(57)【要約】【課題】インターロック機能が損なわれないようにする。【解決手段】制御装置は、設定値ＳＰを取得し登録する設定値取得部１と、制御量ＰＶを計測器から入力する制御量入力部２と、設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達していない時点までの期間において、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出部３と、ＰＩＤ演算により補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出部４と、操作量ＭＶを出力する操作量出力部５とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達するまでの期間において、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出手段と、
補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出手段と、
この操作量ＭＶを制御対象に出力する操作量出力手段とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の制御装置において、
前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝ＡＳＰ＋（１−Ａ）ＰＶにより（Ａは所定のパラメータ、０．０＜Ａ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の制御装置において、
前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝（１−Ｂ）ＳＰ＋ＢＰＶにより（Ｂは所定のパラメータ、０．０＜Ｂ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の制御装置において、
前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝（０．５−Ｃ）ＳＰ＋（０．５＋Ｃ）ＰＶにより（Ｃは所定のパラメータ、−０．５＜Ｃ＜０．５）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置において、
さらに、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し、妥当でないと判定した場合に、前記補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを修正する修正手段を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の制御装置において、
前記修正手段は、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ１以上であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが小さく算出されるように前記パラメータを修正し、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが大きく算出されるように前記パラメータを修正することを特徴とする制御装置。
【請求項７】
設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達するまでの期間において、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出ステップと、
補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出ステップと、
この操作量ＭＶを制御対象に出力する操作量出力ステップとを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の制御方法において、
前記補正設定値算出ステップは、ＳＰ’＝ＡＳＰ＋（１−Ａ）ＰＶにより（Ａは所定のパラメータ、０．０＜Ａ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
請求項７記載の制御方法において、
前記補正設定値算出ステップは、ＳＰ’＝（１−Ｂ）ＳＰ＋ＢＰＶにより（Ｂは所定のパラメータ、０．０＜Ｂ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項７記載の制御方法において、
前記補正設定値算出ステップは、ＳＰ’＝（０．５−Ｃ）ＳＰ＋（０．５＋Ｃ）ＰＶにより（Ｃは所定のパラメータ、−０．５＜Ｃ＜０．５）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の制御方法において、
さらに、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し、妥当でないと判定した場合に、前記補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを修正する修正ステップを含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の制御方法において、
前記修正ステップは、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ１以上であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが小さく算出されるように前記パラメータを修正し、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが大きく算出されるように前記パラメータを修正することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全を確保するためのインターロック機能を備えた制御装置に係り、特に制御の演算機能で利用する設定値を補正してインターロック機能を実現する制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハロゲンランプやセラミックヒータを利用して被加熱物を高速に昇温させる加熱装置がある。これらのハロゲンランプやセラミックヒータでは、急激にヒータ出力が１００％付近まで高くなると、発熱自体も過剰に急激になり、ヒータ自身が破損することがある。このような特殊なヒータを利用した加熱（昇温）に対しては、特許文献１に開示された技術が有効である。
【０００３】
特許文献１に開示された制御装置は、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように設定値追従制御の応答過程を追従フェーズと収束フェーズと安定フェーズの３段階に分割し、設定値ＳＰの変更開始時点を追従フェーズの開始時点とし、追従フェーズにおいて制御量ＰＶが設定値ＳＰを超えない特定の設定値追従制御経過時点を収束フェーズの開始時点とし、収束フェーズにおいて予め設定された状況に到達した時点を安定フェーズの開始時点として各フェーズの切り換えを行い、追従フェーズでは制御量ＰＶを設定値ＳＰに追従させる操作量を出力し、収束フェーズでは制御量ＰＶを設定値ＳＰ近傍に収束させる操作量を出力し、安定フェーズでは制御量ＰＶを設定値ＳＰに安定させる操作量を出力することにより、追従フェーズ、収束フェーズ、安定フェーズのそれぞれの制御特性を別々に調整できるようにしたものである。
【０００４】
特許文献１に開示された制御装置では、昇温過程の追従フェーズでＰＩＤ制御を採用したり、固定の出力値を採用したりできるので、ヒータの発熱が過剰にならないように調整しやすい。例えば、想定された昇温動作範囲内にすることにより、昇温全体が所望の動作になる。また、ある程度の想定範囲外であれば、インターロック機能などにより安全確保も可能である。
【０００５】
ヒータによる昇温を対象とする実質的なインターロック機能としては、操作量上限値ＯＨの利用が一般的である。具体的には、昇温前に設定値ＳＰ（温度設定値）が低い場合は、制御量ＰＶ（温度）も低く維持するのであるから、操作量上限値ＯＨも低く設定しておくのが合理的である。
【０００６】
そして、昇温を開始する場合は設定値ＳＰを高い数値に変更するので、この設定値ＳＰの変更に合せて徐々に操作量上限値ＯＨを上昇させていく。ＰＩＤ制御により操作量ＭＶ（ヒータ出力）が高い数値を要求されたとしても、操作量上限値ＯＨが急激に高い数値に上昇することがなければ、急激にヒータ出力が１００％付近まで高くなることも回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体デバイスを製造する半導体製造装置等の実際の製造装置では、電源系と制御機器とが、必ずしも適切に連携した構成になっているとは限らない。例えば、作業の安全性などの観点から、昇温前にはヒータのブレーカをＯＦＦにしておき、その状態でＰＩＤ制御の演算機能をＯＮにして設定値ＳＰを昇温後の目標温度に設定変更し、設定値ＳＰの設定変更に誤りがないことを確認してから、ヒータのブレーカをＯＮにするという手順で機器が操作されることがある。この場合、電源系（ブレーカ）が昇温に適した状態になるタイミングは、制御機器（ＰＩＤ制御の演算機能）が昇温設定になるタイミングよりも、遅れることになる。
【０００９】
このとき、設定値ＳＰの設定変更に誤りがないことを確認するために想定以上の時間を使ってしまうなどにより、ヒータのブレーカをＯＮにするまでの“遅延時間”が長くなると、徐々に上昇するはずの操作量上限値ＯＨが、ブレーカをＯＮにする時点で１００％あるいはその付近まで上昇してしまい、インターロックとして機能しなくなる。すなわち、急激にヒータ出力が１００％付近まで高くなってしまうわけであり、改善が求められている。
【００１０】
図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示した例では、設定値ＳＰの変更に合せて操作量上限値ＯＨが徐々に上昇し、ＰＩＤ制御で算出される操作量ＭＶも操作量上限値ＯＨの制限を受けつつ上昇していくが、ヒータのブレーカがＯＮになるまで、ヒータに電力が供給されないために、実際のヒータ出力は０％になっている。そして、ブレーカがＯＮになった時点では、操作量上限値ＯＨが既に最大値１００％に達しているので、ヒータ出力も１００％まで急激に上昇している。
【００１１】
なお、以上のようなインターロック機能に関わる問題は、温度制御に限らず、他の制御でも同様に発生し得る。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ヒータなどの操作部のブレーカをＯＦＦにし、続いて制御演算機能をＯＮにして設定値ＳＰを目標温度に変更し、設定値ＳＰの確認後にブレーカをＯＮにするような作業手順で操作される制御装置において、インターロック機能が損なわれないようにすることができる制御装置および制御方法を提供することを目的とする。
【００１３】
なお、ブレーカと制御装置とを協調させるために、ブレーカと制御装置との間を何らかの信号線で繋いで、ブレーカと制御装置とを連動させる等の方法は、実装作業を含めてコストアップになる要素なので、このような解決方法は好適ではなく、本発明では採用されないことを前提としておく。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の制御装置は、設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達するまでの期間において、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出手段と、補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出手段と、この操作量ＭＶを制御対象に出力する操作量出力手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の制御装置の１構成例において、前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝ＡＳＰ＋（１−Ａ）ＰＶにより（Ａは所定のパラメータ、０．０＜Ａ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の制御装置の１構成例において、前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝（１−Ｂ）ＳＰ＋ＢＰＶにより（Ｂは所定のパラメータ、０．０＜Ｂ＜１．０）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の制御装置の１構成例において、前記補正設定値算出手段は、ＳＰ’＝（０．５−Ｃ）ＳＰ＋（０．５＋Ｃ）ＰＶにより（Ｃは所定のパラメータ、−０．５＜Ｃ＜０．５）、補正設定値ＳＰ’を算出することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の制御装置の１構成例は、さらに、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し、妥当でないと判定した場合に、前記補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを修正する修正手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の制御装置の１構成例において、前記修正手段は、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ１以上であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが小さく算出されるように前記パラメータを修正し、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下であれば、操作量ＭＶが妥当でないと判定し、操作量ＭＶが大きく算出されるように前記パラメータを修正することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の制御方法は、設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達するまでの期間において、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出ステップと、補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出ステップと、この操作量ＭＶを制御対象に出力する操作量出力ステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、制御量ＰＶが設定値ＳＰに近づくように変化しない限り、補正設定値ＳＰ’は一定の状態を維持することになる。したがって、ブレーカがＯＮになる前に操作量ＭＶが想定外に高い数値になってしまうことを回避することができるので、ヒータなどの操作部の出力が急激に１００％付近まで高くなってしまうことを回避することができ、インターロック機能が損なわれないようにすることができる。その結果、本発明では、ヒータなどの操作部の破損を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明では、修正手段を設けることにより、設定値ＳＰの変更直後に算出される初動時の操作量ＭＶが、操作量算出手段の制御パラメータ値に依存してしまうことへの弊害を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の動作例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の動作例を示す図である。
【図７】従来の制御装置の動作を説明する図である。
【図８】従来技術の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［発明の原理１］
昇温前にヒータのブレーカをＯＦＦにしておき、ブレーカがＯＦＦの状態でＰＩＤ制御の演算機能をＯＮにして設定値ＳＰを昇温後の目標温度に設定変更し、設定値ＳＰの設定変更に誤りがないことを確認するという工程では、確認が終了するまで昇温は始まらない。したがって、確認が終了するまで設定値ＳＰと制御量ＰＶとの量的関係については、実質的な変化は生じない。
【００２１】
そこで、発明者は、設定値ＳＰと制御量ＰＶとを利用して、ＰＩＤ制御の演算機能で利用するための補正された設定値ＳＰ’（補正設定値ＳＰ’）を算出し、かつこの補正設定値ＳＰ’がインターロックとして機能するように補正されていれば、昇温が開始しない限りインターロック機能は解除・緩和されなくなることに想到した。このような構成によれば、インターロック機能のために操作量上限値ＯＨを直接的に利用せずに済む。
【００２２】
本発明の補正設定値ＳＰ’によるインターロック機能では、ブレーカがＯＮになる前に操作量上限値ＯＨが高い数値になってしまうこと、すなわち急激にヒータ出力が１００％付近まで高くなって、かつそのまま通常の設定値ＳＰを目標とする制御に移行してしまうことを回避することができる。
【００２３】
［発明の原理２］
本発明の補正設定値ＳＰ’によるインターロック機能は、操作量ＭＶあるいは操作量上限値ＯＨを直接的に調整するインターロック機能ではない。したがって、特に重要な昇温開始時（初動時）の操作量ＭＶが、ＰＩＤパラメータ値に依存してしまう。
そこで、昇温開始時（初動時）の操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し、その判定結果に応じて、補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを自動修正するのが好適である。
【００２４】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１に対応する例である。ここでは、ヒータによる昇温を代表的な適用対象として説明するが、本発明は原理的には温度の制御に限るものではなく、他の制御に適用してもよい。
【００２５】
図１に示すように、制御装置は、設定値ＳＰを取得し登録する設定値取得部１と、制御量ＰＶを計測器から入力する制御量入力部２と、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、インターロックとして機能するように（設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように）補正設定値ＳＰ’を算出する補正設定値算出部３と、ＰＩＤ演算により補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶとに基づき操作量ＭＶを算出する操作量算出部４と、操作量ＭＶを出力する操作量出力部５とを備えている。
【００２６】
なお、制御装置には、操作量算出部４で算出された操作量ＭＶに対し、操作量下限値ＯＬにより下限リミット処理を行ない、操作量上限値ＯＨにより上限リミット処理を行なうリミット処理部が設けられているのが一般的である。しかし、本発明では、理屈上、リミット処理部は必須の構成要素ではないので、図１におけるリミット処理部の記載を省略している。
【００２７】
次に、本実施の形態の制御装置の動作を図２を参照して説明する。図２は制御装置の動作を説明するフローチャートである。
設定値ＳＰ（例えば温度設定値）は、制御装置のオペレータなどによって設定され、設定値取得部１を介して補正設定値算出部３に入力される（図２ステップＳ１００）。
制御量ＰＶ（例えば温度計測値）は、図示しない計測器（例えば被加熱物の温度を計測する温度センサ）によって計測され、制御量入力部２を介して補正設定値算出部３と操作量算出部４とに入力される（図２ステップＳ１０１）。
【００２８】
補正設定値算出部３は、設定値ＳＰが変更された時点から、設定値ＳＰの変更後で、かつ制御量ＰＶが変更後の設定値ＳＰに到達するまでの期間において（図２ステップＳ１０２，Ｓ１０３においてＹＥＳ）、設定値ＳＰと制御量ＰＶとに基づいて、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化が緩和されるように補正設定値ＳＰ’を次式により算出する（図２ステップＳ１０４）。
ＳＰ’＝ＡＳＰ＋（１−Ａ）ＰＶ                                  ・・・（１）
【００２９】
式（１）におけるＡは補正設定値ＳＰ’を算出するための所定のパラメータである（０．０＜Ａ＜１．０）。ただし、補正設定値算出部３は、補正設定値ＳＰ’が設定値ＳＰから離れる方向の補正（更新）は実行しない。例えば、設定値ＳＰが変更されていない場合、あるいは設定値ＳＰの変更後に制御量ＰＶが設定値ＳＰに一旦到達した時点（補正設定値ＳＰ’が設定値ＳＰに一致した時点）よりも後の時点である場合（ステップＳ１０２，Ｓ１０３においてＮＯ）、補正設定値算出部３は、式（１）の算出を実行せずに、設定値ＳＰをそのまま補正設定値ＳＰ’として出力する（図２ステップＳ１０５）。したがって、設定値ＳＰの変更後に制御量ＰＶが設定値ＳＰに到達した後は、次に設定値ＳＰが変更されない限り、補正設定値ＳＰ’＝ＳＰが維持される。
【００３０】
操作量算出部４は、補正設定値ＳＰ’と制御量ＰＶに基づいて、例えば以下の伝達関数式のようなＰＩＤ制御演算を行って操作量ＭＶを算出する（図２ステップＳ１０６）。
ＭＶ＝（１００／ＰＢ）｛１＋（１／ＴＩｓ）＋ＴＤｓ｝（ＳＰ’−ＰＶ）
・・・（２）
ＰＢは比例帯、ＴＩは積分時間、ＴＤは微分時間、ｓはラプラス演算子である。
【００３１】
操作量出力部５は、操作量算出部４で算出された操作量ＭＶを制御対象に出力する（図２ステップＳ１０７）。操作量ＭＶの出力先は、ヒータやバルブなどの操作部（不図示）である。ヒータの場合には、操作量ＭＶの実際の出力先は、ヒータに電力を供給する電力調整器（不図示）となる。
制御装置は、図２のステップＳ１００〜Ｓ１０７の処理を例えばオペレータの指示によって制御が終了するまで（図２ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、制御周期毎に実行する。
【００３２】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）は本実施の形態の制御装置の動作例を示す図であり、図３（Ａ）は設定値ＳＰ、補正設定値ＳＰ’および制御量ＰＶの変化を示す図、図３（Ｂ）は操作量ＭＶおよびヒータ出力の変化を示す図である。ここでは、パラメータＡ＝０．３としている。
【００３３】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）の例では、時刻ｔ１において設定値ＳＰが２０℃から３００℃に変更されると、設定値ＳＰの変更に応じて補正設定値ＳＰ’も上昇するが、設定値ＳＰと比較して控えめな上昇になる。その結果、設定値ＳＰの変更に伴う操作量ＭＶの変化も、図８（Ｂ）の場合と比較して控えめになる。このとき、ヒータのブレーカがＯＦＦのままであり、ヒータに電力が供給されないために、ヒータ出力は０％のままであり、制御量ＰＶは上昇しない。
【００３４】
次に、時刻ｔ２においてヒータのブレーカがＯＮになると、操作量ＭＶの上昇に応じた分だけヒータ出力が上昇するので、制御量ＰＶが上昇する。ただし、図８（Ｂ）の場合と比較して操作量ＭＶの上昇が控えめなので、ブレーカがＯＮになっても、ヒータ出力が急激に上昇することはない。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、制御量ＰＶが設定値ＳＰに近づくように変化しない限り、補正設定値ＳＰ’は一定の状態を維持することになる。したがって、ブレーカがＯＮになる前に操作量ＭＶが想定外に高い数値になってしまうことを回避することができ、急激にヒータ出力が１００％付近まで高くなってしまうことを回避することができる。これにより、本実施の形態では、ヒータの破損を防ぐことができる。
【００３６】
なお、補正設定値算出部３は、式（１）の代わりに次式を用いて補正設定値ＳＰ’を算出するようにしてもよい。
ＳＰ’＝（１−Ｂ）ＳＰ＋ＢＰＶ                                  ・・・（３）
Ｂは補正設定値ＳＰ’を算出するための所定のパラメータである（０．０＜Ｂ＜１．０）。
【００３７】
また、補正設定値算出部３は、式（１）の代わりに次式を用いて補正設定値ＳＰ’を算出するようにしてもよい。
ＳＰ’＝（０．５−Ｃ）ＳＰ＋（０．５＋Ｃ）ＰＶ                  ・・・（４）
Ｃは補正設定値ＳＰ’を算出するための所定のパラメータである（−０．５＜Ｃ＜０．５）。以上のように、パラメータＡ，Ｂ，Ｃの等価変換（Ｂ＝１−Ａ、Ｃ＝０．５−Ａ）により、式（１）、式（３）、式（４）のいずれかにより補正設定値ＳＰ’を算出することができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係る制御装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応する例である。第１の実施の形態と同様に、ヒータによる昇温を代表的な適用対象として説明するが、本発明は原理的には温度の制御に限るものではなく、他の制御に適用してもよい。
【００３９】
本実施の形態の制御装置は、設定値取得部１と、制御量入力部２と、補正設定値算出部３と、操作量算出部４と、操作量出力部５と、設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し、妥当でないと判定した場合に、補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを自動修正する自動修正部６とを備えている。
【００４０】
次に、本実施の形態の制御装置の動作を図５を参照して説明する。図５は制御装置の動作を説明するフローチャートである。
図５のステップＳ１００〜Ｓ１０７の処理は第１の実施の形態で説明したとおりなので、説明は省略する。
【００４１】
自動修正部６は、初動時の操作量ＭＶ、すなわち設定値ＳＰの変更直後に算出された操作量ＭＶについて、インターロック機能が適用されている状態として妥当かどうかを判定し（図５ステップＳ１０９）、妥当でないと判定した場合、補正設定値ＳＰ’を算出するためのパラメータを自動修正する（図５ステップＳ１１０）。
【００４２】
具体的には、自動修正部６は、設定値ＳＰが変更された時点で補正設定値ＳＰ’を採用して算出された初動時の操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ１以上であれば、初動時の操作量ＭＶが妥当でないと判定し（ステップＳ１０９においてＮＯ）、操作量ＭＶが小さく算出されるようにパラメータを修正する（ステップＳ１１０）。また、自動修正部６は、初動時の操作量ＭＶが、予め規定された閾値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下であれば、初動時の操作量ＭＶが妥当でないと判定し（ステップＳ１０９においてＮＯ）、操作量ＭＶが大きく算出されるようにパラメータを修正する（ステップＳ１１０）。
【００４３】
補正設定値ＳＰ’を算出する式として（１）を用いる場合、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ１以上であれば、パラメータＡを０．０に近づけるように、現在の値よりも所定減少幅だけ小さい数値に修正すればよい。また、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ２以下であれば、パラメータＡを１．０に近づけるように、現在の値よりも所定増大幅だけ大きい数値に修正すればよい。
【００４４】
補正設定値ＳＰ’を算出する式として（３）を用いる場合、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ１以上であれば、パラメータＢを１．０に近づけるように、現在の値よりも所定増大幅だけ大きい数値に修正すればよい。また、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ２以下であれば、パラメータＢを０．０に近づけるように、現在の値よりも所定減少幅だけ小さい数値に修正すればよい。
【００４５】
補正設定値ＳＰ’を算出する式として（４）を用いる場合、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ１以上であれば、パラメータＣを０．５に近づけるように、現在の値よりも所定増大幅だけ大きい数値に修正すればよい。また、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ２以下であれば、パラメータＣを−０．５に近づけるように、現在の値よりも所定減少幅だけ小さい数値に修正すればよい。
【００４６】
また、自動修正部６は、初動時の操作量ＭＶが閾値ＴＨ２より大で、閾値ＴＨ１未満であれば、初動時の操作量ＭＶが妥当であると判定し（ステップＳ１０９においてＹＥＳ）、パラメータ修正を実行しない。閾値ＴＨ１の目安としては、１００％の半分の５０％などが考えられ、閾値ＴＨ２の目安としては、閾値ＴＨ１＝５０％のさらに半分の２５％などが考えられる。
【００４７】
制御装置は、図５のステップＳ１００〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１０の処理を例えばオペレータの指示によって制御が終了するまで（図５ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、制御周期毎に実行する。
【００４８】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）は本実施の形態の制御装置の動作例を示す図であり、図６（Ａ）は設定値ＳＰ、補正設定値ＳＰ’および制御量ＰＶの変化を示す図、図６（Ｂ）は操作量ＭＶおよびヒータ出力の変化を示す図である。ここでは、パラメータＡ＝０．５としている。
【００４９】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）の例では、時刻ｔ１において設定値ＳＰが２０℃から３００℃に変更されると、設定値ＳＰの変更に応じて補正設定値ＳＰ’が上昇し、この補正設定値ＳＰ’から算出される操作量ＭＶも上昇する。このとき、操作量ＭＶは閾値ＴＨ１以上となる。したがって、操作量ＭＶが小さく算出されるようにパラメータＡが修正される。なお、パラメータＡの修正について、即時適用とするか次の昇温開始時から適用とするかは個々の制御対象の安全管理方針次第で決定すればよい。ただし、図６は次の昇温開始時から適用する動作例であるが、仮にパラメータＡの修正を即時適用したとしても、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で補正設定値ＳＰ’が設定値ＳＰから離れる方向の補正（更新）は実行しないので、補正設定値ＳＰ’はそのまま維持される。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、補正設定値ＳＰ’によるインターロック機能が、操作量ＭＶあるいは操作量上限値ＯＨを直接的に調整するインターロック機能ではないために、特に重要な昇温開始時（初動時）の操作量ＭＶが、操作量算出部４の制御パラメータ値（本実施の形態の場合にはＰＩＤパラメータ値）に依存してしまうことへの弊害を低減することができる。
【００５１】
第１、第２の実施の形態で説明した制御装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、安全確保のためのインターロック機能を備えた制御装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…設定値取得部、２…制御量入力部、３…補正設定値算出部、４…操作量算出部、５…操作量出力部、６…自動修正部。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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