目標值加工裝置、溫度調節器、控制過程執行系統和方法

2023-05-13 11:03:16

專利名稱：目標值加工裝置、溫度調節器、控制過程執行系統和方法
技術領域：
本發明涉及使用表示控制過程的控制目標值的目標值信號，通過調節器實施控制過程的技術。
背景技術：
作為調節器的一種，有安裝於加熱系統的溫度調節器。溫度調節器測定加熱系統的加熱溫度，控制加熱系統的運作，以便該測定溫度成為預先設定的目標值。
從前，在提高溫度調節器的控制精度的情況下，對在溫度調節器中整形了輸入到溫度調節器中的目標值的基礎上，執行控制過程(參照專利文獻1)。
專利文獻1為專利公報第2861276號。
就現有的調節器的結構來說，為了使控制精度提高，需要改造調節器的裝置結構(包括軟體結構)，從前的裝置結構不可能使控制精度提高。
還有，即使加以改良，在控制管理對象(溫度維持系統等)產生複雜幹擾的情況下，不僅每種調節器都需要適應其設置環境的改良，在該改良工作方面也需要熟練技術。例如，即使是同一種類的溫度調節器也有多種各樣的機種、功能，為了高精度地實施適應了這些機種、功能的裝置構成的改良，需要非常高的熟練技術。
還有，即使完成了上述改良，該改良也只不過是個別適用於其設置環境的改良。因此，即使改良後的調節器發生故障，也不可能把發生故障的裝置迅速地換成相同功能的裝置。

發明內容
本發明就是鑑於上述狀況而成的，其目的在於使調節器以現有的裝置結構就能夠提高控制精度。
在本發明中，為了達成上述目的，其構成如下。
本發明的目標值加工裝置具備輸入部，其輸入表示控制過程的目標值的目標值信號；目標值整形器，其將輸入到上述輸入部中的上述目標值信號整形為適於執行上述控制過程的調節器的控制處理的信號形狀；輸出部，其將由上述目標值整形器整形的整形目標值信號輸出到上述調節器中。
在這裡，目標值信號的輸入，不需要經常輸入，根據需要輸入即可，或者，通過輸入設定保持目標值信號也可以。
而且，所謂適於控制過程的信號形狀，是適於進行希望的控制的信號形狀，例如是適於抑制過衝和下衝的控制、響應快速的控制、抑制擺動的控制、抑制多通道間的偏差的控制等的希望的控制的信號形狀。
整形目標值信號，可以是預先整形存儲的目標值信號，或者，也可以是以加工用的信號加工目標值信號、例如把加工用的信號與目標值信號相加、相減或相乘這樣的目標值信號，或者，也可以是轉換目標值信號和預先整形存儲的目標值信號而得到的目標值信號，還有，也可以是使用模型等而生成的這樣的目標值信號。
調節器可以是執行多通道的控制、即所謂的多通道的調節器，或者，也可以是進行僅單通道的控制的一個或多個調節器。
就是說，目標值加工裝置，僅對一個通道的目標值信號進行整形也可以，對多個通道的目標值信號進行整形也行。
根據本發明，在調節器的前級，藉助於目標值加工裝置，把目標值信號整形為適於控制處理的信號形狀以後，作為整形目標值信號而提供給上述調節器，因而對調節器沒有加以任何改良，現有的調節器原樣就能提高控制精度。
在一實施形式中，還具備將該目標值加工裝置裝卸自如地連接於上述調節器的連接器、或者可通信地連接該目標值加工裝置和上述調節器的通信裝置。
在這裡，連接器不限於連接器(connector)，也可以是電纜等。
而且，所謂通信裝置，例如是分別在目標值加工裝置和調節器上設置的無線通信部等。
根據該實施形式，可以使該目標值加工裝置和調節器一體化，或者能夠無線通信，從而提高方便性。
這種情況下，優選上述輸出部具有隨著通過上述連接器進行的該目標值加工裝置和上述調節器的裝卸操作，裝卸自如地電連接於上述調節器的目標值輸入部的構造，這樣，輸出部的連接也就變得容易，進一步提高方便性。
在優選實施形式中，還具有預先存儲上述目標值的整形圖案的存儲器，上述目標值整形器根據存儲在上述存儲器中的上述整形圖案，對輸入到上述輸入部中的上述目標值信號進行整形。
在這裡，所謂整形圖案，是對目標值信號進行整形用的圖案，例如可以是時間上變化的波形圖案、表示時間和目標值(或者校正目標值用的校正值)的關係的表等的數據。
根據該實施形式，基於存儲到存儲器中的同一整形圖案，就能夠精度高地反覆執行目標值信號的整形操作。
在一實施形式中，上述目標值整形器對輸入到上述輸入部中的上述目標值信號進行整形，使得由上述調節器控制的控制對象的觀測量迅速達到上述目標值。
在這裡，所謂觀測量，就是在對控制對象進行控制的調節器中，從上述控制對象反饋的反饋量，是在從檢測出控制對象的物理狀態的傳感器控制檢出信號、例如控制對象的溫度的情況下，來自檢測出控制對象的溫度的溫度傳感器的檢出信號等。
而且，所謂迅速，就是與不整形目標值信號的情況相比，觀測量達到目標值的速度快。
根據該實施形式，以現有的調節器原樣就能進行響應快速的控制。
在其他的實施形式中，在上述觀測量過衝或下衝的期間，對上述目標值信號進行整形，使得上述過衝或下衝產生的觀測量的峰值成為上述目標值。
根據該實施形式，在未整形目標值信號的情況下，過衝和下衝產生時，以該目標值加工裝置整形目標值信號，因而現有的調節器原樣能夠進行抑制過衝和下衝的控制。
在一實施形式中，上述目標值整形器預先取入在將未整形目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，以所取入的觀測量迅速達到上述目標值的形式作成上述目標值的整形圖案並存儲到上述存儲器中，而且，該目標值整形器在目標值整形控制時，從上述存儲器讀出整形圖案而進行上述目標值信號的整形。
根據該實施形式，以現有的調節器原樣能進行響應快速的控制。
還有，作為其他的實施形式，不是以該目標值加工裝置作成整形圖案，另外以使觀測量迅速達到目標值的形式預先作成目標值的上述整形圖案，存儲到該目標值加工裝置的存儲器中也可以。
在其他的實施形式中，上述目標值整形器預先取入施加了擾動時的上述觀測量，以從所取入的觀測量迅速消滅由擾動造成的影響的形式作成上述目標值的整形圖案並存儲到上述存儲器中。
根據該實施形式，以現有的調節器原樣就能進行改善擾動響應的控制。
在優選實施形式中，上述調節器具有限制控制過程操作量而向控制對象輸出的限制器，上述目標值整形器取入輸入到上述限制器中的控制過程操作量與從該限制器輸出的控制過程操作量的差分輸出，以迅速消滅所取入的差分輸出的形式對上述目標值信號進行整形。
在這裡，所謂迅速，就是與未整形目標值信號的情況相比要快。
根據該實施形式，因為以消除控制過程操作量的飽和量的形式整形目標值信號，所以以現有的調節器原樣就能進行重置結束對策。
在優選實施形式中，包括波形產生器，其基於所設定的參數產生波形；加工器，其基於由該波形產生器產生的波形加工上述目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
在這裡，所謂參數，就是由波形產生器產生波形用的數據，例如是表示時間和目標值的關係的數據、規定ARX模型等的模型的參數、目標值的變化幅度等的數據。
該參數是預先確定的，以便能得到希望的整形目標值信號，所謂該希望的整形目標值信號，例如是適合於抑制了過衝和下衝的控制、響應快速的控制、抑制了擺動的控制，抑制多個通道間的偏差的控制等的希望的控制的整形目標值信號。因為預先確定該參數，所以優選計測在預先把未整形目標值信號供給調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量。
參數的設定，例如也可以從個人計算機和PLC(可編程邏輯控制器)等通過通信來設定，也可以是工作人員直接設定輸入。
波形產生器是依照所設定的參數產生波形的，依照參數，例如生成時間上變化的目標值的波形，或者用ARX模型等的模型生成波形，或者生成在預先設定的規定期間內以所設定的幅度變化這樣的波形也行。
在該波形產生器中，輸入規定波形產生的定時的定時信號也可以，或者提供來自控制對象的觀測量，根據該觀測量的變化，規定波形產生的定時也可以。
所謂加工，就是按照來自波形產生器的波形而整形加工目標值信號，例如運算處理目標值信號和來自波形產生器的波形，例如進行加法、減法、或乘法計算，或轉換選擇目標值信號和來自波形產生器的波形。
根據該實施形式，通過設定預先確定的參數，通過來自波形產生器的波形而整形加工目標值信號之後作為整形目標值信號而提供給調節器，因此，以現有的調節器原樣能夠進行例如抑制了過衝和下衝的控制、響應快速的控制、抑制擺動的控制、抑制多通道間偏差的控制等的希望的控制，提高控制精度。
在其他的實施形式中，是包括參數生成器，其預先取入在將未整形目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，和在將規定的目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，而生成參數；波形產生器，其基於由該參數生成器生成的參數產生波形；加工器，其基於由該波形產生器產生的波形加工上述目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
在這裡，所謂規定的目標值信號，就是用於生成參數的預先確定的目標值信號，例如是呈階梯狀定量變化的目標值信號，或者呈脈衝狀定量變化的目標值信號等，例如在溫度控制的情況下，例如是呈階梯狀變化1℃的目標值信號等。
通過取入在將規定的目標值信號供給調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，例如當使目標值信號呈階梯狀變化1℃時，以使該目標值信號變化的時刻為基準，就可以求出觀測量在哪個時刻變化幾度。
另一方面，通過預先取入在將未整形目標值信號供給上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，在不整形目標值信號的情況下，就能把握觀測量哪個時刻進行哪種程度的不希望的變化，例如，可以求出因擾動，觀測量在哪個時刻發生幾次不希望的變化。
所以，根據相對於規定的目標值信號的觀測量的變化和未整形目標值時的觀測量的變化，抑制觀測量的不希望的變化，即，為了進行希望的控制，能求出需要在哪個時刻加工哪種程度的目標值信號。因此，能夠生成使得在要求的定時變化要求量的參數、例如表示上述的時間和目標值的關係的數據。
參數生成器，這樣一來，基於在將未整形目標值信號供給調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，和在將規定的目標值信號供給上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，生成加工目標值用的參數。
還有，在將未整形目標值信號供給上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，或者在將規定的目標值信號供給上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，不需要一定實際計測，例如，也可以使用模型等推定觀測量。
按照該實施形式，以現有的調節器原樣就能進行希望的控制。
在一實施形式中，是包括；飽和量預測器，其預測上述調節器的控制過程操作量的飽和量；加工器，其基於由該飽和量預測器所預測的預測飽和量，以消除該預測飽和量的形式加工目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
優選預測飽和量經過增益可變設定可能的反饋元件反饋到加工器中。
按照該實施形式，調節器在進行為了重置結束對策的處理之前，藉助於該目標值加工裝置，根據預測飽和量，就能進行為了重置結束對策的處理。所以，與現有的調節器相比，能夠以該目標值加工裝置進行更加優選的重置結束對策。
本發明的溫度調節器具有目標值輸入部，其輸入從本發明的目標值加工裝置的上述輸出部輸出的上述整形目標值信號。
按照本發明，以現有的溫度調節器原樣能使溫度控制的精度提高。
本發明的控制過程執行系統具備生成表示控制過程的目標值的目標值信號的目標值供給裝置；對上述目標值供給裝置生成的目標值信號進行整形的上述任一項所述的目標值加工裝置；基於由上述目標值加工裝置整形後的整形目標值信號而執行控制過程的調節器。
目標值供給裝置，或設定上述的參數，或產生該參數，或者向目標值加工裝置提供目標值加工用的定時信號也可以。
按照本發明，以現有的調節器原樣能使控制精度提高。
本發明的過程控制方法是包括生成表示控制過程的目標值的目標值信號的目標值供給步驟；把所生成的上述目標值信號整形為適於執行上述控制過程時的控制處理的信號形狀的目標值加工步驟；基於整形後的整形目標值信號而執行控制過程的控制過程執行步驟。
按照本發明，執行控制過程的調節器，以現有的原樣能使控制精度提高。
本發明的目標值加工程序，將表示控制過程的目標值的目標值信號整形加工成適於執行上述控制過程的調節器的控制處理的信號形狀，其特徵是使計算機執行基於所設定的參數產生波形的步驟；基於所產生的波形加工上述目標值信號而輸出到上述調節器中的步驟。
按照本發明，通過計算機執行該目標值加工程序，以現有的調節器原樣能使控制精度提高。
本發明的記錄媒體是記錄了本發明所述的目標值加工程序的計算機可讀取的記錄媒體。
在這裡，所謂記錄媒體，例如就是軟盤、硬碟、光碟、光磁碟、CD-ROM、磁帶、非易失性存儲卡、ROM等。
就是說，可以把起本發明的目標值加工裝置功能的目標值加工程序可以作為所謂軟體包而構成。
從記錄媒體讀出本發明的目標值加工程序使其在計算機裡執行，從而以現有的調節器原樣就能使控制精度提高。
根據本發明，以現有的裝置構成原樣、例如通用比較便宜的調節器原樣，通過僅添加本發明的目標值加工裝置，就能使控制精度提高，能把改良系統所需的工夫和成本降到最低限度。
針對調節器，完全不需要對其每個裝置施行適於其設置環境的改進。對調節器的改進工作雖然需要熟練技術的情況很多，但是不需要熟練技術的部分，能進一步降低系統改進所需的工夫和成本。
即使目標值加工裝置出了故障，只要把出故障的目標值加工裝置更換為同功能的裝置即可，調節器可原樣繼續使用。故此，能迅速且便宜地實施從故障中的恢復。


圖1是表示本發明一實施形式的包括目標值加工裝置、溫度調節器、目標值信號供給裝置和加熱器的全體結構的框圖。
圖2是表示經過端子板而連接實施形式的目標值加工裝置和溫度調節器的狀態的外觀立體圖。
圖3是表示經過端子板而連接實施形式的目標值加工裝置和溫度調節器的狀態的分解立體圖。
圖4是表示實施形式的目標值加工裝置的結構的框圖。
圖5是目標值加工裝置的功能框圖。
圖6是表示模型參數的一例的視圖。
圖7是表示多通道的結構的視圖。
圖8是表示模型參數的其他例子的視圖。
圖9是表示模型參數的其他例子的視圖。
圖10是表示模型參數的其他例子的視圖。
圖11是用於說明模型參數的決定手法的視圖。
圖12是其他實施形式的目標值加工裝置的框圖。
圖13是提供了實施形式的目標值加工裝置的目標值整形動作的說明的視圖。
圖14是用於說明圖13的目標值的整形的視圖。
圖15是提供了實施形式的目標值加工裝置的目標值整形動作的說明的視圖。
圖16是用於說明指令整形控制的視圖。
圖17是其他實施形式的功能框圖。
圖18是又一其他實施形式的功能框圖。
圖19是用於說明對目標值加工裝置的設定方法的視圖。
具體實施例方式
以下，參照在對供給到溫度調節器的目標值進行整形的目標值加工裝置中實施了本發明的實施形式而說明本發明。
作為溫度調節器，例如，用CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沉積)法，在半導體晶片上形成各種功能膜的CVD裝置中，作為例子而可以列舉出將CVD處理中的半導體晶片的溫度加熱到規定溫度的加熱器溫度控制用的溫度調節器。
圖1是記錄包括本實施形式的目標值加工裝置的控制過程執行系統的全體結構的框圖，圖2是表示把目標值加工裝置連接於溫度調節器的狀態的外觀立體圖，圖3是表示目標值加工裝置和溫度調節器的連接構造的分解立體圖。
在這些圖中，附圖標記1是目標值加工裝置，2是目標值信號供給裝置，3是溫度調節器，4是端子板，5是連接導軌，H是加熱器，W是加熱對象，10是溫度傳感器(檢出器)。
首先，說明目標值加工裝置1、目標值信號供給裝置2和溫度調節器3的功能結構。
目標值信號供給裝置2，具備有輸出部2a，具有從輸出部2a輸出目標值信號的功能，該目標值信號表示在溫度調節器3中成為控制目標值的設定溫度。
還有，該目標值信號供給裝置2，例如，由個人計算機和PLC(可編程邏輯控制器)等構成，根據需要，除了與溫度調節器3的設定溫度相對應的目標值信號外，例如，還將目標值加工控制用的定時信號等輸出到目標值加工裝置1。
目標值加工裝置1，具備目標值整形器6、輸入部1a和輸出部1b，具有如下功能把從輸入部1a輸入的目標值信號，在目標值整形器6整形成適於溫度調節器3的控制處理的信號形狀，從輸出部1b作為整形目標值信號而輸出。輸入部1a經過連接電纜9電連接到目標值信號供給裝置2的輸出部2a。
溫度調節器3，具備目標值輸入部3a，具有根據從目標值輸入部3a輸入的整形目標值信號控制加熱器H的加熱溫度的功能。即，溫度調節器3，把整形目標值信號作為目標值(設定溫度)而進行溫度控制。
加熱對象W是用加熱器H加熱的加熱對象(半導體晶片)。溫度傳感器10檢測出加熱器H的溫度狀態，更具體而言，檢測出配設有加熱器的作為控制對象的熱處理盤的溫度狀態，並將檢出結果(溫度信息)供給到溫度調節器3和目標值整形器6。
其次，說明目標值加工裝置1、目標值信號供給裝置2和溫度調節器3的構造。
目標值加工裝置1具有箱型的外形形狀，其前面設置有輸入部1a，其背面設置有輸出部1b。輸入部1a和輸出部1b作成為端子形狀。在目標值加工裝置1的內部容納有目標值整形器6。目標值加工裝置1內的目標值整形器6和目標值加工裝置1前面的輸入部1a，經由目標值加工裝置1的內部配線(圖中省略)而電連接起來。同樣，目標值整形器6和輸出部1b經由目標值加工裝置1的內部配線(圖中省略)而電連接起來。
溫度調節器3具有與目標值加工裝置1同樣的箱型的外形形狀。在溫度調節器3的背面設置有作成為端子形狀的目標值輸入部3a。溫度調節器3內的溫度調節器3主體和溫度調節器3背面的目標值輸入部3a，經由溫度調節器3的內部配線(圖中省略)而電連接起來。
端子板4具有目標值加工裝置1用的端子板部4a和溫度調節器3用的端子板部4b。這些端子板部4a、4b具有相互的側面面接觸並裝卸自如地連接在一起的下述的構造。
在端子板部4a、4b的側面分別設置有側連接器7a、7b。這些側連接器7a、7b具有相互裝卸自由地電連接起來的端子構造。在端子板部4a、4b的前面設置臺座4c、4c。臺座4c、4c具有裝卸自如地安裝目標值加工裝置1的背面部和溫度調節器3的背面部的構造。在臺座4c的底部設置有連接端子8a、8b。連接端子8a、8b具有與目標值加工裝置1、溫度調節器3連接的電連接用端子的功能。在端子板部4a，連接端子8a和側連接器7a，藉助於端子板部4a的圖中未示出的內部配線電連接起來。同樣，在端子板部4b，連接端子8b和側連接器7b，藉助端子板部4b的圖中未示出的內部配線電連接起來。
端子板部4a、4b的背面設置有導軌配合槽8、8。導軌配合槽8分別形成在直到端子板部4a、4b背面的左右兩端處。導軌配合槽8具有與導軌5配合的形狀。端子板部4a、4b，通過將同一連接導軌5插入到導軌配合槽8中，而經由連接導軌5互相機械式連接起來。還有，端子板部4a、4b，以經由連接導軌5連接起來的狀態將相互的側面面連接起來，使側連接器7a、7b之間連接，因此，連接端子8a、8b經由被連接了的側連接器7a、7b而互相電連接。這樣一來，由連接在一起的端子板部4a、4b構成的端子板4具有目標值加工裝置1和溫度調節器3的連接器的功能。
還有，不限於側連接器等的連接器，以通信用的電纜連接也可以，或者，分別設置可使目標值加工裝置1和溫度調節器3無線通信的無線通信部也可以。
目標值加工裝置1，其背面裝卸自如地安裝在端子板部4a的臺座4c上。在安裝的狀態下，目標值加工裝置1的輸出部1b與臺座4c底部的連接端子8a嵌合，由此兩端子1b、8a電連接在一起。同樣，溫度調節器3，其背面裝卸自如地安裝在端子板4b的臺座4c上。在安裝的狀態下，溫度調節器3的目標值輸入部3a與臺座4c底部的連接端子8b嵌合在一起，由此兩端子3a、8b電連接在一起。由於具備這樣的連接構造，目標值加工裝置1和溫度調節器3就經由端子板4而機械地連接在一起，並電連接起來。
接著，參照圖4，說明目標值加工裝置1和設於目標值加工裝置1的目標值整形器6結構的細節的一個例子。
在該實施形式中，目標值整形器6具備A/D轉換電路20、定時檢出電路21、定時器22、第1存儲器23、檢出電路24、計算電路25、第2存儲器26、輸出轉換電路27、D/A轉換電路28、解碼電路29、存取控制電路30、第3存儲器31、比較電路32、第1輸出電路33、輸入電路34、判定電路35、第2輸出電路36。
A/D轉換電路20把經由輸入部1a而從目標值信號供給裝置2輸入的目標值信號(模擬)轉換成數位訊號，輸出到定時檢出電路21和第1存儲器23和判定電路35。
定時檢出電路21，檢測出輸入目標值信號的定時(目標值響應控制開始的定時)。第1存儲器23在從定時器22將存儲定時指令供給到第1存儲器23的時刻，存儲經由輸入電路34而由溫度傳感器10供給的加熱器H的加熱溫度檢出信號和從A/D轉換電路20輸出的目標值信號(數字)。判定電路35，比較在第1存儲器23中存儲的溫度檢出信號與目標值信號(數字)，判斷加熱器H的溫度與目標值相比是否為異常高/低。判定電路35在判斷結果表示為「異常」的情況下，產生切斷對加熱器H通電的異常時切斷信號。第2輸出電路36，把異常時切斷信號輸出給溫度調節器3。接到異常時切斷信號的溫度調節器3停止對加熱器H的通電。
檢出電路24根據存儲在第1存儲器23中的溫度檢出信號和目標值信號(數字)，檢測出溫度檢出信號的時序變化的信號電平變化的發生周期、發生定時，發生振幅等的信號變化形式。
計算電路95，根據由檢出電路24檢測出的信號變化形式，對目標值信號進行整形。
這裡，所謂整形目標值信號，是例如作為依照時序電平變化的信號圖案(整形圖案)而形成。整形目標值信號經由第2存儲器26而存儲到第3存儲器31的一個存儲區域。在這裡，產生與根據大小、材質等而相互熱容量不同的多個加熱對象W分別對應的整形目標值信號，存儲到第3存儲器31的各個存儲區域。可預先產生整形目標值信號並存儲到第3存儲器31的存儲區域中。
還有，作為其他的實施形式，不是存儲整形目標值信號，而可以事先存儲用於把目標值信號加工成整形目標值信號的加工用的信號，由該加工用的信號和所輸入的目標值信號加工成整形目標值信號，例如將加工用的信號和目標值信號相加而作為整形目標值信號輸出。
輸出轉換電路27，將存儲到第2存儲器26中的整形目標值信號、和經由A/D轉換電路20而由目標值信號供給裝置2供給的目標值信號(數字)轉換後輸出。D/A轉換電路28，模擬轉換從輸出轉換電路27輸出的(目標值信號/整形目標值信號)並輸出到溫度調節器3。
解碼電路29，從由目標值信號供給裝置2等供給的多個指令信號之中提取特定任意的整形目標值信號的特定指令。
存取控制電路30進行如下控制從第3存儲器31讀出由解碼電路29提取的特定信號(Load指令)所特定的整形目標值信號，寫入到第2存儲器26。比較電路32對存儲到第3存儲器31中的各整形目標值信號與預先設定的比較值進行比較，當各整形目標值信號超過比較值時，判斷該整形目標值信號發生異常的特性變動，產生特性變動通知信號。特性變動通知信號從第1輸出電路33輸出到溫度調節器3中。接到特性變動通知信號的溫度調節器3發出表示整形目標值信號產生了異常的特性變動的變動警報。變動警報可以是顯示形式，也可以是產生聲音形式。
圖5是表示目標值加工裝置1的基本結構的功能框圖。
本實施形式的目標值加工裝置1，基本上具備產生加工用的波形的波形產生器50；按照來自該波形產生器50的加工用的波形，加工由目標值信號供給裝置2輸入的目標值信號的目標值加工器51。
波形產生器50根據加工用的波形的產生所需要的信息(以下稱作「模型參數」)和根據需要，基於來自溫度傳感器10的檢出溫度和定時信號，產生加工用的波形並供給到目標值加工器51，目標值加工器51，以來自波形產生器50的波形對從目標值信號供給裝置2輸入了的目標值信號進行加工，例如進行加法或其他的運算，作為整形目標值信號而對溫度調節器3輸出。
作為在波形產生器50中產生加工用的波形用的模型參數，例如有如下這樣的模型參數。
即，作為模型參數，可以列舉出圖6所示的表示時間與溫度的關係的溫度表。這種溫度表，例如，是在圖7示出的多通道的溫度控制中，表示與各個通道(ch0～chn)的溫度調節器31～3n各自對應的時間和溫度的對應關係的表。
或者，模型參數，如圖8所示，是表示有關各個通道(ch0～chn)，相對於時間的溫度變化的波形(曲線)也可以。
還有，將有關的波形，例如預先存儲到上述圖4的第2、第3存儲器26、31等中也可以。
而且，如圖9所示，把與各通道(ch0～chn)各自對應的ARX模型的分母a1～am、分子b1～bm的參數，用作模型參數也可以。
還有，如圖10所示，把包括時間常數T和空耗時間L的各個通道(ch0～chn)的模型的時間常數T1～Tm和空耗時間L1～Lm作為模型參數也可以。
使用圖9和圖10的模型的情況下， 響應脈衝信號等的輸入，用由模型參數限定的模型而輸出波形。
有關的模型參數，例如如下這樣進行，就能預先決定。
即，在預先沒有加工目標值的狀態下，進行溫度控制而計測控制對象的檢出溫度如何變化，進而，計測例如使目標值呈脈衝狀基準量變化時的控制對象的溫度變化。
例如如圖11(b)所示計測如圖11(a)所示使目標值(設定溫度)呈脈衝狀變化了1℃時的控制對象的檢出溫度。
根據該圖11的計測數據，可以求出從使目標值變化了的時刻起控制對象的溫度例如直到成為峰值時刻的時間t1、和相對於目標值的1℃的溫度變化的控制對象的峰值時刻的溫度變化、例如0.6度的比率。
所以，基於該溫度變化的定時和溫度變化的比率，就能夠計算出在沒有加工目標值的狀態下，為了在希望的定時使進行溫度控制而計測的控制對象的檢出溫度成為希望的溫度，使目標值按哪個定時變化多少攝氏度即可，能夠決定上述的模型參數。
這樣，使用模型參數產生波形，通過加工目標值，即通過使目標值在所要求的定時變化所要求的溫度，從而控制對象的檢出溫度，在希望的定時被校正到希望的溫度，所以就能夠例如抑制過衝和下衝，或者抑制各通道間的溫度的偏差，從而實現均勻化。
圖12是其他實施形式的目標值加工裝置1的功能框圖。
在上述圖5的實施形式中，是預先決定模型參數，把該模型參數設定於目標值加工裝置1的結構，相對於此，本實施形式中，目標值加工裝置1具備參數生成器52，其根據對象信息、例如在未進行目標值加工的溫度控制狀態下計測的控制對象的檢出溫度、和使目標值例如呈階梯狀基準量變化時計測的控制對象的檢出溫度，如上所述那樣產生模型參數；波形產生器50，其基於來自該參數生成器52的模型參數，和上述同樣地產生加工用的波形；目標值加工器51，其以來自波形產生器50的加工用的波形，加工由目標值信號供給裝置2設定的目標值信號。在上述的圖4中，參數生成器52可由檢出電路24和計算電路25等構成。
在該實施形式中，例如通過輸入未進行目標值加工的溫度控制狀態的控制對象的檢出溫度的計測數據、和使目標值例如呈階梯狀變化1℃溫度時的控制對象的檢出溫度的計測數據，同時輸入例如未進行目標值加工的狀態的檢出溫度的計測數據中應校正的定時和應校正的溫度等數據，從而計算出用於產生加工用的波形的模型參數，並提供給波形產生器50。
參數生成器52、波形產生器50和目標值加工器51，例如由計算機構成。
接著，詳細說明由具有上述結構的控制過程執行系統實施的過程控制方法。首先，說明作為目標值響應控制的一例的正計算(ポジカスト)控制。
由溫度調節器3進行溫度控制的情況下，如圖13(a)所示，從溫度控制開始時起直至檢出溫度到達目標值溫度α而在該溫度穩定為止，有時一次性超過目標值溫度，產生所謂過衝。在溫度過程控制中產生過衝時，因為謀求其聚束，存在溫度控制的響應時間變長的問題。
在目標值加工裝置1中，為了不使這樣的過衝發生，對由目標值信號供給裝置2供給的目標值信號接著實施加工。即，過衝發生以後，在顯示溫度向目標值聚束的過程的控制曲線中，存在多個正的溫度變化量轉向負的溫度變化量的峰值時刻(溫度變化量變成0的時刻)。在這些峰值時刻之中，最初的峰值時刻的過衝最厲害。
設這樣的溫度控制時刻為T1，將此時的到達溫度規定為β時，如圖13(b)所示，設定暫定目標值α′，使得時刻T1的檢出溫度β與目標值溫度α一致。
具體而言，加工整形成比所輸入的目標值信號所示的目標值溫度α低一些的目標值溫度α′，使得時刻T1的檢出溫度β與目標值溫度α一致。
還有，時刻T1以後，整形目標值信號，使得目標值溫度返回到原來的目標值溫度α，即，在時刻T1以後，不進行目標值信號的加工。
將這樣整形後的整形目標值信號的信號圖案預先存儲到第3存儲器31中。對多個加熱對象W的每個分別作成整形目標值信號，並存儲到第3存儲器31中。
實施正計算控制時，首先，表示通過正計算控制而實施任意的加熱對象W的溫度控制的特定信號(Load指令)從目標值信號供給裝置2等向目標值加工裝置1輸出。該特定信號由解碼電路29檢測出。根據由解碼電路29進行的該特定信號的檢出，存取控制電路30讀出在這次溫度控制中對加熱器H的加熱對象W(半導體晶片等)的正計算控制實施時使用的整形目標值信號，把寫入第2存儲器26的指令輸出到第3存儲器31。接到該指令的第3存儲器31，讀出所指定的整形目標值信號並存儲到第2存儲器26中。
在進行了以上的準備工作之後，目標值加工裝置1進行目標值的加工操作。具體而言，在由加熱器H進行的加熱對象W的溫度控制開始時，輸出轉換電路27，從第2存儲器26中有選擇地讀出正計算控制用的整形目標值信號。所讀出的整形目標值信號由D/A轉換電路28轉換成模擬信號以後，輸出到溫度調節器3。在溫度調節器3，根據所供給的整形目標值信號，實施加熱器H的溫度控制。
在這裡，溫度調節器3本身，依照所輸入的目標值信號實施現有的控制運作。但是，輸入到溫度調節器3的目標值信號是被整形為正計算控制用的整形目標值信號。因此，溫度調節器3儘管進行與現有的控制操作相同的控制，可是從結果看，溫度調節器3實施正計算控制。
還有，正計算控制只是在過衝發生的加熱控制開始最初的期間中實施的控制。因此，過衝產生的加熱控制開始最初的期間結束時，檢測該情況的定時檢出電路21就向輸出轉換電路27輸出控制轉換指令。接到控制轉換指令的輸出轉換電路27，停止從第2存儲器26供給的整形目標值信號的選擇操作，轉而選擇從A/D轉換電路20通過定時檢出電路21供給的未加工目標值信號(數字)，並輸出到D/A轉換電路28。目標值信號由D/A轉換電路28轉換為模擬信號以後供給到溫度調節器3。
在溫度調節器3，根據所供給的未整形目標值信號，實施加熱器H的加熱控制。所以，溫度調節器3依照輸入的目標值信號實施控制動作。這時，需要正計算控制的加熱溫度控制開始最初的期間結束。因此，即使實施使用了目標值信號的現有的溫度控制，也沒有任何問題。這樣，在目標值加工裝置1中，通過在各個期間轉換整形目標值信號和未整形目標值信號，進行最終的目標值信號的整形。
通過實施以上的控制，並沒有產生過衝，能夠迅速地使控制對象的溫度到達目標值溫度並使其在該溫度下穩定。
這種正計算控制，例如，按照圖5的功能框圖進行說明，則波形產生器50如圖14(b)所示，從溫度控制開始時刻到時刻T1的期間，使目標溫度值α為α』，所以-Δ＝α-α』，時刻T1以後，產生作為0℃的加工用的波形，在目標值加工器51，將該加工用的信號波形和圖14(a)所示的目標值信號相加並作為整形目標值信號而輸出。
所以，只要設定用於表示圖14(b)所示的加工用的波形的模型參數即可，例如，設定表示時間和溫度的對應關係的上述溫度表也可以。
接著，說明有關由具有上述結構的目標值加工裝置1所實施的擾動響應控制。
如圖15(a)所示，在進行加熱器H的溫度控制的情況下，在加熱器H的加熱面上裝載了新的加熱對象W的情況下，加熱器H溫度發生變化。這樣的溫度變化在溫度控制時成為擾亂控制的擾動。產生擾動的情況下，溫度傳感器10的檢出溫度，依照時序周期性地發生下降、上升、過衝、下降這樣的變動，同時向目標值聚束。在產生起因於擾動的這樣的控制變動時，目標值加工裝置1為了加快目標值的響應速度，實施如下這樣的目標值整形。
首先，在未實施目標值加工的溫度控制狀態下，在維持著目標值溫度的加熱器H上裝載加熱對象W而準備性發生擾動。在此狀態下以溫度傳感器10檢測出加熱器H的溫度變化，以檢出電路24計測該檢出結果，進而根據所計測的擾動，用計算電路25計算出消滅圖15(b)所示的擾動(溫度變動)的擾動消滅用目標值的形態。
該擾動消滅用的目標值的形態的確定就是在未施行目標值加工的溫度控制狀態下，根據準備性發生擾動時計測的檢出溫度，和如上述圖11所示使目標值呈階梯狀基準量變化時計測的檢出溫度，如上所述，計算出用於抑制過衝的波形的定時和大小。
這裡，尤其是，計算出消除因擾動而產生的過衝的目標值的形態。即，進行整形，使得目標值在一定期間降低，從而抑制圖15(a)所示的過衝。然後，把根據計算而作成的目標值信號的整形圖案，作為整形目標值信號而存儲到第3存儲器31中。
在實際的擾動響應控制時，用傳感器檢測出在加熱器H上裝載了加熱對象W，將該檢出信號向目標值加工裝置1輸出。在目標值加工裝置1，當解碼電路29檢測到收到了傳感器檢出信號時，存取控制電路30就把讀出擾動消滅用的整形目標值信號的指令輸出到第3存儲器31。由此，擾動響應用的整形目標值信號從第3存儲器31被讀出，經由輸出轉換電路27、D/A轉換電路28而供給到溫度調節器3。在溫度調節器3，根據所供給的整形目標值信號，執行擾動響應控制。
在這裡，溫度調節器3本身依照所輸入的目標值信號，實施現有的控制運作。但是，輸入到溫度調節器3的目標值信號是為了擾動響應用而整形了的整形目標值信號。因此，溫度調節器3儘管進行與現有的控制操作同樣的控制，可是從結果看，溫度調節器3變成實施擾動響應消滅控制。
還有，這樣的擾動響應控制是只有在擾動產生最初的期間實施的控制。因此，擾動產生最初的期間結束時，檢測到該情況的定時檢出電路21，向輸出轉換電路27輸出控制轉換指令。接到了控制轉換指令的輸出轉換電路27，停止從第2存儲器26供給的整形目標值信號的選擇操作，轉而選擇從A/D轉換電路20通過定時檢出電路21而供給的未整形的目標值信號(數字)並向D/A轉換電路28輸出。未整形目標值信號由D/A轉換電路28轉換為模擬信號以後，供給到溫度調節器3。在溫度調節器3，根據供給的整形目標值信號，實施加熱器H的加熱控制。所以，溫度調節器3依照輸入的目標值信號而實施現有的控制運作。這時，擾動產生最初的期間結束。因此，儘管實施使用了目標值信號的現有的溫度控制也沒有任何問題。這樣，在目標值加工裝置1中，通過在每個期間內轉換整形目標值信號和未整形目標值信號，進行最終的目標值信號的整形而作為整形目標值信號。
還有，因裝載了新的加熱對象W而引起的擾動的產生定時，例如，通過檢測到把加熱對象W裝載到加熱器H上的升降器(裝載裝置)啟動開始定時而檢測出。這種情況下，檢測出的升降器的啟動開始定時，時間上是比實際的擾動產生定時要早一些的定時。因此，需要使開始擾動響應控制的定時比升降器的啟動開始檢出定時延遲。延遲控制開始的處理，例如可通過定時器22來實施。
接著，說明有關能適合用作上述擾動響應控制的指令整形控制。
圖16(a)表示因擾動而使溫度傳感器10的檢出溫度依照時序周期性變動的同時，具有向目標值聚束的殘留振動的情況。還有，圖16(b)表示此時的目標值。
因擾動等引起的控制變動產生時，為了加快向目標值聚束的響應速度而實施的是指令整形控制。在這種情況下，如圖16(d)所示，施行加工，使得將與產生的圖16(a)的溫度變動的周期在同一周期中成為倒相的變動提供給目標值。
在擾動發生時，例如，在T時刻，如圖16(d)所示，實施把與溫度變動成反相的整形施加給目標值這樣的指令整形控制，如圖16(c)所示，能提高擾動發生時的目標值響應速度。在將半導體晶片這樣的材質、形狀、重量等預先已知的物品作為加熱對象W的加熱器H的溫度控制中，發生的擾動能夠預先測定。因此，在目標值加工裝置1中，可以如下這樣實施指令整形控制。
作為未施行目標值加工的溫度控制狀態，在維持目標值溫度的狀態下，將在加熱器H上裝載加熱對象W而準備性發生擾動時計測的檢出溫度的殘留振動作為擾動而由檢出電路24計測，進而根據所計測的擾動，用計算電路25計算出按照指令整形控制的擾動聚束用的目標值的形態。然後，根據計算作成的目標值信號作為整形目標值信號，存儲到第3存儲器31中。
實際的指令整形控制時，以傳感器檢測出在加熱器H上裝載了加熱對象W的情況，將該檢出信號向目標值加工裝置1輸出。在目標值加工裝置1，當解碼電路29檢測到收到了傳感器檢出信號的情況，存取控制電路30就把讀出指令整形控制用的整形目標值信號的指令輸出到第3存儲器31。由此，指令整形控制用的整形目標值信號由第3存儲器31讀出，經由輸出轉換電路27、D/A轉換電路28供給到溫度調節器3。溫度調節器3根據所供給的整形目標值信號，執行指令整形控制。
在這裡，溫度調節器3本身，依照所輸入的目標值信號實施現有的控制運作。但是，輸入到溫度調節器3中的目標值信號，是加工成指令整形控制用的整形目標值信號。故此，溫度調節器3儘管進行著與現有的控制操作一樣的控制，可是從結果看，溫度調節器3實施指令整形控制。
還有，指令整形控制，是只在擾動發生最初的期間實施的控制。因此，當擾動發生最初的期間結束時，檢測到該情況的定時檢出電路21就給輸出轉換電路27輸出控制轉換指令。接到控制轉換指令的輸出轉換電路27停止從第2存儲器26供給的整形目標值信號的選擇操作，轉而選擇從A/D轉換電路20通過定時檢出電路21而供給的未加工的目標值信號(數字)並輸出到D/A轉換電路28。
未整形的目標值信號，藉助於D/A轉換電路28轉換為模擬信號以後，供給到溫度調節器3。在溫度調節器3，根據所供給的未整形目標值信號，實施加熱器H的加熱控制。所以，溫度調節器3依照輸入的未整形目標值信號實施現有的控制運作。這時，需要指令整形控制的擾動發生最初的期間結束。故此，儘管實施使用了未整形目標值信號的現有的溫度控制也沒有什麼問題。這樣，在目標值加工裝置1中，通過在每個期間轉換整形目標值信號和未整形目標值信號，進行最終的目標值信號的整形。
目標值加工裝置1能實施下面說明的防重置結束(アンチリセツトワインドアツプ)控制。
對實際的溫度調節器3的控制對象來說，大多有加熱器H的輸出界限等飽和特性。在具有如PID控制那樣的積分器的溫度調節器3中，在偏差的積分示出超過該飽和特性的飽和量的情況下發生重置結束現象(積分器結束現象)。當發生重置結束現象時，在飽和了的積分值回到飽和界限內以前不能恢復原來的PID控制功能。這種狀態下，變得更容易發生過衝，從而產生控制響應所需的時間延長等的問題。
作為抑制防重置結束現象的控制方法，公知有例如在積分器飽和期間停止積分的控制方法；偏差大的期間轉換到PD控制以後，在飽和聚束的時刻再次轉換到PID控制的控制方法；自動整合PI控制方法等。
在目標值加工裝置1中，防重置結束控制如下實施。這種情況下，圖1中如假設線所示，用減法器41計算出輸入到內置於溫度調節器3內而限制控制過程操作量的限制器40的控制過程操作量、和從上述限制器40輸出的控制過程操作量之差，把該差分、即飽和量輸入到目標值整形器6中。
目標值整形器6整形目標值信號以便迅速地消滅該差分。在目標值整形器6中，例如，按下面的(1)式，能產生進行了防重置結束控制的整形目標值信號。
SPr＝SP+G(s)(ur-u)...(1)SPr整形目標值信號SP未加工目標值信號G(s)適於防重置結束控制的適當的傳輸函數矩陣ur輸入到溫度調節器3的限制器40內的控制過程操作量u從限制器40輸出的控制過程操作量在由目標值加工裝置1進行的防重置結束控制中，通過以最大限度取出由任意的溫度調節器3控制的加熱器H效率、特性的形式產生整形目標值信號而供給到溫度調節器3，從而將加熱器H的特性最大限度提高。這種情況下，溫度調節器3等的操作對象一般是功率器件。因此，通過在目標值加工裝置1中實施防重置結束控制，能避免將操作對象(功率器件)的功率100％使盡的控制動作。這與延長操作對象(功率器件)的壽命和改善能量息息相關。
圖17是表示本發明其他實施形式的防重置結束控制的結構的目標值加工裝置1的功能框圖。
該實施形式的目標值加工裝置1，在溫度調節器3的控制過程操作量飽和之前，為了能夠進行防重置結束控制，以飽和量預測器57預測溫度調節器3的飽和操作量，按希望的反饋增益F從目標值信號SPp減去(加工)所預測的飽和量而作為整形目標值信號SP。
為了預測溫度調節器3的飽和操作量，目標值加工裝置1具備與溫度調節器3同樣的PID控制器53；比溫度調節器3的限制器40限制稍嚴的限制器54；計算出供給溫度調節器3的整形目標值信號SP與檢出溫度PV的偏差的第1減法器55；計算出作為限制器54的輸入與輸出的差的預測飽和量的第2減法器56；反饋元件58。
在PID控制器53中，設定與內置於溫度調節器3的PID控制器相同的PID參數，作為模型參數。
所以，在溫度調節器3發生控制過程操作量的飽和以前，在目標值加工裝置1，輸出預測飽和量。例如，在檢出溫度下降偏差變大的情況下，過程控制操作量飽和，飽和將要發生時，輸出預測飽和量，用作為目標值加工器51的第3的減法器56從目標值信號中減去與預測飽和量成比例的值而作為整形目標值信號輸出，所以輸入到溫度調節器3的目標值下降，其結果，在溫度調節器3中，沒產生控制過程操作量的飽和，溫度調節器3不進行防重置結束控制，在目標值加工裝置1中，能進行防重置結束控制。
上述反饋元件58的反饋增益F是能可變設定的，有關的結構，本案申請人提出了作為「控制裝置、溫度調節器和熱處理裝置」的日本專利申請特願2003-122389號(特開2004-86858號)。
該反饋增益F根據反饋環的穩定條件被限定了可變設定範圍。
還有，反饋元件58，也可以是P控制的、PI控制的或PID控制的元件。
圖18是本發明其他實施形式目標值加工裝置1的功能框圖，與上述圖5的結構同樣。
該實施形式適合於抑制多通道溫度的偏差而實現溫度的均勻化。
在目標值加工裝置1的波形產生器50中，在每個通道中設定抑制偏差用的模型參數、例如每個通道的溫度變化寬度(振幅)。
波形產生器50，根據各通道的檢出溫度PV1～PVn，例如，根據其平均溫度的變化，響應來自檢測出啟動定時的啟動定時檢出器60的啟動信號，產生與模型參數對應的振幅的波形，通過目標值加工器51而與每個通道的目標值SPp1～SPpn相加，作為整形目標值信號SP1～SPn供給到各通道的溫度調節器31～3n。
和上述同樣，決定模型參數，使得抑制預先計測的各通道的溫度的偏差。本實施形式適合於擾動響應控制和目標值響應控制。
圖19是表示對目標值加工裝置1進行設定輸入的結構的一例的視圖。
作為目標值信號供給裝置的個人計算機61，安裝CD等記錄媒體62上記錄的程序，對目標值加工裝置1進行目標值、模型參數或對象信息等的設定輸入。
還有，對象信息，例如在未進行目標值加工的溫度控制狀態下計測的控制對象的檢出溫度、和使目標值例如呈階梯狀基準量變化時計測的控制對象的檢出溫度，也可以預先記錄在記錄媒體62中，也可以連接個人計算機61的溫度記錄器等的計測裝置而進行計測。
目標值加工裝置1，根據設定的目標值、模型參數或對象信息等，進行如上述那樣的各種目標值加工。
還有，也可以在個人計算機的屏幕上顯示控制系統的框圖等，或者能夠進行各種編輯。
如以上那樣，在目標值加工裝置1，把目標值信號加工成整形目標值信號以後供給到溫度調節器3。因此，完全沒有改變溫度調節器3的結構，也能實施更複雜的過程控制。而且，作為溫度調節器3，通過更換軟體，也能實施複雜的過程控制，然而即使在這種情況下，其過程控制的細微部的調整也非常麻煩。相對於此，在目標值加工裝置1，因為完全不改變溫度調節器3的結構，就能實施更複雜的過程控制，所以，僅該部分就使設置目標值加工裝置1的效果就很大。
還有，目標值加工裝置1隻要是進行上述的正計算控制、擾動響應控制等各種的控制中的至少一種的控制即可。
而且，上述的圖2、圖3中，是通過端子板4連接一臺目標值加工裝置1和一臺溫度調節器3的結構。但是，同時對多個過程控制對象(加熱器H)進行過程控制的情況下，對這些的每個過程控制對象都能設定溫度調節器3。這種情況下，在互相連接了設於每臺溫度調節器3的端子板部4b以後，經由連接了的端子板部4b實施溫度調節器3彼此之間的相互連接。在這樣的使用狀態中，只要設於每臺溫度調節器3的目標值加工裝置1用的端子板部4a也與端子板部4b連接即可。要是這樣，就能夠經由端子板4而使多臺溫度調節器3、...和多臺目標值加工裝置1一體化。
在上述的實施形式中，雖然把調節器作為控制加熱器H等的溫度的溫度調節器3，但是本發明不限定於這樣的調節器，即使在實施閥門的開閉控制的調節器這樣的其他控制過程中也同樣能夠實施。
還有，對反射爐和連續爐等的多個連續區域的溫度控制也能適於實施。
權利要求
1.一種目標值加工裝置，其特徵是具備輸入部，其輸入表示控制過程的目標值的目標值信號；目標值整形器，其將輸入到上述輸入部中的上述目標值信號整形為適於執行上述控制過程的調節器的控制處理的信號形狀；輸出部，其將由上述目標值整形器整形的整形目標值信號輸出到上述調節器中。
2.按照權利要求1所述的目標值加工裝置，其特徵是還具備將該目標值加工裝置裝卸自如地連接於上述調節器的連接器、或者可通信地連接該目標值加工裝置和上述調節器的通信裝置。
3.按照權利要求2所述的目標值加工裝置，其特徵是上述輸出部具有隨著通過上述連接器進行的該目標值加工裝置和上述調節器的裝卸操作，裝卸自如地電連接於上述調節器的目標值輸入部的構造。
4.按照權利要求1到3中任一項所述的目標值加工裝置，其特徵是還具有預先存儲上述目標值的整形圖案的存儲器，上述目標值整形器根據存儲在上述存儲器中的上述整形圖案，對輸入到上述輸入部中的上述目標值信號進行整形。
5.按照權利要求4所述的目標值加工裝置，其特徵是上述目標值整形器對輸入到上述輸入部中的上述目標值信號進行整形，使得由上述調節器控制的控制對象的觀測量迅速達到上述目標值。
6.按照權利要求5所述的目標值加工裝置，其特徵是在上述觀測量過衝或下衝的期間，對上述目標值信號進行整形，使得上述過衝或下衝產生的觀測量的峰值成為上述目標值。
7.按照權利要求4所述的目標值加工裝置，其特徵是上述目標值整形器預先取入在將未整形目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，以所取入的觀測量迅速達到上述目標值的形式作成上述目標值的整形圖案並存儲到上述存儲器中，而且，該目標值整形器在目標值整形控制時，從上述存儲器讀出整形圖案並進行上述目標值信號的整形。
8.按照權利要求7所述的目標值加工裝置，其特徵是上述目標值整形器預先取入施加了擾動時的上述觀測量，以從所取入的觀測量迅速消滅由擾動造成的影響的形式作成上述目標值的整形圖案並存儲到上述存儲器中。
9.按照權利要求1到3中任一項所述的目標值加工裝置，其特徵是上述調節器具有限制控制過程操作量而向控制對象輸出的限制器，上述目標值整形器取入輸入到上述限制器中的控制過程操作量與從該限制器輸出的控制過程操作量的差分輸出，以迅速消滅所取入的差分輸出的形式對上述目標值信號進行整形。
10.按照權利要求1到3中任一項所述的目標值加工裝置，其特徵是包括波形產生器，其基於所設定的參數產生波形；加工器，其基於由該波形產生器產生的波形加工上述目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
11.按照權利要求1到3中任一項所述的目標值加工裝置，其特徵是包括參數生成器，其預先取入在將未整形目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，和在將規定的目標值信號供給到上述調節器的狀態下由該調節器控制的控制對象的觀測量，而生成參數；波形產生器，其基於由該參數生成器生成的參數產生波形；加工器，其基於由該波形產生器產生的波形加工上述目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
12.按照權利要求1到3中任一項所述的目標值加工裝置，其特徵是包括；飽和量預測器，其預測上述調節器的控制過程操作量的飽和量；加工器，其基於由該飽和量預測器所預測的預測飽和量，以消除該預測飽和量的形式加工目標值信號，作為上述整形目標值信號而輸出。
13.一種溫度調節器，其特徵是具有目標值輸入部，其輸入從權利要求1到12中任一項所述的目標值加工裝置的上述輸出部輸出的上述整形目標值信號。
14.一種控制過程執行系統，其特徵是具備生成表示控制過程的目標值的目標值信號的目標值供給裝置；對上述目標值供給裝置生成的目標值信號進行整形的權利要求1到12中任一項所述的目標值加工裝置；基於由上述目標值加工裝置整形後的整形目標值信號而執行控制過程的調節器。
15.一種過程控制方法，其特徵是包括生成表示控制過程的目標值的目標值信號的目標值供給步驟；把所生成的上述目標值信號整形為適於執行上述控制過程時的控制處理的信號形狀的目標值加工步驟；基於整形後的整形目標值信號而執行控制過程的控制過程執行步驟。
16.一種目標值加工程序，將表示控制過程的目標值的目標值信號整形加工成適於執行上述控制過程的調節器的控制處理的信號形狀，其特徵是使計算機執行基於所設定的參數產生波形的步驟；基於所產生的波形加工上述目標值信號而輸出到上述調節器中的步驟。
17.一種記錄了上述權利要求16所述的目標值加工程序的計算機可讀取的記錄媒體。
全文摘要
一種目標值加工裝置(1)，具備輸入表示控制過程的目標值的目標值信號的輸入部(1a)；將輸入到輸入部(1a)的目標值信號整形為適於執行控制過程的調節器(3)的控制處理的信號形狀的目標值整形器(6)；將由目標值整形器(6)整形的整形目標值信號輸出到調節器(3)的輸出部(1b)，從而對調節器(3)絲毫不加改良就能實現複雜的控制過程。
文檔編號G05B5/00GK1661642SQ20051005179
公開日2005年8月31日 申請日期2005年2月24日 優先權日2004年2月24日
發明者松永信智, 川路茂保, 南野鬱夫, 田中政仁, 山田隆章, 巖井洋介, 若林武志, 坪井和生 申請人:歐姆龍株式會社