(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の温度を複数の検出点でそれぞれ検出し、複数の検出温度に基づく傾斜温度および代表的な代表温度に変換し、前記傾斜温度および前記代表温度を制御量として温度制御する複数チャンネルの温度制御において、各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を表示する方法であって、
チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いを、積み上げたグラフで表示することを特徴とする干渉情報の表示方法。
【請求項２】
前記傾斜温度が、複数の検出温度の温度差であり、前記代表温度が、複数の検出温度の平均温度である請求項１に記載の干渉情報の表示方法。
【請求項３】
前記干渉情報を、前記複数の各検出点にそれぞれ対応する各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの前記複数の検出点の検出温度の変化を計測して求める請求項１または２に記載の干渉情報の表示方法。
【請求項４】
制御対象の温度を複数の検出点でそれぞれ検出し、複数の検出温度に基づく傾斜温度および複数の検出温度の平均温度に変換し、前記傾斜温度および前記平均温度を制御量として温度制御する複数チャンネルの温度制御において、各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を表示する装置であって、
チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いを、積み上げたグラフで表示する表示手段を備えることを特徴とする干渉情報の表示装置。
【請求項５】
前記干渉情報を、前記複数の各検出点にそれぞれ対応する各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの前記複数の検出点の検出温度の変化を計測して求める請求項４に記載の干渉情報の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数チャンネルの温度制御などにおけるチャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を表示する方法および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、かかる複数チャンネル間の干渉を低減する温度制御方法として、複数の制御点に対応する複数の検出温度を、例えば、複数の検出温度の平均温度と、複数の検出温度に基づく温度差（傾斜温度）とに変換し、平均温度と傾斜温度とを制御量として温度制御する手法（以下「傾斜温度制御」ともいう）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、上記傾斜温度制御手法を、２チャンネルの温度制御に適用した場合の構成図である。
【０００４】
制御対象３０の２つの制御点の検出温度を、モード変換器３１によって、両検出温度の平均値である平均温度および両検出温度の温度差である傾斜温度に変換し、平均温度と目標平均温度との偏差または傾斜温度と目標傾斜温度との偏差を、各ＰＩＤ制御部３２にそれぞれ入力する。
【０００５】
各ＰＩＤ制御部３２は、平均温度の偏差または傾斜温度の偏差をなくすように操作量を演算出力し、前置補償器３３では、傾斜温度の操作量の変化に対して傾斜温度だけが反応し、平均温度への反応は小さくなるように、また逆に、平均温度の操作量の変化に対して傾斜温度への反応が小さくなるように操作量を配分して制御出力とし、この制御出力によって制御対象３０の温度を制御する。
【０００６】
従来では、制御対象の２点の各点を個別に制御するために、一方の点の制御が他方の点の制御に影響を与えて高精度の制御が困難であったのに対して、この傾斜温度制御では、２点の平均温度と２点の温度差である傾斜温度とを制御量として制御することにより、高精度な制御を可能とするものである。
【０００７】
この傾斜温度制御方法における前置補償器３３では、一方のチャンネルの操作量の変化が、他方のチャンネルの制御に影響を与えないように、操作量を配分しているが、この前置補償器３３における配分比を決定するために、予め各チャンネルの間の干渉の度合いを表すパラメータを、チューニングによって計測し、この干渉の度合いを表すパラメータに基づいて、前記配分比を決定している（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
このチューニングは、例えば、各チャンネルのヒータに順番にステップ状の操作量を与え、各温度センサからの検出温度を計測することにより行われ、このチューニングによって、前記干渉の度合いを表すパラメータと共に、温度制御パラメータであるＰＩＤパラメータも併せて求めることができる。
【特許文献１】特許第３２７８８０７号公報
【特許文献２】特開２００１−２６５４４７号公報（段落０１２５、図１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記チューニングを行なった後に、所望の制御性能、例えば、複数のチャンネルが均一な温度に制御されているか否かなどを確認するために、試験的な制御を行ない、何らかの異常によって所望の制御性能が得られなかったような場合には、種々のパラメータを調整するなどして再度、確認のための試験的な制御を行なうようにしている。
【００１０】
かかる試験的な制御は、制御対象によっては、温度の整定に時間を要するために、制御結果を得るまでに長時間を要することになる。
【００１１】
したがって、何らかの異常がある場合には、長時間を要する試験的な制御を行なう前に、予め異常を検知できるようにすることが望まれる。
【００１２】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、複数チャンネルの制御において、各チャンネルの干渉の度合いに基づいて、異常を検知するのに好適な表示方法、表示装置および温度調節器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】
【００１３】
（１）本発明の干渉情報の表示方法は、制御対象の温度を複数の検出点でそれぞれ検出し、複数の検出温度に基づく傾斜温度および代表的な代表温度に変換し、前記傾斜温度および前記代表温度を制御量として温度制御する複数チャンネルの温度制御において、各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を表示する方法であって、チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いを、積み上げたグラフで表示するものである。
【００１５】
本発明の干渉情報の表示方法によると、チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いが図形表示されるので、各チャンネル間の干渉状態を視覚的に容易に把握できることになり、異常な干渉状態を検知するといったことが可能となる。
【００１７】
干渉情報は、傾斜温度および代表温度を制御量とする温度制御に用いられる干渉の度合いを示す行列であるのが好ましい。
【００１８】
この実施形態によると、傾斜温度および代表温度を制御量として温度制御する傾斜温度制御に使用される干渉情報を、各チャンネル間の干渉度合いが把握できるように図形表示するので、干渉状態の異常を検知することができ、したがって、干渉状態に影響を及ぼす様々な原因、例えば、温度センサやヒータの誤配線、温度センサの接触不良、ヒータ不良、温度センサの設置位置の不適切、ヒータ容量の不足あるいは過剰などによる異常を検知することができる。
【００１９】
これによって、干渉情報を含む温度パラメータのチューニングを行って後の確認のための試験的な制御を行なう前に、異常を検知して対策を講じるといったことが可能となる。
【００２０】
(２)上記（１）の実施形態では、前記傾斜温度が、複数の検出温度の温度差であり、前記代表温度が、複数の検出温度の平均温度である。
【００２１】
この実施形態によると、制御対象を均一な温度に制御するのに好適である。
【００２２】
(３)上記（１）または（２）の実施形態では、前記干渉情報を、前記複数の各検出点にそれぞれ対応する各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの前記複数の検出点の検出温度の変化を計測して求めるものである。
【００２３】
この実施形態によると、各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの複数の検出点の検出温度の変化を計測して各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を求めることができるとともに、併せてＰＩＤパラメータなどの温度制御パラメータを求めることができる。
【００２６】
(４)本発明の干渉情報の表示装置は、制御対象の温度を複数の検出点でそれぞれ検出し、複数の検出温度に基づく傾斜温度および複数の検出温度の平均温度に変換し、前記傾斜温度および前記平均温度を制御量として温度制御する複数チャンネルの温度制御において、各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を表示する装置であって、チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いを、積み上げたグラフで表示する表示手段を備えている。
【００２７】
本発明の干渉情報の表示装置によると、傾斜温度および代表温度を制御量として温度制御する傾斜温度制御に使用される干渉情報を、チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いを図形表示するので、干渉状態の異常を検知することができる。これによって、比較的長時間を要する試験的な制御を行なう前に、異常を検知して対策を講じるといったことが可能となる。
【００２８】
（５）本発明の干渉情報の表示装置の一つの実施形態では、前記干渉情報を、前記複数の各検出点にそれぞれ対応する各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの前記複数の検出点の検出温度の変化を計測して求めるものである。
【００２９】
この実施形態によると、各チャンネルの操作量を順番に変化させたときの複数の検出点の検出温度の変化を計測して各チャンネル間の干渉の度合いを示す干渉情報を求めることができるとともに、併せてＰＩＤパラメータなどの温度制御パラメータを求めることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、チャンネル毎に、当該チャンネルの影響および他のチャンネルからの干渉の度合いが図形表示されるので、各チャンネル間の干渉状態を視覚的に容易に把握できることになり、異常な干渉状態、したがって、干渉状態に影響を及ぼす様々な原因による異常を検知するといったことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
（実施形態１）
図１は、本発明の一つの実施形態の表示方法を実施する温度制御システムの概略構成図である。
【００３７】
この温度制御システムは、制御対象としての金型１と、この金型１の温度を制御する温度調節器２と、本発明に係る干渉情報の表示を行う表示装置としてのパーソナルコンピュータ３とを備えている。
【００３８】
この実施形態の金型１は、例えば、射出成形機の固定側あるいは可動側の金型である。
図２は、図１の金型１およびヒータ４〜１１の配置を示す正面図である。なお、金型１の表面には、キャビティを構成するための図示しない凹部が形成されているが、この図２では、省略している。
【００３９】
金型１の表面近傍の内部には、８つの制御点Ａ〜Ｈの温度をそれぞれ検出する８つの温度センサ１２ａ〜１２ｈが、金型１の中心から同一円周上に沿ってそれぞれ配設されている。
【００４０】
金型１の各側面には、それぞれ３つずつ計９つのプレート式のヒータ４，５ａ，５ｂ，６，７ａ，７ｂ，８，９ａ，９ｂ，１０，１１ａ，１１ｂが取り付けられている。
【００４１】
正方形の金型１の各側面に取り付けられている９つのヒータ４，５ａ，５ｂ，６，７ａ，７ｂ，８，９ａ，９ｂ，１０，１１ａ，１１ｂの内、正方形の４つの隅部のヒータ５ａ，５ｂ，７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，１１ａ，１１ｂは、それぞれ二つのヒータ５ａ，５ｂ；７ａ，７ｂ；９ａ，９ｂ；１１ａ，１１ｂを一組としており、個別に制御されるヒータ４，５，６，７，８，９，１０，１１は、温度センサ１２ａ〜１２ｈと同数の８つであり、この実施形態では、８チャンネルの温度制御を行なうものである。
【００４２】
図１の温度調節器２は、各制御点Ａ〜Ｈ点の各温度センサ１２ａ〜１２ｈの検出温度に基づいて、図示しないＳＳＲなどを介して、８つの各ヒータ４〜１１の通電を制御する。
この実施形態の温度調節器２は、チャンネル毎に個別に温度制御するのではなく、上述の特許文献１，２等に開示されている温度制御手法を用いている。
【００４３】
この温度制御手法は、上述のように、複数の制御点に対応する複数の検出温度を、例えば、複数の検出温度の平均温度と、複数の検出温度に基づく温度差（傾斜温度）とに変換し、平均温度と傾斜温度とを制御量として温度制御するものである。
【００４４】
図３は、この実施形態の温度調節器２における傾斜温度制御の構成を示すブロック図である。
【００４５】
この実施形態の温度調節器２は、上記８つの温度センサ１２ａ〜１２ｈからの入力温度ＰＶ１〜ＰＶ８を、１つの平均温度（平均ＰＶ）および７つの傾斜温度（傾斜ＰＶ１〜傾斜ＰＶ７）に変換するモード変換部１４と、このモード変換部１４からの各温度（平均ＰＶ，傾斜ＰＶ１〜傾斜ＰＶ７）と目標温度（平均ＳＰ，傾斜ＳＰ１〜傾斜ＳＰ７）との偏差に基づいて、操作量をそれぞれ演算する８つのＰＩＤ制御部１５と、各ＰＩＤ制御部１５からの操作量を、各ＰＩＤ制御部１５による制御が、他のＰＩＤ制御部１５による制御に与える影響をなくす又は小さくするように配分して制御出力ＭＶ１〜ＭＶ８を各ヒータ４〜１１に与える前置補償部１６とを備えている。
【００４６】
モード変換部１４は、８つの入力温度ＰＶ１〜ＰＶ８を、その平均値である平均温度（平均ＰＶ）と、例えば、隣の入力温度との温度差（ＰＶ１−ＰＶ２，ＰＶ２−ＰＶ３，ＰＶ３−ＰＶ４，…ＰＶ７−ＰＶ８）である７つの傾斜温度（傾斜ＰＶ１〜傾斜ＰＶ７）に変換する。
【００４７】
なお、傾斜温度は、隣の入力温度との温度差に限らず、例えば、前記平均温度（平均ＰＶ）と、各入力温度との温度差（ＰＶ１−平均ＰＶ，ＰＶ２−平均ＰＶ，ＰＶ３−平均ＰＶ，…ＰＶ７−平均ＰＶ）としてもよい。このように傾斜温度として、各入力温度と平均温度との温度差を用いることにより、対称な金型を、より均等に温度制御することが可能となる。
【００４８】
目標温度ＳＰについては、８つの制御点Ａ〜Ｈの設定温度（目標温度）ＳＰ１〜ＳＰ８の平均値である目標平均温度（平均ＳＰ）と、例えば、隣の設定温度との温度差（ＳＰ１−ＳＰ２，ＳＰ２−ＳＰ３，ＳＰ３−ＳＰ４，…ＳＰ７−ＳＰ８）である７つの目標傾斜温度（傾斜ＳＰ１〜傾斜ＳＰ７）としている。
【００４９】
各ＰＩＤ制御部１５は、入力温度ＰＶと目標温度ＳＰとの偏差をなくすようにＰＩＤ演算を行なって操作量を出力するものである。
【００５０】
前置補償部１６は、ＰＩＤ制御部１５からの操作量を分解するものであり、上記特許文献１，２等に開示されている構成と同様の構成であり、前置補償部１６の配分比の行列である前置補償行列をＧｃ、上述のモード変換部１４による検出温度（ＰＶ１〜ＰＶ８）を、傾斜温度（傾斜ＰＶ１〜傾斜ＰＶ７）および平均温度（平均ＰＶ）に変換する行列をモード変換行列Ｇｍ、干渉の度合いを示す情報である干渉行列をＧｐとすると、前置補償行列Ｇｃは、以下のように逆行列として求めることもできる。
【００５１】
Ｇｃ＝（Ｇｍ・Ｇｐ）−１
８つの各制御点Ａ〜Ｈを個別に制御すると、或る制御点が他の制御点に影響を与える、すなわち、干渉のために高精度の温度制御が困難であるのに対して、この傾斜温度制御では、８つ制御点Ａ〜Ｈの検出温度に基づく平均温度および傾斜温度を制御量として制御するので、干渉の影響を低減した高精度な温度制御が可能となる。
【００５２】
上記干渉の度合いを示す干渉行列は、チューニングによって計測するものであり、例えば、各チャンネルのヒータ４〜１１に順番にステップ状の操作量を与え、各温度センサ１２ａ〜１２ｈからの検出温度の変化に基づいて求めるものである。
【００５３】
このチューニングは、ユーザの設定操作によって実行され、このチューニングの際に、併せてＰＩＤパラメータも求められる。
【００５４】
図４は、このチューニングにおける各チャンネルの検出温度の変化の一例を示す図であり、横軸は時間を、縦軸は検出温度をそれぞれ示しており、上述の図２の各制御点Ａ〜Ｈの対応を併せて示している。
【００５５】
上述のように各制御点Ａ〜Ｈに対応する各チャンネルのヒータ４〜１１に順番にステップ状の操作量を与え、各温度センサ１２ａ〜１２ｈからの検出温度の変化を計測するものである。なお、図４において、破線で囲んだ矩形の領域は、各チャンネルの計測期間を代表的に示すものである。
【００５６】
このチューニングによって求められる干渉の度合いを示す干渉行列を、表１に示す。
【００５７】
【表１】
0004858333.tif 000002
この干渉行列は、規格化された値で単位はなく、各制御点Ａ〜Ｈに対応する各チャンネルの干渉の度合いを示している。
【００５８】
表１において、縦の列が、各チャンネルＡ〜Ｈにおける干渉の度合いを示すものである。例えば、チャンネルＡの列を見ると、当該チャンネルＡ自身の影響が「１０６５６」であり、チャンネルＢからの干渉の度合いが「２９３４」であり、チャンネルＣ，Ｄからの干渉はなく、「０」であり、チャンネルＥからの干渉の度合いが「９７」であり、チャンネルＦからの干渉の度合いが「７３」であり、チャンネルＧからの干渉の度合いが「３１１」であり、チャンネルＨからの干渉の度合いが「２８５６」である。
【００５９】
上述の図２のヒータ４〜１１および温度センサ１２ａ〜１２ｈの配置から、制御点Ａに対応するチャンネルＡは、その両側の制御点Ｂ，Ｈにそれぞれ対応するチャンネルＢ，Ｈからの干渉の影響を最も受けることが想定されるように、上記表１のチャンネルＡにおいては、上述のようにチャンネルＢからの干渉の度合いが「２９３４」、チャンネルＨからの干渉の度合いが「２８５６」と大きくなっている。
【００６０】
この実施形態では、かかる干渉の度合いを示す干渉行列を用いて、異常を検知するものであるが、上述の図４のチューニングの際の温度変化の波形や表１の数値から異常を検知するのは困難である。
【００６１】
このため、この実施形態では、かかる干渉の度合いを示す行列を、各チャンネル間の干渉の度合いが視覚的に容易に認識できるようにグラフ表示するものである。
【００６２】
図５は、このグラフ表示の一例を示すものである。このグラフ表示では、横軸を各チャンネルＡ〜Ｈとし、縦軸を、表１の行列の値として積み上げた面グラフ表示とし、各チャンネルを異なる色で表示している。なお、図５においては、異なる色を、異なる斜線で示している。
【００６３】
この面グラフでは、各チャンネルの干渉の度合いを積み上げ表示しているので、例えば、チャンネルＥでは、高さｈ１が、隣のチャンネルＦからの干渉の度合いを示し、高さｈ２が、当該チャンネルＥ自身の影響を示し、高さｈ３が、隣のチャンネルＤからの干渉の度合いを示している。
【００６４】
このグラフによって、チャンネル毎に、当該チャンネルと他のチャンルからの干渉の度合いを一目で把握することができ、異常な干渉状態を検知することができる。
【００６５】
図６は、異常である場合の干渉行列の表示例を示すものであり、表２はその干渉行列の値を示すものであり、図７は、そのチューニングの際の波形を示すものである。
【００６６】
【表２】
0004858333.tif 000003
図６のグラフ表示を見ると、チャンネルＡからの干渉が全てのチャンネルＢ〜Ｈに及んでおり、その度合いも大きく、異常であることを示している。
【００６７】
図７のチューニング波形や表２の干渉行列の数値から異常を検知するのは困難であるが、図６のように、干渉の度合いを積み上げ表示することにより、干渉状態の異常を容易に検知することができる。
【００６８】
この図６の異常は、図７に示されるチューニングの際の各チャンネルの操作量の印加の間隔が狭かったために、前のチャンネルの影響が、後のチャンネルに現れたのが原因である。
【００６９】
図８および図９は、上述の図５および図６の干渉行列が得られた場合の各チャンネルの制御波形をそれぞれ示している。
【００７０】
図８では、各チャンネル間の温度のバラツキ幅が、図９に比べて狭く、均一な温度に制御されているのに対して、図９では、各チャンネル間の温度のバラツキ幅が大きく、所望の均一な温度制御ができていない異常な状態であることが分かる。
【００７１】
このように、干渉行列のグラフ表示から異常を検知できるので、チューニング後の試験的な制御の前に、対策を講じることができ、これによって、従来のように、長時間を要する試験的な制御を行なって、その制御結果から異常を検知する必要がなく、試験的な制御の回数を削減することができる。
【００７２】
干渉行列の表示によって検知することが可能な異常には、干渉状態に影響を及ぼす様々な原因、例えば、温度センサやヒータの誤配線、温度センサの接触不良、ヒータ不良、温度センサの設置位置の不適切、ヒータ容量の不足あるいは過剰などが想定される。
【００７３】
したがって、これらの異常がある場合には、干渉行列をグラフ表示することにより、その干渉状態の異常から検知できることになる。
【００７４】
上述の実施形態では、パーソナルコンピュータ３に図形表示したけれども、図１１に示すように、温度調節器２−１の液晶表示部２０に表示するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、複数チャンネルの温度制御などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る表示装置を備えるシステムの概略構成図である。
【図２】図１の金型およびヒータを示す正面図である。
【図３】図１の温度調節器の要部のブロック図である。
【図４】チューニング波形を示す図である。
【図５】各チャンネルの干渉度合いの一例をグラフ表示した図である。
【図６】各チャンネルの干渉度合い他の例をグラフ表示した図である。
【図７】図６に対応するチューニング波形を示す図である。
【図８】図５に対応する制御波形を示す図である。
【図９】図６に対応する制御波形を示す図である。
【図１０】温度差および平均温度を制御量とする温度制御の構成図である。
【図１１】温度調節器における表示例を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１                          金型
２                          温度調節器
３                          パーソナルコンピュータ
１２ａ〜１２ｈ              温度センサ
１４                        モード変換部
１５                        ＰＩＤ制御部
１６                        前置補償部  
【図１】
0004858333.tif 000004
【図２】
0004858333.tif 000005
【図３】
0004858333.tif 000006
【図４】
0004858333.tif 000007
【図５】
0004858333.tif 000008
【図６】
0004858333.tif 000009
【図７】
0004858333.tif 000010
【図８】
0004858333.tif 000011
【図９】
0004858333.tif 000012
【図１０】
0004858333.tif 000013
【図１１】
0004858333.tif 000014