專利名稱：控制裝置以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多個控制回路的多回路控制系統(tǒng)的控制裝置以及控制方法，尤其涉及進行控制使得在設(shè)定值變更時各控制回路的控制量達到變更后的設(shè)定值的時間基本相同的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，作為具有多個控制回路的加熱裝置的I例，已知有圖5所示的氧化擴散爐。在氧化擴散爐100內(nèi)的石英管104的內(nèi)部，搬入有硅片105。溫度傳感器102-1 102-3分別對由加熱器103-1 103-3加熱的控制區(qū)域Zl Z3的溫度PV進行測量。調(diào)節(jié)計101-1 101-3分別計算出操作量MV以使得由溫度傳感器102-1 102-3測量的溫度PV與溫度設(shè)定值SP—致，并將操作量MV輸出至加熱器103-1 103-3。這樣，通過對被導(dǎo)入氧化擴散
爐100內(nèi)的石英管104內(nèi)的氧氣和硅片105進行加熱，在硅片105的表面形成氧化膜。在該圖5所示的加熱裝置中，形成有3個對各調(diào)節(jié)計101-1 101-3分別所對應(yīng)的控制區(qū)域Zl Z3的溫度PV進行控制的控制回路。采用以上那樣的具有多個控制回路的加熱裝置的話，同時進行各控制區(qū)域的升溫時，由于控制回路間的溫度干涉，在溫度先上升的控制回路中產(chǎn)生過沖，得到控制的穩(wěn)定狀態(tài)為止的時間變長，有損于裝置運轉(zhuǎn)效率。因此，提出有一邊依次掌握控制的狀況一邊進行設(shè)定值SP逐步提高的動作(使設(shè)定值SP —點點地上升的動作)的控制方法(參照專利文獻I)。采用該專利文獻I所揭示的控制方法，計算出升溫最慢的第I控制回路的階躍響應(yīng)的進度，根據(jù)階躍響應(yīng)的進度對其他的控制回路的設(shè)定值SP進行修正，以使得第I控制回路以外的其他的控制回路的溫度與第I控制回路的溫度同步地自動變化。在實現(xiàn)這樣的控制方法的情況下，作為計算各控制回路的操作量MV的PID控制運算單元，就照樣采用設(shè)置在加熱裝置中的通常的調(diào)節(jié)計等，大多利用調(diào)節(jié)計以外的上位控制器作為修正設(shè)定值SP的SP運算單元。因此，只要是加熱控制，在升溫過程中就需要持續(xù)地從各PID控制運算單元向SP運算單元傳達控制量PV，還需要從SP運算單元向各PID控制運算單元傳達設(shè)定值SP。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻日本專利第3798607號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在專利文獻I所揭示的控制方法的情況下，存在以下的問題，即，在升溫過程的中途在PID控制運算單元(例如調(diào)節(jié)計)與SP運算單元(例如上位控制器)的信號傳遞功能上產(chǎn)生了異常的時候，需要不得已地返回至通常的控制動作、或者中斷升溫自身，無論如何都不能繼續(xù)進行所預(yù)定的控制動作。另外，以上那樣的問題點并不限于升溫控制，例如在降溫控制或壓力控制中也同樣產(chǎn)生這樣的問題。本發(fā)明正是為了解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種如下這樣的控制方法以及裝置，其在設(shè)定值變更時能夠減少在控制運算單元與該控制運算單元以外的單元之間進行的信號傳遞的頻率，且能夠進行控制以使得各控制回路的控制量達到變更后的設(shè)定值的時間基本一致。 解決課題的手段本發(fā)明的控制裝置，其特征在于，具有控制量變化時間推定單元，所述控制量變化時間推定單元在多個控制回路Li的設(shè)定值SPi同時被變更了時，推定將各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi設(shè)定為規(guī)定輸出上限值MOi時各控制回路Li的控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間，其中i = I η ;必要輸出推定單元，所述必要輸出推定單元對于每個控制回路Li推定控制量PVi以各控制回路Li共同的所述控制量變化時間達到設(shè)定值SPi所需要的操作量輸出MUi ;輸出上限設(shè)定單元，所述輸出上限設(shè)定單元將所述操作量輸出MUi暫時設(shè)定為各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi ;和控制單元，所述控制單元對應(yīng)每個控制回路Li而設(shè)置，所述控制單元將設(shè)定值SPi和控制量PVi作為輸入通過控制運算算出操作量MVi，執(zhí)行將操作量MVi限制在所述操作量輸出上限OHi以下的上限處理，將上限處理后的操作量MVi輸出給相對應(yīng)的控制回路Li的控制驅(qū)動器。又，本發(fā)明的控制裝置的一個構(gòu)成例，其特征在于，還具有輸出上限恢復(fù)單元，所述輸出上限恢復(fù)單元判斷控制量變化的經(jīng)過，使各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi恢復(fù)到規(guī)定輸出上限值MOi。又，本發(fā)明的控制裝置的一個構(gòu)成例，其特征在于，所述控制量變化時間推定單元具有控制量變更量算出單元，其對于每個控制回路Li計算出伴隨著設(shè)定值SPi的變更的控制量PVi的變更量APVi ;控制量變化速率算出單元，其對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時的控制量PVi的變化速率THi ;時間算出單元，其根據(jù)所述變化速率THi和變更量APVi，對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間；和最大值選出單元，其選出每個控制回路Li的控制量變化時間中的最大值作為各控制回路Li共同的控制量變化時間。又，本發(fā)明的控制裝置的一個構(gòu)成例，其特征在于，所述設(shè)定值SPi是溫度設(shè)定值，所述控制量PVi是溫度，所述設(shè)定值SPi的變更是使所述控制量PVi向升溫方向變化的變更，所述控制量變化時間是升溫時間。又，本發(fā)明的控制方法，其特征在于，包括控制量變化時間推定步驟，所述控制量變化時間推定步驟在多個控制回路Li的設(shè)定值SPi同時被變更了時，推定將各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi設(shè)定為規(guī)定輸出上限值MOi時各控制回路Li的控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間，其中i = I η ;必要輸出推定步驟，所述必要輸出推定步驟對于每個控制回路Li推定控制量PVi以各控制回路Li共同的所述控制量變化時間達到設(shè)定值SPi所需要的操作量輸出MUi ;輸出上限設(shè)定步驟，所述輸出上限設(shè)定步驟將所述操作量輸出MUi暫時設(shè)定為各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi ;和控制步驟，所述控制步驟將設(shè)定值SPi和控制量PVi作為輸入通過控制運算算出操作量MVi，執(zhí)行將操作量MVi限制在所述操作量輸出上限OHi以下的上限處理，將上限處理后的操作量MVi輸出給相對應(yīng)的控制回路Li的控制驅(qū)動器。發(fā)明的效果采用本發(fā)明，在設(shè)定值SPi的變更時刻設(shè)定一次各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi之后，原則上不需要在伴隨著設(shè)定值SPi的變更的控制的中途更新操作量輸出上限值OHi。因此，能夠減少在控制單元(例如調(diào)節(jié)計)與該控制單元以外的單元(例如上位控制器)之間進行的信號傳遞的頻率，因此即便在設(shè)定了操作量輸出上限值OHi之后，控制單元與該控制單元以外的單元的信號傳遞產(chǎn)生異常，也能夠繼續(xù)預(yù)定的控制動作使得各控制回路Li的控制量PVi達到變更后的設(shè)定值SPi的時間基本相同。


圖I是示出本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是示出本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的控制裝置的升溫時間推定部的構(gòu)成的框圖。圖3是對本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的控制裝置的動作進行說明的流程圖。圖4是示出現(xiàn)有的控制裝置的動作例以及本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的控制裝置的動作例的圖。圖5是示出具有多個控制回路的加熱裝置的構(gòu)成例的圖。符號說明I···升溫時間推定部、2···必要輸出推定部，3···輸出上限設(shè)定部、4···輸出上限恢復(fù)部、5-i…控制部、6-i…設(shè)定值SPi輸入部、7-i…控制量PVi輸入部、8-i…PID控制運算部、9_i…輸出上限處理部、ΙΟ-i···操作量MVi輸出部、11···控制量PVi變更量APVi算出部、12…控制量PVi變化速率THi算出部、13···升溫時間TLi推定部、14···最大值選出部。
具體實施例方式發(fā)明的原理預(yù)先存儲代表性的升溫能力(例如最大輸出時升溫速率)，推定達到任意的輸出上限值(操作量MV輸出上限值)時的升溫速率，求出在各控制回路至升溫結(jié)束為止的推定時間都基本一致那樣的輸出上限值。由此，各控制回路的升溫結(jié)束時間大致相同，能夠接近于最有效率的調(diào)試方法。采用該控制方法，在升溫開始時刻確定一次輸出上限值之后，原則上不需要在升溫中途更新輸出上限值。因此，即使PID控制運算單元(例如調(diào)節(jié)計)與輸出上限運算單元(例如上位控制器)的信號傳遞產(chǎn)生異常，也能夠繼續(xù)進行所預(yù)定的控制動作。但是，如果處于能夠根據(jù)需要進行某些輸出上限微修正操作等的信號傳遞狀態(tài)，也可以適當(dāng)?shù)剡M行。采用小型的調(diào)節(jié)計的話，算法的存儲量、每個控制周期的運算量也都受限制。因此，最好是以下這樣的運算步驟，即首先算出各控制回路的最大輸出時的升溫時間，從計算出來的各控制回路的升溫時間中提取最大的升溫時間，在將該升溫時間附近的時間作為所要時間的情況下，求出各控制回路的輸出上限的降低程度。
另外，以上的原理并不限于升溫控制，對降溫控制也同樣成立。[實施形態(tài)]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。圖I是示出本發(fā)明的實施形態(tài)所涉及的控制裝置的構(gòu)成的框圖。本實施形態(tài)的控制裝置包括升溫時間推定部I，其在多個控制回路Li (i = I η，η是2以上的整數(shù))的設(shè)定值SPi同時被變更時，推定將各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時的各控制回路Li的控制量PVi達到設(shè)定值SPi所需的升溫時間TL ;必要輸出推定部2，其對于每個控制回路Li推定控制量PVi以各控制回路共同的升溫時間TL達到設(shè)定值SPi所需的操作量輸出MUi ;輸出上限設(shè)定部3，其將操作量輸出MUi暫時設(shè)定為各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi ;輸出上限恢復(fù)部4，其判斷控制量變化的經(jīng)過，使各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi恢復(fù)為規(guī)定輸出上限值MOi ；和針對每個控制回路Li設(shè)置的控制部5-i?？刂撇?-i包括設(shè)定值SPi輸入部6-i、控制量PVi輸入部7_i、PID控制運算部·8_i、輸出上限處理部9-i、和操作量MVi輸出部ΙΟ-i。另外，在本實施形態(tài)中，說明的是將控制裝置適用于圖5所示的加熱裝置的情形。這時，圖5所示的調(diào)節(jié)計101-i為控制部5-i。圖2是示出成為控制量變化時間推定單元的升溫時間推定部I的構(gòu)成的框圖。升溫時間推定部I包括控制量PVi變更量APVi算出部11、控制量PVi變化速率THi算出部12、成為時間算出單元的升溫時間TLi推定部13、和最大值選出部14。以下，對控制裝置的動作進行說明。圖3是說明控制裝置的動作的流程圖。各控制回路Li (i = I η)的設(shè)定值SPi通過加熱裝置的操作者來設(shè)定，通過設(shè)定值SPi輸入部6-i被輸入至PID控制運算部8-i (圖3步驟S100)。又，設(shè)定值SPi通過設(shè)定值SPi輸入部6-i被輸入至升溫時間推定部I。各控制回路Li的控制量PVi (溫度)利用針對控制回路Li設(shè)置的溫度傳感器(在圖5的例中為傳感器102-i)來測量，通過控制量PVi輸入部7-i被輸入給PID控制運算部8-i (步驟SlOl)。又，控制量PVi通過控制量PVi輸入部7-i被輸入至升溫時間推定部I。接著，在從各控制部5-i取得的設(shè)定值SPi同時向相同方向(在此為升溫方向)變更時(步驟S102中的是)，升溫時間推定部I推定將各控制部5-i的操作量輸出上限值OHi設(shè)為操作者預(yù)先設(shè)定的規(guī)定輸出上限值MOi (例如100%)時控制量PVi達到設(shè)定值SPi所需的升溫時間TL。具體地說，升溫時間推定部I取得設(shè)定值SPi變更前的操作量MVi，求出將操作量MVi設(shè)為操作量輸出上限值OHi = MOi時的每個控制回路的升溫時間TLi，將其最大值作為各控制回路Li共同的升溫時間TL。首先，升溫時間推定部I內(nèi)的控制量PVi變更量APVi算出部11根據(jù)從各控制部5-i取得的設(shè)定值SPi和控制量PVi，對于各控制回路Li如下式那樣計算出伴隨著設(shè)定值SPi的變更的控制量PVi的變更量APVi (步驟S103)。APVi = SPi-PVi ... (I)升溫時間推定部I內(nèi)的控制量PVi變化速率THi算出部12從各控制部5_i取得當(dāng)前的操作量MVi (設(shè)定值SPi變更前的操作量MVi )，對于每個控制回路Li如下式那樣計算出從該操作量MVi的狀態(tài)變?yōu)樽畲筝敵鯩Vi = MOi = 100. 0%時的控制量PVi的變化速率THi (步驟S104)。即，控制量PVi變化速率THi算出部12將從控制部5-i取得的操作量MVi代入式子(2)計算出控制量PVi的變化速率THi。THi = THoi { ΔΜ / (MOi — MVi)}=THoi {100. O / (100. O - MVi)} ... (2)THoi是從操作量MVi = O. 0%的狀態(tài)設(shè)成最大輸出MVi = 100. 0%時(即操作量上升幅度AMi為100. 0%時)的控制 量PVi的已知的變化速率。在此，由于是將加熱裝置作為對象，因此THi、THoi都是升溫速率[sec./°C]。式子(2)是以操作量上升幅度(MOi-MVi)= (100. Ο-MVi)換算THoi的算式。另外，由于與設(shè)定值SPi和控制量PVi相對應(yīng)的控制在步驟S104之后的步驟進行，因此如果控制量PVi變化速率THi算出部12在步驟S104的時刻從各控制部5-i取得操作量MVi，則該操作量MVi為設(shè)定值變更前的操作量。接著，升溫時間TLi推定部13根據(jù)控制量PVi的變化速率THi和變更量APVi，對于每個控制回路Li如下式那樣計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)變?yōu)樽畲筝敵鯩Vi =100. 0%時控制量PVi達到設(shè)定值SPi所需的升溫時間TLi (步驟S105)。TLi = THi APVi- (3)最后,最大值選出部14選出每個控制回路Li的升溫時間TLi中的最大值作為各控制回路Li共同的升溫時間TL (步驟S106)。TL = Max (TLi)… (4)式(4)的Max ()當(dāng)然是意味著選出最大值的函數(shù)。至此，升溫時間推定部I的處
理結(jié)束。接著，必要輸出推定部2根據(jù)已知的變化速率THoi、升溫時間TL、控制量PVi的變更量APVi和當(dāng)前的操作量MVi，對于每個控制回路Li如下式那樣計算出控制量PVi以各控制回路Li共同的升溫時間TL達到設(shè)定值SPi所必需的操作量輸出MUi (步驟S107)。MUi = { AMiTHoi / (TL / Λ PVi)} + MVi= {100. OTHoi / (TL / ΔPVi)} + MVi ... (5)式(5)是通過在式(2)中將分母的MOi = 100. O置換為MUi，置換為THi = TL/Λ PViJ^MUi而得到的算式。輸出上限設(shè)定部3在將操作者預(yù)先設(shè)定的當(dāng)前的操作量輸出上限值OHi = MOi存儲在輸出上限恢復(fù)部4的基礎(chǔ)上，將必要輸出推定部2所計算出的操作量輸出MUi作為各控制部5-i的操作量輸出上限值OHi對每個控制回路Li進行設(shè)定(步驟S108)。另外，步驟S103 S108的處理在設(shè)定SPi被變更的時候僅進行一次即可。接著，控制部5-i的PID控制運算部8-i根據(jù)從設(shè)定值SPi輸入部6_i輸入的設(shè)定值SPi和從控制量PVi輸入部7-i輸入的控制量PVi，通過公知的PID控制運算計算出操作量MVi (步驟S109)。輸出上限處理部9-i進行以下的式子那樣的操作量MVi的上限處理(步驟S110)。IFMVi > OHi THEN MVi = OHi …(6)S卩，輸出上限處理部9-i在操作量MVi比操作量輸出上限值OHi大的情況下，進行使操作量MVi = OHi的上限處理。操作量MVi輸出部ΙΟ-i將由輸出上限處理部9-i進行了上限處理的操作量MVi輸出給控制對象(實際的輸出目的地為圖5的實例中的加熱器103-i)(步驟Sill)。由于控制部5-i是對應(yīng)于控制回路Li而設(shè)置的，因此步驟S100、S101、S109 Slll的處理對于各控制部5-i都實施。接著，輸出上限恢復(fù)部4在從升溫開始時刻(設(shè)定值SPi被變更、操作量輸出上限值OHi從MOi被設(shè)定變更為MUi的時刻)經(jīng)過了升溫時間TL的A倍(例如A=L 5)的時間時(步驟S112中的是)，將操作者預(yù)先設(shè)定的規(guī)定輸出上限值MOi作為各控制部5-i的操作輸出上限值OHi并對每個控制回路Li進行設(shè)定(步驟S113)。另外，關(guān)于作為操作量輸出上限值OHi恢復(fù)至規(guī)定輸出上限值MOi的參考值的經(jīng)過時間，并不限于根據(jù)升溫時間TL，也可以在經(jīng)過了操作者預(yù)先設(shè)定的固定時間時使操作量輸出上限值OHi恢復(fù)為規(guī)定輸出上限it MOi ο控制裝置每隔一定時間進行以上那樣的步驟SlOO S113的處理直到例如根據(jù)操作者的指示結(jié)束控制為止(步驟S114中的是)。圖4的(A)示出以現(xiàn)有的技術(shù)控制圖5所示的三個區(qū)域的加熱控制系統(tǒng)的升溫結(jié)
果。在此，將控制控制區(qū)域Zl的溫度PVl的控制回路LI的調(diào)節(jié)計101-1所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為OHl = MOl = 100%，將控制控制區(qū)域Z2的溫度PV2的控制回路L2的調(diào)節(jié)計101-2所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為0H2 = M02 = 100%，將控制控制區(qū)域Z3的溫度PV3的控制回路L3的調(diào)節(jié)計101-3所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為0H3 = M03 = 100%。在該實例中，一般進行在被認為難以實現(xiàn)過沖少的良好的升溫的低溫區(qū)域的升溫。根據(jù)圖4 (A)可知，控制回路L2的溫度PV2受到來自控制回路L3的熱干擾的影響而大幅地過沖。另一方面，控制回路LI的溫度PVl受到伴隨著控制回路L2的過沖傾向的PID控制所造成的加熱器103-2的輸出下降的影響，在升溫最后階段升溫速度下降。圖4的(B)示出以本實施形態(tài)的控制裝置控制圖5所示的三個區(qū)域(η = 3)的加熱控制系統(tǒng)的升溫結(jié)果。在此，將規(guī)定輸出上限值設(shè)為MOl = Μ02 = Μ03 = 100%，將在升溫開始時控制回路LI的控制部5-1 (調(diào)節(jié)計101-1)所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為OHl =MUl = 100%，將在升溫開始時控制回路L2的控制部5-2(調(diào)節(jié)計101-2)所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為0Η2 = MU2 = 72%，在升溫開始時控制回路L3的控制部5_3(調(diào)節(jié)計101-3)所設(shè)定的操作量輸出上限值設(shè)為0Η3 = MU3 = 95%。根據(jù)圖4的(B)可知，以使得至升溫結(jié)束為止的推定時間在各控制回路都大致相同那樣的輸出上限值MU1、MU2、MU3來進行控制。通過使升溫速度一致，來抑制控制回路L2的溫度PV2的過沖傾向。進一步，由于該過沖傾向的抑制，控制回路L2的控制穩(wěn)定，因此控制回路LI的溫度PVl的升溫速度也穩(wěn)定。如上所述，在本實施形態(tài)中，能夠減少在控制部5-i (例如調(diào)節(jié)計)與該控制部5-i以外的裝置(例如上位控制器)之間進行的信號傳遞的頻率，因此即便在升溫開始時設(shè)定操作量輸出上限值OHi之后，控制部5-i與該控制部5-i以外的裝置的信號傳遞產(chǎn)生異常，也能夠繼續(xù)預(yù)定的控制動作使得各控制回路Li的控制量PVi達到變更后的設(shè)定值SPi的時間基本相同。又，在本實施形態(tài)中，不是直接使操作量MVi自身變化，僅使操作量輸出上限值OHi變化為其他的固定值一定的時間，因此操作量MVi不產(chǎn)生無價值的上下波動。因此，也不會產(chǎn)生對PID控制運算的壞影響，從而能夠得到不存在不自然的控制響應(yīng)波形。另外，在本實施形態(tài)中，以升溫控制為例進行了說明，但并不限定于此，本發(fā)明也能夠適用于例如降溫控制或壓力控制。
本實施形態(tài)的控制裝置被分為控制部5-i和其以外的裝置(升溫時間推定部I、必要輸出推定部2、輸出上限設(shè)定部3以及輸出上限恢復(fù)部4)這兩個裝置，各裝置能夠通過具有CPU、存儲裝置以及接口的計算機和控制這些硬件資源的程序來實現(xiàn)。各裝置的C PU根據(jù)儲存在存儲裝置中的程序來進行本實施形態(tài)中所說明的處理。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于在多回路控制系統(tǒng)中進行控制使得在設(shè)定值變更時各控制回路的控制量達到變更后的設(shè)定值的時間基本一致的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種控制裝置，其特征在于，具有 控制量變化時間推定單元，所述控制量變化時間推定單元在多個控制回路Li的設(shè)定值SPi同時被變更了時，推定將各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi設(shè)定為規(guī)定輸出上限值MOi時各控制回路Li的控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間，其中i = I η ; 必要輸出推定單元，所述必要輸出推定單元對于每個控制回路Li推定控制量PVi以各控制回路Li共同的所述控制量變化時間達到設(shè)定值SPi所需要的操作量輸出MUi ； 輸出上限設(shè)定單元，所述輸出上限設(shè)定單元將所述操作量輸出MUi暫時設(shè)定為各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi ;和 控制單元，所述控制單元對應(yīng)每個控制回路Li而設(shè)置，所述控制單元將設(shè)定值SPi和控制量PVi作為輸入通過控制運算算出操作量MVi，執(zhí)行將操作量MVi限制在所述操作量輸出上限OHi以下的上限處理，將上限處理后的操作量MVi輸出給相對應(yīng)的控制回路Li的控制驅(qū)動器。
2.如權(quán)利要求I所述的控制裝置，其特征在于，還具有輸出上限恢復(fù)單元，所述輸出上限恢復(fù)單元判斷控制量變化的經(jīng)過，使各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi恢復(fù)到規(guī)定輸出上限值MOi。
3.如權(quán)利要求I或2所述的控制裝置，其特征在于， 所述控制量變化時間推定單元具有 控制量變更量算出單元，其對于每個控制回路Li計算出伴隨著設(shè)定值SPi的變更的控制量PVi的變更量APVi ； 控制量變化速率算出單元，其對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時的控制量PVi的變化速率THi ； 時間算出單元，其根據(jù)所述變化速率THi和變更量△ PVi，對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間；和 最大值選出單元，其選出每個控制回路Li的控制量變化時間中的最大值作為各控制回路Li共同的控制量變化時間。
4.如權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于， 所述設(shè)定值SPi是溫度設(shè)定值，所述控制量PVi是溫度，所述設(shè)定值SPi的變更是使所述控制量PVi向升溫方向變化的變更，所述控制量變化時間是升溫時間。
5.—種控制方法,其特征在于,包括 控制量變化時間推定步驟，所述控制量變化時間推定步驟在多個控制回路Li的設(shè)定值SPi同時被變更了時，推定將各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi設(shè)定為規(guī)定輸出上限值MOi時各控制回路Li的控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間，其中i = I η ; 必要輸出推定步驟，所述必要輸出推定步驟對于每個控制回路Li推定控制量PVi以各控制回路Li共同的所述控制量變化時間達到設(shè)定值SPi所需要的操作量輸出MUi ； 輸出上限設(shè)定步驟，所述輸出上限設(shè)定步驟將所述操作量輸出MUi暫時設(shè)定為各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi ;和控制步驟，所述控制步驟將設(shè)定值SPi和控制量PVi作為輸入通過控制運算算出操作量MVi，執(zhí)行將操作量MVi限制在所述操作量輸出上限OHi以下的上限處理，將上限處理后的操作量MVi輸出給相對應(yīng)的控制回路Li的控制驅(qū)動器。
6.如權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，還具有輸出上限恢復(fù)步驟，所述輸出上限恢復(fù)步驟判斷控制量變化的經(jīng)過，使各控制回路Li的操作量輸出上限值OHi恢復(fù)到規(guī)定輸出上限值MOi。
7.如權(quán)利要求5或6所述的控制方法，其特征在于， 所述控制量變化時間推定步驟包括 控制量變更量算出步驟，其對于每個控制回路Li計算出伴隨著設(shè)定值SPi的變更的控制量PVi的變更量APVi ； 控制量變化速率算出步驟，其對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時的控制量PVi的變化速率THi ； 時間算出步驟，其根據(jù)所述變化速率THi和變更量△ PVi，對于每個控制回路Li計算出從當(dāng)前的操作量MVi的狀態(tài)將操作量MVi設(shè)為規(guī)定輸出上限值MOi時控制量PVi達到設(shè)定值SPi為止所需要的控制量變化時間；和 最大值選出步驟，其選出每個控制回路Li的控制量變化時間中的最大值作為各控制回路Li共同的控制量變化時間。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于， 所述設(shè)定值SPi是溫度設(shè)定值，所述控制量PVi是溫度，所述設(shè)定值SPi的變更是使所述控制量PVi向升溫方向變化的變更，所述控制量變化時間是升溫時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制裝置以及控制方法，能減少在設(shè)定值變更時在控制單元與其以外的單元之間進行的信號傳遞的頻率，且能使得各控制回路的控制量達到設(shè)定值的時間基本相同?？刂蒲b置包括升溫時間推定部(1)，在多個控制回路(Li)的設(shè)定值(SPi)被變更時，推定將各控制回路的操作量輸出上限值(OHi)設(shè)為規(guī)定輸出上限值(MOi)時的各控制回路的控制量(PVi)達到設(shè)定值(SPi)所需的升溫時間(TL)；必要輸出推定部(2)，對于每個控制回路推定控制量(PVi)以升溫時間(TL)達到設(shè)定值(SPi)所需的操作量輸出(MUi)；輸出上限設(shè)定部(3)，將操作量輸出(MUi)暫時設(shè)定為各控制回路的操作量輸出上限值(OHi)；和針對各控制回路設(shè)置的控制部(5-i)。
文檔編號G05B11/42GK102880201SQ20121023637
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者田中雅人 申請人:阿自倍爾株式會社