(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象をフィードバック制御する少なくとも一つの主たる制御装置に対して追加的に設けられる追加型制御装置であって、
前記主たる制御装置は、前記制御対象の状態を検出する検出手段からの検出信号と設定される目標値とに基づいて、操作量に応じた主制御信号を主たる操作手段に出力するものであり、
当該追加型制御装置は、前記主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を制御能力を向上させる追加制御信号に変換して追加の操作手段に出力する変換手段を備え、
前記変換手段は、前記主制御信号の前記操作量を演算し、演算した操作量を、該操作量に応じて予め規定された操作量に変換した前記追加制御信号を出力する、
ことを特徴とする追加型制御装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記主制御信号の操作量の所定時間における時間移動平均操作量を演算する演算部と、該演算部で演算された前記時間移動平均操作量を、マッピングテーブルによって対応付けられる操作量に変換するマッピング部と、変換された操作量の前記追加制御信号を生成する生成部とを備える、
請求項１に記載の追加型制御装置。
【請求項３】
前記マッピングテーブルは、前記主制御信号の前記時間移動平均操作量の最大操作量１００％または最小操作量０％を、前記追加制御信号の最大操作量１００％または最小操作量０％に対応付ける、
請求項２に記載の追加型制御装置。
【請求項４】
前記主たる操作手段が、前記制御対象を加熱する加熱手段、前記制御対象を冷却する冷却手段、前記制御対象を加湿する加湿手段、前記制御対象を除湿する除湿手段、前記制御対象を加圧する加圧手段、または、前記制御対象を減圧する減圧手段の少なくともいずれか一つの手段であり、
前記追加の操作手段が、前記制御対象を加熱する加熱手段、前記制御対象を冷却する冷却手段、前記制御対象を加湿する加湿手段、前記制御対象を除湿する除湿手段、前記制御対象を加圧する加圧手段、または、前記制御対象を減圧する減圧手段の少なくともいずれか一つの手段である、
請求項１ないし３のいずれか記載の追加型制御装置。
【請求項５】
前記冷却手段が、ヒートパイプと、該ヒートパイプの放熱部に送風する送風機を含む、
請求項４に記載の追加型制御装置。
【請求項６】
前記主たる操作手段と前記追加の操作手段が同種の手段であるときに、
前記変換手段は、入力操作量Ｘ（％）、出力操作量Ｙ（％）、閾値ｔとすると、
入力操作量Ｘが１００％であるときには出力操作量Ｙを１００％とし、
入力操作量Ｘがｔ≦Ｘ＜１００であるときには出力操作量Ｙを減少させ、
入力操作量Ｘが０＜Ｘ＜ｔであるときには出力操作量Ｙを増加させ、
入力操作量Ｘが０％であるときには出力操作量Ｙを０％とする、
請求項１ないし５のいずれか記載の追加型制御装置。
【請求項７】
前記主たる操作手段と前記追加の操作手段が異種の手段であるときに、
前記変換手段は、入力操作量Ｘ（％）、出力操作量Ｙ（％）、閾値ｔとすると、
入力操作量Ｘが１００％であるときには出力操作量Ｙを０％とし、
入力操作量Ｘがｔ≦Ｘ＜１００であるときには出力操作量Ｙを増加させ、
入力操作量Ｘが０＜Ｘ＜ｔであるときには出力操作量Ｙを減少させ、
入力操作量Ｘが０％であるときには出力操作量Ｙを１００％とする、
請求項１ないし５のいずれか記載の追加型制御装置。
【請求項８】
前記主たる操作手段が２種類あり、前記追加の操作手段が当該主たる操作手段の２種類の手段とは異なる種類の手段であるときに、
前記変換手段は、前記２種類の主たる操作手段の各入力操作量Ｘ（％），Ｚ（％）、出力操作量Ｙ（％）、前記２種類の主たる操作手段の各閾値ｔ，ｕとすると、
入力操作量Ｘが１００％であるとき、
入力操作量Ｚが１００％であるときには出力操作量Ｙを０％とし、
入力操作量Ｚがｕ≦Ｚ＜１００であるときには出力操作量Ｙを増加させ、
入力操作量Ｚが０＜Ｚ＜ｕであるときには出力操作量Ｙを減少させ、
入力操作量Ｚが０％であるときには出力操作量Ｙを１００％とし、
入力操作量Ｘがｔ≦Ｘ＜１００であるとき、
入力操作量Ｚが１００％であるときには出力操作量Ｙを増加させ、
入力操作量Ｚがｕ≦Ｚ＜１００であるときには出力操作量Ｙを増加させ、
入力操作量Ｚが０＜Ｚ＜ｕであるときには出力操作量Ｙを減少させ、
入力操作量Ｚが０％であるときには出力操作量Ｙを１００％とし、
入力操作量Ｘが０＜Ｘ＜ｔであるとき、
入力操作量Ｚが１００％、ｕ≦Ｚ＜１００、０＜Ｚ＜ｕのいずれにおいても出力操作量Ｙを減少させ、入力操作量Ｚが０％であるときには出力操作量Ｙを１００％とし、
入力操作量Ｘが０％であるとき、
入力操作量Ｚが１００％、ｕ≦Ｚ＜１００、０＜Ｚ＜ｕ、０％のいずれにおいても出力操作量Ｙを１００％とする、
請求項１ないし５のいずれか記載の追加型制御装置。
【請求項９】
制御対象をフィードバック制御する少なくとも一つの主たる制御装置による制御に対して追加的に設けられる追加型の制御方法であって、
前記主たる制御装置は、前記制御対象の状態を検出する検出手段からの検出信号と設定される目標値とに基づいて、操作量に応じた主制御信号を主たる操作手段に出力するものであり、
当該追加型の制御方法は、前記主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を制御能力を向上させる追加制御信号に変換する変換ステップと、
前記追加制御信号を、追加の操作手段に出力する出力ステップとを含み、
前記変換ステップでは、前記主制御信号の前記操作量を演算し、演算した操作量を、該操作量に応じて予め規定された操作量に変換した前記追加制御信号とする、
ことを特徴とする追加型の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御対象の温度、湿度、圧力などを制御する制御装置に、追加的に接続されて制御能力を向上させる追加型の制御装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、制御対象の温度を検出し、この検出温度と設定温度(目標値)との偏差をなくすように調節するフィードバック制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９は、かかるフィードバック制御の構成の一例を示すブロック図である。
【０００４】
この制御装置１は、例えば、環境試験器の恒温槽などの制御対象２の温度を検出する温度センサ３からの検出温度が、設定温度になるように、操作量に応じた制御パルスを出力するコントローラ５を備えており、このコントローラ５からの制御パルスによって、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）４を介して制御対象２を加熱する加熱ヒータ６の通電を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１９２１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような制御装置１を設置して温度制御システムを構築した後に、例えば、設定温度までの立上げ時間を短縮するために、加熱ヒータを増設して加熱能力を向上させたいような場合がある。かかる場合に、制御装置が、予め加熱能力を追加できるように設計されていれば、図１０に示すように、制御装置１ｃの増設用の端子に、第２加熱ヒータ９の通電を制御する第２ＳＳＲ８を接続して容易に加熱ヒータ９を増設することが可能である。
【０００７】
しかしながら、制御装置が、予め加熱能力を追加できるように設計されていないような場合には、例えば、図１１に示すように、第１制御装置１1、第１ＳＳＲ４1、第１加熱ヒータ６1及び第１温度センサ３1からなる第１制御ループとは別に、第２制御装置１2、第２ＳＳＲ４2、第２加熱ヒータ６2及び第２温度センサ３2からなる第２制御ループを追加することが考えられるが、このように制御ループを独立して追加すると、両制御装置１1，１2が干渉して制御が乱れ、それらの調整が容易でないという課題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、主たる制御装置に、容易に追加して制御能力を向上させることができる追加型の制御装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。
【００１０】
（１）本発明は、制御対象をフィードバック制御する少なくとも一つの主たる制御装置に対して追加的に設けられる追加型制御装置であって、
前記主たる制御装置は、前記制御対象の状態を検出する検出手段からの検出信号と設定される目標値とに基づいて、操作量に応じた主制御信号を主たる操作手段に出力するものであり、
当該追加型制御装置は、前記主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を制御能力を向上させる追加制御信号に変換して追加の操作手段に出力する変換手段を備え、
前記変換手段は、前記主制御信号の前記操作量を演算し、演算した操作量を、該操作量に応じて予め規定された操作量に変換した前記追加制御信号を出力するものである。
【００１１】
本発明の追加型制御装置によると、主たる制御装置から出力される主制御信号を追加制御信号に変換して追加の操作手段に出力して制御対象を制御するので、主たる制御装置の制御は何ら変更することなく、主たる制御装置から出力される主制御信号を利用することによって、制御能力を容易に追加することができる。
【００１２】
しかも、主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を追加制御信号に変換するので、主たる制御装置と本発明の追加型制御装置とが干渉して制御が乱れることがない。
【００１３】
更に、追加御信号の操作量は、主制御信号の操作量を、予め規定された操作量に変換したものであるので、所要の制御特性が得られるように、予め規定することができる。
【００１４】
（２）本発明の好ましい実施態様では、前記変換手段は、前記主制御信号の操作量の所定時間における時間移動平均操作量を演算する演算部と、該演算部で演算された前記時間移動平均操作量を、マッピングテーブルによって対応付けられる操作量に変換するマッピング部と、変換された操作量の前記追加制御信号を生成する生成部とを備える。
【００１５】
この実施態様によると、演算部では、主制御信号の所定時間における時間移動平均操作量を演算するので、前記所定時間の設定によって、本発明の追加型制御装置の応答を、主制御装置に比べて遅らせることが可能となって、主制御装置と本発明の追加型制御装置とが干渉して制御が乱れるのを防止することができる。
【００１６】
また、主制御信号の時間移動平均操作量を、マッピングテーブルによって対応付けられる操作量に変換するので、前記マッピングテーブルの構成によって所要の制御特性を得ることが可能となる。
【００１７】
（３）本発明の更に別の実施態様では、前記マッピングテーブルは、前記主制御信号の前記時間移動平均操作量の最大操作量１００％または最小操作量０％を、前記追加制御信号の最大操作量１００％または最小操作量０％に対応付けるものである。
【００１８】
この実施態様によると、主制御信号の時間移動平均操作量の最大操作量１００％または最小操作量０％を、前記追加制御信号の最大操作量１００％または最小操作量０％に対応付けるので、主たる制御装置の制御能力が最大のときに、本発明の追加型制御装置の制御能力を最大あるいは最小にし、逆に、主たる制御装置の制御能力が最小のときに、本発明の追加型制御装置の制御能力を最大あるいは最小にすることができる。
【００１９】
これによって、例えば、主たる制御装置が加熱能力を最大に制御しているときに、本発明の追加型制御装置が加熱能力を最大に制御して、制御対象の温度を急速に上昇させたり、あるいは、主たる制御装置が加熱能力を最小に制御しているときに、本発明の追加型制御装置が冷却能力を最大に制御して、制御対象の温度を急速に降下させるといったことが可能となる。
【００２０】
（４）本発明の別の実施態様では、前記主たる操作手段が、前記制御対象を加熱する加熱手段、前記制御対象を冷却する冷却手段、前記制御対象を加湿する加湿手段、前記制御対象を除湿する除湿手段、前記制御対象を加圧する加圧手段、または、前記制御対象を減圧する減圧手段の少なくともいずれかの一つの手段であり、
前記追加の操作手段が、前記制御対象を加熱する加熱手段、前記制御対象を冷却する冷却手段、前記制御対象を加湿する加湿手段、前記制御対象を除湿する除湿手段、前記制御対象を加圧する加圧手段、または、前記制御対象を減圧する減圧手段の少なくともいずれか一つの手段である。
【００２１】
この実施態様によると、主たる制御装置は、制御対象を、加熱、冷却、加湿、除湿、加圧、あるいは、減圧する、少なくといずれか一つの制御能力を有し、本発明の追加型制御装置によって、前記少なくともいずれか一つの能力を追加することによって、制御能力を向上させることができる。
【００２２】
（５）上記（４）の実施態様では、前記冷却手段が、ヒートパイプと、該ヒートパイプの放熱部に送風する送風機を含むものとしてもよい。
【００２３】
この実施態様によると、主たる制御装置によって操作される冷却手段として冷凍機を備えるような場合には、常温以上の領域では、冷凍機の運転を最小に抑え、ヒートパイプと送風機とを備える冷却手段で冷却することによって、省エネルギーを図ることができる。
【００２４】
（６）また、本発明は、制御対象をフィードバック制御する少なくとも一つの主たる制御装置による制御に対して追加的に設けられる追加型の制御方法であって、
前記主たる制御装置は、前記制御対象の状態を検出する検出手段からの検出信号と設定される目標値とに基づいて、操作量に応じた主制御信号を主たる操作手段に出力するものであり、
当該追加型の制御方法は、前記主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を制御能力を向上させる追加制御信号に変換する変換ステップと、
前記追加制御信号を、追加の操作手段に出力する出力ステップとを含み、
前記変換ステップでは、前記主制御信号の前記操作量を演算し、演算した操作量を、該操作量に応じて予め規定された操作量に変換した前記追加制御信号とするものである。
【００２５】
本発明の追加型の制御方法によると、主たる制御装置から出力される主制御信号を追加制御信号に変換して追加の操作手段に出力して制御対象を制御するので、主たる制御装置の制御は何ら変更することなく、主たる制御装置から出力される主制御信号を利用することによって、制御能力を容易に追加することができる。
【００２６】
しかも、主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を追加制御信号に変換するので、主たる制御装置による制御と本発明の追加型の制御とが干渉して制御が乱れることがない。
【００２７】
更に、追加御信号の操作量は、主制御信号の操作量を、予め規定された操作量に変換したものであるので、所要の制御特性が得られるように、予め規定することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、主たる制御装置から出力される主制御信号を追加制御信号に変換して追加の操作手段に出力して制御対象を制御するので、既設の主たる制御装置に対して、本発明の制御装置を容易に追加して制御能力を向上させることができる。
【００２９】
しかも、主たる制御装置に比べて応答が遅くなるように、前記主制御信号を追加制御信号に変換するので、主たる制御装置と本発明の追加型制御装置とが干渉して制御が乱れることがない。
【００３０】
更に、追加制御信号の操作量は、主制御信号の操作量を、予め規定された操作量に変換したものであるので、所要の制御特性が得られるように、予め規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の一実施形態の追加型制御装置を備える制御システムの構成図である。
【図２】図２は図１の追加型制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は制御対象の温度および操作量の変化を概略的に示す波形図である。
【図４】図４は本発明の他の実施形態の追加型制御装置を備える制御システムの構成図である。
【図５】図５は本発明の更に他の実施形態の追加型制御装置を備える制御システムの構成図である。
【図６】図６は本発明の他の実施形態の追加型制御装置を備える制御システムの構成図である。
【図７】図７は図６の追加型制御装置の機能ブロック図である。
【図８】図８は本発明の他の実施形態の追加型制御装置を備える制御システムの構成図である。
【図９】図９は従来例の制御システムの構成図である。
【図１０】図１０は他の従来例の制御システムの構成図である。
【図１１】図１１は更に他の従来例の制御システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る追加型制御装置を備える温度制御システムの構成図である。
【００３４】
この温度制御システムは、制御対象２の温度を制御する主たる制御装置（以下「主制御装置」という）１を備えている。制御対象２は、特に限定されないが、例えば、電子機器や電子・半導体部品の特性評価等のために用いられる環境試験器において、所定の温度に保つ必要がある恒温槽などに好適である。
【００３５】
この主制御装置１は、制御対象２の温度を検出する温度センサ３からの検出温度と設定温度(目標値)との偏差をなくすように、操作量に応じた制御パルスを第１ＳＳＲ４に出力するコントローラ５を備えている。
【００３６】
このコントローラ５からの制御パルスによって、第１ＳＳＲ４を介して第１加熱ヒータ６の通電を制御して、制御対象２の温度を設定温度に制御する。
【００３７】
第１ＳＳＲ４及び第１加熱ヒータ６によって、制御対象２に対して加熱操作を行う主たる操作手段としての主たる加熱手段が構成される。主制御装置１の構成は、従来例と同様である。
【００３８】
この温度制御システムでは、加熱能力を向上させるために、主制御装置１に対して本発明の一実施形態に係る追加型制御装置７を設けている。
【００３９】
この追加型制御装置７は、本発明の実施形態に係る追加型の制御方法を実施するものであって、主制御装置１からの主制御信号としての制御パルスが与えられ、この制御パルスを後述のように変換し、この変換後の制御パルスを追加制御信号として、第２ＳＳＲ８に出力して制御対象２を加熱する第２加熱ヒータ９の通電を制御する。第２ＳＳＲ８及び第２加熱ヒータ９によって追加の操作手段としての追加の加熱手段が構成される。
【００４０】
図２は、この実施形態の追加型制御装置７の構成を示す機能ブロック図である。
【００４１】
この実施形態の追加型制御装置７は、主制御装置１から出力される主制御信号である制御パルスを変換して追加制御信号である制御パルスに変換する変換手段１０を備えている。
【００４２】
この変換手段１０は、主制御装置１からの制御パルスを計数する計数部１１と、計数値に基づいて、操作量の所定時間における時間移動平均操作量を演算する操作量演算部１２と、演算された時間移動平均操作量と出力すべき操作量とを対応づけたマッピングテーブルに基づいて、出力すべき操作量を決定するマッピング部１３と、マッピング部１３で決定された操作量に応じた制御パルスを生成して第２ＳＳＲ８に出力するパルス生成部１４とを備えている。
【００４３】
操作量演算部１２において、所定時間の操作量の時間移動平均を演算するのは、主制御装置１と追加型制御装置７とが干渉して制御が乱れないように、主制御装置１に比べて追加型制御装置７の応答を遅らせるためである。この所定時間は、前記干渉が生じない時間に設定され、主制御装置１から出力される制御パルスの周期の、例えば１０倍程度以上であるのが好ましく、この実施形態では、所定時間は、例えば数分程度に設定されている。
【００４４】
下記表１は、マッピング部１３におけるマッピングテーブルの一例を示すものである。
【００４５】
【表１】
0005583636.tif 000002
【００４６】
表１のマッピングテーブルは、マッピング部１３へ入力される時間移動平均操作量である入力操作量Ｘ（％）とマッピング部１３で決定される出力操作量Ｙ（％）とを対応づけるものである。なお、表１において、ｔは閾値であり、この閾値ｔの値は、特に限定されるものではなく、例えば、７５％前後、５０％前後、あるいは、２５％前後などであってもよく、この実施形態では、２５％としている。
【００４７】
この表１に示されるように、入力操作量Ｘが、１００％であるときには、加熱を最大にして温度を上昇させるべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とする。入力操作量Ｘが、ｔ≦Ｘ＜１００であるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で減少させる。すなわち、現在の出力操作量Ｙよりも一定の割合で小さな出力操作量Ｙが対応付けられる。なお、出力操作量Ｙが０％のときには、それ以上減少させることができないので、出力操作量Ｙを０％とする。入力操作量Ｘが、０＜Ｘ＜ｔであるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で増加させる。すなわち、現在の出力操作量Ｙよりも一定の割合で大きな出力操作量Ｙが対応付けられる。なお、出力操作量Ｙが１００％のときには、それ以上増加させることができないので、出力操作量を１００％とする。入力操作量Ｘが、０％であるときには、加熱の必要はないとして、出力操作量Ｙを０％とする。このようにして入力操作量Ｘに対して、出力操作量Ｙが対応付けられる。
【００４８】
図３は、この実施形態の動作を説明するための制御対象の温度および操作量の変化を概略的に示す波形図である。
【００４９】
図３（ａ）は、制御対象２の温度Ｔ、主制御装置１から出力される制御パルスの操作量である主操作量ＭＶ及び追加型制御装置７の操作量演算部１２で時間移動平均された時間移動平均操作量である入力操作量Ｘをそれぞれ示しており、図３（ｂ）は、制御対象の温度Ｔ、入力操作量Ｘ及び出力操作量Ｙをそれぞれ示している。なお、図３（ａ）,（ｂ）において、各図で比較しやすいように、制御対象２の温度Ｔ及び入力操作量Ｘは、同じものを示している。また、制御対象２の温度Ｔは、参考として示したものであって、追加型制御装置７による効果を反映したものではない。
【００５０】
図３（ａ）に示されるように、電源を投入した立上げ時には、制御対象２の温度Ｔが低いので、主制御装置１からは、主操作量ＭＶを操作量０％から操作量１００％へ急速に増加させた制御パルスが出力され、これによって、第１加熱ヒータ６によって制御対象２が加熱されて温度Ｔが徐々に上昇する。
【００５１】
追加型制御装置７では、主制御装置１からの主操作量ＭＶに対応した制御パルスを計数して時間移動平均の操作量を演算して入力操作量Ｘとするので、図３（ａ）に示されるように、入力操作量Ｘは、主操作量ＭＶよりも遅れて０％から１００％に急速に増加する。
【００５２】
図３（ｂ）に示されるように、この入力操作量Ｘが、０％からｔ％まで変化する期間では、出力操作量Ｙは、一定の割合で増加し、入力操作量Ｘが、ｔ％から１００％まで変化する期間では、出力操作量Ｙは、一定の割合で減少した後、０％となり、入力操作量Ｘが、１００％になると、出力操作量Ｙは、急激に１００％に変化する。
【００５３】
これによって、追加型制御装置７は、第２ＳＳＲ８に操作量１００％の制御パルスを出力し、第２加熱ヒータ９によって制御対象２を最大に加熱し、制御対象２の温度が上昇し、設定温度ＳＰに達するまでの立上げ時間を短縮することができる。
【００５４】
制御対象２の温度Ｔが、図３（ａ）に示されるように、設定温度ＳＰ付近に達すると、主制御装置１の主操作量ＭＶが１００％から低下し、制御対象２の温度の変動をなくすように変化する。この主操作量ＭＶの変化に遅れて追加型制御装置７の入力操作量Ｘも１００％から低下して変化する。
【００５５】
この入力操作量Ｘが、１００％から低下してｔ％以上である期間では、図３（ｂ）に示すように、出力操作量Ｙは、一定の割合で減少し続け、０％となる。
【００５６】
すなわち、立ち上げ時の加熱が必要な期間は、急激に１００％の出力操作量Ｙを出力して加熱する一方、設定温度ＳＰ付近まで達すると、主制御装置１による制御を乱さないように、徐々に出力操作量Ｙを減少させて０％にし、第２加熱ヒータ９による加熱を停止させて省電力を図るようにしている。
【００５７】
このように主制御装置１による制御には、何ら変更を加えることなく、追加型制御装置７、第２ＳＳＲ８及び第２加熱ヒータ９を容易に増設して加熱能力を向上させることができる。
【００５８】
しかも、マッピングテーブルによる操作量の対応付けによって、上述のように、立上げ時の加熱が必要な期間は、急激に１００％の出力操作量Ｙを出力して最大に加熱する一方、設定温度ＳＰ付近まで達すると、主制御装置１による制御を乱さないように、徐々に出力操作量Ｙを減少させて０％にするといったように、所要の制御特性を得ることが可能となる。
【００５９】
この実施形態のマッピングテーブルでは、閾値ｔは一つだけ設けたけれども、複数の閾値を設けて、操作量の増加や減少の割合を異ならせるようにしてもよいし、不感帯を設けて、入力操作量Ｘが不感帯にあるときには、出力操作量Ｙを変化させず、その状態の値を維持するようにしてもよく、要求する制御特性に応じたマッピングテーブルを予め準備すればよい。
【００６０】
なお、この実施形態では、主制御装置１及び追加型制御装置７から出力される制御信号は、パルス信号であったけれども、操作量に応じた制御信号であれば、パルス信号に限らず、電圧信号などであってもよい。
【００６１】
（実施形態２）
図４は、本発明の他の実施形態に係る追加型制御装置７ａを備える温度制御システムの構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００６２】
上述の実施形態では、加熱能力を向上させるために、追加型制御装置７を設けたのに対して、この実施形態は、冷却能力を追加するものであり、制御対象２を冷却する冷却手段として、第２ＳＳＲ８、ヒートパイプ１５及びファン１６を設けると共に、追加型制御装置７ａを設けている。
【００６３】
ヒートパイプ１５は、フロン、アルコール等の熱媒が、銅管等の管内に密封封入されたものであって、一方側を熱媒が蒸発する吸熱部、他方側を熱媒が凝縮する放熱部として用いるものであり、吸熱部によって制御対象２を冷却し、放熱部をファン１６で送風して、その冷却度合いを調整する。
【００６４】
追加型制御装置７ａは、主制御装置１からの制御パルスに基づいて、冷却手段の第２ＳＳＲ８に制御パルスを出力し、ファン１６の駆動を制御してヒートパイプ１５による制御対象２の冷却度合いを制御する。
【００６５】
この実施形態の追加型制御装置７ａも上述の実施形態と同様に、計数部１１、操作量演算部１２、マッピング部１３およびパルス生成部１４を備えており、上述の実施形態と異なるのは、下記表２に示すマッピングテーブルである。
【００６６】
【表２】
0005583636.tif 000003
【００６７】
表２に示すように、入力操作量Ｘが、１００％であるときには、加熱して温度を上昇させるべきである、すなわち、冷却すべきでないとして、出力操作量Ｙを０％とする。入力操作量Ｘが、ｔ≦Ｘ＜１００であるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で増加させる。なお、出力操作量Ｙが１００％のときには、それ以上増加させることができないので、出力操作量Ｙを１００％とする。入力操作量Ｘが、０＜Ｘ＜ｔであるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で減少させる。なお、出力操作量Ｙが０％のときには、それ以上減少させることができないので、出力操作量を０％とする。入力操作量Ｘが、０％であるときには、加熱すべきでない、すなわち、冷却すべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とする。
【００６８】
この実施形態によると、例えば、設定温度を、高温から低温に変更したような場合に、加熱の必要がないので、入力操作量Ｘが０％となり、これによって、出力操作量Ｙが１００%となって、制御対象２を急速に冷却して低温の設定温度にすることができる。
【００６９】
この実施形態では、ヒートパイプ１５に送風するファン１６を制御したけれども、冷凍機等の他の冷却用機器を制御するものとしてもよい。
【００７０】
その他の構成は、上述の実施形態１と同様である。
【００７１】
（実施形態３）
図５は、本発明の更に他の実施形態に係る追加型制御装置７ｂを備える制御システムの構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００７２】
この実施形態の制御システムは、制御対象２の湿度を制御するものであり、湿度を制御する主たる湿度制御装置（以下「主制御装置」という）１ａを備えている。
【００７３】
主制御装置１ａは、制御対象２の湿度を検出する湿度センサ１７からの検出湿度と設定湿度(目標値)との偏差をなくすように、操作量に応じた制御パルスを第１ＳＳＲ４に出力して加湿器の加湿ヒータ１８の通電を制御するコントローラ５ａを有している。この主制御装置１ａの構成は、従来例と同様である。
【００７４】
この湿度制御システムでは、除湿能力を追加するために、主制御装置１ａに加えて本発明の一実施形態に係る追加型制御装置７ｂを設けている。
【００７５】
この追加型制御装置７ｂは、主制御装置１ａからの制御パルスが与えられ、この制御パルスを変換し、この変換後の制御パルスを、第２ＳＳＲ８に出力して制御対象２を冷却するヒートパイプ１５の放熱部に送風するファン１６の駆動を制御する。
【００７６】
この実施形態の追加型制御装置７ｂも上述の各実施形態と同様に、計数部１１、操作量演算部１２、マッピング部１３およびパルス生成部１４を備えており、マッピング部１３におけるマッピングテーブルは、上記表２と同じである。
【００７７】
すなわち、上記表２に示すように、入力操作量Ｘが、１００％であるときには、加湿ヒータ１８を加熱して加湿すべきである、すなわち、除湿すべきでないとして、出力操作量Ｙを０％とする。逆に、入力操作量Ｘが、０％であるときには、加湿すべきでない、すなわち、除湿すべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とし、冷却除湿する。
【００７８】
この実施形態によると、例えば、設定湿度を、高湿度から低湿度に変更したような場合に、加湿の必要がないので、入力操作量Ｘが０％となり、これによって、出力操作量Ｙが１００%となって、制御対象２を急速に除湿して設定湿度にすることができる。
【００７９】
この実施形態では、ヒートパイプ１５に送風するファン１６を制御したけれども、他の除湿用機器を制御するものとしてもよい。
【００８０】
その他の構成は、上述の実施形態１と同様である。
【００８１】
（実施形態４）
図６は、本発明の更に他の実施形態に係る追加型制御装置を備える制御システムの構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００８２】
この実施形態は、制御対象２の温度及び湿度を制御するものであり、温度を制御する主たる温度制御装置（以下「主温度制御装置」という）１と、湿度を制御する主たる湿度制御装置（以下「主湿度制御装置」という）１ａとの２台の主制御装置を備えている。
【００８３】
主温度制御装置１は、制御対象２の温度を検出する温度センサ３からの検出温度と設定温度との偏差をなくすように、操作量に応じた制御パルスを第１ＳＳＲ４に出力して加熱ヒータ６の通電を制御するコントローラ５を有している。
【００８４】
主湿度制御装置１ａは、制御対象２の湿度を検出する湿度センサ１７からの検出湿度と設定湿度との偏差をなくように、操作量に応じた制御パルスを第２ＳＳＲ８に出力して加湿器の加湿ヒータ１８の通電を制御するコントローラ５ａを有している。
【００８５】
前記両主制御装置１，１ａの構成は、従来例と同様である。
【００８６】
この温湿度制御システムでは、冷却及び除湿能力を向上させるために、両主制御装置１，１ａに加えて本発明の一実施形態に係る追加型制御装置７ｃを設けている。
【００８７】
この追加型制御装置７ｃは、両主制御装置１，1ａからの両制御パルスが与えられ、両制御パルスを後述のように変換し、この変換後の制御パルスを、第３ＳＳＲ１９に出力して制御対象２を冷却するヒートパイプ１５の放熱部に送風するファン１６の駆動を制御する。
【００８８】
この追加型制御装置７ｃは、図７の機能ブロック図に示されるように、両主制御装置１，1ａからの主制御信号としての両制御パルスを、追加制御信号としての制御パルスに変換する変換手段１０ａを備えている。この変換手段１０ａは、各主制御装置１，１ａからの制御パルスをそれぞれ計数する第１，第２計数部１１ａ，１１ｂと、各計数値に基づいて、温度および湿度の各操作量の所定時間における時間移動平均操作量をそれぞれ演算する温度および湿度操作量演算部１２ａ，１２ｂと、演算された温度の時間移動平均操作量および湿度の時間移動平均操作量に対応して出力すべき操作量を対応づけたマッピングテーブルに基づいて、出力すべき操作量を決定するマッピング部１３ａと、マッピング部１３ａで決定された操作量に応じた制御パルスを生成して第３ＳＳＲ１９に出力するパルス生成部１４とを備えている。
【００８９】
各計数部１１ａ，１１ｂ、各操作量演算部１２ａ，１２ｂおよびパルス生成部１４の構成は、上述の実施形態１と同様であり、マッピング部１３ａにおけるマッピングテーブルの構成が相違する。
【００９０】
この実施形態のマッピングテーブルを、下記表３に示す。
【００９１】
【表３】
0005583636.tif 000004
【００９２】
表３のマッピングテーブルは、温度操作量演算部１２ａからマッピング部１３ａへ入力される温度の時間移動平均操作量である入力温度操作量Ｘ（％）及び湿度操作量演算部１２ｂからマッピング部１３ａへ入力される湿度の時間移動平均操作量である入力湿度操作量Ｚ（％）を、マッピング部１３ａで決定される出力操作量Ｙ（％）に対応づけるものである。なお、表３において、ｕは入力湿度操作量Ｚの閾値であり、この閾値ｕの値は、特に限定されるものではない。
【００９３】
この表３に示されるように、例えば、入力温度操作量Ｘが、１００％であって、入力湿度操作量Ｚが１００％であるときには、加熱して温度を上昇させると共に、加湿すべきである、すなわち、冷却の必要はないとして出力操作量Ｙを０％とする。また、入力温度操作量Ｘが０％であるときには、加熱する必要はなく、冷却すべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とする。入力湿度操作量Ｚが０％であるときには、加湿の必要がなく、冷却して除湿すべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とする。
【００９４】
また、例えば、入力温度操作量Ｘが、ｔ≦Ｘ＜１００であって、入力湿度操作量Ｚが、１００%であるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で増加させる。なお、出力操作量Ｙが１００％のときには、それ以上増加させることができないので、出力操作量Ｙを１００％とする。入力温度操作量Ｘが、０＜Ｘ＜ｔであって、入力湿度操作量Ｚが、１００%であるときには、出力操作量Ｙを一定の割合で減少させる。なお、出力操作量Ｙが０％のときには、それ以上減少させることができないので、出力操作量を０％とする。その他も、表３に示すように、Ｙ値を一定の割合で増加あるいは減少させる。
【００９５】
この実施形態によれば、入力温度操作量Ｘが０％である場合や入力湿度操作量Ｚが０％である場合には、出力操作量Ｙが１００%となって、冷却や除湿を行うことが可能となる。
【００９６】
この実施形態では、ヒートパイプ１５に送風するファン１６を制御したけれども、他の冷却用機器や除湿用機器を制御するものとしてもよい。
【００９７】
（実施形態５）
図８は、本発明の更に他の実施形態に係る追加型制御装置を備える制御システムの構成図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００９８】
この実施形態は、制御対象２の圧力を制御するものであり、圧力を制御する主たる制御装置（以下「主制御装置」という）１ｂを備えている。
【００９９】
主制御装置１ｂは、制御対象２の圧力を検出する圧力センサ２０からの圧力と設定圧力(目標値)との偏差をなくすように、操作量に応じた制御パルスを第１電磁弁２１に出力して圧縮機などの第１加圧機器２３からの圧縮空気を制御対象２に導入するコントローラ５ｂを有している。
【０１００】
主制御装置１ｂの構成は、従来例と同様である。
【０１０１】
この圧力制御システムでは、加圧能力を向上させるために、主制御装置１ｂに加えて本発明の一実施形態に係る追加型制御装置７ｄを追加している。
【０１０２】
この追加型制御装置７ｄは、主制御装置１ｂからの制御パルスが与えられ、この制御パルスを変換し、この変換後の制御パルスを、第２電磁弁２２に出力して第２加圧機器２４から制御対象２に導入する圧縮空気を制御する。
【０１０３】
この実施形態の追加型制御装置７ｄも上述の各実施形態と同様に、計数部１１、操作量演算部１２、マッピング部１３およびパルス生成部１４を備えており、マッピング部１３におけるマッピングテーブルは、上記表１と同じである。
【０１０４】
すなわち、上記表１に示すように、入力操作量Ｘが、１００％であるときには、加圧すべきであるとして、出力操作量Ｙを１００％とする。逆に、入力操作量Ｘが、０％であるときには、加圧すべきでないとして、出力操作量Ｙを０％とする。
【０１０５】
その他の構成は、上述の実施形態１と同様である。
【０１０６】
この実施形態では、追加型制御装置７ｄによって加圧能力を向上させたけれども、本発明の他の実施形態として、第２加圧機器２４に代えて真空ポンプなどの減圧機器を設けて減圧能力を追加してもよい。この場合の追加型制御装置では、上記表２のマッピングテーブルを用いればよい。
【０１０７】
また、電磁弁を制御したが、加圧機器や減圧機器自体を制御するものとしてもよい。
【０１０８】
上述の各実施形態では、制御対象の温度、湿度、圧力を制御したけれども、本発明は、これらに限らず、例えば、流量、位置、濃度などの制御にも適用できるものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１．１ａ，１ｂ        主制御装置
２                    制御対象
３                    温度センサ
４，８，１９          第１，第２，第３ＳＳＲ
５，５ａ              コントローラ
６，９                第１，第２加熱ヒータ
７，７ａ〜７ｄ        追加型制御装置
１０                  変換手段
１５                  ヒートパイプ
１６                  ファン（送風機）
１７                  湿度センサ
１８                  加湿ヒータ
２０                  圧力センサ
２１，２２            第１，第２電磁弁
２３，２４            第１，第２加圧機器
【図１】
0005583636.tif 000005
【図２】
0005583636.tif 000006
【図３】
0005583636.tif 000007
【図４】
0005583636.tif 000008
【図５】
0005583636.tif 000009
【図６】
0005583636.tif 000010
【図７】
0005583636.tif 000011
【図８】
0005583636.tif 000012
【図９】
0005583636.tif 000013
【図１０】
0005583636.tif 000014
【図１１】
0005583636.tif 000015