(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した材料の製造過程におけるプロセス温度制御方法において、
冷却器および加熱器を備えた容器の当該冷却器への冷却水の供給を一定に保てる最低流量に応じた流量バルブへの最低制御出力を予め決定し、
溶融した前記材料の製造過程で測定した当該材料の実測温度と予め決めた目標温度の偏差を求め、
当該偏差が目標温度の近傍にあるとき、偏差の少なくともマイナス側で前記偏差に基づいて流量バルブの開度を決定する制御出力を算出するに際し、最低制御出力を閾値として設定し、実測演算過程で当該閾値に達した時点から目標温度に達するまでの範囲で最低流量の冷却水を前記冷却器に供給しつつ、前記加熱器による加熱を調整して前記容器内の溶融した材料の温度を制御する
ことを特徴とするプロセス温度制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のプロセス温度制御方法において、
前記偏差がゼロよりプラス側に大きくなった時点から冷却器への冷却水の供給および加熱器による加熱を停止した後に、加熱器による加熱制御に切り換える
ことを特徴とするプロセス温度制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載のプロセス温度制御方法において、
前記偏差のプラス側にも前記閾値を設定し、実測演算過程で当該閾値を超える時点から冷却器への冷却水の供給を停止し、加熱器による加熱制御に切り換える
ことを特徴とするプロセス温度制御方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプロセス温度制御方法において、
最大加熱量の異なるシステムを備えた加熱器と最大冷却量の異なるシステムを備えた冷却器の組合せを利用し、予め決めた温度偏差の閾値に達した時点から目標温度までの範囲で最大加熱量および最大冷却量の小さい側のシステムを同時に利用してプロセス温度制御する
ことを特徴とするプロセス温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業、化学プラントで加熱処理および冷却処理を必要とする製造プロセスなどにおいて、加熱および冷却処理時の温度制御を精度よく行うプロセス温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工業・化学プラントなどでプロセス温度制御を行うのに、例えば最大加熱能力の異なる２系統の加熱機能を備えた加熱器と最大冷却能力の異なる２系統の冷却機能を備えた冷却器からなるシリンダを備えた押出機を利用している。当該押出機では、ペレット状のプラスチックを溶融させながら摩擦・剪断する過程でその溶融温度が制御されている。つまり、押出機に備わったシリンダの温度をセンサで測定し、測定結果の実測値と予め決めた目標値の偏差に対し、プラス側とマイナス側に閾値を設定する。冷却制御出力はプラス側の閾値に向けて小さくなり、これに対して加熱制御出力は、マイナス側の閾値に向けて小さくなるように制御されている。したがって、閾値の範囲では、加熱と冷却を同時に実行している（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４６７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のプロセス温度制御方法では、溶融した材料の目標温度と実測温度の偏差が±４〜５℃程度であれば温度コントロールできるものの、偏差が±１℃以下の範囲では温度コントロールできないといった問題ある。そこで、発明者は、当該問題を解決すべく実験を繰り返して鋭意検討した結果、次のような知見を得た。
【０００５】
すなわち、目標温度の近傍において、シリンダ内に供給する冷却水の量を減らしてゆくと、当該シリンダに備わった流量バルブでは、微量の冷却水を一定量だけ供給しつづけることができないことが分かった。また、制御対象の溶融した材料を１００℃より高い目標温度で冷却制御する場合において、シリンダに供給した冷却水による顕熱作用と気化熱による冷却によって押出機の除熱が行われている。ここで、気化熱による冷却は、顕熱作用による冷却効率（冷却水の単位量当たりの除熱量）よりも大きいので、シリンダへの冷却水の供給量の僅かな変化であっても気化熱による冷却精度に大きな誤差が生じ、ひいては目標温度の近傍でのプロセス温度制御を精度よく行えないことが分かった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、溶融した材料を目標温度の近傍で温度を精度よく制御可能なプロセス温度制御方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、溶融した材料の製造過程におけるプロセス温度制御方法において、
冷却器および加熱器を備えた容器の当該冷却器への冷却水の供給を一定に保てる最低流量に応じた流量バルブへの最低制御出力を予め決定し、
溶融した前記材料の製造過程で測定した当該材料の実測温度と予め決めた目標温度の偏差を求め、
当該偏差が目標温度の近傍にあるとき、偏差の少なくともマイナス側で前記偏差に基づいて流量バルブの開度を決定する制御出力を算出するに際し、最低制御出力を閾値として設定し、実測演算過程で当該閾値に達した時点から目標温度に達するまでの範囲で最低流量の冷却水を前記冷却器に供給しつつ、前記加熱器による加熱を調整して前記容器内の溶融した材料の温度を制御する
ことを特徴とする。
【０００８】
（作用・効果）  上記方法によれば、溶融した材料の目標温度と実測温度から求まる偏差が、当該目標温度の近傍にあるとき、一定量の冷却水を冷却器に供給可能な最低制御出力によって流量バルブの開度を固定する。溶融した材料の冷却が必要なときに、冷却器には一定量の冷却水が常に満たされているので、気化熱による冷却を安定させることがでる。したがって、偏差が目標値に収束してゆく過程で、偏差に応じて加熱器を操作して加熱によって冷却作用を相殺させて温度を調整するので、冷却器によって容器の除熱を精度よく行うことができ、ひいては目標温度の近傍で容器内の溶融した材料の温度制御を精度よく行える。
【０００９】
なお、前記プロセス温度制御方法において、目標温度の近傍におけるプロセス温度制御は、次のようにする。
【００１０】
偏差の少なくともマイナス側で前記偏差に基づいて流量バルブの開度を決定する制御出力を算出するに際し、前記最低制御出力を閾値として設定し、実測演算過程で当該閾値に達した時点から目標温度に達するまでの範囲で最低流量の冷却水を前記冷却器に供給しつつ、前記加熱器による加熱を調整する。
【００１１】
つまり、偏差がゼロになった時点で冷却器への冷却水の供給および加熱器による加熱を停止した後に、偏差のプラス側で加熱器による加熱制御に切り換える。
【００１２】
この方法によれば、目標温度の近傍において、マイナス側の閾値から目標温度までの冷却の必要な範囲で冷却と加熱による温度制御を精度よく行うことができる。
【００１３】
積極的な加熱による温度制御が必要な目標温度よりもプラス側の偏差の範囲では、加熱器のみで温度制御を行う。すなわち、当該範囲で冷却水による冷却と加熱器を利用して加熱した場合、加熱制御出力を大きくしてゆく過程で発生しがちなエネルギー効率の悪いといった不都合を回避することができる。
【００１４】
なお、上記方法において、差のプラス側にも前記閾値を設定し、実測演算過程で当該閾値を超える時点から冷却器への冷却水の供給を停止し、加熱器による加熱制御に切り換えてもよい。
【００１５】
この方法によれば、積極的な加熱を行う範囲で冷却と加熱による温度制御する場合、エネルギー効率は悪くなるものの、気化熱による冷却と加熱を精度よくコントロールすることにより、目標温度の近傍での温度制御を精度よく行うことができる。さらに、冷却制御を伴う加熱制御の範囲から冷却制御が不要で加熱制御のみでよい範囲への切り替え時に加熱制御が連続的に機能しているので、効率的にプロセス温度制御を行うことができる。
【００１６】
なお、上記方法において、最大加熱量の異なるシステムを備えた加熱器と最大冷却量の異なるシステムを備えた冷却器の組合せを利用し、予め決めた温度偏差の閾値に達した時点から目標温度までの範囲で最大加熱量および最大冷却量の小さい側のシステムを同時に利用してプロセス温度制御することが好ましい。
【００１７】
この方法によれば、温度偏差の小さい領域で加熱および冷却の専用システムを利用することができるので、一機能しか有しない一台の装置で温度コントロールする場合に発生しがちなハンチングを起こさせることなくプロセス温度制御を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプロセス温度制御方法によれば、溶融した材料の製造過程において、当該材料の目標温度の近傍でプロセス温度制御を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に用いる押出機およびその周辺の概略構成を示す側面図である。
【図２】シリンダの構成を示すブロック図である。
【図３】シリンダの制御プロセスを示したブロック図である。
【図４】温度制御プロセスにおける加熱制御出力と冷却制御出力の関係を示す図である。
【図５】第２冷却用ＰＩＤコントローラによる制御処理を示すフローチャートである。
【図６】第２加熱用ＰＩＤコントローラによる制御処理を示すフローチャートである。
【図７】変形例のプロセス温度制御における加熱制御出力と冷却制御出力の関係を示す図である。
【図８】変形例のシリンダの制御プロセスを示したブロック図である。
【図９】変形例のプロセス温度制御における加熱制御出力と冷却制御出力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００２１】
なお、本実施例では、押出機を利用してフィルムを製造する過程で、当該押出機内で溶融した材料（樹脂）の温度を制御する場合を例に採って説明する。したがって、本実施例は一例であって、本発明のプロセス温度制御方法は、フィルムの製造に限定されず製造過程で溶融した材料の温度制御に利用できる。
【００２２】
図１は押出機の概略構成を示す側面図、図２はシリンダおよびその周りの概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示す本実施例に用いる押出機１は、ペレット状のプラスチックなどの材料２を供給するホッパー３と、内装したスクリュー４によって材料２を摩擦・剪断しながら搬送する搬送部５と、搬送部５内の材料２を加熱、冷却またはこれらを組合せたシリンダ６と、搬送部５内で溶融した材料２を冷却して硬化させる冷却ロール８の表面に塗工するダイ７などから構成されている。
【００２４】
押出機１から冷却ロール８に塗工される材料２は、厚み調節ロール９、搬送ロール１０群、厚み調整後にフィルム化された材料２の表面処理（例えばコロナ処理など）を施す表面処理部１１の順で搬送され、回収先のターレット１２に巻取り回収されるように構成されている。以下、各部の構成について具体的に説明する。
【００２５】
シリンダ６は、ホッパー３側の搬送部５の基端からダイ７の先端に向かって複数個を略等間隔に配備されている。各シリンダ６は、冷却水を循環させる配管などからなり、搬送部５を冷却する冷却器と搬送部５を加熱する加熱器から構成されている。
【００２６】
また、図２に示すように、加熱器および冷却器を操作するための各種出力信号を送信するＰＩＤコントローラ１３が設けられている。なお、ＰＩＤコントローラ１３については後述する。
【００２７】
加熱器は、ヒータ１４と、ヒータ１４に供給する電力量を調節する電力調節器１５と、ヒータ１４のオン・オフのタイミングを操作して加熱温度を制御する半導体リレー１６（ＳＳＲ：Solid State Relay）とから構成されている。
【００２８】
電力調節器１５は、異なる最大加熱量をヒータ１４によって出力できるようにする。具体的には、抵抗値の異なる２個の電力調整用の抵抗器Ｒ１,Ｒ２のそれぞれが抵抗切替リレー１７ａ,１７ｂと組み合わされて並列接続さており、最大加熱能力が異なる２系統の加熱器を構成している。
【００２９】
すなわち、抵抗切替リレー１７ａ,１７ｂのそれぞれは、ＰＩＤコントローラ１３に接続されており、ＰＩＤコントローラ１３のからの信号に応じていずれか一方側がオン状態となる。例えば、抵抗値がＲ１＜Ｒ２の関係となるように設定し、抵抗器Ｒ１をオンにして第１系統を利用するとき、抵抗器Ｒ２を備えた第２系統側から供給される電力よりも大きい電力がヒータ１４に供給される。逆に抵抗器Ｒ２をオンにして第２系統側を利用するとき、第１系統側の電力よりも小さい電力がヒータ１４に供給される。したがって、最大加熱能力の異なる２系統の加熱システムを有する加熱器を構成することができる。
【００３０】
冷却器は、シリンダ６への冷却水の供給量を一定に保つことができる２系統の冷却システムを有している。当該２系統の冷却システムには異なる流量の冷却水が供給される。具体的には、冷却水の供給源であるバッファタンクを備えた冷却ユニット１８、冷却水の供給量の切り替えを行うコントロールバルブ１９、コントロールバルブ１９から下流側で分岐された配管ごとに第１電磁バルブ２０と第２電磁バルブ２２を備えている。さらに、当該第1電磁バルブ２０の下流側に第１手動バルブ２１を備えている。また、第２電磁バルブ２２の下流側に第２手動バルブ２３を備えている。
【００３１】
冷却器の第１系統側は、第２系統側に比べて最大冷却能力が大きく設定されている。つまり、第１手動バルブ２１の開度を第２手動バルブ２３の開度よりも予め大きくした状態に設定されている。第１手動バルブ２１の開度を予め設定した後は、第１電磁バルブ２０のオンオフにより使用・未使用を決定する。ただし、当該第１系統側からシリンダ６に供給される冷却水の流量は、第２系統からシリンダ６に供給される冷却水の流量よりも多い。
【００３２】
また、冷却器の第２系統側も同様に第２手動バルブ２３の開度を予め設定した後は、第２電磁バルブ２２のオンオフにより第２系統の使用・未使用を決定する。
【００３３】
なお、第１系統または第２系統に対する冷却水の供給量の切り替えは、ＰＩＤコントローラ１３から送信される信号によるコントロールバルブ１９の調整により行われている。
【００３４】
また、第１手動バルブ２１と第２手動バルブ２３の開度、第１電磁バルブ２０と第２電磁バルブ２２のオンオフやコントロールバルブ１９の開度は、実験やシミュレーションなどによって予め決められている。なお、これら各バルブは、本発明の流量バルブに相当する。
【００３５】
なお、図１に示す各シリンダ６は、上述の加熱器および冷却器を個別に備えており、シリンダ６ごとに独立して温度制御可能に構成されている。
【００３６】
冷却ロール８は、そのロール内部に冷却水が循環するように構成されている。つまり、冷却ロール８上で溶融した材料２が均一に延伸されてフィルム状になる過程で、当該フィルムを冷却硬化させる。厚み調節ロール９は、例えば金属やゴム製のものが適宜に利用される。
【００３７】
次に、本実施例の特徴であるプロセスの温度制御方法を、上記実施例装置を用いて図２〜図５に基づいて説明する。
【００３８】
溶融した材料の温度を直接または間接的にセンサで測定し、予め決めた目標値と実測値から偏差を求め、当該偏差が予め決めた閾値から目標値の範囲に収まっている場合に、冷却器および加熱器のそれぞれから最大加熱出力および最大冷却出力の小さい側の第２系統を選択してプロセス温度制御を行う。当該設定範囲以外の偏差の領域では、最大加熱出力および最大冷却出力の大きい第１系統のいずれか一方を利用して、プロセス温度制御を行う。
【００３９】
先ず、フィルム製造を開始する前に、フィルムの製造条件を図３に示すコントローラ切替器２４に設定する。例えば、目的のフィルムを製造するのに用いる各種材料ごとに適した温度を目標値ＳＶとして実験やシミュレーションで予め求めて設定入力する。
【００４０】
また、冷却器の第２系統を利用して一定量の冷却水を連続してシリンダ６に供給可能な最低流量となるコントロールバルブ１９の開度を決定する。ここで、最低流量は、常温で所定量の冷却水をシリンダ６内に供給し、循環して排出される冷却水の量から決定する。つまり、シリンダ６への冷却水の供給量とシリンダ６からの排出量が連続的に一致する最小流量を予め実験で求めておく。
【００４１】
第２系統を利用した最小流量が決まるとコントロールバルブ１９の特性から最低制御出力Ｍｃ２が求まる。本実施例では、第２系統を利用したコントロールバルブ１９の開度との対比から最低制御出力を１０％に設定している。
【００４２】
次に、冷却器の第２系統および加熱器の第２系統への切り替えタイミングを決定する。つまり、本発明の目標値ＳＶの近傍でのプロセス温度制御の範囲を決定する。例えば、ＰＩＤ制御演算により冷却器の第１系統の最低制御出力を満たすコントロールバルブ１９の開度＝偏差（目標値ＳＶ−実測値ＰＶ）×ゲインによって目標値ＳＶからマイナス側の偏差を決定し、当該偏差を閾値として利用する。本実施例では、閾値を−３℃に設定し、目標値ＳＶから当該閾値−３℃の範囲で、冷却器の第２系統を利用してプロセス温度制御を行うように設定する。
【００４３】
この冷却器の第２系統を利用する過程において、ＰＩＤ制御演算により逐次に求まる冷却制御出力が予め決めた最低制御出力の１０％に達した時点で加熱器の第２系統を作動させ、冷却と加熱を利用してプロセス温度制御を行うように設定する。
【００４４】
加熱器の第１系統への切り替えタイミングは、閾値として３℃に設定している。
【００４５】
なお、本実施例では、加熱制御出力１００％のときの偏差＋１０℃、冷却制御出力１００％のとき−１０℃に設定し、偏差が±１０℃を超える場合は、１００％の制御出力を維持するように設定している。
【００４６】
条件設定の入力が完了すると、フィルムの製造を開始する。当該フィルムの製造に伴ってシリンダ６の温度が温度センサなどによって逐次に測定される。つまり、搬送路５内の溶融した材料２の温度変化とシリンダ６の温度変化の相関関係が予め求められており、間接的に材料２の温度を測定している。この実測値ＰＶと目標値ＳＶが、図３に示すコントローラ切替器２４に入力される。
【００４７】
コントローラ切替器２４内において、偏差ｅ＝目標値ＳＶ−実測値ＰＶが求められる。偏差ｅ＜閾値（−３℃）の場合、冷却器の第1系統を利用してプロセス温度制御を行う。ここで、偏差ｅが−１０℃を超える場合、つまり、最大冷却が必要な場合には、図４に示すように予め決めた冷却制御出力１００％で冷却水をシリンダ６に供給しながら搬送路５の除熱を行う。
【００４８】
偏差ｅが−１０℃より小さくなり、閾値までの範囲にあるとき、第１冷却用ＰＩＤコントローラによって偏差ｅに応じた冷却水の供給量をシリンダ６に供給可能なコントロールバルブ１９の開度に相当する冷却制御出力Ｍｃ１が、次式（１）によって逐次に求められる。
【００４９】
【数１】
0005226825.tif 000002
ここで、ＰＢは比例帯、ＴIは積分時間、ＴDは微分時間、１００／ＰＢはゲインである。
【００５０】
偏差ｅが小さくなるのに伴い、上記式（１）によって求まる冷却制御出力Ｍｃ１に応じたコントロールバルブ１９の開度を絞りシリンダ６への冷却水の供給量を減らしてゆく。当該過程で偏差ｅが閾値に到達すると、コントローラ切替器２４は、第２冷却用ＰＩＤコントローラをオンにする。そして、第２冷却用ＰＩＤコントローラは、図５に示すフローチャートに沿った処理を実行する。
【００５１】
第２冷却用ＰＩＤコントローラは、シリンダ温度の目標値（ＳＶ）とシリンダの実測値（ＰＶ）から偏差ｅを逐次に求める。当該偏差ｅに応じた冷却水の供給量をシリンダ６に供給可能な開度に相当する冷却制御出力が、上記式（１）によって、同じく逐次に求められる（ステップＳ１）。
【００５２】
求めた冷却制御出力Ｍｃ２が、予め設定した１０％に達するかどうかをモニタする（ステップＳ２）。冷却制御出力Ｍｃ２が１０％以上であれば、そのままの値を利用してコントロールバルブ１９の開度を調整する（ステップＳ３）。
【００５３】
ステップＳ２において、冷却制御出力Ｍｃ２が１０％を下回ると、この状態で最低制御出力Ｍｃ２を１０％に固定する（ステップＳ４）。同時に、第２冷却用ＰＩＤコントローラから第２加熱用ＰＩＤコントローラにフラグをオンにする（ステップＳ５）。
【００５４】
ここで、一方の第２冷却用ＰＩＤコントローラは、冷却制御出力Ｍｃ２を１０％とする最低流量の冷却水をシリンダ６に供給する。
【００５５】
他方の、第２加熱用ＰＩＤコントローラは、加熱器の第２系統の制御出力Ｍｈ２を求め、当該結果に応じてヒータ１４への電力量を調整してプロセス温度制御を行う。すなわち、図６に示すように、第２加熱用ＰＩＤコントローラは、ステップ１０において第２冷却用ＰＩＤコントローラからフラグをオンにする信号の受信判定を行う。受信が確認されると、当該信号が１回目かどうかを判定する（ステップＳ１１）。
【００５６】
受信した信号が１回目であれば、第２加熱用ＰＩＤコントローラは、現在時点で算出した偏差ｅを内部のメモリに初期偏差ｅ０とし記憶する（ステップＳ１２）。この時点で、偏差ｅは初期値なので、ｅ＝ｅ０とし（ステップＳ１３）、当該値に応じた加熱制御出力Ｍｈ２を上記式（１）を利用して求める（ステップＳ１４）。
【００５７】
以後の第２加熱用ＰＩＤコントローラによる加熱制御過程において、ステップＳ１０からステップＳ１４の処理が繰り返し実行される。この２回目以降の処理では、ステップＳ１３における偏差が逐次に偏差ｅ’に変化する。したがって、２回目以降の加熱制御出力Ｍｈ２は、上記式（１）おいて、ｅ’＝ｅ−ｅ０として逐次に求められる。
【００５８】
つまり、第２冷却用ＰＩＤコントローラだけを利用して冷却によるプロセス温度制御を行った場合、冷却能力が一定に保たれて偏差ｅが目標値ＳＶに収束しづらいので、加熱器の第２系統のヒータ１４の加熱を調節して冷却能力を相殺しながら実測値ＰＶを目標値ＳＶに近づけるよう制御する。
【００５９】
第２冷却用ＰＩＤコントローラからフラグをオフにする信号を第２加熱用ＰＩＤコントローラが受信すると、偏差ｅがプラス側（ｅ＞０）に転じて積極的な加熱が必要であると判断する。すなわち、コントローラ切替器２４は、冷却器をオフにし、第２加熱用ＰＩＤコントローラによって上記式（１）を利用して制御出力Ｍｈ２を求め（ステップＳ１４）、当該結果に応じてヒータ１４の電力量を調節して加熱しながらプロセス温度制御を行う。なお、加熱制御過程において偏差ｅが閾値３℃を超えた時点から第１加熱用ＰＩＤコントローラに切り替えて、加熱器の第１系統を利用したプロセス温度制御を実行する。
【００６０】
以上のように、溶融した材料２からフィルムを製造する過程で、材料２の温度が目標値ＳＶの近傍で、かつ、冷却が必要な所定範囲において、予め決めた冷却器の第２系統の最小制御出力を下回ったとき、第２手動バルブ２３とコントロールバルブ１９の組合せから求まる最小制御出力によって最低流量の冷却水を一定に保ちながらシリンダ６に供給するとともに、当該冷却によって冷却し過ぎる場合は、加熱器の第２系統を利用して冷却能力を相殺することで、シリンダ６内で冷却水が気化する量を誤差なく一定に保つことができる。つまり、最小制御可能な一定量の冷却水をシリンダ５内に供給し続けることにより、除熱量を誤差なく安定させることができる。気化熱の安定した状態で、冷却の効き過ぎを最大制御出力の小さい加熱器による加熱で相殺しつつ温度制御するので、微妙な温度調整が可能となり実測値ＰＶを目標値ＳＶに近づけることができる。したがって、目標値の±１℃の範囲での微妙な温度コントロールをすることができる。
【００６１】
また、微量の冷却水を一定に保ちながら供給可能な、高額で特殊なシステムを複数個のシリンダ６ごとに備える必要がないので、装置にかかる費用を削減することもできる。
【００６２】
本発明は上述した実施例の形態に限らず、次のように変形実施することができる。
【００６３】
上述実施例装置では、目標値ＳＶからマイナス側に閾値を設け、当該閾値から目標値の範囲で冷却器の第２系統を利用して最低流量を維持するように構成していたが、次のようにしてプロセス温度制御を行ってもよい。
【００６４】
（１）偏差ｅが目標値ＳＶに近づく傾向にある場合において、実測値ＰＶが目標値ＳＶと一致したときに最低流量の冷却水をシリンダ６に供給するようにプロセス温度制御を行ってもよい。例えば、図７に示すように、偏差が−１０℃で冷却制御出力１００％から偏差がゼロの目標値ＳＶに向けて冷却制御出力を小さくしてゆく。
【００６５】
この場合、図２に示す２系統を備えた冷却器を利用してもよいし、図８に示す１系統しか備えていない冷却器を利用してもよい。当該構成の場合、系統を切り替えるため電磁バルブは不要となる。
【００６６】
２系統を備えた冷却器の場合、加熱器の第２系統を同時に利用するタイミングとなる閾値を予め決める。当該閾値は、例えば、上記実施例と同様に−３℃に設定する場合、−３℃のときにシリンダ６への冷却水の供給量は、上記実施例に比べて多いので、加熱器の第２系統側のヒータ１４の制御出力を上記実施例の場合に比べて大きくしておく必要がある。
【００６７】
したがって、本実施例は上記実施例とは異なり、第２冷却用コントローラからの信号に依存せず、第２加熱用コントローラ自体が偏差ｅを逐次にモニタする。その過程で、第２冷却用コントローラによって算出される冷却制御出力Ｍｃ２が１０％になる以前の高い値の時点の偏差ｅを固定偏差ｅ０として予め設定し、当該偏差ｅ０に達した時点から加熱制御を行うようにする。なお、冷却器の第２系統への切り替えは、上記実施例と同様に閾値（−３℃）に設定する。
【００６８】
図８に示すように、冷却器に１系統の冷却機能しか有していないシリンダ構成の場合、手動バルブ２１Ａの開度を予め決めて固定し、冷却制御出力１００％から１０％の範囲でコントロールバルブ１９の開度を調節すればよい。また、閾値に到達した時点から加熱器の第２系統を利用して加熱を調節してプロセス温度制御を行えばよい。
【００６９】
（２）別の変形例として、例えば、図９に示すように、偏差のプラス側に閾値を設け、マイナス側からプラス側の閾値の範囲で冷却器の第２系統と加熱器の第２系統を同時に利用してプロセス温度制御をする。当該方法によれば、目標値からプラス側の閾値の範囲では積極的な加熱がされるので、マイナス側の領域で保証していた最低流量の冷却水の気化する量が多くなる傾向にある。したがって、積極的な加熱を行う範囲で冷却と加熱による温度制御をするので、エネルギー効率は悪くなるものの、気化熱により冷却と加熱を精度よくコントロールすることにより、目標温度の近傍での温度制御を精度よく行うことができる。さらに、冷却制御を伴う加熱制御の範囲から冷却制御が不要で加熱制御のみでよい範囲への切り替え時に加熱制御が連続的に機能しているので、効率的にプロセス温度制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  …  押出機
２  …  材料
３  …  ホッパー
６  …  シリンダ
１３  …  ＰＩＤコントローラ
１４  …  ヒータ
１５  …  電力調節器
１６  …  ＳＳＲ
１７ａ，ｂ…抵抗切替リレー
１８  …  冷却ユニット
１９  …  コントロールバルブ
２０  …  第１電磁バルブ
２１  …  第１手動バルブ
２２  …  第２電磁バルブ
２３  …  第２手動バルブ
２４  …  コントローラ切替器
Ｒ１，Ｒ２…抵抗器
【図１】
0005226825.tif 000003
【図２】
0005226825.tif 000004
【図３】
0005226825.tif 000005
【図４】
0005226825.tif 000006
【図５】
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【図６】
0005226825.tif 000008
【図７】
0005226825.tif 000009
【図８】
0005226825.tif 000010
【図９】
0005226825.tif 000011