[发明专利]温度控制装置和自动调谐方法

说明书

实现一种温度控制装置以及自动调谐方法，能够以接近于所需的温度轨迹的状态控制被加热体的温度。温度控制装置包括：操作量上限值设定部，设定加热器的操作量的上限值；以及温度变化率比较部，在每个规定时间，判定温度相对于被加热体的时间的实测变化率是否在包含目标变化率的规定范围之外；操作量上限值设定部在开始朝向目标温度的加热器的操作时，将预先设定的初始值设为上限值，并在被加热体的温度达到目标温度为止的期间内，判定实测变化率在规定范围之外时，对上限值进行更新，以使实测温度与以目标变化率表示的温度轨迹的偏差减小。

技术领域

本发明涉及一种温度控制装置和自动调谐(auto tuning)方法。

背景技术

先前，已经知道有对回流焊炉或恒温槽等被加热体的温度调节进行控制的技术。被加热体的热容量虽然根据种类而不同，但多使用一个大额定功率的加热器作为加热体来进行加热。其原因在于，如果对应于不同热容量的被加热体导入各种额定功率的加热器，那么从成本的角度考虑是困难的。而且，被加热体的加热优选的是以不产生过冲(overshoot)或不规则振荡(hunting)的方式加以控制，在专利文献1、2中揭示有这种技术。

具体来说，在专利文献1中揭示了一种温度控制装置，执行使电力调整器产生输出固定振幅的操作量的极限环(limit cycle)而设定比例积分微分(proportionintegration differentiation，PID)参数的极限环方式的自动调谐(auto tuning，AT)，所述电力调整器是对加热器供给电力。所述温度控制装置针对经预先注册的多个操作量的上限值分别执行极限环方式的AT，并针对多个操作量的上限值，分别存储AT执行时的控制对象的温度的振幅。然后，利用操作量上限值的条件相近的振幅彼此来计算比率。在所述比率小于阈值时的操作量的上限值以上，判定为加热器处于额定功率范围之外，并将此时的操作量的上限值设定为通常的PID控制动作时的操作量上限值。另一方面，在专利文献2中，揭示了一种根据恒温槽的框体内的空气温度，设定加热器的发热量的上限值的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报“日本专利特开2011-90609号公报(2011年5月6日公开)”

专利文献2：日本专利公报“日本专利特开2014-211385号公报(2014年11月13日公开)”

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献1的技术是设定操作量上限值，以使得即使在电力调整器与加热器的额定功率范围不一致的情况下，也可以避免积分饱卷(integration windup)的产生，而不是设定操作量上限值，以形成为相对于时间的所需的温度变化(温度轨迹)。因此，存在无法将温度控制成所需的温度轨迹等问题。

此外，在专利文献2中，记载了根据框体内外的空气温度差来确定加热器的发热量的上限值，但是并没有考虑相对于达到目标温度为止的时间的温度变化，与专利文献1同样地，存在无法将温度控制成所需的温度轨迹等问题。

本发明是鉴于所述问题而成的，其目的在于实现一种温度控制装置和自动调谐方法，能够以接近于所需的温度轨迹的状态控制被加热体的温度。

解决问题的技术手段