(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の状態を示す測定値を取得し、前記測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御する複数のコントローラと、
前記複数のコントローラにより取得されたそれぞれの測定値と前記目標値との差分値を算出する差分値算出部と、
前記差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、前記目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、前記目標値の変化を継続させ、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、前記目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施する目標値制御部と
を備え、
前記複数のコントローラのうち、１つのコントローラがマスターコントローラ、残りのコントローラがスレーブコントローラであり、
前記スレーブコントローラは、前記制御対象の状態を示す測定値を取得する測定値取得部と、前記測定値取得部により取得された測定値を送信する測定値送信部と、前記マスターコントローラから送信された前記目標値を受信する目標値受信部と、前記測定値取得部により取得された測定値が前記目標値受信部により受信された目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御する状態制御部とを備え、
前記マスターコントローラは、
前記差分値算出部、前記判定部及び前記目標値制御部を備えるとともに、前記制御対象の状態を示す測定値を取得して、前記取得した測定値を前記差分値算出部に出力する測定値取得部と、前記測定値取得部により取得された測定値が前記目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御する状態制御部と、前記スレーブコントローラから送信された測定値を受信して、前記受信した測定値を前記差分値算出部に出力する測定値受信部と、前記目標値制御部による目標値制御処理後の目標値を前記状態制御部及び前記スレーブコントローラに出力する目標値出力部とを備えたことを特徴とする状態制御装置。
【請求項２】
前記目標値制御部は、前記目標値を時間の経過に伴って変化させるプログラムの実行を開始した後、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、前記プログラムの実行を継続することで、前記目標値の変化を継続させ、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、前記プログラムの実行を停止することで、前記目標値の変化を停止させ、前記プログラムの実行を停止した後に、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、前記プログラムの実行を再開することで、前記目標値の変化を再開させることを特徴とする請求項１記載の状態制御装置。
【請求項３】
複数のコントローラが、制御対象の状態を示す測定値を取得し、前記測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御し、
差分値算出部が、前記複数のコントローラにより取得されたそれぞれの測定値と前記目標値との差分値を算出し、
判定部が、前記差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、前記目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定し、
目標値制御部が、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、前記目標値の変化を継続させ、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、前記目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施する
状態制御方法であって、
前記複数のコントローラのうち、１つのコントローラがマスターコントローラ、残りのコントローラがスレーブコントローラであり、
前記スレーブコントローラは、測定値取得部と、測定値送信部と、目標値受信部と、状態制御部とを備え、
前記測定値取得部は、前記制御対象の状態を示す測定値を取得し、
前記測定値送信部は、前記測定値取得部により取得された測定値を送信し、
前記目標値受信部は、前記マスターコントローラから送信された前記目標値を受信し、
前記状態制御部は、前記測定値取得部により取得された測定値が前記目標値受信部により受信された目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御し、
前記マスターコントローラは、前記差分値算出部、前記判定部及び前記目標値制御部を備えるとともに、測定値取得部と、状態制御部と、測定値受信部と、目標値出力部とを備え、
前記測定値取得部は、前記制御対象の状態を示す測定値を取得して、前記取得した測定値を前記差分値算出部に出力し、
前記状態制御部は、前記測定値取得部により取得された測定値が前記目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御し、
前記測定値受信部は、前記スレーブコントローラから送信された測定値を受信して、前記受信した測定値を前記差分値算出部に出力し、
前記目標値出力部は、前記目標値制御部による目標値制御処理後の目標値を前記状態制御部及び前記スレーブコントローラに出力する、状態制御方法。
【請求項４】
制御対象の状態を示す測定値を取得する測定値取得部と、
前記測定値取得部により取得された測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御する状態制御部と、
前記制御対象の状態を示す測定値が前記目標値に合うように、前記制御対象の状態を制御するスレーブコントローラから当該測定値を受信する測定値受信部と、
前記測定値取得部により取得された測定値及び前記測定値受信部により受信された測定値と前記目標値との差分値をそれぞれ算出する差分値算出部と、
前記差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、前記目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、前記目標値の変化を継続させ、前記判定部によって前記許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、前記目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施する目標値制御部と、
前記目標値制御部による目標値制御処理後の目標値を前記状態制御部及び前記スレーブコントローラに出力する目標値出力部と
を備えた状態制御装置に用いられるマスターコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御対象の状態を示す測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、制御対象の状態を制御する状態制御装置、状態制御方法及び状態制御装置に用いられるマスターコントローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の制御対象として複数の温度制御ゾーンを有する射出成形機などでは、各々の温度制御ゾーンにおける熱容量等の特性に合わせて設計されたヒータを備えている。しかしながら、実際の温度制御では、各々の温度制御ゾーンの温度が目標温度に到達する時刻にバラツキが生じてしまうことが多い。
早くに目標温度に到達した温度制御ゾーンでは、他の温度制御ゾーンが目標温度に到達するまで目標温度を維持する必要があるため、射出成形機の成形物である樹脂が焼けてしまうおそれがあり、また、無駄な電力を消費することになる。【０００３】
以下の特許文献１には、複数の温度制御ゾーンの温度が目標温度に到達する時刻、即ち、複数の温度制御ゾーンの昇温完了時刻を同期させることが可能な温度制御装置が開示されている。
温度制御装置は、各々の温度制御ゾーンに熱を加えるヒータ毎に、当該ヒータの出力熱量を制御するコントローラを実装している。
温度制御装置が実装している複数のコントローラは、制御対象の目標温度である目標値と、制御対象の測定温度である測定値とから制御対象の温度制御のための操作量を算出し、その操作量にしたがって制御対象の温度を制御する。目標値は、時間の経過に伴って変化する値であり、所定時間毎に所定温度上昇又は下降するような値が用いられる。例えば、１分毎に１度ずつ上昇する３０分間のプログラムで開始時の測定温度が５０℃でこのプログラムの最終的な目標温度が８０℃の場合、目標値は時間経過に伴って（開始から１分毎に）、５１℃、５２℃、…、８０℃のように更新される。
時間の経過に伴う目標値の変化は、コントローラによって目標値更新用のプログラムが実行されることで行われる。
目標値更新用のプログラムの実行が完了すると、時間の経過に伴って変化する目標値が最終的な目標値に到達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１６／０３５１３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の温度制御装置は以上のように構成されているので、制御対象の測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように制御される。しかし、制御対象の状態によっては、制御対象の一部の温度が、制御対象の残りの部分の温度と大きく離れてしまう状況を生じる場合がある。このような場合、複数のコントローラのうち、或るコントローラにより取得された制御対象の測定値の変化が目標値の変化に追いつかず、制御対象の測定値と目標値との差分値が大きくなることがある。
コントローラは、目標値更新用のプログラムの実行を開始してから、プログラムの実行が完了するまでの途中の段階で、測定値と目標値との差分値が大きい状態になっても、目標値更新用のプログラムの実行を継続する。このため、差分値が更に大きくなり、プログラムの実行期間中における各時刻での目標値に対する測定値の追従精度が低くなってしまうことがあるという課題があった。【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、最終的な目標値に到達するまでの途中の段階での目標値に対する測定値の追従精度を高めることができる状態制御装置、状態制御方法及び状態制御装置に用いられるマスターコントローラを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る状態制御装置は、制御対象の状態を示す測定値を取得し、その測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、制御対象の状態を制御する複数のコントローラと、複数のコントローラにより取得されたそれぞれの測定値と目標値との差分値を算出する差分値算出部と、差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定する判定部とを設け、目標値制御部が、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値の変化を継続させ、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施するようにしたものである。【０００８】
この発明に係る状態制御装置は、複数のコントローラのうち、１つのコントローラがマスターコントローラ、残りのコントローラがスレーブコントローラであり、スレーブコントローラは、制御対象の状態を示す測定値を取得する測定値取得部と、測定値取得部により取得された測定値を送信する測定値送信部と、マスターコントローラから送信された目標値を受信する目標値受信部と、測定値取得部により取得された測定値が目標値受信部により受信された目標値に合うように、制御対象の状態を制御する状態制御部とを備え、マスターコントローラは、差分値算出部、判定部及び目標値制御部を備えるとともに、制御対象の状態を示す測定値を取得して、取得した測定値を差分値算出部に出力する測定値取得部と、測定値取得部により取得された測定値が目標値に合うように、制御対象の状態を制御する状態制御部と、スレーブコントローラから送信された測定値を受信して、受信した測定値を差分値算出部に出力する測定値受信部と、目標値制御部による目標値制御処理後の目標値を状態制御部及びスレーブコントローラに出力する目標値出力部とを備えるようにしたものである。【０００９】
この発明に係る状態制御装置は、目標値制御部が、目標値を時間の経過に伴って変化させるプログラムの実行を開始した後、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、プログラムの実行を継続することで、目標値の変化を継続させ、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、プログラムの実行を停止することで、目標値の変化を停止させ、プログラムの実行を停止した後に、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、プログラムの実行を再開することで、目標値の変化を再開させるようにしたものである。【００１０】
この発明に係る状態制御方法は、複数のコントローラが、制御対象の状態を示す測定値を取得し、その測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、制御対象の状態を制御し、差分値算出部が、複数のコントローラにより取得されたそれぞれの測定値と目標値との差分値を算出し、判定部が、差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定し、目標値制御部が、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値の変化を継続させ、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施するようにしたものである。【００１１】
この発明に係る状態制御装置に用いられるマスターコントローラは、制御対象の状態を示す測定値を取得する測定値取得部と、測定値取得部により取得された測定値が時間の経過に伴って変化する目標値に合うように、制御対象の状態を制御する状態制御部と、制御対象の状態を示す測定値が目標値に合うように、制御対象の状態を制御するスレーブコントローラから当該測定値を受信する測定値受信部と、測定値取得部により取得された測定値及び測定値受信部により受信された測定値と目標値との差分値をそれぞれ算出する差分値算出部と、差分値算出部により算出された複数の差分値の中に、目標値に対する測定値の許容差分値よりも大きい差分値が存在するか否かを判定する判定部と、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値の変化を継続させ、判定部によって許容差分値よりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値の変化を停止させる目標値制御処理を実施する目標値制御部と、目標値制御部による目標値制御処理後の目標値を状態制御部及びスレーブコントローラに出力する目標値出力部とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、制御対象の測定値と目標値との差分値が許容差分値よりも大きい状態で、目標値を時間の経過に伴って変化させてしまう状況が回避される。その結果、最終的な目標値に到達するまでの途中の段階での目標値に対する測定値の追従精度を高めることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１による状態制御装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による状態制御装置のマスターコントローラ１０を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による状態制御装置のスレーブコントローラ２０１，２０２を示す構成図である。
【図４】マスターコントローラ１０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【図５】スレーブコントローラ２０１，２０２のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【図６】コンピュータのハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【図７】マスターコントローラ１０の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】スレーブコントローラ２０１，２０２の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
【図１０】目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
【図１１】目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による状態制御装置を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による状態制御装置の制御器６０を示す構成図である。
【図１４】制御器６０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【図１５】制御器６０の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態２による状態制御装置のマスターコントローラ１０を示す構成図である。
【図１７】マスターコントローラ１０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【図１８】マスターコントローラ１０の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による状態制御装置を示す構成図である。
図１において、制御対象１は例えば熱を加えられる鉄板、水槽内の液体などの温度が制御される対象物である。
温度センサ２Ｍ，２Ｓ−１，２Ｓ−２は、制御対象１の状態として制御対象１の温度を測定し、その温度の測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を出力するセンサである。
この実施の形態１では、制御対象１の状態として、温度センサ２Ｍ，２Ｓ−１，２Ｓ−２が、制御対象１の温度を測定する例を説明するが、これに限るものではない。例えば、制御対象１の状態として電圧計が制御対象１に印加されている電圧を測定するものであってもよいし、制御対象１の状態として電流計が制御対象１に流れている電流を測定するものであってもよい。
【００１６】
ヒータ３Ｍは制御対象１に熱を加える加熱装置であり、マスターコントローラ１０によって制御される。図１の例では、ヒータ３Ｍは、制御対象１の左端の位置に熱を加えている。
ヒータ３Ｓ−１は制御対象１に熱を加える加熱装置であり、スレーブコントローラ２０１によって制御される。図１の例では、ヒータ３Ｓ−１は、制御対象１の中央の位置に熱を加えている。
ヒータ３Ｓ−２は制御対象１に熱を加える加熱装置であり、スレーブコントローラ２０２によって制御される。図１の例では、ヒータ３Ｓ−２は、制御対象１の右端の位置に熱を加えている。
【００１７】
マスターコントローラ１０は温度センサ２Ｍから出力された温度の測定値ＴＭが時間の経過に伴って変化する目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｍの出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
スレーブコントローラ２０１は温度センサ２Ｓ−１から出力された温度の測定値ＴＳ−１が目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｓ−１の出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
スレーブコントローラ２０２は温度センサ２Ｓ−２から出力された温度の測定値ＴＳ−２が目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｓ−２の出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
図１では、マスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０１，２０２とがカスケード接続されている例を示している。即ち、マスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０１，２０２とが縦続に接続されている。
しかし、接続形態は、カスケード接続に限るものではない。このため、マスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０１が接続され、かつ、マスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０２が接続される接続形態であってもよい。
【００１８】
図２はこの発明の実施の形態１による状態制御装置のマスターコントローラ１０を示す構成図である。
図３はこの発明の実施の形態１による状態制御装置のスレーブコントローラ２０１，２０２を示す構成図である。
また、図４はマスターコントローラ１０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図であり、図５はスレーブコントローラ２０１，２０２のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
【００１９】
図２において、マスターコントローラ１０の測定値取得部１１は例えば図４に示す測定値取得回路３１で実現されるものである。
測定値取得部１１は温度センサ２Ｍから出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＭを取得する。
マスターコントローラ１０の状態制御部１２は例えば図４に示す状態制御回路３２で実現されるものである。
状態制御部１２は測定値取得部１１により取得された測定値ＴＭが、目標値出力部１７から出力された目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｍの出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
【００２０】
マスターコントローラ１０の測定値受信部１３は例えば図４に示す測定値受信回路３３で実現されるものである。
測定値受信部１３はスレーブコントローラ２０１の測定値送信部２２から送信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を受信する。
マスターコントローラ１０の差分値算出部１４は例えば図４に示す差分値算出回路３４で実現されるものである。
差分値算出部１４は測定値取得部１１により取得された測定値ＴＭ及び測定値受信部１３により受信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２をそれぞれ算出する。
ΔＴＭ＝｜ＴＭ−Ｔｔｇｔ｜、ΔＴＳ−１＝｜ＴＳ−１−Ｔｔｇｔ｜、ΔＴＳ−２＝｜ＴＳ−２−Ｔｔｇｔ｜である。
この実施の形態１では、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２は、絶対値で表されるものとする。
【００２１】
マスターコントローラ１０の判定部１５は例えば図４に示す判定回路３５で実現されるものである。
判定部１５は差分値算出部１４により算出された差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と、目標値Ｔｔｇｔに対する測定値の許容差分値Ｖａｌとをそれぞれ比較し、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２の中に、許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在するか否かを判定する。
【００２２】
マスターコントローラ１０の目標値制御部１６は例えば図４に示す目標値制御回路３６で実現されるものであり、目標値Ｔｔｇｔを制御する目標値制御処理を実施する。
即ち、目標値制御部１６は目標値Ｔｔｇｔを時間の経過に伴って変化させるプログラム（以下、「目標値更新プログラム」と称する）の実行を開始する。
目標値制御部１６は目標値更新プログラムの実行を開始した後、判定部１５によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値更新プログラムの実行を継続することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を継続させる。
目標値制御部１６は判定部１５によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値更新プログラムの実行を停止することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させる。
目標値制御部１６は目標値更新プログラムの実行を停止した後に、判定部１５によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値更新プログラムの実行を再開することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を再開させる。
【００２３】
マスターコントローラ１０の目標値出力部１７は例えば図４に示す目標値出力回路３７で実現されるものである。
目標値出力部１７は目標値制御部１６による目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを状態制御部１２及び差分値算出部１４に出力するとともに、目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０１に送信する。
【００２４】
図３において、スレーブコントローラ２０１，２０２の測定値取得部２１は例えば図５に示す測定値取得回路４１で実現されるものであり、温度センサ２Ｓ−１，２Ｓ−２から出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を取得する。
スレーブコントローラ２０１，２０２の測定値送信部２２は例えば図５に示す測定値送信回路４２で実現されるものである。
スレーブコントローラ２０２の測定値送信部２２は測定値取得部２１により取得された測定値ＴＳ−２をスレーブコントローラ２０１に送信する。
スレーブコントローラ２０１の測定値送信部２２は測定値取得部２１により取得された測定値ＴＳ−１をマスターコントローラ１０に送信するとともに、スレーブコントローラ２０２の測定値送信部２２から送信された測定値ＴＳ−２をマスターコントローラ１０に転送する。
【００２５】
スレーブコントローラ２０１，２０２の目標値受信部２３は例えば図５に示す目標値受信回路４３で実現されるものである。
スレーブコントローラ２０１の目標値受信部２３はマスターコントローラ１０の目標値出力部１７から送信された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを受信して、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部２４に出力するとともに、目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０２に転送する。
スレーブコントローラ２０２の目標値受信部２３はスレーブコントローラ２０１の目標値受信部２３から転送された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを受信して、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部２４に出力する。
スレーブコントローラ２０１，２０２の状態制御部２４は例えば図５に示す状態制御回路４４で実現されるものである。
状態制御部２４は測定値取得部２１により取得された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２が、目標値受信部２３から出力された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｓ−１，３Ｓ−２の出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
【００２６】
図２では、マスターコントローラ１０の構成要素である測定値取得部１１、状態制御部１２、測定値受信部１３、差分値算出部１４、判定部１５、目標値制御部１６及び目標値出力部１７のそれぞれが、図４に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、測定値取得回路３１、状態制御回路３２、測定値受信回路３３、差分値算出回路３４、判定回路３５、目標値制御回路３６及び目標値出力回路３７で実現されるものを想定している。
測定値取得回路３１、状態制御回路３２、測定値受信回路３３、差分値算出回路３４、判定回路３５、目標値制御回路３６及び目標値出力回路３７は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。
ただし、マスターコントローラ１０の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、マスターコントローラ１０が例えば図６に示すようなコンピュータで実現されるものであってもよい。
図６はコンピュータのハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
マスターコントローラ１０がコンピュータで実現される場合、例えば、測定値取得部１１、状態制御部１２、測定値受信部１３、差分値算出部１４、判定部１５、目標値制御部１６及び目標値出力部１７の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをメモリ５１に格納し、コンピュータのプロセッサ５２がメモリ５１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００２７】
図３では、スレーブコントローラ２０１，２０２の構成要素である測定値取得部２１、測定値送信部２２、目標値受信部２３及び状態制御部２４のそれぞれが、図５に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、測定値取得回路４１、測定値送信回路４２、目標値受信回路４３及び状態制御回路４４で実現されるものを想定している。
測定値取得回路４１、測定値送信回路４２、目標値受信回路４３及び状態制御回路４４は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または、これらを組み合わせたものが該当する。
ただし、スレーブコントローラ２０１，２０２の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、スレーブコントローラ２０１，２０２が例えば図６に示すようなコンピュータで実現されるものであってもよい。
スレーブコントローラ２０１，２０２がコンピュータで実現される場合、例えば、測定値取得部２１、測定値送信部２２、目標値受信部２３及び状態制御部２４の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを例えば図６に示すメモリ５１に格納し、コンピュータのプロセッサ５２がメモリ５１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００２８】
次に動作について説明する。
図７はマスターコントローラ１０の処理手順を示すフローチャートである。
図８はスレーブコントローラ２０１，２０２の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図７及び図８を参照しながら、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０１，２０２の動作を説明する。
【００２９】
まず、マスターコントローラ１０の目標値制御部１６は、目標値更新プログラムの実行を開始する（図７のステップＳＴ１）。
これにより、目標値Ｔｔｇｔが時間の経過に伴って変化される。
【００３０】
スレーブコントローラ２０１の測定値取得部２１は、予め設定された時間を経過する毎に、温度センサ２Ｓ−１から出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＳ−１を取得する（図８のステップＳＴ１１）。
スレーブコントローラ２０１の測定値取得部２１は、制御対象１の温度を示す測定値ＴＳ−１を取得すると、測定値ＴＳ−１を測定値送信部２２及び状態制御部２４に出力する。
スレーブコントローラ２０２の測定値取得部２１は、予め設定された時間を経過する毎に、温度センサ２Ｓ−２から出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＳ−２を取得する（図８のステップＳＴ１１）。
スレーブコントローラ２０２の測定値取得部２１は、制御対象１の温度を示す測定値ＴＳ−２を取得すると、測定値ＴＳ−２を測定値送信部２２及び状態制御部２４に出力する。
【００３１】
スレーブコントローラ２０２の測定値送信部２２は、測定値取得部２１から測定値ＴＳ−２を受けると、測定値ＴＳ−２をスレーブコントローラ２０１に送信する。
スレーブコントローラ２０１の測定値送信部２２は、測定値取得部２１から測定値ＴＳ−１を受け、スレーブコントローラ２０２から測定値ＴＳ−２を受けると、測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２をマスターコントローラ１０に送信する（図８のステップＳＴ１２）。
【００３２】
マスターコントローラ１０の測定値取得部１１は、予め設定された時間を経過する毎に、温度センサ２Ｍから出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＭを取得する（図７のステップＳＴ２）。
マスターコントローラ１０の測定値取得部１１は、制御対象１の温度を示す測定値ＴＭを取得すると、測定値ＴＭを状態制御部１２及び差分値算出部１４に出力する。
マスターコントローラ１０の測定値受信部１３は、スレーブコントローラ２０１から送信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を受信し、測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を差分値算出部１４に出力する（図７のステップＳＴ３）。
【００３３】
マスターコントローラ１０の差分値算出部１４は、測定値取得部１１から測定値ＴＭを受け、測定値受信部１３から測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を受けると、以下の式（１）〜（３）に示すように、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値出力部１７から出力された目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２をそれぞれ算出する（図７のステップＳＴ４）。
ΔＴＭ＝｜ＴＭ−Ｔｔｇｔ｜                      （１）
ΔＴＳ−１＝｜ＴＳ−１−Ｔｔｇｔ｜          （２）
ΔＴＳ−２＝｜ＴＳ−２−Ｔｔｇｔ｜          （３）
【００３４】
マスターコントローラ１０の判定部１５は、差分値算出部１４が差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２をそれぞれ算出すると、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と、目標値Ｔｔｇｔに対する測定値の許容差分値Ｖａｌとをそれぞれ比較する。
許容差分値Ｖａｌは、事前に設定される値であり、例えば、許容差分値Ｖａｌとして、２０度や３０度などが設定される。
そして、判定部１５は、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と許容差分値Ｖａｌとの比較結果を参照して、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２の中に、許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在するか否かを判定し、その判定結果を目標値制御部１６に出力する（図７のステップＳＴ５）。
【００３５】
ここで、図９は目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
図９では、目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２が、許容差分値Ｖａｌよりも大きくならなければ、目標値更新プログラムが実行されることで、目標値Ｔｔｇｔが時間の経過に伴って単調に上昇する例を示している。図９における「本来のプログラムパターン」は、目標値Ｔｔｇｔが時間の経過に伴って単調に上昇することを示している。
また、図９では、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２のいずれかが許容差分値Ｖａｌよりも大きくなると、目標値更新プログラムの実行が停止されて、目標値Ｔｔｇｔが一定の値になることを示している。
また、図９では、目標値Ｔｔｇｔの変化に対して、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０２による温度の上昇が緩やかである例を示している。このため、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭに係る差分値ΔＴＭが許容差分値Ｖａｌよりも大きくなっている。即ち、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭが許容下限値（測定値測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２のの許容下限値）を下回っている。
また、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ２の時点で、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２に係る差分値ΔＴＳ−２が許容差分値Ｖａｌよりも大きくなっている。即ち、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２が許容下限値を下回っている。
【００３６】
マスターコントローラ１０の目標値制御部１６は、判定部１５の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しない旨を示している場合（図７のステップＳＴ５：Ｎｏの場合）、目標値更新プログラムの実行を継続する（図７のステップＳＴ６）。
図９の例では、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点の前まで、目標値更新プログラムの実行を継続している。
【００３７】
目標値制御部１６は、判定部１５の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在する旨を示している場合（図７のステップＳＴ５：Ｙｅｓの場合）、目標値更新プログラムの実行を停止することで、時間の経過に伴う目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させる（図７のステップＳＴ７）。
図９の例では、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、目標値更新プログラムの実行を停止している。
これにより、目標値Ｔｔｇｔが変化されずに一定値となり、目標値Ｔｔｇｔが上昇しなくなるため、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭ及びスレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２は、徐々に目標値Ｔｔｇｔに近づいて一致するようになる。その結果、時刻ｔ３の時点で、測定値ＴＭ及び測定値ＴＳ−２の双方が許容下限値以上になっている。
【００３８】
目標値制御部１６は、目標値更新プログラムの実行を停止した後に、判定部１５の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しない旨を示している場合（図７のステップＳＴ５：Ｎｏの場合）、目標値更新プログラムの実行を再開する（図７のステップＳＴ６）。
図９の例では、時刻ｔ３の時点で、目標値更新プログラムの実行を再開している。
【００３９】
マスターコントローラ１０の目標値出力部１７は、目標値制御部１６による目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを状態制御部１２及び差分値算出部１４に出力するとともに、目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０１に送信する（図７のステップＳＴ８）。
スレーブコントローラ２０１の目標値受信部２３は、マスターコントローラ１０の目標値出力部１７から送信された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを受信し、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部２４及びスレーブコントローラ２０２に出力する（図８のステップＳＴ１３）。
また、スレーブコントローラ２０１の目標値受信部２３は、目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０２に転送する。
スレーブコントローラ２０２の目標値受信部２３は、スレーブコントローラ２０１の目標値受信部２３から転送された目標値Ｔｔｇｔを受信し、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部２４に出力する（図８のステップＳＴ１３）。
【００４０】
マスターコントローラ１０の状態制御部１２は、測定値取得部１１から出力された測定値ＴＭが、目標値出力部１７から出力された目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｍの出力熱量を制御することで、制御対象１の左端の位置の温度を制御する（図７のステップＳＴ９）。
スレーブコントローラ２０１の状態制御部２４は、測定値取得部２１から出力された測定値ＴＳ−１が、目標値受信部２３から出力された目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｓ−１の出力熱量を制御することで、制御対象１の中央の位置の温度を制御する（図８のステップＳＴ１４）。
スレーブコントローラ２０２の状態制御部２４は、測定値取得部２１から出力された測定値ＴＳ−２が、目標値受信部２３から出力された目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｓ−２の出力熱量を制御することで、制御対象１の右端の位置の温度を制御する（図８のステップＳＴ１４）。
【００４１】
以下、目標値更新プログラムの実行が完了するまで、図７のステップＳＴ２〜ＳＴ１０の処理が繰り返し実施され、目標値更新プログラムの実行が完了すると、マスターコントローラ１０の一連の処理が終了する。
また、目標値更新プログラムの実行が完了するまで、図８のステップＳＴ１１〜ＳＴ１５の処理が繰り返し実施され、目標値更新プログラムの実行が完了すると、スレーブコントローラ２０１，２０２の一連の処理が終了する。
【００４２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、測定値取得部１１により取得された測定値ＴＭ及び測定値受信部１３により受信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２をそれぞれ算出する差分値算出部１４と、差分値算出部１４により算出された差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と、目標値Ｔｔｇｔに対する測定値の許容差分値Ｖａｌとをそれぞれ比較し、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２の中に、許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在するか否かを判定する判定部１５とを設けている。そして、目標値制御部１６が、判定部１５によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値Ｔｔｇｔの変化を継続させ、判定部１５によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させるように構成している。このため、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２が許容差分値Ｖａｌよりも大きい状態で、目標値Ｔｔｇｔを時間の経過に伴って変化させてしまう状況が回避される。その結果、目標値更新プログラムの実行が完了するまでの途中の段階での目標値Ｔｔｇｔに対する測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２の追従精度を高めることができる効果が得られる。
【００４３】
この実施の形態１では、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭ及びスレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２が許容下限値を下回る例を示している。
マスターコントローラ１０の測定値ＴＭ、スレーブコントローラ２０１，２０２の測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２のいずれかが許容上限値（測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２の許容上限値）を上回ることもある。
このため、この実施の形態１では、いずれかの測定値が許容上限値を上回った場合も、いずれかの測定値が許容下限値を下回った場合と同様に、目標値制御部１６が、目標値更新プログラムの実行を停止することで、時間の経過に伴う目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させる。
また、目標値制御部１６は、目標値更新プログラムの実行を停止した後に、判定部１５の判定結果が、許容差分値Ｖａｌより大きい差分値が存在しない旨を示している場合、目標値更新プログラムの実行を再開することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を再開させる。
【００４４】
図１０は目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
図１０では、目標値Ｔｔｇｔの変化に対して、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０２による温度の上昇が急峻である例を示している。このため、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭに係る差分値ΔＴＭが許容差分値Ｖａｌより大きくなっている。即ち、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭが許容上限値を上回っている。
また、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ２の時点で、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２に係る差分値ΔＴＳ−２が許容差分値Ｖａｌより大きくなっている。即ち、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２が許容上限値を上回っている。
図１０の例では、目標値制御部１６が、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、目標値更新プログラムの実行を停止している。
これにより、目標値Ｔｔｇｔが変化されずに一定値となり、目標値Ｔｔｇｔが上昇しなくなるため、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭ及びスレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２は、徐々に目標値Ｔｔｇｔに近づいて一致するようになる。その結果、時刻ｔ３の時点で、測定値ＴＭ及び測定値ＴＳ−２の双方が許容上限値以下になっている。
【００４５】
この実施の形態１では、目標値更新プログラムにより更新される目標値Ｔｔｇｔの時間的な変化が、時間の経過に伴って上昇する例を示したが、以下、図１１を用いて、時間の経過に伴って下降する例を説明する。
図１１は目標値Ｔｔｇｔと測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２との関係を示す説明図である。
図１１では、目標値Ｔｔｇｔの変化に対して、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０２による温度の下降が急峻である例を示している。このため、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２に係る差分値ΔＴＳ−２が許容差分値Ｖａｌより大きくなっている。即ち、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２が許容下限値を下回っている。
また、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ２の時点で、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭに係る差分値ΔＴＭが許容差分値Ｖａｌより大きくなっている。即ち、マスターコントローラ１０の測定値ＴＭが許容下限値を下回っている。
図１１の例では、目標値制御部１６が、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、目標値更新プログラムの実行を停止している。
これにより、目標値Ｔｔｇｔが変化されずに一定値となり、目標値Ｔｔｇｔが下降しなくなるため、スレーブコントローラ２０２の測定値ＴＳ−２及びマスターコントローラ１０の測定値ＴＭは、徐々に目標値Ｔｔｇｔに近づいて一致するようになる。その結果、時刻ｔ３の時点で、測定値ＴＭ及び測定値ＴＳ−２の双方が許容下限値以上になっている。
【００４６】
この実施の形態１では、制御対象１が１つである例を示したが、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０１，２０２が、別々の制御対象１の温度を制御するものであってもよい。
また、この実施の形態１では、目標値Ｔｔｇｔが１つである例を示したが、マスターコントローラ１０及びスレーブコントローラ２０１，２０２が、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２が別々の目標値Ｔｔｇｔに合うように、制御対象１の温度を制御するものであってもよい。
【００４７】
この実施の形態１では、状態制御装置が３つのコントローラを備え、状態制御装置が備えている３つのコントローラのうち、１つのコントローラがマスターコントローラ１０、残り２つのコントローラがスレーブコントローラ２０１，２０２である例を説明した。
状態制御装置が備えるスレーブコントローラの数は２つに限るものではなく、状態制御装置が１つのスレーブコントローラ、あるいは、３つ以上のスレーブコントローラを備えるものであってもよい。
【００４８】
実施の形態２．
この実施の形態２では、マスターコントローラ１０についても、スレーブコントローラ２０１，２０２と概ね同様の構成である例を説明する。
マスターコントローラ１０をスレーブコントローラ２０１，２０２と概ね同様の構成とする場合、別途、目標値Ｔｔｇｔを時間の経過に伴って変化させる制御器６０を設ける必要がある。
この実施の形態２では、マスターコントローラ１０と別個に、制御器６０を設けている例を説明する。
【００４９】
図１２はこの発明の実施の形態２による状態制御装置を示す構成図である。
図１２において、制御器６０は目標値更新プログラムを実行することで、目標値Ｔｔｇｔを時間の経過に伴って変化させる。
図１２では、制御器６０とマスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０１，２０２とがカスケード接続されている例を示している。即ち、制御器６０とマスターコントローラ１０とスレーブコントローラ２０１，２０２とが縦続に接続されている。
しかし、接続形態は、カスケード接続に限るものではない。このため、制御器６０とマスターコントローラ１０が接続され、制御器６０とスレーブコントローラ２０１が接続され、かつ、制御器６０とスレーブコントローラ２０２が接続される接続形態であってもよい。
【００５０】
図１３はこの発明の実施の形態２による状態制御装置の制御器６０を示す構成図であり、図１４は制御器６０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
図１３において、測定値受信部６１は例えば図１４に示す測定値受信回路７１で実現されるものである。
測定値受信部６１はマスターコントローラ１０から送信された測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２をそれぞれ受信する。
【００５１】
差分値算出部６２は例えば図１４に示す差分値算出回路７２で実現されるものである。
差分値算出部６２は測定値受信部６１により受信されたそれぞれの測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値出力部６５から出力された目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２を算出する。
判定部６３は例えば図１４に示す判定回路７３で実現されるものである。
判定部６３は差分値算出部６２により算出された差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と、目標値Ｔｔｇｔに対する測定値の許容差分値Ｖａｌとをそれぞれ比較し、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２の中に、許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在するか否かを判定する。
【００５２】
目標値制御部６４は例えば図１４に示す目標値制御回路７４で実現されるものであり、目標値Ｔｔｇｔを制御する目標値制御処理を実施する。
即ち、目標値制御部６４は目標値Ｔｔｇｔを時間の経過に伴って変化させる目標値更新プログラムの実行を開始する。
目標値制御部６４は目標値更新プログラムの実行を開始した後、判定部６３によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、目標値更新プログラムの実行を継続することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を継続させる。
目標値制御部６４は判定部６３によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在すると判定された場合、目標値更新プログラムの実行を停止することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させる。
目標値制御部６４は目標値更新プログラムの実行を停止した後に、判定部６３によって許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しないと判定された場合、プログラムの実行を再開することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を再開させる。
目標値出力部６５は例えば図１４に示す目標値出力回路７５で実現されるものである。
目標値出力部６５は目標値制御部６４による目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを差分値算出部６２に出力するとともに、目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔをマスターコントローラ１０に送信する。
【００５３】
図１３では、制御器６０の構成要素である測定値受信部６１、差分値算出部６２、判定部６３、目標値制御部６４及び目標値出力部６５のそれぞれが、図１４に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、測定値受信回路７１、差分値算出回路７２、判定回路７３、目標値制御回路７４及び目標値出力回路７５で実現されるものを想定している。
測定値受信回路７１、差分値算出回路７２、判定回路７３、目標値制御回路７４及び目標値出力回路７５は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または、これらを組み合わせたものが該当する。
ただし、制御器６０の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、制御器６０が例えば図６に示すようなコンピュータで実現されるものであってもよい。
制御器６０がコンピュータで実現される場合、例えば、測定値受信部６１、差分値算出部６２、判定部６３、目標値制御部６４及び目標値出力部６５の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを例えば図６に示すメモリ５１に格納し、コンピュータのプロセッサ５２がメモリ５１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００５４】
図１６はこの発明の実施の形態２による状態制御装置のマスターコントローラ１０を示す構成図であり、図１７はマスターコントローラ１０のハードウェア構成例を示すハードウェア構成図である。
図１６において、マスターコントローラ１０の測定値取得部８１は例えば図１７に示す測定値取得回路９１で実現されるものである。
測定値取得部８１は温度センサ２Ｍから出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＭを取得するとともに、スレーブコントローラ２０１から送信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を受信する。
マスターコントローラ１０の測定値送信部８２は例えば図１７に示す測定値送信回路９２で実現されるものであり、測定値取得部８１から出力された測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を制御器６０に送信する。
【００５５】
マスターコントローラ１０の目標値受信部８３は例えば図１７に示す目標値受信回路９３で実現されるものである。
目標値受信部８３は制御器６０の目標値出力部６５から送信された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを受信して、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部８４に出力するとともに、目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０１に転送する。
マスターコントローラ１０の状態制御部８４は例えば図１７に示す状態制御回路９４で実現されるものである。
状態制御部８４は測定値取得部８１により取得された測定値ＴＭが、目標値受信部８３から出力された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｍの出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する。
【００５６】
図１６では、マスターコントローラ１０の構成要素である測定値取得部８１、測定値送信部８２、目標値受信部８３及び状態制御部８４のそれぞれが、図１７に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、測定値取得回路９１、測定値送信回路９２、目標値受信回路９３及び状態制御回路９４で実現されるものを想定している。
測定値取得回路９１、測定値送信回路９２、目標値受信回路９３及び状態制御回路９４は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または、これらを組み合わせたものが該当する。
ただし、マスターコントローラ１０の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、マスターコントローラ１０が例えば図６に示すようなコンピュータで実現されるものであってもよい。
マスターコントローラ１０がコンピュータで実現される場合、例えば、測定値取得部８１、測定値送信部８２、目標値受信部８３及び状態制御部８４の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを例えば図６に示すメモリ５１に格納し、コンピュータのプロセッサ５２がメモリ５１に格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００５７】
次に動作について説明する。
目標値更新プログラムを実行する装置が、マスターコントローラ１０ではなく、制御器６０である点以外は、上記実施の形態１と概ね同様である。
スレーブコントローラ２０１，２０２の動作は、上記実施の形態１と同様であるため詳細な説明を省略する。
図１５は制御器６０の処理手順を示すフローチャートである。
図１８はマスターコントローラ１０の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図１５及び図１８を参照しながら、制御器６０及びマスターコントローラ１０の動作を説明する。
【００５８】
まず、制御器６０の目標値制御部６４は、目標値更新プログラムの実行を開始する（図１５のステップＳＴ２１）。
これにより、目標値Ｔｔｇｔが時間の経過に伴って変化される。
【００５９】
マスターコントローラ１０の測定値取得部８１は、予め設定された時間を経過する毎に、温度センサ２Ｍから出力された制御対象１の温度を示す測定値ＴＭを取得するとともに、スレーブコントローラ２０１から送信された測定値ＴＳ−１，ＴＳ−２を受信する（図１８のステップＳＴ３１）。
測定値取得部８１は、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を測定値送信部８２に出力し、測定値ＴＭを状態制御部８４に出力する。
マスターコントローラ１０の測定値送信部８２は、測定値取得部８１から測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を受けると、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を制御器６０に送信する（図１８のステップＳＴ３２）。
【００６０】
制御器６０の測定値受信部６１は、スレーブコントローラ２０１から送信された測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を受信し、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を差分値算出部６２に出力する（図１５のステップＳＴ２２）。
制御器６０の差分値算出部６２は、測定値受信部６１から測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２を受けると、上記の式（１）〜（３）に示すように、測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２と目標値出力部６５から出力された目標値Ｔｔｇｔとの差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２をそれぞれ算出する（図１５のステップＳＴ２３）。
【００６１】
制御器６０の判定部６３は、差分値算出部６２が差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２を算出すると、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と、目標値Ｔｔｇｔに対する測定値の許容差分値Ｖａｌとをそれぞれ比較する。
そして、判定部６３は、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２と許容差分値Ｖａｌとの比較結果を参照して、差分値ΔＴＭ，ΔＴＳ−１，ΔＴＳ−２の中に、許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在するか否かを判定し、その判定結果を目標値制御部６４に出力する（図１５のステップＳＴ２４）。
【００６２】
制御器６０の目標値制御部６４は、判定部６３の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しない旨を示している場合（図１５のステップＳＴ２４：Ｎｏの場合）、目標値更新プログラムの実行を継続する（図１５のステップＳＴ２５）。
図９の例では、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点の前まで、目標値更新プログラムの実行を継続している。
【００６３】
目標値制御部６４は、判定部６３の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在する旨を示している場合（図１５のステップＳＴ２４：Ｙｅｓの場合）、目標値更新プログラムの実行を停止することで、目標値Ｔｔｇｔの変化を停止させる（図１５のステップＳＴ２６）。
図９の例では、目標値更新プログラムの実行を開始した後、時刻ｔ１の時点で、目標値更新プログラムの実行を停止している。
【００６４】
目標値制御部６４は、目標値更新プログラムの実行を停止した後に、判定部６３の判定結果が許容差分値Ｖａｌよりも大きい差分値が存在しない旨を示している場合（図１５のステップＳＴ２４：Ｎｏの場合）、目標値更新プログラムの実行を再開する（図１５のステップＳＴ２５）。
図９の例では、時刻ｔ３の時点で、目標値更新プログラムの実行を再開している。
【００６５】
制御器６０の目標値出力部６５は、目標値制御部６４による目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを差分値算出部６２に出力するとともに、目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔをマスターコントローラ１０に送信する（図１５のステップＳＴ２７）。
マスターコントローラ１０の目標値受信部８３は、制御器６０の目標値出力部６５から送信された目標値制御処理後の目標値Ｔｔｇｔを受信し、目標値Ｔｔｇｔを状態制御部８４に出力する（図１８のステップＳＴ３３）。
また、目標値受信部８３は、目標値Ｔｔｇｔをスレーブコントローラ２０１に転送する（図１８のステップＳＴ３４）。
【００６６】
マスターコントローラ１０の状態制御部８４は、測定値取得部８１から出力された測定値ＴＭが、目標値受信部８３から出力された目標値Ｔｔｇｔに合うように、ヒータ３Ｍの出力熱量を制御することで、制御対象１の温度を制御する（図１８のステップＳＴ３５）。
【００６７】
以下、目標値更新プログラムの実行が完了するまで、図１５のステップＳＴ２２〜ＳＴ２８の処理が繰り返し実施され、目標値更新プログラムの実行が完了すると、制御器６０の一連の処理が終了する。
また、目標値更新プログラムの実行が完了するまで、図１８のステップＳＴ３１〜ＳＴ３６の処理が繰り返し実施され、目標値更新プログラムの実行が完了すると、マスターコントローラ１０の一連の処理が終了する。
また、目標値更新プログラムの実行が完了するまで、図８のステップＳＴ１１〜ＳＴ１５の処理が繰り返し実施され、目標値更新プログラムの実行が完了すると、スレーブコントローラ２０１，２０２の一連の処理が終了する。
【００６８】
以上で明らかなように、マスターコントローラ１０ではなく、制御器６０が、目標値更新プログラムを実行する場合でも、上記実施の形態１と同様に、目標値更新プログラムの実行が完了するまでの途中の段階での目標値Ｔｔｇｔに対する測定値ＴＭ，ＴＳ−１，ＴＳ−２の追従精度を高めることができる効果が得られる。
【００６９】
以上のように、本発明の内容を実施形態に基づいて説明したが、本発明の内容は実施の形態の内容のみに限定されるものではなく、請求項に記載された内容及びその均等の範囲内において、変更可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１  制御対象、２Ｍ，２Ｓ−１，２Ｓ−２  温度センサ、３Ｍ，３Ｓ−１，３Ｓ−２  ヒータ、１０  マスターコントローラ、１１  測定値取得部、１２  状態制御部、１３  測定値受信部、１４  差分値算出部、１５  判定部、１６  目標値制御部、１７  目標値出力部、２０１，２０２  スレーブコントローラ、２１  測定値取得部、２２  測定値送信部、２３  目標値受信部、２４  状態制御部、３１  測定値取得回路、３２  状態制御回路、３３  測定値受信回路、３４  差分値算出回路、３５  判定回路、３６  目標値制御回路、３７  目標値出力回路、４１  測定値取得回路、４２  測定値送信回路、４３  目標値受信回路、４４  状態制御回路、５１  メモリ、５２  プロセッサ、６０  制御器、６１  測定値受信部、６２  差分値算出部、６３  判定部、６４  目標値制御部、６５  目標値出力部、７１  測定値受信回路、７２  差分値算出回路、７３  判定回路、７４  目標値制御回路、７５  目標値出力回路、８１  測定値取得部、８２  測定値送信部、８３  目標値受信部、８４  状態制御部、９１  測定値取得回路、９２  測定値送信回路、９３  目標値受信回路、９４  状態制御回路。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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