(57)【要約】【課題】  周囲環境の変化等により温度制御器のＰＩＤ定数を再設定する必要が生じたとき、熱風乾燥装置の作業者が、確実に最適なＰＩＤ定数を設定できるようにすることにある。【解決手段】  熱風乾燥装置は、乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能と、ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能とを、選択的に実行可能な温度制御器と、手動操作信号の入力により、送風機、空気加熱器及び温度制御器の作動を指令する主制御器とを含む。主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時において、送風機が作動状態のときには、温度制御器にチューニング機能の実行指令を出力し、また送風機が非作動状態のときには、チューニング指令の実行指令の出力を阻止する。【選択図】図３
2006070372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、
前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、
前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、
前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、
前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、
手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含み、
前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時において、前記送風機が作動状態のときには、前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力し、また前記送風機が非作動状態のときには、前記チューニング指令の実行指令の出力を阻止する、経糸糊付機の熱風乾燥装置。
【請求項２】
湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、
前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、
前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、
前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、
前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算の結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、
手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含み、
前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時において、前記送風機が作動状態のときには、前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力し、また前記送風機が非作動状態のときには、警報信号を出力する、経糸糊付機の熱風乾燥装置。
【請求項３】
湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、
前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、
前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、
前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、
前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、
手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含み、
前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時には、前記送風機を作動状態にし、次いで前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力する、経糸糊付機の熱風乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿潤の経糸を乾燥させる熱風乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿潤経糸を乾燥させる熱風乾燥装置の一つに特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の熱風乾燥装置は、乾燥室と、乾燥室の内部温度を乾燥室内温度として検出する温度検出器と、乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、乾燥室に送り込まれる空気を加熱すべく空気送風経路に配置された空気加熱器と、予め設定された目標温度に対する乾燥室内温度の偏差に基づいて空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御器とを有している。
【０００３】
また、乾燥室の内部の温度は、空気加熱器に調節弁を設け、公知の電磁式自動調節計を用いて乾燥室内温度を検出し、目標温度に対する乾燥室内温度の偏差に比例して調節弁の開閉時間（ＤＵＴＹ比）を変更することにより行う方法が知られている（非特許文献１）。
【０００４】
また、近年の経糸糊付機に用いられる熱風乾燥装置は、乾燥室の内部の温度の調節精度を高めるために、目標温度に対する乾燥室内温度の偏差と予め設定されたＰＩＤ定数に基づいてＰＩＤ演算を行い、ＰＩＤ演算の結果に基づいて調節弁の開閉時間を調節する温度制御器が用いられている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０９２５８号公報、第８図
【非特許文献１】「たて糸糊付」、社団法人  日本繊維機械学会  昭和５５年２月２９日第４版発行、Ｐ２４７−２５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような温度制御器に設定されるＰＩＤ定数は、熱風乾燥装置の製造会社によって予め作成されたデータベース化されており、実際に使用される環境条件に適したものが製造会社の作業者によって選定され、熱風乾燥装置の製造会社の作業者が実際の温度制御テストを繰り返してＰＩＤ定数の適否を判断し、適切なＰＩＤ定数に設定する。
【０００７】
しかし、乾燥室における温度制御は、熱源とされる蒸気ボイラーの容量や蒸気圧のほか、実際に使用する環境、特に周囲温度や気圧の影響を受ける。
【０００８】
しかしながら、経糸準備工場の周囲環境の変化（例えば季節的な周囲温度の変化、工場移転にともなう標高の変化）、又は設備の更新（蒸気供給源としてのボイラー容量や能力の変更など）により、すでに設定されたＰＩＤ定数がこれらの変化によって適合しない状態になること場合がある。
【０００９】
ＰＩＤ定数を適切に変更することなく熱風乾燥装置を作動させると、乾燥室の内部温度のハンチングや整定の遅れが発生し、その結果、温度制御の精度が悪くなり、経糸乾燥度にムラが生じてしまう。これらは、結果として経糸ビームの品質を低下させてしまう。このような問題を解決するには、ＰＩＤ定数に適切な値を設定する作業を経糸準備工場の作業者が行えば済むことではあるが、現実的には、熱風乾燥装置を作業する作業者が、実際の周囲環境の状況に基づいてＰＩＤ定数の適否を判断することは難しい。
【００１０】
本発明の目的は、周囲環境の変化等により温度制御器のＰＩＤ定数を再設定する必要が生じたとき、ユーザである経糸準備工場の作業者が、確実に最適なＰＩＤ定数を設定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るいずれの熱風乾燥装置は、湿潤経糸を乾燥させる。
【００１２】
第１の熱風乾燥装置は、湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含む。前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時において、前記送風機が作動状態のときには、前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力し、また前記送風機が非作動状態のときには、前記チューニング指令の実行指令の出力を阻止する。
【００１３】
第２の熱風乾燥装置は、湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含む。前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時において、前記送風機が作動状態のときには、前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力し、また前記送風機が非作動状態のときには、警報信号を出力する。
【００１４】
第３の熱風乾燥装置は、湿潤経糸を乾燥させる乾燥室と、前記乾燥室の内部温度を検出する温度検出器と、前記乾燥室の内部に空気を送り込む送風機と、前記乾燥室に送り込まれる前記空気を加熱すべく配置された空気加熱器と、前記乾燥室の内部温度の設定目標温度との偏差に基づくＰＩＤ演算結果に従って前記空気加熱器による空気の加熱量を制御する温度制御機能及び前記ＰＩＤ演算に用いる各ＰＩＤ定数を所定の熱量制御の実行結果に基づき決定するチューニング機能を選択的に実行可能な温度制御器と、手動操作信号の入力により、前記送風機、前記空気加熱器及び前記温度制御器の作動を指令する主制御器とを含む。前記主制御器は、手動操作信号としてのチューニング指令信号の入力時には、前記送風機を作動状態にし、次いで前記温度制御器に前記チューニング機能の実行指令を出力する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る第１の熱風乾燥装置によれば、経糸糊付機の熱風乾燥装置においてユーザ（経糸準備工場）の作業者のようにいわゆるＰＩＤ定数の決定の経験を有しない作業者であっても、チューニング機能により温度制御器に対する適切なＰＩＤ定数が自動的に設定できるのみならず、作業者が気づかない状態で、送風機を非作動状態のままチューニング操作の実行により不正確なＰＩＤ定数の算出・設定を防止することができる。これにより、不正確なＰＩＤ定数による温調不良を防止でき、経糸ビームの品質低下を防止することができる。
【００１６】
本発明に係る第２の熱風乾燥装置によれば、第１の熱風乾燥装置と同様、適切なＰＩＤ定数を設定することができるのみならず、警報信号の発生により作業者は送風機が非作動状態でチューニング操作されたことを認識できるから、作業者は、送風機を作動状態にして再度チューニングを実行させることにより、正確なＰＩＤ定数を確実に設定できる。
【００１７】
したがって、作業者が行うチューニング操作による実際のチューニング機能の実行が最終的に送風機の作動状態であるときに実行されることになるため、作業者は正確なＰＩＤ定数を確実に設定できる。したがって、乾燥室の内部温度を常に安定した状態に維持することができる。
【００１８】
本発明に関わる第３の熱風乾燥装置によれば、チューニング操作時において、作業者の操作手順の誤り等により仮に送風機が非作動状態であったとしても、チューニング操作信号の入力により、先ず送風機を作動状態にして加熱された空気を循環させ、その後チューニングを実行させるようにしたから、確実に正確なＰＩＤ定数を設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照するに、経糸糊付機などの熱風乾燥装置１０は、前工程（図示せず）でシート状に配置されて糊付された湿潤の複数の経糸１２を、熱風が送風される乾燥室内に通過させて乾燥させる。その後、経糸１２は、後工程において、シリンダ乾燥部（図示せず）に送り込まれて、さらに乾燥される。
【００２０】
熱風乾燥装置１０は、概略、乾燥室１４と、乾燥室１４の内部に空気を送り込む空気送風経路１８に配置された送風機２０と、送風機２０に供給する空気を加熱すべく配置された空気加熱器２２とを有する。
【００２１】
乾燥室１４は、横断面形状が矩形であり、一方及び他方に開口２４，２６を設けている筒状の形状を有する。乾燥室１４の長手方向における一端の近傍及び他端の近傍に熱風吹込口２８及び熱風排気口３０を有する。
【００２２】
熱風吹込口２８と熱風排気口３０の間の乾燥室１４の内部には、温度検出器１６が配設されている。温度検出器１６は、例えば熱電対などの公知の温度センサである。
【００２３】
空気送風経路１８は、熱風排気口３０から熱風吹込口２８に空気を送り込むための経路である。より詳しくは、空気送風経路１８は、概略、乾燥室１４の熱風排気口３０と空気過熱器２２の導入部とを接続するダクト１８ａと、空気過熱器２２の導出部と送風機２０の吸気口とを接続するダクト１８ｂと、空気過熱器２２の吹出し口と乾燥室１４の熱風吸込口２８と接続するダクト１８ｃとを有してなり、乾燥室１４からの空気を空気過熱器２２を介して加熱し、送風機２０により再び乾燥室１４に戻す空気循環経路を構成している。空気送風経路１８には、空気加熱器２２と送風機２０とが直列に配置されている。
【００２４】
熱風の循環のための熱風排気口３０の近傍には、排気のための熱風排気口３１が設けられ、熱風排気口３１に対して排気ダクト３６と排気機３２とが配置されている。排気機３２は、排気ファン３４と、排気ファン３４を回転させる排気用モータ３５とを有する。熱風排気口３１から吸い込まれた空気は、排気ダクト３６を経て排気ファン３４の開口部３８から熱風乾燥装置１０の外部に放出される。
【００２５】
空気加熱器２２は、水蒸気を発生させる蒸気ボイラーなどの熱源（図示せず）と、熱源からの供給蒸気を調節する調節弁４０と、供給される蒸気の熱を放熱するラジエータ４２とを含み、これらは、パイプを介して気密的に接続されている。しかし、空気加熱器２２は、後述される温度制御器の操作量信号としての温度制御指令信号に応じて熱を発生する電熱器を含むようにしてもよいし、燃料ガスの燃焼量に応じて熱を発生するガス熱器を含むようにしてもよい。
【００２６】
蒸気供給量を調節する調節弁４０は、例えば、開閉弁とされる。開閉弁は、後述する温度制御器５２から出力されるオン又はオフの信号により、全開又は全閉する。しかし、調節弁４０を絞り弁とし、温度制御器５２から出力される絞り量信号に基づいて絞り量を制御するようにしてもよい。
【００２７】
送風機２０は、その操作によりその取り入れ口を負圧状態にすることにより、熱風排気口３０から空気加熱器２２を経由させることによって加熱された空気を取り込み、それの吹きだし口より、上記加熱された空気を熱風吹込口２８に送り込む。
【００２８】
送風機２０は、送風機用モータ４６と、送風機用モータ４６の出力軸の回転によって回転する送風ファン４８とを有する。送風機用モータ４６は、後述する主制御器５０によって制御される。
【００２９】
空気加熱器２２によって加熱された空気は、主として、送風機２０の吸い込み力により、送風機２０を介して熱風吹込口２８から熱風排気口３０へ乾燥室１４の内部を流れる。
【００３０】
複数の経糸１２は、湿潤した状態で、乾燥室１４の一方の開口２４から他方の開口２６に向けて乾燥室１４の内部を通過している。乾燥室１４の内部に位置する複数の経糸１２は、乾燥室１４の内部を流れる加熱された空気によって乾燥される。乾燥室１４の内部の複数の経糸１２の移動方向と乾燥室１４の内部を流れる加熱された空気の移動方向とは反対向きになるようにすることが好ましい。
【００３１】
図２は、熱風乾燥装置１０の制御ブロック図を示す。熱風乾燥装置１０は、主制御器５０と温度制御器５２とを含む。
【００３２】
主制御器５０は、作業者が操作する、運転ボタン５４、ヒートボタン５６、停止ボタン５８及びチューニング操作ボタン６０からの信号を受ける。運転ボタン５４、ヒートボタン５６、停止ボタン５８及びチューニング操作ボタン６０は運転操作器として作用する。
【００３３】
主制御器５０は、例えばプログラバブルコントローラなどの公知の制御器で構成される。主制御器５０は、乾燥制御部６２、経糸糊付機（図示せず）の制御部、例えば、巻取制御部６４、経糸張力を制御する張力制御部（図示せず）を有する。主制御器５０は、各ボタンの押下により以下のように温度制御器５２に温度制御指令信号Ｓ３、自動チューニング指令信号Ｓ７を出力することができる。
【００３４】
作業者が運転ボタン５４又はヒートボタン５６を押下すると、運転信号Ｓ１又はヒート信号Ｓ２が主制御器５０に入力される。これにより、主制御器５０は、対応する電流発生器の動作が指令信号を出力することにより、送風機２０を作動状態にする。また、主制御器５０は温度制御指令信号Ｓ３を温度制御器５２に出力する。温度制御器５２では、詳細は後述するが、乾燥室１４が予め定められる目標温度になるように循環空気に加熱する熱量を制御する温度制御が開始される。こうして、熱風乾燥装置１０の運転が開始する。
【００３５】
ヒートボタン５６は、運転ボタン５４の押下による運転開始に先立ち、乾燥室の内部温度が低下しているときに事前に操作されるボタンであり、より具体的には、乾燥室１４の温度を事前に所望の目標温度に高めておくことで運転開始直後の乾燥ムラを防ぐために操作される。
【００３６】
そこで、運転ボタン５４の押下により主制御器５０は、運転信号Ｓ１を出力し、巻取制御部６４ならびに図示しない張力制御部などの図示しない糊付制御部が、いずれも作動状態におかれる。この結果、経糸糊付機の具体的構成について、以下いずれも図示しないが、送出ビームから繰り出され糊液に浸されて絞られたシート上の湿潤経糸は、乾燥室１４、さらには次工程であるシリンダ乾燥部を経て乾燥され、また所定の経糸張力を維持しつつ経糸１２が走行されて、やがて経糸ビームに巻取られる。
【００３７】
なお、排気機３２は、経糸糊付機の運転中に、循環空気の一部を排出することにより乾燥室内の湿気を排出し、乾燥効果を高める目的で設けられるものであり、主制御器５０は、詳説しないアルゴリズムのもとで、経糸糊付機の運転状況に応じて適宜作動状態にされる。
【００３８】
経糸糊付機の運転中に停台原因が発生した場合、又は作業者が停止ボタン５８を押下することにより、主制御器５０に停止信号Ｓ４が入力されると、主制御器５０は、経糸糊付機（図示せず）を直ちに停止させると共に、送風機２０と排気機３２とを非作動状態にする。また、主制御器５０は、オフの温度制御指令信号Ｓ３を温度制御器５２に出力して、温度制御の実行を直ちに中断する。
【００３９】
さて、温度制御器５２の温度制御についても、詳細は後述するが、経糸糊付機の納入据え付け時には、経糸糊付機の製造会社（メーカ）の作業者によって、温度制御器に対する制御ゲイン（より具体的にはＰＩＤ定数）が、適切な値に決定されている。これに対し、経糸糊付機を有する経糸準備工場では、熱源とされる蒸気ボイラーなどの設備更新、四季の変化又は標高の異なる別の場所への経糸糊付機の移設を行うことが多々ある。このような周囲の環境の変化で、温度調節系に対する制御ゲインが変わってしまうことがある。換言すれば、先に決定された制御ゲインが、周囲の環境の変化に適していない値になる結果、温度調節の機能性が損なわれる危険が生じる。
【００４０】
このため、本件装置である熱風乾燥装置１０の温度制御器５２には、作業者がチューニング操作ボタンを操作することにより、通常の温度制御機能の実行に代えて、所定の熱量制御を実行して制御ゲインであるＰＩＤ定数を自動的に決定するためのチューニング機能を選択的に実行するように構成されている。
【００４１】
より具体的には、そのような周囲の環境の変化に対応して、経糸準備工場の作業者は、チューニング操作ボタン６０を押下することにより、主制御器５０は、送風機２０の作動状態を判別してチューニング指令Ｓ７を温度制御器５２に出力する。
【００４２】
自動チューニングは、送風機２０が作動状態である状況下で行う必要があり、ヒートボタン５６の押下後又は糊付機の運転中に行うべきである。
【００４３】
そこで、作業者は、糊付機の運転の開始に先立って、ヒートボタン５６を押下し、ヒート信号Ｓ２を受けた主制御器５０は、熱風乾燥装置１０を作動させる。ヒートボタン５６は、糊付機が停止中に操作される。
【００４４】
予め、空気加熱器２２によって、加熱させた空気を空気送風経路１８と乾燥室１４とを循環させて所定の温度を維持することで、糊付機の運転の開始直後における糊付された経糸１２の乾燥不良を防止する。
【００４５】
設定器６６は、主制御器５０及び温度制御器５２に対する入力器と表示器との機能を兼ね備えたタッチパネル等で構成されている。設定器６６と主制御器５０と温度制御器５２とは、双方向に情報送受信可能に接続されている。
【００４６】
設定器６６には、熱風乾燥装置１０の製造会社が予め作成したプログラムを格納しており、作業者が行う操作により、設定器６６は、図示しない表示器及び入力器の画面の表示の切換を行い、作業者が行うタッチ操作で入力された設定値を主制御器５０に出力する。また設定器６６は、主制御器５０が有する情報（例えば、停台情報、巻取長の制御情報）を読出して設定器６６の表示器（図示せず）の画面に表示する。
【００４７】
作業者は、作業者との対話方式により、設定器６６の画面を他の画面に切り換えて情報を表示させて、乾燥室１４の内部の目標温度Ｔを入力することもできる。設定器６６は、入力された目標温度Ｔを温度制御器５２に出力する。
【００４８】
好ましくは、設定器６６は、温度検出器１６によって検出された乾燥室１４の内部の温度を乾燥室内温度として表示するようにしてもよい。設定器６６は、作業者の操作に応じて、検出された乾燥室内温度を経時的に記録し、記録された乾燥室内温度を横軸を時間軸として経時的に表示器の画面に出力するようにしてもよい。
【００４９】
温度制御器５２は、乾燥室内温度Ｔｏの目標温度Ｔとの偏差を算出し、算出された偏差に基づいてＰＩＤ演算を行い、ＰＩＤ演算の結果に基づいて空気加熱器２２による空気の加熱量を制御するための熱量制御信号を出力する。ＰＩＤ演算は、比例要素（Ｐ動作）、積分要素（Ｉ動作）及び微分要素（Ｄ動作）の各操作量の総和を操作量として出力する。
【００５０】
比例要素（Ｐ動作）の基になる比例定数（Ｐ定数）は、比例帯の形で定められる。ここで、比例帯とは、偏差に比例する操作量を出力する領域を指し、目標温度Ｔの設定値を中心とする幅αとされる。
【００５１】
乾燥室内の実測温度Ｔｏが比例帯の始点以下（すなわち、Ｔｏ＜Ｔ−α／２）の場合、操作量の出力を１００％に固定され、逆に、比例帯の終点以上（すなわち、Ｔ＋α／２＜Ｔｏ）の場合では、操作量の出力を０％に固定される。
【００５２】
操作量は、実測温度Ｔｏが比例帯の始点から終点までの間（すなわち、Ｔ−α／２≦Ｔｏ≦Ｔ＋α／２）において、目標温度Ｔに対する偏差に応じて１００％から０％までの範囲で出力される。比例帯の幅が小さいほど、偏差量に対する操作量は大きくなる。
【００５３】
積分要素（Ｉ動作）の基になる積分定数（Ｉ定数）は、積分時間の形で定められる。ここで、積分時間とは、ステップ状の偏差を入力したとき、積分の操作量が比例動作による操作量と同じ操作量に達するまでの時間とされる。
【００５４】
積分時間が短いほど、偏差量に対する経時的な操作量の変化量が大きくなる。
【００５５】
微分要素（Ｄ動作）の基になる微分定数（Ｄ定数）は、微分時間の形で定められる。ここで、微分時間とは、偏差が経時的に一定の割合で増大されるランプ状の偏差を入力したとき、微分の操作量が比例動作による操作量と同じ操作量に達するまでの時間とされる。
【００５６】
微分時間が長いほど、偏差量の変化に対する操作量が大きくなる。
【００５７】
このように、ＰＩＤ演算器は、比例要素（Ｐ動作）、積分要素（Ｉ動作）及び微分要素（Ｄ動作）の各要素における操作量の総和に対応して、空気の加熱量の制御信号としての開閉弁４０への操作量信号を出力することができる。
【００５８】
例えば、これに電流発生器を介し接続される開閉弁４０が、いわゆるＯＮ／ＯＦＦ制御される開閉弁とされる場合には、所定単位期間と開閉弁４０の開状態とされる期間との割合が、上記各要素の総和による操作量に対応する開閉比（デューティー比）となるような開閉指令信号を、空気の加熱量の制御信号として出力する。
【００５９】
作業者によるヒートボタン５６の操作により、温度制御器５２は、乾燥室１４の内部の温度が目標温度Ｔになるように、演算された操作量に応じて開閉弁４０を開閉駆動して、空気加熱器２２の内部に流れる空気を加熱する。
【００６０】
なお、好ましくは、主制御器５０は、乾燥室１４の内部の温度が目標温度Ｔの数パーセント以内（例えば、目標温度Ｔが８０℃の場合、７３℃から７８℃までの範囲）に到達まで、運転ボタン５４からの運転信号Ｓ１を無効にする。主制御器５０は、乾燥室１４の内部の温度が目標温度Ｔの数パーセント以内に到達すると、運転ボタン５４からの運転信号Ｓ１にしたがって巻取制御部６４などに運転信号を出力することにより、熱風乾燥装置１０を運転させて、供給される湿潤経糸１２を乾燥させる。
【００６１】
これにより、乾燥室１４の内部の温度が目標温度Ｔに対して低い状態で経糸１２の乾燥を行うという乾燥不良による経糸ビームの品質不良を防止することもできる。
【００６２】
さて、上記したように、経糸準備工場における経糸糊付機に対する周囲の環境の変化により、熱風乾燥装置１０の温度制御器５２に対して再度制御ゲインであるＰＩＤ定数を自動的に決定するチューニング動作が必要になったとき、作業者は、チューニング操作ボタン６０の操作に先立ち、送風機２０を作動状態にする操作、すなわち運転ボタン５４あるいはヒートボタン５６のいずれかを操作して送風機２０を作動状態にして、空気加熱器２２で加熱される空気を乾燥室１４内に循環させる必要がある。これに対し、本件発明の要旨である、送風機２０が作動状態で最終的にチューニング動作が行われるように主制御器５０が支援する、具体的な処理について、以下詳説する。
【００６３】
図３は、主制御器５０の判定処理のフローを示すフローチャート図である。
【００６４】
作業者がチューニング操作ボタン６０の操作をすると、チューニング操作信号Ｓ５が主制御器５０に入力される（ＳＴ１０１）。
【００６５】
そこで、主制御器５０は、経糸糊付機に対する現在の動作モードなどの内部情報をもとに、送風機２０が作動しているか否かを判断する（ＳＴ１０２）。主制御器５０は、送風機２０が作動していると判断した場合、主制御器５０は、チューニング指令信号Ｓ７を温度制御器５２に出力する（ＳＴ１０４）。これにより、作業者は、温度制御器５２に自動チューニング動作を実行させることができる。
【００６６】
主制御器５０は、送風機２０が作動していないと判断した場合、警報信号Ｓ６を出力し、これにより警報ランプ６８を連続点滅させて、作業者に警報を発する（ＳＴ１０３）。これにより、作業者は、自動チューニングを実行していないことを認識することができる。
【００６７】
また、送風機２０が作動していないと判断される場合、主制御器５０は、チューニング操作信号Ｓ５の入力があるにもかかわらず、温度制御器５２へのチューニング指令信号Ｓ７の出力を阻止するようにしてもよい。
【００６８】
さらに、自動チューニング動作中には、設定器６６の表示器に「チューニング動作中」である旨の情報を表示するように設定器６６や主制御器５０の処理アルゴリズムが構築される場合には、主制御器５０は、チューニング操作信号Ｓ５の入力があるにもかかわらず設定器６６の出力器の画面を切り換えないようにしてもよい。これにより、作業者は、自動チューニングが未実行であることを認識することができる。
【００６９】
作業者は、自動チューニングが未実行であることを認識すると、再度、運転ボタン又はヒートボタンなどを操作して、チューニング操作という適式な操作手順を遂行する。この結果、手順の誤りによる不適切なＰＩＤ定数の決定が確実に阻止されて、最終的には、最適なＰＩＤ定数が設定器６６に設定される。
【００７０】
しかし、設定器６６の出力器の画面に、自動チューニングが動作中の旨を表示される場合、警報ランプ６８による警報を省略してもよい。
【００７１】
そこで、例えば、経糸糊付機を標高の異なる他工場に移設したことで、周囲環境の条件が大きく変わった場合を想定する。
【００７２】
図４は、ヒートボタンの操作時から自動チューニングが完了するまでの動作タイミングチャートを示す。
【００７３】
温度制御器５２には、移設前の環境条件に適したＰＩＤ定数が設定記憶されている。このため、ヒートボタンからの操作信号がＯＮされると、主制御器５０は、直ちに送風機２２としての送風ブロワをＯＮさせる一方、温度制御器５２は、直ちに温度制御モードを、「温度制御ＯＦＦモード」から「温度制御ＯＮモード」に切り換えるとともに、空気加熱器２２に対し図示しない操作量信号を出力する結果、温度センサ１６を介して検出される乾燥室の内部温度は、室温から目標温度Ｔに向けて急速に上昇する。しかし、ＰＩＤ定数が移設により不適切な状態になっていることから、検出温度Ｔｏが目標温度Ｔを挟んで上下にハンチングが発生する。
【００７４】
乾燥室の室内温度がある程度高まった時点で、作業者がチューニング操作ボタンを操作してチューニング操作信号が発生されると、温度制御器５２は、制御モードを「自動チューニングモード」に切り換わる。
【００７５】
自動チューニングモードにおける動作いわゆる自動チューニング動作について、例えば実際の室内温度Ｔｏが目標温度Ｔよりも若干下回った状態よりスタートするものである。
【００７６】
より具体的には、実際の乾燥室の内部温度Ｔｏが目標温度Ｔに達するまで開閉弁４０を全開させ、その後目標温度Ｔを下回るまで開閉弁を全閉にする温度制御を実行することにより、乾燥室内の温度をハンチングさせる一方、そのハンチングにおける温度の変動幅Ｗ１と、上記温度制御により開閉弁４０を全閉になってから実測温度Ｔｏが最高値に達するまでの時間Ｔｄ１、及び実測温度Ｔｏが目標温度Ｔを下回って開閉弁４０が全開された状態での実測温度Ｔｏが上昇に転じるまでの時間Ｔ１とをそれぞれ測定し、このようなハンチング動作を２回程度繰り返して得られた各データを元に、ＰＩＤ定数を算出し自動的に決定する。
【００７７】
このような自動チューニング動作が終了されると、再び「温度制御ＯＮモード」に切り換えて、そのように最適に決定されたＰＩＤ定数をもとに温度制御を直ちに行うことができる。
【００７８】
なお、熱風乾燥装置１０の目標温度Ｔは、糸種や糸速度を考慮して設定される。具体的には、目標温度Ｔは、５０°から１８０°までの範囲に設定される。
【００７９】
自動チューニング動作の一つに、公知のリミットサイクル法がある。リミットサイクル法は、乾燥室内温度が設定値に近い状態において、調節弁（蒸気の開閉弁）を予め定められるプログラムにしたがって所定回数のオン及びオフの動作をさせること（自動チューニングモード）により、乾燥室内温度のハンチング現象を発生させる。そしてリミットサイクル法は、ハンチング現象が生じているときの乾燥室内温度の変化の振幅Ｗ１，Ｗ２とハンチング周期Ｔ１，Ｔ２及びＴｄ１，Ｔｄ２とから、Ｐ定数（比例）、Ｉ定数（積分）、Ｄ定数（微分）を算出する（公知の）技術である。
【００８０】
図５は、自動チューニングを実行する前の乾燥室内温度の応答波形の一例を示す。図６は、自動チューニングを再度実行した後の乾燥室内温度の応答波形の一例を示す。
【００８１】
図５及び図６は、いずれも温度制御の開始前における例である。目標温度Ｔを８０℃としたときの制御開始時から乾燥室内部温度の変化、すなわち応答波形を比較すると、自動チューニングを再度実行したほうが、目標温度Ｔに到達する時間が短く、しかも滑らかな温度変化を示している。自動チューニングの実行により、乾燥室内部温度の応答性が明らかに改善されていることがわかる。
【００８２】
図７は、図３に示した主制御器５０の判定処理の変形例のフローを示すフローチャート図である。なお、本実施例は、前記した第２の熱風乾燥装置に対応している。
【００８３】
なお、この実施例における主制御器５０は、送風機２０の作動状況に関係なくチューニング指令Ｓ５を出力するとともに、送風機が非作動状態であるときは、主制御器５０は警報信号Ｓ６を出力する点で前述の実施例と相異する。
【００８４】
具体的には、作業者がチューニング操作ボタン６０の操作をすると、チューニング操作信号Ｓ５が主制御器５０に入力される（ＳＴ２０１）。
【００８５】
そこで、主制御器５０は、チューニング指令信号Ｓ７を温度制御器５２に出力する（ＳＴ２０２）。
【００８６】
主制御器５０は、現在の経糸糊付機の動作モードなどの内部情報をもとに、送風機２０が作動しているか否かを判断する（ＳＴ２０３）。主制御器５０は、送風機２０が作動していないと判断した場合、チューニング動作を実行させながら、警報信号Ｓ６を発生させて警報ランプ６８を連続点滅させ、作業者に対応を促す（ＳＴ２０４）。
【００８７】
これにより、作業者は、警報により、送風機が非作動状態で自動チューニングが実行されたことを認識することができる。より詳細には、作業者は、不適切な状況下で自動チューニングが実施されＰＩＤ定数が決定されたことを認識できる。
【００８８】
そこで、作業者は、ヒートボタンを操作して、送風機を正常に作動させた状態で、再度、チューニング操作という適式な操作手順を遂行する。この結果、最適なＰＩＤ定数が最終的に温度制御器５２に設定される。
【００８９】
上記した実施例について、いずれも作業者のチューニング操作における操作手順に誤りがあったことを作業者に認識させることを目的としている。これに対し、チューニング操作信号の入力により、チューニングに必要な状況を積極的に整えてチューニング動作を実行させることも考えられる。
【００９０】
そこで、図８には、図３に示した主制御器５０の判定処理に対する変形例のフローを示すフローチャート図を示す。
【００９１】
具体的には、作業者がチューニング操作ボタン６０を操作すると、チューニング操作信号Ｓ５が主制御器５０に入力される（ＳＴ３０１）。
【００９２】
そこで、主制御器５０は、現在の経糸糊付機の動作モード等の内部情報をもとに、送風機が作動しているか否かを判断する（ＳＴ３０２）。
【００９３】
主制御器５０は、送風機２０が作動していないと判断した場合、先ず送風機の作動信号を出力して送風機２０を作動させるとともに、温度制御器５２の制御モードを「温度制御ＯＮモード」に切り換えて、目標温度Ｔに対する温度制御を実行させる（ＳＴ３０３）。
【００９４】
一方、主制御器５０は、チューニング操作ボタンが入力されてからの経過時間が所定時間に達したか否かを判定し（ＳＴ３０４）、所定時間に達したことにより、チューニング指令信号Ｓ７を温度制御器５２に出力する（ＳＴ３０５）。
【００９５】
このため、温度制御器５２は、その制御モードを「自動チューニングモード」に切り換えて、上記したように所定の熱量制御を行ってその際の検出温度に関するデータを基にＰＩＤ定数を算出し、自動的に決定することができる。
【００９６】
なお、ＳＴ３０４で遅延処理するための所定時間について、乾燥室の内部温度が自動チューニング動作に適した温度でチューニング動作が開始できるように予め設定されている。しかし、このような遅延処理をすることなく、直ちにステップＳＴ３０５に進んでチューニング動作を開始させ、自動チューニング動作の中で、チューニングに適した温度まで到達させることも可能である。
【００９７】
これに対し、上記処理ステップＳＴ３０２で、主制御器５０が、送風機が作動状態と判断した場合には、直ちに処理ステップＳＴ３０５に進んで、チューニング指令信号Ｓ７を温度制御器５２に出力する。なお、以上の処理は、主制御器５０に組み込まれるアルゴリズム（ソフトウエア）により実現される。
【００９８】
これにより、作業者は、チューニング操作を行うと、主制御器５０は、送風機が作動していなければ、送風機を作動状態にして、チューニング指令信号を出力して、ＰＩＤ定数の自動チューニング動作を実行するようにしたから、作業者は、従来のような定められた操作手順を意識しなくても済み、しかも正確なＰＩＤ定数を設定することができる。
【００９９】
本発明は、上記実施例に限定されず、上記要旨の範囲で種々変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る熱風乾燥装置の一実施例を示す概念図である。
【図２】図１に示す熱風乾燥装置のブロック線図である。
【図３】図２に示す主制御器の判定処理のフローを示すフローチャート図である。
【図４】図１に示す熱風乾燥装置の動作タイミングチャート図である。
【図５】図１に示す熱風乾燥装置に自動チューニングを適用する前の乾燥室内温度の応答波形の一例を示すグラフである。
【図６】図１に示す熱風乾燥装置に自動チューニングを適用した後の乾燥室内温度の応答波形の一例を示すグラフである。
【図７】図２に示す主制御器の判定処理の別のフローを示すフローチャート図である。
【図８】図２に示す主制御器の判定処理の別のフローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０１】
Ｓ１  運転信号
Ｓ２  ヒート信号
Ｓ３  温度制御指令信号
Ｓ４  停止信号
Ｓ５  チューニング操作信号
Ｓ６  警報信号
Ｓ７  チューニング指令信号
Ｔ  目標温度
Ｔｏ  実際の検出温度
１０  熱風乾燥装置
１２  経糸
１４  乾燥室
１６  温度検出器
１８  空気送風経路
２０  送風機
２２  空気加熱器
２４，２６  開口
２８  熱風吹込口
３０  熱風排気口
３２  排気機
３４  排気ファン
３６  排気ダクト
３８  開口部
４０  調節弁
４２  ラジエータ
４６  送風機用モータ
４８  送風ファン
５０  主制御器
５２  温度制御器
５４  運転ボタン
５６  ヒートボタン
５８  停止ボタン
６０  チューニング操作ボタン
６２  乾燥制御部
６４  巻取制御部
６６  設定器
６８  警報ランプ
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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