JPH04153712A - 温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は温度センサにより測定された測温信号をもとに
被温度制御対象物の温度を制御する温度測定装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、焼鈍炉や加熱炉等の被温度制御対象物の温度を制
御する場合、常時は主温度センサにより測定された測温
信号を温度調節制御部に与え、また主温度センサの異常
時にはバックアップ用温度センサに切替えてその測温信
号を温度調節制御部に与えることにより、被温度制御対
象物の温度を所定の温度に制御するようにしている。

第４図はかかる従来の温度制御装置の回路構成例を示す
ものである。第４図において、１は例えば焼鈍炉２の温
度を測定する熱電対からなる主温度センサ、また３はこ
の主温度センサ１の異常時に使用される熱電対からなる
バックアップ用温度センサて、これら温度センサ１，３
の測温信号は信号切替器４を介して焼鈍炉２の温度を制
御する温度調節制御部５に入力される。一方、６は主温
度センサ１の測温信号を入力して断線等の異常を検知す
るセンサ異常検知部で、このセンサ異常検知部６により
主温度センサ１の異常が検知されると、信号切替器４に
手動／自動切替器７の自動側接点を通して切替信号か与
えられる。この場合、手動／自動切替器７が自動側にあ
るときはセンサ異常検知部６からの切替信号が信号切替
器４に与えられ、手動側にあるときは手動スイッチ８に
より切替信号が信号切替器４に与えられる。

このような構成の温度制御装置において、いま手動／自
動切替器７が自動側にあるものとすれば、常時は信号切
替器４により主温度センサ１の測温信号が選択されて温
度調節制御部５に入力している。このような状態にある
とき主温度センサ１に異常が発生し、センサ異常検知部
６により異常が検知されると切替信号が手動／自動切替
器７の自動側接点を通して信号切替器４に与えられる。

これにより、信号切替器４はバックアップ用温度センサ
３側に切替えられ、その測温信号を温度調節制御部５に
入力する。また、その後主温度センサ１の異常が復帰す
ると信号切替器４も自動復帰し、再び主温度センサ１の
測温信号を選択して温度調節制御部５に入力する。温度
調節制御部５では常時は主温度センサ１の測温信号をも
とに、また主温度センサ１の異常時にはバックアップ用
温度センサ３の測温信号をもとに焼鈍炉２の温度を設定
値ＳＶに基いて所定の温度に制御している。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような従来の温度制御装置においては、主
温度センサ１の異常時にバックアップ用温度センサ３の
測温信号が温度調節制御部５に与えられているとき、主
温度センサ１の異常が復帰すると再び主温度センサ１の
測温信号が温度調節制御部５に入力されるため、次のよ
うな問題があった。

即ち、主温度センサ１の異常が断線のような場合には、
通常主温度センサ１を炉外に取出して新たな主温度セン
サ１と交換されるが、このときセンサ異常検知部６での
異常検知が解消されると信号切替器４が復帰するため、
温度調節制御部５には全く温度の異なる炉外の温度が測
温信号として入力される。したがって、温度調節制御部
５はこのとき入力される測温信号により焼鈍炉２の温度
を制御するため、炉内温度は過昇温度になり、製品や設
備を損傷してしまうことがある。

また、主温度センサ１の測温信号がセンサ異常検知部６
での異常判定値付近をふらつくような断線の始まり過程
で発生する異−常の場合には、頻繁に主温度センサ１と
バックアップ用温度センサ３が交互に切替えられため、
焼鈍炉２の温度制御性を悪化させ、安定した品質が得ら
れないという大きな問題がある。

本発明は上記のような問題を解消するためになされたも
ので、その目的は被温度制御対象物の温度を測定する主
温度センサとバックアップ用温度センサの切替時に生ず
る異常制御や制御性の悪化を防止することができる温度
制御装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、常時は主温度セン
サの測温信号を温度調節制御部に入力し、前記主温度セ
ンサの異常時にはバックアップ用温度センサの測温信号
を温度調節制御部に入力して被温度制御対象物の温度を
制御するようにした温度制御装置において、前記主温度
センサ又はバックアップ用温度センサの測温信号の何れ
かに切替えて前記温度調節制御部に与える信号切替手段
と、この信号切替手段に対して常時は前記主温度センサ
の測温信号を選択し、前記主温度センサの異常を検知す
るとバックアップ切替信号を出力するセンサ検知手段と
、常時は主温度センサ側を選択する切替信号を前記信号
切替手段に与え、前記主温度センサの異常時前記センサ
異常検知手段より出力されるバックアップ切替信号を手
動によりリセットされるまで保持して前記信号切替手段
に与える信号保持手段とを備えたものである。

（作　用） このような構成の温度制御装置にあっては、主温度セン
サの異常が異常検知手段により検知されると、バックア
ップ切替信号か切替信号保持手段に保持され、その保持
信号により信号切替手段を切替えてバックアップ用温度
センサの測温信号を温度調節制御部に与えているので、
主温度センサが正常な状態に復帰しても手動により信号
保持手段をリセットしない限りバックアップ用温度セン
サ側から主温度センサ側に復帰することかなくなり、主
温度センサとバックアップ用温度センサの切替時に生ず
る異常制御や制御性の悪化を防止することが可能となる
。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による温度制御装置の構成例を示す回路
図で、第４図と同一部分には同一記号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる点について述べる。本実施例
では第１図に示すように、センサ異常検知部６により主
温度センサ１の異常か検知されると、このセンサ異常検
知部６よりバックアップ切替信号を信号保持部９のセッ
ト端子に入力し、その保持信号を手動／自動切替器７の
自動側接点を介して信号切替器５に与えるように構成し
たものである。一方、信号保持部９に保持された主温度
センサ異常時のバックアップ切替信号は、手動／自動切
替器７を手動側にして手動スイッチ８により主温度セン
サ側を選択したときの信号の立下がりを信号立下り検出
部１０により検出し、その検出信号を信号保持部９のリ
セット端子に入力して主温度センサ異常時のバックアッ
プ切替信号の保持がリセットされるようになっている。

また、手動／自動切替器７を手動側にして手動スイッチ
８によりバックアップ用温度センサ側を選択し、信号切
替器４にバックアップ切替信号を与えると、そのときの
信号の立上りを信号立上り検出部１１により検出し、そ
の検出信号を異常検知部６から出力されるバックアップ
切替信号との論理和をとるＯＲ回路１２を介して信号保
持部９のセット端子に入力するようにしている。この場
合、手動スイッチ８によりバックアップ用温度センサ側
を選択した後、手動／自動切替器７を自動側にしても手
動側の切替状態を継続させるため、信号立上り検出部１
１の信号を信号保持部９のセット端子に与えている。

次にこのように構成された温度制御装置の作用を第２図
に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

いま、手動／自動切替器７が自動側になっているものと
すれば、温度調節制御部５には主温度センサ１の測温信
号が信号切替器４を介して与えられており、この温度調
節制御部５はそのときの測温信号と設定値Ｓｖとを比較
してその偏差に基いて温度制御操作信号ＭＶを焼鈍炉２
の熱源に出力している。このような状態にあるときｔ１
時点で異常検知部６により主温度センサ１の異常が検知
されると、このセンサ異常検知部６より出力されるバッ
クアップ切替信号により信号保持部９がセットされ、そ
の保持信号により信号切替器４がバックアップ用温度セ
ンサ３側に切替られ、その測温信号が温度調節制御部５
に与えられる。次にｔ２時点て主温度センサ１が復帰す
るとセンサ異常検知部６での異常検知が解消されるが、
信号切替器４は信号保持部９の保持信号によりバックア
ップ用温度センサ３側に切替られたままの状態にある。

この状態で手動／自動切替器７を手動側に切替えてｔ３
時点で手動スイッチ８により主温度センサ側を選択する
と、信号切替器４か主温度センサ１側に切替わると同時
にその信号の立下りが信号立下り検出部により検出され
、信号保持部９の保持信号がリセットされる。そして、
ｔ４時点で手動スイッチ８によりバックアップ用温度セ
ンサ側を選択した後、ｔ９時点で手動／自動切替器７を
自動側に切替えると、信号切替器４はその状態を継続（
トラッキング）し、以降は前述した自動時と同様である
。

このように本実施例では、手動／自動切替器７が自動側
にあるときセンサ異常検知部６により主温度センサ６の
異常が検知されると、信号保持部７にバックアップ切替
信号を保持させ、手動／自動切替器７を手動側にして手
動スイッチ８により主温度センサ側を選択しない限りそ
の状態が解除されないので、従来のように主温度センサ
を炉外に取出して新たな主温度センサと交換する場合に
発生する異常な温度制御を防止することができる。

ここで、焼鈍炉２の温度制御動作を第３図に示すタイム
チャートを参照しながら本実施例と従来とを対比しなが
ら説明する。第３図（ｃ）に示すように、主温度センサ
１の測温信号がｔａ時点で異常と判定されると、・その
ときの制御変数は第３図（ａ）に示す本実施例の場合も
同図（ｂ）に示す従来の場合も共にバックアップ用温度
センサ３に切替わるので、同じである。しかし、主温度
センサ１を炉外に取出して新たな主温度センサとの交換
によりｔｂ時点で正常な状態に復帰すると、従来の場合
には制御変数が主温度センサ側に切替わるため、炉外の
低温状態で温度制御が始まる。

したがって、炉内の実温か第３図（ｂ）の点線で示すよ
うに異常になり、ｔｃ時点で主温度センサを炉内の所定
の箇所にセットしたときには設備や製品を損傷する温度
になり得る。これに対して、本実施例では第３図（ａ）
に示すように新たな主温度センサへの切替が主温度セン
サを炉内の所定の箇所にセットした後のｔｄ時点で行わ
れるため、焼鈍炉２の温度制御を安定した状態で復旧さ
せることができる。

また、主温度センサ１の測温信号がセンサ異常検知部６
での異常判定値付近をふらつくような断線の始まり過程
で発生する異常の場合でも、１度主温度センサ１の異常
が検知されると信号保持部９にはバックアップ切替信号
が保持されているので、従来のように主温度センサ１と
バックアップ用温度センサ３とが交互に切替えられこと
がなく、焼鈍炉２の温度制御性が損なわれることがなく
、安定した品質を得ることができる。

なお、上記実施例では焼鈍炉の温度制御を行なう場合に
ついて述べたが、温度制御の対象として加熱炉は勿論の
こと温度制御を必要とする他の被温度制御対象物の温度
制御を行なう場合にも前述同様に適用実施することがで
きるものである。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、被温度制御対象物の
温度を測定する主温度センサとバックアップ用温度セン
サの切替時に生ずる異常制御や制御性の悪化を防止する
ことができる温度制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による温度制御装置の一実施例を示す回
路構成図、第２図は同実施例における主温度センサとバ
ックアップ用温度センサの切替時の作用を説明するため
のタイムチャートを示す図、第３図は同実施例の温度制
御を従来と対比しながら説明するためのタイムチャート
を示す図、第４図は従来の温度制御装置の構成例を示す
回路図である。 １・・・主温度センサ、２・・・焼鈍炉、３・・・バッ
クアップ用温度センサ、４・・・信号切替器、５・・・
温度調節制御部、６・・・センサ異常検知部、７・・・
手動／自動切替器、 ８・・・手動スイッチ、 ９　・・ 信号保持部、 ０・・・信号立下り検出部、 １・・・信号立上り検出 部、 ２・・・ＯＲ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 常時は主温度センサの測温信号を温度調節制御部に入力
   し、前記主温度センサの異常時にはバックアップ用温度
   センサの測温信号を温度調節制御部に入力して被温度制
   御対象物の温度を制御するようにした温度制御装置にお
   いて、前記主温度センサ又はバックアップ用温度センサ
   の測温信号の何れかに切替えて前記温度調節制御部に与
   える信号切替手段と、この信号切替手段に対して常時は
   前記主温度センサの測温信号を選択し、前記主温度セン
   サの異常を検知するとバックアップ切替信号を出力する
   センサ検知手段と、常時は主温度センサ側を選択する切
   替信号を前記信号切替手段に与え、前記主温度センサの
   異常時前記センサ異常検知手段より出力されるバックア
   ップ切替信号を手動によりリセットされるまで保持して
   前記信号切替手段に与える信号保持手段とを備えたこと
   を特徴とする温度制御装置。