多通道電力控制器的製作方法

2023-05-07 00:01:26

專利名稱：多通道電力控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及例如在半導體製造裝置或注塑成型機的溫度控制中控制向加熱用加熱器供應AC電力等，控制向加熱器之外的其他負載供應AC電力的多通道電力控制器。
背景技術：
將調節器的輸出作為輸入，將輸入值作為目標輸出值，並將與目標輸出值成比例的電壓值、電流值或電力值對負載進行AC電力供應(以下，稱為「輸出」)的電力調整器具有相位控制方式(參照圖15的(a))和對輸出進行接通或斷開控制，以控制為使相對於「接通時間+斷開時間」的「接通時間」的比率(以下，稱為「負載率」)與目標輸出值成比例的方式(參照圖15的(a)和(b))(關於這些控制方式，可參照例如專利文件I或2)。而且，負載率與目標輸出值成比例的方式包括兩種方式。其中一種為，將輸出的 「接通時間+斷開時間」作為給定時間，並使此時的相對於「接通時間+斷開時間」的「接通時間」的比率與目標輸出值成比例的方式(參照圖15的(b)，以下稱為「時間比例方式」)。另一種為，在每個向負載接通或斷開輸出(AC電源供應)的最小時間(以下，稱為「單位時間」)對於該輸出進行接通或斷開控制的方式，且是在充分長的時間內負載率與目標輸出值成比例的方式(參照圖15的(C))。以下，稱為「時分輸出控制方式」)。在此，時分輸出控制方式中的單位時間為半個周期的整數倍的時間，通常為半個周期或一個周期。時分輸出控制方式中，具備在每個單位時間周期累加目標輸出值((Tl或(Tloo%)的累加器，以在該累加器的值超過任意的閾值(固定值)時，在單位時間內使輸出接通的同時，在每個單位時間內重複由累加目標輸出值的累加器減去I (100%)的處理，使得負載率與目標輸出值成比例。現有技術文獻專利文獻專利文獻I:日本特開平6-309043號公報(圖6 圖8和其說明)專利文獻2:日本特開2004 - 164431號公報(圖8 圖10和其說明)在同時控制通過多個通道時，若使各個通道獨立而採用時分輸出控制方式進行控制，則存在全部通道同時被接通的瞬間。因此，需要一種能夠供應合計了全部通道的負載的額定電力的電力以上的電力容量的電源設備。但是，穩定控制時必要的電力在大多數場合小於50%，其結果多數場合下電源設備會變成過剩的電源設備。

發明內容
本發明的目的在於提供一種多通道電力控制器，該多通道電力控制器在對多個通道進行時分輸出控制時，能夠限制同時變成接通的通道數量，且能夠實現使相對於輸出的「接通時間+斷開時間」的「接通時間」的比率與輸入值成比例的電力控制，並且能夠使電源設備的電力容量最小化。為了達到上述目的，本發明提供的多通道電力控制器，其特徵在於，在對於作為針對負載的輸出而進行AC電力供應的多個通道中的每一個通道，在作為接通或關閉該輸出的最小時間的單位時間內，通過在AC電源電壓的零電位附近輸出或不輸出接通信號，在單位時間內分散該輸出的多通道電力控制器中，預先設定每個所述通道的負載的額定電力值和作為所述各單位時間內的全部通道的輸出電力總和的上限值的總電力上限值(以下，稱為「總電力上限值」)，在每個所述單位時間，對於累加各個通道的目標輸出值的每個通道的目標輸出值累加器，依次累加各個通道的目標輸出值，在對於所述全部通道完成所述累加處理之後，從目標輸出值累加器的累加值大的通道開始按照順序對於每一通道進行以下的處理。當所述目標輸出值累加器的累加值沒有超過閾值時，單位時間內關閉該通道的輸出。當所述目標輸出值累加器的累加值超過閾值，且將額定電力合算器的額定電力合算值和該通道的負載的額定電力值相加的值在所述總電力上限值以下時，執行向所述額定電力合算器相加該通道的額定電力值的處理、使該通道在單位時間內接通輸出的處理、從該通道的目標輸出值累加器減去I或100%的處理，其中，所述額定電力合算器對根據接通信號 變成輸出接通的通道的負載的額定電力值進行合算。當所述目標輸出值累加器的累加值超過閾值，且對所述額定電力合算器的額定電力合算值和該通道的額定電力值進行相加的值為所述總電力上限值以上時，在單位時間內關閉該通道輸出。所述「通道的目標輸出值」是指用於使根據施加於負載的電力被控制的控制對象的設定值和其測量值的差值變小的操作量，例如，當使得用於接通/關閉施加於負載的AC電源電壓的開關(SCR等)連續接通的狀態的AC電力設定為I (100%)時，所涉及的目標輸出值將相對於對輸出接通時間和輸出關閉時間進行相加的時間的輸出接通時間的比率表示為(Ti (o ioo%)。對於所述「作為將輸出接通或關閉的最小時間的單位時間」來說，通常，大多情況下設置為AC電源電壓頻率的半個周期(半個循環)或I個周期(I個循環)，但可設置為半周期(半循環)的整數倍。在此，後述的實施方式中，將AC電源電壓頻率的一周期作為「單位時間」。本發明中，從所述目標輸出值累加器的累加值大的通道開始依次進行處理時，在兩個以上的通道的累加值相同的情況下，優先處理額定電力大的通道，並且在額定電力也相同的情況下，也可以優選選擇從累加值和額定電力相同的通道中的任意一個通道。本發明提供的多通道電力控制器，進一步具備如下功能，S卩，對於每個通道，計算在預定期間內的該通道的目標輸出平均值和該預定期間內的該通道的實際輸出值的平均值，當與計算出的目標輸出平均值相比，實際輸出值的平均值的比率小於預定的閾值、或者從目標輸出平均值減去實際輸出值的平均值的值達到預定的閾值以上時，輸出警報接通信號。本發明提供的多通道電力控制器還可以具備如下功能，S卩，通過將所述總電力上限值設定為每個所述通道的負載的額定電力值的合計值以上，將使用電力峰值抑制功能變為無效。本發明提供的多通道電力控制器能夠構成為具備與外部的主計算機進行通信的功能，從而通過從外部的主計算機對於多通道電力控制器輸出包含所述總電力上限值的指令，管理所述各單位時間內的全部通道的輸出電力總和變為上限值以下的功能的有效/無效。發明的效果本發明中，根據採用上述組成，能夠提供如下的多通道電力控制器，S卩，通過將「作為各單位時間內的全部通道的輸出電力總和的上限值的總電力上限值」設定為相比「每個通道的負載的額定電力的合計值」更低，由此能夠限制同時變成輸出接通的通道數量，不會全部通道同時變成輸出接通，且作為電源設備，只要確保相比每個通道的負載的額定電力的合計值更低的所述總電力上限值的電力即可，從而能夠使電源設備的電力容量最小化。尤其，所述「輸出警報接通信號」的組成具有如下功能。即，向裝置用戶或主計算機等通知以當前的總電力上限值無法給負載適當地提供必需的電力的情況，即，沒有以目標輸出值從通道向負載提供AC電力，因而發生向負載的電力供應不足的情況。例如，將通過一臺的多通道電力控制器進行電力控制的多個加熱器等全部負載集 成為一個而視為負載裝置時，在具備多個配對的負載裝置和多通道電力控制器的工廠中，若任何負載裝置發生電力供應不足，則從該負載裝置的多通道電力控制器中產生所述警報接通信號，據此通過裝置用戶或主計算機的操作者變更該多通道電力控制器的所述「總電力上限值」，從而能夠實現該負載裝置所必需的電力供應等，能夠迅速採取適當的應對。而且，通過增加「輸出警報開啟信號」的組成和根據來自外部主計算機的指令切換多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能的有效/無效的功能，例如，在如上所述的具備多個配對的負載裝置和多通道電力控制器的工廠中，通過由工廠的主計算機管理各個多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能，能夠抑制負載裝置組單位中的使用電力峰值，可謀求整個工廠的使用電力峰值的抑制，有利於工廠的電源設備的電力小容量化和消減據此的設備成本。注塑成型機或擠壓機中的成為電力消耗大的主因的負載裝置大致可分為用於加熱筒噴嘴等的加熱器類負載裝置和螺杆卷取機等的動力類負載裝置。其中，加熱器類負載裝置在升溫時的消耗電力較大，完成升溫之後的消耗電力相比升溫過程中的消耗電力非常低。另外，動力類負載裝置在筒噴嘴等完成升溫之後才開始啟動而消耗電力。因此，對於根據來自工廠的主計算機的指令對如前所述的加熱器類負載裝置進行電力控制的本發明的多通道電力控制器來說，若在升溫過程中將使用電力峰值抑制功能設置為無效，以更快速地實現升溫，而在完成升溫之後，將使用電力峰值抑制功能設置為有效，則有利於負載裝置的運轉率，且能夠使消耗電力更加平均化。而且，在如半導體工廠等同時運轉多個加熱器類/動力類負載裝置，且這些裝置運轉24小時的工廠中，由於加熱器類負載裝置升溫過程中的消耗電力變得很大，因此若避免加熱器類負載裝置同時處於升溫的狀態，則工廠單位中能夠抑制使用電力峰值。當實現抑制使用電力峰值時，使用該多通道電力控制器作為各負載裝置的電力控制裝置，且利用工廠的主計算機管理各個負載裝置的該多通道電力控制器。據此，能夠監視整個工廠的總消耗電力，當工廠的電力沒有餘量時使處於停止狀態的加熱器類負載裝置變成升溫狀態時，使加熱類負載裝置的該多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能變得有效，據此啟動加熱器類負載裝置，若該工廠的電力出現餘量，則可以由主計算機自動地將相關功能切換為無效。並且，通過由主計算機監視工廠單位的總消耗電力的同時，將該多通道電力控制器中的所述「總電力上限值」變更為適當的電力值，從而能夠有利於運轉效率，能夠進行更加細緻的使用電力峰值抑制。


圖I為採用本發明的一實施方式的多通道電力控制器的多通道溫度控制裝置的概略圖。圖2為示出圖I的多通道電力控制器的處理動作的一例的流程圖。圖3為示出圖2的流程圖中的警報判斷處理的一例的流程圖。圖4為執行圖2的流程圖中示出的處理動作時在多通道電力控制器中使用的變量表格的說明圖。圖5為示出在圖I所示的5通道的多通道電力控制器中，在將警報判斷周期設置為等同於AC電源電壓頻率的10周期、達成率的閾值(預定比率)設置為I (100%)、總電力 上限值設置為1800W的條件下，執行圖2的流程圖中示出的處理動作時的各個通道的輸出控制結果的圖。圖6為整理圖5的輸出控制結果而示出每個輸出周期的全部通道的供應電力合計值的圖表。圖7為示出將圖5中的總電力上限值變更為1500W而執行圖2的流程圖所示的處理動作時的輸出控制結果的圖。圖8為整理圖7的輸出控制結果而示出每個輸出周期的全部通道的供應電力合計值的圖表。圖9為示出將圖5中的總電力上限值變更為3000W而執行圖2的流程圖所示的處理動作時的輸出控制結果的圖。圖10為整理圖9的輸出控制結果而示出每個輸出周期的全部通道的供應電力合計值的圖表。圖11為具備多臺圖I所示的多通道電力控制器的工廠的電力控制系統的構成圖。圖12為示出通過圖11的多通道電力控制器(3臺)對各個負載裝置的電力進行控制時的經由時間和使用電力的概念的圖。圖13為示出在通過圖11的多通道電力控制器(3臺)對各個負載裝置的電力進行控制時，設定於各個負載裝置的多通道電力控制器的「總電力上限值」和「負載裝置組的電力上限值」之間的關係的一例的圖。圖14為示出在通過圖11的多通道電力控制器(3臺)對各個負載裝置的電力進行控制時，設定於各個負載裝置的多通道電力控制器的「總電力上限值」和「負載裝置組的電力上限值」之間的關係的一例的圖。圖15的(a)為相位控制方式的說明圖，該圖中的(b)為根據零交叉點切換的時間比例輸出控制方式的說明圖、該圖中的(C)為表示根據現有的零交叉點切換的時分輸出控制方式的說明圖。主要符號說明I :多通道溫度控制裝置2 :多通道調節器
3 :多通道電力控制器P AC 電源chi、ch2、ch3、ch4、ch5 :通道H1、H2、H3、H4、H5 :加熱器HC :主計算機MVl :通道chi的目標輸出值MV2 通道ch2的目標輸出值MV3 通道ch3的目標輸出值

MV4 通道ch4的目標輸出值MV5 通道ch5的目標輸出值N1 N3 :負載裝置PVl 以加熱器Hl加熱的控制對象的測量溫度PV2 以加熱器H2加熱的控制對象的測量溫度PV3 以加熱器H3加熱的控制對象的測量溫度PV4 以加熱器H4加熱的控制對象的測量溫度PV5 以加熱器H5加熱的控制對象的測量溫度SVl 以加熱器Hl加熱的控制對象的設定溫度SV2 以加熱器H2加熱的控制對象的設定溫度SV3 以加熱器H3加熱的控制對象的設定溫度SV4 以加熱器H4加熱的控制對象的設定溫度SV5 以加熱器H5加熱的控制對象的設定溫度T1、T2、T3 :變量表格
具體實施例方式以下，參照附圖對於用於實施本發明的一實施方式進行詳細的說明。圖I為示出採用本發明的一實施方式的多通道電力控制器的多通道溫度控制裝置的概略圖。圖I的多通道溫度控制裝置I包括作為針對加熱器Hf H5 (負載)的輸出，執行交流電供應(輸出)的多個(圖I的例中為5臺)通道chl"ch5 ;對於每個通道chl"ch5運算目標輸出值的多通道調節器2 ;基於該目標輸出值控制從通道chf ch5至加熱器Hf H5的交流電供應(輸出)的多通道電力控制器3，該多通道溫度控制裝置通過加熱器Hf H5調節控制對象Jf J5的溫度。所述各通道chf ch5具備電力切換原件SCR (以下，稱為「SCR」)，根據SCR的點弧執行向各個加熱器HfH5的交流(AC)電供應(輸出)。圖I的例中，構成為在對SCR的電力進行切換的端子上串聯連接加熱器HfH5和AC電源P的同時，使來自多通道電力控制器3的接通信號輸入到控制SCR的接通/斷開的端子上，由此SCR點弧，從而經由SCR進行交流電供應(輸出)。在此，切換電力的部分也可以是SSR (固態繼電器)。
為了便於說明工作過程，對於各個通道chf ch5賦予了 chf ch5的通道號碼。在圖I的例中，從上方以連續的號碼順序地賦予了通道號碼。多通道調節器2具備如下的功能。即，對於每個通道chf ch5求出由加熱器Hf H5進行溫度控制的控制對象Jf J5的設定溫度SVf SV5 (設定值)和該控制對象Jf J5的測量溫度PVf PV5 (測量值)的差值，以PID運算用於使該差值變小的目標輸出值MV11V5 (操作量)等，單獨地計算各個通道chfch5的目標輸出值MVfMV5。在此，這種調節器可以是5臺單迴路調節器。對於各個控制對象Jf J5的測量溫度PVf PV5，構成為利用分別設置在各個控制對象Jf J5上的溫度傳感器等測量裝置Sf S5進行測量，且該測量值(測量溫度PVf PV5)輸入到多通道調節器2。向各個加熱器HfH5的輸出(AC電力供應)的目標輸出值MVfMV5與控制對象jrjs的溫度無關地，例如可採用通過未圖示的觸控面板等手動輸入設置方式。此時，溫度 傳感器等的測量裝置Sf S5並不是必需的部分。以下，為了便於說明，前述的目標輸出值MVfMV5和其累加值(後述)以SCR連續接通之後的AC電力設定為100%時的百分比(％)進行表示。例如，輸出接通時間的比率為1/4或1/2的目標輸出值分別表示為25%、50%。〈多通道電力控制器的詳細構成〉多通道電力控制器3由包括保存有用於執行圖2、圖3的流程圖中示出的處理動作的系統程序等的ROM ;用於執行該系統程序的CPU、保存有執行系統程序時使用的圖4的變量表格Tf T3等的RAM ;根據執行系統程序而輸出或停止輸出接通信號的輸出單元等的各種硬體資源的微型計算機構成的同時，通過執行圖2、圖3的流程圖中所示的處理動作，至少起到下述的第一至第七的功能。(I)第一功能第一功能為，對於前面已說明的多個通道chf ch5中的每一個通道，在作為接通或斷開其輸出(AC電力供應)的最小時間的單位時間(在本實施方式中為AC電源電壓頻率的一個周期，以下相同)內，通過在AC電源電壓的零電位附近輸出或停止輸出接通SCR的接通(ON)信號，將該輸出(AC電力供應)在單位時間內分散的功能(零交叉時分輸出控制功能)。圖I的多通道電力控制器3中，採用SCR作為電力控制如前所述的各個通道chf ch5的元件，且構成為分別給各個SCR輸出接通信號。(2)第二功能第二功能為，對於作為每個通道chf ch5的負載的額定電力值(具體為圖4所示的第一變量表格Tl的額定電力值[ir[5])、各單位時間(AC電源電壓頻率的一個周期)內的全部通道chf ch5的輸出電力總和的上限值的總電力上限值(具體為圖4所示的第三表格T3的第一存儲區域M1)，能夠由操作者設定為設定值的功能。在此，作為設定的額定電力值，可採用例如負載和其規格書等中作為額定電力值表示的值或在負載中實測的實際消耗電力的值(負載的消耗電力的實測值)。當採用實測值時，設置對於每個通道chf ch5的負載測量電流和電壓的裝置(未圖示)的同時，還可以設置基於該測量值計算出該負載的消耗電力的實測值，並將計算出的實測值保存為每個通道chf ch5的負載的額定電力值(額定電力值[Ch])的裝置。(3)第三功能第三功能為，在前述的每個單位時間內重複依據以下說明的第四至第七的功能的處理的功能。(4)第四功能第四功能為，在每個通道chf ch5的目標輸出值累加器(具體為圖4所示的第一變量表格的累加值[1] [5]。以下相同)中，累加各個通道chf ch5的目標輸出值(多通道電力控制器3的輸入)的功能。(5)第五功能第五功能為，對於全部的通道chf ch5完成依據前述第四的功能的累加處理之後，以各個通道chf ch5的目標輸出值累加器的累加值(具體為圖4所示的第一變量表格的 累加值[I] [5])大的順序排列通道，由此執行確定以後述的第六及第七的功能進行處理的通道的順序的處理(賦予通道位次)，以及執行清零額定電力合算器(具體為圖4所示第三變量表格T3的第二存儲區域M2，以下相同)的額定電力合算值的處理的功能。在此，對於賦予通道的位次，將在後面進行說明，但是從目標輸出累加器(第一變量表格Tl的累加值[I] [5])的值(累加值)大的通道開始順序地設置為I位、2位…。(6)第六功能第六功能為，以通過第五功能確定的通道為順序比較目標輸出累加器的累加值(第一變量表格Tl的累加值[I] [5])和用於判斷輸出的接通(ON)/斷開(OFF)的閾值，並判斷其大小，對於超過了閾值的通道，作為輸出接通候補而移送到第七功能，對於沒有超過閾值的通道，在單位時間內斷開其輸出的功能。(7)第七功能第七功能為，對於來自第六功能的輸出接通候補通道，即，目標輸出值累加器的累加值(第一變量表格Tl的累加值[I] [5])超過閾值的通道進行如下處理的功能。將通過第二功能預先設定的該通道的負載的額定電力值(第一變量表格Tl的累加值[1] [5])和額定電力合算器(第三變量表格T3的第二存儲區域M2)的額定電力合算值相加的值為通過第二功能中預先設定的總電力上限值以下時，執行將該通道的額定電力值相加於所述額定電力合算器的處理、在單位時間內使該通道的輸出接通(ON)的處理、從該通道的目標輸出值累加器減去I (100%)的處理。另外，當如上相加的值為總電力上限值以上時，在單位時間內使該通道的輸出斷開(OFF)。S卩，對於根據第六、第七功能的處理，以通過第五功能確定的通道順序對於每個通道反覆進行處理，當全部的通道的處理結束之後，直至下一單位時間為止待機，在下一單位時間開始時，反覆實施第四至第七功能處理。圖4為在實施圖2的流程圖所示的處理動作時在多通道電力控制器中使用的變量表格的說明圖。在圖4中,第一變量表格Tl中，具有分別保存額定電力值[ch]、目標輸出值[ch]、累加值[ch]、輸出標記[ch]、輸出接通次數[ch]、目標輸出值和[ch]、輸出平均值[ch]、目標輸出平均值[ch]、達成率[ch]的區域。
額定電力值[ch]由額定電力值[Ir目標輸出值[5]的排列變量構成，例如，額定電力值[I]中保存有通道Chl的負載的額定電力值，額定電力值[2]中保存有通道ch2的負載的額定電力值。其他額定電力值[3] [5]也相同。目標輸出值[ch]由目標輸出值[1] 目標輸出值[5]的排列變量構成，例如，目標輸出值[I]中保存有通道chi的目標輸出值，目標輸出值[2]中保存有通道ch2的目標輸出值。其他目標輸出值[3] [5]也相同。累加值[ch]由累加值[I] 累加值[5]的排列變量構成，具有累加每個通道chrch5的各個目標輸出值MVfMV5的目標輸出累加器的功能。例如，累加值[I]中保存有通道Chl的累加值，累加值[2]中保存有通道ch2的累加值。其他累加值[3] [5]也相同。輸出標記[ch]由輸出標記[I] 輸出標記[5]的排列變量構成,例如,輸出標記[I]中保存著關於通道chi是否(輸出是否開啟)可以輸出(AC電力供應)的標記，具體來講，當能夠輸出(輸出0N)時保存「0N」，當不能輸出(輸出OFF)時保存「OFF」。其他輸出標記[2] [5]也相同。 輸出接通(ON)次數[ch]由輸出接通次數[IF輸出接通次數[5]的排列變量構成，例如，輸出接通次數[I]中保存有通道chi的輸出接通次數，輸出接通次數[2]中保存有通道ch2的輸出接通次數。其他輸出接通次數[3] [5]也相同。在此，前述[輸出接通次數]在警報判斷周期內，一個通道被選擇為輸出接通(ON)的通道而輸出(AC電力供應)的次數。具體來說，將控制輸出(AC電力供應)的單位時間定為AC電源電壓頻率的I個周期，並將相當於其10個周期的周期作為警報判斷周期時，警報判斷周期中的任何3個周期中，例如通道chi進行輸出時，通道chi的輸出接通次數[I]變成「3」。其他通道ch2 ch5的輸出接通次數[2] [5]也相同。S卩，前述「警報判斷周期」為以後述的達成率判斷通道輸出(AC電力供應)是達到目標輸出值且變成接近於目標輸出值的值的周期。目標輸出值和[ch]由目標輸出值和[I] 目標輸出值和[5]的排列變量構成，例如，目標輸出值和[I]中保存有通道chi的目標輸出值和，目標輸出值和[2]中保存有通道ch2的目標輸出值和。其他目標輸出值和[3] [5]也相同。在此，前述「目標輸出值和」為在警報判斷周期內每達到I個周期時將處理對象通道的目標輸出值相加時的目標輸出值的總和。例如，將警報判斷周期定為相當於AC電源電壓頻率的10個周期時，由於通道chi的目標輸出值為「30%」，因此該通道chi的目標輸出值和[I]變成為30%X10。其他通道ch2 ch5的目標輸出值和[2] [5]也相同。輸出平均值[ch]由輸出平均值[IF輸出平均值[5]的排列變量構成，例如，輸出平均值[I]中保存有後述的通道chi的輸出平均值，輸出平均值[2]中保存有同樣後述的通道ch2的輸出平均值。其他輸出平均值[3] [5]也相同。目標輸出平均值[ch]由目標輸出平均值[I] 目標輸出平均值[5]的排列變量構成，例如，目標輸出平均值[I]中保存有後述的通道chi的目標輸出平均值，目標輸出平均值[2]中保存有同樣後述的通道ch2的目標輸出平均值。其他目標輸出平均值[3] [5]也相同。達成率[ch]由達成率[Ir達成率[5]的排列變量構成，例如，達成率[I]中保存有後述的通道I的達成率，達成率[2]中保存有同樣後述的通道2的達成率。其他達成率 [5]也相同。第二變量表格T2的位次[P]由位次[1] [5]的排列變量構成，例如，位次[I]中保存有累加值[ch]的值最大的通道的號碼，位次[2]中保存有累加值[ch]的值第二大的通道的號碼。依照該規則，位次[3]、[4]、[5]中也同樣保存有通道號碼。因此，最後位次[5]中保存有累加值[ch]的值最小的通道的通道號碼。具體來說，若通道ch2的累加值[2]最大，則位次[I]中保存有通道號碼「2」，並且若通道ch4的累加值[4]第二大，則位次[2]中保存有通道號碼「4」。第三變量表格T3具有兩個存儲區域M1、M2。第一存儲區域Ml中保存有通過前述第二功能設定的設定值中總電力上限值(在各單位時間內的全部通道chfch5的輸出電力總和的上限值)。第三變量表格T3中，第二存儲區域M2具有對根據接通信號變成輸出接通(ON)的通道的負載的額定電力值(額定電力值[ir[5]中的任意一個)進行合算的額定電力合算器 的功能，是保存這種額定電力合算值的區域。額定電力合算值在執行後述的圖2的流程圖中所示的處理動作時發生變動。例如，在該流程圖的初始處理(參照步驟104)中，額定電力合算值採用初始值「O」。之後，額定電力合算值變成在初始值「0」相加輸出接通通道的額定電力值(額定電力值[ir[5]中的任意一個)的值(參照該流程圖的步驟108)，並且根據該步驟108的處理動作的反覆進行，變成在該值上相加其他輸出接通通道的額定電力值(額定電力值[I] [5]中的任意一個)的值。在此，圖I的例中，由於具有五個通道chf ch5，因此額定電力合算值在執行圖2所示的流程圖中的處理動作時可以採用最大為5個通道的額定電力值(額定電力值[I] [5])相加的值。以下，對於如上構成的圖I的多通道溫度控制裝置I的整個動作進行說明。該多通道溫度控制裝置I根據按下未圖示的運轉開關而啟動多通道調節器2及多通道電力控制器3，且通過加熱器HfH5的測量裝置Sf S5輸出的控制對象Jf J5的測量溫度PVf PV5輸入於多通道調節器2。然後，在多通道調節器2中，基於控制對象Jf J5的測量溫度PVf PV5和其設定溫度SVf SV5運算目標輸出值MVf MV5，並將作為運算結果的目標輸出值MVf MV5輸出至多通道電力控制器3。另外，在多通道電力控制器3中，開始圖2和圖3的流程圖所示的一系列處理動作。以下，基於該圖2及圖3的流程圖，說明多通道電力控制器3的具體動作。〈多通道電力控制器的詳細動作〉如圖2所示，多通道電力控制器3執行初始處理(步驟S100)。初始處理中，在圖4的變量表格Tl中設定各通道chf ch5的額定電力值[ch]，在變量表格T3的存儲區域Ml中設定總電力上限值。並且，在初始處理中，通過對圖4的變量表格Tl的累加值[ch]、輸出接通次數[ch]、目標輸出值和[ch]、周期計時器設置「0」，初始化全部通道的chfch5的累加值[ir[5]、輸出接通次數[ir[5]、目標輸出值和[ir[5]、以及周期計時器(步驟loo)。然後，為了在每個單位時間(本例中為AC電源電壓頻率的一個周期)執行以下的步驟103至步驟112為止的一系列處理動作，與AC電源電壓的頻率循環同步而啟動。同步的處理周期能夠從由AC電源P輸入到多通道電力控制器3的AC電源電壓取得(步驟101)。
然後，對於每個通道chf ch5累加各自的目標輸出值MVfMV5。在此，例如以通道號碼為「I」的通道chi說明該累加處理時，在變量表格Tl上的累加值[I]相加目標輸出值，並將相加值設置為累加值[I]。其他通道ch2 ch5也相同(步驟102)。經過如上的過程對於全部的通道chfch5完成目標輸出值MVfMV5的累加處理時，從累加值大的通道起賦予I位、2位…的位次，並將該位次保存在變量表格T2上的位次[P]中。例如，若通道ch2的累加值[2]最大，則在位次[I]中保存通道號碼「2」，且若通道ch4的累加值[4]第二大，則在位次[2]中保存通道號碼「4」 (步驟103)。然後，將位次計數器P的值和變量表格T3的額定電力合算值重置為「0」(步驟104)，並通過增加位次計時器P的值而提升「I」(步驟105)，由此從被特定為位次[I]的通道，即累加值最大的通道開始順序地作為處理對象進行步驟106 110的處理。在步驟106，作為第一條件，判斷處理對象通道chf ch5的累加值(位次[P])是否超過閾值(本例中為0%)，若超過閾值(步驟106的是)，則進入步驟107。

在步驟107中，作為第二條件，判斷對變量表格T3的額定電力合計值和處理對象通道(該通道)的負載的額定電力值(位次[P])進行相加的值是否超過變量表格T3的總電力上限值，若沒有超過(步驟107的是)，則在處理對象通道的輸出標記(位次[P])中設置ON(步驟108)。據此，處理對象通道被選擇為輸出接通(ON)的通道。並且，在前述步驟108中，執行通過以前述相加值(對變量表格T3的額定電力合計值和處理對象通道(該通道)的負載的額定電力值(位次[P])進行相加的值)覆蓋變量表格T3的額定電力合算值，更新變量表格T3的額定電力合算值的處理和、從如上選擇的通道的累加值(位次[P])減去「1」，並將減去結果保存至處理對象通道的累加值(位次[P])的處理之後，進入下一步驟109。此外，在前述步驟106中不滿足第一條件(處理對象通道的目標輸出值的累加值沒有超過閾值)、在前述步驟107中不滿足第二條件(額定電力合算值超過總電力上限值)時，通過在處理對象通道的輸出標記(位次[P])中設置斷開(0FF)，記錄該通道沒有選擇為輸出接通(ON)的通道的情況之後(步驟110)，進入到步驟109 (步驟106的否或步驟107的否)。在步驟109中，判斷前述位次計數器P的值是否為最後的通道號碼n (本例中為「5」)，若不是最後的通道號碼n(步驟109的否)，則返回步驟105而增加位次計數器P的值，對於具有下一通道號碼的通道進行先前說明的步驟106 109的處理。若位次計數器P的值為最後的通道號碼n (步驟109的是)，則進入到下一步驟111，基於變量表格Tl上的輸出標記[ch]執行輸出處理(步驟111)。在步驟111中的輸出處理中，對於變量表格Tl上的輸出標記[ch]變成「ON」的通道(輸出接通(ON)通道)，通過向SCR輸出接通(ON)信號使SCR接通(0N)，從而由SCR向加熱器進行AC電力供應。另外，對於輸出標記[ch]變成「OFF」的通道，不會輸出使SCR接通(ON)的信號，從而不會進行向加熱器的AC電力供應(步驟111)。當以上說明的輸出處理結束之後，執行步驟112的警報判斷處理。警報判斷處理依照圖3所示的流程圖執行。根據該圖的流程圖，警報判斷處理最初執行以下處理1、2(步驟 112-1)。[處理I:處理I的對象一僅對步驟111中進行輸出的通道]
若處理對象通道在前述步驟111中進行輸出，則增加該通道的輸出接通次數[ch]而進行遞增計數。在此，對於沒有進行輸出的通道的輸出接通次數[ch]將不進行遞增計數(步驟 112-1)。[處理2:處理2的對象一全部通道]即使處理對象通道在前述步驟111中進行輸出或沒有進行輸出，都在該通道的目標輸出值和[ch]上相加該通道的目標輸出值，由此更新處理對象通道的目標輸出值和[ch](步驟 112-1)。若完成上述說明的處理I和處理2，則使周期計數器增加計數而進行遞增(步驟112-2)，並判斷周期計數器的值是否達到警報判斷周期(本例中為AC電源電壓頻率的10個周期)以上(步驟112-3)。在此，若周期計數器的值沒有達到警報判斷周期(步驟112-3的否)，則跳躍以下的步驟112-4 112-12，返回到圖2的步驟101 (步驟112-13)，等待下一周期的開始，反覆執行前述步驟102至步驟112為止的處理。然後，根據重複前述步驟102至步驟112 (112-1和112-2)為止的處理，周期計數 器的值每遞增1，當周期計數器的值最終達到警報判斷周期(本例為AC電源電壓頻率的10個周期)(步驟112-3的是)，則進入步驟112-4。在步驟112-4中，將通道計數器ch的值重置為0(步驟112-4)，在下一步驟112_5中，增加該通道計數器ch的值而提升「I」(步驟112-5)，由此從小號嗎的通道開始順序地作為處理對象執行步驟112-6 112-10的處理。在步驟112-6中，最初求出警報判斷周期內的處理對象通道的輸出平均值，以作為預定時間內的處理對象通道的實際輸出值平均值，並保存在該通道的輸出平均值[ch]。輸出平均值以「處理對象通道的輸出接通次數[ch] +警報判斷周期」計算。然後，在該步驟112-6中，求出警報判斷周期內的處理對象通道的目標輸出平均值，以作為預定時間內的處理對象通道的目標輸出平均值，並保存在該通道的目標輸出值平均[ch]中。目標輸出平均值以「目標輸出值和[ch]+警報判斷周期」計算。最後，在該步驟112-6中，通過「輸出平均值(實際輸出值的平均值)+目標輸出平均值)」的運算，算出處理對象通道的達成率，並保存在該通道的達成率[ch]中。如上所述，達成率為相對於目標輸出平均值的輸出平均值(實際輸出值的平均值)的比率，表示在整個警報判斷周期中，處理對象通道向負載實際能夠供應多少相當於該目標輸出值的AC電力的、其可供應的比率(輸出的比率)。以圖5的通道chi說明所述達成率時，通道chi的目標輸出值為0.3 (30%)，目標輸出值和為0. 3 X 10=3，在警報判斷周期(10個周期)內的輸出接通次數為3次。而且，通道chi的輸出平均值[I]根據「處理對象通道的輸出接通次數[ch] +警報判斷周期」變成3 + 10=0. 3。通道chi的目標輸出平均值[I]根據「目標輸出值和[ch] +警報判斷周期」變成3 + 10=0. 3。因此，該通道chi的達成率[I]根據「輸出平均值+目標輸出平均值」變成0.3 + 0.3=1 (100%)，因此通道chi在整個警報判斷周期(10個周期)內以目標輸出值進行AC電力供應(輸出)。以圖7的通道ch5說明所述達成率時，通道ch5的目標輸出值為0. 7 (70%),目標輸出值和為0. 7 X 10=7，在警報判斷周期(10個周期)內的輸出接通次數為6次。而且，通道ch5的輸出平均值[5]根據「處理對象通道的輸出接通次數[ch]-警報判斷周期」變成6 + 10=0. 6。通道ch5的目標輸出平均值[5]根據「目標輸出值和[ch] +警報判斷周期」變成7 + 10=0. 7。因此，該通道ch5的達成率[5]根據「輸出平均值+目標輸出平均值」變成0. 6/0. 7=約0. 86 (約86%)，因此該通道ch5在整個10個周期內並沒有以目標輸出值進行AC電力供應(輸出)。如上所述地完成對處理對象通道的達成率[ch]的計算時，判斷該達成率[ch]是否小於預定比率(本例中為I (100%)(步驟112-7)。在此，所述「預定比率」為達成率的閾值，若達成率[ch]小於預定比率(步驟112-7的是)，則輸出警報接通信號(步驟112-8)，若達成率[ch]不小於預定比率(步驟112-7的否)，則輸出警報斷開信號(步驟112-10)。在此，在步驟112-8中，也可以構成為，當從前面說明的目標輸出平均值減去輸出平均值(實際輸出值的平均值)的值為預定閾值以上時，輸出警報接通信號。然後，將處理對象通道的輸出接通次數[ch]和目標輸出值和[ch]重置為0 (步驟112-9)之後，判斷通道計數器ch的值是否為最後的通道號碼n (本例中為「5」)(步驟112-11)。在此，若不是最後的通道號碼n (步驟112-11的否)，則返回到步驟112-5，增加通道計數器ch的值，由此對於下一通道號碼的通道進行前面說明的步驟112-6112-10的處理。另外，若通道計數器ch的值變成了最後的通道號碼n時(步驟112-11的是)，將周期 計數器重置為0 (步驟112-12)，並返回到步驟101 (步驟112-13)，等待下一周期的開始，重複步驟102-112的處理。圖5為在圖I所示的5個通道的多通道電力控制器3中，將警報判斷周期設置為AC電源電壓頻率的10個周期，達成率的閾值(預定比率)設置為I (100%)，總電力上限值設置為1800W的條件下，執行圖2及圖3所示的處理動作時的輸出控制結果。該圖5的例中，各個通道chl"ch5的負載的額定電力值的合計值為3000W,但由於將總電力上限值設置為1800W，因此整個多通道溫度控制裝置I的使用電力峰值被該多通道電力控制器抑制在1800W以下。S卩，該圖5的例是通過使「總電力上限值」設置成相比「每個通道的負載的額定電力值的合計值」更低的1800W，由此將多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能接通的例。在此，該圖5以及後述的圖7、圖9中的「NG」意味著前面說明的「達成率」小於預定比率。「0K」意味著該「達成率」不小於預定比率，即在AC電源電壓頻率的10個周期內，能夠以目標輸出值分散AC電力供應(輸出)。而且，對於除了「NG」、「0K」以外的部分以黑色反差顯示的部位意味著選擇為輸出接通通道而進行AC電力供應(輸出)，其反差顯示的數值表不輸出時的AC供應電力。在該多通道電力控制器3中，根據啟動後立即執行的所述步驟100的初始處理，全部通道chf ch5的累加值[1] [5]被初始化而變成「O」。由此，圖5中，在最初的輸出周期I中，在每個通道chf ch5各自的初始值「0」相加了各自的目標輸出值[I] [5]，由此各個通道chf ch5的目標輸出值的累加值[I] 分別變成30%、40%、50%、60%、70%。由於這些累加值[I] [5]都超過了閾值(0)%，因此通道chf ch5中的任何通道都會成為選擇為輸出接通的通道的候補。但是，累加值的大小在第I位和第2位的通道(ch4以及ch5)的負載的額定電力值的合計值1800W (=1000W+800W)，在此加上第3位的通道(ch3)的負載的額定電力值時，其合計值變成2400W。此外，由於將總電力上限值設定為1800W，因此在最初的輸出周期I中，將累加值為第I位和第2位的通道(ch4和ch5)選擇為輸出接通的通道，從而使「成為輸出接通的通道的負載的額定電力值的合計值」不超過「總電力上限值(1800W)」。在下一輸出周期2中，通道ch5的負載的目標輸出值的累加值[5]變成40%(=70% — 100%+ 70%)。由於該通道ch5在之前的輸出周期I中被選擇為輸出接通的通道而進行AC電力供應(輸出)，因此對於輸出周期I的累加值[5]，即對於70%進行減去100%和加上70%的運算。通道ch4也在輸出周期I中被選擇為輸出接通的通道而進行AC電力供應(輸出)，因此經過與通道ch5相同的運算，通道ch5的目標輸出值的累加值[4]達到20%(=60% - 100% + 60%)。而且，在輸出周期2中，通道ch3的目標輸出值的累加值[3]變成100%(=50%+50%)。該通道ch3由於在之前的輸出周期I中並沒有被選擇為輸出接通的通道，因此對於輸出周期I的累加值[3]，即50%執行加上50%的運算，而沒有執行減去100%的運算。沒有選擇為輸出周期I的輸出接通的通道的其他通道ch2和chi也相同。因此，在輸出周期2中各個通道chf ch5的目標輸出值的累加值[1] [5]都超過 閾值(0%)，因此任何通道chf ch5都成為作為輸出接通通道而被選擇的候補。但是，累加值的大小在第I位、第2位、第3位的通道(ch3和ch2以及chi)的額定電力值的合計值為1200W (=600W+400W+200W)，在此基礎上加上第四位的通道(ch5)的負載的額定電力值時，其合計值變成2200W。另外，由於總電力上限值如上所述地被設定為1800W，因此在輸出周期2中，通過將累加值的大小在第I位和第2位以及第3位的通道(ch3、ch4以及ch5)選擇為輸出接通通道，由此使「變成輸出接通的通道的負載的額定電力值的合計值」不超過「總電力上限值(1800W)。在剩餘的輸出周期:TlO之中，與如上說明的輸出周期I和輸出周期2相同的方式選擇變成輸出接通的通道，因此其詳細說明將省略。後面說明的圖7、圖9、圖11的例也相同。如圖5的例所示，總電力上限值為1800W時的各個通道chf ch5的達成率與前面說明的通道chi的例一樣，都會變成I (100%)，因此任何通道chf ch5在整個的該10個周期(警報判斷處理周期)內進行相當於目標輸出值的AC電力供應(輸出)，因此作為該10周期中的警報判斷處理的結果，通道chf ch5的任何一個通道的判斷結果都會變成如圖5的「0K」。如此地，當全部通道的判斷結果都變成「0K」時，輸出警報OFF (斷開)信號。如後述的圖7的例所示，當任何一個通道的判斷結果變成「NG」時，輸出警報ON (接通)信號。圖6為整理圖5的輸出控制結果，示出每個輸出周期的整個通道的供應電力的合計值的圖表。由圖6的圖表可知,例如,如圖5的例那樣,5個通道chl"ch5的負載的額定電力值的合計值為3000W時，將總電力上限值設定為1800W等，相對於「每個通道的負載的額定電力值的合計值」，「總電力上限值」恰當時，在整個警報判斷周期(10個周期)內，整個通道的供應電力的分散變小，由此可以將整個多通道溫度控制裝置I的使用電力峰值抑制在所述額定電力值的合計值以下，且在整個警報判斷周期內可進行均勻的AC電力供應(輸出)。圖7為將圖5的總電力上限值變更為1500W而執行圖2和圖3的流程圖所示的處理動作時的輸出控制結果。在圖7的例中，各通道chf ch5的負載的額定電力值的合計值也為3000W，但由於如前所述地將總電力上限值設定為1500W，因此整個多通道溫度控制裝置I的使用電力峰值被該多通道電力控制器限制在1500W以下。S卩，在圖7的例也是通過將「總電力上限值」設置為相比「每個通道的負載的額定電力值的合計值」更低的1500W，從而接通(ON) 了多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能的例。觀察圖7的輸出控制結果，ch3 ch5通道的結果判斷變成「NG」。這是因為，這些通道ch3 ch5的達成率小於預定比率(閾值)。對此以通道ch5的例詳細說明。通道5的目標輸出值為0.7 (70%),目標輸出值和為0.7X10=7，10個周期(警報判斷周期)內的輸出接通次數為6次。而且，通道ch5的輸出平均值[5]根據「處理對象通道的輸出接通次數[ch]+警報判斷周期」變成6 + 10=0. 6。通道ch5的目標輸出平均值[5]根據「目標輸出值和[ch] +警報判斷周期」變成7 + 10=0. 7。因此，由於通道ch5的達成率[5]根據「輸出平均值+目標輸出平均值」變成0. 6 + 0. 7，小於I (100%)，由此通道ch5在整個10個周期內沒有進行相當於目標輸出值的AC電力供應(輸出)。其他通道ch3和ch4也相同。圖8為整理圖7的輸出控制結果，示出每個輸出周期內的整個通道的供應電力的合計值的圖表。

由圖8的圖表可知,例如,如圖7的例那樣,5個通道chl"ch5的負載的額定電力值的合計值為3000W時，將總電力上限值設定為1500W等，相對於「每個通道的負載的額定電力值的合計值」，「總電力上限值」過低時(總電力上限值不恰當)，雖然可以抑制使用電力峰值，但會產生無法以目標輸出值進行AC電力供應(輸出)的通道。圖9為將圖5的總電力上限值變更為3000W而執行圖2及圖3的流程圖所示的處理動作時的輸出控制結果。在圖9的例中，各個通道chf ch5的負載的額定電力值的合計值也為3000W。但是，如前所述，由於將總電力上限值設置為與如前所述的額定電力值的合計值相同的值(3000W)，因此無需將整個多通道溫度控制裝置I的使用電力峰值限制在各通道的額定電力的負載的合計值以下。結果，如圖9所示，當總電力上限值設定為與「每個通道的負載的額定電力值的合計值」相同或大於該合計值時，如圖5或圖7所示的多通道電力控制器3的使用電力峰值抑制功能實質上變成斷開(OFF)。若要接通(ON)該使用電力峰值抑制功能，則如圖5或7的例所示，將總電力上限值設置為相比各通道chf ch5的負載的額定電力值的合計值更低即可。觀察圖9的輸出控制結果，對於chf ch5通道的結果判斷來說，任何通道都變成「0K」。這是因為這些通道chf ch5中的任何一個通道的達成率不小於閾值(預定比率)。圖10為整理圖9的輸出控制結果，示出每個輸出周期內的整個通道的供應電力的合計值的圖表。由圖10的圖表可知，通過如圖10的例所示地將總電力上限值設置為與通道chf ch5的負載的額定電力值的合計值相同的值，多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能變成OFF (斷開)時，整個通道chf ch5的供應電力在最初的輸出周期I變成最大的3000W，在第四輸出周期4變成最小的1000W等，在10個周期內的整個通道的供應電力的分散變大，無法在整個10個周期之內均勻地進行AC電力供應(輸出)。圖11為配備多臺圖I所示的多通道電力控制器的工廠的電力控制系統的構成圖。在此，圖11以及以下說明中，如圖11所示地利用一臺多通道電力控制器3進行電力控制的全部的多個加熱器Hf H5集成為一個稱為「負載裝置」。這種負載裝置並不限定於加熱器類，也可以是螺杆卷取機等動力類。在圖11中，各個負載裝置的多通道電力控制器3每個都具備前面說明的第一至第七的功能，在此基礎上還具備與外部的主計算機進行通信的功能，具體來說，具備將前面說明的「總電力上限值」和「警報接通/斷開信號」發送給主計算機HC的功能和從主計算機HC接收用於接通/斷開使用電力峰值抑制功能的預定的指令的功能、以及基於所接收的指令信號接通/斷開使用電力峰值抑制功能的功能。所述「總電力上限值」根據來自主計算機HC的預定的指令設定在多通道電力控制器3中，但也可以手動地設定，若其設定發生變更，則也可以將每次變更後的「總電力上限值」發送給主計算機HC。對於所述「警報接通/斷開信號」來說，在每輸出該信號時，可以發送給主計算機HC。從主計算機HC接收的預定的指令中，斷開使用電力峰值抑制功能時的指令中包含著「每個通道的負載的額定電力值的合計值」。接收了該指令的多通道電力控制器3將指 令中的「每個通道的負載的額定電力值的合計值」設定為「總電力上限值」。據此，如圖10的例中說明的那樣，多通道電力控制器3的使用電力峰值抑制功能被斷開。而且，從主計算機HC接收的指令中，接通使用電力峰值抑制功能時的指令中包含相比「每個通道的負載的額定電力值的合計值」更低的電力值。接收了該指令的多通道電力控制器3將指令中的所述「低電力值」設定為「總電力上限值」。據此，如圖5的例中說明的那樣，多通道電力控制器3的使用電力峰值抑制功能被接通。圖12為示出通過圖11的多通道電力控制器(3臺)分別控制負載裝置的電力時的經由時間和使用電力的概念的圖。圖11的主計算機HC對於通過三臺的多通道電力控制器分別進行控制的圖12的加熱器類負載裝置Nf N3，通過錯開時間而輸出運轉指令，使各個負載裝置Nf N3的升溫時間錯開而運轉這些負載裝置Nf N3。而且，該主計算機HC通過對於各個負載裝置Nl、3的多通道電力控制器3輸出前述的預定的指令，在升溫後的普通運轉中將多通道電力控制器3的使用電力峰值抑制功能設置為接通(0N)，而在升溫過程中將該功能設置為斷開(OFF)。因此，能夠保證普通運轉過程中的各個加熱器類負載裝置的電力變動分別抑制在「總電力上限值」以下，由此能夠將變動的電力的合計值抑制得更小。但是，對於現有的電力控制器而言，由於沒有採用如本發明的多通道電力控制器3的以「總電力上限值」限制整個通道的輸出(AC電力供應)的組成，因而在圖12中的表示供應電力的升溫過程中的曲線和運轉過程中的直線部分，以該部分為中心取隨機的值，使各個通道同時變成輸出接通，由此產生最大相當於每個通道的負載的額定電力值的合計值的使用電力峰值。但是，根據本發明的多通道電力控制器3，通過將「總電力上限值」設置為相t匕「每個通道的負載的額定電力值的合計值」更低，從而接通(有效化)使用電力峰值抑制功能，由此能夠保證將整個通道的使用電力抑制在「總電力上限值」以下。並且，所述主計算機HC設定全部的多個負載裝置Nl、3能夠使用的電力的上限值(以下，稱為「負載裝置組的電力上限值」)，從而基於負載裝置組的電力上限值和從各負載裝置的多通道電力控制器3接收的總電力上限值，可以控制為負載裝置組的使用電力不超過負載裝置組的電力上限值。圖13和圖14示出根據圖11的多通道電力控制器(3臺)控制各個負載裝置的電力時，各個負載裝置的多通道電力控制器中設定的「總電力上限值」和「負載裝置組的電力上限值」的關係的一例。如圖13所示，負載裝置Nl、3組的電力上限值為6000W，根據來自圖11的主計算機HC的指令將負載裝置N3的多通道電力控制器的總電力上限值設置為1000W的情況下，當所述兩個負載裝置NI、N2設置成同時升溫狀態時，假設通過將各個負載裝置NI、N2的多通道電力控制器的「總電力上限值」設定為該「每個通道的負載的額定電力值的合計值(3000W)」，同時斷開兩個多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能時，全部負載裝置Nl、3的合計使用電力變成7000W，將超出負載裝置組的上限電力值。因此，無法同時斷開兩個多通道電力控制器的使用電力峰值抑制功能而使兩個負載裝置同時升溫。直到負載裝置NI完成升溫為止，負載裝置N2無法開始進行升溫，因此無法實現具有良好的運轉效率的運轉。在此，圖11的主計算機HC，如圖14所示，對於負載裝置NI的多通道電力控制器， 通過將「總電力上限值」設定為「每個通道的負載的額定電力值的合計值(3000W)」，將使用電力峰值抑制功能設置為斷開(OFF)。此外，對於負載裝置N2的多通道電力控制器，為了在整個負載裝置的合計使用電力不超過負載裝置組的電力上限值的範圍之內設定總電力上限值，該總電力上限值設定為2000W。由此，在負載裝置NI升溫過程中，能夠在不超過負載裝置Nl、3組的電力上限值的範圍之內使負載裝置N2升溫，從而能夠實現運轉效率良好的裝置的運轉。但是，將總電力上限值設定為相比如普通運轉時的使用電力那樣穩定所需的使用電力更小時，如前面說明的圖7的例，產生無法以目標輸出值進行AC電力供應(輸出)的通道。當放任這種狀態時，如果控制對象是加熱器，則因由該通道向加熱器的電力供應不足，導致依靠加熱器的溫度控制無法正常執行功能。此時，如前所述，在警報判斷周期的某個輸出周期，任意一個通道的達成率小於預定比率(閾值)，因此從多通道電力控制器輸出警報接通信號。據此，接收了該警報接通信號的主計算機HC在警報接通信號連續了預定時間(例如，與警報判斷周期的100個周期相當)的時間點，或者接收了警報接通信號的時間點，基於警報接通信號發出警報等，敦促裝置管理者採取措施，以正常地進行溫度控制。這種警報也可以根據各個多通道電力控制器本身輸出的警報接通信號進行。所述實施方式中，對於5個通道的多通道電力控制器進行了說明，但通道數量並不局限於5個，根據需要可以適當地增減通道數量。而且，負載裝置的數量也可以根據需要適當地進行增減。而且，在前述實施方式中，以本發明的多通道電力控制器應用在多通道溫度控制裝置I中，並控制向加熱器Hf H5供應AC電力為例進行了說明，但並不局限於該例。本發明的多通道電力控制器還可以適用於控制向加熱器以外的其他負載進行AC電力供應的場
合前述實施方式中說明的多通道調節器2和多通道電力控制器3也可以構成為將這些功能統和在一起的一個設備。
權利要求
1.一種多通道電力控制器，其特徵在於，在對於作為針對負載的輸出而進行AC電力供應的多個通道中的每一個通道，在作為該輸出接通或斷開的最小時間的單位時間內，通過在AC電源電壓的零電位附近輸出或不輸出接通信號，在單位時間內分散該輸出的多通道電力控制器中， 預先設定每個所述通道的負載的額定電力值和、作為所述各單位時間內的全部通道的輸出電力總和的上限值的總電力上限值， 在每個所述單位時間，對於累加各個通道的目標輸出值的每個通道的目標輸出值累加器，依次累加各個通道的目標輸出值， 在對於所述全部通道完成所述累加處理之後，從目標輸出值累加器的累加值大的通道開始按照順序對於每一通道進行以下的處理 當所述目標輸出值累加器的累加值沒有超過閾值時，單位時間內斷開該通道的輸出； 當所述目標輸出值累加器的累加值超過閾值，且將額定電力合算器的額定電力合算值和該通道的負載的額定電力值相加的值在所述總電力上限值以下時，執行向所述額定電力合算器相加該通道的額定電力值的處理、使該通道在單位時間內接通輸出的處理、從該通道的目標輸出值累加器減去I或100%的處理，其中，所述額定電力合算器對根據接通信號變成輸出接通的通道的負載的額定電力值進行合算； 當所述目標輸出值累加器的累加值超過閾值，且對所述額定電力合算器的額定電力合算值和該通道的額定電力值進行相加的值為所述總電力上限值以上時，在單位時間內斷開該通道輸出。
2.根據權利要求I所述的多通道電力控制器，其特徵在於，從目標輸出值累加器的累加值大的通道開始依次進行處理時，在兩個以上的通道的累加值相同的情況下，優先處理額定電力大的通道，並且在額定電力也相同的情況下，優先選擇累加值和額定電力相同的通道中的任意一個通道。
3.根據權利要求I所述的多通道電力控制器，其特徵在於，對於每個通道，計算在預定期間內的該通道的目標輸出平均值和該預定期間內的該通道的實際輸出值的平均值，當與計算出的目標輸出平均值相比，實際輸出值的平均值的比率小於預定的閾值、或者從目標輸出平均值減去實際輸出值的平均值的值達到預定的閾值以上時，輸出警報接通信號。
4.根據權利要求I所述的多通道電力控制器，其特徵在於，通過將所述總電力上限值設定為每個所述通道的負載的額定電力值的合計值以上，將使用電力峰值抑制功能變為無效。
5.根據權利要求I所述的多通道電力控制器，其特徵在於，所述多通道電力控制器具備與外部的主計算機進行通信的功能，從而通過從外部的主計算機對於多通道電力控制器輸出包含所述總電力上限值的指令，管理所述各單位時間內的全部通道的輸出電力總和變為上限值以下的功能的有效/無效。
全文摘要
本發明公開能夠將電源設備的電力容量設置為最小化的多通道電力控制器。該電力控制器(3)預先設定每個通道(ch1~ch5)的負載的額定電力值和、作為各單位時間(接通或斷開輸出的最小時間)內的全部通道的輸出電力總和的上限值的總電力上限值。然後，在每個單位時間，累加各個通道的目標輸出值，在對於全部通道完成累加處理之後，從累加值大的通道開始按照順序進行以下的處理。＜處理＞當累加值沒有超過閾值時，單位時間內斷開該通道的輸出。當累加值超過閾值，且將額定電力合算器的額定電力合算值和該通道的負載的額定電力值相加的值在所述總電力上限值以下時，執行向額定電力合算器相加該通道的額定電力值的處理、使該通道在單位時間內接通輸出的處理、從該通道的目標輸出值累加器減去1或100%的處理，其中，所述額定電力合算器對根據接通信號變成輸出接通的通道的負載的額定電力值進行相加。當累加值超過閾值，且對額定電力合算值和該通道的額定電力值進行相加的值為所述總電力上限值以上時，在單位時間內斷開該通道輸出。
文檔編號G05D23/19GK102754297SQ20108006242
公開日2012年10月24日 申請日期2010年12月20日 優先權日2010年3月24日
發明者後藤茂文, 本多貢 申請人:理化工業株式會社