加熱側表規定的操作量與加熱側操作量的關係的一例的圖。圖9是說明在本發明的第二實施例中進行區域切換點的設定變更時的調節計的動作的流程圖。圖10是表示實現本發明的第一實施例、第二實施例的調節計的電腦的構成例的框圖。圖11是說明相對於操作量輸出的冷卻特性的非線性的圖。

1‧‧‧PID運算部

2‧‧‧冷卻側操作量輸出部

3‧‧‧加熱側操作量輸出部

4‧‧‧輸入部

5‧‧‧區域切換點變更部

20‧‧‧冷卻側表

30‧‧‧加熱側表

MV‧‧‧操作量

MVC‧‧‧冷卻側操作量

MVH‧‧‧加熱側操作量

PV‧‧‧控制量

SP‧‧‧設定值

Claims

一種調節計，包括：比例積分微分運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過比例積分微分控制運算來算出第一操作量；操作量輸出部，構成為基於預先規定的表，將由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量轉換為第二操作量並輸出到冷卻裝置，其中所述表是以將所述第一操作量能取的數值範圍分割為多個區域，且所述第一操作量與轉換後的所述第二操作量的關係在每個區域中不同的方式預先規定；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個區域的邊界的區域切換點。
如申請專利範圍第1項所述的調節計，其中所述多個區域包括：強冷卻區域；通常冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述強冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述強冷卻區域平緩；以及極弱冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述通常冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述通常冷卻區域平緩，所述區域切換點變更部根據所述使用者的指示，變更作為所述強冷卻區域與所述通常冷卻區域的邊界的所述區域切換點。
一種調節計，包括：比例積分微分運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過比例積分微分控制運算來算出第一操作量；操作量輸出部，構成為基於預先規定的表，將由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量轉換為第二操作量並輸出到加熱裝置，其中，所述表是以將所述第一操作量能取的數值範圍分割為多個區域，且所述第一操作量與轉換後的所述第二操作量的關係在每個區域中不同的方式預先規定；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個區域的邊界的區域切換點。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的調節計，其中所述區域切換點變更部根據由所述使用者指示的、所述區域切換點處的所述第二操作量的變更後的值，變更所述表，使得以所述區域切換點為邊界而相鄰的兩個區域中的所述第一操作量與所述第二操作量的關係發生變化。
一種調節計，包括：比例積分微分運算部，構成為將設定值與控制量設為輸入，通過比例積分微分控制運算來算出第一操作量；第一操作量輸出部，構成為在由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量為冷卻側閾值以下的情況下，基於第一表，將由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量轉換為第二操作量並輸出到冷卻裝置，其中所述第一表是以將所述冷卻側閾值以下的所述第一操作量能取的數值範圍分割為多個第一區域，且所述第一操作量與轉換後的所述第二操作量的關係在每個第一區域中不同的方式預先規定；第二操作量輸出部，構成為在由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量為加熱側閾值以上的情況下，基於預先規定有所述第一操作量與轉換後的第三操作量的關係的第二表，將由所述比例積分微分運算部算出的所述第一操作量轉換為所述第三操作量並輸出到加熱裝置；以及區域切換點變更部，構成為根據使用者的指示變更作為所述多個第一區域的邊界的第一區域切換點。
如申請專利範圍第5項所述的調節計，其中所述多個第一區域包括：強冷卻區域；通常冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述強冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述強冷卻區域平緩；以及極弱冷卻區域，被設定在所述第一操作量比所述通常冷卻區域大的範圍，且與所述第一操作量對應的所述第二操作量的變化比所述通常冷卻區域平緩，所述區域切換點變更部根據所述使用者的指示，變更作為所述強冷卻區域與所述通常冷卻區域的邊界的所述第一區域切換點。
如申請專利範圍第5項或第6項所述的調節計，其中所述區域切換點變更部根據由所述使用者指示的、所述第一區域切換點處的所述第二操作量的變更後的值，變更所述第一表，使得以所述第一區域切換點為邊界而相鄰的兩個第一區域中的所述第一操作量與所述第二操作量的關係發生變化。
如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的調節計，其中所述第二表以將所述加熱側閾值以上的所述第一操作量的能取的數值範圍分割為多個第二區域，並且所述第一操作量與所述第三操作量的關係在每個第二區域中不同的方式預先規定，所述區域切換點變更部根據所述使用者的指示，變更作為所述多個第二區域的邊界的第二區域切換點。
如申請專利範圍第8項所述的調節計，其中所述區域切換點變更部根據由所述使用者指示的、所述第二區域切換點處的所述第三操作量的變更後的值，變更所述第二表，使得以所述第二區域切換點為邊界而相鄰的兩個第二區域中的所述第一操作量與所述第三操作量的關係發生變化。
如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的調節計，其中所述比例積分微分運算部在所述第一操作量變為所述冷卻側閾值以下的情況和所述第一操作量變為所述加熱側閾值以上的情況的任一情況下，均使用共同的比例積分微分常數來算出所述第一操作量。