JP2010198749A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒータなどの負荷の駆動を制御する温度調節器などの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device such as a temperature controller that controls driving of a load such as a heater.
従来、例えば、被加熱物を、熱板上に載置して加熱処理するような温度制御においては、温度調節器は、熱板に配設された温度センサからの検出温度に基づいて、熱板の温度が目標温度になるように、熱板に配設されたヒータの通電を制御することにより行なわれる(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for example, in temperature control in which an object to be heated is placed on a hot plate and subjected to heat treatment, the temperature regulator is heated based on a temperature detected from a temperature sensor disposed on the hot plate. This is performed by controlling energization of a heater disposed on the hot plate so that the temperature of the plate becomes the target temperature (see, for example, Patent Document 1).
前記熱板に、複数のヒータおよび複数の温度センサを配設して複数の制御点、すなわち、複数チャンネルの温度制御を行なう場合には、各ヒータを個別に駆動できるように、各ヒータと電源とを、スイッチング素子を内蔵した電力調整器を介してそれぞれ接続し、電力調整器のスイッチング素子の開閉を制御して各ヒータを個別に駆動できるようにしている。 When a plurality of heaters and a plurality of temperature sensors are arranged on the hot plate to control a plurality of control points, i.e., a plurality of channels, each heater and a power source can be driven individually. Are connected to each other via a power regulator having a built-in switching element, and each heater can be individually driven by controlling opening and closing of the switching element of the power regulator.
このため、チャンネル数が多くなる程、電力調整器の個数およびヒータの電力線の本数が増大し、電力線は、熱板と電力調整器との間を長く引き回されることになり、空間設計や配線作業が煩雑になる。 For this reason, as the number of channels increases, the number of power regulators and the number of heater power lines increase, and the power lines are drawn longer between the heat plate and the power regulator. Wiring work becomes complicated.
更に、温度制御の開始時、すなわち、立ち上げ時には、複数のヒータの全てが同時にオンするために、その間の電力消費が著しく大きくなり、また、その大きな電力消費に耐え得る大きな容量の電源や電力調整器等が必要になり、その分、大きな設置スペースを確保する必要があるとともに、コストも高くつく。 Furthermore, at the start of temperature control, that is, when starting up, all of the heaters are turned on at the same time, so the power consumption between them is significantly increased, and the power source and power with a large capacity that can withstand the large power consumption. An adjuster or the like is required, and accordingly, a large installation space needs to be secured and the cost is high.
また、負荷の変動、例えば、ハロゲンヒータでは、常温の立ち上げ時には、抵抗値が非常に低いために、過大な電流が流れてしまう。 Further, in the case of load fluctuation, for example, in a halogen heater, an excessive current flows because the resistance value is very low when starting up at room temperature.
本発明は、上述のような課題に鑑みて為されたものであって、負荷の電力線の本数、電力調整器等の個数を削減するとともに、負荷電流を制限できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to reduce the number of load power lines and the number of power regulators and to limit the load current. .
(1)本発明の制御装置は、複数の第1の電力線と複数の第2の電力線との間に、複数の負荷が接続され、前記複数の第1の電力線が、複数の第1の開閉手段をそれぞれ介して電源に接続される一方、前記複数の第2の電力線が、複数の第2の開閉手段をそれぞれ介して前記電源に接続され、前記複数の第1の電力線と前記複数の第2の電力線とを、それぞれ仮想的に横方向と縦方向とに平行に配列したときに、両電力線が交差する部分で、前記複数の各負荷の一端が前記第1の電力線に接続されるとともに、他端が前記第2の電力線に接続され、前記複数の負荷に対する供給電力を調整する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御して、前記複数の負荷を駆動する制御装置であって、駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、前記電源と前記負荷との間の電力線に流れる電流を検出する電流センサの出力に基づいて、負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記操作量算出手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えている。 (1) In the control device of the present invention, a plurality of loads are connected between a plurality of first power lines and a plurality of second power lines, and the plurality of first power lines are a plurality of first opening / closing points. Each of the plurality of second power lines is connected to the power source via a plurality of second opening / closing means, respectively, and the plurality of first power lines and the plurality of second power lines are connected to the power source via each of the means. When two power lines are virtually arranged in parallel in the horizontal and vertical directions, one end of each of the plurality of loads is connected to the first power line at a portion where both power lines intersect. A control device for driving the plurality of loads by controlling an opening / closing amount of the first and second opening / closing means for adjusting the power supplied to the plurality of loads, the other end being connected to the second power line. Select the load to drive and Driving control means for calculating an operation amount for controlling the opening / closing amount of the first and second opening / closing means, and an output of a current sensor for detecting a current flowing in a power line between the power source and the load, Current limiting means for limiting an operation amount of the operation amount calculating means when a load current value flowing through the load exceeds a limit value.
負荷としては、例えば、ヒータ、ランプ、あるいはモータなどがある。 Examples of the load include a heater, a lamp, and a motor.
電源は、直流電源であってもよいし、交流電源であってもよい。 The power source may be a DC power source or an AC power source.
開閉手段は、リレーであってもよいし、トランジスタ、サイリスタあるいはトライアック等の半導体素子であってもよい。 The opening / closing means may be a relay or a semiconductor element such as a transistor, a thyristor, or a triac.
「前記複数の第1の電力線と前記複数の第2の電力線とを、それぞれ仮想的に横方向と縦方向とに平行に配列」とは、複数の第1の電力線、複数の第2の電力線および複数の負荷の実際の物理的な配列に拘らず、両電力線と負荷との接続状態を定義するための仮想的な配列をいう。したがって、この仮想的な配列は、両電力線および負荷の実際の物理的な配列を制約するものではない。 “The plurality of first power lines and the plurality of second power lines are virtually arranged in parallel in the horizontal direction and the vertical direction, respectively” means a plurality of first power lines and a plurality of second power lines. A virtual arrangement for defining the connection state between both power lines and the load regardless of the actual physical arrangement of the plurality of loads. Thus, this virtual arrangement does not constrain the actual physical arrangement of both power lines and loads.
また、「横方向と縦方向とに平行に配列」とは、複数の第1の電力線を横方向(行方向)に平行に配列し、複数の第2の電力線を縦方向(列方向)に平行に配列することをいい、したがって、両電力線が交差する部分が生じる。 In addition, “arranged in parallel in the horizontal direction and the vertical direction” means that a plurality of first power lines are arranged in parallel in the horizontal direction (row direction) and a plurality of second power lines in the vertical direction (column direction). This means that the power lines are arranged in parallel. Therefore, there is a portion where both power lines intersect.
「両電力線が交差する部分で、前記複数の各負荷の一端が前記第1の電力線に接続されるとともに、他端が前記第2の電力線に接続され」とは、仮想的に配列された両電力線が交差する部分に対応して、各負荷が両電力線間に電気的に接続されることをいう。 “At the portion where both power lines intersect, one end of each of the plurality of loads is connected to the first power line and the other end is connected to the second power line” means both virtually arranged Corresponding to the portion where the power lines intersect, each load is electrically connected between both power lines.
複数の第1の電力線および複数の第2の電力線は、それぞれ横方向(行方向)および縦方向(列方向)に平行に仮想的に配列され、それらの交点に対応して各負荷が、両電力線間に接続されるので、複数の各負荷は、行方向の複数の第1の電力線と列方向の複数の第2の電力線との間に、マトリックス接続されることになる。 The plurality of first power lines and the plurality of second power lines are virtually arranged in parallel in the horizontal direction (row direction) and the vertical direction (column direction), respectively. Since it is connected between the power lines, each of the plurality of loads is connected in a matrix between the plurality of first power lines in the row direction and the plurality of second power lines in the column direction.
両電力線が交差する部分の全てに、負荷をそれぞれ接続して完全なマトリックス接続とするのが好ましいが、前記交差する部分の全てに負荷をそれぞれ接続するのではなく、負荷が接続されない前記交差する部分があってもよい。すなわち、不完全なマトリックス接続であってもよい。また、前記交差する部分に、負荷を接続しない場合には、前記両電力線とは別の電力線に接続される負荷を、前記交差する部分に対応して設けてもよい。 It is preferable to connect loads to all of the intersections of both power lines to form a complete matrix connection. However, instead of connecting the loads to all of the intersections, the intersections where no loads are connected are used. There may be parts. That is, an incomplete matrix connection may be used. Further, when a load is not connected to the intersecting portion, a load connected to a power line different from the both power lines may be provided corresponding to the intersecting portion.
当該制御装置は、開閉手段の開閉量を制御して負荷に供給する電力を制御するものであり、この電力制御は、ON/OFF制御、位相制御、あるいは、サイクル制御などが好ましい。 The control device controls the power supplied to the load by controlling the opening / closing amount of the opening / closing means, and this power control is preferably ON / OFF control, phase control, cycle control, or the like.
駆動する負荷を選択するとは、複数の負荷の内、1個の負荷を選択して駆動してもよいし、複数の負荷を選択して同時に駆動してもよいし、全ての負荷を選択して同時に駆動してもよい。 Selecting a load to be driven means that one load among a plurality of loads may be selected and driven, a plurality of loads may be selected and driven simultaneously, or all loads may be selected. May be driven simultaneously.
電流センサは、複数の第1の電力線および複数の第2の電力線の各電力線にそれぞれ設けてもよいし、複数の第1の電力線の各電力線のみにそれぞれ設けてもよいし、あるいは、複数の第2の電力線の各電力線のみにそれぞれ設けてもよいし、少なくとも1個の電流センサを、共通化された電力線に設ければよい。 The current sensor may be provided on each power line of the plurality of first power lines and the plurality of second power lines, or may be provided only on each power line of the plurality of first power lines, or a plurality of current sensors may be provided. Each power line of the second power line may be provided only, or at least one current sensor may be provided on a common power line.
電流制限手段は、操作量算出手段の操作量を直接制限するのが好ましいが、目標値などを補正することによって、操作量算出手段の操作量を間接的に制限してもよい。 The current limiting unit preferably directly limits the operation amount of the operation amount calculating unit. However, the operation amount of the operation amount calculating unit may be indirectly limited by correcting a target value or the like.
本発明の制御装置によると、第1,第2の開閉手段の開閉を制御することによって、仮想的に横方向(行方向)に平行に配列された複数の第1の電力線と、仮想的に縦方向(列方向)に平行に配列された複数の第2の電力線との交差部分に接続された負荷、すなわち、行方向の複数の第1の電力線と、列方向の複数の第2の電力線との間に、マトリックス接続された複数の負荷を選択して駆動することができ、負荷毎に、スイッチング素子を含む電力調整器を介して電源に個別に接続して駆動する従来例に比べて、電力線の本数を削減できるとともに、電力調整器等の開閉手段の個数も削減することができる。 According to the control device of the present invention, by controlling the opening and closing of the first and second opening / closing means, a plurality of first power lines virtually arranged in parallel in the horizontal direction (row direction), and virtually Loads connected to intersections of a plurality of second power lines arranged in parallel in the vertical direction (column direction), that is, a plurality of first power lines in the row direction and a plurality of second power lines in the column direction Compared to the conventional example in which a plurality of loads connected in a matrix can be selected and driven, and each load is individually connected to a power source via a power regulator including a switching element. In addition, the number of power lines can be reduced, and the number of open / close means such as a power regulator can be reduced.
更に、負荷に流れる負荷電流を電流センサで検出し、制限値を越えるときには、開閉手段の開閉量を制御する操作量を制限して負荷電流を制限するので、負荷の変動によって過大な電流が流れるのを制限できる。また、複数の負荷を選択して同時に駆動する場合のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減できる。 Furthermore, when the load current flowing through the load is detected by a current sensor and the limit value is exceeded, the operation amount for controlling the opening / closing amount of the opening / closing means is limited to limit the load current, so an excessive current flows due to load fluctuations. Can be restricted. In addition, it is possible to limit the peak power when multiple loads are selected and driven at the same time. This eliminates the need for a large-capacity power supply or power regulator, and reduces the installation space accordingly. Cost can be reduced.
(2)本発明の他の実施形態では、前記電流制限手段は、駆動する負荷を選択するタイミングに応じて前記電流センサの出力に基づく前記負荷電流値を取得する。 (2) In another embodiment of the present invention, the current limiting means acquires the load current value based on the output of the current sensor in accordance with a timing for selecting a load to be driven.
負荷を選択するタイミングに応じて負荷電流値を取得するとは、負荷が選択されるタイミングと同じタイミングで負荷電流値を取得してもよいが、負荷が選択されるタイミングから一定期間遅れたタイミング、例えば、次の負荷が選択される直前のタイミングで負荷電流値を取得することをいい、前記一定期間は、負荷を選択した後、電流値が安定するのに要する期間であるのが好ましい。 Acquiring the load current value according to the timing for selecting the load may acquire the load current value at the same timing as the timing for selecting the load, but the timing delayed for a certain period from the timing for selecting the load, For example, the load current value is acquired at a timing immediately before the next load is selected, and the predetermined period is preferably a period required for the current value to stabilize after the load is selected.
電流センサの出力に基づく負荷電流値とは、電流センサの出力を全波整流し、平均化した負荷電流値などをいう。 The load current value based on the output of the current sensor refers to a load current value or the like obtained by full-wave rectifying and averaging the output of the current sensor.
この実施形態によると、負荷が選択されて駆動される度に、電流センサの出力に基づく安定した負荷電流値をサンプリングし、負荷電流値が制限値を越えているか否かを判断することができる。 According to this embodiment, each time a load is selected and driven, a stable load current value based on the output of the current sensor is sampled, and it can be determined whether or not the load current value exceeds a limit value. .
(3)本発明の一つの実施形態では、前記駆動制御手段は、前記複数の負荷の内の1個の負荷を順番に選択して駆動するものである。 (3) In one embodiment of the present invention, the drive control means selects and drives one load among the plurality of loads in order.
当該制御装置は、複数の負荷の内の1個の負荷を順番に選択して駆動する以外に、2個以上の負荷を選択して同時に駆動するモードや複数の負荷の全てを同時に駆動するモードを有してもよい。 In addition to selecting and driving one of the plurality of loads in order, the control device selects two or more loads and drives them simultaneously, or drives all of the plurality of loads simultaneously. You may have.
この実施形態によると、負荷を1個ずつ順番に選択して駆動するので、複数の第1の電力線または複数の第2の電力線を共通化した1本の電力線に、1個の電流センサを設けて各負荷の負荷電流を検出することが可能となり、電流センサの個数を1個にすることができる。 According to this embodiment, since loads are selected and driven one by one in order, one current sensor is provided on one power line in which a plurality of first power lines or a plurality of second power lines are shared. Thus, the load current of each load can be detected, and the number of current sensors can be reduced to one.
(4)本発明の制御装置は、複数の第1の電力線と複数の第2の電力線との間に、複数の負荷が接続され、前記複数の第1の電力線が、複数の第1の開閉手段をそれぞれ介して電源に接続される一方、前記複数の第2の電力線が、複数の第2の開閉手段をそれぞれ介して前記電源に接続され、前記複数の第1の電力線と前記複数の第2の電力線とを、それぞれ仮想的に横方向と縦方向とに平行に配列したときに、両電力線が交差する部分で、前記複数の各負荷の一端が前記第1の電力線に接続されるとともに、他端が前記第2の電力線に接続され、前記複数の負荷に対する供給電力を調整する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御して、前記複数の負荷を駆動する制御装置であって、駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、前記操作量および前記複数の負荷の駆動状態に基づいて、負荷に流れる負荷電流を推定し、推定される負荷電流値が制限値を越えるときに、前記駆動制御手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えている。 (4) In the control device of the present invention, a plurality of loads are connected between the plurality of first power lines and the plurality of second power lines, and the plurality of first power lines are the plurality of first opening / closing points. Each of the plurality of second power lines is connected to the power source via a plurality of second opening / closing means, respectively, and the plurality of first power lines and the plurality of second power lines are connected to the power source via each of the means. When two power lines are virtually arranged in parallel in the horizontal and vertical directions, one end of each of the plurality of loads is connected to the first power line at a portion where both power lines intersect. A control device for driving the plurality of loads by controlling an opening / closing amount of the first and second opening / closing means for adjusting the power supplied to the plurality of loads, the other end being connected to the second power line. Select the load to drive and A drive control means for calculating an operation amount for controlling an opening / closing amount of the first and second opening / closing means, a load current flowing through the load is estimated based on the operation amount and a driving state of the plurality of loads, Current limiting means for limiting the amount of operation of the drive control means when the estimated load current value exceeds the limit value.
本発明の制御装置によると、第1,第2の開閉手段の開閉を制御することによって、行方向の複数の第1の電力線と、列方向の複数の第2の電力線との間に、マトリックス接続された複数の負荷を選択して駆動することができ、負荷毎に、スイッチング素子を含む電力調整器を介して電源に個別に接続して駆動する従来例に比べて、電力線の本数を削減できるとともに、スイッチング素子を含む電力調整器等の開閉手段の個数も削減することができる。 According to the control device of the present invention, a matrix is formed between the plurality of first power lines in the row direction and the plurality of second power lines in the column direction by controlling opening and closing of the first and second opening / closing means. Multiple connected loads can be selected and driven. For each load, the number of power lines is reduced compared to the conventional example in which each load is connected to a power source via a power regulator including a switching element. In addition, the number of switching means such as a power regulator including a switching element can be reduced.
更に、負荷に流れる負荷電流を推定し、推定した負荷電流が制限値を越えるときには、開閉手段の開閉量を制御する操作量を制限して負荷電流を制限するので、実際に負荷電流を計測することなく、負荷の変動によって過大な電流が流れるのを事前に防止することができる。また、複数の負荷を同時に駆動する場合のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減できる。 Further, the load current flowing through the load is estimated, and when the estimated load current exceeds the limit value, the load current is limited by limiting the operation amount for controlling the switching amount of the switching means, so the load current is actually measured. Therefore, it is possible to prevent an excessive current from flowing due to the fluctuation of the load in advance. In addition, it is possible to limit the peak power when driving multiple loads at the same time. This eliminates the need for a large-capacity power supply, power regulator, etc., thereby reducing the installation space and cost. Can be reduced.
(5)本発明の他の実施形態では、前記電流制限手段は、前記操作量および前記複数の負荷の駆動状態に応じた抵抗値に基づいて、負荷電流を推定するものである。 (5) In another embodiment of the present invention, the current limiting means estimates a load current based on a resistance value corresponding to the operation amount and a driving state of the plurality of loads.
負荷の駆動状態とは、いずれの負荷が選択されて駆動されているかという負荷の選択の状態などをいう。 The load drive state refers to a load selection state such as which load is selected and driven.
この実施形態によると、操作量に基づく印加電圧と、いずれの負荷を選択しているかという負荷の駆動状態に応じた抵抗値とに基づいて、負荷に流れる負荷電流を推定することができる。 According to this embodiment, the load current flowing through the load can be estimated based on the applied voltage based on the manipulated variable and the resistance value corresponding to the load driving state indicating which load is selected.
(6)本発明の一つの実施形態では、前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、同じ割合で制限する。 (6) In one embodiment of the present invention, the current limiting means limits an operation amount corresponding to a plurality of loads selected and driven at the same rate.
この割合は、例えば、負荷電流の制限値と負荷電流の推定値との割合としてもよい。 This ratio may be, for example, a ratio between the load current limit value and the load current estimated value.
この実施形態では、駆動される複数の負荷に流れる負荷電流の推定値が制限値を越えるときには、複数の負荷にそれぞれ対応する操作量を同じ割合で一律に制限することができる。 In this embodiment, when the estimated value of the load current flowing through the plurality of loads to be driven exceeds the limit value, the operation amounts respectively corresponding to the plurality of loads can be uniformly limited at the same rate.
(7)本発明の他の実施形態では、前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、制御量と目標値との偏差の絶対値が大きな方から順に制限する。 (7) In another embodiment of the present invention, the current limiting means calculates operation amounts corresponding to a plurality of selected and driven loads in order from the one having the largest absolute value of the deviation between the control amount and the target value. Restrict.
この実施形態によると、選択して駆動される複数の負荷に流れる負荷電流の推定値が制限値を越えるときには、制御量と目標値との偏差の絶対値が大きなチャンネルの負荷から順に操作量を制限することができる。 According to this embodiment, when the estimated value of the load current flowing through the plurality of loads that are selected and driven exceeds the limit value, the manipulated variable is sequentially increased from the load of the channel in which the absolute value of the deviation between the controlled variable and the target value is large. Can be limited.
(8)本発明の更に他の実施形態では、前記複数の負荷は、制御対象を加熱するものであって、前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、制御量−目標値の値が大きな方から順に制限する。 (8) In still another embodiment of the present invention, the plurality of loads heats a control target, and the current limiting unit has an operation amount corresponding to the plurality of loads selected and driven. The control amount—the target value is limited in descending order.
この実施形態によると、加熱制御において、選択して駆動される複数の負荷に流れる負荷電流の推定値が制限値を越えるときには、制御量−目標値の値が大きなチャンネルの負荷から順に操作量を制限することができる。例えば、既に目標値を上回って目標値よりも高温のチャンネルと、未だ目標値に到達していない低温のチャンネルとがある場合には、制御量−目標値の値が、正の値となる高温のチャンネルの方が、前記値が負の値となる低温のチャンネルよりも大きいので、高温のチャンネルの負荷に対応する操作量を制限することになる。 According to this embodiment, in the heating control, when the estimated value of the load current flowing through the plurality of loads that are selected and driven exceeds the limit value, the manipulated variable is set in order from the load of the channel having the largest control amount-target value. Can be limited. For example, if there are channels that have already exceeded the target value and are hotter than the target value, and there are low-temperature channels that have not yet reached the target value, the control amount minus the target value is a high value at which the value becomes a positive value. This channel is larger than the low-temperature channel in which the value is a negative value, so that the amount of operation corresponding to the load on the high-temperature channel is limited.
(9)本発明の他の実施形態では、前記複数の負荷は、制御対象を冷却するものであって、前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、制御量−目標値の値が小さな方から順に制限する。 (9) In another embodiment of the present invention, the plurality of loads cool a control target, and the current limiting unit is configured to select operation amounts corresponding to the plurality of loads that are selected and driven. The control amount—the target value is limited in ascending order.
この実施形態によると、冷却制御において、選択して駆動される複数の負荷に流れる負荷電流の推定値が制限値を越えるときには、制御量−目標値の値が小さなチャンネルの負荷から順に操作量を制限することができる。例えば、既に目標値に到達して目標値よりも低温のチャンネルと、未だ目標値に到達していない高温のチャンネルとがある場合には、制御量−目標値の値が、負の値となる低温のチャンネルの方が、前記値が正の値となる高温のチャンネルよりも小さいので、低温のチャンネルの負荷に対応する操作量を制限することになる。 According to this embodiment, in the cooling control, when the estimated value of the load current flowing through a plurality of loads that are selected and driven exceeds the limit value, the manipulated variable is set in order from the load of the channel in which the control amount-target value is small. Can be limited. For example, if there is a channel that has already reached the target value and has a temperature lower than the target value, and a channel that has a high temperature that has not yet reached the target value, the control amount minus the target value becomes a negative value. Since the low-temperature channel is smaller than the high-temperature channel where the value is a positive value, the operation amount corresponding to the load of the low-temperature channel is limited.
(10)本発明の更に他の実施形態では、前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、その絶対値の小さな方から順に制限する。 (10) In still another embodiment of the present invention, the current limiting means limits the operation amounts corresponding to a plurality of loads that are selected and driven in order from the smallest absolute value.
この実施形態によると、選択して駆動される複数の負荷に流れる負荷電流の推定値が制限値を越えるときには、操作量の絶対値の小さい方から順に操作量を制限することができる。 According to this embodiment, when the estimated value of the load current flowing through the plurality of loads that are selected and driven exceeds the limit value, the operation amount can be limited in order from the smallest absolute value of the operation amount.
(11)本発明の更に他の実施形態では、前記電流制限手段によって、負荷電流値が制限値を越えるとされたときに、それを報知する過電流状態報知手段を備えている。 (11) In still another embodiment of the present invention, when the load current value exceeds the limit value by the current limiting unit, an overcurrent state notifying unit for notifying that is provided.
過電流状態報知手段は、表示や接点出力などによって過電流状態を報知するのが好ましい。 The overcurrent state notifying means preferably notifies the overcurrent state by display or contact output.
この実施形態によると、過電流状態が検出されたときには、それを報知するので、ユーザは、直ちに過電流状態が生じたことを把握することができる。 According to this embodiment, when an overcurrent state is detected, it is notified so that the user can immediately grasp that the overcurrent state has occurred.
(12)本発明の制御装置は、複数の負荷の各一端が、共通の電力線を介して電源に接続されるとともに、各他端が、複数の開閉手段をそれぞれ介して前記電源に接続され、前記複数の負荷に対する供給電力を調整する前記複数の開閉手段の開閉量を制御して、前記複数の負荷を駆動する制御装置であって、駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記複数の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、前記電源と前記負荷との間の電力線に流れる電流を検出する電流センサの出力に基づいて、負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記操作量算出手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えている。 (12) In the control device of the present invention, each end of the plurality of loads is connected to the power source via a common power line, and each other end is connected to the power source via a plurality of opening / closing means, A control device that drives the plurality of loads by controlling an opening / closing amount of the plurality of opening / closing means for adjusting power supplied to the plurality of loads, and selects a driving load and corresponds to the selected load. A load current that flows through the load based on an output of a drive control unit that calculates an operation amount that controls the amount of opening and closing of the plurality of switching units and a current sensor that detects a current flowing through a power line between the power source and the load. Current limiting means for limiting the operation amount of the operation amount calculating means when the value exceeds the limit value.
本発明の制御装置によると、開閉手段の開閉を制御することによって、共通の電力線と前記開閉手段との間に接続された複数の負荷を選択して駆動することができ、負荷毎に、スイッチング素子を含む電力調整器を介して電源に個別に接続して駆動する従来例に比べて、電力線の本数を削減できるとともに、スイッチング素子を含む電力調整器等の開閉手段の個数も削減することができる。 According to the control device of the present invention, by controlling the opening / closing of the opening / closing means, a plurality of loads connected between the common power line and the opening / closing means can be selected and driven, and switching is performed for each load. Compared to a conventional example that is connected to a power source via a power regulator including elements and driven, the number of power lines can be reduced, and the number of switching means such as power regulators including switching elements can be reduced. it can.
更に、負荷に流れる負荷電流を電流センサで検出し、制限値を越えるときには、開閉手段の開閉量を制御する操作量を制限して電流を制限するので、負荷の変動によって過大な電流が流れるのを制限することができる。また、複数の負荷を同時に駆動する場合のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減できる。 Further, when the load current flowing through the load is detected by a current sensor and the limit value is exceeded, the operation amount for controlling the opening / closing amount of the opening / closing means is limited to limit the current, so an excessive current flows due to load fluctuations. Can be limited. In addition, it is possible to limit the peak power when driving multiple loads at the same time. This eliminates the need for a large-capacity power supply, power regulator, etc., thereby reducing the installation space and cost. Can be reduced.
(13)本発明の制御装置は、複数の負荷の各一端が、共通の電力線を介して電源に接続されるとともに、各他端が、複数の開閉手段をそれぞれ介して前記電源に接続され、前記複数の負荷に対する供給電力を調整する前記複数の開閉手段の開閉量を制御して、前記複数の負荷を駆動する制御装置であって、駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記複数の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、前記操作量および前記複数の負荷の駆動状態に基づいて、負荷電流を推定し、推定される負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記駆動制御手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えている。 (13) In the control device of the present invention, each end of the plurality of loads is connected to the power source via a common power line, and each other end is connected to the power source via a plurality of opening / closing means, A control device that drives the plurality of loads by controlling an opening / closing amount of the plurality of opening / closing means for adjusting power supplied to the plurality of loads, and selects a driving load and corresponds to the selected load. A drive control unit that calculates an operation amount for controlling an opening / closing amount of the plurality of opening / closing units; a load current that is estimated based on the operation amount and a driving state of the plurality of loads; and the load current that flows through the estimated load Current limiting means for limiting the amount of operation of the drive control means when the value exceeds the limit value.
本発明の制御装置によると、開閉手段の開閉を制御することによって、共通の電力線と前記開閉手段との間に接続された複数の負荷を選択して駆動することができ、負荷毎に、スイッチング素子を含む電力調整器を介して電源に個別に接続して駆動する従来例に比べて、電力線の本数を削減できるとともに、スイッチング素子を含む電力調整器等の開閉手段の個数も削減することができる。 According to the control device of the present invention, by controlling the opening / closing of the opening / closing means, a plurality of loads connected between the common power line and the opening / closing means can be selected and driven, and switching is performed for each load. Compared to a conventional example that is connected to a power source via a power regulator including elements and driven, the number of power lines can be reduced, and the number of switching means such as power regulators including switching elements can be reduced. it can.
更に、負荷に流れる負荷電流を推定し、推定した負荷電流が制限値を越えるときには、開閉手段の開閉量を制御する操作量を制限して負荷電流を制限するので、実際に負荷電流を計測することなく、負荷の変動によって過大な電流が流れるのを事前に防止することができる。また、複数の負荷を同時に駆動する場合のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減できる。 Further, the load current flowing through the load is estimated, and when the estimated load current exceeds the limit value, the load current is limited by limiting the operation amount for controlling the switching amount of the switching means, so the load current is actually measured. Therefore, it is possible to prevent an excessive current from flowing due to the fluctuation of the load in advance. In addition, it is possible to limit the peak power when driving multiple loads at the same time. This eliminates the need for a large-capacity power supply, power regulator, etc., thereby reducing the installation space and cost. Can be reduced.
本発明によれば、複数の電力線を複数の負荷で共用化しているので、従来例に比べて、電力線の本数やスイッチング素子を含む電力調整器の個数を削減することができ、電力線を引き回すための空間設計や配線作業が容易になるとともに、コストを低減することができる。更に、負荷の変動によって過大な電流が流れるのを制限できる。また、複数の負荷を同時に駆動する場合のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減できる。 According to the present invention, since a plurality of power lines are shared by a plurality of loads, the number of power lines and the number of power regulators including switching elements can be reduced as compared with the conventional example, and the power lines are routed. The space design and wiring work can be facilitated, and the cost can be reduced. Furthermore, it is possible to limit an excessive current from flowing due to load fluctuations. In addition, it is possible to limit the peak power when driving multiple loads at the same time. This eliminates the need for a large-capacity power supply, power regulator, etc., thereby reducing the installation space and cost. Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の一つの実施形態に係る制御装置としての温度調節器5を備える温度制御システムの概略構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a temperature control system including a
この温度制御システムは、熱板1の9つの制御点の温度を制御する、9チャンネルの制御を行うものであり、熱板1には、負荷として9個の第1〜第9のヒータ2−1〜2−9および図示しない9個の温度センサが配設されている。
This temperature control system controls nine channels to control the temperature of nine control points of the
この実施形態では、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9は、行方向の3本の第1の電力線L1−1〜L1〜3と、列方向の3本の第2の電力線L2−1〜L2−3との間に、マトリックス接続される。 In this embodiment, the first to ninth heaters 2-1 to 2-9 include three first power lines L1-1 to L1 to 3 in the row direction and three second power lines in the column direction. A matrix connection is made between L2-1 to L2-3.
すなわち、第1〜第3のヒータ2−1〜2−3の各一端が、上側の行方向の第1の電力線L1−1に接続され、各他端が、3本の列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3にそれぞれ接続される。また、第4〜第6のヒータ2−4〜2−6の各一端が、中間の行方向の第1の電力線L1−2に接続され、各他端が、3本の列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3にそれぞれ接続される。更に、第7〜第9のヒータ2−7〜2−9の各一端が、下側の行方向の第1の電力線L1−3に接続され、各他端が、3本の列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3にそれぞれ接続される。 That is, one end of each of the first to third heaters 2-1 to 2-3 is connected to the first power line L1-1 in the upper row direction, and each other end is the second in the three column directions. Are connected to the power lines L2-1 to L2-3. In addition, each one end of the fourth to sixth heaters 2-4 to 2-6 is connected to the first power line L1-2 in the middle row direction, and each other end is the second in the three column directions. Are connected to the power lines L2-1 to L2-3. Further, one end of each of the seventh to ninth heaters 2-7 to 2-9 is connected to the first power line L1-3 in the lower row direction, and each other end is connected to the third column direction first power line L1-3. Are connected to the two power lines L2-1 to L2-3, respectively.
つまり、3本の第1の電力線L1−1〜L1−3を行方向に平行に配列し、3本の第2の電力線L2−1〜L2−3を列方向に平行に配列したときに、両電力線L1−1〜L1−3,L2−1〜L2−3が交差する部分、すなわち、9箇所の交差部分で、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9の各一端が第1の電力線L1−1〜L1−3にそれぞれ接続されるとともに、各他端が第2の電力線L2−1〜L2−3にそれぞれ接続されている。 That is, when the three first power lines L1-1 to L1-3 are arranged in parallel in the row direction and the three second power lines L2-1 to L2-3 are arranged in parallel in the column direction, Each power line L1-1 to L1-3, L2-1 to L2-3 intersect, that is, at nine intersections, one end of each of the first to ninth heaters 2-1 to 2-9 is the first. The first power lines L1-1 to L1-3 are connected to each other, and the other ends are connected to the second power lines L2-1 to L2-3, respectively.
なお、3本の第1の電力線L1−1〜L1−3を行方向に平行に配列し、3本の第2の電力線L2−1〜L2−3を列方向に平行に配列しているが、かかる配列は、必ずしも両電力線L1−1〜L1−3,L2−1〜L2−3の実際の物理的配列を示すものではなく、両電力線L1−1〜L1−3,L2−1〜L2−3と各ヒータ2−1〜2−9との接続状態を明確に示すための仮想的な配列である。 Note that the three first power lines L1-1 to L1-3 are arranged in parallel in the row direction, and the three second power lines L2-1 to L2-3 are arranged in parallel in the column direction. This arrangement does not necessarily indicate the actual physical arrangement of the two power lines L1-1 to L1-3, L2-1 to L2-3, but both the power lines L1-1 to L1-3, L2-1 to L2. 3 is a virtual arrangement for clearly showing the connection state between the heaters 2-1 and 2-9.
熱板1から引き出された3本の行方向の第1の電力線L1−1〜L1−3の各接続用端子X1〜X3は、第1の開閉手段としての第1〜第3の電力調整器3−1〜3−3を介して交流電源4の一端に接続される。また、熱板1から引き出された3本の列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3の各接続用端子Y1〜Y3は、第2の開閉手段としての第4〜第6の電力調整器3−4〜3−6を介して交流電源4の他端に接続される。
The connection terminals X1 to X3 of the three first row power lines L1-1 to L1-3 drawn from the
このように9個のヒータ2−1〜2−9は、3本の行方向の第1の電力線L1−1〜L1−3と3本の列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3との間に、マトリックス接続されているので、行方向に対応する第1〜第3の電力調整器3−1〜3−3と、列方向に対応する第4〜第6の電力調整器3−4〜3−6とを制御することにより、いずれかのヒータ2−1〜2−9を選択して交流電源4からの電力によって駆動することができる。 As described above, the nine heaters 2-1 to 2-9 include the three first power lines L1-1 to L1-3 in the row direction and the second power lines L2-1 to L2 in the three column directions. 3, the first to third power regulators 3-1 to 3-3 corresponding to the row direction and the fourth to sixth power regulators corresponding to the column direction. By controlling 3-4 to 3-6, any one of the heaters 2-1 to 2-9 can be selected and driven by electric power from the AC power supply 4.
この温度制御システムは、熱板1に配設された9個の図示しない温度センサからの検出温度(PV)と目標温度とに基づいて、PID演算等を行って算出される9チャンネル分の操作量を上述の第1〜第6の電力調整器3−1〜3−6に振り分けて出力する温度調節器5と、この温度調節器5からの操作量に基づいて、9個のヒータ2−1〜2−9への交流電力を位相制御する上述の第1〜第6の電力調整器3−1〜3−6とを備えている。
This temperature control system is an operation for nine channels calculated by performing PID calculation or the like based on detected temperatures (PV) from nine temperature sensors (not shown) arranged on the
温度調節器5は、熱板1に配設された図示しない9個の温度センサからの検出温度が入力される制御量入力部6と、例えば、上位機器から目標温度が入力される目標値入力部7と、制御量入力部6からの検出温度に基づいて、駆動するヒータを選択する駆動対象選択部8と、制御量入力部6からの検出温度と目標値入力部7からの目標温度とに基づいて、PID演算等を行って9チャンネル分の操作量を算出するとともに、駆動対象選択部8で後述のように選択されるヒータに応じて、9チャンネル分の操作量を、第1〜第6の電力調整器3−1〜3−6に振り分けて出力する操作量算出部9とを備えている。駆動対象選択部8と操作量算出部9とによって、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9を選択して駆動する駆動制御手段が構成される。
The
この実施形態では、チャンネル毎に、ヒータに流れる負荷電流を計測し、負荷変動などによって負荷電流が過大になったときには、予め定めた電流値に制限するようにしている。 In this embodiment, the load current flowing through the heater is measured for each channel, and when the load current becomes excessive due to load fluctuation or the like, the current value is limited to a predetermined current value.
すなわち、図1に示すように、温度調節器5は、行方向の電力調整器3−1〜3−3よりも交流電源4側の電力線に設けられた電流センサとしてのCT(カレントトランス)11の出力に基づいて、ヒータに流れる負荷電流を検出する電流検出部12と、負荷電流の制限値が入力される負荷電流制限値入力部10と、制限値を越える負荷電流が検出されたときに、それを報知する過電流状態報知部14とを備えている。更に、操作量算出部9は、制限値を越える負荷電流が電流検出部12で検出されたときには、後述のように操作量を制限して負荷電流を制限する電流制限部13としての機能を有している。
That is, as shown in FIG. 1, the
負荷電流制限値入力部10には、予め、チャンネル毎の負荷電流の制限値が、ユーザによって設定入力される。
The load current limit
過電流状態報知部14では、例えば、表示部によるエラー表示や接点出力によって過電流状態を報知する。
In the overcurrent
この実施形態では、温度調節器5は、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9を、1個ずつ順番に時分割で駆動する、すなわち、1個ずつ順番にスキャン(走査)する。
In this embodiment, the
図2は、この時分割駆動を説明するための図であり、同図(a)は駆動対象選択部8によって選択されるヒータ2−1〜2−9に対応する接続用端子X1,Y1〜X3,Y3の選択状態を、同図(b)は操作量算出部9による接続用端子X1用の操作量の例を、同図(c)は操作量算出部9による接続用端子Y1用の操作量の例を、同図(d)は電流検出部12の出力をそれぞれ示し、併せて、後述の過電流判定のタイミングを矢印で示している。なお、この図2では、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9に個別的に対応する接続用端子X1,Y1〜X3,Y3の内、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1用の操作量のみを代表的に示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the time-division driving. FIG. 2A shows connection terminals X1, Y1 corresponding to the heaters 2-1 to 2-9 selected by the drive
先ず、同図(a)に示すように、駆動対象選択部8によって、第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1が、一定期間t、例えば、100msecの期間に亘って選択され、次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X1,Y2が、同じく100msecの期間tに亘って選択され、次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X1,Y3が、同じく100msecの期間tに亘って選択され、以下同様にして、第4のヒータ2−4から第9のヒータ2−9まで順番に100msecの期間tに亘って選択され、制御周期Tにおいて、各ヒータ2−1〜2−9が1個ずつ順番に選択される。
First, as shown in FIG. 5A, the drive
第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1が、選択されている期間tでは、操作量算出部9によって、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第1のチャンネルの操作量とされ、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオンに対応する100%とされる。これによって、第1の電力調整器3−1で、第1のチャンネルの操作量に応じた位相制御が行われる一方、第4の電力調整器3−4のスイッチング素子がオン状態とされ、交流電力が位相制御されて第1のヒータ2−1に与えられて駆動される。
In the period t when the connection terminals X1 and Y1 corresponding to the first channel, that is, the first heater 2-1, are selected, the operation amount for the connection terminal X1 is calculated by the
次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X1,Y2が、選択された期間tでは、操作量算出部9によって、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第2のチャンネルの操作量とされ、図示しない接続用端子Y2用の操作量は、オンに対応する100%とされる。なお、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオフに対応する0%とされる。これによって、第1の電力調整器3−1で、第2のチャンネルの操作量に応じた位相制御が行われる一方、第5の電力調整器3−5のスイッチング素子がオン状態とされ、交流電力が位相制御されて第2のヒータ2−2に与えられて駆動される。
Next, during the period t when the connection terminals X1 and Y2 corresponding to the second channel, that is, the second heater 2-2 are selected, the
次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X1,Y3が、選択されている期間tでは、操作量算出部9によって、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第3のチャンネルの操作量とされ、図示しない接続用端子Y3用の操作量は、オンに対応する100%とされる。なお、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオフに対応する0%とされる。これによって、第1の電力調整器3−1で、第3のチャンネルの操作量に応じた位相制御が行われる一方、第6の電力調整器3−6のスイッチング素子がオン状態とされ、交流電力が位相制御されて第3のヒータ2−3に与えられて駆動される。
Next, during the period t when the connection terminals X1 and Y3 corresponding to the third heater 2-3 are selected, the operation amount for the connection terminal X1 is calculated by the operation
以下、同様にして、第4のヒータ2−4から第9のヒータ2−9まで順番に時分割で選択されて駆動される。 Thereafter, similarly, the fourth heater 2-4 to the ninth heater 2-9 are selected and driven in a time-sharing manner in order.
なお、図3に、目標温度SPを10℃変化させたときのステップ応答波形を示しており、同図(a)は目標温度SPを、同図(b)は各チャンネルの検出温度PVをそれぞれ示している。チャンネル毎に順番に駆動するので、同図(b)に示すように、多少のチャンネル間の温度のばらつきは認められるものの、高い精度が要求されない汎用的な用途の温度制御の性能としては、十分である。 FIG. 3 shows a step response waveform when the target temperature SP is changed by 10 ° C., FIG. 3A shows the target temperature SP, and FIG. 3B shows the detected temperature PV of each channel. Show. Since each channel is driven in turn, as shown in Fig. 5 (b), although there is some variation in temperature between channels, the temperature control performance for general purpose applications that do not require high accuracy is sufficient. It is.
図4は、図1の電流検出部12の構成を示す図であり、図5は、各部の波形の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
この実施形態の電流検出部12は、ローパスフィルタ(LPF)を用いて平均電流から負荷電流の実効値を求めるものである。この電流検出部12は、電流センサであるCT11からの図5(a)に示される出力を、図5(b)に示すように全波整流する全波整流部15と、この全波整流部15の出力から図5(c)に示すように、直流成分のみを取り出して平均電流にするローパスフィルタ16と、このローパスフィルタ16の出力をA/D変換するA/D変換部17と、このA/D変換部17からのディジタルデータから負荷電流の実効値を算出するCPU18とを備えている。
The
なお、A/D変換部17およびCPU18は、過電流の判定、操作量の算出、および、駆動対象の選択等の各種機能を有するマイクロコンピュータ25に含まれている。
The A /
このようにローパスフィルタ16を用いて平均電流にするので、電源ノイズの影響を低減することができる。このローパスフィルタ16のカットオフ周波数は、例えば、20Hz程度が好ましい。
Since the average current is obtained by using the low-
この実施形態では、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9を1個ずつ時分割に選択して順番に駆動しており、駆動するヒータを選択した瞬間、すなわち、駆動するヒータを切換えた瞬間には、ローパスフィルタ16の時定数のために電流が未だ安定しておらず、正確に負荷電流を検出することができない虞がある。
In this embodiment, the first to ninth heaters 2-1 to 2-9 are selected one by one in a time-sharing manner and driven in order, and the moment when the heater to be driven is selected, that is, the heater to be driven is selected. At the moment of switching, the current is not yet stable due to the time constant of the low-
図6(a),(b)は、電流検出部12で検出される平均電流およびヒータへの印加電圧を示す図であり、上述の各チャンネルのヒータが選択されて駆動される期間t(100msec)を併せて示している。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing the average current detected by the
操作量に応じて位相制御された電圧の印加を、同図(b)に示すように開始した後、電流検出部12で検出される平均電流が安定するまでには、同図(a)に示すように、50msec程度必要である。
After the application of the voltage controlled in phase according to the manipulated variable is started as shown in FIG. 4B, the average current detected by the
そこで、この実施形態では、上述の図2(d)の矢印で示す過電流判定のタイミングのように、駆動するヒータを選択するタイミングに応じて、切換えた後一定期間、例えば、70msecが経過した時、すなわち、次に駆動するヒータに切換える前に、平均電流をサンプリングして過電流の有無を判定するようにしている。 Therefore, in this embodiment, a certain period of time, for example, 70 msec has elapsed after switching according to the timing of selecting the heater to be driven, such as the timing of overcurrent determination indicated by the arrow in FIG. At the time, that is, before switching to the next heater to be driven, the average current is sampled to determine the presence or absence of overcurrent.
図7は、図1の電流制限部13を含む操作量算出部9の要部の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the operation
操作量算出部9は、目標値入力部7からの各チャンネルの目標温度SPと、制御量入力部6からの制御量である各チャンネルの検出温度PVとの偏差に基づいて、各チャンネルの操作量をそれぞれ演算するPID演算部21−1〜21−9を備えており、各PID演算部21−1〜21−9には、駆動対象選択部8によって制御される選択部22を介して、各チャンネルの目標温度SPが順番に与えられ、各チャンネルの操作量が順番に演算される。
The operation
各PID演算部21−1〜21−9で順番に演算された各チャンネルの操作量に基づいて、上述の図2のように、各電力調整器3−1〜3−6を制御して各チャンネルのヒータを順番に駆動する。 Based on the operation amount of each channel calculated in turn by each PID calculation unit 21-1 to 21-9, each power regulator 3-1 to 3-6 is controlled as shown in FIG. The channel heaters are driven in turn.
電流制限部13は、電流検出部12で検出される各チャンネルの負荷電流から負荷電流制限値入力部10の各チャンネルの電流制限値をそれぞれ減算する減算部23−1〜23−9と、駆動対象選択部8によって各チャンネルを順番に選択する選択部24と、各減算部23−1〜23−9の出力を、それぞれPI演算するPI演算部19−1〜19−9と、その演算結果の負側を制限する下限リミッタ20−1〜20−9とを備えており、下限リミッタ20−1〜20−9の出力を、各PID演算部21−1〜21−9の積分操作量から減算したPIDの操作量を出力操作量としている。
The
電流検出部12では、順番に選択されて駆動されるヒータに流れる負荷電流を検出する。選択部24は、駆動対象選択部8によって制御され、選択部22と同じチャンネルが選択される。
The
この図7では、第2のチャンネルが選択されている状態を示している。例えば、この第2のチャンネルが選択されている状態では、第2のPID演算部21−2によってPIDの操作量が演算され、このPIDの操作量が、上述の図2に示すように、接続用端子X1用の操作量とされ、接続用端子Y2用の操作量は、オンに対応する100%とされる。これによって、第1の電力調整器3−1で、第2のチャンネルの操作量に応じた位相制御が行われる一方、第5の電力調整器3−5のスイッチング素子がオン状態とされ、交流電力が位相制御されて第2のヒータ2−2に与えられて駆動される。 FIG. 7 shows a state where the second channel is selected. For example, in a state where the second channel is selected, the PID operation amount is calculated by the second PID calculation unit 21-2, and the PID operation amount is connected as shown in FIG. The operation amount for the connection terminal X1 is 100%, and the operation amount for the connection terminal Y2 is 100% corresponding to ON. Thus, the first power regulator 3-1 performs phase control according to the operation amount of the second channel, while the switching element of the fifth power regulator 3-5 is turned on, and the AC The electric power is phase-controlled and supplied to the second heater 2-2 for driving.
この第2のヒータ2−2に流れる負荷電流が、電流検出部12で検出され、負荷電流制限値入力部10の制限値を越えているときには、減算部23−2の出力が、正となる。この減算部23−2の出力が、PI演算部19−2でPI演算され、下限リミッタ20−2を介して第2のPID演算部21−2に与えられて、PID演算部21−2の積分操作量から減算され、PID操作量が制限され、これによって、ヒータ2−2に流れる負荷電流が制限される。
When the load current flowing through the second heater 2-2 is detected by the
また、ヒータ2−2に流れる負荷電流が制限値を越えていないときには、PI演算部19−2の出力は、下限リミッタ20−2によって「0」に制限されるので、PID演算部21−2のPID操作量は制限されることがない。 Further, when the load current flowing through the heater 2-2 does not exceed the limit value, the output of the PI calculation unit 19-2 is limited to “0” by the lower limiter 20-2. Therefore, the PID calculation unit 21-2 The PID operation amount is not limited.
このようにして、各チャンネルのヒータを順番に駆動し、ヒータに流れる負荷電流が制限値を越えると、その分だけ操作量を減らして、負荷電流を制限する。 In this way, the heaters of the respective channels are driven in order, and when the load current flowing through the heater exceeds the limit value, the operation amount is reduced by that amount and the load current is limited.
図8は、上述の電流制限の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the above-described current limiting operation.
各チャンネルのヒータを順番に選択して駆動し、駆動しているヒータに流れる実際の負荷電流を計測し(ステップn1)、計測された負荷電流が、制限値以内であるか否かを判断し(ステップn2)、制限値以内であるときには、終了する。 The heaters of each channel are selected and driven in order, the actual load current flowing through the driving heater is measured (step n1), and it is determined whether or not the measured load current is within the limit value. (Step n2) When it is within the limit value, the process ends.
ステップn2において、計測された負荷電流が制限値以内でないときには、電流制限部13で操作量を制限するための制限操作量を積算し(ステップn3)、PID演算部で演算された積分操作量から制限操作量を減算したものを、出力操作量として終了する(ステップn4)。
In step n2, when the measured load current is not within the limit value, the
以上のように、行方向の第1の電力線L1−1〜L1−3と列方向の第2の電力線L2−1〜L2−3との間に、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9をマトリックス接続して順番に選択的に駆動するので、ヒータ毎に、スイッチング素子を含む電力調整器を介して電源に個別に接続して駆動する従来例に比べて、電力線の本数およびスイッチング素子を含む電力調整器の個数を削減することができる。これによって、電力線を引き回すための空間設計や配線作業が容易になるとともに、コストを低減することができる。 As described above, the first to ninth heaters 2-1 to 2-1 are arranged between the first power lines L1-1 to L1-3 in the row direction and the second power lines L2-1 to L2-3 in the column direction. Since 2-9 are connected in a matrix and selectively driven in order, the number of power lines and the number of power lines are compared with the conventional example in which each heater is individually connected to a power source via a power regulator including a switching element. The number of power regulators including switching elements can be reduced. This facilitates space design and wiring work for routing the power line, and can reduce the cost.
更に、ヒータに流れる負荷電流が制限値を越えるときには、操作量を制限して負荷電流を制限するので、負荷の変動などによって過大な電流が流れるのを制限することができる。 Furthermore, when the load current flowing through the heater exceeds the limit value, the operation amount is limited to limit the load current, so that it is possible to limit an excessive current flow due to a load variation or the like.
(実施形態2)
図9は、本発明の他の実施形態に係る温度調節器5−1を備える温度制御システムの概略構成図であり、上述の図1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a temperature control system including a temperature regulator 5-1 according to another embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in FIG.
上述の実施形態では、負荷電流を実際に計測して過電流を制限したけれども、この実施形態では、負荷電流を実際に計測するのではなく、負荷電流を予測して過電流が流れるのを防止するものである。 In the above embodiment, the load current is actually measured to limit the overcurrent. However, in this embodiment, the load current is not actually measured, and the load current is predicted to prevent the overcurrent from flowing. To do.
この実施形態では、操作量算出部9−1は、電流制限部13−1としての機能を有しており、電流制限部13−1は、操作量に基づいて、後述のように負荷電流を推定し、推定した負荷電流が制限値を越えるときには、操作量を制限して制限値を越える負荷電流が流れないようにしている。 In this embodiment, the operation amount calculation unit 9-1 has a function as the current limiting unit 13-1, and the current limiting unit 13-1 calculates the load current based on the operation amount as described later. When the estimated load current exceeds the limit value, the operation amount is limited so that the load current exceeding the limit value does not flow.
図10は、図9の電流制限部13−1を含む操作量算出部9−1の要部の構成を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the operation amount calculation unit 9-1 including the current limiting unit 13-1 illustrated in FIG.
この実施形態の電流制限部13−1は、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9の抵抗値を基準抵抗値として予め記憶する基準抵抗値記憶部26と、この基準抵抗値記憶部26の基準抵抗値および各PID演算部21−1〜21−9からのPIDの操作量に基づいて、各チャンネルの負荷電流を推定する負荷電流推定部27と、負荷電流制限値入力部10の負荷電流の制限値と負荷電流の推定値との比率を算出する除算部28と、算出される比率を1以下に制限する上限リミッタ29と、上限リミッタ29で上限が制限された比率が設定される乗算器30−1〜30−9とを備えている。
The current limiting unit 13-1 of this embodiment includes a reference resistance
基準抵抗値記憶部26には、予め、ヒータ2−1〜2−9を1個ずつ順番に選択して駆動し、その操作量(出力位相角)に基づく印加電圧と、図9のCT11の出力から電流検出部12で検出される電流値とに基づいて、各ヒータ2−1〜2−9の抵抗値を算出し、算出した抵抗値を基準抵抗値として記憶する。
In the reference resistance
負荷電流推定部27は、図11に示すように、PID演算部21−1〜21−9からのPIDの操作量に基づいて、ヒータの印加電圧の割合を示す出力位相角を算出する出力位相角算出部31と、出力位相角からヒータの印加電圧を算出する印加電圧算出部32と、基準抵抗値記憶部26の基準抵抗値およびヒータの駆動状態に応じて、合成抵抗値を算出する合成抵抗算出部部33と、この合成抵抗値と印加電圧とから負荷電流の推定値を演算する負荷電流推定演算部34とを備えている。
As shown in FIG. 11, the load
図12は、位相制御されたヒータの印加電圧を示しており、出力位相角算出部31では、操作量に基づいて、図12に示される出力位相角を算出する。
FIG. 12 shows the voltage applied to the phase-controlled heater, and the output phase
図13は、合成抵抗算出部33における合成抵抗値の算出を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining calculation of the combined resistance value in the combined
ここでは、簡略化のために、各ヒータ2−1〜2−9の抵抗値を20Ωとし、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1の第1,第4のスイッチ35−1,35−4がオンされて第1のヒータ2−1を選択して駆動している状態を想定する。 Here, for the sake of simplicity, the resistance value of each of the heaters 2-1 to 2-9 is set to 20Ω, and the first and fourth switches 35 of the connection terminals X1 and Y1 corresponding to the first heater 2-1. A state is assumed in which -1 and 35-4 are turned on and the first heater 2-1 is selected and driven.
この状態において、図14(a)に示すように、電流の回り込みによって回り込みのループが形成され、同図(b)、(c)に示すように、第1のヒータ2−1の抵抗値20Ωに、並列に他のヒータによる抵抗値25Ωが接続されているのと等価となり、合成抵抗値は、11.1Ωとなる。 In this state, as shown in FIG. 14A, a sneak loop is formed by current sneaking, and as shown in FIGS. 14B and 14C, the resistance value of the first heater 2-1 is 20Ω. In addition, this is equivalent to connecting a resistance value of 25Ω by another heater in parallel, and the combined resistance value is 11.1Ω.
このようにいずれのヒータを駆動しているかに応じて、合成抵抗算出部33では、基準抵抗値に基づいて、合成抵抗値を算出することができる。
Thus, according to which heater is driven, the combined
図11の印加電圧算出部32では、操作量に基づいて、印加電圧を算出するので、この印加電圧と合成抵抗値とに基づいて、負荷電流推定演算部34では、各チャンネルの負荷電流の推定値を算出することができる。
Since the applied
この実施形態では、図10に示すように、駆動するヒータに対応するチャンネルの操作量が、対応するPID演算部21−1〜21−9で算出されると、負荷電流推定部27によって、算出された操作量に基づく印加電圧と基準抵抗値記憶部26の基準抵抗値に基づく合成抵抗とから、上述のように、駆動するヒータに流れる負荷電流が推定され、除算部28によって、負荷電流制限値入力部10の対応するヒータの負荷電流の制限値と負荷電流の推定値との比率r(=負荷電流の制限値/負荷電流の推定値)が算出され、この比率rが、上限リミッタ29を介して対応するチャンネルの乗算器30−1〜30−9に設定され、対応するPID演算部21−1〜21−9からのPIDの操作量に乗算される。また、この比率rは、対応するチャンネルのPID演算部21−1〜21−9にフィードバックされ、乗算器30−1〜30−9で補正される操作量分が調整される。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, when the operation amount of the channel corresponding to the heater to be driven is calculated by the corresponding PID calculation units 21-1 to 21-9, the load
例えば、上述の実施形態1と同様に、第2のチャンネルが選択されている状態では、第2のPID演算部21−2によってPIDの操作量が演算され、この操作量が、負荷電流推定部27に与えられる。負荷電流推定部27では、操作量と基準抵抗値記憶部26の基準抵抗値とに基づいて、第2のチャンネルの負荷電流を推定し、除算部28で第2のチャンネルの制限値と負荷電流の推定値との比率rが算出され、上限リミッタ29を介して乗算器30−2に設定するとともに、PID演算部21−2にフィードバックする。
For example, as in the first embodiment, in the state where the second channel is selected, the operation amount of the PID is calculated by the second PID calculation unit 21-2, and this operation amount is calculated as the load current estimation unit. 27. The load
負荷電流推定部27で推定される負荷電流が、負荷電流制限値入力部10の制限値を越えるときには、上述の比率r(=負荷電流の制限値/負荷電流の推定値)は、「1」未満となり、上限リミッタ29で制限されることなく、この比率rが、乗算器30−2に設定され、PID演算部21−2からのPIDの操作量に、比率rが乗じられてPIDの操作量が制限される。
When the load current estimated by the load
なお、PID演算部21−2からのPIDの操作量と、実際に出力される、比率rを乗じたPIDの操作量とには、差があるので、PID演算部21−2では、フィードバックされる比率rに基づいて、前記差分を積分操作量から減算する。 Since there is a difference between the PID operation amount from the PID calculation unit 21-2 and the PID operation amount that is actually output and multiplied by the ratio r, the PID calculation unit 21-2 provides feedback. The difference is subtracted from the integral operation amount based on the ratio r.
このように各チャンネルのヒータ2−1〜2−9を順番に選択して駆動するとともに、合成抵抗値と操作量(出力位相角)に基づく印加電圧とから各チャンネルの負荷電流を推定し、推定した負荷電流が制限値を越えるときには、その比率に応じて、乗算器30−1〜30−9で操作量を減じるようにしている。 Thus, the heaters 2-1 to 2-9 of each channel are selected and driven in order, and the load current of each channel is estimated from the combined resistance value and the applied voltage based on the operation amount (output phase angle). When the estimated load current exceeds the limit value, the operation amount is reduced by the multipliers 30-1 to 30-9 according to the ratio.
これによって、負荷電流を計測することなく、制限値を越える負荷電流が流れるのを事前に防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent the load current exceeding the limit value from flowing without measuring the load current in advance.
その他の構成は、上述の実施の形態と同様である。 Other configurations are the same as those of the above-described embodiment.
以上は、各ヒータ2−1〜2−9を時分割で順番に1個ずつ選択して駆動する場合であったけれども、この実施形態では、複数のヒータを同時に選択して駆動する場合にも適用することができる。 The above is a case where each heater 2-1 to 2-9 is selected and driven one by one in time division, but in this embodiment, even when a plurality of heaters are simultaneously selected and driven. Can be applied.
ここで、複数のヒータを同時に駆動する例を、図15および図16に示す。 Here, examples of simultaneously driving a plurality of heaters are shown in FIGS.
図15は、同時に駆動するヒータが行方向に並んでいる場合の例を示しており、例えば、第1,第2のヒータ2−1,2−2を、操作量50%,70%でそれぞれ駆動する場合の例を示している。この場合、該当行の電力調整器3−1に操作量100%出力し、列方向の該当する電力調整器3−4,3−5に操作量50%,70%をそれぞれ出力する。
FIG. 15 shows an example in which heaters that are driven simultaneously are arranged in the row direction. For example, the first and second heaters 2-1 and 2-2 are operated at 50% and 70%, respectively. An example in the case of driving is shown. In this case, the
同時に駆動するヒータが列方向に並んでいる場合も同様に、該当列の電力調整器に操作量100%出力し、行方向の該当する電力調整器に、駆動するヒータの操作量をそれぞれ出力する。 Similarly, when the heaters that are driven simultaneously are arranged in the column direction, 100% of the operation amount is output to the power regulator in the corresponding column, and the operation amount of the heater to be driven is output to the corresponding power adjuster in the row direction. .
図16は、同時に駆動するヒータ2−1,2−3,2−7,2−9が行方向および列方向に並んでいる場合であって、列方向に並んでいるヒータ2−1,2−7;2−3,2−9の操作量が同じ場合の例を示しており、例えば、第1のヒータ2−1と第7のヒータ2−7の操作量が共に90%であり、第3のヒータ2−3と第9のヒータ2−9の操作量が共に70%である場合を示している。この場合、該当行の電力調整器3−1,3−3に操作量100%を出力し、列方向の該当する電力調整器3−4,3−6に操作量90%,70%を出力する。
FIG. 16 shows the case where the heaters 2-1, 2-3, 2-7, 2-9 that are driven simultaneously are arranged in the row direction and the column direction, and the heaters 2-1, 2 arranged in the column direction. -7; an example in which the operation amounts of 2-3 and 2-9 are the same. For example, the operation amounts of the first heater 2-1 and the seventh heater 2-7 are both 90%. This shows a case where the operation amounts of the third heater 2-3 and the ninth heater 2-9 are both 70%. In this case, the
行方向に並んでいるヒータの操作量が同じ場合も同様に、該当列の電力調整器に操作量100%を出力し、行方向の該当する電力調整器に駆動するヒータの操作量をそれぞれ出力する。 Similarly, when the operation amounts of the heaters arranged in the row direction are the same, the operation amount of 100% is output to the power adjuster in the corresponding column, and the operation amounts of the heaters driven to the corresponding power adjuster in the row direction are respectively output To do.
なお、以上は駆動の一例に過ぎず、様々な組み合わせで複数のヒータを同時に駆動してもよい。 The above is merely an example of driving, and a plurality of heaters may be driven simultaneously in various combinations.
このように複数のヒータを同時に選択して駆動した場合も、上述の図14に示される1個のヒータ2−1を選択して駆動した場合と同様に、電流の回り込みによる合成抵抗値を算出することができる。 Even when a plurality of heaters are selected and driven at the same time as described above, the combined resistance value due to current sneaking is calculated in the same manner as when one heater 2-1 shown in FIG. 14 is selected and driven. can do.
図17は、上述の図13の行方向の接続用端子X1〜X3に接続されたスイッチ35−1〜35−3および列方向の接続用端子Y1〜Y3に接続されたスイッチ35−4〜35−6のオン「1」/オフ「0」状態、すなわち、いずれのヒータを選択して駆動しているかに応じた合成抵抗値の例を示すものであり、この図17は、上述とは異なり、各ヒータ2−1〜2−9の抵抗値を10Ωとして算出した例を示している。 FIG. 17 shows the switches 35-1 to 35-3 connected to the connection terminals X1 to X3 in the row direction of FIG. 13 and the switches 35-4 to 35 connected to the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction. FIG. 17 shows an example of the combined resistance value according to the ON “1” / OFF “0” state of −6, that is, which heater is selected and driven. This FIG. 17 is different from the above. The example which computed the resistance value of each heater 2-1 to 2-9 as 10 ohms is shown.
この図17に示すように、例えば、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか一つのスイッチがオンされる、すなわち、X1〜X3のいずれか一つが「1」であって、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか一つのスイッチがオンされる、すなわち、Y1〜Y3のいずれか一つが「1」であるときには、合成抵抗値は、5.6Ωとなる。また、例えば、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか二つのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか一つのスイッチがオンされたとき、あるいは、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか一つのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか二つのスイッチがオンされたときには、合成抵抗値は、3.9Ωとなる。また、例えば、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか二つのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか二つのスイッチがオンされたときには、2.2Ωとなる。更に、行方向の接続用端子X1〜X3のすべてのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか一つのスイッチがオンされたとき、あるいは、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか一つのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のすべてのスイッチがオンされたときには、3.3Ωとなる。また、行方向の接続用端子X1〜X3のすべてのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のいずれか二つのスイッチがオンされたとき、あるいは、行方向の接続用端子X1〜X3のいずれか二つのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のすべてのスイッチがオンされたときには、1.7Ωとなる。更に、行方向の接続用端子X1〜X3のすべてのスイッチがオンされ、列方向の接続用端子Y1〜Y3のすべてのスイッチがオンされたときには、1.1Ωとなる。 As shown in FIG. 17, for example, any one of the connection terminals X1 to X3 in the row direction is turned on, that is, any one of X1 to X3 is “1”, and When any one of the connection terminals Y1 to Y3 is turned on, that is, when any one of Y1 to Y3 is “1”, the combined resistance value is 5.6Ω. In addition, for example, when any two switches of the row direction connection terminals X1 to X3 are turned on and any one of the column direction connection terminals Y1 to Y3 is turned on, or the row direction connection is performed. When any one of the terminals X1 to X3 is turned on and any two switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, the combined resistance value is 3.9Ω. For example, when any two switches of the connection terminals X1 to X3 in the row direction are turned on and any two switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, the impedance is 2.2Ω. Furthermore, when all the switches of the row direction connection terminals X1 to X3 are turned on and any one of the column direction connection terminals Y1 to Y3 is turned on, or the row direction connection terminals X1 to X3 are turned on. When any one switch of X3 is turned on and all the switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, it becomes 3.3Ω. Further, when all the switches of the connection terminals X1 to X3 in the row direction are turned on and any two switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, or the connection terminals X1 to X1 in the row direction When any two switches of X3 are turned on and all the switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, 1.7Ω is obtained. Further, when all the switches of the connection terminals X1 to X3 in the row direction are turned on and all of the switches of the connection terminals Y1 to Y3 in the column direction are turned on, 1.1Ω is obtained.
以上のように行方向の接続用端子X1〜X3と、列方向の接続用端子Y1〜Y3のスイッチのオン/オフF状態、すなわち、ヒータを選択して駆動する状態に応じて、予め計測した各ヒータの基準抵抗値から合成抵抗値を算出することができる。すなわち、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9の1個以上が選択されて駆動されたときには、その駆動状態に応じて、基準抵抗値から合成抵抗値を算出することができる。 As described above, measurement was performed in advance according to the on / off F state of the switches of the row direction connection terminals X1 to X3 and the column direction connection terminals Y1 to Y3, that is, the state of selecting and driving the heater. The combined resistance value can be calculated from the reference resistance value of each heater. That is, when one or more of the first to ninth heaters 2-1 to 2-9 are selected and driven, the combined resistance value can be calculated from the reference resistance value according to the driving state.
したがって、上述の図10において、駆動対象選択部8が、1個以上のヒータを選択して同時に駆動する場合には、選択されたチャンネルに対応する複数のPID演算部21−1〜1−9でそれぞれPID操作量が演算される。演算されたPID操作量に基づく印加電圧と、基準抵抗値記憶部26の基準抵抗値に基づく合成抵抗値とから、負荷電流推定部27によって、選択されたチャンネルのトータルの負荷電流が推定される。負荷電流制限値入力部10には、予め、複数のヒータを同時に駆動する場合のトータルの負荷電流の制限値が設定入力されている。
Therefore, in FIG. 10 described above, when the drive
負荷電流推定部27で推定された負荷電流が、選択されたチャンネルのヒータを同時に駆動したときのトータルの負荷電流の制限値を越えているときには、その比率r(=選択されているチャンネルのトータルの負荷電流の制限値/選択されているチャンネルのトータルの負荷電流の推定値)によって、上述と同様に、選択されているチャンネルのPID操作量が、乗算器30−1〜30−9によって同じ比率rで一律に制限される。
When the load current estimated by the load
図18は、この1個以上のヒータを同時に駆動する場合の電流制限の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 18 is a flowchart for explaining the current limiting operation when the one or more heaters are driven simultaneously.
駆動対象選択部8で選択された1個以上の駆動対象のヒータのリストを作成し(ステップn1)、選択されたヒータについての合成抵抗値とPIDの操作量に基づく印加電圧とからトータルの負荷電流の推定値を算出し(ステップn2)、推定された負荷電流が、トータルの負荷電流の制限値以内であるか否かを判断し(ステップn3)、制限値以内であるときには、終了する。ステップn3において、制限値を越えるときには、トータルの負荷電流の制限値とトータルの負荷電流の推定値との比率r(=トータルの負荷電流の制限値/トータルの負荷電流の推定値)を算出し、選択しているヒータに対応するPID演算部21−1〜21−9からのPIDの操作量に、対応する乗算器30−1〜30−9によって比率rを乗じて操作量を制限することによって電流を制限する。また、比率rを、対応するPID演算部21−1〜21−9にフィードバックして積分操作量を減算する(ステップn4)。
A list of one or more drive target heaters selected by the drive
以上のように、複数のヒータを選択して同時に駆動する場合には、トータルの負荷電流を推定し、推定したトータルの負荷電流が制限値を越えるときには、複数のヒータに対する操作量を制限するので、例えば、温度制御の開始時、すなわち、立ち上げ時のピーク電力を制限することが可能となり、これによって、大きな容量の電源や電力調整器等を必要とせず、その分、設置スペースを削減できるとともに、コストを低減することができる。 As described above, when a plurality of heaters are selected and driven simultaneously, the total load current is estimated. When the estimated total load current exceeds the limit value, the operation amount for the plurality of heaters is limited. For example, it becomes possible to limit the peak power at the start of temperature control, that is, at the time of start-up, thereby eliminating the need for a large-capacity power supply or power regulator and reducing the installation space accordingly. At the same time, the cost can be reduced.
この実施形態では、比率rを、選択している複数のヒータのPIDの操作量に一律に乗じて操作量を制限したけれども、本発明の他の実施形態として、図19に示すように、制限量分配部36を設けて、操作量の制限量をチャンネルに応じて異ならせてもよい。
In this embodiment, the operation amount is restricted by uniformly multiplying the operation amount of the PID of the plurality of selected heaters by the ratio r. However, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. An
この制限量分配部36には、図示を省略しているが、選択して駆動するチャンネルに対応する目標温度、検出温度、操作量が入力され、それらに基づいて、操作量の制限量をチャンネルに応じて分配する、すなわち、チャンネルに対応する乗算器30−1〜30−9の比率r1〜r9を設定する。
Although not shown, the limit
図20は、この制限量分配部36による動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart for explaining the operation of the limit
駆動対象選択部8で選択された駆動対象のヒータのリストを作成し(ステップn1)、選択されたヒータについての合成抵抗値と操作量に基づく印加電圧とからトータルの負荷電流の推定値を算出し(ステップn2)、推定されたトータルの負荷電流が、選択されているヒータのトータルの負荷電流の制限値以内であるか否かを判断し(ステップn3)、制限値以内であるときには、終了する。
A list of heaters to be driven selected by the drive
ステップn3において、制限値を越えるときには、駆動対象のヒータが1個であるか否かを判断し(ステップn4)、1個であるときには、負荷電流を越えない操作量を求め(ステップn5)、対応するPID演算部の操作量を制限して終了する(ステップn6)。 In step n3, when the limit value is exceeded, it is determined whether or not there is one heater to be driven (step n4), and when it is one, an operation amount not exceeding the load current is obtained (step n5). The operation amount of the corresponding PID calculation unit is limited and the process ends (step n6).
ステップn4で駆動対象のヒータが1個でないとき、すなわち、複数のヒータを選択しているときには、目標温度を越えている量が大きなチャンネルのヒータを探索し、目標温度を越えているチャンネルがなければ、偏差が小さいチャンネルを探索する。探索によって選択されたチャンネルのヒータをリストから外し、リストから外したヒータの操作量を「0」にする、すなわち、そのヒータに対応する乗算器30−1〜30−9の比率r1〜r9を「0」にするとともに、そのヒータに対応するPID演算部21−1〜21−9の積分量を減算し、ステップn2に戻り(ステップn7)、リストに残っている駆動対象のヒータについて同様の処理を行なう。 When the number of heaters to be driven is not one in step n4, that is, when a plurality of heaters are selected, a heater with a channel whose amount exceeds the target temperature is searched, and there is no channel that exceeds the target temperature. For example, a channel with a small deviation is searched. The heater of the channel selected by the search is removed from the list, and the operation amount of the heater removed from the list is set to “0”, that is, the ratios r 1 to r of the multipliers 30-1 to 30-9 corresponding to the heater. 9 is set to “0”, and the integral amount of the PID calculation units 21-1 to 21-9 corresponding to the heater is subtracted, and the process returns to step n 2 (step n 7). Similar processing is performed.
以上のようにして、負荷電流の推定値が制限値内に収まるまで、目標温度を越えているチャンネルのヒータ、あるいは、偏差が小さいチャンネルのヒータの操作量を制限するので、不要な熱量を削減して負荷電流を制限することができる。 As described above, until the estimated load current value falls within the limit value, the operation amount of the heater of the channel that exceeds the target temperature or the heater of the channel with a small deviation is limited. Thus, the load current can be limited.
また、他の実施形態として、図21のフローチャートに示すようにして操作量を制限してもよい。 As another embodiment, the operation amount may be limited as shown in the flowchart of FIG.
すなわち、駆動対象選択部8で選択された駆動対象のヒータのリストを作成し(ステップn1)、選択されたヒータについての合成抵抗値と操作量に基づく印加電圧とから選択されているヒータのトータルの負荷電流の推定値を算出し(ステップn2)、推定されたトータルの負荷電流が、選択されているヒータのトータルの負荷電流の制限値以内であるか否かを判断し(ステップn3)、制限値以内であるときには、終了する。
That is, a list of heaters to be driven selected by the drive
ステップn3で負荷電流の推定値が、制限値を越えるときには、駆動対象のヒータが1個であるか否かを判断し(ステップn4)、1個であるときには、負荷電流を越えない操作量を求め(ステップn5)、対応するPID演算部の操作量を制限する(ステップn6)。 When the estimated value of the load current exceeds the limit value at step n3, it is determined whether or not there is one heater to be driven (step n4), and when there is one, the operation amount that does not exceed the load current is determined. Determination (step n5) and the operation amount of the corresponding PID calculation unit are limited (step n6).
ステップn4で駆動対象のヒータが1個でないとき、すなわち、複数のヒータを選択しているときには、操作量が小さいチャンネルのヒータを探索し、探索によって選択されたチャンネルのヒータをリストから外し、リストから外した駆動対象の操作量を「0」にするとともに、そのヒータに対応するPID演算部の積分量を減算し、ステップn2に戻り(ステップn7)、リストに残っている駆動対象のヒータについて同様の処理を行なう。 When the number of heaters to be driven is not one in step n4, that is, when a plurality of heaters are selected, a heater for a channel with a small operation amount is searched, and a heater for a channel selected by the search is removed from the list. The operation amount of the drive target removed from the list is set to “0”, the integral amount of the PID calculation unit corresponding to the heater is subtracted, and the process returns to step n2 (step n7). Similar processing is performed.
以上のようにして、負荷電流の推定値が制限値内に収まるまで、操作量の小さなヒータの操作量を制限するので、操作量を制限されたチャンネルの温度が回復するまでの時間も短いものとなる。 As described above, the operation amount of the heater with a small operation amount is limited until the estimated value of the load current falls within the limit value, so that the time until the temperature of the channel with the limited operation amount is recovered is short. It becomes.
(実施形態3)
図22は、本発明の他の実施形態の図1に対応する概略構成図であり、対応する部分には、同一の参照符号を付す。
(Embodiment 3)
FIG. 22 is a schematic configuration diagram corresponding to FIG. 1 of another embodiment of the present invention, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals.
この実施形態では、上述の第1〜第6の電力調整器3−1〜3−6に代えて、第1〜第6のSSR37−1〜37−6およびそれらを制御する電力調整器としてのPWMコントローラ38を設けたものである。このPWMコントローラ38は、サイクル制御、すなわち、交流電源のゼロ電圧時に合わせてスイッチング素子を導通させ、導通サイクル数と非導通サイクル数との比率を変えることにより負荷への平均供給電力を制御するものである。
In this embodiment, instead of the first to sixth power regulators 3-1 to 3-6 described above, the first to sixth SSRs 37-1 to 37-6 and power regulators for controlling them are used. A
図23は、この実施形態の時分割駆動を説明するための図であり、上述の図2に対応する図である。同図(a)は駆動対象選択部8によって選択される各ヒータ2−1〜2−9に対応する接続用端子X1,Y1〜X3,Y3の選択状態を、同図(b)は操作量算出部9−1による接続用端子X1用の操作量の例を、同図(c)は操作量算出部9−1による接続用端子Y1用の操作量の例を、同図(d)は電流検出部12の出力をそれぞれ示し、併せて、異常判定のタイミングを矢印で示している。なお、この図23では、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9に個別的に対応する接続用端子X1,Y1〜X3,Y3の内、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1用の操作量のみを代表的に示している。
FIG. 23 is a diagram for explaining time-division driving of this embodiment, and corresponds to FIG. 2 described above. FIG. 4A shows the selection state of the connection terminals X1, Y1 to X3, Y3 corresponding to the heaters 2-1 to 2-9 selected by the drive
先ず、同図(a)に示すように、第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1が、一定期間t、例えば、100msecの期間に亘って選択され、次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X1,Y2が、同じく100msecの期間tに亘って選択され、次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X1,Y3が、同じく100msecの期間tに亘って選択され、以下同様にして、第4のヒータ2−4から第9のヒータ2−9まで順番に100msecの期間tに亘って選択され、制御周期Tにおいて、各ヒータ2−1〜2−9が順番に選択される。 First, as shown in FIG. 2A, the first channel, that is, the connection terminals X1 and Y1 corresponding to the first heater 2-1 are selected over a fixed period t, for example, 100 msec. Next, the connection terminals X1 and Y2 corresponding to the second channel, that is, the second heater 2-2 are selected over the same period t of 100 msec, and then the third heater 2- 3 is selected over a period t of 100 msec, and thereafter, similarly, a period t of 100 msec in order from the fourth heater 2-4 to the ninth heater 2-9 is similarly selected. In the control cycle T, the heaters 2-1 to 2-9 are selected in order.
第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1が、選択された期間tでは、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第1のチャンネルの操作量とされ、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオンに対応する100%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第1のSSR37−1に対して、第1のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第4のSSR37−4の接点をオン状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第1のヒータ2−1が駆動される。
In the period t when the connection terminals X1, Y1 corresponding to the first channel, that is, the first heater 2-1, are selected, the operation amount for the connection terminal X1 is as shown in FIG. The operation amount for one channel is 100% corresponding to the on state, as shown in FIG. As a result, the
次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X1,Y2が、選択された期間tでは、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第2のチャンネルの操作量とされ、図示しない接続用端子Y2用の操作量は、オンに対応する100%とされる。なお、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオフに対応する0%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第1のSSR37−1に対して、第2のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第5のSSR37−5の接点をオン状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第2のヒータ2−2が駆動される。
Next, during the period t when the connection terminals X1 and Y2 corresponding to the second channel, that is, the second heater 2-2 are selected, the operation amount for the connection terminal X1 is as shown in FIG. The operation amount for the connection terminal Y2 (not shown) is 100% corresponding to ON. The operation amount for the connection terminal Y1 is 0% corresponding to OFF as shown in FIG. As a result, the
次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X1,Y3が、選択されている期間tでは、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第3のチャンネルの操作量とされ、図示しない接続用端子Y3用の操作量は、オンに対応する100%とされる。なお、接続用端子Y1用の操作量は、同図(c)に示すようにオフに対応する0%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第1のSSR37−1に対して、第3のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第6のSSR37−6の接点をオン状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第3のヒータ2−3が駆動される。
Next, during the period t when the connection terminals X1 and Y3 corresponding to the third heater 2-3 are selected, the operation amount for the connection terminal X1 is the third channel shown in FIG. The operation amount for the connection terminal Y3 (not shown) is 100% corresponding to ON. The operation amount for the connection terminal Y1 is 0% corresponding to OFF as shown in FIG. As a result, the
以上のようにして1番目の行方向の第1〜第3のヒータ2−1〜2−3が、時分割に、かつ、操作量に応じたサイクル制御によって駆動される。 As described above, the first to third heaters 2-1 to 2-3 in the first row direction are driven in a time-sharing manner and by cycle control corresponding to the operation amount.
2番目および3番目の行方向の第4〜第9のヒータ2−4〜2−9も同様にして、時分割で、かつ、操作量に応じたサイクル制御によって駆動される。
その他の構成は、上述の実施形態1と同様である。
Similarly, the fourth to ninth heaters 2-4 to 2-9 in the second and third row directions are driven in a time-sharing manner and by cycle control corresponding to the operation amount.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
(実施形態4)
図24は、本発明の他の実施形態の図1に対応する概略構成図であり、図1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
(Embodiment 4)
FIG. 24 is a schematic configuration diagram corresponding to FIG. 1 of another embodiment of the present invention, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
この実施形態では、上述の第1〜第6の電力調整器3−1〜3−6に代えて、第1〜第6のスイッチ39−1〜39−6を設けるとともに、1個の電力調整器40によって操作量に応じた位相制御を行うものである。
In this embodiment, instead of the first to sixth power regulators 3-1 to 3-6 described above, first to sixth switches 39-1 to 39-6 are provided and one power regulator is provided. The phase control according to the operation amount is performed by the
第1〜第6のスイッチ39−1〜39−6は、例えば、半導体素子からなり、操作量算出部9−2によって、第1〜第9のヒータ2−1〜2−9を時分割で順番に駆動するようにオンオフ制御される。電力調整器40は、操作量算出部9−2からの操作量に応じて位相制御を行う。
The first to sixth switches 39-1 to 39-6 are made of, for example, semiconductor elements, and the operation amount calculation unit 9-2 time-divides the first to ninth heaters 2-1 to 2-9. On / off control is performed so as to drive in order. The
図25は、この実施形態の時分割駆動を説明するための図であり、上述の図2に対応する図である。同図(a)は駆動対象選択部8によって選択されるヒータに対応する接続用端子X1,Y1〜X3,Y3の選択状態を、同図(b)は操作量算出部9−2によって制御される接続用端子X1用の第1のスイッチ39−1のオンオフ状態を、同図(c)は操作量算出部9−2によって制御される接続用端子Y1用の第4のスイッチ39−4のオンオフ状態を、同図(d)は操作量算出部9−2による操作量の例を、同図(e)は電流検出部12の出力を、それぞれ示し、併せて、異常判定のタイミングを矢印で示している。なお、この図25では、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1用の第1,第4のスイッチ39−1,39−4のオンオフ状態のみを代表的に示している。
FIG. 25 is a diagram for explaining the time-division driving of this embodiment, and corresponds to FIG. 2 described above. FIG. 8A shows the selection state of the connection terminals X1, Y1 to X3, Y3 corresponding to the heater selected by the drive
先ず、同図(a)に示すように、第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1,Y1が、一定期間t、例えば、100msecの期間に亘って選択され、このとき、接続用端子X1用の第1のスイッチ39−1は、同図(b)に示すようにオン状態とされ、接続用端子Y1用の第4のスイッチ39−4も同図(c)に示すようにオン状態とされる。これによって、電力調整器40は、第1,第4のスイッチ39−1,39−4によって選択された第1のヒータ2−1に対して、同図(d)に示される第1のチャンネルの操作量に応じた位相制御を行って第1のヒータ2−1を駆動する。
First, as shown in FIG. 2A, the first channel, that is, the connection terminals X1 and Y1 corresponding to the first heater 2-1 are selected over a fixed period t, for example, 100 msec. At this time, the first switch 39-1 for the connection terminal X1 is turned on as shown in FIG. 2B, and the fourth switch 39-4 for the connection terminal Y1 is also shown in FIG. It is turned on as shown in (c). As a result, the
次に、同図(a)に示すように、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X1,Y2が、100msecの期間tに亘って選択され、このとき、接続用端子X1用の第1のスイッチ39−1は、同図(b)に示すようにオン状態に維持され、図示しない接続用端子Y2用の第5のスイッチ39−5がオン状態とされる一方、接続用端子Y1用の第4のスイッチ39−4は、同図(c)に示すようにオフ状態される。これによって、電力調整器40は、第1,第5のスイッチ39−1,39−5によって選択された第2のヒータ2−2に対して、同図(d)に示される第2のチャンネルの操作量に応じた位相制御を行って第2のヒータ2−2を駆動する。
Next, as shown in FIG. 6A, the second channel, that is, the connection terminals X1 and Y2 corresponding to the second heater 2-2 are selected over a period t of 100 msec. The first switch 39-1 for the connection terminal X1 is maintained in the ON state as shown in FIG. 2B, and the fifth switch 39-5 for the connection terminal Y2 (not shown) is in the ON state. On the other hand, the fourth switch 39-4 for the connection terminal Y1 is turned off as shown in FIG. As a result, the
次に、同図(a)に示すように、第3のチャンネル、すなわち、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X1,Y3が、100msecの期間tに亘って選択され、このとき、接続用端子X1用の第1のスイッチ39−1は、同図(b)に示すようにオン状態に維持され、図示しない接続用端子Y3用の第6のスイッチ39−6がオン状態とされる一方、接続用端子Y1用の第4のスイッチ22−4は、同図(c)に示すようにオフ状態される。これによって、電力調整器40は、第1,第6のスイッチ39−1,39−6によって選択された第3のヒータ2−3に対して、同図(d)に示される第3のチャンネルの操作量に応じた位相制御を行って第3のヒータ2−3を駆動する。
Next, as shown in FIG. 5A, the third channel, that is, the connection terminals X1 and Y3 corresponding to the third heater 2-3 are selected over a period t of 100 msec. The first switch 39-1 for the connection terminal X1 is maintained in the ON state as shown in FIG. 2B, and the sixth switch 39-6 for the connection terminal Y3 (not shown) is in the ON state. On the other hand, the fourth switch 22-4 for the connection terminal Y1 is turned off as shown in FIG. As a result, the
以上のようにして1番目の行方向の第1〜第3のヒータ2−1〜2−3が、時分割に、かつ、操作量に応じた位相制御によって駆動される。 As described above, the first to third heaters 2-1 to 2-3 in the first row direction are driven in a time-sharing manner and by phase control corresponding to the operation amount.
2番目および3番目の行方向の第4〜第9のヒータ2−4〜2−9も同様にして、時分割で、かつ、操作量に応じて駆動される。
その他の構成は、上述の実施形態1と同様である。
Similarly, the fourth to ninth heaters 2-4 to 2-9 in the second and third row directions are driven in a time-sharing manner and according to the operation amount.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
(実施形態5)
上述の各実施形態では、熱板1の各ヒータ2−1〜2−9をマトリックス接続したけれども、本発明の他の実施形態として複数のヒータを1列あるいは1行として接続してもよく、例えば、図26に示すように、3個のヒータ2−1〜2−3を、一列に接続し、各ヒータ2−1〜2−3の各一端の電力線の接続用端子X1,X2,X3を、PWMコントローラ38によって制御される第1〜第3のSSR37−1〜37−3をそれぞれ介して交流電源4の一端に接続する一方、各ヒータ3−1〜3−3の各他端を共通に接続した電力線の接続用端子Yを、交流電源4の他端に接続してもよい。
(Embodiment 5)
In each of the above-described embodiments, the heaters 2-1 to 2-9 of the
図27は、この実施形態の時分割駆動を説明するための図であり、上述の図23に対応する図である。同図(a)は駆動対象選択部8によって選択される各ヒータ2−1〜2−3に対応する接続用端子X1〜X3の選択状態を、同図(b)は操作量算出部9−1による接続用端子X1用の操作量の例を、同図(c)は操作量算出部9−1による接続用端子X2用の操作量の例を、同図(d)は操作量算出部9−1による接続用端子X3用の操作量の例を、同図(e)は電流検出部12の出力をそれぞれ示し、併せて、異常判定のタイミングを矢印で示している。
FIG. 27 is a diagram for explaining time-division driving according to this embodiment, and corresponds to FIG. 23 described above. FIG. 6A shows the selection state of the connection terminals X1 to X3 corresponding to the heaters 2-1 to 2-3 selected by the drive
先ず、同図(a)に示すように、第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子Xが、一定期間t、例えば、100msecの期間に亘って選択され、次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X2が、同じく100msecの期間tに亘って選択され、次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X3が、同じく100msecの期間tに亘って選択される。 First, as shown in FIG. 5A, the first channel, that is, the connection terminal X corresponding to the first heater 2-1, is selected over a certain period t, for example, a period of 100 msec, Next, the connection terminal X2 corresponding to the second channel, that is, the second heater 2-2 is selected over the same period t of 100 msec, and then corresponds to the third heater 2-3. Similarly, the connection terminal X3 is selected over a period t of 100 msec.
第1のチャンネル、すなわち、第1のヒータ2−1に対応する接続用端子X1が、選択された期間tでは、接続用端子X1用の操作量は、同図(b)に示す第1のチャンネルの操作量とされ、接続用端子X2,X3用の操作量は、同図(c),(d)に示すように、オフに対応する0%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第1のSSR37−1に対して、第1のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第2,第3のSSR37−2,37−3の接点をオフ状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第1のヒータ2−1が駆動される。
In the period t when the connection terminal X1 corresponding to the first channel, that is, the first heater 2-1, is selected, the operation amount for the connection terminal X1 is the first amount shown in FIG. The operation amount for the channel is the operation amount for the connection terminals X2 and X3, and is 0% corresponding to OFF, as shown in FIGS. As a result, the
次に、第2のチャンネル、すなわち、第2のヒータ2−2に対応する接続用端子X2が、選択された期間tでは、接続用端子X2用の操作量は、同図(c)に示す第2のチャンネルの操作量とされ、接続用端子X1,X3用の操作量は、同図(b),(d)に示すように、オフに対応する0%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第2のSSR37−2に対して、第2のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第1,第3のSSR37−1,37−3の接点をオフ状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第2のヒータ2−2が駆動される。
Next, in the period t when the connection terminal X2 corresponding to the second channel, that is, the second heater 2-2 is selected, the operation amount for the connection terminal X2 is shown in FIG. The amount of operation for the second channel is 0% for the connection terminals X1 and X3, corresponding to OFF, as shown in FIGS. As a result, the
次に、第3のヒータ2−3に対応する接続用端子X3が、選択されている期間tでは、接続用端子X3用の操作量は、同図(d)に示す第3のチャンネルの操作量とされ、接続用端子X1,X2用の操作量は、同図(b),(c)に示すように、オフに対応する0%とされる。これによって、PWMコントローラ38は、第3のSSR37−3に対して、第3のチャンネルの操作量に応じたサイクル制御を行う一方、第1,第2のSSR37−1,37−2の接点をオフ状態に制御し、サイクル制御された電力に応じて第3のヒータ2−3が駆動される。
Next, during the period t when the connection terminal X3 corresponding to the third heater 2-3 is selected, the operation amount for the connection terminal X3 is the operation of the third channel shown in FIG. The operation amount for the connection terminals X1 and X2 is 0% corresponding to OFF, as shown in FIGS. As a result, the
その他の構成は、上述の実施形態1と同様である。 Other configurations are the same as those in the first embodiment.
(その他の実施形態)
上述の実施形態1,3〜5では、複数のヒータの内、1個のヒータを選択して順番に駆動したけれども、他の実施形態として、複数のヒータを選択して同時に駆動してもよい。この場合、複数のヒータのトータルの負荷電流を検出し、トータルの負荷電流の制限値を越えたときに、操作量を制限するようにしてもよいし、あるいは、各ヒータの負荷電流を検出できるようにし、負荷電流が、制限値を越えたときに、操作量を制限するようにしてもよい。
(Other embodiments)
In
本発明は、複数の負荷を駆動するシステムなどに有用である。 The present invention is useful for a system for driving a plurality of loads.
1 熱板
2−1〜2−9 ヒータ
3−1〜3−6 電力調整器
4 交流電源
5,5−1 温度調節器
8 駆動対象選択部
11 CT
12 電流検出部
13,13−1 電流制限部
DESCRIPTION OF
12
Claims (13)
駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、
前記電源と前記負荷との間の電力線に流れる電流を検出する電流センサの出力に基づいて、負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記操作量算出手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えることを特徴とする制御装置。 A plurality of loads are connected between the plurality of first power lines and the plurality of second power lines, and the plurality of first power lines are connected to a power source via a plurality of first opening / closing means, respectively. On the other hand, the plurality of second power lines are connected to the power source via a plurality of second opening / closing means, respectively, and the plurality of first power lines and the plurality of second power lines are virtually connected to each other. When arranged in parallel in the horizontal direction and the vertical direction, one end of each of the plurality of loads is connected to the first power line and the other end is connected to the second power line at a portion where both power lines intersect. A controller for controlling the amount of opening and closing of the first and second opening / closing means connected to adjust the power supplied to the plurality of loads to drive the plurality of loads;
A drive control means for selecting a load to be driven and calculating an operation amount for controlling an opening / closing amount of the first and second opening / closing means corresponding to the selected load;
Based on the output of a current sensor that detects the current flowing through the power line between the power source and the load, the current that limits the operation amount of the operation amount calculation means when the load current value flowing through the load exceeds the limit value And a control unit.
駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記第1,第2の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、
前記操作量および前記複数の負荷の駆動状態に基づいて、負荷に流れる負荷電流を推定し、推定される負荷電流値が制限値を越えるときに、前記駆動制御手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えることを特徴とする制御装置。 A plurality of loads are connected between the plurality of first power lines and the plurality of second power lines, and the plurality of first power lines are connected to a power source via a plurality of first opening / closing means, respectively. On the other hand, the plurality of second power lines are connected to the power source via a plurality of second opening / closing means, respectively, and the plurality of first power lines and the plurality of second power lines are virtually connected to each other. When arranged in parallel in the horizontal direction and the vertical direction, one end of each of the plurality of loads is connected to the first power line and the other end is connected to the second power line at a portion where both power lines intersect. A controller for controlling the amount of opening and closing of the first and second opening / closing means connected to adjust the power supplied to the plurality of loads to drive the plurality of loads;
A drive control means for selecting a load to be driven and calculating an operation amount for controlling an opening / closing amount of the first and second opening / closing means corresponding to the selected load;
Based on the operation amount and the driving state of the plurality of loads, a load current flowing through the load is estimated, and when the estimated load current value exceeds a limit value, a current limit that limits the operation amount of the drive control unit And a control device.
前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、制御量−目標値の値が大きな方から順に制限する請求項4または5に記載の制御装置。 The plurality of loads heat a control target,
The control device according to claim 4, wherein the current limiting unit limits the operation amounts corresponding to the plurality of loads that are selected and driven in order from the largest control amount-target value.
前記電流制限手段は、選択されて駆動される複数の負荷に対応する操作量を、制御量−目標値の値が小さな方から順に制限する請求項4または5に記載の制御装置。 The plurality of loads cool a control target,
6. The control device according to claim 4, wherein the current limiting unit limits the operation amount corresponding to the plurality of loads that are selected and driven in order from the smallest control amount-target value.
駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記複数の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、
前記電源と前記負荷との間の電力線に流れる電流を検出する電流センサの出力に基づいて、負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記操作量算出手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えることを特徴とする制御装置。 One end of each of the plurality of loads is connected to a power source via a common power line, and each other end is connected to the power source via a plurality of opening / closing means, respectively, to adjust the power supplied to the plurality of loads. A control device for controlling the opening / closing amounts of the plurality of opening / closing means to drive the plurality of loads,
A drive control unit that selects a load to be driven and calculates an operation amount for controlling an opening / closing amount of the plurality of opening / closing units corresponding to the selected load;
Based on the output of a current sensor that detects the current flowing through the power line between the power source and the load, the current that limits the operation amount of the operation amount calculation means when the load current value flowing through the load exceeds the limit value And a control unit.
駆動する負荷を選択するとともに、選択した負荷に対応する前記複数の開閉手段の開閉量を制御する操作量を算出する駆動制御手段と、
前記操作量および前記複数の負荷の駆動状態に基づいて、負荷電流を推定し、推定される負荷に流れる負荷電流値が制限値を越えるときに、前記駆動制御手段の操作量を制限する電流制限手段とを備えることを特徴とする制御装置。 One end of each of the plurality of loads is connected to a power source via a common power line, and each other end is connected to the power source via a plurality of opening / closing means, respectively, to adjust the power supplied to the plurality of loads. A control device for controlling the opening / closing amounts of the plurality of opening / closing means to drive the plurality of loads,
A drive control unit that selects a load to be driven and calculates an operation amount for controlling an opening / closing amount of the plurality of opening / closing units corresponding to the selected load;
A current limit that limits the amount of operation of the drive control means when a load current is estimated based on the operation amount and a driving state of the plurality of loads, and a load current value flowing through the estimated load exceeds a limit value And a control device.
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- 2009-02-23 JP JP2009038880A patent/JP2010198749A/en active Pending
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