[发明专利]协调动作装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在多回路控制系统中实现节能的协调动作装置以及方法，该多回路控制系统是用于控制的主要目的的主控制系统为多个系统、用于调整作为主控制的稳定状态下的理想的操作量输出的平衡点的副控制系统仅为一个系统这样的控制系统。

背景技术

在用于控制温度或压力等过程量的过程控制系统中，例如温度是控制对象的话，则像加热器和温度传感器以及温度调节计是一一对应的那样，对一个控制量PV有一个执行机构这样的组合是基本的。

另一方面，也提出有使加热执行机构（加热器）和冷却执行机构（冷却器）这两个执行机构协调动作以控制温度的方法（参照专利文献1）。图10是示出将专利文献1中揭示的控制装置应用于加热处理炉的温度控制中的例子的图，图11是示出专利文献1中揭示的控制装置结构的框图。在加热处理炉100中，使得用加热器101加热、用冷却器102冷却了的空气循环。

控制器104基于由加热处理炉100内的温度传感器103测量到的控制量（温度测量值）PV_A和设定值SP_A，通过PID控制运算计算出加热用的操作量MV_A。控制器105采用控制器104的加热用操作量MV_A的理想值作为设定值SP_B，采用控制器104的加热用操作量MV_A作为控制量，通过PID控制运算计算出冷却用的操作量MV_B。

根据专利文献1揭示的技术，不仅可以控制温度，还能降低加热和冷却的抵消从而改善能源效率。专利文献1揭示的技术特征在于，着眼于作为影响能源效率的主要原因的加热器输出和冷却器输出的平衡点，附加了一边持续监视加热器输出（操作量MV_A）一边进行调整的控制回路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利第3805957号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中揭示的技术是一种以一个加热系统（一个加热执行机构）与一个冷却系统（一个冷却执行机构）的组合为前提的控制技术。但是，影响到能源效率的执行机构不一定是两个。例如图12所示的那样，存在在加热处理炉100内有多个欲加热的区域106-1～106-4，对区域106-1～106-4分别设置加热器101-1～101-4，还设置有冷却加热处理炉100内的空气的一个冷却器102的情况，即多个加热系统与一个冷却系统的组合的情况。

图12的结构为，有多个以加热为目的的通常控制系统的话，由于能够控制多个控制量（温度），因此不考虑能源效率也没有问题。又，该结构从制造装置的制造成本这一点来看，正是合理的结构。这样一来，对于用于控制的主要目的的主控制系统为多个系统、用于调整作为主控制的稳定状态下的理想的操作量输出的平衡点的副控制系统仅为一个系统这样的结构，无法适用专利文献1中揭示的技术。

本发明用于解决上述课题，其目的在于，提供一种协调动作装置以及方法，能够在用于控制的主要目的的主控制系统为多个系统、用于调整作为主控制的稳定状态下的理想的操作量输出的平衡点的副控制系统仅为一个系统这样的多回路控制系统中实现节能。

用于解决课题的手段

本发明的协调动作装置的特征在于，包括：对应于多个主控制系统而设置的多个第一控制运算单元，所述第一控制运算单元将主控制的设定值和主控制的控制量作为输入，通过控制运算计算出第一操作量；对于每个主控制系统设置的多个第一操作量输出单元，所述第一操作量输出单元将通过对应的主控制系统的所述第一控制运算单元算出的第一操作量输出至对应的主控制系统的执行机构；合成单元，所述合成单元通过对由所述多个第一控制运算单元算出的多个第一操作量进行加权运算，对所述多个第一操作量进行合成；第二控制运算单元，所述第二控制运算单元对应于用于调整平衡点的一个副控制系统而设置，所述平衡点是主控制的稳定状态下的理想的操作量输出，所述第二控制运算单元将表示所述平衡点的规定的操作量设定值作为输入，且将从所述合成单元输出的第二操作量作为控制量输入，通过控制运算计算出第三操作量；以及第二操作量输出单元，所述第二操作量输出单元将由所述第二控制运算单元算出的第三操作量输出至副控制系统的执行机构。

又，在本发明的协调动作装置的一个构成例中，所述第一控制运算单元和所述第二控制运算单元进行的控制运算是PID控制运算，预先设定于所述第二控制运算单元的作为PID参数的积分时间是全部的预先设定于所述第一控制运算单元的积分时间以上的值。