JPH0455740B2 - - Google Patents

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JPH0455740B2
JPH0455740B2 JP6475987A JP6475987A JPH0455740B2 JP H0455740 B2 JPH0455740 B2 JP H0455740B2 JP 6475987 A JP6475987 A JP 6475987A JP 6475987 A JP6475987 A JP 6475987A JP H0455740 B2 JPH0455740 B2 JP H0455740B2
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JP
Japan
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temperature
cooling
manipulated variable
compressor
integral
Prior art date
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Application number
JP6475987A
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Japanese (ja)
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JPS63232857A (en
Inventor
Juichi Tamaoki
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical 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。(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。
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. (b) Prior Art A conventional method for controlling the temperature of this type of constant temperature device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application 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 it is higher than , cooling will be required even though it is not necessary.
The output of the heater increases accordingly, requiring 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 time and effort, the above-mentioned publication uses proportional control of the heater, so that when the output of the heater, that is, the amount of operation in the proportional control calculation decreases, the compressor is driven, and when it increases, it is stopped, thereby automatically stopping the operation of the compressor. 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Kpeは比操作量を、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 the proportional sensitivity, Ti is the integral time, Td is the differential time, and e is the target temperature (SV) and the temperature (PV) in the thermostat. In equation (i), Kpe is the specific manipulated variable, Kp/Ti∫edt is the integral manipulated variable, and KpTdde/dt is the differential manipulated variable. 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目標温度
(SV)が周囲温度より高い時に安定していた状態
から周囲温度が上昇して来た状態の温度(PV)
の時間推移を示す。周囲温度の上昇に伴つてヒー
タ出力である操作量(y)が徐々に減少して来て第6
図中f点にて操作量(y)が(yL)まで達すると圧縮
機が起動する。操作量(y)は非常に小さく、従つて
ヒータの出力も少なく、一方圧縮機の起動により
温度(PV)は急激に低下し始めるため、これに
対応して操作量(y)も、温度(PV)を目標温度
(SV)に戻そうとして急激に上昇し、第6図中g
点では(yH)に達してしまう。即ち周囲温度が高
く冷却が必要であるにも拘わらず圧縮機を停止せ
しめてしまうことになる。すると圧縮機が停止し
たにも拘わらずヒータ出力は(yH)以上であるた
め、過剰加熱となり温度(PV)は急上昇し、h
点以後目標温度(SV)を大きくオーバーシユー
トしてしまう。すると操作量(y)は再び急激に低下
して行き、以下はこの様なサイクルを繰り返え
し、温度(PV)のオーバーシユートとアンダー
シユートが大きくなり、非常に不安定となる問題
があつた。
Figure 6 shows that as in the above publication, the manipulated variable (y), which is the output of the heater, decreases to, for example, 20% (y L ) and drives the compressor, and from that state until it reaches 80% (y H ). Temperature (PV) when the ambient temperature has increased from a stable state when the target temperature (SV) was higher than the ambient temperature.
shows the time course of As the ambient temperature rises, the manipulated variable (y), which is the heater output, gradually decreases.
When the manipulated variable (y) reaches (y L ) at point f in the figure, the compressor starts. The manipulated variable (y) is very small, so the output of the heater is also small, and on the other hand, the temperature (PV) starts to drop rapidly when the compressor is started, so the manipulated variable (y) correspondingly decreases as well. In an attempt to return the temperature (PV) to the target temperature (SV), the temperature rises rapidly, causing
At the point, it reaches (y H ). In other words, the compressor ends up being stopped even though the ambient temperature is high and cooling is necessary. Then, even though the compressor has stopped, the heater output is still above (y H ), so overheating occurs and the temperature (PV) rises rapidly, causing h
After this point, the target temperature (SV) will be greatly overshot. Then, the manipulated variable (y) decreases rapidly again, and this cycle repeats, causing the temperature (PV) overshoot and undershoot to become large, resulting in a very unstable problem. It was hot.

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において恒温
装置内を加熱する加熱手段と冷却する冷却手段と
をそれぞれ駆動することにより恒温装置内を目標
温度に保持するものであつて、恒温装置内の温度
と目標温度に基づいてPI若しくはPID演算を実行
する演算部を有し、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
冷却手段の冷却能力を上昇若しくは降下せしめる
制御手段を備え、該制御手段は冷却手段の冷却能
力を上昇及び降下せしめる時に演算部にそれぞれ
所定の積分初期値を設定する手段を設けたもので
ある。
(d) Means for Solving the Problems The present invention maintains the inside of the constant temperature device at a target temperature by respectively driving a heating means for heating the inside of the constant temperature device and a cooling means for cooling the inside of the constant temperature device in a temperature control device for a constant temperature device. It has a calculation unit that executes PI or PID calculation based on the temperature in the constant temperature device and the target temperature, and drives the heating means with the manipulated variable obtained thereby, and also operates as necessary. A control means for raising or lowering the cooling capacity of the cooling means is provided, and the control means is provided with means for setting a predetermined integral initial value in the calculation section when raising or lowering the cooling capacity of the cooling means.

(ホ) 作用 本発明によれば必要に応じて冷却手段の冷却能
力を上昇若しくは降下させるので消費電力を削減
できる。又、冷却手段の冷却能力の変動時に適節
な積分初期値を設定する事によつて温度が不安定
となるのを防止できる。
(e) Effects According to the present invention, the cooling capacity of the cooling means is increased or decreased as necessary, so power consumption can be reduced. Further, by setting an appropriate initial integral value when the cooling capacity of the cooling means fluctuates, it is possible to prevent the temperature from becoming unstable.

(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
そのうちの積分操操作量(以下()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()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()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 operation amount (hereinafter referred to as ()).
is read into the storage unit 4 each time the calculation is completed, and a new integral manipulated variable ( ) is stored again. The manipulated variable (y) is calculated by adding the integral manipulated variable ( ) stored in the storage unit 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()に
基づき、該操作量()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 () stored in the storage section 4, the comparison section 7 switches switch 1 when the operation amount () 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
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PID演算部3におけるPID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2
7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(IOH)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1
5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PID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3
1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2
9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 internal temperature (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). If the value is higher, the process proceeds to step 28, and if it is less than the value, the process proceeds to step 22. In step 22, the comparator 7 keeps the switch 16 open and the compressor 15 stopped, reads the temperature (PV) in step 23, and executes PID calculation in the PID calculation unit 3 in step 24. . 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
Proceeding to step 7, the comparison section 7 closes the switch 8 to the a contact and writes the initial integral value (I OH ) into the storage section 4. Next, in step 28, the switch 16 is closed and the compressor 1 is
5, read the temperature (PV) in step 29, execute PID calculation again in step 30, and use the operation amount (y) as the result to control the heater drive circuit 3.
1 controls the output of the heater 13. 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, the process proceeds to step 2.
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
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、多少オーバーシ
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を駆動させる場合は第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では期かる不
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 the process proceeds from step 21 to step 22, and the compressor 15 is not started.
Also, since the temperature (PV) is below the proportional band, the output of the heater 13 at step 25 is
At 100%, the integral operation amount (I) is not calculated, and steps 23 to 26 are repeated to adjust the heater 13.
generates heat and rapidly increases the temperature (PV).
Eventually, it enters the proportional band at point j in Figure 3, and formula (i)
Calculation based on is started in step 24, and the integral manipulated variable (I) also increases. On the other hand, at point j, the temperature (PV) is rapidly rising, 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. (because it is faster than the rate at which the integral manipulated variable (I) increases), and at point k in Figure 3, the manipulated variable (y) is lower than, for example, 20% (y L ). ((y H ) is 80%), but since the temperature (PV) is still lower than the target temperature (SV), the integral manipulated variable (I) is gradually increasing, so it will not become below (I L ), Therefore, the compressor 15 is not driven in steps 26 to 27 and 28. After reaching the target temperature (SV) at point l in the figure, 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) is stable as it matches (SV), and the manipulated variable
(y) and the integral manipulated variable (I) also converge to appropriate values. On the other hand, if the compressor 15 is driven when the manipulated variable (y) reaches (y L ), the compressor 15 will start at point k in Fig. 3, and cooling is not necessary. Despite this, the control state becomes unstable due to cooling, but no unexpected problems 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. The true need for cooling can be determined.

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, gradually decreases in an attempt to match the temperature (PV) with the target temperature (SV), and the integral manipulated variable (I) also decreases in order to eliminate the steady-state deviation. and go,
Eventually, the reduction in the output of the heater 13 is no longer sufficient, and when the integral operation amount (I) reaches (I L ) at point m in FIG. The amount (y) is forcibly raised and the compressor 15 is started in step 28. When the compressor 15 starts at point m and cooling starts, the temperature (PV) tries to drop rapidly, but the heater 13
Since the output of 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.

ここで積分初期値(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 initial integral value (I OH ) is not set here, the output of the heater 13 will have also decreased by the time the compressor 15 is started, so the temperature (PV) will drop rapidly, and the manipulated variable (y) (I ) increases and the compressor 15 is stopped even though cooling is required, making the control unstable, but the present invention does not have this 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PID
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 way 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. , proceed from steps 32 to 33 and set the initial integral value IOL .
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 ). Because of this, a sudden rise in temperature (PV) is suppressed, and after that, PID of only heater 13
It moves to a stable state under control.

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 (I OL ) 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 required, making the control unstable, but the present invention solves this problem.

尚積分初期値(IOH),I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 initial integral value (I OH ) and the absolute value of I are smaller than the absolute values of (I H ) and (I L ), 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PI若し
くはPID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。特に冷却能力の上
昇及び降下に伴いPI若しくはPID演算の積分操作
量を所定の初期値に設定するので、過剰冷却及び
加熱によるアンダーシユート及びオーバーシユー
トを減少せしめることがき、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) Effects of the Invention According to the present invention, power consumption can be reduced by increasing the cooling capacity only when cooling by the cooling means is necessary and stably controlling the temperature by PI or PID control of the heating means. In particular, since the integral operation amount of PI or PID calculation is set to a predetermined initial value as the cooling capacity increases or decreases, undershoot and overshoot due to excessive cooling and heating can be reduced, and a stable constant temperature device can be maintained. This allows temperature control.

【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4図及び第5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……PID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 FIGS. 4 and 5. 1...Temperature control device, 2...Microcomputer, 3...PID calculation unit, 4...Storage unit, 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冷却する冷
却手段とをそれぞれ駆動することにより前記恒温
装置内を目標温度に保持するものであつて、前記
恒温装置内の温度と前記目標温度に基づいてPI
若しくはPID演算を実行する演算部を有し、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
を上昇若しくは降下せしめる制御手段を備え、該
制御手段は前記冷却手段の冷却能力を上昇及び降
下せしめる時に前記演算部にそれぞれ所定の積分
初期値を設定する手段を具備している事を特徴と
する恒温装置の温度制御装置。
1 The inside of the constant temperature device is maintained at a target temperature by respectively driving heating means for heating the inside of the constant temperature device and cooling means for cooling the inside of the constant temperature device, and the PI is controlled based on the temperature inside the constant temperature device and the target temperature.
Alternatively, it has a calculation unit that executes a PID calculation, and a control unit that drives the heating means with the manipulated variable obtained thereby and increases or decreases the cooling capacity of the cooling means as necessary, and A temperature control device for a constant temperature device, characterized in that the control means includes means for setting predetermined integral initial values in the calculation section when increasing and decreasing the cooling capacity of the cooling means.
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