專利名稱：狀態(tài)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及狀態(tài)控制裝置，更具體地說(shuō)，涉及在限制工率消耗下協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端致動(dòng)裝置的狀態(tài)控制裝置。
背景技術(shù)：
一般，為了管理多個(gè)控制對(duì)象(末端致動(dòng)裝置)的狀態(tài)，例如管理加熱器的溫度，設(shè)有控制各個(gè)末端致動(dòng)裝置獨(dú)立多個(gè)控制回路，各個(gè)控制回路為了控制與之對(duì)應(yīng)的末端致動(dòng)裝置，例如設(shè)有PID運(yùn)算器等控制器。在具有這樣多個(gè)控制回路的系統(tǒng)中，在同一期間驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端致動(dòng)裝置，有時(shí)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)增大功率消耗，因此對(duì)各控制回路設(shè)置的斷路器或其他器件要求有很高的性能。
特開平11-262174號(hào)公報(bào)中公開的溫度控制裝置，在驅(qū)動(dòng)某個(gè)加熱器時(shí)進(jìn)行不驅(qū)動(dòng)其他加熱器的時(shí)分控制，防止了短時(shí)間地增大消耗功率。這種裝置是根據(jù)加熱器的溫度上升特性，將一個(gè)循環(huán)中應(yīng)驅(qū)動(dòng)各加熱器的時(shí)間進(jìn)行分配。具體地說(shuō)，對(duì)于溫度容易上升的加熱器分配短的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，而對(duì)于溫度不易上升的加熱器則分配長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，這樣，所有的加熱器實(shí)質(zhì)上同時(shí)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。因此，在具有這種溫度控制裝置的半導(dǎo)體制造設(shè)備或其他設(shè)備中，能縮短溫度上升慢的加熱器進(jìn)到穩(wěn)定狀態(tài)的等待時(shí)間。
但在末端致動(dòng)裝置的管理中，有時(shí)不單是溫度上升特性那種單一的因素，而是要根據(jù)種種因素來(lái)控制多個(gè)末端致動(dòng)裝置的狀態(tài)。例如在具有需要快速控制的主控制系統(tǒng)和不要求那樣快速控制的輔助控制系統(tǒng)的設(shè)備中，有時(shí)必須優(yōu)先驅(qū)動(dòng)主控制系統(tǒng)的末端致動(dòng)裝置。已有的狀態(tài)控制裝置則有不能進(jìn)行這種復(fù)合控制的問(wèn)題。
本發(fā)明提供這樣的狀態(tài)控制裝置，它可在限制的消耗功率下，根據(jù)多種因素協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)和控制多個(gè)末端致動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置包括為了使測(cè)定多個(gè)末端致動(dòng)裝置中各裝置有關(guān)狀態(tài)的多個(gè)測(cè)定器的測(cè)定結(jié)果與預(yù)設(shè)值的結(jié)果一致，而計(jì)算出應(yīng)操作各上述末端致動(dòng)裝置操作量的計(jì)算部；根據(jù)使用者的設(shè)定，生成多種參數(shù)的參數(shù)生成部；基于上述各操作量與上述多種參數(shù)輸出驅(qū)動(dòng)上述各末端作動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)在輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)不輸出驅(qū)動(dòng)其他末端致動(dòng)裝置的綜合控制部。借助這種裝置，基于使用者的設(shè)定，依據(jù)各式各樣的參數(shù)，能夠協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)與控制多個(gè)末端致動(dòng)裝置。此外，由于驅(qū)動(dòng)信號(hào)不是同時(shí)輸出，故可在限制消耗功率下驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置的優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)；上述綜合控制部?jī)?yōu)先輸出驅(qū)動(dòng)按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為高的優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為低優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置則在一個(gè)周期中不輸出驅(qū)動(dòng)它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)特定的末端致動(dòng)裝置。例如能把特定的末端致動(dòng)裝置比其他末端致動(dòng)裝置更快地變換到所需狀態(tài)，并相對(duì)于特定的末端致動(dòng)裝置能比其他末端致動(dòng)裝置更精確地保持所需狀態(tài)。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)。上述綜合控制部?jī)?yōu)先輸出驅(qū)動(dòng)按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為高的優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在高優(yōu)先順序末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后的上述一個(gè)周期中的殘余時(shí)間內(nèi)，則輸出驅(qū)動(dòng)余剩各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，不僅能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間地驅(qū)動(dòng)特定的末端致動(dòng)裝置，還能驅(qū)動(dòng)其他末端致動(dòng)裝置。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述綜合控制部為使上述余剩的各末端致動(dòng)裝置致動(dòng)時(shí)間分別與上述各操作量成比例，于上述余剩的時(shí)間中進(jìn)行分配。由此，對(duì)于佘剩的末端致動(dòng)裝置?？梢哉扔诟髂┒藙?dòng)裝置所要求的操作量來(lái)分配實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述參數(shù)生成部生成與至少一個(gè)上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，而上述綜合控制部基于包含上述極限參數(shù)的各參數(shù)，調(diào)整上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。由此，可以根據(jù)末端致動(dòng)裝置的用途、環(huán)境、特性與其他因素，適當(dāng)?shù)叵拗颇┒酥聞?dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述參數(shù)生成部生成與至少一個(gè)上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，以及與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置的優(yōu)先順序有關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)；上述綜合控制部基于上述極限參數(shù)與上述優(yōu)先順序參數(shù)，調(diào)整上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出，由此，可以優(yōu)先的長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)特定的最終致動(dòng)裝置，進(jìn)而能根據(jù)末端致動(dòng)裝置的用途、環(huán)境、特性與其他因素，適當(dāng)?shù)叵拗颇┒酥聞?dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，當(dāng)應(yīng)操作上述各末端致動(dòng)裝置的操作量之和超過(guò)相當(dāng)于一個(gè)循環(huán)長(zhǎng)度的量時(shí)，上述綜合控制部通過(guò)使相對(duì)于上述操作者之和的各操作量之比與上述周期的長(zhǎng)度相乘，計(jì)算出各末端致動(dòng)裝置應(yīng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。由此，對(duì)各末端致動(dòng)裝置，能與各末端致動(dòng)裝置所要求的操作量成比例地分配實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，它還具有能根據(jù)各上述測(cè)定器測(cè)定的狀態(tài)，生成示明應(yīng)否驅(qū)動(dòng)各上述末端致動(dòng)裝置的信息的驅(qū)動(dòng)判定部，為了選擇使用上述驅(qū)動(dòng)判定部與上述計(jì)算中之一，上述參數(shù)生成部生成使用上述驅(qū)動(dòng)判定部與上述計(jì)算部中某一個(gè)的判定模式參數(shù)，而在使用上述驅(qū)動(dòng)判定部時(shí)，則生成與各上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，上述綜合控制部在使用上述驅(qū)動(dòng)判定部時(shí)，則基于包含上述極限參數(shù)的各參數(shù)，使各上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分配到一個(gè)周期之中。由此可在應(yīng)驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置時(shí)進(jìn)行任意比例的加權(quán)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)必要的末端致動(dòng)裝置。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，在上述末端致動(dòng)裝置分成多個(gè)組時(shí)，上述參數(shù)生成部生成顯示各上述末端致動(dòng)裝置分類成的組的組參數(shù)。上述綜合控制部基于上述組參數(shù)，在輸出用于驅(qū)動(dòng)屬于一個(gè)組的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，不輸出屬于同組中的其他末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，通過(guò)分組就能同時(shí)驅(qū)動(dòng)屬于不同組的任意多個(gè)末端致動(dòng)裝置。此外，由于在一個(gè)組中不能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端致動(dòng)裝置，就能在限制消耗功率下驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述各組內(nèi)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)，上述綜合控制部基于包含上述優(yōu)先順序參數(shù)的參數(shù)，對(duì)上述各組調(diào)節(jié)上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)。由此能夠優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)多個(gè)特定的末端致動(dòng)裝置。例如能讓特定的末端致動(dòng)裝置比其他的更快變換到所需狀態(tài)，而對(duì)于多個(gè)特定的末端致動(dòng)裝置則能比其他的末端致動(dòng)裝置更精確地維持所需狀態(tài)。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述綜合控制部使驅(qū)動(dòng)屬于一個(gè)組的末端致動(dòng)裝置的開始時(shí)刻與驅(qū)動(dòng)屬于其他組的末端致動(dòng)裝置的開始時(shí)刻錯(cuò)開。由此，即使進(jìn)行分組處理，也能防止屬于不同組的多個(gè)末端致動(dòng)裝置同時(shí)起動(dòng)而抑制功率消耗曖時(shí)劇增。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，上述綜合控制部可使開始輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間延遲。由此，即使是由能伴隨機(jī)械發(fā)生延遲的中繼器或開關(guān)執(zhí)行末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)與停止時(shí)，也能防止多個(gè)末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間重合。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置包括為了使測(cè)定多個(gè)末端致動(dòng)裝置中各裝置有關(guān)狀態(tài)的多個(gè)測(cè)定器的測(cè)定結(jié)果與預(yù)先值的結(jié)果一致，而計(jì)算出應(yīng)操作各上述末端致動(dòng)裝置操作量的計(jì)算部；基于使用者的設(shè)定，生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)的參數(shù)生成部；基于上述各操作量與上述優(yōu)先順序參數(shù)，在判定實(shí)際上應(yīng)否驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置并據(jù)此驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置時(shí)，停止其他末端致動(dòng)裝置的綜合控制部。由此，依據(jù)基于使用者設(shè)定的參數(shù)，能夠協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)與控制多個(gè)末端致動(dòng)裝置。此外，由于能在驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置時(shí)停止其他末端致動(dòng)裝置，就可在限制消耗功率下驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置。
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的特征在于，在能通過(guò)上述各操作量驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端致動(dòng)裝置時(shí)，上述綜合控制部驅(qū)動(dòng)依上述優(yōu)先順序參數(shù)表示的高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置而停止其他末端致動(dòng)裝置。由此就能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)特定的末端致動(dòng)裝置。例如能讓特定的末端致動(dòng)裝置比其他的更快變換到所需狀態(tài)，而對(duì)于多個(gè)特定的末端致動(dòng)裝置則能比其他末端裝置更精確地維持所需狀態(tài)。


圖1示明能使用狀態(tài)控制裝置的爐子的側(cè)視圖。
圖2是示明本發(fā)明實(shí)施形式的狀態(tài)控制裝置的透視圖。
圖3是示明圖2所示狀態(tài)控制裝置的框圖。
圖4示明圖3所示狀態(tài)控制裝置中運(yùn)算部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖5是例示圖3所示狀態(tài)控制裝置中使用者設(shè)定的參數(shù)的表。
圖6是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置特定通道優(yōu)先模式操作的時(shí)間圖。
圖7是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置特定通道優(yōu)先模式下能對(duì)各末端裝置給予輸出限制時(shí)操作的時(shí)間圖。
圖8是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置特定通道優(yōu)先模式下設(shè)定開關(guān)變換時(shí)間參數(shù)時(shí)操作的時(shí)間圖。
圖9與圖10是為了說(shuō)明圖8所示操作優(yōu)點(diǎn)的參考時(shí)間圖。
圖11是示明用于實(shí)現(xiàn)圖6～8所示特定通道優(yōu)先模式的驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算程序的流程圖。
圖12是示明用于實(shí)現(xiàn)圖6～8所示特定通道優(yōu)先模式的驅(qū)動(dòng)程序的流程圖。
圖13是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置中必要操作量比例模式操作的時(shí)間圖。
圖14是示明用于實(shí)現(xiàn)圖13所示必要操作量比例方式的驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算程序的流程圖。
圖15是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置中結(jié)合方式的操作的時(shí)間圖。
圖16是示明用于實(shí)現(xiàn)圖15所示結(jié)合方式的驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算程序的流程圖。
圖17是示明圖3中所示狀態(tài)控制裝置中時(shí)間比例方式操作的時(shí)間圖。
圖18是示明圖3中所示狀態(tài)控制裝置中利用分組參數(shù)時(shí)的操作的時(shí)間圖。
圖19是示明圖3中所示狀態(tài)控制裝置中利用分組參數(shù)與通道間接通時(shí)移參數(shù)時(shí)的操作的時(shí)間圖。
圖20是示明圖3中所示狀態(tài)控制裝置中即時(shí)驅(qū)動(dòng)方式的操作的時(shí)間圖。
圖21是示明用于實(shí)現(xiàn)圖20所示即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)程序的流程圖。
圖22是示明圖3所示狀態(tài)控制裝置中逐次輸出比較方式操作的時(shí)間圖，圖23是示明用于實(shí)現(xiàn)圖22所示逐次輸出比較方式的驅(qū)動(dòng)程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，下面參考附圖描述實(shí)施本發(fā)明的最佳形式。
本發(fā)明實(shí)施形式的狀態(tài)控制裝置例如能夠應(yīng)用于圖1所示的爐10。爐10具有沿其縱向延伸的空間而讓輸送機(jī)12能通過(guò)此空洞內(nèi)部。由輸送機(jī)12輸送的被加入體13從入口14進(jìn)入爐10內(nèi)，經(jīng)出口15送出，在此通過(guò)其間加熱。爐10大致分為4個(gè)被加熱區(qū)21、22、23、24。
如圖2所示，在爐10的被加熱區(qū)21、22、23、24中分別設(shè)有電加熱器(末端致動(dòng)裝置)21A、22A、23A、24A以及用于測(cè)定溫度的電氣式(例如熱電偶式)溫度計(jì)21B、22B、23B、24B。溫度計(jì)(測(cè)定器)21B、22B、23B、24B分別將與其對(duì)應(yīng)的區(qū)域21、22、23、24的溫度的信號(hào)供給控制板25、下面有時(shí)將被加熱區(qū)21、22、23、24分別稱為通道CH1、CH2、CH3、CH4。
控制板25參考與溫度有關(guān)的信號(hào)協(xié)調(diào)地控制多個(gè)加熱器21A、22A、23A、24A。但是本發(fā)明并無(wú)限于溫度控制之意，也能應(yīng)用于控制溫度、壓力和其他的適當(dāng)狀態(tài)?？刂瓢?5中設(shè)有人機(jī)接口，用戶可以利用它確認(rèn)控制板25上設(shè)定的參數(shù)或更新參數(shù)?？刂屏?5作為人機(jī)接口例如可以包括顯示板26和具有按鈕的操作板24，但也可具有取代操作板27的鍵盤、鼠標(biāo)、筆輸入裝置、語(yǔ)音識(shí)別輸入裝置或其他輸入裝置。
參考圖3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置的結(jié)構(gòu)。此狀態(tài)控制裝置還具有接口控制部(參數(shù)生成部)28、時(shí)分控制部29、運(yùn)算部31、32、33、34，減法器41、42、43、44。
接口控制部28能根據(jù)參數(shù)設(shè)定程序工作，在此程序的控制下，于顯示板26上顯示促請(qǐng)用戶輸入能設(shè)定的多種參數(shù)信息的畫面。用戶根據(jù)此畫面的導(dǎo)引對(duì)操作板27進(jìn)行操作，將所希望的參數(shù)信息輸入接口控制部28，當(dāng)輸入結(jié)束而確立了所有的參數(shù)信息后，參數(shù)設(shè)定程序結(jié)束，于顯示板26上顯示已確立的參數(shù)信息(參考圖5)。
當(dāng)確立了所有的參數(shù)信息后，接口控制部28根據(jù)用戶的設(shè)定生成多種參數(shù)。參數(shù)中包括被加熱區(qū)21、22、23、24的目標(biāo)溫度參數(shù)SP1、SP2、SP3、SP4；用于與時(shí)分控制部29變換運(yùn)算部31、32、33、34操作模式的模式參數(shù)MP，以及種種參數(shù)(以后詳述)。目標(biāo)溫度參數(shù)SP1、SP2、SP3、SP4分別供給運(yùn)算部31、32、33與34。模式參數(shù)MP與其他種種參數(shù)供給時(shí)分控制部29，參考這些參數(shù)，時(shí)分控制部29控制加熱器21A、22A、23A與24A。
在時(shí)分控制部29與加熱器21A、22A、23A、24A之間設(shè)有繼電器51、52、53、54。在此實(shí)施形式中，通過(guò)有選擇地對(duì)各繼電器51、52激活(接通)或去激活(斷開)?？刂乞?qū)動(dòng)各加熱器21、22、23、24A的時(shí)間。也即應(yīng)用繼電器51、52、53、54，時(shí)分控制部29能對(duì)加熱器21A、22A、23A與24A進(jìn)行時(shí)分控制。
繼電器51～54與NFB(無(wú)熔絲斷路器)55連接。NFB55當(dāng)此狀態(tài)控制系統(tǒng)過(guò)負(fù)荷時(shí)便強(qiáng)制斷開電流器51～54，中止電流從電源56流向加熱器21A～24A。
在此狀態(tài)控制裝置中，由溫度計(jì)21B、22B、23B、24B將測(cè)定的溫度信號(hào)PV1、PV2、PV3、PV4供給減法器41、42、43、44。減法器41、42、43、44從測(cè)定溫度PV1、PV2、PV3、PV4減去目標(biāo)溫度SP1、SP2、SP3、SP4，求得偏差量ER1、ER2、ER3、ER4并將其提供給運(yùn)算部31、32、33、34。運(yùn)算部31、32、33、34根據(jù)偏差量ER1、ER2、ER3、ER4算出操作量MV1、MV2、MV3、MV4運(yùn)算部31、32、33、34將操作量MV1、MV2、MV3、MV4供給時(shí)分控制部29。為使測(cè)定值與目標(biāo)值(預(yù)設(shè)值)一致。上述操作量要相當(dāng)于應(yīng)操作的末端致動(dòng)裝置(加熱器)的量。
時(shí)分控制部29具有主控制部60、緩沖器61、62、63、64。操作量MV1、MV2、MV3、MV4暫存于緩沖器61、62、63、64中?；谶@些操作量MV1、MV2、MV3、MV4與接口控制部28供給的種種參數(shù)，主控制部60輸出用于實(shí)際驅(qū)動(dòng)加熱器21A、22A、23A、24A的驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’、MV2’、MV3’、MV4’。此時(shí)，時(shí)分控制部29根據(jù)實(shí)際的驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’、MV2’、MV3’、MV4’，接通繼電器51、52、53、54，進(jìn)行加熱器21A、22A、23A、24A的時(shí)分控制。
時(shí)分控制方式有從操作量求出1周期中驅(qū)動(dòng)時(shí)間的接通時(shí)間計(jì)算方式和根據(jù)逐次(極短周期的)操作量判定應(yīng)否輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的逐次輸出比較方式。
圖4示明運(yùn)算部31的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。其他運(yùn)算部32、33、34則具有相同的結(jié)構(gòu)。運(yùn)算部31具有開關(guān)部35、PID(比例、積分、微分)運(yùn)算部36、通斷測(cè)定部37與開關(guān)部38。在開關(guān)部35、38之間并行地設(shè)置PID運(yùn)算部(運(yùn)算部)36與通斷判定部(驅(qū)動(dòng)判定部)37。開關(guān)部35、36由上述模式參數(shù)MP控制。具體地說(shuō)，當(dāng)供者示明應(yīng)選擇PID運(yùn)算部36的模式參數(shù)MP后，開關(guān)部35、38使運(yùn)算部36與減法器41和時(shí)分控制部連接。此時(shí)如以上所述，PID運(yùn)算部36根據(jù)減法器41的偏差量ER1，計(jì)算用于相應(yīng)加熱器21A的操作量MV1而將其供給時(shí)分控制部29。
另一方面，當(dāng)提供了示明應(yīng)選擇通斷判定部37的模式參數(shù)MP后，開關(guān)部35、38將通斷判定部37與減法器41和時(shí)分控制部29連接。這時(shí)將減法器41的偏差量ER1供給通斷判定部37。通斷判定部37將偏差量與閾值比較。更具體地說(shuō)，當(dāng)偏差量≥閾值，通斷判定部37便輸出示明不驅(qū)動(dòng)加熱器21A的操作量MV1(0％)。但當(dāng)偏差量ER1＜閾值通斷判定部37便將示明應(yīng)驅(qū)動(dòng)加熱器21A的操作量MV1(100％)供給時(shí)分控制部29。操作量暫存于時(shí)分控制部29的緩沖器61中。時(shí)分控制部29的主控制部60基于供給操作量MV1與時(shí)分控制部29的參數(shù)，輸出實(shí)際驅(qū)動(dòng)加熱器21A的驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’。
圖5例示利用操作板27由用戶設(shè)定的參數(shù)。
圖5中，目標(biāo)溫度參數(shù)是關(guān)于各通道CH1～CH4(即被加熱區(qū)21～24)的目標(biāo)溫度。
周期時(shí)間參數(shù)與溫度控制的基準(zhǔn)周期時(shí)間相關(guān)，時(shí)分控制部29將實(shí)際驅(qū)動(dòng)加熱器21A～24A的時(shí)間分配于此基準(zhǔn)周期時(shí)間中。
分組參數(shù)表示將控制對(duì)象加熱器21A～24A分成多個(gè)組時(shí)的分類方式。在此實(shí)施形式中，例如可以將通道CH1與通道CH2分類為一個(gè)組，而以通道CH3與CH4分類為另一組，能對(duì)各組獨(dú)立地控制，必要時(shí)也可協(xié)調(diào)地控制多個(gè)組。分類的形式不限于以上所述而可任意設(shè)定。致于是否設(shè)定分組參數(shù)可由用戶任意決定。
開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與將接通一加熱器的瞬間延遲為目的移位時(shí)間有關(guān)。通過(guò)設(shè)定此移位時(shí)間，例如能從一個(gè)加熱器斷開的瞬間到另一加熱器接通的瞬間設(shè)置間隔。是否設(shè)定移行時(shí)間可由用戶任意決定，在不設(shè)定時(shí)輸入Osec。
輸出限制參數(shù)限制運(yùn)算部運(yùn)算的操作量MV1、MV2、MV3、MV4，對(duì)應(yīng)于一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)一個(gè)加熱器的時(shí)間限度。是否設(shè)定輸出限制參數(shù)可根據(jù)爐10的用途、環(huán)境與其他因不由用戶任意決定，在不決定此參數(shù)時(shí)，用戶將其作為“100％”輸入。此外，有時(shí)取決于加熱器特性、爐10的控制特性與其他因素，必須設(shè)定輸出限制參數(shù)，以上所述是以限制上限值的參數(shù)為例，但有時(shí)也設(shè)定限制下限值的參數(shù)。
模式參數(shù)則與此控制裝置的工作模式有關(guān)。而且是必須設(shè)定的。
時(shí)間分配參數(shù)只是在此控制裝置處于應(yīng)選擇上述運(yùn)算部的通斷判定部37的模式時(shí)才能設(shè)定。時(shí)間分配參數(shù)與在一個(gè)周期中實(shí)際應(yīng)加熱各通道CH1～CH4的加熱器21A～24A的時(shí)間有關(guān)。當(dāng)從通斷判定部37供給表明應(yīng)加熱各通道CH1～CH4的信號(hào)時(shí)，時(shí)分控制部29根據(jù)時(shí)間分配參數(shù)求實(shí)際驅(qū)動(dòng)各通道CH1～CH4的加熱器21A～24A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
通道間接通時(shí)間移位參數(shù)只當(dāng)“存在”上述分組參數(shù)時(shí)才能設(shè)定。通道間接通時(shí)間移位參數(shù)是用于使屬于一個(gè)組的加熱器開始驅(qū)動(dòng)的時(shí)刻與屬于另一個(gè)組的加熱器開始驅(qū)動(dòng)的時(shí)刻錯(cuò)開而設(shè)定的，表示的是這兩個(gè)始動(dòng)時(shí)刻相互移位時(shí)間。
圖5所示的這些參數(shù)之中，目標(biāo)溫度如上所示是通過(guò)圖3所示目標(biāo)溫度信號(hào)SP1、SP2、SP3、SP4通知減法器41～44，而不提供給時(shí)分控制部29，其他的參數(shù)則供給時(shí)分控制部29。再有，模式參數(shù)如上所述也提供給所有的運(yùn)算部31～34。這些參數(shù)的詳細(xì)內(nèi)容可由以后的說(shuō)明中了解。
下面，作為這種溫度控制裝置的操作，說(shuō)明特定通道優(yōu)先模式的操作。
選擇了特定通道的優(yōu)先模式后，接口控制部28生成與加熱器21A～24A的優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)并將其供給時(shí)分控制部29。接口控制部28生成示明應(yīng)選擇運(yùn)算部31～34的PID計(jì)算部36的模式參數(shù)MP并將其提供給運(yùn)算部31～34。
現(xiàn)參看圖6的時(shí)間圖說(shuō)明特定通道優(yōu)先模式的操作例子。作為圖6操作例條件的圖5中各參數(shù)如以下所述。具體為周期時(shí)間，10秒；分組，“無(wú)”；開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0秒)；輸出限制對(duì)所有的通道，無(wú)(100％)；模式設(shè)定為A(特定通道優(yōu)先模式)。
圖6中，對(duì)周期時(shí)間為CA而言，假設(shè)運(yùn)算部31的PID運(yùn)算部36是把作為用于加熱器21A的操作量MV1算出為30％。同時(shí)假定運(yùn)算部32的PID運(yùn)算部36把用于加熱器22A的操作量MV2算出為20％。再假定用于加熱器23A的操作量MV3算出為20％而把用于加熱器24A的操作量MV4按算出為10％。在這一特定通道優(yōu)先模式中，操作量MV1、MV2、MV3、MV4與對(duì)應(yīng)的加熱器21A、21B、21C、21D在一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間相應(yīng)，這就是說(shuō)，在1周期時(shí)間中，最好是把周期時(shí)間乘操作量的時(shí)間來(lái)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)加熱器，但此時(shí)間可由時(shí)分控制部29調(diào)節(jié)。
時(shí)分控制部29的主控制部60首先算出10秒(1周期時(shí)間)的30％(MV1)即3秒(相當(dāng)于圖6的驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’)作為最優(yōu)先的加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。然后算出10秒的20％(MV2)即2秒作為次優(yōu)先的加熱器22A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出時(shí)間)。再算出10秒的20％(MV3)即2秒作為加熱器23A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。繼而算出10秒的10％(MV4)即1秒作為加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV4’的輸出時(shí)間)。主控制部60為不使這樣算出的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間相互搭疊，在1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)姆峙洹?br> 對(duì)于周期CB，假定通過(guò)運(yùn)算部31～34，算出用于加熱器21A的操作量MV1為50％、用于加熱器22A的操作量為MV2為40％、用于加熱器23A的操作量MV3為20％、用于加熱器24A的操作量為20％。主控制部60首先將10秒(1周期時(shí)間)的50％(MV1)即5秒分配為加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出時(shí)間)。將10秒的40％(MV2)即4秒分配為次優(yōu)先的加熱器22A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出時(shí)間)。第三加熱器23A根據(jù)操作量MV3(20％)應(yīng)為2秒間驅(qū)動(dòng)，但由于周期時(shí)間僅為10秒而只有1秒的殘留時(shí)間，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV3’的輸出時(shí)間)為1秒。對(duì)于最后的加熱器24A，由于完全沒(méi)有余留時(shí)間。故實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV4’的輸出時(shí)間)為0秒。
再對(duì)于周期CC，假定由運(yùn)算部31～34算出用于加熱器21A的操作量為100％、用于加熱器22A的操作量MV2為40％、用于加熱器23A的操作量MV3為20％、用于加熱器24A的操作量MV4為5％。主控制部60首先將10秒(1周期時(shí)間)的100％(MV1)即10秒分配為加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào))MV1’的輸出時(shí)間。于是在周期時(shí)間CC中，能夠驅(qū)動(dòng)其他加熱器22A、23A、24A、的余留時(shí)間完全沒(méi)有，因而實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’、MV3’、MV4’的輸出時(shí)間)為0秒。
根據(jù)這種溫度控制裝置，由于能在1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配，使實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’～MV4’的輸出時(shí)間)相互不搭疊，故能在限制消耗動(dòng)力下對(duì)各加熱器進(jìn)行協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)和控制。
此外，在上述特定通道優(yōu)先模式下，能長(zhǎng)時(shí)間地驅(qū)動(dòng)特定通道的加熱器。例如在應(yīng)使特定的被加熱體(21～24中之一)比其他的更快加熱的環(huán)境下，能迅速地實(shí)現(xiàn)所希望的狀態(tài)，而對(duì)于特定的被加熱體應(yīng)比其他的被加熱體要更好地使溫度保持恒定的環(huán)境下，能夠更精確地維持所希望的狀態(tài)。
下面參看圖7的時(shí)間圖，舉例說(shuō)明在特定通道優(yōu)先模式下，對(duì)各加熱器21A～24A給予輸出限制的例子。如上所述，輸出限制參數(shù)是用來(lái)限制運(yùn)算部所運(yùn)算的操作量MV1、MV2、MV3、MV4，對(duì)應(yīng)于一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)一個(gè)加熱器的時(shí)間限度。這就是說(shuō)，例如運(yùn)算部31～34中之一算出了大的操作量，但即使給相應(yīng)的加熱器以長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，但實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間也為輸出限制參數(shù)限制。相反，作為輸出限制參數(shù)，也能對(duì)最小限度進(jìn)行設(shè)定，此時(shí)即令對(duì)運(yùn)算部31～34中的某個(gè)算出了小的操作量，但在實(shí)際中也能確保最低限度的必要的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
作為圖7操作例條件的圖5中各個(gè)參數(shù)如以下所述周期時(shí)間，10秒；分組，“無(wú)”，開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0秒)；輸出限制，對(duì)所有通道為40％；模式設(shè)定為A(特定通道優(yōu)先模式)。此設(shè)定下，各加熱器21A～24A不能以比10秒(周期時(shí)間)的40％(輸出限制)即4秒更長(zhǎng)的時(shí)間驅(qū)動(dòng)。
在圖7所示的周期時(shí)間中，假定運(yùn)算部31的PID計(jì)算部36算出加熱器21A在一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)時(shí)時(shí)間所對(duì)應(yīng)的操作量MV1為100％，假定運(yùn)算部32的PID計(jì)算部36算出加熱器22A的操作量MV2為80％，再假定算出用于加熱器23A的操作量MV3為10％，用于加熱器24A的操作量MV4為10％。
時(shí)分控制部29的主控制部60，首先將作為最優(yōu)先的加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出時(shí)間)算出為10秒(1周期時(shí)間)的100％(MV1)的10秒，但由于10秒大于最大限度的4秒，故舍棄10秒而將4秒分配為加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。在此作為次優(yōu)先的加熱器22A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出時(shí)間)算出為10秒(1周期時(shí)間)的80％(MV2)即8秒，但由于8秒比最大限度的4秒大，故仍舍棄之而將4秒分配為加熱器22A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。加熱器23A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV3’的輸出時(shí)間)則分配為10秒的10％(MV3)即1秒。1秒不受輸出限制參數(shù)(40％)的影響再有，作為加熱器24A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV4’的輸出時(shí)間)，可分配10秒的10％(MV4)即1秒。
這樣，在特定通道的優(yōu)先模式下，通過(guò)利用輸出限制參數(shù)，就能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)特定通道的加熱器，進(jìn)而能根據(jù)加熱器的用途、環(huán)境、特性或其他因素，可靠地確保能驅(qū)動(dòng)其他加熱器的時(shí)間。
下面參考圖8說(shuō)明在特定通道優(yōu)先模式下設(shè)定了開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)時(shí)的操作例。如上所述，開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與使一個(gè)加熱器接通瞬間延遲為目的移位時(shí)間相關(guān)，作為圖8操作例條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組，“無(wú)”，開關(guān)移位時(shí)間，0.5秒；輸出限制時(shí)所有通道，無(wú)(100％)；模式設(shè)定為A(特定通道優(yōu)先模式)。
在圖8所示周期時(shí)間中，假定運(yùn)算部31的PID計(jì)算部36算出加熱器21A在一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的操作量MV1為30％，算出用于加熱器22A的操作量MV2為20％，算出用于加熱器23A的操作量MV3為20％，算出用于加熱器24A的操作量MV4為10％。
時(shí)分控制部29的主控制部60首先算出作為最優(yōu)先加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出時(shí)間)為10秒(1周期時(shí)間)的30％(MV1)即3秒，然后算出作為次優(yōu)先加熱器22A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出時(shí)間)為10秒的20％(MV2)即2秒。繼而算出作為加熱器23A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV3’的輸出時(shí)間為10秒的20％，(MV3)即2秒。再算出作為加熱器24A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV4’的輸出時(shí)間)為10秒的10％。即1秒。
主控制部60從周期時(shí)間的起始到驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出開始瞬間，設(shè)為相當(dāng)于開關(guān)移位時(shí)間(0.5秒)的間隔。此外，從驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出結(jié)束時(shí)刻到下一驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出開始時(shí)刻，設(shè)為相當(dāng)于開關(guān)時(shí)間(0.5秒)的間隔；從驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出結(jié)束的時(shí)刻到下一驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV3’的輸出開始時(shí)刻設(shè)為相同長(zhǎng)度的間隔；而從驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV3’的輸出結(jié)束時(shí)刻到最后驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV4’的輸出開始時(shí)刻，仍設(shè)為相同長(zhǎng)度的間隔。
下面參看圖9與10說(shuō)明設(shè)置這種開關(guān)移位時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。圖9示明通過(guò)構(gòu)成開關(guān)時(shí)間，在加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’的輸出)結(jié)束后，開始加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’的輸出)的狀況。時(shí)分控制部29即使是這樣地分配驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’與MV2’的輸出時(shí)間，但由于繼電器51～54多為具有一定行程致動(dòng)器的機(jī)電式的繼電器，實(shí)際上加熱器驅(qū)動(dòng)開始與結(jié)束的時(shí)刻如圖9所示，有時(shí)會(huì)比預(yù)定的時(shí)刻遲。這樣，由于致動(dòng)器的延遲，事實(shí)上加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間的終端與加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間的始端部分地重疊，會(huì)暫時(shí)會(huì)增大功率消耗。
另一方面，當(dāng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定了開關(guān)移位時(shí)間即使繼電器的致動(dòng)器延遲起動(dòng)，由于與加熱器21A的終端同時(shí)或稍后開始驅(qū)動(dòng)加熱器22A，故可防止加大功率消耗。在特定通道的優(yōu)先模式中，這種開關(guān)移位時(shí)間也可與輸出限制參數(shù)一起使用。
下面參看圖11說(shuō)明上述特定通道優(yōu)先模式中，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)時(shí)間算出程序。首先于步驟ST1，主控制部60參考本身內(nèi)設(shè)的定時(shí)器，判斷是應(yīng)算出加熱器的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)此判斷為肯定的時(shí)，于步驟ST2，由主控制部60從緩沖器61～64讀出運(yùn)算部31～34算出的操作量MV1～MV2。然后于步驟ST3，以操作量MV1～MV2乘以周期時(shí)間的長(zhǎng)度，算出驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV2’(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1’～MV2’的輸出時(shí)間)(秒)。
于步驟ST4，判斷加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’是否超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX1(秒)。此最大限度時(shí)間TLMX1是一個(gè)周期時(shí)間中能驅(qū)動(dòng)加熱器21A的最大限度時(shí)間，由通道CH1的輸出限制參數(shù)與周期時(shí)間相乘決定，當(dāng)此判斷為肯定的時(shí)，于步驟ST5將驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’縮到最大限度時(shí)間TLMX1。
于步驟ST6，判斷加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’是否超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX2(秒)。此最大限度時(shí)間TLMX2是一個(gè)周期時(shí)間中能驅(qū)動(dòng)加熱器22A的最大限度時(shí)間，由通道CH2的輸出限制參數(shù)與周期時(shí)間相乘決定，當(dāng)此判斷為肯定的時(shí)，于步驟ST7將驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’縮到最大限度時(shí)間TLMX2。
同樣，通過(guò)步驟ST8與步驟ST9，若加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMX3’超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX3(秒)，則驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3’縮短到最大限度時(shí)間TLMX3，而通過(guò)步驟ST10與步驟ST11，若加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4’超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX4(秒)時(shí)，則將驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4’縮短到最大限度時(shí)間TLMX4。
接著于步驟ST12依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算∑LMV’＝LMV1’+LMV2’+LVM3’+LMV4’+∑SINT上式中，SINT是相當(dāng)于開關(guān)移位時(shí)間的時(shí)間間隔，而∑SINT即各時(shí)間間隔SINT的總和。例如依據(jù)圖8的時(shí)間圖，SINT為0.5秒，因而∑SINT為SINT的4倍即2秒，也就是說(shuō)，∑LMV’是用于順次驅(qū)動(dòng)所有加熱器21A～24A涉及的總時(shí)間。
再于步驟ST13中，判斷∑LMV’是否超過(guò)周期時(shí)間的長(zhǎng)度。若此判斷為否定，由于已不必調(diào)整LMV1’～LMV4’，故于步驟ST28，主控制部60將它們暫存于緩沖器61～64中。另一方面，若步驟ST13的判斷為肯定的，則步驟調(diào)整驅(qū)動(dòng)時(shí)間，在此程序中，首先縮短優(yōu)先順序低的加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4’，若是這種縮短不是以調(diào)整驅(qū)動(dòng)時(shí)間，則按照先是優(yōu)先順序較低的加熱器23A，其次是優(yōu)先順序第二高的加熱器22A，最后是優(yōu)先順序最高的加熱器，由這樣的程序進(jìn)行短縮處理。
在此短縮處理中，首先于步驟ST14判斷是否設(shè)定了后述的標(biāo)記。若此斷為否定的，則此程序進(jìn)到步驟ST15，使LMV4’遞減(或縮短一常數(shù)值)。然后于步驟ST16判斷LMV4’是否為零。若此判斷為肯定的，則此程序返回到步驟ST12，應(yīng)用縮短的LMV4’，再算出總計(jì)時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13將其與周期時(shí)間CT比較。于是LMV4’可以遞減，直至總計(jì)時(shí)間≤周期時(shí)間CT。
當(dāng)LMV4’縮減到0(步驟ST16的判斷為肯定時(shí))，于步驟ST17，主控制部60設(shè)定標(biāo)志F4。標(biāo)志F4表明LMV4’是為而不可能遞減。主控制部60于步驟ST18從時(shí)間間隔SINT的總和∑SINT減去一個(gè)時(shí)間間隔SINT。其理由是，由于通道CH4的加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4’不存在，因而驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3’與LMV4’之間的時(shí)間間隔已經(jīng)不存在(參考圖8)。
此后，程序返回步驟ST12，應(yīng)用縮短了的∑SINT再次算出總和時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13將其與周期時(shí)間CT比較。步驟ST13的判斷若仍為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST14，由于已設(shè)定標(biāo)志F4，步驟ST14的判斷是肯定的，程序進(jìn)到步驟ST19。
于步驟ST19，判斷后述的標(biāo)志F3已否設(shè)定。若此判斷為否定的，程序進(jìn)到步驟ST20，使LMV3’遞減。再于步驟ST21判斷LMV3’是否為零。若此判斷為肯定的，程序返回步驟ST12，應(yīng)用縮短的LMV3’，再次算出總和時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13將其與周期時(shí)間CT比較。因此，LMV3’可以遞減到直至總和時(shí)間∑LMV’≤周期時(shí)間CT。
當(dāng)LMV3’縮減到0(步驟ST21的判斷為肯定的時(shí))，于步驟ST22，主控制部60設(shè)定標(biāo)志F3，標(biāo)志F3表示LMV3’為0而不能遞減，程序進(jìn)到ST18，于步驟ST18主控制部60從時(shí)間間隔SINT的總計(jì)∑SINT中減去一個(gè)時(shí)間間隔SINT，其理由是由于通道CH3的加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LVMV3’不存在，驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’與LMV3’之間的時(shí)間間隔業(yè)已不存在。
然后程序返回到步驟ST12，應(yīng)用縮短的∑SINT，再次算出總和時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13將其與周期時(shí)間CT比較。若步驟ST13的判斷是肯定的，程序經(jīng)步驟ST14與ST19進(jìn)到步驟ST23。
于步驟ST23，判斷是否設(shè)定后述的標(biāo)志F2是否設(shè)定。若此判斷為否定的，程序進(jìn)到步驟ST24，使LMV2’遞減。然后于步驟ST25，判斷LMV2’為零。若此判斷為肯定的，則程序返回步驟ST12，應(yīng)用短縮的LMV2’，再次算出總計(jì)時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13，將其與周期時(shí)間CT比較。因此，LMV2’可以重復(fù)遞減，直至總和時(shí)間∑LMV’≤周期時(shí)間CT。
當(dāng)LMV2’縮減到0時(shí)(步驟ST25的判斷為肯定的時(shí))，主控制部于步驟ST26設(shè)定標(biāo)志F2。標(biāo)志F2表示LMV3’為0而不能遞減。程序再進(jìn)到步驟ST18，于步驟ST18，主控制部60從時(shí)間間隔SINT的總計(jì)∑SINT減去一個(gè)時(shí)間間隔SINT，其理由是驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’與LMV2’之間業(yè)已不存在時(shí)間間隔。
然后程序返回步驟ST12，應(yīng)用短縮的∑SINT，再次算出總和時(shí)間∑LMV’，于步驟ST13將其與周期時(shí)間CT比較。若步驟ST13的判斷仍為肯定的，程序經(jīng)步驟ST14、ST19與ST23進(jìn)到步驟ST27，使LMV1’遞減。于步驟ST27之后，程序返回步驟ST12。因而LMV1’(現(xiàn)已等于∑LMV’)遞減，直至≤周期時(shí)間CT。
主控制部28將這樣確定的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間參數(shù)LMV1’～LMV4’，于步驟ST28暫存于緩沖器61～64中。然后于步驟ST29重置已經(jīng)不要的標(biāo)志F2～F4，于步驟ST30使∑SINT返回初值。例如，據(jù)圖8的時(shí)間圖，∑SINT的初值為SINT的4倍即2秒。步驟ST30結(jié)束后，程序返回步驟ST1，再次判斷是否是計(jì)算時(shí)刻。如上所述，在特定通道優(yōu)先模式中，依據(jù)開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出限制參數(shù)，算出實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’。
參看圖12，說(shuō)明在特定通道優(yōu)先模式中，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)程序。此驅(qū)動(dòng)程度是用于驅(qū)動(dòng)各加熱器21A～24A的。
此程序中，首先于步驟ST31，主控制部參考其本身之內(nèi)置的定時(shí)器，判斷是否為周期時(shí)間的開始瞬間。若此判斷為肯定的，在步驟ST32，使所有通道CH1～CH4的加熱器21A～24A初始化。
于步驟ST33，判斷通道CH1的加熱器21A滿足接通條件否。此接通條件是，用于驅(qū)動(dòng)加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’比零大。若此判斷為否定的，程序進(jìn)到步驟ST38。當(dāng)此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST34。等待經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間(時(shí)間間隔SINT)。然后于步驟ST35，接通通道CH1的繼電器51而斷開其他通道的繼電器52～54，只起動(dòng)加熱21A。
當(dāng)通道CH1的加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’期滿(步驟ST36)，主控制部60將緩沖器61中保存的LMV1’于步驟ST37復(fù)位，程序返回步驟ST32，使所有通道CH1～CH4的加熱器21A～24A初始化。由于驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’已到期，步驟ST33的判斷此時(shí)成為否定的，程序進(jìn)到步驟ST38，斷開通道CH1。
于步驟ST39判斷通道CH2的加熱器22A是否滿足接通條件。若此判斷為否定的，程序進(jìn)到步驟ST44。另一方面，若判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST40，等待經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間(時(shí)間間隔SINT)。然后于步驟ST41。接通道CH2的繼電器52。斷開其他通道的繼電器53、54，只起到加熱器22A。
當(dāng)通道CH2的加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’滿期(步驟ST42)，主控制部60于步驟ST43，使緩沖器62中保存的LMV2’復(fù)位，程序返回步驟ST32，使所有通道CH1～CH4的加熱器21A～24A初始化，由于驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’、LMV2’到期，步驟ST33與ST39的判斷便成為否定的，程序進(jìn)到步驟ST44，斷開通道CH2。
然后于步驟ST45判斷通道CH3的加熱器23A是否滿足接通條件。若此判斷為否定的。程序進(jìn)到步驟ST50。另一方面，若判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST46，等待開關(guān)移位時(shí)間(時(shí)間間隔INT)經(jīng)過(guò)，然后于步驟ST47，通道CH3的繼電器53接通，斷開其他通道的繼電器54。只起動(dòng)加熱器23A。
當(dāng)通道CH3的加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3’期滿(步驟ST47)，主控制部60于步驟ST49使緩沖器63保存的LMV3復(fù)位，程序返回到步驟ST32，使所有通道CH1～CH4的加熱器21A～24A初始化。由于驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV3’已期滿，程序經(jīng)步驟ST33、ST38、ST39、ST44與ST45進(jìn)到步驟ST50，斷開通道CH3。
再于步驟ST51判斷通道CH4的加熱器24A是否滿足通道CH4的加熱器24A的接通條件。若此判斷為否定的，程序返回步驟ST31，再判斷是否是周期時(shí)間的起始時(shí)刻。另一方面，當(dāng)判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST52，等待開關(guān)移位時(shí)間(時(shí)間間隔SINT)。然后于步驟ST53接通通道CH4的繼電器54，只起動(dòng)加熱器24A。
當(dāng)通道CH4的加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4’期滿(步驟ST54)，主控制部60于步驟ST55使緩沖器64只保存的LMV4’復(fù)位。程序返回步驟ST31，再判斷是否是周期時(shí)間的起始時(shí)刻。按以上所述，能實(shí)現(xiàn)特定通道優(yōu)先模式下加熱器的驅(qū)動(dòng)，而在此特定通道優(yōu)先模式中也能應(yīng)用開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出限制參數(shù)。圖12的流程圖所示的驅(qū)動(dòng)程序中，在一個(gè)通道的驅(qū)動(dòng)時(shí)間結(jié)束后，在某種情形下，到開關(guān)移位時(shí)間而未驅(qū)動(dòng)下一個(gè)通道時(shí)，則在決定驅(qū)動(dòng)時(shí)間之際可不必確定各個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’的開始期間與結(jié)束期間，而能在周期時(shí)間中對(duì)驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’進(jìn)行簡(jiǎn)單的分配。
在這種特定通道優(yōu)先模式下，通道CH1～CH4中雖以序號(hào)小的通道的加熱器優(yōu)先，但用戶是可以另行設(shè)定通道的優(yōu)先順序的。
此外，通斷移位時(shí)間參數(shù)雖是對(duì)于所有的通道為共通的，但也能對(duì)各個(gè)通道分別設(shè)定通斷移位時(shí)間參數(shù)。
此外，作為輸出限制參數(shù)，雖是按最大限度進(jìn)行了設(shè)定，但也可按最小限度進(jìn)行設(shè)定。
下面說(shuō)明必要操作量比例模式的操作作為這種溫度控制裝置的操作。
必要操作量比例模式與圖5的模式B對(duì)應(yīng)。在此必要操作量比例模式中，不是使特定的通道優(yōu)先，而是公開地對(duì)待各個(gè)通道。假使是運(yùn)算部31～34的PID計(jì)算部36求得的操作量MV1～MV4合計(jì)超過(guò)100％(相當(dāng)于一個(gè)周期時(shí)間的長(zhǎng)度)，當(dāng)將各通道的驅(qū)動(dòng)時(shí)間均等地縮短，則對(duì)于各個(gè)通道能給予對(duì)應(yīng)的操作量(MV1～MV4中之一)成比例的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)選擇必要操作量的比例模式后，由接口控制部28生成與此模式對(duì)應(yīng)的模式參數(shù)而供給于時(shí)分控制部29。此外，接口控制部28生成示明選擇運(yùn)算部31～34的PID計(jì)算部36的模式參數(shù)MP并將其供給運(yùn)算部31～34。
參考圖13的時(shí)間圖。舉例說(shuō)明必要操作量模式下的作業(yè)。作為圖13的操作例的條件的圖5中各參數(shù)如下；周期時(shí)間，10秒；分組，“無(wú)”；無(wú)關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0秒)；輸出限制，對(duì)所有通道全不存在(100％)；模式，設(shè)定為B(必要操作量比例模式)。
對(duì)于圖13所示周期時(shí)間，運(yùn)算部31的PID計(jì)算部36，假定將加熱器21A于一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的操作量MV1算出為80％，將用于加熱器22A的操作量MV2算出為70％，將用于加熱器23A的操作量MV3算出為30％。將用于加熱器24A的操作量MV4算出為20％。
時(shí)分控制部29的主控制部60求出有關(guān)全部通道CH1～CH4的加熱器21A～24A的操作量MV1～MV4(％)的總和∑MV(％)。然后將各假設(shè)的操作量除以總和操作量∑MV，再將此商乘以周期時(shí)間長(zhǎng)度CT(秒)，由此求得實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。也即，實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’通過(guò)以下各式求得LMV1’＝CT*MV1/∑MVLMV2’＝CT*MV2/∑MVLMV3’＝CT*MV3/∑MVLMV4’＝CT*MV4/∑MV具體地說(shuō)，LMV1’＝10*80/(80+70+30+20)＝4秒，LMV2’＝3.5秒，LMV3’＝1.5秒，LMV4’＝1秒。主控制部60為使這樣算出的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’不相互重疊而在一個(gè)周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行了適當(dāng)分配。
在此必要操作量比例模式下，為使算出的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’相互不重疊，在1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行了分配，這樣就可在限制的消耗功率下協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)和控制各加熱器。此外，由于是與各個(gè)加熱器所要求的操作量成比例地給定實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間，例如能使所有這些加熱器實(shí)質(zhì)上同時(shí)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。在這種必要操作量比例模式中，也可利用開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出限制參數(shù)。
下面參看圖14說(shuō)明上述必要操作量比例模式中，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算程序。對(duì)于此程序，首先于步驟ST61中，主控制部60參考本身內(nèi)置的定時(shí)器，判斷應(yīng)算出加熱器實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’的時(shí)刻。若此判斷為肯定的，主控制部60于步驟ST62從緩沖器61～64讀出運(yùn)算部31～34算出的操作量。然后于步驟ST63將周期時(shí)間長(zhǎng)度CT去乘操作量MV1～MV4。
于步驟ST64判斷CT*MV1是否超過(guò)最大限度時(shí)間TCMX1(秒)。最大限度時(shí)間TLMX1由通道CH1的輸出限制參數(shù)與周期時(shí)間的乘積確定。當(dāng)此判斷為肯定的。則于步驟ST65將操作量MV1縮短到TLMX1/CT。
再于步驟ST66判斷CT*MV2是否超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX2(秒)。若此判斷為肯定的，則于步驟ST65將操作量MV1縮短到LMX1/CT。
同樣，根據(jù)步驟ST68與ST69，若CTXMV3超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX3(秒)，則操作量MV3縮短到TLMX3/CT，而根據(jù)步驟ST70與ST71，若CT*MV4超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX4(秒)，則將操作量MV4縮短到TLMX4/CT。
繼于步驟ST72用下式進(jìn)行計(jì)算。
∑MV＝MV1+MV2+MV3+MV4如上所述，∑MV乃是所有加熱器21A～24A的操作量的總計(jì)(％)。
然后程序進(jìn)入步驟ST73、ST76、ST79、ST82，可由以下各式求實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’(秒)。
LMV1’＝CT*MV1/∑MV-SINTLMV2’＝CT*MV2/∑MV-SINT
LMV3’＝CT*MV3/∑MV-SINTLMV4’＝CT*MV4/∑MV-SINT式中的SINT是相當(dāng)于開關(guān)移位時(shí)間的時(shí)間間隔(秒)，若未設(shè)定開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)，則SINT為零，以上各式中的第二次也為零。
由于上述時(shí)間間隔的減法運(yùn)算，所計(jì)算出的LMV1’～LMV4’中之一有可能達(dá)不到零，這時(shí)便據(jù)步驟ST74、ST77、ST80、ST83中之一的判斷，程序進(jìn)到步驟ST75、ST78、ST83、ST84中之一，將LMV1’～LMV4’中之一置零。
主控制部28將這樣確定的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間參數(shù)LMV1’～LMV4’于步驟ST85暫存于緩沖器61～64中，步驟ST85結(jié)束后，程序返回步驟ST61，再次判斷是否為算出時(shí)刻。
按以上所述，算出必要操作量比例模式中實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’，也提供開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出參數(shù)供計(jì)算之用。在此模式下，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)程度與上述特定通道優(yōu)先模式的驅(qū)動(dòng)程度是共用的。這就是說(shuō)，參考圖12，上述驅(qū)動(dòng)程序既使對(duì)必要操作量比例模式也可原樣使用。
現(xiàn)在說(shuō)明將特定通道優(yōu)先模式與必要操作量比例模式結(jié)合模式作業(yè)作為這種溫度控制裝置的作業(yè)。
這種結(jié)合模式相當(dāng)于圖5的模式C。在這種結(jié)合模式中，至少有一個(gè)特定通道優(yōu)先而其他各通道則公平對(duì)待。例如加熱器21A優(yōu)先，能將接地依據(jù)運(yùn)算部31的PID計(jì)算部36求得的操作量LMV1的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間給予加熱器21A(不考慮運(yùn)算部31～34的PID計(jì)算部36求得的操作重疊MV1～MV4的總和是否超過(guò)100％)。另一方面，公平地對(duì)待其他加熱器22A、23A、24A，將輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV2’～MV4’的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’～LMV4’分配到周期時(shí)間中余乘的時(shí)間。若運(yùn)算部32～34的PID計(jì)算部36求得的操作量MV2～MV4的總和超過(guò)相當(dāng)于余乘時(shí)間的量時(shí)，則各個(gè)通道的驅(qū)動(dòng)時(shí)間公平地縮短，對(duì)各個(gè)通道給予以對(duì)應(yīng)的操作量(MV2～MV4中之一)成比例的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。當(dāng)選擇結(jié)合模式時(shí)，由接口控制部28生成與此模式對(duì)應(yīng)的模式參數(shù)，此模式參數(shù)供給于時(shí)分控制部29，接口控制部28還生成示明應(yīng)選擇的運(yùn)算部31～34的PID計(jì)算部36的模式參數(shù)MP，并將其提供給運(yùn)算部31～34。
參看圖15的時(shí)間圖說(shuō)明結(jié)合模式下的作業(yè)例。作為圖15作業(yè)例條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組；“無(wú)”；開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0秒)；輸出限制，對(duì)所有的通道都不存在(100％)；模式，設(shè)定為C(結(jié)合模式)。
對(duì)于圖15所示的周期時(shí)間，假設(shè)運(yùn)算部31的PID計(jì)算部36將加熱器21A在1個(gè)周期中對(duì)應(yīng)于應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間的操作量MV1算出為50％、用于加熱器22A的操作量MV2算出為50％、用于加熱器23A的操作量MV3算出為30％而用于加熱器24A的操作量MV4算出為20％。
主控制部60首先分配10秒(1周期時(shí)間)的50％(MV1)即5秒作為加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’。這樣，不論用任何方法，周期時(shí)間中的余剩時(shí)間(5秒)也只能驅(qū)動(dòng)加熱器22A。
但在這種結(jié)合模式下，時(shí)分控制部29的主控制部60求雙值的通道CH1～CH4的加熱器21A～24A有關(guān)操作量MV2～MV4(％)的總和∑SMV(％)然后以總和操作量∑SMV去除各個(gè)操作量，通過(guò)以余剩時(shí)間(秒)去乘此商而求得實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。這就是說(shuō)，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2’～LMV4’由以下各式求得LMV2’＝(CT-LMV1’)*MV2/∑SMVLMV3’＝(CT-LMV1’)*MV3/∑SMVLMV4’＝(CT-LMV1’)*MV4/∑SMV具體地說(shuō)，LMV1’＝CT*MV1＝10*0.5＝5秒，LMV2’＝(10-5)*50/(50+30+20)＝2.5秒。LMV3’＝1.5秒。LMV4’＝1秒。為使這樣算出的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’不互相重疊，將它們分配到1個(gè)周期時(shí)間(10秒)中。
在這種結(jié)合方式下，對(duì)于優(yōu)先的通道，使實(shí)現(xiàn)特定通道優(yōu)先模式的優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于雙值的通道，使實(shí)現(xiàn)必要操作量比例模式的優(yōu)點(diǎn)。
具體地說(shuō)，能夠優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)特定的通道的加熱器。例如在應(yīng)把特定的被加熱部21以比其他被加熱部更迅速加熱的環(huán)境下，就能迅速實(shí)現(xiàn)所希望的狀態(tài)，而在應(yīng)把特定的被加熱部比其他被加熱部維持于更恒定的溫度的環(huán)境下時(shí)，便能保持這種所需的狀況。
對(duì)于雙值通道，由于能以比所需操作量少的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分配給加熱器，雖然溫度的響應(yīng)性變差，但因?yàn)槟茉?周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配不使計(jì)算出的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’重疊，故可在限制動(dòng)力消耗下協(xié)調(diào)的驅(qū)動(dòng)和控制各加熱器，此外由于能比例于各個(gè)加熱器所要求的操作量給出實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，例如所有這些雙值的加熱器能實(shí)質(zhì)時(shí)同時(shí)地成為穩(wěn)態(tài)。在這種結(jié)合模式中也可以利用開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)和輸出限制參數(shù)。
下面參考圖16說(shuō)明在上述結(jié)合模式下，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算程序。在此程序中，首先于步驟ST91，主控制部60參考內(nèi)置的定時(shí)器，判斷是否是應(yīng)計(jì)算加熱器實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV2’的時(shí)刻，若此判斷為肯定的，主控制60便從緩沖器61～64讀出運(yùn)算部31～34算出的操作量。然后于步驟ST93將操作量MV1乘以周期時(shí)間的長(zhǎng)度CT，求得加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’。其他操作量MV2～MV4也同樣乘以周期時(shí)間的長(zhǎng)度。
再于步驟ST94判斷LMV1’是否超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX1(秒)。最大限度時(shí)間TLMX1由通道CH1的輸出限制參數(shù)與周期時(shí)間的乘積決定。若此判斷為肯定的，則于步驟ST95將驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’縮短到TLMX1。
于步驟ST96判斷CT*MV2’是否超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX2(秒)。若此判斷為肯定的，于步驟ST97將操作量MV2縮短到TLMX2/CT。
同樣，根據(jù)步驟ST98與ST99，若CT*MV3’超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX3(秒)，則操作量MV3縮短到TLMX3/CT，而根據(jù)步驟ST/D與ST/D1，若CT*MV4超過(guò)最大限度時(shí)間TLMX4(秒)，則將操作量MV4縮短到TLMVX4/CT。
繼于步驟STD2用下式進(jìn)行計(jì)算。
∑SMV＝MV2+MV3+MV4如上所述，∑SMV乃是所有二值加熱器22A～24A的操作量的總計(jì)(％)。
然后程序進(jìn)入步驟ST103、ST106、ST109可由以下各式求實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’(秒)。
LMV2’＝(CT-LMV1’)*MV2/∑SMV-SINT*∑SINT/(∑SINT-SINT)LMV3’＝(CT-LMV1’)*MV3/∑SMV-SINT*∑SINT/(∑SINT-SINT)LMV4’＝(CT-LMV1’)*MV4/∑SMV-SINT*∑SINT/(∑SINT-SINT)式中的SINT是相當(dāng)于開關(guān)移位時(shí)間的時(shí)間間隔(秒)而∑SINT則是時(shí)間間隔SINT的總和。以上各式中的第二項(xiàng)，為了能將實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’不因時(shí)間間隔SINT減小而原樣地給予優(yōu)先的加熱器21A，大于圖14的必要操作量比例模式中步驟ST73、ST76、ST79、ST82各式中的第二項(xiàng)。若未設(shè)定開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)，則SINT為零而這些式中的第二項(xiàng)也為零。
由于這種時(shí)間間隔的減去運(yùn)算，所計(jì)算出的MV2’～MV4’中之一有可能達(dá)不到零。這時(shí)便根據(jù)步驟ST104、ST107、ST110中之一的判斷，程序進(jìn)到步驟ST75、ST108、ST111中之一，將LMV2’～LMV4’之一置零。
主控制部28將這樣確定的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間參數(shù)LMV1’～LMV4’于步驟ST112暫存于緩沖器61～64中。步驟ST112結(jié)束后，程序返回步驟ST61再次判斷是否為算出時(shí)刻。
按以上所述，算出結(jié)合模式中實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1’～LMV4’，也提供開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出參數(shù)供計(jì)算之用。在此模式下，時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)程序與上述特定通道優(yōu)先模式的驅(qū)動(dòng)程序是共同的。這就是說(shuō)，參考圖12，上述驅(qū)動(dòng)程序即使對(duì)結(jié)合模式也可原樣使用。
現(xiàn)在說(shuō)明將時(shí)間分配模式作業(yè)作為這種溫度控制裝置的作業(yè)。
這種時(shí)間配模式相當(dāng)于圖5的模式D。在這種時(shí)間分配模式下，于運(yùn)算部31～34中，選擇利用通斷確定部37(參看圖4)。如前所述，通斷確定部37在對(duì)應(yīng)的加熱器應(yīng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，將表示100％操作量MV1供給時(shí)分控制部29，而在其他情形則將表示0％的操作量MV1供給時(shí)分控制部29。
圖5所示時(shí)間分配參數(shù)可在設(shè)定了時(shí)間分配模式時(shí)設(shè)定，時(shí)間分配參數(shù)與在一個(gè)周期中應(yīng)實(shí)際加熱各通道CH1～CH4的加熱器21A～24A的時(shí)間有關(guān)。當(dāng)表明應(yīng)加熱各通道CH1～HC4的信號(hào)由通斷確定部37供給時(shí)，時(shí)分控制部29便根據(jù)時(shí)間分配參數(shù)求實(shí)際驅(qū)動(dòng)各通道CH1～CH4的加熱器21A～24A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
選擇時(shí)間分配模式后，根據(jù)使用者的輸入，接口控制部28生成時(shí)間分配參數(shù)并將其供給時(shí)分控制部29。接口控制部28還生成表明應(yīng)選擇運(yùn)算部31-34的通斷確定部37意圖的模式參數(shù)MP，將其提供給運(yùn)算部31-34。
參看圖17的時(shí)間圖，說(shuō)明利用時(shí)間分配模式時(shí)的作業(yè)例。作為圖17的作業(yè)例的條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組，“無(wú)”；開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0)秒；輸出限制，對(duì)所有通道都不存在(100％)；模式，設(shè)定為D(時(shí)間分配模式)。然后，通道1的加熱器21A的時(shí)間分配參數(shù)為50％，通道2的加熱器22A的時(shí)間分配參數(shù)為20％，通道3的加熱器23A的時(shí)間分配參數(shù)為20％，通道4的加熱器24A的時(shí)間分配參數(shù)為10％。
對(duì)于圖17所示的周期時(shí)間，假定運(yùn)算部31、32、34的通斷確定部37為各個(gè)加熱器21A、22A、24A輸出表示100％的操作量。MV1同時(shí)假定運(yùn)算部32的通斷確定部37輸出表示0％的操作量MV1。
時(shí)分控制部29的主控制部60首先從緩沖器61-64讀出操作量MV1-MV4。然后算出10秒(1周期時(shí)間)的50％(時(shí)間分配參數(shù))即5秒作為應(yīng)加熱的加熱器21A的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1′的輸出時(shí)間)。同樣算出加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2′為2秒、加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4′為1秒。此外，不應(yīng)加熱時(shí)，主控制部將操作量MV3所示加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3′確定為零秒。
主控制部60為使這樣求得的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′-LMV4′相互不重疊，于1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配。例如通過(guò)執(zhí)行圖12的流程圖所示的驅(qū)動(dòng)程序，能簡(jiǎn)單地運(yùn)行周期時(shí)間中驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′-LMV4′的分配。
在這種時(shí)間分配方式下，在應(yīng)加熱回?zé)崞鲿r(shí)，可進(jìn)行任意比例的加權(quán)來(lái)加熱必要的加熱器。因此，例如能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間地驅(qū)動(dòng)特定的通道的加熱器，可使之比其他的更快地加熱或比其他的更能將溫度保持恒定，或也能使所有的加熱器同時(shí)地或?qū)嵸|(zhì)上同時(shí)地變?yōu)榉€(wěn)態(tài)。
在這種時(shí)間分配模式下雖對(duì)各通道設(shè)定了時(shí)間分配參數(shù)，但也可以用輸出限制參數(shù)來(lái)取代時(shí)間分配參數(shù)。
下面說(shuō)明在這種溫度控制裝置中利用分組參數(shù)時(shí)間作業(yè)。
如前所述，分組參數(shù)表明將控制對(duì)象加熱器21A-24A應(yīng)分成多個(gè)組時(shí)的分類方法。當(dāng)設(shè)定分組參數(shù)時(shí)，時(shí)分控制部29的主控制部60能獨(dú)立地控制各組。
參考圖18的時(shí)間圖來(lái)說(shuō)明利用分組參數(shù)時(shí)的作業(yè)。作為圖18作業(yè)例的條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組，“有”；組GP1包含通道GH1與CH2，組GP2包含通道CH3與CH4。開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0秒)；輸出限制對(duì)所有通道不存在(100％)，模式設(shè)定為A(特定通道優(yōu)先模式)。這時(shí)，根據(jù)特定通道優(yōu)先模式在組GP1中，通道CH1優(yōu)先于通道CH2，而在組GP2中，通道CH3優(yōu)先于通道CH4。
對(duì)于圖18所示的周期時(shí)間，假定運(yùn)算部31的PID算出部36的PID36作為加熱器21A在一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的操作量MV1算出為80％，作為用于加熱器22A的操作量MV2算出為10％，作為用于加熱器23A的操作量MV3算出為50％，而作為用于加熱器24A的操作量MV中算出為80％。
時(shí)分控制部29的主控制部60對(duì)于組GP1，首先作為優(yōu)先的加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1′的輸出時(shí)間)算出為10秒(1周期)的80％(MV1)即8秒。然后算出10秒的10％(MV2)即1秒作為余剩的加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2′。主控制部60于1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配，不使這樣算出的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′與LMV2′不相互重疊。
對(duì)于組GP2，首先算出10秒(1周期時(shí)間)的50％(MV1)即5秒作為優(yōu)先的加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3′。然后算出10秒的70％(MV2)即7秒作為余剩加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4′，但由于余剩時(shí)間只有5秒，故實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4′為5秒。主控制部60為使這樣算出的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3′與LMV4′不相互重疊，于1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配。
具體地說(shuō)，利用分組參數(shù)可對(duì)這些組(上例中的組GP1與GP2)并行處理。電力消耗與不分組情形相比雖然倍增，但與獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)許多加熱器中的各個(gè)相比則小。而且在特定通道優(yōu)先模式下，通過(guò)分組能優(yōu)先地長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)多個(gè)特定通道的加熱器。例如在應(yīng)把特定的被加熱部(例如被加熱部21、23)比其他的進(jìn)行更快加熱的環(huán)境下，就能迅速實(shí)現(xiàn)所希望的狀況，而對(duì)于應(yīng)把特定的被加熱部比其他的維持于更穩(wěn)定的溫度環(huán)境下時(shí)，則能更精確地保持所需狀況。
下面說(shuō)明除分組參數(shù)之外再利用通道間接通時(shí)移參數(shù)時(shí)的作業(yè)。如前所述，通道間接通時(shí)移參數(shù)只當(dāng)分組參數(shù)為“有”時(shí)才能設(shè)定。通道間接通時(shí)移參數(shù)是設(shè)定來(lái)用于將屬于一個(gè)組(例如GP1)的加熱器驅(qū)動(dòng)開始的瞬間與屬于另一組(例如GP2)的加熱器驅(qū)動(dòng)開始的瞬間相錯(cuò)開，表明的是這些始動(dòng)瞬間相互的移位時(shí)間。
下面參看圖19的時(shí)間圖說(shuō)明利用分組參數(shù)與信道間接通時(shí)移參數(shù)時(shí)的作業(yè)例。作為圖19作業(yè)例條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組，“有”；組GP1包含通道CH1與CH2，組GP2包含通道CH3與CH4。開關(guān)移位時(shí)間，無(wú)(0)秒；輸出限制對(duì)所有通道不存在(100％)；模式設(shè)定為A(特定通道優(yōu)先模式)。這時(shí)，根據(jù)特定通道優(yōu)先模式，在組GP1中，通道CH1優(yōu)先于通道CH2，而在組GP2中，通道CH3優(yōu)先于通道CH4。
對(duì)于圖19所示的周期時(shí)間，假定運(yùn)算部31的PID算出部36的PID36作為加熱器21A在一個(gè)周期中應(yīng)驅(qū)動(dòng)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的操作量MV1算出為80％作為用于加熱器22A的操作量MV2算出為10％，作為用于加熱器23A的操作量MV3算出為50％，而作為用于加熱器24A的操作量MV中算出為80％。
時(shí)分控制部29的主控制部60對(duì)于組GP1，首先作為優(yōu)先的加熱器21A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′(驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1′的輸出時(shí)間)算出為10秒(1周期時(shí)間)的80％(MV1)即8秒。然后算出10秒的10％(MV2)即1秒作為余剩的加熱器22A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV2′。主控制部60于1周期時(shí)間(10秒)中進(jìn)行分配，不使這樣算出的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′與LMV2′不相互重疊。
對(duì)于組GP2，首先算出10秒(1周期時(shí)間)的75％(MV1)即7.5秒作為優(yōu)先的加熱器23A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3′。但由于通道間接通時(shí)移參數(shù)為0.5秒，LMV3′開始時(shí)刻比LMV1′的遲0.5秒。于是，LMV3′的終止時(shí)刻與LMV2′的起始時(shí)刻一致。但由于設(shè)定了通道間接通時(shí)移參數(shù)，就不能在緊接LMV3′結(jié)束之后立即開始加熱器24A的驅(qū)動(dòng)。因此，對(duì)于組GP2，余剩時(shí)間為1.5秒。作為余剩的加熱器24A的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4′雖能算出為10秒的80％(MV2)即8秒，但由于余剩時(shí)間只有1.5秒，實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV4′設(shè)定為1.5秒。主控制部60將實(shí)際的驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV3′與LMV4′于1周期時(shí)間(10秒)中分配。
如上所述，通過(guò)利用通道間接通時(shí)移參數(shù)。即使進(jìn)行分組下的并行處理，也能防止屬于不同組的多個(gè)加熱器同時(shí)起動(dòng)。在加熱器起動(dòng)的瞬間，由于有比穩(wěn)態(tài)時(shí)大得多的起動(dòng)電流通過(guò)，使電功率消耗瞬間激增。通過(guò)利用通道間時(shí)移參數(shù)就能防止功率消耗劇增。
通道間接通時(shí)移參數(shù)不僅由特定通道模式所利用，還能為上述必要操作量比例模式、結(jié)合模式與時(shí)間分配模式所利用。這種參數(shù)也可與上述的開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)與輸出限制參數(shù)并用。
上述模式中，通道間接通時(shí)移參數(shù)雖為常數(shù)，但也可根據(jù)相互競(jìng)爭(zhēng)的通道組合(例如通道1與通道3、通道2與通道4)而變更。
在利用上述分組參數(shù)的情開，算出驅(qū)動(dòng)時(shí)間的程序可通過(guò)前述驅(qū)動(dòng)時(shí)間程序(例如圖11、圖14與圖16)的變形求得。具體地說(shuō)，首先于實(shí)現(xiàn)加熱器的分類后，算出最初的組中各加熱器的加熱時(shí)間，然后順次算出余剩的組的各加熱器即可。這樣，為了利用通道間接通時(shí)移參數(shù)或開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)，于先行的組算出各加熱器的加熱時(shí)間之際求出這些加熱器加熱時(shí)間的起始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻。然后在算出后面的組中各加熱器的加熱時(shí)間中，可以參考上述的起始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻。
此外，也可根據(jù)這樣求得的實(shí)際驅(qū)動(dòng)時(shí)間MV1′-MV4′，在驅(qū)動(dòng)加熱器時(shí)，參考圖12所示，進(jìn)行對(duì)各個(gè)組分別執(zhí)行上述驅(qū)動(dòng)程序的形式的并行處理。為此目的，可于時(shí)分控制部29中設(shè)置并行處理器。但是，為了于圖12的驅(qū)動(dòng)程序中利用通道間接通時(shí)移參數(shù)，在圖12的步驟ST33，ST39所示的接通條件中還可包含與其他組的加熱器的起動(dòng)時(shí)刻相錯(cuò)開的條件。
分組的方法不限于上述方法，例如也可使通道CH1與CH4構(gòu)成組GP1，使通道CH2與CH3構(gòu)成組GP2?；蛑挥赏ǖ繡H1構(gòu)成組GP1而由CH2-CH4構(gòu)成組GP2。
至于這種溫度控制裝置的作業(yè)，下面說(shuō)明即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式的作業(yè)。
這種即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式相當(dāng)于圖5中的模式正在前述各模式中是在驅(qū)動(dòng)加熱器的一個(gè)周期時(shí)間之前算出驅(qū)動(dòng)時(shí)間LMV1′-LMV4′，而在即時(shí)驅(qū)動(dòng)方式下，則是在一個(gè)周期時(shí)間的中途確定是否應(yīng)驅(qū)動(dòng)加熱器21A-24A。一般，在狀態(tài)控制裝置中，運(yùn)算部31-34是在遠(yuǎn)比周期時(shí)間為短的采樣周期(例如500msec)下，參考由減法器41-44輸出的偏差量ER1、ER2、ER3與ER4。運(yùn)算部31-34利用PID計(jì)算部36(參考圖4)，PID計(jì)算部36根據(jù)對(duì)應(yīng)的偏差量ER1、ER2、ER3、ER4生成操作量并將其供給時(shí)分控制部29對(duì)應(yīng)的緩沖器61-64/。運(yùn)算部31-34用上述采樣周期更新操作量。
主控制部60于一個(gè)周期時(shí)間中途根據(jù)采樣周期從緩沖器61-64讀出操作量，根據(jù)相應(yīng)參數(shù)與其時(shí)的操作量判斷是否應(yīng)驅(qū)動(dòng)加熱器21A-24A。
當(dāng)選擇即時(shí)驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，根據(jù)使用者的輸入，由接口控制部生成即使驅(qū)動(dòng)參數(shù)并將其提供給時(shí)分控制部29。即時(shí)驅(qū)動(dòng)參數(shù)包括與末端致動(dòng)裝置(加熱器)的優(yōu)先順序有關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)。例如在這種即時(shí)驅(qū)動(dòng)方式下，通道CH1-CH4之中小序號(hào)的通道加熱器優(yōu)先。此外，接口控制部28生成表明應(yīng)選擇運(yùn)算部31-34的PID計(jì)算部36意圖的模式參數(shù)MP，并將它提供給運(yùn)算部31-34。
參考圖20的時(shí)間圖說(shuō)明利用即時(shí)驅(qū)動(dòng)方式時(shí)的作業(yè)例。作為圖20作業(yè)例的條件的圖5中各參數(shù)如下周期時(shí)間，10秒；分組，“有”(圖20的通道CH1-CH4屬于一個(gè)組)；開關(guān)移位時(shí)間，0.5秒；輸出限制對(duì)所有通道不存在(100％)；模式設(shè)定為E(即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式)。
如上所述，主控制部60在一個(gè)周期時(shí)間的中途根據(jù)采樣周期，根據(jù)操作量判斷應(yīng)否驅(qū)動(dòng)加熱器21A-24A。在此判斷中，即時(shí)驅(qū)動(dòng)參數(shù)中所含的優(yōu)先順序參數(shù)成為判斷材料。更具體地說(shuō)，在根據(jù)操作量判斷應(yīng)驅(qū)動(dòng)多個(gè)加熱器時(shí)，小序號(hào)通道的加熱器優(yōu)先驅(qū)動(dòng)而停止其他通道的加熱器。
在圖20所示的周期時(shí)間中，主控制部60首先驅(qū)動(dòng)通道CH1的加熱器。在此通道CH1的驅(qū)動(dòng)期間，即使判斷應(yīng)驅(qū)動(dòng)其他通道的加熱器時(shí)，也要強(qiáng)制停止。通道CH1的驅(qū)動(dòng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)通斷移位時(shí)間0.5秒便開始通道CH2的驅(qū)動(dòng)，在通道CH1的驅(qū)動(dòng)期間，即使判斷應(yīng)驅(qū)動(dòng)屬于后位的通道CH3與CH4，也要強(qiáng)制停止。但在通道CH2的驅(qū)動(dòng)期間，若是判斷應(yīng)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)先的通道CH1時(shí)，則應(yīng)將包括通道CH2在內(nèi)所有屬于后位的通道停止。
然后，當(dāng)經(jīng)過(guò)通斷移位時(shí)間0.5秒，即令在同一周期時(shí)間內(nèi)，主控制部60開始通道CH1的驅(qū)動(dòng)。在通道CH1的第二次驅(qū)動(dòng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)通斷移位時(shí)間0.5秒，再開始驅(qū)動(dòng)通道CH2。劣勢(shì)的CH3與CH4在優(yōu)勢(shì)的通道CH1與CH2驅(qū)動(dòng)結(jié)束后逐漸驅(qū)動(dòng)。
下面參考圖21說(shuō)明即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式中時(shí)分控制部29的主控制部60執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)程序。
在此程序中，首先于步驟ST121，主控制部60參考本身內(nèi)置的定時(shí)器，判斷是否是采樣時(shí)間。若以判斷為肯定的，于步驟ST112使所有通道CH1-CH4的加熱器21A-24A初始化。
然后于步驟ST123判斷通道CH1的加熱器21A是否滿足接通條件。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST124，判斷是否經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST125，于步驟ST125，通道CH1的繼電器51接通而斷開其他通道的繼電器52-54，只驅(qū)動(dòng)加熱器21A。此后程序返回步驟ST121，再次等待采樣時(shí)間。
另一方面，若步驟ST124的判斷為否定的，程序返回步驟ST121，再次等待采樣時(shí)間。于是不經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間，程序不會(huì)進(jìn)到步驟ST125。
在通道CH1的加熱器21A不滿足接通條件時(shí)，步驟ST123的判斷成為否定的，程序進(jìn)到步驟ST126，斷開通道CH1。
再于步驟ST127判斷通道CH2的加熱器22A是否滿足條件。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST128，判斷是否經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間。若此判斷為肯定的，于步驟ST129接通通道CH2的繼電器52，斷開其他通道的繼電器53、54，只驅(qū)動(dòng)加熱器22A。
同樣，只當(dāng)通道CH1與CH2不滿足接通條件，程序才進(jìn)入步驟ST130，若是通道CH3的加熱器23A滿足接通條件，則在經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間后，通道CH3的繼電器53接通，其他通道的繼電器54斷開，只驅(qū)動(dòng)加熱器23A(步驟ST131、ST132、ST133)。
此外，只當(dāng)通道CH1-CH3不滿足接通條件時(shí)，程序才進(jìn)入步驟ST134，若通道CH4的加熱器24A滿足接通條件，經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間后，通道CH4的繼電器54接通，只驅(qū)動(dòng)加熱器24(步驟ST135、ST136、ST137)。
如上所述，在即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)加熱器的驅(qū)動(dòng)時(shí)，開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)也能用于這種特定通道優(yōu)先模式中。在圖21的流程圖所示驅(qū)動(dòng)程序中，從一個(gè)通道的驅(qū)動(dòng)時(shí)間結(jié)束根據(jù)情形到開關(guān)移位時(shí)間結(jié)束時(shí)，由于并未驅(qū)動(dòng)后面的通道，故可防止電功率消耗增大。
作為這種溫度控制裝置的作業(yè)說(shuō)明逐次輸出比較模式的作業(yè)。
這種逐次輸出比較模式是上述即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式的變形。在上述的即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式下，即使在1個(gè)周期中，加熱器(特別是優(yōu)先的通道的加熱器)會(huì)多次驅(qū)動(dòng)(參考圖20)，但在這種逐次輸出比較模式下，如圖22所示，所有的加熱器最多也只驅(qū)動(dòng)一次。
與即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式相同，運(yùn)算部31-34以采樣周期(例如500msec)生成和輸出操作量MV1-MV4，但與即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式不同，時(shí)分控制部29的主控制部60則以與采樣周期不同的判定周期(例如10msec)，根據(jù)相應(yīng)參數(shù)與其時(shí)的操作量MV1、MV2、MV3、MV4，判斷是否應(yīng)驅(qū)動(dòng)加熱器21A-24A，根據(jù)此判斷周期，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)MV1′、MV2′、MV3′、MV4′中之任一。其他特征與即時(shí)驅(qū)動(dòng)模式大致相同。作為圖22的作業(yè)例的條件的參數(shù)可與圖20說(shuō)明中所用的參數(shù)相同。
下面參考圖23說(shuō)明逐次輸出比較模式下時(shí)分控制部29的主控制部60所執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)程序。
在此程序中，首先于步驟ST140參考主控制部60本身中內(nèi)置的定時(shí)器，判斷現(xiàn)時(shí)時(shí)刻是否為判斷時(shí)刻(判斷周期例如為10msec)。若此判斷為肯定的，則于步驟ST141中判定此現(xiàn)時(shí)時(shí)刻是否為周期時(shí)間的開始時(shí)刻。若步驟ST141的判斷為肯定的，則于步驟ST142使后述的標(biāo)志F11-113復(fù)位，于步驟ST143使所有通道CH1-CH4的加熱器21A-24A初始化，然后程序進(jìn)到步驟ST144。
另一方面，若步驟ST141的判斷為否定的，則程序立即進(jìn)到步驟ST144。這就是說(shuō)，只是在各周期時(shí)間的開始時(shí)刻，才使標(biāo)志復(fù)位和使所有通道初始化。
于步驟ST144，判斷是否設(shè)置標(biāo)志F11。標(biāo)志F11示明未驅(qū)動(dòng)通道CH1的加熱器21A的狀況。例如，當(dāng)此周期時(shí)間內(nèi)加熱器21A的驅(qū)動(dòng)已結(jié)束時(shí)，設(shè)置標(biāo)志F11，以在此同一周期時(shí)間中不再驅(qū)動(dòng)加熱器21A。當(dāng)步驟ST144的判斷為否定時(shí)，程序進(jìn)入步驟ST145。
于步驟ST145，判斷通道CH1的加熱器21A是否滿足接通條件。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST146，判斷是否經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST147。于步驟ST147，通道CH1的繼電器51接通，其他通道的繼電器52-54斷開，只驅(qū)動(dòng)最優(yōu)先的加熱器21A。然后程序返回步驟ST141，再次等待判斷時(shí)刻。
另一方面，若步驟ST146的判斷為否定的，程序返回步驟ST140，再次等待判斷時(shí)刻。因此，除非經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間，程序就不會(huì)進(jìn)到步驟ST147。
在設(shè)置了標(biāo)志F11時(shí)，步驟ST144的判斷成為肯定的，而當(dāng)通道CH1的加熱器21A不滿足接通條件時(shí)，步驟ST145的判斷成為否定的，程序進(jìn)到步驟ST148，斷開通道CH1。然后于步驟ST149設(shè)置標(biāo)志F11。
再于步驟ST150判斷是否設(shè)定標(biāo)志F12。標(biāo)志F12表明未驅(qū)動(dòng)通道CH2的加熱器22A的狀況，當(dāng)步驟ST150的判斷為否定時(shí)，程序進(jìn)到步驟ST151。于步驟ST151判斷通道CH2的加熱器22A是否滿足接通條件。若此判斷為肯定的，程序進(jìn)到步驟ST152，判斷是否經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間。當(dāng)此判斷為肯定的時(shí)，于步驟ST153接通通道CH2的繼電器52，斷開其他通道的繼電器53、54，只驅(qū)動(dòng)加熱器22A。
同樣，在通道CH1與CH2不滿足接通條件時(shí)以及通道CH1與CH2未被驅(qū)動(dòng)時(shí)，程序進(jìn)到步驟ST154，斷開通道CH2的加熱器22A，進(jìn)到步驟ST155，設(shè)立標(biāo)志F12。
然后，在不設(shè)置標(biāo)志F13而通道CH3的加熱器23A滿足接通條件時(shí)，經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間后，接通通道CH3的繼電器53，斷開其他通道的繼電器，只驅(qū)動(dòng)加熱器23A(步驟ST156～ST159)。
當(dāng)通道CH1-CH3不滿足接通條件時(shí)以及未驅(qū)動(dòng)通道CH1-CH3的情形下，程序進(jìn)到步驟ST160，斷開通道CH3的加熱器23A，進(jìn)到步驟ST161，設(shè)置標(biāo)志F13。若通道CH4的加熱器24A滿足接通條件，經(jīng)過(guò)開關(guān)移位時(shí)間后，接通通道CH4的繼電器54，只驅(qū)動(dòng)加熱器24A(步驟ST162、ST163、ST164)。
如上所述，實(shí)現(xiàn)了逐次輸出比較模式下加熱器的驅(qū)動(dòng)，開關(guān)移位時(shí)間參數(shù)也可用于此特定通道優(yōu)先模式中。即使在圖23的流程圖所示的驅(qū)動(dòng)程序中，從一個(gè)通道的驅(qū)動(dòng)時(shí)間結(jié)束根據(jù)情形到開關(guān)移位時(shí)間結(jié)束，由于沒(méi)有驅(qū)動(dòng)以后的通道，可以防止增大功率消耗。
這種實(shí)施形式下的溫度控制裝置。除上述模式之外，也能執(zhí)行對(duì)各加熱器21A-21D獨(dú)立的控制模式。在這種模式下，可以不問(wèn)其他加熱器是否是在驅(qū)動(dòng)器間來(lái)驅(qū)動(dòng)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的加熱器、由此能獲得在其他控制模式下節(jié)省功率的效果，在這種獨(dú)立控制模式下，還能有效地給予加熱器以最適當(dāng)?shù)男?yīng)。
以上雖然說(shuō)明了用于例示本發(fā)明的最佳實(shí)施形式，但內(nèi)行人應(yīng)該理解到，在不脫離權(quán)利要求范圍內(nèi)記述的發(fā)明內(nèi)容的條件下，是可以作出種種變更、改進(jìn)與置換的。
如上所述，本發(fā)明的狀態(tài)控制狀態(tài)裝置在限制消耗動(dòng)力下，能根據(jù)多種因素來(lái)協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)與控制多個(gè)末端致動(dòng)裝置。
權(quán)利要求
1.一種狀態(tài)控制裝置，它包括為了使測(cè)定多個(gè)末端致動(dòng)裝置中各裝置有關(guān)狀態(tài)的多個(gè)測(cè)定器的測(cè)定結(jié)果與預(yù)設(shè)值的結(jié)果一致，而計(jì)算出應(yīng)操作各上述末端致動(dòng)裝置操作量的計(jì)算部；根據(jù)使用著的設(shè)定，生成多種參數(shù)的參數(shù)生成部；基于上述各操作量與上述多種參數(shù)輸出驅(qū)動(dòng)上述各末端作動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)在輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)不輸出驅(qū)動(dòng)其他末端致動(dòng)裝置的綜合控制部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置的優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)；上述綜合控制部?jī)?yōu)先輸出驅(qū)動(dòng)按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為高的優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為低優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置則在一個(gè)周期中不輸出驅(qū)動(dòng)它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)，上述綜合控制部?jī)?yōu)先輸出驅(qū)動(dòng)按上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為高的優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在高優(yōu)先順序末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后的上述一個(gè)周期中的殘余時(shí)間內(nèi)，則輸出驅(qū)動(dòng)余剩各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部為使上述余剩的各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分別與上述各操作量成比例，于上述佘剩的時(shí)間中進(jìn)行分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述參數(shù)生成部生成與至少一個(gè)上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，而上述綜合控制部基于包含上述極限參數(shù)的各參數(shù)，調(diào)整上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述參數(shù)生成部生成與至少一個(gè)上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，以及與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置的優(yōu)先順序有關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)；上述綜合控制部基于上述極限參數(shù)與上述優(yōu)先順序參數(shù)，調(diào)整上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部?jī)?yōu)先地輸出驅(qū)動(dòng)以上述優(yōu)先順序參數(shù)表明高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在一個(gè)周期中不能輸出驅(qū)動(dòng)以上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為較低優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，則不輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部?jī)?yōu)先地輸出驅(qū)動(dòng)以上述優(yōu)先順序參數(shù)表明高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在高優(yōu)先順序末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后的上述一個(gè)周期的余剩時(shí)間內(nèi)，輸出驅(qū)動(dòng)余剩的各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，在上述余剩時(shí)間中進(jìn)行分配，使上述余剩各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間與各個(gè)上述操作量成比例。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，當(dāng)應(yīng)操作上述各末端致動(dòng)裝置的操作量之和超過(guò)相當(dāng)于一個(gè)循環(huán)長(zhǎng)度的量時(shí)，上述綜合控制部通過(guò)使相對(duì)于上述操作量之和的各操作量之比與上述周期的長(zhǎng)度相乘，計(jì)算出各末端致動(dòng)裝置應(yīng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，它還具有能根據(jù)各上述測(cè)定器測(cè)定的狀態(tài)，生成示明應(yīng)否驅(qū)動(dòng)各上述末端致動(dòng)裝置的信息的驅(qū)動(dòng)判定部，為了選擇使用上述驅(qū)動(dòng)判定部與上述計(jì)算中之一，上述參數(shù)生成部生成使用上述驅(qū)動(dòng)判定部與上述計(jì)算部中某一個(gè)的判定模式參數(shù)，而在使用上述驅(qū)動(dòng)判定部時(shí)，則生成與各上述末端致動(dòng)器置在一個(gè)周期中能驅(qū)動(dòng)的時(shí)間極限有關(guān)的極限參數(shù)，上述綜合控制部在使用上述驅(qū)動(dòng)判定部時(shí)，則基于包含上述極限參數(shù)的各參數(shù)，使各上述末端致動(dòng)裝置在一個(gè)周期中驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間分配到一個(gè)周期之中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，在上述末端致動(dòng)裝置分成多個(gè)組時(shí)，上述參數(shù)生成部生成顯示各上述末端致動(dòng)裝置分類成的組的組參數(shù)，上述綜合控制部基于上述組參數(shù)，在輸出用于驅(qū)動(dòng)屬于一個(gè)組的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，不輸出屬于同組中的其他末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述參數(shù)生成部生成與上述各組內(nèi)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)，上述綜合控制部基于包含上述優(yōu)先順序參數(shù)的參數(shù)，對(duì)上述各組調(diào)節(jié)上述末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部對(duì)于上述各組優(yōu)先地輸出驅(qū)動(dòng)以上述優(yōu)先順序參數(shù)表明高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在一個(gè)周期中不能輸出驅(qū)動(dòng)以上述優(yōu)先順序參數(shù)表示為較低優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，則不輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部?jī)?yōu)先地輸出驅(qū)動(dòng)上述各組中以上述優(yōu)先順序參數(shù)表明高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在高優(yōu)先順序末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)后的上述一個(gè)周期的余剩時(shí)間內(nèi)，輸出驅(qū)動(dòng)同組中余剩各末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部使驅(qū)動(dòng)屬于一個(gè)組的末端致動(dòng)裝置的開始時(shí)刻與驅(qū)動(dòng)屬于其他組的末端致動(dòng)裝置的開始時(shí)刻錯(cuò)開。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，上述綜合控制部可使開始輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間延遲。
18.一種狀態(tài)控制裝置，它包括為了使測(cè)定多個(gè)末端致動(dòng)裝置中各裝置有關(guān)狀態(tài)的多個(gè)測(cè)定器的測(cè)定結(jié)果與預(yù)設(shè)值的結(jié)果一致，而計(jì)算出應(yīng)操作各上述末端致動(dòng)裝置操作量的計(jì)算部；基于使用者的設(shè)定，生成與上述多個(gè)末端致動(dòng)裝置優(yōu)先順序相關(guān)的優(yōu)先順序參數(shù)的參數(shù)生成部，基于上述各操作量與上述優(yōu)先順序參數(shù)，在判定實(shí)際上應(yīng)否驅(qū)動(dòng)末端致動(dòng)裝置并據(jù)以驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置時(shí)，停止其他末端致動(dòng)裝置的綜合控制部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的狀態(tài)控制裝置，其特征在于，在能通過(guò)上述各操作量驅(qū)動(dòng)多個(gè)末端致動(dòng)裝置時(shí)，上述綜合控制部驅(qū)動(dòng)依上述優(yōu)先順序參數(shù)表示的高優(yōu)先順序的末端致動(dòng)裝置而停止其他末端致動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明的狀態(tài)控制裝置包括基于使測(cè)定多個(gè)末端致動(dòng)裝置中各裝置有關(guān)狀態(tài)的多個(gè)測(cè)定器的測(cè)定結(jié)果與預(yù)設(shè)值的結(jié)果一致，而計(jì)算出應(yīng)操作各上述末端致動(dòng)裝置操作量的計(jì)算部；根據(jù)使用者的設(shè)定，生成多種參數(shù)的參數(shù)生成部；基于上述各操作量與上述多種參數(shù)輸出驅(qū)動(dòng)上述各末端作動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)在輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)末端致動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)不輸出驅(qū)動(dòng)其他末端致動(dòng)裝置的綜合控制部。
文檔編號(hào)G05B23/02GK1461512SQ00820066
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月12日
發(fā)明者平山博文, 加藤裕之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社山武