專利名稱：加熱器控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱器控制裝置，用于對加熱器進行溫度控制。
日本專利公報第2710637號公開了一種控制卷取絡紗機(テ-クアツプワインダ)的控制熱導絲輥(ホツトゴデツトロ-ラ)等的控制加熱器溫度的加熱器控制裝置。該裝置在圖3中進行說明。
如圖3所示，它由溫度調節(jié)器11和電力調節(jié)器13構成，上述溫度調節(jié)器11是用于檢測熱電偶等溫度傳感器10的溫度并且進行溫度設定；上述電力調節(jié)器13是借助電纜12與上述溫度調節(jié)器11相連接，控制商用交流電源15的電流、控制加熱器14的通電量的。
溫度調節(jié)器11設有作為控制機構和運算機構的中央處理裝置CPU16、輸入設定溫度等數(shù)據(jù)的輸入輸出口17、與溫度傳感器10相連接的低通濾波器(ロ-パスフイルタ)18、A/D轉換器(模擬/數(shù)字轉換器)19、D/A轉換器(數(shù)字/模擬轉換器)20、電壓或電流轉換電路21；而電力調節(jié)器13設有作為控制機構和運算機構的中央處理裝置CPU22、A/D轉換器23、門脈沖(ゲ-ト)驅動電路24和由可控硅整流器(サイリスタ)或IGBT構成的功率元件25。
加熱器14的溫度控制首先把設定溫度從溫度調節(jié)器11的輸入輸出口17輸入到CPU16上，而且把溫度傳感器10檢測到的溫度轉換成電壓或電流并輸入低通濾波器18，將高頻成分濾去后，用A/D轉換器19轉換成數(shù)字信號并輸入CPU16，借助D/A轉換器20把溫度傳感器10檢測到的溫度和設定溫度之偏差輸出到電壓或電流轉換電路21，電壓或電流轉換電路21根據(jù)偏差將控制信號變成電壓或電流信號，通過電纜12、借助電力調節(jié)器13的A/D轉換器23把上述電壓或電流信號傳送給CPU22，CPU22根據(jù)這些信號，將控制功率元件25的控制信號輸出到門脈沖驅動電路24，對功率元件25進行適當?shù)拈_/關控制，進行商用電源15的相位角控制，從而對加熱器14的通電量(即發(fā)熱量)進行控制。
這時，根據(jù)加熱器14的現(xiàn)在溫度判斷是否必需進行限制，根據(jù)加熱器的現(xiàn)在溫度并參考記憶的最佳條件、對輸出量加以限制。
但是，由于借助電纜12從溫度調節(jié)器11傳送給電力調節(jié)器13的信號是1～5V或4～20mA等微弱的電壓或電流，又用D/A轉換器20和A/D轉換器23進行數(shù)/模之間的轉換，所以從溫度調節(jié)器11向電力調節(jié)器13傳送時容易產(chǎn)生轉換誤差，有不能進行高精度溫度控制的問題。
此外，雖然加熱器14是以溫度較低時使電流值增高的方式進行控制的，但裝有加熱器14的熱導絲輥是設置在多個紡錘上，即使對各個加熱器的輸出量進行限制，在使全部紡錘同時開始運轉時，對這些加熱器14的輸出量進行限制，為了使各個紡錘的電流值都增高，勢必使電力設備的規(guī)模增大，有必需使控制加熱器的功率元件25適合于大電流值的問題。而且，當各個紡錘的加熱器特性相互間有差別時，有不能進行最佳的控制和不能與加熱器特性的時效變化相對應的問題。
本發(fā)明的目的是為了解決上述的問題，提供一種加熱器控制裝置，它是能消除用電纜等傳送時的轉換誤差、能進行更高精度的溫度控制、而且不需要專用的信號線，能使整個溫度控制裝置結構小型化的。
為了達到上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案加熱器控制裝置，其根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值對供給加熱器的電力進行調節(jié)，其特征在于進行溫度設定并進行由上述溫度傳感器進行溫度檢測的溫度調節(jié)部，和設有調節(jié)加熱器的電力的功率元件的電力調節(jié)部一體化地形成，根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測溫度，用一個中央處理裝置直接驅動上述加熱器的功率元件用的門脈沖驅動電路。
所述的加熱器控制裝置，其特征在于溫度調節(jié)部和電力調節(jié)部收存在一個機殼里。
加熱器控制裝置，其根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值對供給加熱器的電力進行調節(jié)，其特征在于具有對供給加熱器的電流值進行檢測的電流檢測機構，和根據(jù)檢測到的電流值判斷是否需要限制從檢測溫度和設定溫度求出的輸出量的限制機構。
所述的加熱器控制裝置，其特征在于限制機構在限制向加熱器的輸出量時、從檢測到的電流值和目標電流值之間的偏差求出限制比例。
本發(fā)明的加熱器控制裝置，是根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值而對供給加熱器的電力進行調節(jié)的，其中，溫度調節(jié)部和電力調節(jié)部是做成一體的，根據(jù)溫度檢測溫度，用中央處理裝置直接驅動上述加熱器的功率元件用的門脈沖驅動電路；上述溫度調節(jié)部是進行溫度設定和進行由上述溫度傳感器作出的溫度檢測的，而上述電力調節(jié)部設有調節(jié)加熱器的電力的功率元件。
本發(fā)明的加熱器控制裝置，其中，溫度調節(jié)部和電力調節(jié)部是裝在一個機殼里的。
本發(fā)明的加熱器控制裝置，具有電流檢測機構和限制機構，前者對供給加熱器的電流值進行檢測，后者是根據(jù)檢測到的電流值，對從檢測溫度和設定溫度求出的輸出量是否需要限制進行判斷。
本發(fā)明的加熱器控制裝置，其限制機構是在限制向加熱器的輸出量時、從檢測到的電流值和目標電流值之間的偏差求出限制比例的。
若采用本發(fā)明則能產(chǎn)生如下所述的效果(1)能將溫度調節(jié)部和電力調節(jié)部一體化(形成一個組件)，能形成小型的結構，而且能消除以前的轉換誤差，能進行更高精度的溫度控制。
(2)由于基于實際的檢測電流值進行輸出量的限制，因而與加熱器特性的全體差異無關地經(jīng)常進行最佳的控制，并能自動地與加熱器的時效變化相對應。
(3)由于從檢測電流值和目標電流值之間的偏差求出限制比例，因而能經(jīng)常用最佳的限制比例進行輸出制限。
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的實施例進行詳細說明

圖1是表示本發(fā)明一個實施例的方框圖。
圖2是說明本發(fā)明中的電流限制的示意圖。
圖3是表示已有實施例的方框圖。
下面，參照著附圖對本發(fā)明的最佳實施例進行詳細的說明。
圖1中，30是在1個CPU31的加熱器控制基板上，將溫度調節(jié)部32和電力調節(jié)部33做成一體地設置。
在作為控制機構和運算機構的中央處理裝置CPU31上連接著RAM34和ROM35，ROM35貯存有加熱器溫度控制用的程序等，CPU31上還連接著A/D轉換器(模擬/數(shù)字轉換器)36，并借助低通濾波器37連接著熱電偶等溫度傳感器10，設定溫度從輸入輸出口38輸入到CPU31，構成溫度調節(jié)部32。
電力調節(jié)部33由CPU31、功率元件39和門脈沖驅動電路40構成，上述功率元件39是由可控硅整流器或IGBT(Insulated-gate BipolarTransistor)構成的，上述門脈沖驅動電路40是由CPU31驅動、用來對功率元件39的晶體管等構件進行開關控制的；功率元件39、商用電源15和加熱器14由電源線41連接。
在電源線41上設有電流檢測機構42，用來檢測流到加熱器14上的電流值，這個檢測電流值借助A/D轉換器36而被輸入到CPU31上。
在加熱器基板30上還設有通信口43，由該通信口43發(fā)送出整個設備的消耗電力或分配在該加熱器控制裝置上的電力量。
下面，說明本發(fā)明的作用。
將設定溫度從輸入輸出口38輸入到CPU31上，將該溫度記憶在RAM34里。另一方面，把用溫度傳感器10檢測到的溫度轉換成電壓或電流值之后，借助低通濾波器37輸入到CPU31。
CPU31根據(jù)設定溫度和從溫度傳感器10輸出的檢測溫度求出它們的偏差，根據(jù)該偏差、按照寫入在ROM35里的控制程序、把驅動信號輸出到門脈沖驅動電路40，對功率元件39進行適當?shù)拈_/關控制，對商用電源15的相位角進行控制，控制其輸出量，對加熱器14的發(fā)熱量進行控制，由此將導絲輥等保持在設定溫度下。
在這種場合下，溫度調節(jié)部32和電力調節(jié)部33不是借助電纜連接而是一體地收存在一個機殼內，能消除轉換誤差、進行更高精度的溫度控制。
在進行上述溫度控制時，電流檢測機構42檢測流過加熱器41的電流值，借助A/D轉換器36將其輸入到CPU31里，根據(jù)檢測到的與加熱器14的現(xiàn)在溫度無關地檢測的電流值、對是否需要對輸出量進行限制作出判斷，在需要進行限制的場合下，根據(jù)檢測到的電流值和預先設定的電流值之間的偏差而運算限制比例，就可對輸出量進行限制。
由此，可與加熱器14的特性的個體差異無關地，經(jīng)常進行最佳的控制，而且能自動地對應加熱器特性的時效變化進行處理。
圖2是表示開始控制加熱器時的加熱器溫度與電流控制的關系的示意圖。
雖然溫度調節(jié)部32的輸出量是控制成與加熱器溫度和加熱器電流大致成反比例，但圖2表示與加熱器的現(xiàn)在溫度無關地進行電流限制的實施例。
譬如，在將導絲輥的各個紡錘同時起動場合下，由溫度傳感器10檢測到的檢測溫度較低，與設定溫度的偏差大，使輸出量增大，使加熱器電流增大，以致超過電力設備的總容量。
因此，如圖2所示地根據(jù)目標電流值U(上限值)設定范圍T，將輸出量限制成檢測電流值a不超過目標電流值U。這時的限制比例從檢測電流值和目標電流值U之間的偏差求得，在檢測電流值a和目標電流值U之間的偏差大時，提高限制比例，在偏差小時降低限制比例。而且在檢測電流值沒有進入上述根據(jù)目標電流值U而設定的范圍T時，不進行限制。也就是說，與加熱器溫度無關地、限制進入到根據(jù)目標電流值而設定的范圍T里。
由此，通過在開始時與其紡錘數(shù)相對應地決定最大電力負荷、與互相對應地設定基于目標電流值U的范圍T，就能經(jīng)常以最佳的比例限制輸出量。
通過將電流檢測機構42檢測到的電流值和溫度傳感器10檢測到的溫度值相比較，就能檢測加熱器14的斷線和其他故障，從輸入輸出口38輸出警報信號。
權利要求
1.加熱器控制裝置，其根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值對供給加熱器的電力進行調節(jié)，其特征在于進行溫度設定并進行由上述溫度傳感器進行溫度檢測的溫度調節(jié)部，和設有調節(jié)加熱器的電力的功率元件的電力調節(jié)部一體化地形成，根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測溫度，用一個中央處理裝置直接驅動上述加熱器的功率元件用的門脈沖驅動電路。
2.如權利要求1所述的加熱器控制裝置，其特征在于溫度調節(jié)部和電力調節(jié)部收存在一個機殼里。
3.加熱器控制裝置，其根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值對供給加熱器的電力進行調節(jié)，其特征在于具有對供給加熱器的電流值進行檢測的電流檢測機構，和根據(jù)檢測到的電流值判斷是否需要限制從檢測溫度和設定溫度求出的輸出量的限制機構。
4.如權利要求3所述的加熱器控制裝置，其特征在于限制機構在限制向加熱器的輸出量時、從檢測到的電流值和目標電流值之間的偏差求出限制比例。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加熱器控制裝置,根據(jù)溫度傳感器輸出的檢測值而對供給加熱器的電力進行調節(jié),其將進行溫度設定和由上述溫度傳感器作出的溫度檢測的溫度調節(jié)部,和設有調節(jié)加熱器的電力的功率元件的電力調節(jié)部一體化地構成,根據(jù)檢測溫度,以作為中央處理裝置的CPU直接驅動上述加熱器的功率元件用的門脈沖驅動電路。它能消除以電纜傳送時的轉換誤差、能高精度地控制溫度、無需專用信號線,能使整個溫度控制裝置結構小型化。
文檔編號G05D23/19GK1246670SQ9911142
公開日2000年3月8日 申請日期1999年8月13日 優(yōu)先權日1998年8月28日
發(fā)明者音田清 申請人:村田機械株式會社