Pid控制器以及数据收集方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及温度控制器等PID控制器，特别是涉及具备数据收集功能的PID控制器。
【背景技术】
[0002]为了控制加热处理炉等的温度，利用了安装有PID控制功能的温度调节器。在温度调节器中，需要设定PID参数等大量的参数。温度调节器使用PID参数来进行PID运算，输出操作量MV以使温度计测值PV与被设定为目标温度的设定值SP—致。由此，能够使温度计测值PV(控制量PV)接近于目标温度(设定值SP)。因此，需要设定PID参数等，并且很重要。
[0003]但是，控制结果信息(设定值达到时间、过冲量等控制响应中的特征量的数据)在把握控制的不佳状态、调整PID参数等的时候，作为针对实际的控制对象的控制结果，是有效的信息。因此，一边实施升温、降温等一系列控制动作一边在温度调节器内部计算控制响应的特征量并保存到温度调节器内部的功能被实施(参照专利文献1)。另一方面，像数据记录器那样的收集并记录全部测定数据的设备也被实用化(参照专利文献2)。通过在这些专利文献1、专利文献2中公开了的数据收集功能，能够收集PID控制的控制响应的特征量或者全部的时序数据，并作为监视对象、分析对象来进行处理。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2009-217439号公报
[0007]专利文献2:日本特开2008-286603号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术问题
[0009]在温度控制中，仅通过升温、降温等一系列控制动作，对于有效的信息收集来说是不充分。即，在专利文献1公开了的特征量计算功能中，保存的信息受限，所以是不充分的。另一方面，在专利文献2公开了的数据记录器中，还包括作为控制动作的信息不需要的信息，数据收集量过多，所以处理变得烦琐且不便。因此，作为在控制动作中特殊化了的有效的信息收集功能，要求为了避免过于烦琐、且避免过度信息不足而被改善了的功能。特别是，在升温、降温的响应之外，还要求扩大在特殊状况下的有效利用的改进。
[0010]在作为简易型的PID控制器的代表例子的温度调节器中，安装有在探测到传感器断路的情况下的报警功能等。报警发生前后的时间段为分析报警的原因的对象时间段，所以特别需要详细的时序数据。但是，在以往的PID控制器中，存在如下问题点:未能实现收集报警发生前后的时间段的详细的时序数据这样的功能。
[0011]本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种以安装到像温度调节器等简易型的PID控制器那样的低价产品为前提，能够收集报警发生前后的详细的时序数据的PID控制器以及数据收集方法。
[0012]解决技术问题的技术手段
[0013]本发明的PID控制器的特征在于，具备:操作量计算单元，通过PID控制运算，根据设定值SP与控制量PV来计算操作量MV ;操作量输出单元，将通过该操作量计算单元计算出的操作量MV输出到控制对象；数据记录单元，临时记录所述控制量PV的时序数据；报警通知单元，在检测到异常时产生报警；以及数据保存单元，仅在发生了所述报警的情况下，从所述数据记录单元读出在该报警发生前后所述数据记录单元所记录的数据并进行保存。
[0014]另外，在本发明的PID控制器的一个构成例中，其特征在于，所述数据保存单元保存从所述报警的发生时间点的第1时间T1前的时间点开始到所述报警的发生时间点的第2时间T2后的时间点为止的范围的数据，所述第1时间T1以及第2时间T2被预先设定为PID参数的积分时间TI的α倍的值。
[0015]另外，在本发明的PID控制器的一个构成例中，其特征在于，所述控制对象是利用了加热器的加热控制系统，所述数据保存单元保存从所述报警的发生时间点的第1时间Τ1前的时间点开始到所述报警的发生时间点的第2时间Τ2后的时间点为止的范围的数据，所述第1时间Τ1以及第2时间Τ2根据报警的种类被设定为不同的时间。
[0016]另外，在本发明的PID控制器的一个构成例中其特征在于，所述数据保存单元在发生加热器断路报警时，将PID参数的积分时间ΤΙ的α倍的值用作所述第1时间Τ1以及第2时间Τ2，在发生传感器断路报警时，将与PID参数无关的固定值用作所述第1时间Τ1以及第2时间Τ2。
[0017]另外，在本发明的PID控制器的一个构成例中，其特征在于，所述报警通知单元在所述控制量PV超过了规定的控制量范围时，或者在所述控制量PV的每一定时间的变化率超过了规定的控制量变化率范围时，产生报警。
[0018]另外，在本发明的PID控制器的1构成例中，其特征在于，还具备:读入指示单元，在所述数据保存单元所保存的数据达到规定时间以上的数据时，通知操作者利用上位装置来读入所述数据保存单元所保存的数据。
[0019]另外，在本发明的PID控制器的一个构成例中，其特征在于，所述数据记录单元进一步地临时记录所述操作量MV的时序数据与所述设定值SP的时序数据，所述数据保存单元除了从所述数据记录单元读出所述控制量PV的时序数据并进行保存之外，还从所述数据记录单元读出在所述报警发生前后所述数据记录单元所记录的操作量MV的时序数据以及设定值SP的时序数据并进行保存。
[0020]另外，本发明的数据收集方法的特征在于，包括:操作量计算步骤，通过PID控制运算，根据设定值SP与控制量PV来计算操作量MV ;操作量输出步骤，将在该操作量计算步骤中计算出的操作量MV输出到控制对象；数据记录步骤，临时记录所述控制量PV的时序数据；报警通知步骤，在检测到异常时产生报警；以及数据保存步骤，仅在发生了所述报警的情况下，读出在该报警发生前后在所述数据记录步骤中记录的数据并进行保存。
[0021]发明效果
[0022]根据本发明，仅在发生了报警的情况下，从数据记录单元读出在报警发生前后数据记录单元所临时记录的数据并进行保存，所以能够以不变得过于烦琐且不变得过度信息不足的方式收集用于分析报警的原因的数据。在本发明中，能够将表示传感器断路报警发生前的计测噪声的增大的数据、表示加热器断路报警发生前的平衡点异常的数据等作为预兆解析的记录进行收集。另外，在本发明中，在PID控制器的内部收集数据，所以与经由通信网络等而通过PID控制器外部的数据收集设备来收集数据的情况相比，能够更加可靠地排除由通信噪声等导致的模糊不清的现象。
[0023]另外，在本发明中，通过将确定报警发生前后的时间段的第1时间T1以及第2时间T2预先设定为PID参数的积分时间TI的α倍的值，能够减轻进行PID控制器的设定作业的操作者的负担。
[0024]另外，在本发明中，通过根据报警的种类将确定报警发生前后的时间段的第1时间Τ1以及第2时间Τ2设定为不同的时间，能够设定为与报警的种类相应的适当的值。
[0025]另外，在本发明中，在数据保存单元所保存的数据达到规定时间以上的量的数据时，通知操作者利用上位装置来读入数据保存单元所保存的数据，从而能够向操作者传达数据保存单元的数据保存的余量变少的情况。
【附图