特許 7127591 温度制御装置、温度制御方法、及びプログラム

(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】

(24)【登録日】2022-08-22

(45)【発行日】2022-08-30

(54)【発明の名称】温度制御装置、温度制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05D 23/19 20060101AFI20220823BHJP

   G01K 7/00 20060101ALI20220823BHJP

【ＦＩ】

G05D23/19 J

G01K7/00 321Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019058378

(22)【出願日】2019-03-26

(65)【公開番号】P2020160701

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2020-12-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100122286

【弁理士】

【氏名又は名称】仲倉 幸典

(72)【発明者】

【氏名】津端 創

(72)【発明者】

【氏名】山田 隆章

【審査官】堀内 亮吾

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１９４４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１８０２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４４６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ ２３／１９

Ｇ０１Ｋ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

或る制御モデルに基づいて、加熱対象物の現在温度が目標温度になるように、上記加熱対象物に対する加熱量を制御する温度制御装置であって、
この温度制御装置の正常時に、上記制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインを算出する第１ゲイン算出部と、
上記加熱対象物の温度制御中に、刻々、上記制御モデルをなす伝達関数の現在のゲインを算出する第２ゲイン算出部と、
上記現在のゲインと上記正常時のゲインとの間のゲイン比を算出し、上記ゲイン比を用いて上記現在温度が大きくなる向きに、上記現在温度の測定値を補正して、補正された現在温度を算出する第１補正部、または、上記ゲイン比を用いて上記目標温度が大きくなる向きに、正常時の目標温度を補正して、補正された目標温度を算出する第２補正部と、を備え、
上記補正された現在温度または上記補正された目標温度に基づいて、上記現在温度を上記補正された現在温度に補正するか、または、上記目標温度を上記補正された目標温度に補正して、加熱を継続することを特徴とする温度制御装置。

【請求項2】

請求項１の温度制御装置において、
上記現在のゲインに対して、異常判定のための閾値が設けられており、
上記現在のゲインと上記閾値との比較に基づいて、異常が発生したか否か判定する判定部を備えることを特徴とする温度制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の温度制御装置において、
上記現在温度の測定値を、上記補正された現在温度に補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記補正された現在温度を通知するかについて設定する第１の設定部を備えることを特徴とする温度制御装置。

【請求項4】

請求項１から３までのいずれか一つに記載の温度制御装置において、
上記正常時の目標温度を、上記補正された目標温度に補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記補正された目標温度を通知するかについて設定する第２の設定部を備えることを特徴とする温度制御装置。

【請求項5】

或る制御モデルに基づいて、加熱対象物の現在温度が目標温度になるように、上記加熱対象物に対する加熱量を制御する温度制御方法であって、
この温度制御方法の正常時に、上記制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインを算出し、
上記加熱対象物の温度制御中に、刻々、上記制御モデルをなす伝達関数の現在のゲインを算出し、
上記現在のゲインと上記正常時のゲインとの間のゲイン比を算出し、上記ゲイン比を用いて上記現在温度が大きくなる向きに、上記現在温度の測定値を補正して、補正された現在温度を算出し、または、上記ゲイン比を用いて上記目標温度が大きくなる向きに、正常時の目標温度を補正して、補正された目標温度を算出し、
上記補正された現在温度または上記補正された目標温度に基づいて、上記現在温度を上記補正された現在温度に補正するか、または、上記目標温度を上記補正された目標温度に補正して、加熱を継続することを特徴とする温度制御方法。

【請求項6】

請求項５に記載の温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、温度制御装置及び温度制御方法に関し、より詳しくは、加熱対象物の温度を計測して加熱対象物の温度を制御する温度制御装置及び温度制御方法に関する。また、この発明は、そのような温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の温度制御装置としては、例えば特許文献１（特許第４０６２０８９号公報）に開示されているように、或る制御モデルに基づいて、加熱対象物の現在温度が目標温度になるように、加熱対象物に対する操作量（加熱量）を制御するものが知られている。同文献では、上記制御モデルにおける正常時（過去）のパラメータと現在のパラメータとを比較して、異常が発生したか否かを判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４０６２０８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１（特許第４０６２０８９号公報）に記載のものでは、異常を検知しているだけであるため、異常が検知されたとき、上記温度制御装置のユーザは、装置を修理（温度センサの位置ずれ調整、温度センサの交換など）するために、しばらくの間、加熱を停止（例えば、工場の生産停止）しなければならない、という問題がある。

【0005】

そこで、この発明の課題は、正常時のパラメータに対して現在のパラメータが変化したときであっても、加熱を停止させることなく、自動的に加熱を継続することができる温度制御装置及び温度制御方法を提供することにある。また、この発明の課題は、そのような温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、この開示の温度制御装置は、
或る制御モデルに基づいて、加熱対象物の現在温度が目標温度になるように、上記加熱対象物に対する加熱量を制御する温度制御装置であって、
この温度制御装置の正常時に、上記制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインを算出する第１ゲイン算出部と、
上記加熱対象物の温度制御中に、刻々、上記制御モデルをなす伝達関数の現在のゲインを算出する第２ゲイン算出部と、
上記現在のゲインと上記正常時のゲインとの間のゲイン比を算出し、上記ゲイン比を用いて上記現在温度が大きくなる向きに、上記現在温度の測定値を補正して、補正された現在温度を算出する第１補正部、または、上記ゲイン比を用いて上記目標温度が大きくなる向きに、正常時の目標温度を補正して、補正された目標温度を算出する第２補正部と、を備え、
上記補正された現在温度または上記補正された目標温度に基づいて、上記現在温度を上記補正された現在温度に補正するか、または、上記目標温度を上記補正された目標温度に補正して、加熱を継続することを特徴とする。

【0007】

この開示の温度制御装置では、第１ゲイン算出部は、この温度制御装置の正常時に、上記制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインを算出する。第２ゲイン算出部は、上記加熱対象物の温度制御中に、刻々、上記制御モデルをなす伝達関数のゲインを算出する。第１補正部は、上記現在のゲインと正常時のゲインとの間のゲイン比を算出し、上記ゲイン比を用いて上記現在温度が大きくなる向きに、上記現在温度の測定値を補正して、補正された現在温度を算出する。または、第２補正部は、上記ゲイン比を用いて上記目標温度が大きくなる向きに、正常時の目標温度を補正して、補正された目標温度を算出する。このように、上記補正された現在温度または上記補正された目標温度に基づいて、上記現在温度を上記補正された現在温度に補正するか、または、上記目標温度を上記補正された目標温度に補正して、加熱を継続する。したがって、正常時のパラメータ（ゲイン）に対して現在のパラメータ（ゲイン）が変化したときであっても、加熱を停止させることなく、自動的に加熱を継続することができる。

【0008】

一実施形態の温度制御装置では、上記現在のゲインに対して、異常判定のための閾値が設けられており、上記現在のゲインと上記閾値との比較に基づいて、異常が発生したか否か判定する判定部を備えることを特徴とする。

【0009】

この一実施形態の温度制御装置では、異常が発生したことを判定することができる。この結果、ユーザは、たとえ自動的に加熱が継続されていたとしても、異常が発生したことを認識することができる。

【0010】

一実施形態の温度制御装置では、上記現在温度の測定値を、上記補正された現在温度に補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記補正された現在温度を通知するかについて設定する第１設定部を備えることを特徴とする。

【0011】

この一実施形態の温度制御装置では、ユーザの設定により、自動で補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記通知のみにするかを選択することが可能となる。

【0012】

一実施形態の温度制御装置では、上記正常時の目標温度を、上記補正された目標温度に補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記補正された目標温度を通知するかについて設定する第２設定部を備えることを特徴とする。

【0013】

この一実施形態の温度制御装置では、ユーザの設定により、自動で補正して上記加熱を継続するか、または、上記加熱を継続せず、上記通知のみにするか選択することが可能となる。

【0014】

別の局面では、この開示の温度制御方法は、
或る制御モデルに基づいて、加熱対象物の現在温度が目標温度になるように、上記加熱対象物に対する加熱量を制御する温度制御方法であって、
この温度制御方法の正常時に、上記制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインを算出し、
上記加熱対象物の温度制御中に、刻々、上記制御モデルをなす伝達関数の現在のゲインを算出し、
上記現在のゲインと上記正常時のゲインとの間のゲイン比を算出し、上記ゲイン比を用いて上記現在温度が大きくなる向きに、上記現在温度の測定値を補正して、補正された現在温度を算出し、または、上記ゲイン比を用いて上記目標温度が大きくなる向きに、正常時の目標温度を補正して、補正された目標温度を算出し、
上記補正された現在温度または上記補正された目標温度に基づいて、上記現在温度を上記補正された現在温度に補正するか、または、上記目標温度を上記補正された目標温度に補正して、加熱を継続することを特徴とする。

【0015】

この一実施形態の温度制御方法では、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0016】

さらに別の局面では、この開示のプログラムは、上記温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0017】

この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記温度制御方法を実施することができる。

【発明の効果】

【0018】

以上より明らかなように、この開示の温度制御装置及び温度制御方法は、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。また、この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記温度制御方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】この発明の一実施形態の温度制御装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】上記温度制御装置のハードウェア構成を示す図である。

【図3】上記温度制御処理（温度制御方法）のメインフローを示す図である。

【図4】図４（Ａ）は、従来における、温度センサが劣化する場合の時間の経過に伴うゲインと温度差の変化を示す図である。図４（Ｂ）は、上記温度制御装置における、温度センサが劣化する場合の時間の経過に伴うゲインと温度差の変化を示す図である。

【図5】図５（Ａ）は、従来における、段取り替えでの時間の経過に伴うゲインと温度差の変化を示す図である。図５（Ｂ）は、上記温度制御装置における、段取り替えでの時間の経過に伴うゲインと温度差の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0021】

（実施形態）
図１は、この発明の一実施形態の温度制御装置（全体を符号１で示す。）の構成を模式的に示している。この温度制御装置１は、加熱対象物９０に搭載されたヒータ２１及び温度センサ２０と、温度コントローラ１００とを備えている。温度コントローラ１００は、この例では、フィードバック制御の一つであるＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御の制御モデルに基づいて、温度センサ２０の出力（現在温度ＰＶ）が目標温度（ＳＰ）になるように、加熱対象物９０に対する加熱量を制御する。

【0022】

温度センサ２０は、加熱対象物９０の現在温度ＰＶを測定する。この例では、温度センサ２０として熱電対が用いられる。現在温度ＰＶは、後述する温度コントローラ１００に入力される。

【0023】

ヒータ２１は、操作量ＭＶに応じて通電されて発熱する。この例では、ヒータ２１として汎用の電熱体が用いられる。

【0024】

温度コントローラ１００は、図２に示すように、ハードウェアとして、この例では、演算部１１と、表示器１２と、操作部１３と、記憶部１４と、入力部１５と、出力部１６と、通信部１７と、警報器１８とを備えている。

【0025】

演算部１１は、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって動作するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）を含み、後述の温度制御方法に従う処理や、その他の各種処理を実行する。

【0026】

操作部１３は、この例では、キー入力スイッチ及び設定スイッチからなり、ユーザ（操作者）からの指示及びデータなどを入力または設定するために用いられる。この例では、操作部１３の設定スイッチには、加熱対象物９０を加熱すべき目標温度ＳＰ＝２００℃が設定されているものとする。

【0027】

表示器１２は、この例では、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイからなり、演算部１１からの制御信号に従って、数値等の表示を行う。この例では、表示器１２は、設定された目標温度ＳＰ、加熱対象物９０の現在温度ＰＶ、補正された現在温度ＰＶ^＊、補正された目標温度ＳＰ^＊を表示するために用いられる。

【0028】

記憶部１４は、この例では、非一時的にデータを記憶し得るＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ）、及び、一時的にデータを記憶し得るＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含んでいる。この記憶部１４には、演算部１１を制御するためのソフトウェア（コンピュータプログラム）が格納されている。また、この例では、記憶部１４には、正常時（初期状態）での制御モデルのゲインがゲインＫｉとして、また加熱対象物９０の制御中に、加熱対象物９０が示す温度が現在温度ＰＶとして、ＰＩＤ制御部２２から出力される操作量が操作量ＭＶとして、温度制御中での制御モデルのゲインが現在のゲインＫとして記憶される。これらの記憶内容については、後に詳述する。

【0029】

入力部１５は、この例では、ＡＤ（アナログ・ツー・デジタル）変換器を含んでいる。入力部１５は、温度センサ２０からの現在温度ＰＶを表す信号を受けて、ＡＤ変換を行って、演算部１１に入力する。

【0030】

出力部１６は、演算部１１からの制御信号に従って、ヒータ２１を制御する操作量ＭＶを出力する。

【0031】

通信部１７は、演算部１１によって制御されて所定の情報を外部の装置に送信したり、また、外部の装置からの情報を受信して演算部１１に受け渡したりする。この例では、通信部１７は、外部の装置へ状態情報（警報信号ＡＳ）を送信する。また、外部の装置からの指示（コマンド信号ＣＭ）を受信する。

【0032】

警報器１８は、演算部１１からの警報信号に従って、聴覚的または視覚的な警報ＡＬを発する。この例では、ブザーまたはＬＥＤ（発光ダイオード）アレイからなり、警報音または文字数値等の表示を発する。

【0033】

図１中に示すように、この例では、温度コントローラ１００は、記憶部１４によって構成されるデータ蓄積部３０を備えている。また、温度コントローラ１００は、プログラムされた演算部１１によって構成される、ＰＩＤ制御部２２と、第１ゲイン算出部及び第２ゲイン算出部としてのゲイン同定部４０と、判定部としての異常判定部４１と、第１補正部及び第２補正部としてのＰＶｏｒＳＰ補正量算出部５１と、第１設定部及び第２設定部としての自動補正要否入力部５３及び自動補正要否判断部５２と、ＰＶｏｒＳＰ補正部５４と、表示器１２の表示を制御するＰＶｏｒＳＰ補正量表示部５５および判定結果表示部４２とを備えている。これらの各部の動作については、次に述べる図３の温度制御処理のフローの中で説明する。

【0034】

図３は、加熱を継続するために、温度制御装置１が実行する温度制御方法の処理フローを示している。この例では、演算部１１は、予め図２中に示すＰＩＤ制御部２２として働いて、ＰＩＤ制御の制御モデルに基づいて、加熱対象物９０の現在温度ＰＶが目標温度ＳＰになるように、温度制御を行っているものとする。これにより、加熱対象物９０の温度が定常状態になっている（正常である）ものとする。また、温度センサ２０から入力部１５を介して入力された現在温度ＰＶと、ＰＩＤ制御部２２が作成した現在の操作量ＭＶとは、刻々、データ蓄積部３０に蓄積されるものとする。

【0035】

この例では、ＰＶｏｒＳＰ補正部５４で実行される現在温度ＰＶまたは目標温度ＳＰの補正について、ユーザによって、操作部１３を介して、自動補正するか、手動補正するか予め補正要否が設定されるものとする。この例では、演算部１１は自動補正要否入力部５３として働いて、ユーザが選択した設定に従って、予め自動補正が設定されている。

【0036】

まず、図３のステップＳ１に示すように、ユーザの操作部１３を通した指示または通信部１７を介したコマンド信号に応じて、演算部１１は、データ蓄積部３０から、この温度制御装置の正常時（初期状態）での現在温度ＰＶおよび操作量ＭＶを取得する。

【0037】

次に、図３のステップＳ２に示すように、演算部１１はゲイン同定部４０として働いて、正常時の現在温度ＰＶおよび操作量ＭＶに基づいて、制御モデルをなす伝達関数の正常時のゲインＫｉを算出する。この正常時のゲインＫｉは後述するステップＳ５で用いられるためにデータ蓄積部３０に記憶される。この例では、目標温度ＳＰ＝２００℃、操作量ＭＶ＝１７．５％、現在温度ＰＶ＝２００℃、周囲温度Ｔ_Ａ＝２５℃を条件として算出すると、正常時のゲインＫｉ＝１０℃／％であった。ここで、関係式を次式に示す。
ＳＰ＝ＰＶ＝Ｋ*ＭＶ＋Ｔ_Ａ …（Ｅｑ．１）

【0038】

この例では、図４（Ｂ）上段に示すように、初期状態では、温度制御装置１は正常であるが、時間の経過に伴って、温度センサ２０やヒータ２１が次第に劣化して、ゲインＫ（現在のゲインをＫとする。）が次第に低下してゆくものとする。

【0039】

次に、図３のステップＳ３～Ｓ６に示すように、演算部１１はゲイン同定部４０として働いて、加熱対象物９０の温度制御中に、刻々、制御モデルをなす伝達関数のゲインを現在のゲインＫとして算出する。詳しくは、この例では、ステップＳ３でＰＩＤ制御部２２及び温度センサ２０からデータ蓄積部３０を介して、現在の操作量ＭＶと、現在温度ＰＶを入力し、次に、ステップＳ４で、今回のターンでのゲイン（現在のゲイン）Ｋを、Ｋ＝（ＰＶ－Ｔ_Ａ）／ＭＶとして算出する。次に、ステップＳ５～Ｓ６で、演算部１１は異常判定部４１として働いて、データ蓄積部３０に記憶されている予め定められた閾値ＴＨ（これを図４（Ｂ）中に示す閾値Ｔｈ１とする。）と今回のターンでのゲインＫとを比較して、異常であるか否かを判定する。この例では、閾値Ｔｈ１＝８℃／％であるものとする。

【0040】

ここで、予め定められた閾値Ｔｈ１に対して今回のターンでのゲインＫが大きければ（ステップＳ６でＮＯ）、演算部１１は、ステップＳ３に戻って、ステップＳ３～Ｓ６の処理を繰り返す。この間、ＰＩＤ制御部２２による加熱対象物９０の温度制御は継続される。

【0041】

この例では、図４（Ｂ）上段に示すように、期間Ｐ１の初期直後では、現在のゲインＫ（≒１０℃／％）が閾値Ｔｈ１（＝８℃／％）よりも大きいことから、演算部１１は、ステップＳ３～Ｓ６の処理を繰り返す。この間、ＰＩＤ制御部２２による加熱対象物９０の温度制御は継続される。

【0042】

期間Ｐ１では、時間の経過に伴って、正常時のゲインＫｉからゲインＫは次第に低下してゆく。これに伴って、図４（Ｂ）下段に示すように、現在温度ＰＶ’と正常時の温度ＰＶとの温度差（ＰＶ’－ＰＶ）が次第に増加してゆくものとする。

【0043】

期間Ｐ１の終了時には、現在のゲインＫが閾値Ｔｈ１（＝８℃／％）まで低下することから、演算部１１は異常が発生したと判定する（ステップＳ６でＹＥＳ）。そして、図３のステップＳ７に進む。

【0044】

次に、図３のステップＳ７では、演算部１１は判定結果表示部４２として働いて、警報信号を生成して警報器１８から異常が発生したことを通知する。具体的には、警報器１８はブザー音を発し、異常である旨の表示とともに現在温度ＰＶを警報ＡＬとして発する。この例では、これと並行して、演算部１１は通信部１７を介して、図示しない外部の装置へ警報信号ＡＳを出力する。したがって、ユーザは、たとえ自動的に加熱が継続されていたとしても（後述）、異常が発生したことを認識することができる。

【0045】

次に、図３のステップＳ８に示すように、演算部１１はＰＶｏｒＳＰ補正量算出部５１として働いて、現在温度ＰＶまたは目標温度ＳＰの補正量を算出する。詳しくは、この例では、異常時のゲインＫ’＝８℃／％、ゲイン比Ｋ／Ｋ’＝１０／８、周囲温度Ｔ_Ａ＝２５℃を条件として、補正量として、次の数式（Ｅｑ．２）により補正された現在温度ＰＶ^＊、または、数式（Ｅｑ．３）により補正された目標温度ＳＰ^＊が算出される。
ＰＶ^＊＝Ｋ／Ｋ’＊（ＰＶ－Ｔ_Ａ）＋Ｔ_Ａ＝１．２５ＰＶ－６．２５
…（Ｅｑ．２）、
ＳＰ^＊＝Ｋ／Ｋ’＊（ＳＰ－Ｔ_Ａ）＋Ｔ_Ａ＝１．２５ＳＰ－６．２５
…（Ｅｑ．３）
上記補正された現在温度ＰＶ^＊、上記補正された目標温度ＳＰ^＊のうちいずれかが、ユーザが、予め選択した設定に従って選択される。

【0046】

次に、図３のステップＳ９に示すように、演算部１１は自動補正要否判断部５２として働いて、自動補正が設定されているか否かを判断する。この例では、ユーザが選択した設定に従って、予め自動補正が設定されていることから、ステップＳ１０に進む。

【0047】

次に、図３のステップＳ１０では、演算部１１はＰＶｏｒＳＰ補正部５４として働いて、現在温度ＰＶを補正された現在温度ＰＶ^＊に補正するか、または、目標温度ＳＰを補正された目標温度ＳＰ^＊に補正して、加熱を継続する。この例では、補正された現在温度ＰＶ^＊を適用した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。または、補正された目標温度ＳＰ^＊を適用した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。

【0048】

これにより、例えば、図４（Ｂ）下段に示すように、期間Ｐ１の終了時に、見かけ上の温度差（ＰＶ’－ＰＶ）が一旦ゼロになって、次の期間Ｐ２に入る。この間、ＰＩＤ制御部２２による加熱対象物９０の温度制御は継続される。したがって、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0049】

図４（Ｂ）上段に示すように、期間Ｐ２では、異常判定のための閾値ＴＨは、閾値Ｔｈ１（＝８℃／％）よりも小さい閾値Ｔｈ２＝６℃／％であるものとする。期間Ｐ２でも、時間の経過に伴って、ゲインＫは次第に低下してゆく。期間Ｐ２の終了時には、現在のゲインＫが閾値Ｔｈ２（＝６℃／％）まで低下することから、演算部１１は異常が発生したと判定する（ステップＳ６でＹＥＳ）。そして、演算部１１は、上述の期間Ｐ１での処理と同様に、期間Ｐ２において、図３のステップＳ７～Ｓ１０の処理を実行する。

【0050】

すなわち、演算部１１は、図３のステップＳ７で、警報器１８から異常を通知する。次に、図３のステップＳ８に示すように、演算部１１はＰＶｏｒＳＰ補正量算出部５１として働いて、現在温度ＰＶまたは目標温度ＳＰの補正量を算出する。次に、図３のステップＳ９に示すように、演算部１１は自動補正要否判断部５２として働いて、自動補正が設定されていると判断する（ステップＳ９でＹＥＳ）。次に、図３のステップＳ１０に示すように、演算部１１はＰＶｏｒＳＰ補正部５４として働いて、現在温度ＰＶを補正された現在温度ＰＶ^＊に補正するか、または、目標温度ＳＰを補正された目標温度ＳＰ^＊に補正して、加熱を継続する。この例では、補正された現在温度ＰＶ^＊を適用した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。または、補正された目標温度ＳＰ^＊を適用した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。

【0051】

これにより、例えば、図４（Ｂ）下段に示すように、期間Ｐ２の終了時に、見かけ上の温度差（ＰＶ’－ＰＶ）が一旦ゼロになって、次の期間Ｐ３に入る。この間、ＰＩＤ制御部２２による加熱対象物９０の温度制御は継続される。したがって、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0052】

図４（Ｂ）上段に示すように、期間Ｐ３では、異常判定のための閾値ＴＨは、閾値Ｔｈ２（＝６℃／％）よりもさらに小さい閾値Ｔｈ３＝４℃／％であるものとする。期間Ｐ３でも、時間の経過に伴って、ゲインＫは次第に低下してゆく。期間Ｐ３の終了時には、現在のゲインＫが閾値Ｔｈ３（＝４℃／％）まで低下することから、演算部１１は異常が発生したと判定する（ステップＳ６でＹＥＳ）。そして、演算部１１は、上述の期間Ｐ１，Ｐ２での処理と同様に、期間Ｐ３において、図３のステップＳ７～Ｓ１０の処理を実行する。

【0053】

これにより、例えば、図４（Ｂ）下段に示すように、期間Ｐ３の終了時に、見かけ上の温度差（ＰＶ’－ＰＶ）が一旦ゼロになって、次の期間に入る。この間、ＰＩＤ制御部２２による加熱対象物９０の温度制御は継続される。

【0054】

このように、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３，…を順次小さく設定しながら、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0055】

一方、ユーザによって、予め手動設定が設定されていたとき、演算部１１は自動補正要否判断部５２として働いて、ステップＳ９で手動補正が必要と判断する（ステップＳ９でＮＯ）。次に、図３のステップＳ１１に示すように、演算部１１はＰＶｏｒＳＰ補正量表示部５５として働いて、表示器１２を介して、加熱を継続せず、補正された現在温度ＰＶ^＊、または、補正された目標温度ＳＰ^＊を通知する。この例では、補正後の現在温度ＰＶ^＊を通知した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。または、補正後の目標温度ＳＰ^＊を通知した後、ステップＳ３～Ｓ６の処理を継続する。

【0056】

図４（Ａ）は、従来における、温度センサが劣化する場合の時間の経過に伴うゲインＫと温度差（ＰＶ’－ＰＶ）の変化を示す。図４（Ｂ）は、この発明の実施形態における、温度センサが劣化する場合の時間の経過に伴うゲインＫと温度差（ＰＶ’－ＰＶ）の変化を示す。

【0057】

図４（Ａ）によって分かるように、従来では、ゲインＫが閾値Ｔｈに達すると、修理（生産停止）を行う。これに対して、図４（Ｂ）では、上述したように、ゲインＫが閾値（Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３）に達する毎に、温度を補正する。したがって、本発明は従来と比較して、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0058】

図５（Ａ）は、従来における、段取り替え（生産工程を替える場合）での時間の経過に伴うゲインＫｉと温度差（ＰＶ’－ＰＶ）の変化を示す。図５（Ｂ）は、この発明の実施形態における、段取り替えでの時間の経過に伴うゲインＫと温度差（ＰＶ’－ＰＶ）の変化を示す。この例では、段取り替えの際に、温度センサを誤接続した場合を示している。

【0059】

図５（Ａ）によって分かるように、従来では、ゲインＫが閾値Ｔｈに達すると、修理（生産停止）を行う。これに対して、図５（Ｂ）によって分かるように、本発明では、ゲインＫが閾値Ｔｈに達すると、温度を補正する。したがって、本発明は従来と比較して、段取り替えの期間Ｐ４，Ｐ６を除いて、期間Ｐ５では、加熱を停止させることなく、自動的に温度を補正して加熱を継続することができる。

【0060】

なお、上の例では、異常の判定は、予め定められた閾値ＴＨと現在のゲインＫとを比較して判定したが、これに限られない。現在のゲインＫと正常時のゲインＫｉとの差（Ｋ－Ｋｉ）を、予め定められた閾値ＴＨと比較して異常であるか否かを判定してもよい。

【0061】

また、上述の温度制御方法を、ソフトウェア（コンピュータプログラム）として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル万能ディスク）、フラッシュメモリなどの非一時的（non-transitory）にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）、スマートフォン、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述の温度制御方法を実行させることができる。

【0062】

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

【符号の説明】

【0063】

１ 温度制御装置
１１ 演算部
１４ 記憶部
１８ 警報器
２０ 温度センサ
３０ データ蓄積部
４０ ゲイン同定部
２００温度コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】