(57)【要約】【課題】加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサの出力に基づいて上記ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムにおいて、ヒータの劣化を自動的に検知して報知すること。【解決手段】加熱対象物の温度制御中で加熱対象物が目標温度Ｔtargetにある第１時点での、ヒータに対する印加電圧値Ｖ、通電電流値Ｉ、および、操作量ＭＶに基づいて、目標電力値ＰＷtargetと、電力最大値ＰＷmaxを求める。第１時点でヒータが示した第１抵抗値Ｒ１を算出する。目標電力値ＰＷtarget、電力最大値ＰＷmax、および、第１抵抗値Ｒ１に基づいて、劣化判定の抵抗閾値Ｒｔｈを設定する。第１時点よりも後の加熱対象物の温度制御中に、ヒータが示す現在の抵抗値Ｒｓを求める。現在の抵抗値Ｒｓと抵抗閾値Ｒｔｈとを比較して、ヒータの劣化を判定して報知する。【選択図】図３
2020035310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムであって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する温度制御部と、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求めるヒータ電力演算部と、
上記印加電圧値と上記通電電流値に基づいて、上記第１時点で上記電気抵抗ヒータが示した第１抵抗値を算出する第１抵抗値演算部と、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１抵抗値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための抵抗閾値を設定する抵抗閾値設定部と、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値と通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが示す現在の抵抗値を求める現在抵抗値演算部と、
上記現在の抵抗値と上記抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する比較判定部と、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する警報部と
を備えたことを特徴とする温度制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の温度制御システムにおいて、
上記抵抗閾値設定部は、上記目標電力値をＰＷtarget、上記電力最大値をＰＷmax、上記第１抵抗値をＲ１、上記抵抗閾値をＲｔｈとそれぞれ表すとき、
Ｒｔｈ＝Ｒ１×ＰＷmax／ＰＷtarget
なる計算式に応じて、上記抵抗閾値を設定することを特徴とする温度制御システム。
【請求項３】
請求項２に記載の温度制御システムにおいて、
上記比較判定部は、上記現在の抵抗値が上記抵抗閾値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定することを特徴とする温度制御システム。
【請求項４】
請求項２または３に記載の温度制御システムにおいて、
上記比較判定部は、上記現在の抵抗値が、上記抵抗閾値に対して１よりも小さい予め定められた係数を乗じて得られた値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータの劣化が上記係数に応じた進度にあると判定し、
上記警報部は、上記電気抵抗ヒータの劣化について上記進度を表す報知を行う
ことを特徴とする温度制御システム。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の温度制御システムにおいて、
上記第１時点は、上記温度制御部が上記加熱対象物の温度制御を開始した後、上記加熱対象物が上記目標温度に制御された直後のタイミングであることを特徴とする温度制御システム。
【請求項６】
請求項５に記載の温度制御システムにおいて、
上記第１時点をなすタイミングは、この温度制御システムの外部からトリガ信号が入力されたタイミングであることを特徴とする温度制御システム。
【請求項７】
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを用い、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムのための温度制御方法であって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御し、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求め、
上記印加電圧値と上記通電電流値に基づいて、上記第１時点で上記電気抵抗ヒータが示した第１抵抗値を算出し、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１抵抗値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための抵抗閾値を設定し、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値と通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが示す現在の抵抗値を求め、
上記現在の抵抗値と上記抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定し、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する
ことを特徴とする温度制御方法。
【請求項８】
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムであって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する温度制御部と、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求めるヒータ電力演算部と、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１時点での上記通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための電流閾値を設定する電流閾値設定部と、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する現在の通電電流値を測定する現在電流値測定部と、
上記現在の通電電流値と上記電流閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する比較判定部と、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する警報部と
を備えたことを特徴とする温度制御システム。
【請求項９】
請求項８に記載の温度制御システムにおいて、
上記電流閾値設定部は、上記目標電力値をＰＷtarget、上記電力最大値をＰＷmax、上記第１時点での上記通電電流値をＩ１、上記電流閾値をＩｔｈとそれぞれ表すとき、
Ｉｔｈ＝Ｉ１×ＰＷtarget／ＰＷmax
なる計算式に応じて、上記電流閾値を設定することを特徴とする温度制御システム。
【請求項１０】
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムのための温度制御方法であって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御し、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求め、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１時点での上記通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための電流閾値を設定し、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する現在の通電電流値を測定し、
上記現在の通電電流値と上記電流閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定し、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する
ことを特徴とする温度制御方法。
【請求項１１】
請求項７または１０に記載の温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は温度制御システムおよび温度制御方法に関し、より詳しくは、加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサの出力に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムおよび温度制御方法に関する。また、この発明は、そのような温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の温度制御システムとしては、例えば特許文献１（特開２００３−０５３４３７号公報）に開示されているように、加熱対象物（プレス加工用の金型）に、電気抵抗ヒータである棒状ヒータ（電熱線を耐熱絶縁物で被覆すると共に、鋼管に収納している市販品）と、この加熱対象物の温度を測定する温度センサとを搭載し、上記加熱対象物が目標温度になるように、上記温度センサの出力に基づいて上記棒状ヒータへの通電電流を制御するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０５３４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記温度制御システムの運転が繰り返し又は連続して継続されると、上記電気抵抗ヒータ（棒状ヒータ）を構成する電熱線の酸化が進行して、電熱線が示す抵抗値（電気抵抗）が増大し、最終的には断線に至る。この劣化の進行に伴って、上記電気抵抗ヒータへの通電電流（または供給電力）が不足して、上記加熱対象物を目標温度に制御できない状態になる。
【０００５】
従来は、上記温度制御システムのユーザが、上記加熱対象物の現在温度を確認し、それが目標温度に達していなければ、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判断して、上記電気抵抗ヒータを交換している。または、ユーザが、ヒータ断線警報のための閾値（電流閾値）を手動で設定し、上記電気抵抗ヒータへの通電電流が閾値を下回ったら、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判断して、上記電気抵抗ヒータを交換している。
【０００６】
ここで、上記加熱対象物の現在温度を確認する方式では、ヒータ劣化後の対処になるため、上記加熱対象物の温度が目標温度に達しない状態で生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）という問題がある。また、ヒータ断線警報のための閾値（電流閾値）を手動で設定する方式では、設定すべき閾値が加熱対象物の熱容量、放熱量などに依存するため、ユーザにとって電流閾値を算出するのに手間がかかり、煩わしいという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、上述のような温度制御システムであって、電気抵抗ヒータの劣化を自動的に検知して報知できるものを提供することにある。また、この発明の課題は、そのような温度制御システムのための温度制御方法であって、電気抵抗ヒータの劣化を自動的に検知して報知できるものを提供することにある。また、この発明の課題は、そのような温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、第１の局面では、この開示の温度制御システムは、
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムであって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する温度制御部と、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求めるヒータ電力演算部と、
上記印加電圧値と上記通電電流値に基づいて、上記第１時点で上記電気抵抗ヒータが示した第１抵抗値を算出する第１抵抗値演算部と、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１抵抗値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための抵抗閾値を設定する抵抗閾値設定部と、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値と通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが示す現在の抵抗値を求める現在抵抗値演算部と、
上記現在の抵抗値と上記抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する比較判定部と、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する警報部と
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本明細書で、「印加電圧値」、「通電電流値」は、それぞれオンされた期間における印加電圧、通電電流の値（典型的には、実効値）を指す。「電力最大値」とは、上記操作量が最大であるときに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給される電力値を意味する。温度制御システムの運転中は、特段断らない限り、上記電源（特に、電源電圧）は変更されないものとする。
【００１０】
この開示の温度制御システムでは、温度制御部は、上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する。ヒータ電力演算部は、上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求める。これとともに、ヒータ電力演算部は、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値（すなわち、上記操作量が最大であるときに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給される電力値）を求める。第１抵抗値演算部は、上記印加電圧値と上記通電電流値に基づいて、上記第１時点で上記電気抵抗ヒータが示した第１抵抗値を算出する。抵抗閾値設定部は、上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１抵抗値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための抵抗閾値を設定する。現在抵抗値演算部は、上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値と通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが示す現在の抵抗値を求める。比較判定部は、上記現在の抵抗値と上記抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する。警報部は、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する。このようにして、この温度制御システムによれば、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、上記電気抵抗ヒータを新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、この温度制御システムを用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００１１】
一実施形態の温度制御システムでは、
上記抵抗閾値設定部は、上記目標電力値をＰＷtarget、上記電力最大値をＰＷmax、上記第１抵抗値をＲ１、上記抵抗閾値をＲｔｈとそれぞれ表すとき、
Ｒｔｈ＝Ｒ１×ＰＷmax／ＰＷtarget
なる計算式に応じて、上記抵抗閾値を設定することを特徴とする。
【００１２】
この一実施形態の温度制御システムでは、上記操作量が最大になるとき、上記電気抵抗ヒータへ供給される電力が上記目標電力値ＰＷtargetになるレベルに、上記抵抗閾値Ｒｔｈが適切に設定される（詳しくは、実施形態欄で述べる。）。
【００１３】
一実施形態の温度制御システムでは、上記比較判定部は、上記現在の抵抗値が上記抵抗閾値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定することを特徴とする。
【００１４】
この一実施形態の温度制御システムでは、上記現在の抵抗値が上記抵抗閾値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータへ供給される電力が上記目標電力値になるのは、上記操作量が最大であるときに相当する。したがって、上記電気抵抗ヒータの上記現在の抵抗値が実用上の限界まで大きくなったときに、上記比較判定部は上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定し、上記警報部は上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する。したがって、ユーザは、実用上の限界まで、上記電気抵抗ヒータを安心して使用できる。
【００１５】
一実施形態の温度制御システムでは、
上記比較判定部は、上記現在の抵抗値が、上記抵抗閾値に対して１よりも小さい予め定められた係数を乗じて得られた値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータの劣化が上記係数に応じた進度にあると判定し、
上記警報部は、上記電気抵抗ヒータの劣化について上記進度を表す報知を行う
ことを特徴とする。
【００１６】
「１よりも小さい予め定められた係数」とは、０〜１の範囲内で定められ、典型的には０．５〜１の範囲内で定められ、また、より典型的には、０．８または０．９のような１に近い数字として定められる。
【００１７】
この一実施形態の温度制御システムでは、上記比較判定部は、上記現在の抵抗値が、上記抵抗閾値に対して１よりも小さい予め定められた係数を乗じて得られた値と一致したとき、上記電気抵抗ヒータの劣化が上記係数に応じた進度にあると判定する。上記警報部は、上記電気抵抗ヒータの劣化について上記進度を表す報知を行う。したがって、この報知を受けたユーザは、上記電気抵抗ヒータの劣化の進度に応じて、上記電気抵抗ヒータを新品に交換する準備をしておくことができる。または、安全のため、上記電気抵抗ヒータの劣化の進度が１になる前に、早期に上記電気抵抗ヒータを新品に交換することができる。
【００１８】
一実施形態の温度制御システムでは、上記第１時点は、上記温度制御部が上記加熱対象物の温度制御を開始した後、上記加熱対象物が上記目標温度に制御された直後のタイミングであることを特徴とする。
【００１９】
この一実施形態の温度制御システムでは、上記第１時点は、上記温度制御部が上記加熱対象物の温度制御を開始した後、上記加熱対象物が上記目標温度に制御された直後のタイミングであるから、そのタイミングで上記抵抗閾値が設定される。この結果、上記加熱対象物が上記目標温度に制御された直後のタイミングから継続して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かが判定され得る。したがって、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを監視できる期間が比較的長くなる。
【００２０】
また、この温度制御システムの起動、シャットダウンが繰り返される過程で、起動の都度、上記第１時点をなすタイミングで上記抵抗閾値が更新して設定される。この結果、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かの判定精度が高まる。
【００２１】
一実施形態の温度制御システムでは、上記第１時点をなすタイミングは、この温度制御システムの外部からトリガ信号が入力されたタイミングであることを特徴とする。
【００２２】
この一実施形態の温度制御システムでは、ユーザがこの温度制御システムの外部からトリガ信号を入力したタイミングで上記抵抗閾値が更新して設定される。この結果、ユーザの利便性が高まる。
【００２３】
第２の局面では、この開示の温度制御方法は、
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを用い、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムのための温度制御方法であって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御し、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求め、
上記印加電圧値と上記通電電流値に基づいて、上記第１時点で上記電気抵抗ヒータが示した第１抵抗値を算出し、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１抵抗値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための抵抗閾値を設定し、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値と通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが示す現在の抵抗値を求め、
上記現在の抵抗値と上記抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定し、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する
ことを特徴とする。
【００２４】
この開示の温度制御方法によれば、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、上記電気抵抗ヒータを新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、上記温度制御システムを用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００２５】
第３の局面では、この開示の温度制御システムは、
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムであって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する温度制御部と、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求めるヒータ電力演算部と、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１時点での上記通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための電流閾値を設定する電流閾値設定部と、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する現在の通電電流値を測定する現在電流値測定部と、
上記現在の通電電流値と上記電流閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する比較判定部と、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する警報部と
を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この開示の温度制御システムでは、温度制御部は、上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御する。ヒータ電力演算部は、上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求める。これとともに、ヒータ電力演算部は、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値（すなわち、上記操作量が最大であるときに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給される電力値）を求める。電流閾値設定部は、上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１時点での上記通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための電流閾値を設定する。現在電流値測定部は、上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する現在の通電電流値を測定する。比較判定部は、上記現在の通電電流値と上記電流閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する。警報部は、上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する。このようにして、この温度制御システムによれば、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、上記電気抵抗ヒータを新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、この温度制御システムを用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００２７】
第４の局面では、この開示の温度制御方法は、
加熱対象物に搭載された電気抵抗ヒータおよび温度センサを備え、この温度センサが出力する上記加熱対象物の温度に基づいて上記電気抵抗ヒータへの通電電流を制御する温度制御システムのための温度制御方法であって、
上記加熱対象物を予め定められた目標温度に制御するための操作量を作成し、電源から上記電気抵抗ヒータへ上記操作量に応じて通電電流を流して、上記加熱対象物の温度を制御し、
上記加熱対象物の温度制御中で上記加熱対象物が上記目標温度にある第１時点での、上記電気抵抗ヒータに対する印加電圧値、通電電流値、および、上記操作量に基づいて、上記電気抵抗ヒータへ供給された電力値を目標電力値として求めるとともに、上記電源から上記電気抵抗ヒータへ供給可能な電力最大値を求め、
上記目標電力値、上記電力最大値、および、上記第１時点での上記通電電流値に基づいて、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定するための電流閾値を設定し、
上記第１時点よりも後の上記加熱対象物の温度制御中に、上記電気抵抗ヒータに対する現在の通電電流値を測定し、
上記現在の通電電流値と上記電流閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定し、
上記電気抵抗ヒータが劣化したと判定された時、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを報知する
ことを特徴とする。
【００２８】
この開示の温度制御方法によれば、上記電気抵抗ヒータが劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、上記電気抵抗ヒータを新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、上記温度制御システムを用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００２９】
一実施形態の温度制御システムでは、
上記電流閾値設定部は、上記目標電力値をＰＷtarget、上記電力最大値をＰＷmax、上記第１時点での上記通電電流値をＩ１、上記電流閾値をＩｔｈとそれぞれ表すとき、
Ｉｔｈ＝Ｉ１×ＰＷtarget／ＰＷmax
なる計算式に応じて、上記電流閾値を設定することを特徴とする。
【００３０】
第５の局面では、この開示のプログラムは、上記第２または第４の局面の温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００３１】
この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記第２または第４の局面の温度制御方法を実施することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上より明らかなように、この開示の温度制御システムおよび温度制御方法によれば、電気抵抗ヒータの劣化を自動的に検知して報知できる。また、この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、上記温度制御方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施形態の温度制御システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】上記温度制御システムに含まれた温度コントローラのハードウェア構成を示す図である。
【図３】上記温度コントローラの演算部によって実現される機能的なブロック構成を示す図である。
【図４】上記温度コントローラの演算部が実行する温度制御処理（温度制御方法）のフローを示す図である。
【図５】上記温度制御処理に含まれた劣化判定処理の具体的なフローを示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、上記温度制御システムにおける電気抵抗ヒータを構成する電熱線の温度、加熱対象物の温度のそれぞれの時系列変化を例示する図である。図６（Ｂ）は、上記温度制御システムにおけるソリッドステートリレーのためのオンオフ制御信号の時系列変化を例示する図である。
【図７】上記電気抵抗ヒータについて現在の抵抗値と抵抗閾値とを比較して、上記電気抵抗ヒータが劣化したか否かを判定する仕方を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
図１は、この発明の一実施形態の温度制御システム２００の構成を模式的に示している。この温度制御システム２００は、加熱対象物９０の筐体（１点鎖線で示す。）に収容または搭載された電気抵抗ヒータ（以下、単に「ヒータ」という。）２０および温度センサ３０と、この温度センサ３０の出力（温度信号ＴＯ）に基づいてヒータ２０への通電電流をオンオフ制御するための温度コントローラ１００とを備えている。
【００３６】
ヒータ２０は、この例では、このヒータの外壁をなす細長い円筒状の鋼管からなるケース２０ａと、ケース２０ａ内部に配置された、通電されて発熱する電熱線２０ｘとを有している。電熱線２０ｘの線種は、この例では、日本工業規格（ＪＩＳＣ２５２０）に規定された電熱用ニッケルクロム線２種（略号ＮＣＨＷ２）になっているが、他の線種であってもよい。ヒータ２０は、一対の配線１２１，１２２によって、この例では単相２００ボルトの商用電源１２０に接続されている。一方の配線１２１には、スイッチング素子としてのソリッドステートリレー（ＳＳＲ）１１０が介挿されている。他方の配線１２２には、変流器（ＣＴ）からなる電流計７１が取り付けられている。また、ヒータ２０の両側の配線１２１，１２２にまたがって、計器用変圧器（ＶＴ）からなる電圧計７０が接続されている。
【００３７】
ソリッドステートリレー１１０は、温度コントローラ１００からのオンオフ制御信号Ｃｔｌによってオンオフ制御される。オンオフ制御信号Ｃｔｌは、この例では、１秒間ないし２秒間周期の矩形波になっている。オンオフ制御信号Ｃｔｌのデューティ（すなわち、１周期中のオン期間の割合）は、後述の操作量（これをＭＶとする。）に従って設定される。これにより、ソリッドステートリレー１１０のオン期間の間、商用電源１２０によってヒータ２０が通電（電熱線２０ｘの通電と同義。本明細書を通して同様。）される。
【００３８】
電流計７１は、ヒータ２０への通電電流の電流値Ｉを検出する。電圧計７０は、ヒータ２０への印加電圧の電圧値Ｖを検出する。電流計７１が検出する電流値Ｉと、電圧計７０が検出する電圧値Ｖは、温度コントローラ１００に入力される。
【００３９】
温度コントローラ１００は、図２に示すように、ハードウェアとして、この例では、演算部１１と、表示器１２と、操作部１３と、記憶部１４と、データ入力部１５と、出力部１７と、通信部１６と、警報器１８とを備えている。
【００４０】
演算部１１は、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって動作するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）を含み、後述の温度制御方法に従う処理や、その他の各種処理を実行する。
【００４１】
操作部１３は、この例では、キー入力スイッチおよび設定スイッチからなり、ユーザ（操作者）からの指示およびデータなどを入力または設定するために用いられる。この例では、操作部１３の設定スイッチには、加熱対象物９０を加熱すべき目標温度Ｔtarget＝２００℃が設定されているものとする。
【００４２】
表示器１２は、この例では、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイからなり、演算部１１からの制御信号に従って、数値等の表示を行う。この例では、表示器１２は、設定された目標温度Ｔtarget、加熱対象物９０の現在温度ＴＯを表示するために用いられる。
【００４３】
記憶部１４は、この例では、非一時的にデータを記憶し得るＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ）、および、一時的にデータを記憶し得るＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含んでいる。この記憶部１４には、演算部１１を制御するためのソフトウェア（コンピュータプログラム）が格納されている。また、この例では、記憶部１４には、加熱対象物９０の温度制御中の各種データが一時的に記憶される。
【００４４】
データ入力部１５は、この例では、ＡＤ（アナログ・ツー・デジタル）変換器を含んでいる。データ入力部１５は、電流計７１からの電流値Ｉと、電圧計７０からの電圧値Ｖとを表す信号を受けて、ＡＤ変換を行って、演算部１１に入力する。
【００４５】
出力部１７は、演算部１１からの制御信号に従って、ソリッドステートリレー１１０をオンオフ制御する信号（オンオフ制御信号Ｃｔｌ）を出力する。ソリッドステートリレー１１０は、オンオフ制御信号Ｃｔｌに応じて、商用電源１２０につながる配線１２１を導通または遮断する。
【００４６】
通信部１６は、演算部１１によって制御されて所定の情報を外部の装置に送信したり、また、外部の装置からの情報を受信して演算部１１に受け渡したりする。この例では、通信部１６は、外部の装置からの指示（コマンド信号ＣＭ）を受信する。
【００４７】
警報器１８は、演算部１１からの制御信号に従って、聴覚的または視覚的な警報を発する。この例では、ブザー又はＬＥＤ（発光ダイオード）アレイからなり、警報音または点滅等の表示を発する。
【００４８】
図３中に示すように、この例では、プログラムされた演算部１１によって、大別して、加熱対象物９０の温度を制御する温度制御部４０と、ヒータ２０の劣化を検知して報知する劣化判定処理部５０とが構成されている。温度制御部４０は、温度演算部４１と、目標温度設定部４２と、偏差演算部４３と、操作量算出部４４と、出力信号作成部４５とを含んでいる。劣化判定処理部５０は、出力電圧測定部５１と、出力電流測定部５２と、第１抵抗値演算部および現在抵抗値演算部として働く抵抗値演算部５３と、ヒータ電力演算部５４と、抵抗閾値設定部５５と、比較判定部５６と、警報信号作成部５７とを含んでいる。警報信号作成部５７は、図２中に示した警報器１８と併せて、警報部を構成している。これらの各部の動作については、次に述べる図４の温度制御処理および図５の劣化判定処理のフローの中で説明する。
【００４９】
図４は、温度コントローラ１００の演算部１１が実行する温度制御処理（温度制御方法）のフローを示している。ユーザ（操作者）による、図２中に示した操作部１３を介した開始指示、または、通信部１６を介した開始指示（コマンド指示ＣＭ）を受けると、演算部１１は温度制御部として働いて、この温度制御処理のフロー（この例では、温度制御システム２００の初回の運転）を開始する。
【００５０】
まず、図４のステップＳ１に示すように、演算部１１は温度演算部４１として働いて、図１中に示した加熱対象物９０に搭載された温度センサ３０の出力（温度信号ＴＯ）によって、加熱対象物９０の現在温度（これを温度信号と同じ符号ＴＯで表す。）を測定して取得する。この例では、最初は、加熱対象物９０の現在温度ＴＯは常温２３℃であるものとする。また、図４のステップＳ２に示すように、演算部１１は目標温度設定部４２として働いて、操作部１３によって予め設定されている、加熱対象物９０を加熱すべき目標温度Ｔtargetを読み込む。この例では、目標温度Ｔtarget＝２００℃であるものとする。
【００５１】
次に、図４のステップＳ３に示すように、演算部１１は偏差演算部４３として働いて、加熱対象物９０の現在温度ＴＯと目標温度Ｔtargetとの間の偏差ＤＶを算出する。さらに、図４のステップＳ４に示すように、演算部１１は操作量算出部４４として働いて、温度センサ３０が出力する加熱対象物９０の現在温度ＴＯが目標温度Ｔtargetに一致するように、フィードバック制御（この例では、ＰＩＤ制御）のための操作量ＭＶを作成する。この例では、操作量ＭＶは、図１中に示したソリッドステートリレー１１０をオンオフさせるデューティを、パーセント（％）単位で表すものとする。
【００５２】
次に、図４のステップＳ５に示すように、演算部１１は出力信号作成部４５として働いて、操作量ＭＶに応じて、図１中に示したソリッドステートリレー１１０をオンオフ制御するためのオンオフ制御信号Ｃｔｌを作成する。演算部１１は、このオンオフ制御信号Ｃｔｌを、図２中に示した出力部１７を介してソリッドステートリレー１１０へ出力する。これにより、ソリッドステートリレー１１０がオンオフ制御信号Ｃｔｌに従ってオンオフして、商用電源１２０によってヒータ２０が通電される。
【００５３】
次に、図４のステップＳ６に示すように、演算部１１は後述の劣化判定処理（図５）を行う。この後、図４のステップＳ７に示すように、ユーザによる停止指示を受けない限り（ステップＳ７でＮＯ）、演算部１１はステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。ユーザによる、操作部１３を介した停止指示、または、通信部１６を介した停止指示（コマンド指示ＣＭ）を受けると（ステップＳ７でＹＥＳ）、演算部１１はこの温度制御処理を終了する。
【００５４】
このようにして、この温度制御システム２００は、加熱対象物９０を目標温度Ｔtargetに制御するための操作量ＭＶを作成し、商用電源１２０からヒータ２０へ操作量ＭＶに応じたデューティで通電電流を流して、加熱対象物９０の温度を目標温度Ｔtargetに制御する。
【００５５】
この温度制御処理が実行される場合において、例えば図６（Ａ）中に示すように、温度制御開始時点（ｔ＝０）では、加熱対象物９０の温度ＴＯが常温（この例では、２３℃）であったとする。すると、加熱対象物９０をできる限り早く目標温度Ｔtarget（この例では、２００℃）に到達させるように、オンオフ制御信号Ｃｔｌのデューティは、温度制御開始時点（ｔ＝０）から暫くの間（この例では、ｔ＝０から時刻ｔ１までの期間）、図６（Ｂ）中に実線Ｃ１で示すように１００％（最大）に維持される。この例では、図６（Ａ）中に示すように、時刻ｔ１で、加熱対象物９０の温度ＴＯが目標温度Ｔtargetに達し、時刻ｔ１以降は、オーバーシュートなしに概ね目標温度Ｔtargetに制御されている。具体的には、時刻ｔ１以降は、オンオフ制御信号Ｃｔｌによって、オフ期間（この例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、および、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで）と、図６（Ｂ）中に実線Ｃ２，Ｃ３で示すオン期間（この例では、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、および、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで）とが交互に繰り返されている（図示の例では、デューティは約５０％になっている。）。
【００５６】
ここで、図６（Ａ）中に示すように、ヒータへの通電開始時点（ｔ＝０）から加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに達するまでの間に、ヒータ２０内部の電熱線２０ｘの温度ＴＨは比較的高い温度Ｔｘ（約８００℃〜１０００℃）に達すると言われている。このため、温度制御システム２００の運転が繰り返し又は連続して継続されると、ヒータ２０を構成する電熱線２０ｘの酸化が進行して、電熱線２０ｘが示す抵抗値（電気抵抗）が増大（劣化）する。この劣化の進行に伴って、ヒータ２０への通電電流（または供給電力）が不足して、図６（Ｂ）中に破線Ｃ１′，Ｃ２′，Ｃ３′で示すように、オンオフ制御信号Ｃｔｌのデューティは次第に増大される。劣化がさらに進むと、オンオフ制御信号Ｃｔｌのデューティが１００％に設定されたとしても、加熱対象物９０を目標温度Ｔtargetに制御できない状態になる。このため、仮に何の対策も取られなければ、「発明が解決すべき課題」欄で述べたような様々な問題が生ずる。
【００５７】
そこで、この温度制御システム２００は、図４のステップＳ６で劣化判定処理を行って、ヒータ２０の劣化を自動的に検知して報知するようになっている。図５は、この劣化判定処理の具体的なフローを示している。既述のように、最初は、加熱対象物９０の現在温度ＴＯは、常温２３℃であるものとする。
【００５８】
（１）  初回の温度制御開始から加熱対象物が目標温度に達するまでの処理
まず、図５のステップＳ６１に示すように、演算部１１は、図１中に示した電圧計７０によって測定された電圧値Ｖ、電流計７１によって測定された電流値Ｉを、それぞれ図２中に示したデータ入力部１５を介して入力する。さらに、演算部１１は出力電圧測定部５１および出力電流測定部５２として働いて、現在の電圧値Ｖと電流値Ｉを求める。
【００５９】
さらに、図５のステップＳ６２に示すように、演算部１１は抵抗値演算部５３（特に、現在抵抗値演算部）として働いて、電熱線２０ｘが示す抵抗値を現在の抵抗値Ｒｓ＝Ｖ／Ｉとして算出して求める。
【００６０】
次に、図５のステップＳ６３に示すように、演算部１１は、現在の時刻が、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための抵抗閾値Ｒｔｈを設定または更新すべきタイミングであるか否かを判断する。
【００６１】
この例では、このタイミングは、演算部１１が温度制御部として加熱対象物９０の温度制御を開始した後、加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに制御された直後のタイミング、すなわち、図６（Ａ）中に示す第１時点ｔ１ａであるものとする。加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに制御された直後のタイミング（第１時点ｔ１ａ）であるか否かについては、演算部１１は、加熱対象物９０の現在温度ＴＯと目標温度Ｔtargetとの間の偏差ＤＶが少なくとも或る期間（例えば、図６（Ａ）中に第１時点ｔ１ａとして破線の円で囲んで示す期間）、略ゼロになったことに基づいて判断する。
【００６２】
初回の運転では、図６（Ａ）中に示すｔ＝０から時刻ｔ１までの期間は、未だ抵抗閾値Ｒｔｈが設定されていないため、図５のステップＳ６７の処理を行わずスキップし、ステップＳ６７でヒータ２０がまだ劣化していないと判断して（ステップＳ６７でＮＯ）、図４のフローにリターンする。
【００６３】
（２）  第１時点での処理
現在の時刻が図６（Ａ）中に示す第１時点ｔ１ａになると、図５のフロー（新たなターン）のステップＳ６１で、演算部１１は出力電圧測定部５１および出力電流測定部５２として働いて、現在の電圧値Ｖと電流値Ｉを求める。これらは、第１時点ｔ１ａでの電圧値Ｖと電流値Ｉに相当する。
【００６４】
さらに、図５のステップＳ６２に示すように、演算部１１は抵抗値演算部５３（特に、第１抵抗値演算部）として働いて、電熱線２０ｘが示す現在の抵抗値を第１時点ｔ１ａでの第１抵抗値Ｒ１＝Ｖ／Ｉとして算出して求める。この例では、第１抵抗値Ｒ１＝５０Ωであるものとする。
【００６５】
次に、図５のステップＳ６３に示すように、演算部１１は、現在の時刻が、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための抵抗閾値Ｒｔｈを設定し又は更新すべきタイミングであるか否かを判断する。この例では、現在の時刻が図６（Ａ）中に示す第１時点ｔ１ａになっている（ステップＳ６３でＹＥＳ）ので、図５のステップＳ６４に進んで、演算部１１は、第１時点ｔ１ａでの操作量ＭＶ（図４のステップＳ４で作成された値）を読み込む。さらに、図５のステップＳ６５に示すように、演算部１１はヒータ電力演算部５４として働いて、第１時点ｔ１ａでの、ヒータ２０に対する現在の電圧値Ｖ、電流値Ｉ、および、操作量ＭＶに基づいて、ヒータ２０へ供給された電力値を目標電力値ＰＷtargetとして求めるとともに、商用電源１２０からヒータ２０へ供給可能な電力最大値ＰＷmaxを求める。ここで、電力最大値ＰＷmaxは、操作量ＭＶに応じたデューティが１００％であるときに、電源からヒータ２０へ供給される電力値に相当する。
【００６６】
具体的には、例えば、第１時点ｔ１ａで、現在の電圧値Ｖ＝２００ボルト、電流値Ｉ＝４アンペア、操作量（つまり、デューティ）ＭＶ＝７０％であれば、
目標電力値ＰＷtarget＝２００ボルト×４アンペア×７０％＝５６０ワット
電力最大値ＰＷmax＝２００ボルト×４アンペア＝８００ワット
として求められる。なお、第１時点ｔ１ａでは、加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに制御されていることから、この目標電力値ＰＷtargetは、加熱対象物９０の熱容量、放熱量などを加味した値になっている。
【００６７】
次に、図５のステップＳ６６に示すように、演算部１１は抵抗閾値設定部５５として働いて、目標電力値ＰＷtarget、電力最大値ＰＷmax、および、第１抵抗値Ｒ１に基づいて、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための抵抗閾値Ｒｔｈを設定（または更新）する。この抵抗閾値Ｒｔｈは、操作量ＭＶに応じたデューティが１００％になるとき、ヒータ２０へ供給される電力が目標電力値ＰＷtargetになるレベルに設定される。具体的には、抵抗閾値Ｒｔｈは、
Ｒｔｈ＝Ｒ１×ＰＷmax／ＰＷtarget              …（Ｅｑ．１）
なる計算式に応じて設定される。設定された抵抗閾値Ｒｔｈは、図２中に示した記憶部１４に記憶される。
【００６８】
次に、図５のステップＳ６７，Ｓ６８に示すように、演算部１１は比較判定部５６として働いて、現在の抵抗値Ｒｓと抵抗閾値Ｒｔｈとを比較して、ヒータ２０が劣化したか否かを判定する。第１時点ｔ１ａでは、Ｒｓ＝Ｒ１＜Ｒｔｈであり、ヒータ２０は未だ劣化していないことから（ステップＳ６８でＮＯ）、図４のフローにリターンする。
【００６９】
（３）  第１時点よりも後の加熱対象物の温度制御中の処理
第１時点ｔ１ａ以降に加熱対象物９０の温度制御が継続されると、既述のようにヒータ２０の劣化が進む可能性がある。そこで、第１時点ｔ１ａよりも後の加熱対象物９０の温度制御中に、図５のフロー（新たなターン）のステップＳ６１で、演算部１１は出力電圧測定部５１および出力電流測定部５２として働いて、現在の電圧値Ｖと電流値Ｉを求める。
【００７０】
さらに、図５のステップＳ６２に示すように、演算部１１は抵抗値演算部５３（特に、現在抵抗値演算部）として働いて、電熱線２０ｘが示す抵抗値を現在の抵抗値Ｒｓ＝Ｖ／Ｉとして算出して求める。この例では、ヒータ２０の劣化が或る程度進行して、Ｒｓ＞Ｒ１になっているものとする。
【００７１】
次に、図５のステップＳ６３に示すように、演算部１１は、現在の時刻が、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための抵抗閾値Ｒｔｈを設定または更新すべきタイミングであるか否かを判断する。この例では、現在の時刻が図６（Ａ）中に示す第１時点ｔ１ａよりも後であるから（ステップＳ６３でＮＯ）、図５のステップＳ６７，Ｓ６８に進む。
【００７２】
次に、図５のステップＳ６７，Ｓ６８では、演算部１１は比較判定部５６として働いて、現在の抵抗値Ｒｓと抵抗閾値Ｒｔｈとを比較して、ヒータ２０が劣化したか否かを判定する。この抵抗閾値Ｒｔｈは、第１時点ｔ１ａで、図５のステップＳ６６の処理によって設定された値である。
【００７３】
この例では、演算部１１は、現在の抵抗値Ｒｓが抵抗閾値Ｒｔｈと一致したとき、ヒータ２０が劣化したと判定する。具体的には、図７中に補助線Ｑ１で示すように、Ｒｓ＝Ｒｔｈとなった時点ｔｄ１００で、ヒータ２０が劣化したと判定する。この判定基準によれば、ヒータ２０へ供給される電力が目標電力値ＰＷtargetになるのは、操作量ＭＶに応じたデューティが１００％であるときに相当する。したがって、ヒータ２０の現在の抵抗値Ｒｓが実用上の限界まで大きくなったとき、ヒータ２０が劣化したと判定される。
【００７４】
ヒータ２０が劣化したと判定された時（図５のステップＳ６８でＹＥＳ）、図５のステップＳ６９で、演算部１１は警報信号作成部５７として働いて、図３中に示すように、その判定結果ＤＳに基づいて、ヒータ２０が劣化したことを表す警報信号ＡＳ１を作成する。図２中に示す警報器１８は、この警報信号ＡＳ１を受けて、ユーザに対してヒータ２０が劣化したことを報知する。この報知（これを警報Ａ１と呼ぶ。）は、ブザーの警報音および／またはＬＥＤの点滅であってもよい。また、演算部１１は、通信部１６を介して、外部の図示しない装置へ警報信号ＡＳ１を送信してもよい。
【００７５】
このようにして、この温度制御システム２００によれば、ヒータ２０が劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、ヒータ２０を新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、この温度制御システム２００を用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００７６】
また、上の例では、ヒータ２０の現在の抵抗値Ｒｓが実用上の限界まで大きくなったとき、ヒータ２０が劣化したと判定されて、報知される。したがって、ユーザは、実用上の限界まで、ヒータ２０を安心して使用できる。
【００７７】
また、上の例では、第１時点ｔ１ａは、図６（Ａ）中に示したように、演算部１１が加熱対象物９０の温度制御を開始した後、加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに制御された直後のタイミングであるから、そのタイミングで抵抗閾値Ｒｔｈが設定される。この結果、加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetに制御された直後のタイミングから継続して、ヒータ２０が劣化したか否かが判定され得る。したがって、ヒータ２０が劣化したことを監視できる期間が比較的長くなる。
【００７８】
また、この温度制御システム２００の起動、シャットダウンが繰り返される過程で、起動の都度、第１時点ｔ１ａをなすタイミングで抵抗閾値Ｒｔｈが更新して設定される。この結果、ヒータ２０が劣化したか否かの判定精度が高まる。
【００７９】
なお、第１時点ｔ１ａをなすタイミングは、上の例に限られるものではなく、加熱対象物９０の温度制御中で加熱対象物９０が目標温度Ｔtargetにある期間内であればよい。例えば、第１時点ｔ１ａをなすタイミングは、この温度制御システム２００の外部から通信部１６を介して、トリガ信号が入力されたタイミング、例えば図６（Ｂ）中に破線の円で囲んで示す期間ｔｎ内であってもよい。これにより、ユーザがこの温度制御システム２００の外部からトリガ信号を入力したタイミングで抵抗閾値Ｒｔｈが更新して設定される。この結果、ユーザの利便性が高まる。
【００８０】
（変形例１）
上の例では、現在の抵抗値Ｒｓが抵抗閾値Ｒｔｈと一致したとき、すなわち、図７中に補助線Ｑ１で示したように、Ｒｓ＝Ｒｔｈとなった時点ｔｄ１００で、ヒータ２０が劣化したと判定するものとした。しかしながら、これに限られるものではない。演算部１１は比較判定部５６として働いて、現在の抵抗値Ｒｓが、抵抗閾値Ｒｔｈに対して１よりも小さい予め定められた係数（例えば、０．８）を乗じて得られた値と一致したとき、ヒータ２０の劣化が係数（この例では、０．８）に応じた進度にあると判定してもよい。
【００８１】
具体的には、図７中に補助線Ｑ２で示すように、Ｒｓ＝０．８×Ｒｔｈとなった時点ｔｄ８０で、ヒータ２０の劣化が係数０．８に応じた進度にあると判定する。このとき、演算部１１は警報信号作成部５７として働いて、ヒータ２０の劣化の進度を表す警報信号（これを符号ＡＳ２で表す。）を作成する。これにより、図２中に示す警報器１８は、この警報信号ＡＳ２を受けて、ユーザに対してヒータ２０が劣化の進度を報知する。
【００８２】
この報知（これを警報Ａ２と呼ぶ。）を受けたユーザは、ヒータ２０の劣化の進度に応じて、ヒータ２０を新品に交換する準備をしておくことができる。または、安全のため、ヒータ２０の劣化の進度が１になる前に、早期にヒータ２０を新品に交換することができる。なお、演算部１１は、通信部１６を介して、外部の図示しない装置へ警報信号ＡＳ２を送信してもよい。
【００８３】
この劣化の進度を表す警報Ａ２は、警報Ａ１とは区別可能であるのが望ましい。例えば、警報Ａ２は、警報Ａ１のブザー音に対して音の高さ若しくは断続周期が異なる、および／または、警報Ａ１のＬＥＤ点滅に対して発光色若しくは点滅周期が異なるのが望ましい。
【００８４】
また、劣化の進度を表す「１よりも小さい予め定められた係数」は、０〜１の範囲内で定められ、好ましくは０．５〜１の範囲内で定められ、また、より好ましくは、０．８または０．９のような１に近い数字として定められる。
【００８５】
（変形例２）
上の例では、図５のステップＳ６６で、演算部１１は抵抗閾値設定部５５として働いて、目標電力値ＰＷtarget、電力最大値ＰＷmax、および、第１抵抗値Ｒ１に基づいて、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための抵抗閾値Ｒｔｈを設定（または更新）した。しかしながら、これに限られるものではない。抵抗閾値Ｒｔｈに代えて、電流閾値Ｉｔｈを設定してもよい。この場合において、主として既述の劣化判定処理と異なる点を次に説明する。
【００８６】
具体的には、第１時点ｔ１ａにおいて、図５のフロー（新たなターン）のステップＳ６１で、現在の電流値を第１電流値Ｉ１として記憶部１４に保存しておく。図５のステップＳ６２の処理（電熱線２０ｘが示す現在の抵抗値を第１抵抗値Ｒ１として算出する処理）は省略され得る。図５のステップＳ６５では、上の例で述べたのと同様に、目標電力値ＰＷtarget、電力最大値ＰＷmaxを求める。
【００８７】
次に、図５のステップＳ６６で、演算部１１は電流閾値設定部として働いて、ヒータ２０が劣化したか否かを判定するための電流閾値Ｉｔｈを設定する。この電流閾値Ｉｔｈは、操作量ＭＶに応じたデューティが１００％になるとき、ヒータ２０へ供給される電力が目標電力値ＰＷtargetになるレベルに設定される。具体的には、電流閾値Ｉｔｈは、目標電力値ＰＷtarget、電力最大値ＰＷmax、および、第１電流値（第１時点ｔ１ａでの通電電流値）Ｉ１に基づいて、
Ｉｔｈ＝Ｉ１×ＰＷtarget／ＰＷmax              …（Ｅｑ．２）
なる計算式に応じて設定される。設定された電流閾値Ｉｔｈは、図２中に示した記憶部１４に記憶される。
【００８８】
次に、第１時点ｔ１ａよりも後の、図５のフロー（新たなターン）のステップＳ６１で、演算部１１は出力電圧測定部５１および出力電流測定部（現在電流値測定部）５２として働いて、現在の電圧値Ｖと電流値Ｉを求める。その後、ステップＳ６７，Ｓ６８で、演算部１１は比較判定部５６として働いて、現在の電流値Ｉと電流閾値Ｉｔｈとを比較して、ヒータ２０が劣化したか否かを判定する。具体的には、演算部１１は、例えば、Ｉ＞Ｉｔｈであるとき、未だヒータ２０が劣化していないと判定する一方、Ｉ＝Ｉｔｈになったとき、ヒータ２０が劣化したと判定する。
【００８９】
このようにした場合も、既述の抵抗閾値Ｒｔｈを設定した場合と同様に、ヒータ２０が劣化したことを自動的に検知して、報知できる。この報知を受けたユーザは、ヒータ２０を新品に交換したり、電源電圧を高めたりするなど、迅速に対処できる。これにより、この温度制御システム２００を用いて生産された製品が不良品になってしまう（または品質低下が起こる）のを未然に防止できる。
【００９０】
なお、上述の温度制御方法を、ソフトウェア（コンピュータプログラム）として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル万能ディスク）、フラッシュメモリなどの非一時的（non-transitory）にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）、スマートフォン、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述の温度制御方法を実行させることができる。
【００９１】
上の例では、温度コントローラ１００は、ヒータ２０の温度をオンオフ制御信号Ｃｔｌによってデジタル制御したが、これに限られるものではない。温度コントローラ１００は、ヒータ２０の温度をアナログ出力によって制御してもよい。
【００９２】
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１１  演算部
１４  記憶部
１８  警報器
２０  ヒータ
２０ｘ  電熱線
７０  電圧計
７１  電流計
１００  温度コントローラ
２００  温度制御システム
【図１】
2020035310.tif 000003
【図２】
2020035310.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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