特許 6092026 調節計およびデータ収集方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6092026

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】調節計およびデータ収集方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20170227BHJP

   G05B 11/36 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   G05B23/02 V

   G05B11/36 R

   G05B23/02 301V

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-146230(P2013-146230)

(22)【出願日】2013年7月12日

(65)【公開番号】特開2015-18470(P2015-18470A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅人

(72)【発明者】

【氏名】豊田 英輔

(72)【発明者】

【氏名】前田 智康

(72)【発明者】

【氏名】菅原 文仁

【審査官】 加藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１６０１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０７５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８６６０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

Ｇ０５Ｂ １１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

設定値ＳＰと制御量ＰＶに基づき操作量ＭＶを制御周期毎に算出して出力する操作量算出手段と、
データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰの変更方向を予め記憶するトリガー登録手段と、
データ収集終了の制限時間を予め記憶する制限時間登録手段と、
データ収集開始後の継続時間を計測する継続時間測定手段と、
設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうち少なくとも１つを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録手段と、
このデータ記録手段によるデータ収集が停止しているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合に、前記データ記録手段を起動してデータ収集を開始させるデータ収集起動手段と、
前記データ記録手段によるデータ収集が行われているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合、あるいは前記データ収集開始後の継続時間が前記制限時間登録手段に記憶されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合に、前記データ記録手段を停止させてデータ収集を終了させるデータ収集停止手段とを備えることを特徴とする調節計。

【請求項2】

請求項１記載の調節計において、
前記データ記録手段は、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうちの少なくとも１つに加えて、電流値ＣＴを収集すべきデータとして制御周期毎に記録することを特徴とする調節計。

【請求項3】

請求項１または２記載の調節計において、
さらに、データ収集開始後の継続時間の実績に基づき前記制限時間を更新する制限時間更新手段を備えることを特徴とする調節計。

【請求項4】

請求項３記載の調節計において、
前記制限時間更新手段は、温度設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了したときに、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍（Ａ＞１）の値が前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間よりも大きい場合に、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍の値を新たな制限時間として、前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間の値を更新することを特徴とする調節計。

【請求項5】

設定値ＳＰと制御量ＰＶに基づき操作量ＭＶを制御周期毎に算出して出力する操作量算出ステップと、
データ記録手段によるデータ収集が停止しているときに、設定値ＳＰの変更を検出したとき、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰの変更方向を予め記憶するトリガー登録手段を参照して、前記設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合に、前記データ記録手段を起動してデータ収集を開始させるデータ収集起動ステップと、
前記データ記録手段により設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうち少なくとも１つを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録ステップと、
データ収集開始後の継続時間を計測する継続時間測定ステップと、
前記データ記録手段によるデータ収集が行われているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合、あるいは前記データ収集開始後の継続時間が制限時間登録手段に記憶されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合に、前記データ記録手段を停止させてデータ収集を終了させるデータ収集停止ステップとを含むことを特徴とするデータ収集方法。

【請求項6】

請求項５記載のデータ収集方法において、
前記データ記録ステップは、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうちの少なくとも１つに加えて、電流値ＣＴを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するステップを含むことを特徴とするデータ収集方法。

【請求項7】

請求項５または６記載のデータ収集方法において、
さらに、データ収集開始後の継続時間の実績に基づき前記制限時間を更新する制限時間更新ステップを含むことを特徴とするデータ収集方法。

【請求項8】

請求項７記載のデータ収集方法において、
前記制限時間更新ステップは、温度設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了したときに、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍（Ａ＞１）の値が前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間よりも大きい場合に、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍の値を新たな制限時間として、前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間の値を更新するステップを含むことを特徴とするデータ収集方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温調計などの調節計に係り、特にデータ収集機能を備えた調節計に関するものである。

【背景技術】

【0002】

加熱処理炉などの温度を制御するために、ＰＩＤ制御機能を実装した温調計が利用されている。温調計では、ＰＩＤパラメータなどの多数のパラメータを設定する必要がある。温調計は、ＰＩＤパラメータを用いてＰＩＤ演算を行ない、目標温度に設定された設定値ＳＰに温度計測値ＰＶが一致するように操作量ＭＶを出力する。これにより、温度計測値ＰＶ（制御量ＰＶ）を目標温度（設定値ＳＰ）に近づけることができる。したがって、ＰＩＤパラメータなどの設定が必要かつ重要になる。

【0003】

制御結果情報（設定値到達時間やオーバーシュート量など制御応答における特徴量のデータ）は、制御の不具合状態の把握やＰＩＤパラメータなどの調整の際に、実際の制御対象に対する制御結果として有効な情報となる。このため、昇温や降温などの一連の制御動作を実施しながら温調計内部で制御応答の特徴量を算出し、温調計内部に保存しておく機能が実施されている（特許文献１参照）。一方、データロガーのように、測定データを全て収集し記録する機器も実用されている（特許文献２参照）。これら特許文献１、特許文献２に開示されたデータ収集機能により、ＰＩＤ制御の制御応答の特徴量あるいは全ての時系列データを収集し、監視対象、分析対象として処理することが可能になっている。

【0004】

ところで、温度制御においては、１秒間に１００℃以上の高速な昇温が可能なハロゲンランプなどのヒータがある。このハロゲンランプは、例えば半導体製造プロセスの前工程の枚葉式アニール炉などで、高速昇温ヒータとして利用されている（特許文献３参照）。
このような高速昇温ヒータでは、操作量ＭＶ、温度計測値ＰＶ、ヒータに通電される電流値などの各々の変化を時刻同期させて確認する必要がある。特に重要なのは、高速な昇降温が繰り返される場合において、収集すべきデータを１回の昇降温動作毎に個別のデータセットに区分けする際の規則性である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２１７４３９号公報

【特許文献2】特開２００８−２８６６０３号公報

【特許文献3】特開２００５−２６０２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２に開示されたデータロガーによる測定データ収集では、個別の機器毎に並列的にデータを収集するので、昇降温動作の繰り返しを継続してデータ収集するのであれば、実現も可能である。しかし、収集すべきデータを１回の昇降温動作毎に個別のデータセットに区分けする場合は、時刻同期が取り難いので実現は難しい。
また、特許文献１に開示された技術では、保存可能な情報が限られるので、データ収集機能としては不十分である。また、高速な昇降温の繰り返しについては、昇降温の繰り返しサイクルの変動に対応する必要があるので、実用への課題が残る。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、制御量の上下動が繰り返される場合において、収集すべきデータを制御量の１回の上下動毎に個別のデータセットに区分けする際の規則性を確保することができる調節計およびデータ収集方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、制御量の上下動の繰り返しサイクルの変動に対応することができる調節計およびデータ収集方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の調節計は、設定値ＳＰと制御量ＰＶに基づき操作量ＭＶを制御周期毎に算出して出力する操作量算出手段と、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰの変更方向を予め記憶するトリガー登録手段と、データ収集終了の制限時間を予め記憶する制限時間登録手段と、データ収集開始後の継続時間を計測する継続時間測定手段と、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうち少なくとも１つを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録手段と、このデータ記録手段によるデータ収集が停止しているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合に、前記データ記録手段を起動してデータ収集を開始させるデータ収集起動手段と、前記データ記録手段によるデータ収集が行われているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合、あるいは前記データ収集開始後の継続時間が前記制限時間登録手段に記憶されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合に、前記データ記録手段を停止させてデータ収集を終了させるデータ収集停止手段とを備えることを特徴とするものである。

【0009】

また、本発明の調節計の１構成例において、前記データ記録手段は、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうちの少なくとも１つに加えて、電流値ＣＴを収集すべきデータとして制御周期毎に記録することを特徴とするものである。
また、本発明の調節計の１構成例は、さらに、データ収集開始後の継続時間の実績に基づき前記制限時間を更新する制限時間更新手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の調節計の１構成例において、前記制限時間更新手段は、温度設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了したときに、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍（Ａ＞１）の値が前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間よりも大きい場合に、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍の値を新たな制限時間として、前記制限時間登録手段に記憶されている制限時間の値を更新することを特徴とするものである。

【0010】

また、本発明のデータ収集方法は、設定値ＳＰと制御量ＰＶに基づき操作量ＭＶを制御周期毎に算出して出力する操作量算出ステップと、データ記録手段によるデータ収集が停止しているときに、設定値ＳＰの変更を検出したとき、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰの変更方向を予め記憶するトリガー登録手段を参照して、前記設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合に、前記データ記録手段を起動してデータ収集を開始させるデータ収集起動ステップと、前記データ記録手段により設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうち少なくとも１つを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録ステップと、データ収集開始後の継続時間を計測する継続時間測定ステップと、前記データ記録手段によるデータ収集が行われているときに、設定値ＳＰの変更を検出し、この設定値ＳＰの変更方向が前記トリガー登録手段に記憶されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合、あるいは前記データ収集開始後の継続時間が制限時間登録手段に記憶されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合に、前記データ記録手段を停止させてデータ収集を終了させるデータ収集停止ステップとを含むことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、制御量ＰＶの上下動が繰り返される場合において、収集すべきデータを制御量ＰＶの１回の上下動毎に個別のデータセットに区分けする際の規則性を確保することが可能になる。本発明では、データ収集終了の制限時間よりも短い時間で制御量ＰＶの上下動のサイクルが発生する場合でも、設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了するので、データセットの区分けが損なわれることはない。また、本発明では、設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了するだけでなく、データ収集開始後の継続時間によってもデータ収集を終了するので、設定値ＳＰの変更が発生しない状態が継続する場合でも、データ収集を概ね適切に終了することができる。また、本発明では、データ収集の終了判断機能をシンプルな判断機能とすることができ、低コストでの実装が可能になる。

【0012】

また、本発明では、データ収集開始後の継続時間の実績に基づき制限時間を更新する制限時間更新手段を設けることにより、制御量ＰＶの上下動の繰り返しサイクルの変動が予め明確に把握できない場合でも、適切な運用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る調節計の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態に係る調節計の動作を示すフローチャートである。

【図3】本発明の第１の実施の形態に係る調節計の動作を説明する図である。

【図4】本発明の第２の実施の形態に係る調節計の構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態に係る調節計の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［発明の原理］
本発明では、収集するデータの例として、設定値ＳＰ、制御量ＰＶ、操作量ＭＶ、ヒータに流れる電流値ＣＴを取り上げる。操作量ＭＶは、調節計（例えば温調計）に設定される設定値ＳＰと、調節計に接続された計測器（センサ）から入力される制御量ＰＶに基づき、調節計内部で算出される。電流値ＣＴは、ヒータ断線検出の目的で調節計に入力される。すなわち、設定値ＳＰ、制御量ＰＶ、操作量ＭＶ、電流値ＣＴは全て調節計に集約されており、ハードウェアとしてはこれを活用する。

【0015】

制御量ＰＶ、操作量ＭＶの変化は、設定値ＳＰの変化がトリガーになる。したがって、昇温制御であれば、データ収集の停止中に設定値ＳＰが昇温方向に設定変更されたときをトリガーにして、データ収集を開始すればよい。降温制御であれば、データ収集の停止中に設定値ＳＰが降温方向に設定変更されたときをトリガーにして、データ収集を開始すればよい。設定値ＳＰの変更は、ランプ状の変更であっても、上記トリガーと同方向の設定変更が継続する。したがって、データ収集開始のトリガーとなった設定値ＳＰ変更と同方向の設定値ＳＰ変更であれば、データ収集を継続すればよい。昇降温が繰り返される場合には、降温方向、すなわちデータ収集開始のトリガーとなった昇温方向の設定値ＳＰ変更と逆方向の設定値ＳＰ変更をもって、データ収集を停止すればよい。

【0016】

このようにすれば、データ収集開始時点から実際に制御量ＰＶ、操作量ＭＶの変化が開始されるまでの所要時間が規則性として統一され、かつ確実にデータを１回の昇降温動作に対応する個別のデータセットに区分けすることが可能になる。また、昇降温の繰り返しサイクルの変動が起こっても、問題は生じない。ただし、データ収集中に設定値ＳＰが一定値に維持される状態が長時間継続する事態も考慮しなければならないので、データ収集制限時間によるデータ収集の停止も併用することが必須になる。

【0017】

データ収集制限時間は予め設定してもよいが、昇降温の繰り返しサイクルの変動を前提にするならば、データ収集開始時と逆方向の設定値ＳＰ変更でデータ収集を停止したときに測定される、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間の実績に基づき、制限時間を自動決定するのが好ましい。例えばデータ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間の１．５〜２倍程度の値を新たな制限時間とすればよい。

【0018】

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る調節計の構成を示すブロック図である。調節計は、従来から調節計に設けられている一般的構成である調節計制御機能部１と、本実施の形態の特徴的構成であるデータ収集機能部２とを備えている。

【0019】

調節計制御機能部１は、設定値ＳＰを調節計外部から入力する設定値入力部１０と、制御量ＰＶを計測器から入力する制御量入力部１１と、設定値ＳＰと制御量ＰＶに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出部１２と、操作量ＭＶを調節計外部に出力する操作量出力部１３とを備えている。

【0020】

データ収集機能部２は、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰの変更方向を予め記憶するトリガー登録部２０と、データ収集終了の制限時間を予め記憶する制限時間登録部２１と、データ収集開始を判断しデータ収集を起動するデータ収集起動部２２と、データ収集終了を判断しデータ収集を停止するデータ収集停止部２３と、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうち少なくとも１つを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録部２４と、データ収集開始後の継続時間を計測する継続時間測定部２５とを備えている。

【0021】

次に、本実施の形態の調節計の動作を図２を参照して説明する。設定値ＳＰは、オペレータなどによって設定され、設定値入力部１０を介して操作量算出部１２に入力される（図２ステップＳ１００）。
制御量ＰＶは、図示しない計測器によって計測され、制御量入力部１１を介して操作量算出部１２に入力される（図２ステップＳ１０１）。

【0022】

操作量算出部１２は、周知の制御演算アルゴリズムに従って、設定値ＳＰと制御量ＰＶとが一致するように操作量ＭＶを算出する（図２ステップＳ１０２）。制御演算アルゴリズムとしては、例えばＰＩＤがある。
操作量出力部１３は、操作量算出部１２によって算出された操作量ＭＶを制御対象に出力する（図２ステップＳ１０３）。制御対象が例えば加熱処理炉の場合、加熱処理炉のヒータに電力を供給する電力調整器が、操作量ＭＶの実際の出力先となる。

【0023】

次に、データ収集起動部２２は、データ記録部２４によるデータ収集が停止しているときに（図２ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰの変更を検出し（図２ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰの変更方向がトリガー登録部２０に予め登録されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合（図２ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、データ記録部２４を起動してデータ収集を開始させる（図２ステップＳ１０７）。データ収集起動部２２は、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰが直前の制御周期の設定値ＳＰと異なるときに、設定値ＳＰが変更されたと判断する。

【0024】

例えば昇温制御中のデータを収集して記録したいのであれば、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰ変更方向として「上昇方向」をトリガー登録部２０に登録しておけばよい。これにより、設定値ＳＰが上昇する方向に変更されたときに、データ収集が開始される。また、降温制御中のデータを収集して記録したいのであれば、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰ変更方向として「下降方向」をトリガー登録部２０に登録しておけばよい。

【0025】

次に、起動したデータ記録部２４は、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰと制御量入力部１１から入力された制御量ＰＶと操作量算出部１２によって算出された操作量ＭＶとを記録する（図２ステップＳ１０８）。
継続時間測定部２５は、データ収集開始後の継続時間を計測する（図２ステップＳ１０９）。

【0026】

データ収集停止部２３は、データ記録部２４によるデータ収集が行われているときに、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰの変更を検出し（図２ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰの変更方向がトリガー登録部２０に予め登録されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合（図２ステップＳ１１１においてＹＥＳ）、あるいはデータ収集開始後の継続時間が制限時間登録部２１に登録されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合（図２ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、データ記録部２４を停止させてデータ収集を終了させる（図２ステップＳ１１３）。

【0027】

以上のようなステップＳ１００〜Ｓ１１３の処理が、例えばオペレータからの指令によって制御が終了するまで（図２ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、制御周期毎に繰り返し実行される。

【0028】

図３（Ａ）、図３（Ｂ）は本実施の形態の調節計の動作を説明する図であり、図３（Ａ）は設定値ＳＰの変更によってデータ収集が終了する場合、図３（Ｂ）は制限時間によってデータ収集が終了する場合を示している。図３（Ａ）、図３（Ｂ）の横軸は時間、縦軸は制御量ＰＶである。ここでは、設定値ＳＰを温度設定値、制御量ＰＶを温度計測値とし、例えば加熱処理炉の昇温制御中のデータを収集する場合について説明する。

【0029】

図３（Ａ）の例では、設定値ＳＰが１５０℃から３００℃に変更された時点でデータ収集を開始し、設定値ＳＰが３００℃から１５０℃に変更された時点でデータ収集を終了している。以後、同様の昇降温動作が行われる度に、データ収集が行われる。
図３（Ｂ）の例では、図３（Ａ）と同様にデータ収集を開始した後、設定値ＳＰが３００℃から１５０℃に変更される前に、データ収集開始後の継続時間がデータ収集終了の制限時間に到達したために、データ収集を終了している。

【0030】

以上のように、本実施の形態では、制御量ＰＶの上下動が繰り返される場合において、収集すべきデータを制御量ＰＶの１回の上下動毎に個別のデータセットに区分けする際の規則性を確保することが可能になる。規則性について具体的に言えば、データセットの先頭が設定値ＳＰの変更時点となり、操作量ＭＶや制御量ＰＶの変化が制御動作として始まるタイミングが規則正しくなる。

【0031】

本実施の形態では、データ収集終了の制限時間よりも短い時間で制御量ＰＶの上下動のサイクルが発生する場合でも、設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了するので、データセットの区分けが損なわれることはない。また、制限時間以外のデータ収集の終了条件を、設定値ＳＰの変更方向がトリガー登録部２０に登録されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向になることとしているので、データ収集の終了判断機能をシンプルな判断機能とすることができ、低コストでの実装が可能になる。

【0032】

また、本実施の形態では、設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了するだけでなく、データ収集開始後の継続時間によってもデータ収集を終了するので、設定値ＳＰの変更が何らかのトラブルなどの理由により発生しない状態が継続する場合でも、データ収集を概ね適切に終了することができる。すなわち、データセットの区分けが損なわれることはない。
なお、本実施の形態では、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶの３つを収集しているが、これに限るものではなく、これら３つのうち少なくとも１つを収集すればよい。

【0033】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係る調節計の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態の調節計は、調節計制御機能部１ａと、データ収集機能部２ａとを備えている。

【0034】

調節計制御機能部１ａは、設定値入力部１０と、制御量入力部１１と、操作量算出部１２と、操作量出力部１３と、ハロゲンランプ（高速昇温ヒータ）に流れる電流値ＣＴを入力する電流値入力部１４とを備えている。

【0035】

データ収集機能部２ａは、トリガー登録部２０と、制限時間登録部２１と、データ収集起動部２２と、データ収集停止部２３と、設定値ＳＰと制御量ＰＶと操作量ＭＶのうちの少なくとも１つに加えて、電流値ＣＴを収集すべきデータとして制御周期毎に記録するデータ記録部２４ａと、継続時間測定部２５と、データ収集開始後の継続時間の実績に基づきデータ収集終了の制限時間を更新する制限時間更新部２６とを備えている。

【0036】

次に、本実施の形態の調節計の動作を図５を参照して説明する。図５のステップＳ２００〜Ｓ２０３の処理は、それぞれ図２のステップＳ１００〜Ｓ１０３と同じなので、説明は省略する。本実施の形態では、ハロゲンランプ（高速昇温ヒータ）を備えた加熱処理炉を制御対象としており、ハロゲンランプに電力を供給する電力調整器が、操作量ＭＶの実際の出力先となる。この場合、設定値ＳＰは温度設定値、制御量ＰＶは加熱処理炉の計測器（センサ）によって計測される温度計測値となる。

【0037】

電流値入力部１４は、ハロゲンランプ（高速昇温ヒータ）に流れる電流値ＣＴを計測する電流値計測手段（不図示）から電流値ＣＴを取得する（図５ステップＳ２０４）。
データ収集起動部２２は、データ記録部２４ａによるデータ収集が停止しているときに（図５ステップＳ２０５においてＹＥＳ）、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰの変更を検出し（図５ステップＳ２０６においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰの変更方向がトリガー登録部２０に予め登録されている設定値ＳＰの変更方向と同方向の場合（図５ステップＳ２０７においてＹＥＳ）、データ記録部２４ａを起動してデータ収集を開始させる（図５ステップＳ２０８）。

【0038】

本実施の形態では、加熱処理炉の昇温制御中のデータを収集して記録するので、データ収集開始のトリガーとなる設定値ＳＰ変更方向として「上昇方向」（昇温方向）がトリガー登録部２０に予め登録されている。したがって、設定値ＳＰが上昇する方向に変更されたときに、データ収集が開始される。

【0039】

次に、起動したデータ記録部２４ａは、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰ（温度設定値）と制御量入力部１１から入力された制御量ＰＶ（温度計測値）と操作量算出部１２によって算出された操作量ＭＶ（ヒータ操作量）と電流値入力部１４から入力された電流値ＣＴとを記録する（図５ステップＳ２０９）。
継続時間測定部２５は、データ収集開始後の継続時間を計測する（図５ステップＳ２１０）。

【0040】

データ収集停止部２３は、データ記録部２４ａによるデータ収集が行われているときに、設定値入力部１０から入力された設定値ＳＰの変更を検出し（図５ステップＳ２１１においてＹＥＳ）、この設定値ＳＰの変更方向がトリガー登録部２０に予め登録されている設定値ＳＰの変更方向と逆方向の場合（図５ステップＳ２１２においてＹＥＳ）、あるいはデータ収集開始後の継続時間が制限時間登録部２１に登録されているデータ収集終了の制限時間に到達した場合（図５ステップＳ２１３においてＹＥＳ）、データ記録部２４ａを停止させてデータ収集を終了させる（図５ステップＳ２１４）。本実施の形態の例では、設定値ＳＰが下降する方向に変更されたときに、データ収集を終了する。

【0041】

制限時間更新部２６は、温度設定値ＳＰの変更に応じてデータ収集を終了したときに、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍（Ａ＞１で、例えばＡ＝１．５〜２．０）の値が制限時間登録部２１に登録されている制限時間よりも大きい場合に、データ収集開始時からデータ収集終了時までの継続時間のＡ倍の値を新たな制限時間として、制限時間登録部２１に登録されている制限時間を更新する（図５ステップＳ２１５）。

【0042】

以上のようなステップＳ２００〜Ｓ２１５の処理が、例えばオペレータからの指令によって制御が終了するまで（図５ステップＳ２１６においてＹＥＳ）、制御周期毎に繰り返し実行される。

【0043】

こうして、本実施の形態では、温度設定値ＳＰの変更方向に基づく現実的なデータ収集時間を参照してデータ収集終了の制限時間を自動決定するので、制御量ＰＶの上下動の繰り返しサイクルの変動が予め明確に把握できない場合でも、適切な運用が可能になる。
電流値ＣＴは特に時刻同期の取り難い高速な変化をする状態量であるが、データ品質としては、制御動作（温度計測値ＰＶ、ヒータ操作量ＭＶ）との時刻同期が最も重要であるため、調節計機能と一体化されたデータ収集になることが好ましい。

【0044】

なお、第１、第２の実施の形態で説明した調節計は、ＣＰＵ、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明は、データ収集機能を備えた温調計などの調節計に適用することができる。

【符号の説明】

【0046】

１，１ａ…調節計制御機能部、２，２ａ…データ収集機能部と、１０…設定値入力部、１１…制御量入力部、１２…操作量算出部、１３…操作量出力部、１４…電流値入力部、２０…トリガー登録部、２１…制限時間登録部、２２…データ収集起動部、２３…データ収集停止部、２４，２４ａ…データ記録部、２５…継続時間測定部、２６…制限時間更新部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】