JPH0455739B2 - - Google Patents

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JPH0455739B2
JPH0455739B2 JP6475787A JP6475787A JPH0455739B2 JP H0455739 B2 JPH0455739 B2 JP H0455739B2 JP 6475787 A JP6475787 A JP 6475787A JP 6475787 A JP6475787 A JP 6475787A JP H0455739 B2 JPH0455739 B2 JP H0455739B2
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JP
Japan
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temperature
compressor
cooling
integral
heater
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JP6475787A
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Japanese (ja)
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JPS63232856A (en
Inventor
Juichi Tamaoki
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は一般に理化学機器における恒温装置の
温度制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention generally relates to a temperature control device for a constant temperature device in physical and chemical equipment.

(ロ) 従来の技術 従来の此種恒温装置の温度制御に関する方法は
例えば特開昭61−35856号公報に示されている。
此種恒温装置は庫内を例えば15℃〜30℃のうちの
何れかの目標値に精密に温度制御することが要求
され、そのために恒温装置内を加熱するためのヒ
ータと冷却するための圧縮機を有した冷却装置と
を備えている。この圧縮機は機構上頻繁な駆動停
止が行えないため、此種精密な制御のためには圧
縮機を駆動したままでヒータの出力を制御するの
が一般的であるが、目標値が周囲温度よりも高い
場合は冷却が不要であるのに冷却することにな
り、その分ヒータの出力も上昇するため多大な消
費電力を必要としていた。又、冷却装置の冷媒回
路の減圧器の抵抗値を変更したり、圧縮機の極数
変換若しくはインバータ装置による周波数変更に
よつて冷却装置の冷却能力を段階的に変更する事
も考えられるが、何れにしても目標値が高い時に
は使用者が手動で圧縮機を停止せしめるか、冷却
能力を低下せしめていたのが現状である。
(b) Prior Art A conventional method for controlling the temperature of this type of constant temperature device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 35856/1983.
This type of constant temperature device is required to precisely control the temperature inside the refrigerator to a target value of, for example, 15℃ to 30℃, which requires a heater to heat the inside of the constant temperature device and a compressor to cool it. It is equipped with a cooling device with a machine. Because this compressor cannot be stopped frequently due to its mechanism, for this kind of precise control it is common to control the heater output while the compressor is running, but the target value is If the temperature is higher than , cooling is required even though it is not necessary, and the output of the heater increases accordingly, necessitating a large amount of power consumption. It is also possible to change the cooling capacity of the cooling system in stages by changing the resistance value of the pressure reducer in the refrigerant circuit of the cooling system, changing the number of poles of the compressor, or changing the frequency using an inverter. In any case, the current situation is that when the target value is high, the user has to manually stop the compressor or reduce the cooling capacity.

この手間を省くために前記公報ではヒータを比
例制御し、ヒータの出力即ち比例制御演算におけ
る操作量が低下したら圧縮機を駆動し、上昇した
ら停止せしめることによつて自動的に圧縮機の運
転を制御する方法を採つている。
In order to save this effort, the above publication uses proportional control of the heater, and automatically starts the compressor by driving the compressor when the output of the heater, that is, the amount of operation in the proportional control calculation decreases, and stopping it when the output increases. A method of controlling is adopted.

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 前記公報ではヒータを比例制御していたが、更
に精密に制御するものとしてPI若しくはPID制御
することが考えられる。ここでPI制御とは比例
積分制御であり、PID制御とは更に微分制御が加
算される。以下にPID制御の一般式を示す。
(C) Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned publication, the heater was proportionally controlled, but PI or PID control may be considered for more precise control. Here, PI control is proportional-integral control, and PID control further includes differential control. The general formula for PID control is shown below.

y=Kpe+Kp/Ti∫edt+KpTdde/dt ……(i) ここで(y)はヒータの出力となる操作量、
Kpは比例感度、Tiは積分時間、Tdは微分時間、
eは目標温度(SV)と恒温装置内の温度(PV)
との偏差であり、式(i)中Kepは比例操作量を、
Kp/Ti∫edtは積分操作量を、KpTdde/dtは微分操作 量を示している。比例操作量は偏差eの増加に比
例し、それを減少させる方向に作用し、積分操作
量は偏差を積分して定常的な偏差を無くする様作
用し、微分操作量は急激な温度変動を緩慢にする
方向に作用するものである。
y=Kpe+Kp/Ti∫edt+KpTdde/dt...(i) Here, (y) is the manipulated variable that is the output of the heater,
Kp is proportional sensitivity, Ti is integral time, Td is differential time,
e is the target temperature (SV) and the temperature inside the constant temperature device (PV)
Kep in equation (i) is the proportional operation amount,
Kp/Ti∫edt indicates the integral operation amount, and KpTdde/dt indicates the differential operation amount. The proportional manipulated variable is proportional to the increase in the deviation e and acts to reduce it, the integral manipulated variable integrates the deviation and acts to eliminate steady deviations, and the differential manipulated variable acts to eliminate sudden temperature fluctuations. It acts in the direction of slowing down.

第6図に恒温装置内の目標温度(SV)を+30
℃とし比例帯をそれぞれ+31℃である(PH)と
+29℃である(PL)の範囲に設定し、又、前記
公報の如くヒータの出力である操作量(y)が例
えば20%である(yL)まで低下して圧縮機を駆動
し、その状態から80%である(yH)まで上昇した
ら停止させる制御装置が周囲温度+20℃から制御
を開始した場合の温度(PV)の時間推移を示す。
Figure 6 shows the target temperature (SV) in the constant temperature device +30.
℃ and the proportional band is set in the range of +31℃ (PH) and +29℃ (PL), and as in the above publication, the manipulated variable (y), which is the output of the heater, is, for example, 20% ( Change in temperature (PV) over time when the control device starts control from ambient temperature +20°C, which drives the compressor when the temperature drops to y L ) and stops when it rises to 80% (y H ). shows.

第6図で、制御開始時には温度(PV)は比例
帯より低い値であるから操作量(y)は100%と
なつてヒータは発熱し、温度(PV)は急速に上
昇して行く。図中f点で比例帯下限値(PL)に
達すると温度(PV)は急速な上昇方向となつて
いるため、式(i)の比例及び微分操作量はヒータ出
力を100%から急激に減少させる方向に出力され、
その結果操作量(y)は急速に減少して第6図中
g点では(yL)以下となり圧縮機が起動される。
その後温度(PV)は少許オーバーシユートする
が、ヒータ出力が(yL)以下であり、冷却装置に
よる冷却も行われるので温度(PV)は急速に低
下し始める。この変化を抑えるべく操作量(y)
も急速に増大するので第6図中h点では再び
(yH)を越え圧縮機が停止する。以後この様な状
況が繰り返えされる。
In Figure 6, at the start of control, the temperature (PV) is lower than the proportional band, so the manipulated variable (y) becomes 100%, the heater generates heat, and the temperature (PV) rapidly rises. When the proportional band lower limit (PL) is reached at point f in the figure, the temperature (PV) is rapidly increasing, so the proportional and differential operation amount in equation (i) rapidly decreases the heater output from 100%. output in the direction of
As a result, the manipulated variable (y) rapidly decreases to below (y L ) at point g in FIG. 6, and the compressor is started.
Thereafter, the temperature (PV) slightly overshoots, but since the heater output is below (y L ) and the cooling device is also cooling, the temperature (PV) begins to drop rapidly. In order to suppress this change, the amount of operation (y)
y increases rapidly, and at point h in FIG. 6, it again exceeds (y H ) and the compressor stops. This situation will be repeated thereafter.

この様に操作量(y)の値で圧縮機の駆動状態
を制御すると、運転開始後、冷却を不要とする目
標温度(SV)であるにも拘わらず圧縮機の冷却
能力を増大せしめ、(この場合は圧縮機を起動す
る)、制御状態が不安定となる問題があつた。こ
れは操作量(y)が温度(PV)の変化に敏感に
反応する比例及び微分操作量によつて激しく変動
することによる。
When the driving state of the compressor is controlled by the value of the manipulated variable (y) in this way, after the start of operation, the cooling capacity of the compressor is increased even though the target temperature (SV) is such that cooling is not required. In this case, the compressor was started), which caused the control condition to become unstable. This is because the manipulated variable (y) fluctuates drastically due to the proportional and differential manipulated variables that sensitively respond to changes in temperature (PV).

本発明は斯かる問題点を解決することにある。 The present invention aims to solve these problems.

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は恒温装置の温度制御装置を恒温装置内
を加熱する加熱手段と、恒温装置内を冷却する冷
却手段と、恒温装置内の目標温度と恒温装置内の
温度に基づいてPI若しくはPID演算を実行する演
算部を有してそれによつて得られた操作量にて加
熱手段を駆動すると共に必要に応じて冷却手段の
冷却能力を上昇させる制御手段とから構成し、制
御手段は演算部における積分操作量に基づいて冷
却手段を制御する様構成したものである。
(d) Means for Solving the Problems The present invention provides a temperature control device for a constant temperature device that includes heating means for heating the inside of the constant temperature device, cooling means for cooling the inside of the constant temperature device, and a target temperature in the constant temperature device and a constant temperature device. control means that has a calculation unit that executes PI or PID calculation based on the temperature in the interior, drives the heating means with the manipulated variable obtained thereby, and increases the cooling capacity of the cooling means as necessary; The control means is configured to control the cooling means based on the integral operation amount in the calculation section.

(ホ) 作用 積分操作量は偏差の積分値によつて決定され、
周囲温度や負荷条件によつて生ずる定常的な偏差
を修正するものである。従つて恒温装置内温度の
一時的な変動によつて急激に変動しないので、冷
却手段を誤動作させることがない。
(E) Effect The integral manipulated variable is determined by the integral value of the deviation,
This corrects steady deviations caused by ambient temperature and load conditions. Therefore, the temperature does not fluctuate rapidly due to temporary fluctuations in the internal temperature of the constant temperature device, so that the cooling means will not malfunction.

(ヘ) 実施例 次に図面に従つて本発明の実施例を説明する。
第1図は本発明の温度制御装置1の機能ブロツク
図を示す。2は制御手段としての周知のマイクロ
コンピユータであり、マイクロコンピユータ2は
その機能としてPID演算部3、積分操作量の記憶
部4、積分初期値設定部5,6、比較部7及びス
イツチ8を有する。9は図示しない恒温装置例え
ばインキユベータの庫内の目標温度(SV)を設
定する温度設定部であり、目標温度(SV)を
PID演算部3に出力する。10は該インキユベー
タの庫内温度(PV)をA/D変換器11を介し
てPID演算部3に出力する温度検出部である。1
3は前記庫内を加熱する加熱手段としてのヒータ
であり、ヒータ駆動回路14に接続される。又、
15は図示しない庫内冷却用の冷却装置の冷媒回
路を構成する圧縮機であり、圧縮機15はスイツ
チ16を介し、又、ヒータ駆動回路14はそのま
ま交流電源17に接続される。
(F) Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a functional block diagram of a temperature control device 1 of the present invention. Reference numeral 2 designates a well-known microcomputer as a control means, and the microcomputer 2 has as its functions a PID calculation section 3, an integral operation amount storage section 4, integral initial value setting sections 5, 6, a comparison section 7, and a switch 8. . Reference numeral 9 denotes a temperature setting unit for setting a target temperature (SV) inside a constant temperature device (not shown), such as an incubator.
Output to PID calculation section 3. Reference numeral 10 denotes a temperature detection unit that outputs the internal temperature (PV) of the incubator to the PID calculation unit 3 via the A/D converter 11. 1
A heater 3 serves as a heating means for heating the inside of the refrigerator, and is connected to a heater drive circuit 14. or,
Reference numeral 15 denotes a compressor constituting a refrigerant circuit of a cooling device for cooling the inside of the refrigerator (not shown). The compressor 15 is connected to an AC power source 17 via a switch 16, and the heater drive circuit 14 is directly connected to an AC power source 17.

PID演算部3は温度(PV)と目標温度(SV)
とから前記式(i)に基づいてPID演算を行い、特に
そのうちの積分操作量(以下(I)と称す。)は
算出が終了する都度記憶部4に読み込まれ、新し
い積分操作量(I)が再び記憶される。そして操
作量(y)は他の操作量(比例及び微分)に、記
憶部4に記憶されている積分操作量(I)を加算
して算出し、ヒータ駆動回路14に出力する。ヒ
ータ駆動回路14は操作量(y)に基づき通電時
間のデユーテイ比調節によりヒータ13の発熱量
を制御する。
PID calculation unit 3 calculates temperature (PV) and target temperature (SV)
PID calculation is performed based on the above formula (i), and in particular, the integral manipulated variable (hereinafter referred to as (I)) is read into the storage unit 4 each time the calculation is completed, and a new integral manipulated variable (I) is remembered again. The manipulated variable (y) is calculated by adding the integral manipulated variable (I) stored in the storage section 4 to the other manipulated variables (proportional and differential), and outputs it to the heater drive circuit 14. The heater drive circuit 14 controls the amount of heat generated by the heater 13 by adjusting the duty ratio of the energization time based on the operation amount (y).

積分初期値設定部5及び6はそれぞれ所定の積
分初期値(IOH)(例えば+25%)及び(IOL)(例
えば−25%)を予め記憶せられていてその値を出
力しており、それぞれの出力はスイツチ8のa接
点及びb接点に接続され、スイツチ8のコモンは
記憶部4に接続されている。
The integral initial value setting units 5 and 6 each have predetermined integral initial values (I OH ) (for example, +25%) and (I OL ) (for example, −25%) stored in advance, and output these values. Each output is connected to the a contact and the b contact of the switch 8, and the common terminal of the switch 8 is connected to the storage section 4.

比較部7は記憶部4にある積分操作量(I)に
基づき、該操作量(I)が低下して所定の値
(IL)(例えば−45%)以下となつたらスイツチ1
6を閉じて圧縮機15を起動し、一方スイツチ8
を操作して接点aに一瞬閉じて積分初期値(IOH
を記憶部4に入力し、その内容を消去して(IOH
と入れ換える。又、操作量(I)が上昇して所定
の値(IH)(例えば+45%)以上となつたらスイ
ツチ16を開いて圧縮機15を停止せしめ、一方
スイツチ8を接点bに一瞬閉じて今度は積分初期
値(IOL)を記憶部4に入力し、その内容を消去
して(IOL)と入れ換える。スイツチ8は常には
いずれの接点にも閉じていないものとする。
Based on the integral operation amount (I) stored in the storage section 4, the comparison section 7 switches the switch 1 when the operation amount (I) decreases to a predetermined value (I L ) (for example, -45%) or less.
6 to start the compressor 15, while switch 8
Operate to close contact a momentarily and set the initial integral value (I OH )
is input into the storage unit 4, its contents are erased (I OH )
Replace with Also, when the manipulated variable (I) increases to a predetermined value (I H ) (for example, +45%) or more, switch 16 is opened to stop the compressor 15, while switch 8 is momentarily closed to contact b to restart the next operation. inputs the initial integral value (I OL ) into the storage unit 4, erases its contents, and replaces it with (I OL ). It is assumed that the switch 8 is not always closed at any of its contacts.

次に第2図はマイクロコンピユータ2のソフト
ウエアを示すフローチヤートである。電源投入と
同時にスタートし、ステツプ20で温度設定部9及
び温度検出部10から目標温度(SV)と庫内温
度(PV)を読み込み、ステツプ21で(PV)が
(SV)より高いか否か判断し、高ければステツプ
28に進み、以下ならばステツプ22に進む。ステツ
プ22では比較部7がスイツチ16を開いた状態を
維持して圧縮機15を停止したままとし、ステツ
プ23で温度(PV)を読み込んで、ステツプ24で
P(I)D演算部3におけるP(I)D演算を実行
する。そしてステツプ25にてその結果(y)を出
力してヒータ駆動回路14によつてヒータ13を
発熱させる。次にステツプ26では記憶部4の積分
操作量(I)が(IL)以下か否か判断し、否であ
ればステツプ23に戻り、以下であればステツプ27
に進み、比較部7はスイツチ8をa接点に閉じて
記憶部4に積分初期値(I)OHを書き込む。次に
ステツプ28でスイツチ16を閉じて圧縮機15を
駆動し、ステツプ29で温度(PV)を読み込んで
再びステツプ30でP(I)D演算を実行し、その
結果である操作量(y)により、ヒータ駆動回路
31によつてヒータ13の出力を制御する。次に
ステツプ32は記憶部4の積分操作量(I)が
(IH)以上か否か判断し、否であればステツプ29
に戻り、以上であればステツプ33に進んでスイツ
チ8をb接点に閉じて記憶部4に積分初期値
(IOL)を書き込みステツプ22に戻る。
Next, FIG. 2 is a flowchart showing the software of the microcomputer 2. The process starts at the same time as the power is turned on, and in step 20 the target temperature (SV) and temperature inside the refrigerator (PV) are read from the temperature setting section 9 and temperature detection section 10, and in step 21 it is determined whether (PV) is higher than (SV). Judge, if high, step
Proceed to step 28, and if below, proceed to step 22. In step 22, the comparator 7 keeps the switch 16 open and the compressor 15 stopped. In step 23, the temperature (PV) is read, and in step 24, the P(I)D calculation unit 3 calculates the (I) Execute D operation. Then, in step 25, the result (y) is output and the heater drive circuit 14 causes the heater 13 to generate heat. Next, in step 26, it is determined whether the integral operation amount (I) in the storage section 4 is less than or equal to (I L ), and if not, the process returns to step 23, and if it is less than or equal to step 27
Then, the comparator 7 closes the switch 8 to contact a and writes the initial integral value (I) OH into the memory 4. Next, in step 28, the switch 16 is closed to drive the compressor 15, the temperature (PV) is read in step 29, and the P(I)D calculation is executed again in step 30, and the resultant operation amount (y) is Accordingly, the output of the heater 13 is controlled by the heater drive circuit 31. Next, in step 32, it is determined whether the integral operation amount (I) in the storage section 4 is greater than or equal to (I H ), and if not, step 29 is executed.
If the value is above, the process proceeds to step 33, closes the switch 8 to the b contact, writes the initial integral value (I OL ) in the storage section 4, and returns to step 22.

次に第3図乃至第5図の温度(PV)の実際の
制御状態における時間推移を示す図を参照して本
発明の温度制御装置1の動作を説明する。第3図
は目標温度(SV)例えば+30℃とし、PID演算
部3における比例帯をそれぞれ+31℃である
(PH)と+29℃である(PL)の範囲に設定し、
周囲温度+20℃から電源を投入して制御を開始し
た場合の温度(PV)の時間推移を示す。この時
点で温度(PV)は(SV)より低いからステツプ
21から22に進み圧縮機15は起動せず、又、温度
(PV)は比例帯より下方に外れているからステツ
プ25におけるヒータ13の出力は100%で、積分
操作量(I)も算出されず、以下ステツプ23から
26を繰り返えしてヒータ13を発熱させ、温度
(PV)を急速に上昇させる。やがて第3図中j点
において比例帯に入り、式(i)に基づく演算がステ
ツプ24で開始され積分操作量(I)も上昇して行
く。一方j点において温度(PV)は急激なる上
昇方向にあるから式(i)における比例及び微分操作
量は操作量(y)を低下させる方向に増大してお
り、それによつてヒータ13出力は急速に低下し
て行き(積分操作量(I)が増加する速度よりも
速いため。)、第3図中k点では操作量(y)が例
えば20%である(yL)より低下してしまうが
((yH)は80%)、温度(PV)は目標温度(SV)
より依然低いから積分操作量(I)は徐々に上昇
しているため(IL)以下となることはなく、従つ
てステツプ26から27,28で圧縮機15が駆動され
ることも無い。その後図中l点で目標温度(SV)
に到達した後、多少オーバシユートするため積分
操作量(I)は減少し始めるが、比例及び微分操
作量が再び増大して、やがて温度(PV)は
(SV)に一致して安定し、操作量(y)及び積分
操作量(I)も適当な値に収束して行く。これに
対して操作量(y)が(yL)になつた時点にて圧
縮機15を駆動させる場は第3図中k点にて圧縮
機15が起動してしまい。冷却が不要であるにも
拘わらず、冷却してしまうため制御状態が不安定
となるが、温度制御回路1では斯かる不都合は生
じない。これは積分操作量(I)が偏差の積分値
により決定されるため、一時的な温度(PV)の
変化に対して最も安定した値を出力するからであ
る。即ち積分操作量(I)は周囲温度や庫内負荷
条件の変化によつて変化し、定常偏差を無くす様
出力されるものなので、これによつて判断するこ
とにより過渡的な変動によつて左右されず、冷却
の真の必要性を判断する事ができるものである。
Next, the operation of the temperature control device 1 of the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 to 5, which show the time course of temperature (PV) in an actual control state. In Fig. 3, the target temperature (SV) is set to, for example, +30°C, and the proportional bands in the PID calculation unit 3 are set to the ranges of +31°C (PH) and +29°C (PL), respectively.
This shows the change in temperature (PV) over time when the power is turned on and control is started from an ambient temperature of +20°C. At this point, the temperature (PV) is lower than (SV), so step
Proceeding from step 21 to step 22, the compressor 15 does not start, and since the temperature (PV) is below the proportional band, the output of the heater 13 at step 25 is 100%, and the integral operation amount (I) is also calculated. From step 23 below
26 is repeated to make the heater 13 generate heat and rapidly raise the temperature (PV). Eventually, the proportional band is entered at point j in FIG. 3, calculation based on equation (i) is started at step 24, and the integral operation amount (I) also increases. On the other hand, at point j, the temperature (PV) is rapidly increasing, so the proportional and differential manipulated variables in equation (i) are increasing in the direction of decreasing the manipulated variable (y), and as a result, the output of the heater 13 is rapidly increasing. (This is faster than the rate at which the integral manipulated variable (I) increases), and at point k in Figure 3, the manipulated variable (y) decreases from, for example, 20% (y L ). ((y H ) is 80%), temperature (PV) is target temperature (SV)
Since the integral operation amount (I) is gradually increasing since it is still lower than (I L ), it never becomes less than (I L ), and therefore the compressor 15 is not driven in steps 26 to 27 and 28. After that, the target temperature (SV) is set at point l in the diagram.
After reaching , the integral manipulated variable (I) begins to decrease due to some overshoot, but the proportional and differential manipulated variables increase again, and eventually the temperature (PV) becomes stable as it matches (SV), and the manipulated variable (y) and the integral operation amount (I) also converge to appropriate values. On the other hand, when the compressor 15 is driven when the manipulated variable (y) reaches (y L ), the compressor 15 is started at point k in FIG. Although cooling is not necessary, the control state becomes unstable because it is cooled, but such a problem does not occur in the temperature control circuit 1. This is because the integral manipulated variable (I) is determined by the integral value of the deviation, and therefore outputs the most stable value against temporary temperature (PV) changes. In other words, the integral manipulated variable (I) changes with changes in the ambient temperature and internal load conditions, and is output to eliminate steady-state deviations. It is possible to determine the true necessity of cooling.

次に第4図には温度(PV)が目標温度(SV)
に安定している状態から周囲温度が上昇した場合
の制御状態を示す。この時ヒータ13の出力であ
る操作量(y)は温度(PV)を目標温度(SV)
に合せようとして徐々に低下して行き、積分操作
量(I)も定常偏差を無くすために低下して行
き、やがてヒータ13の出力低下では間に合わな
くなると第4図中m点で積分操作量(I)が
(IL)に達するとステツプ26から27に進み、積分
初期値(IOH)を設定し、操作量(y)を強制的
に引き上げ、ステツプ28で圧縮機15を起動す
る。圧縮機15がm点で起動して冷却が開始され
ると温度(PV)は急速に低下しようとするが、
ヒータ13の出力は積分初期値(IOH)の設定に
より増大せられているので、温度(PV)の急激
な低下は抑えられる。その後ヒータ13の出力及
び積分操作量(I)は温度(PV)が一時的に低
下した分少許上昇するが、やがてヒータ13によ
る加熱と圧縮機15の冷却による新しい安定状態
に移行して行く。
Next, in Figure 4, the temperature (PV) is the target temperature (SV).
This shows the control state when the ambient temperature rises from a stable state. At this time, the manipulated variable (y), which is the output of the heater 13, changes the temperature (PV) to the target temperature (SV).
The integral manipulated variable (I) gradually decreases in an attempt to adjust to When I) reaches (I L ), the process proceeds from step 26 to step 27, where the initial integral value (I OH ) is set, the manipulated variable (y) is forcibly raised, and the compressor 15 is started at step 28. When the compressor 15 starts at point m and cooling starts, the temperature (PV) tries to decrease rapidly, but
Since the output of the heater 13 is increased by setting the initial integral value (I OH ), a sudden drop in temperature (PV) can be suppressed. Thereafter, the output and integral operation amount (I) of the heater 13 rise slightly due to the temporary drop in temperature (PV), but eventually shift to a new stable state due to heating by the heater 13 and cooling of the compressor 15.

ここで積分操作量(IOH)を設定しない場合は
圧縮機15が起動した時点でヒータ13出力も低
下しているため温度(PV)が急速に低下するた
め、再び操作量(y),(I)が上昇して冷却が必
要であるのに圧縮機15が停止せしめられる事に
より制御が不安定となるが、本発明では斯かる問
題は無い。
If the integral operation amount (I OH ) is not set here, the output of the heater 13 will have also decreased by the time the compressor 15 starts, and the temperature (PV) will drop rapidly, so the operation amount (y), ( I) increases and the compressor 15 is stopped even though cooling is required, which makes the control unstable, but the present invention does not have such a problem.

次に第5図は圧縮機15が駆動されていて温度
(PV)が目標温度(SV)に安定している状態か
ら周囲温度が低下した場合の制御状態を示す。こ
の時操作量(y)及び積分操作量(I)は前述と
は逆に上昇して行き、やがて冷却が不要となると
図中n点にて積分操作量(I)が(IH)に達し、
ステツプ32から33に進み積分初期値(IOL)を設
定し、ステツプ22で圧縮機15を停止する。n点
で圧縮機15が停止すると、温度(PV)は急速
に上昇しようとするがヒータ13の出力は積分操
作量(I)が(IOL)に引き下げられているため
に強制的に減少せられているため温度(PV)の
急激な上昇は抑えられ、その後はヒータ13のみ
のP(I)D制御による安定状態に移行して行く。
Next, FIG. 5 shows a control state when the ambient temperature drops from a state where the compressor 15 is being driven and the temperature (PV) is stable at the target temperature (SV). At this time, the manipulated variable (y) and the integral manipulated variable (I) rise in the opposite direction to the above, and eventually, when cooling is no longer necessary, the integral manipulated variable (I) reaches (I H ) at point n in the figure. ,
The program proceeds from step 32 to step 33 to set the initial integral value (I OL ), and in step 22 the compressor 15 is stopped. When the compressor 15 stops at point n, the temperature (PV) tries to rise rapidly, but the output of the heater 13 is forced to decrease because the integral operation amount (I) has been lowered to (I OL ). As a result, a rapid rise in temperature (PV) is suppressed, and thereafter a stable state is reached by P(I)D control of only the heater 13.

ここで積分初期値(IOL)を設定しない場合は
圧縮機15が停止した時点でヒータ13の出力も
上昇しているため温度(PV)が急速に上昇する
ため、再び操作量(y),(I)が低下して冷却が
不要であるのに圧縮機15が起動される事により
制御が不安定となるが、本発明では斯かる問題が
解消される。
If the initial integral value ( IOL ) is not set here, the output of the heater 13 will have also increased when the compressor 15 stops, and the temperature (PV) will rise rapidly, so the manipulated variable (y), (I) decreases and the compressor 15 is started even though cooling is not necessary, making control unstable. However, the present invention solves this problem.

尚積分初期値(IOH),(IOL)の絶対値はそれぞ
れ(IH),(IL)の絶対値よりも小さいものとす
る。又、実施例では圧縮機15を起動、停止によ
り制御したが、それ以外に例えば冷媒回路の減圧
器の抵抗値を段階的に変更すること等によつて冷
却手段の冷却能力を段階的に上昇若しくは下降せ
しめるものであつても本願は有効である。
It is assumed that the absolute values of the initial integral values (I OH ) and (I OL ) are smaller than the absolute values of (I H ) and ( IL ), respectively. In addition, in the embodiment, the compressor 15 was controlled by starting and stopping, but in addition, the cooling capacity of the cooling means may be increased in stages by, for example, changing the resistance value of the pressure reducer in the refrigerant circuit in stages. The present application is valid even if it is lowered or lowered.

(ト) 発明の効果 本発明によれば冷却手段による冷却が必要な場
合のみ冷却能力を上昇させ、加熱手段のP(I)
若しくはP(I)D制御によつて安定的に温度制
御することにより消費電力を削減できる。特に恒
温装置内の一時的な温度変動によつて冷却手段を
誤動作させることがないので、それによる温度の
不安定状態を解消し、安定した恒温装置の温度制
御が可能となるものである。
(G) Effect of the invention According to the present invention, the cooling capacity is increased only when cooling by the cooling means is required, and the P(I) of the heating means is increased.
Alternatively, power consumption can be reduced by stably controlling the temperature using P(I)D control. In particular, since the cooling means does not malfunction due to temporary temperature fluctuations within the constant temperature apparatus, unstable temperature conditions caused by such fluctuations are eliminated, and stable temperature control of the constant temperature apparatus is made possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第5図は本発明の実施例を示すもの
で、第1図は温度制御装置の機能ブロツク図、第
2図はマイクロコンピユータのソフトウエアを示
すフローチヤート、第3図、第4図及び第5図は
恒温装置内温度の時間推移を示す図であり、第6
図は第3図に相当する従来の制御装置による温度
の時間推移を示す図である。 1…温度制御装置、2…マイクロコンピユー
タ、3…P(I)D演算部、4…記憶部、5,6
…積分初期値設定部、7…比較部、13…ヒー
タ、15…圧縮機。
1 to 5 show embodiments of the present invention, in which FIG. 1 is a functional block diagram of the temperature control device, FIG. 2 is a flowchart showing the software of the microcomputer, and FIGS. Figure 6 and Figure 5 are diagrams showing the time course of the temperature inside the thermostat;
This figure is a diagram showing the time course of temperature by a conventional control device corresponding to FIG. 3. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Temperature control device, 2...Microcomputer, 3...P(I)D calculation part, 4...Storage part, 5, 6
... Integral initial value setting section, 7... Comparison section, 13... Heater, 15... Compressor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 恒温装置内を加熱する加熱手段と、前記恒温
装置内を冷却する冷却手段と、前記恒温装置内の
目標温度と前記恒温装置内の温度に基づいてPI
若しくはPID演算を実行する演算部を有してそれ
によつて得られた操作量にて前記加熱手段を駆動
すると共に必要に応じて前記冷却手段の冷却能力
を上昇させる制御手段とから成り、該制御手段は
前記演算部における積分操作量に基づいて前記冷
却手段を制御する事を特徴とする恒温装置の温度
制御装置。
1 A heating means for heating the inside of the constant temperature apparatus, a cooling means for cooling the inside of the constant temperature apparatus, and a PI based on the target temperature in the constant temperature apparatus and the temperature in the constant temperature apparatus.
Alternatively, the controller comprises a control means that has a calculation section that performs PID calculation, drives the heating means with the manipulated variable obtained thereby, and increases the cooling capacity of the cooling means as necessary, and the control means A temperature control device for a constant temperature device, wherein the means controls the cooling means based on an integral operation amount in the calculation section.
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