说明】
[0026]图1是示出本发明的实施方式的PID控制器的构成的框图。
[0027]图2是示出本发明的实施方式的加热控制装置的构成的框图。
[0028]图3是示出本发明的实施方式的PID控制器的动作的流程图。
[0029]图4是说明本发明的实施方式的PID控制器的数据收集的动作的图。
[0030]符号说明
[0031]1…控制功能部，2…数据收集功能部，10…设定值输入部，11...控制量输入部，12…操作量计算部，13…操作量输出部，14…报警通知部，15…数据记录部，16…时钟，17…数据保存部，18...读入指示部
【具体实施方式】
[0032][发明的原理]
[0033]在温度控制器等PID控制器中，在报警发生前后的时间段中，为了分析报警的原因，需要详细的时序数据。另一方面，在PID运算的情况下，未发生报警的正常时间内的控制动作的性质一般来说容易通过仿真等来再现。即，在报警发生前后的时间段之外，即使得不到详细的时序数据，也不会对事后的分析产生大的障碍。
[0034]发明者在发现上述的问题的基础上，还着眼于报警发生的期间一般在时间上较短这一点，想到了将报警发生前后设为用于扩大特殊状况下的利用的利用对象。报警发生前后的时间段的范围能够根据PID参数来确定。
[0035]具体来说，始终执行数据的收集、临时性的记录，仅在发生了报警的情况下，以不可盖写的状态保存在该报警发生前后收集、记录了的数据。通过这样，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。
[0036]此外，通过利用温度调节器等简易型的PID控制器内的数据收集功能，能够可靠地获得对报警的原因分析有效的“控制系统的原始数据”，但另一方面，PID控制器的存储容量受到限制。因此，优选为并用以下两功能，即通知操作者利用能够充分地确保存储容量的上位装置(例如PC (Personal Computer，个人计算机))来读入数据的功能、将数据自动转送到上位装置并使其返回到允许PID控制器的数据区域的盖写的状态的功能。
[0037][实施方式]
[0038]下面，参照附图，说明本发明的实施方式。图1是示出本发明的实施方式的PID控制器的构成的框图。PID控制器具备作为以往以来在PID控制器中设置的一般结构的控制功能部1、以及作为本实施方式的特征结构的数据收集功能部2。
[0039]控制功能部1具备从控制器外部输入设定值SP的设定值输入部10 ;从计测器输入控制量PV的控制量输入部11 ;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的操作量计算部12 ;将操作量MV输出到控制器外部的操作量输出部13 ;以及在检测到异常时产生报警的报警通知部14。
[0040]数据收集功能部2具备临时记录控制量PV的时序数据、操作量MV的时序数据与设定值SP的时序数据的数据记录部15 ;对当前的日期时间进行计时的时钟16 ;仅在发生了报警的情况下，读出在该报警发生前后数据记录部15所记录的数据的数据保存部17并进行保存；以及在数据保存部17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数据保存部17所保存的数据的读入指示部18。
[0041]图2是示出成为本实施方式的应用对象的加热控制装置的构成的框图。加热控制装置由对作为处理对象的被加热物进行加热的加热处理炉100、电加热器101、计测加热处理炉100内的温度的温度传感器102、控制加热处理炉100内的温度的PID控制器103、电力调整器104、以及电力供给电路105构成。
[0042]PID控制器103计算操作量MV以使温度传感器102所计测到的控制量PV (温度)与设定值SP —致。设定值SP例如通过操作者来设定。电力调整器104决定与操作量MV相应的电力，通过电力供给电路105向电加热器101供给该决定了的电力。这样，PID控制器103控制加热处理炉100内的被加热物的温度。图1的控制功能部1与数据收集功能部2安装在PID控制器103中。
[0043]接着，参照图3，说明本实施方式的动作。设定值SP通过操作者等来设定，并经由设定值输入部10而被输入到操作量计算部12与数据记录部15(图3步骤S1)。
[0044]控制量PV通过计测器(在图2的例子中是温度传感器102)来计测，并经由控制量输入部11而被输入到操作量计算部12、报警通知部14与数据记录部15 (图3步骤S2)。
[0045]操作量计算部12通过如以下的传递函数式那样的PID控制运算，根据设定值SP与控制量PV来计算操作量MV (图3步骤S3)。
[0046]MV = (100/PB) {1+(1/TIs)+TDs} (SP-PV)...(1)
[0047]在式(1)中，PB是比例带，TI是积分时间，TD是微分时间，s是拉普拉斯算子。
[0048]操作量输出部13将通过操作量计算部12计算出的操作量MV输出到控制对象(图3步骤S4)。在图2的例子中，电力调整器104成为操作量MV的实际的输出目的地。
[0049]数据记录部15将从控制量输入部11输入了的控制量PV、通过操作量计算部12计算出的操作量MV以及从设定值输入部10输入了的设定值SP作为应该收集的数据进行临时记录(图3步骤S5)。此时，数据记录部15在由控制量PV、操作量MV与设定值SP构成的数据集中，附加地记录从时钟16得到的当前时刻的信息。
[0050]如果控制动作持续进行，在每个控制周期中反复执行步骤S1?S5的处理，则控制量PV的时序数据、操作量MV的时序数据与设定值SP的时序数据被存储到数据记录部15。
[0051]接着，报警通知部14在检测到异常时(在图3步骤S6中为“是”)，产生报警(图3步骤S7)。作为异常的种类，例如存在有控制量PV超过规定的控制量范围、或者控制量PV的每一定时间的变化率超过规定的控制量变化率范围等的控制动作的异常、PID控制器自身的故障、或者在PID控制器设定的参数(PID参数等)的异常设定等。作为报警的产生/通知方法，例如存在有将报警信号输出到上位装置(例如PC (Personal Computer，个人计算机))、或者使在PID控制器中设置的报警通知用的LED闪烁或者亮灯等方法。
[0052]数据保存部17在发生了报警的情况下，从数据记录部15读出在该报警发生前后数据记录部15所记录的数据(控制量PV的时序数据、操作量MV的时序数据与设定值SP的时序数据)并进行保存(图3步骤S8)。报警发生前后是指:从报警的发生时间点的规定的第1时间T1前的时间点开始到报警的发生时间点的规定的第2时间T2后的时间点的范围。因此，在该范围内还包括报警的发生时间点。
[0053]数据保存部17基于附加到数据记录部15所记录的数据的时刻信息，从数据记录部15读出从报警的发生时间点的规定的第1时间T1前的时间点开始到报警的发生时间点的数据，并且将该读出的数据按被记录到数据记录部15的顺序(时刻信息所表示的时刻的顺序)来保存，进一步