熱風乾燥裝置的溫度控制方法及熱風乾燥裝置的製作方法
2023-10-04 12:02:09 3
專利名稱：熱風乾燥裝置的溫度控制方法及熱風乾燥裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種乾燥溼潤經紗的熱風乾燥裝置的溫度控制方法及熱風乾燥裝置。
背景技術：
已知在專利文獻1中記載了一種對片狀的經紗進行上漿並卷繞到經軸上的經紗上漿機所使用的、用熱風來乾燥溼潤的經紗的熱風乾燥裝置。專利文獻1所述的熱風乾燥裝置，包括乾燥室、將乾燥室的內部溫度作為乾燥室內溫度進行檢測的溫度檢測器、向乾燥室內部送入空氣的送風機、配置在空氣送風通道上的用於加熱被送入乾燥室內的空氣的空氣加熱器、設定乾燥室的內部的目標溫度的設定器、及根據乾燥室內溫度與目標溫度的偏差而控制由空氣加熱器加熱的空氣加熱量的溫度控制器。
另外，在熱風乾燥裝置中，為了提高幹燥室的內部溫度的控制精度，近年來，作為溫度控制器，使用的是例如其根據預先決定的所檢測的內部溫度對目標溫度的偏差的比例、積分及微分的各常數進行PID計算並根據PID計算結果來調節控制空氣加熱量的調節閥開閉時間的裝置。這樣的熱風乾燥裝置，其根據一個PID常數將乾燥室內部的溫度維持為一定。
專利文獻1特開平9-209258號公報，第8圖但是，隨著經紗種類或經紗運行速度等經紗上漿機的條件變更，熱風乾燥裝置上的乾燥室內的設定溫度(目標溫度)頻繁改變。然而，對於乾燥室內的溫度控制，對應目標溫度而有選擇地應用按照PID計算的PID常數的技術至今還不存在。如以往那樣，在與目標溫度無關地使用相同的PID常數時，因熱風乾燥裝置的乾燥室的內部溫度比被設定的目標溫度或高或低，所以會產生波動或穩定的延遲等。其結果是，溫度控制精度差，產生經紗乾燥度的偏差，結果降低了經軸的質量。
本發明的目的在於即使隨著經紗種類、或溼潤的經紗的輸送速度等經紗上漿機的條件變更而變更了目標溫度，也總能以高精度將乾燥室的內部溫度保持於目標溫度。
發明內容
本發明的溫度控制方法，適用於使溼潤經紗通過乾燥室並對其進行乾燥的熱風乾燥裝置。溫度控制方法，適用於在熱風乾燥裝置的運轉過程中，根據所檢測的乾燥室的內部溫度與設定目標溫度的偏差，按照PID的計算結果控制所述對被送入的空氣加熱的加熱量的熱風乾燥裝置。熱風乾燥裝置的溫度控制方法，包括對應於目標溫度，預先儲存多個用於所述PID計算的積分常數和微分常數中的至少任意一個及比例常數；在設定目標溫度時，可從所述多個常數中選擇對應於所述被設定的目標溫度的各常數，並在熱風乾燥裝置的運轉中，根據所述偏差和所述被選擇的各常數來實行PID計算。
本發明的熱風乾燥裝置，包括使溼潤經紗通過並對其進行乾燥的乾燥室，和檢測所述乾燥室的內部溫度的溫度檢測器，和向所述乾燥室的內部送入空氣的送風機，和根據熱量控制信號對送入所述乾燥室內的空氣進行加熱的空氣加熱器，和設定所述乾燥室的內部目標溫度的設定器，和溫度控制器，其按照根據PID常數與所述目標溫度的偏差而進行PID計算的結果，輸出熱量控制信號；所述熱風乾燥裝置，還包括PID常數輸出器，該PID常數輸出器，預先決定多個積分常數和微分常數中的至少任意一個及比例常數，並且將對應於所述目標溫度的各常數向所述溫度控制器輸出；在運轉中，所述溫度控制器，按照來自所述PID常數發生器的PID常數及按照根據對所述目標溫度的偏差的PID計算結果，輸出熱量控制信號。
並且，所述溫度控制器，還具有調諧功能，該調諧功能，按照調諧指令信號的輸入，向所述空氣加熱器輸出對於目標溫度的規定的熱量控制信號，另一方面，根據在此期間的檢測出的所述乾燥室內溫度的變化，計算出各常數；並且，所述PID常數輸出器，可將用所述調諧功能獲得的PID常數對應於所述目標溫度而儲存。
(發明效果)
根據本發明的溫度控制方法及熱風乾燥裝置，即使改變了目標溫度的設定值，也能自動地選擇適合於變更後的目標溫度設定值的PID常數，所以能防止如以往那樣的不管目標溫度的高低、用相同的PID常數而導致的溫度控制波動或穩定的延遲等，可將熱風溫度總保持於變更後的目標溫度。
並且根據理想的熱風乾燥裝置，上述存儲器能將按照溫度控制器實行的調諧指令信號的輸入的調諧功能所獲得的各常數、對應於目標溫度而儲存，所以這樣的PID常數是合適的常數，可進一步提高溫度控制的精度。
圖1是本發明的熱風乾燥裝置的一個實施例的概念圖。
圖2是圖1所示的熱風乾燥裝置的方塊圖。
圖3是圖2所示的主控制器的自動調諧操作處理流程的流程圖。
圖4是圖2所示的設定器的內部處理流程的圖。
圖5是本發明的熱風乾燥裝置其他實施例的概念圖。
圖6是本發明的熱風乾燥裝置另外的實施例的概念圖。
圖中S1-運轉信號，S2-加熱信號，S3-溫度控制指令信號，S4-停止信號，S5-調諧操作信號，S7-調諧指令信號，To-實際檢測溫度，T-目標溫度，10-熱風乾燥裝置，12-經紗，14-乾燥室，16-溫度檢測器，18-空氣送風通道，20-送風機，22-空氣加熱器，24、26-開口，28-熱風吹入口，30-熱風排出口，32-排氣機，34-排氣扇，35-排氣用馬達，36-排氣通道，38-開口部，40-調節閥，42-散熱器，46-送風機用馬達，48-送風扇，50-主控制器，52、52a-溫度控制器，54-運轉按鈕，56-加熱按鈕，58-停止按鈕，60-調諧操作按鈕，62-乾燥控制部，64-卷繞控制部，66-設定器，66a-可變電阻器，68-存儲器，70-常數信號發生器，72-比較器，74-常數設定器，76-轉換器。
具體實施例方式
如圖1所示，經紗上漿機等的熱風乾燥裝置10，使在前工序(未圖示)被配置為片狀且上了漿的溼潤多根經紗12通過被送入了熱風的乾燥室14內並將其乾燥。隨後，經紗12在後工序中被送往圓筒乾燥部(未圖示)，再次被乾燥。
熱風乾燥裝置10大致具有乾燥室14、配置於向乾燥室14內部送入空氣的空氣送風通道18內的送風機20、能加熱供給送風機20空氣而配置的空氣加熱器22。
乾燥室14的截面形狀為矩形，其一方及另一方是設有開口24、26的筒狀。在乾燥室14長度方向的一端附近及另一端附近設有熱風吹入口28及熱風排出口30。
在熱風吹入口28與熱風排出口30之間的乾燥室14的內部，配置有溫度檢測器16。溫度檢測器16，例如是熱電偶等眾所周知的溫度傳感器。
空氣送風通道18是用於從熱風排出口30向熱風吹入口28輸送空氣的通道。更詳細的是，空氣送風通道18大致具有連接乾燥室14的熱風排出口30和空氣加熱器22的導入部的風道18a、連接空氣加熱器22的導出部和送風機20的吸氣口的風道18b、連接空氣加熱器22的吹出口和乾燥室14的熱風吹入口28的風道18c，通過空氣加熱器22加熱來自乾燥室14的空氣，並構成利用送風機20再返回乾燥室14的空氣循環通道。在空氣送風通道18內，串聯配置了空氣加熱器22和送風機20。
在用於熱風循環的熱風排出口30附近，設有用於排氣的熱風排氣口31，在熱風排氣口31處配置了排氣通道36和排氣機32。排氣機32，具有排氣扇34和使排氣扇34旋轉的排氣用馬達35。從熱風排氣口31吸入的空氣，經過排氣通道36，從排氣扇34的開口部38排放到熱風乾燥裝置10的外部。
空氣加熱器22包括產生水蒸氣的熱源(未圖示)、調節來自熱源的供給蒸氣的調節閥40、散發被供給蒸氣熱量的散熱器42，通過管道將它們密封連接。但是，空氣加熱器22也可以包括能根據作為後述的溫度控制指令信號而產生熱的電加熱器，也可以包括根據燃氣的燃燒量而產生熱的燃氣加熱器。
調節蒸氣供給量的調節閥40，例如是開閉閥。開閉閥根據從後述的溫度控制器25輸出的ON或OFF信號進行全開或全閉。但是，也可以將調節閥40作為節流閥，根據從溫度控制器52輸出的信號控制節流量。
送風機20通過由該操作而使其吸入口處於負壓的狀態而從熱風排出口30吸入經過空氣加熱器22而被加熱了的空氣，並由其吹出口將上述被加熱了的空氣送入熱風吹入口28。
送風機20具有送風機用馬達46和由送風機用馬達46輸出軸的旋轉而驅動旋轉的送風扇48。送風機用馬達46由後述的主控制器50所控制。
被空氣加熱器22加熱了的空氣，主要是由送風機20吸入力、通過送風機20從熱風吹入口28流向熱風排出口30並流入乾燥室14內部。
多根經紗12以溼潤的狀態從乾燥室14一方開口24朝另一方開口26而經過乾燥室14內部。位於乾燥室14內部的多根經紗12，由流動於乾燥室14內部的被加熱的空氣而被乾燥。乾燥室14內部的多根經紗12的移動方向最好與流動於乾燥室14內部的被加熱的空氣的移動方向相反。
圖2是熱風乾燥裝置10的控制方塊圖。熱風乾燥裝置10大致包括主控制器50和溫度控制器52及設定器66。
主控制器50接受操作者操作的、來自運轉按鈕54、加熱按鈕56、停止按鈕58及調諧操作按鈕60的信號。運轉按鈕54、加熱按鈕56、停止按鈕58及調諧操作按鈕60作為運轉操作器而起作用。
主控制器50由例如可編程序控制器等眾所周知的控制器構成。主控制器50具有乾燥控制部62、經紗上漿機(未圖示)的控制部、例如卷繞控制部64、控制經紗張力的張力控制部(未圖示)。主控制器50根據各按鈕的按下而能如下所述地對溫度控制器52輸出溫度控制指令信號S3、自動調諧指令信號S7。
另外，也能用將主控制器50、乾燥控制部62、卷繞控制部64或張力控制部等各織機一體化的例如程序控制器等眾所周知的控制器進行處理。
當操作者按下運轉按鈕54或加熱按鈕56時，運轉信號S1或加熱信號S2被輸入到主控制器50中。因此，主控制器50，通過所對應電流發生器動作輸出指令信號而使送風機20處於動作狀態。另外，主控制器50對溫度控制器52輸出溫度控制指令信號S3。詳細動作將在後述，這時溫度控制器52開始了控制對循環空氣加熱的熱量的溫度控制，以達到乾燥室14預先設定的目標溫度。於是，熱風乾燥裝置10的運轉開始。
加熱按鈕56，是在通過按下運轉按鈕54而開始運轉之前、在乾燥室的內部溫度低時事先操作的按鈕，更具體的是，將乾燥室14的內部溫度事先提高到所希望的目標溫度，以防止剛開始運轉後的乾燥不均。
此時，主控制器50因按下運轉按鈕54而輸出運轉信號S1，卷繞控制部64以及未圖示的張力控制部等未圖示的上漿控制部都處於動作狀態。其結果，關於經紗上漿機具體結構雖然以下都沒有圖示，但從送經軸捯出並被浸在糊漿中且被擠幹的紗片上的溼潤經紗，經過乾燥室14、然後再經過作為下一道工序的圓筒乾燥部被乾燥，經紗12一邊維持規定的經紗張力一邊行進，最後被卷繞在經軸上。
另外，排氣機32在經紗上漿機的運轉過程中排出一部分循環空氣，以此排出乾燥室內的溼氣，是以提高幹燥效果為目的而設置的裝置，主控制器50，按照不詳細闡述的阿拉伯數字順序，根據經紗上漿機的運轉狀況而處於適當動作狀態。
當在經紗上漿機的運轉過程中產生了停機原因時，或因操作者按下了停止按鈕58而向主控制器50輸入了停止信號S4時，主控制器50立即停止經紗上漿機(未圖示)的運轉，並使送風機20及排氣機32處於非動作狀態。並且，主控制器50向溫度控制器52輸出OFF的溫度控制指令信號S3，並立即中斷溫度控制的執行。
另外，關於溫度控制器52的溫度控制，其詳細有待後述，在經紗上漿機購入安裝時，由經紗上漿機製造公司(廠家)的操作者將對於溫度控制器的控制增益(更具體的是PID常數)決定為適當的值。對此，在具有經紗上漿機的經紗準備車間，有很多例如作為熱源的蒸氣鍋爐等的更新、四季變化或向海拔不同的其他場所進行經紗上漿機遷移等。因這樣的周圍環境的變化，則要改變溫度調節系統的控制增益。換言之，若預先決定的控制增益是不適應周圍環境變化的值，且結果有產生損壞溫度調節功能性的危險。
因此，在作為本發明裝置熱風乾燥裝置10的溫度控制器52上，通過操作者操作調諧操作按鈕，取代執行通常溫度控制功能，而執行規定熱量控制和有選擇地執行用於自動決定作為控制增益的PID常數的調諧功能。
更具體的是，根據這樣周圍環境的變化，經紗準備車間的操作者，通過按下調諧操作按鈕60而使主控制器50判斷送風機20的動作狀態並向溫度控制器52輸出調諧指令S7。
自動調諧必須在送風機20動作狀態的狀況下進行，應在按下加熱按鈕56以後或上漿機的運行中進行。
此時，操作者先開始上漿機的運轉、按下加熱按鈕56，接受了加熱信號S2的主控制器50使熱風乾燥裝置10動作。加熱按鈕56在上漿機停止中被操作。
預先通過空氣加熱器22而使被加熱的空氣循環於空氣送風通道18和乾燥室14中並維持規定的溫度，以此防止上漿機剛剛開始運轉後上漿經紗12的乾燥不良。
設定器66由觸摸面板等構成，該觸摸面板等兼備對主控制器50及溫度控制器52的輸入器及顯示器功能。設定器66與主控制器50及溫度控制器52被連接為能雙向傳遞信號。
在設定器66上儲存有熱風乾燥裝置製造公司預先做成的程序，設定器66根據操作者進行的操作進行未圖示顯示器及輸入器畫面顯示的轉換，並通過操作者進行的觸摸操作而向主控制器50輸出被輸入的設定值。另外，設定器66讀出主控制器50具有的信息(例如，停機信息、卷繞長度的控制信息)並顯示於設定器66的未圖示的顯示器的畫面上。
操作者利用與操作者的對話方式而將設定器66的畫面轉換為其他畫面並顯示信息，可以輸入乾燥室14內部目標溫度T。設定器66向溫度控制器52輸出被輸入的目標溫度T。另外，設定器66還具有將對應於目標溫度T的PID常數向溫度控制器52輸出的PID常數輸出器的功能，其細節有待後述。
設定器66也可以由溫度檢測器16檢測出的乾燥室14內部溫度並作為乾燥室內溫度進行顯示。設定器66也可以根據操作者的操作而按時間記錄所檢測出的乾燥室內溫度，並以橫軸作為時間軸將所記錄的乾燥室內溫度按時間輸出到顯示器的畫面上。
溫度控制器52計算出乾燥室內溫度To與目標溫度T的偏差，並根據計算出的偏差進行PID計算，根據PID的計算結果而輸出用於控制由空氣加熱器22熱器空氣的加熱量的熱量控制信號。PID計算，將比例要素(P動作)、積分要素(I動作)、及微分要素(D動作)的各操作量的總和作為操作量而輸出。
作為比例要素(P動作)基礎的比例常數(P常數)，以比例帶的形式決定。此時，所謂比例帶，是指輸出與偏差成正比的操作量的區域，並作為將目標溫度T的設定值作為中心的寬度α。
當乾燥室的實測溫度To在比例帶的始點以下(即，To≤T-α/2)時，操作量的輸出被固定在100％，相反，當在比例帶的終點以上(即，To≥T+α/2)時，操作量的輸出被固定在0％。
當實測溫度To在比例帶的始點到終點之間(即，T-α/2＜To＜T+α/2)時，根據對目標溫度T的偏差，以100％～0％的範圍輸出操作量。比例帶的寬度越小則對偏差量的操作量越大。
作為積分要素(I動作)基礎的積分常數(I常數)，以積分時間的形式決定。此時，所謂積分時間，是指在輸入了階躍(step)狀偏差時、積分操作量到達與比例動作操作量相同操作量的時間。
積分時間越短，則對偏差量按經歷時間的操作量的變化量越大。
作為微分要素(D動作)基礎的微分常數(D常數)，以微分形式決定。此時，所謂微分時間，是指在輸入了按時間以一定比例增大了偏差的斜狀偏差時、微分操作量到達與由比例動作產生的操作量相同的操作量的時間。
微分時間越長，則對偏差量變化的操作量越大。
這樣，PID計算器根據比例要素(P動作)、積分要素(I動作)、及微分要素(D動作)的各操作量的總和，可以向開閉閥40輸出作為空氣加熱量控制信號的操作量信號。例如，當通過電流發生器與其連接的開閉閥40是作為所謂ON/OFF控制的開閉閥時，規定單位期間與開閉閥40處於開狀態期間的比例，將能成為對應於由上述各要素總和產生的操作量的開閉比(佔空比)的開閉指令信號、作為空氣加熱量控制信號而輸出。
通過操作者對加熱按鈕56的操作，溫度控制器52根據計算的操作量開閉驅動開閉閥40，並加熱流動於空氣加熱器22內部的空氣，以便使乾燥室14內部的溫度達到目標溫度T。
另外，理想的是，主控制器50在乾燥室14內部溫度達到目標溫度T的百分之幾以內(例如，目標溫度T為80°時，從73°到78°的範圍)之前，將來自運轉按鈕54的運轉信號S1視為無效。主控制器50，當乾燥室14內部的溫度達到目標溫度T的百分之幾以內時，按照來自運轉按鈕54的運轉信號S1對卷繞控制部64等輸出運轉信號，以此使經紗上漿機運轉，並乾燥被供給的溼潤經紗12。
因此，可以防止在乾燥室14內部的溫度在低於目標溫度T的狀態下進行經紗12乾燥的所謂因乾燥不良引起的經軸質量不良。
(實施例1)在圖3中出示了用溫度控制器52計算分別與高溫區域、中溫區域及低溫區域一一對應的PID常數的一系列處理流程。
操作者對於在設定器66的觸摸面板上顯示的菜單，例如操作者依次進行選擇操作，當選擇了進入自動調諧模式旨意的菜單時，設定器66向主控制器50輸出該旨意的信息，主控制器50轉換到自動調諧模式(ST101)。
並且，在調諧模式中，主控制器50禁止經紗上漿機的操作，並且使用溫度控制器52的調諧功能分別計算對於目標溫度的PID常數，另外，實行用於將求出的PID常數按每個目標溫度儲存於設定器66中的一系列處理。另外，以下所述的實施例，是將假設的設定目標溫度區域分成低溫區域、中溫區域及高溫區域的3個區域，並根據作為代表各區域的目標溫度的各個基準溫度來計算對於各溫度區域的PID常數的實例。
首先，操作者將低溫區域基準溫度作為目標溫度設定值而輸入到設定器66中(ST102)。
然後，操作者進行調諧操作。調諧操作是按下加熱按鈕56、按下調諧操作按鈕60進行的操作(ST103)。
更詳細的是，向溫度控制器52中輸入作為目標溫度的、先前被輸入到設定器66中的目標溫度設定值。
此時，當來自加熱按鈕的操作信號被設定為ON時，主控制器50立即接通作為送風機20的送風鼓風機，另一方面，溫度控制器52立即將溫度控制模式從「溫度控制OFF模式」轉換到「溫度控制ON模式」，並且對空氣加熱器22輸出未圖示的操作量信號，其結果是通過溫度傳感器16檢測出的乾燥室內部溫度，從室溫急劇地向目標溫度T上升。
然後，在乾燥室內溫度升高到某種程度的時刻，當操作者操作調諧操作按鈕並產生調諧操作信號時，溫度控制器52將控制模式轉換到「自動調諧模式」。
關於自動調諧模式下動作的所謂自動調諧動作，例如是以實際的室內溫度To稍微低於目標溫度T的狀態而啟動的動作。更具體的是，全開開閉閥40，使實際的乾燥室的內部溫度To達到目標溫度T，隨後實行全閉開閉閥的溫度控制，使其低於目標溫度T，以此使乾燥室內的溫度波動，另一方面分別測定該波動時溫度的變動幅度W1、和從利用上述溫度控制而全閉開閉閥40以後實測溫度To達到最高值的時間Td1、以及實測溫度To低於目標溫度T且開閉閥40全開狀態下的實測溫度To轉為上升的時間T1，並根據這樣重複2次調節動作而獲得的各數據來計算並自動地決定PID常數。
並且，當結束了這樣的自動調諧動作時，溫度控制器52將溫度控制模式轉換到「溫度控制OFF模式」，並且向主控制器50及設定器66輸出未圖示的信號。因此，主控制器50立即關閉作為送風機22的送風鼓風機，另一方面，設定器66從溫度控制器52讀出所計算出的PID常數並將其作為對應於目標溫度所屬溫度區域的PID常數，儲存於內裝的未圖示的存儲器中(ST104)。
當結束了儲存處理時，設定器66將督促是否輸入結束對其他溫度區域的PID常數進行調諧處理的旨意顯示於觸摸面板上(ST105)。由於必須計算出對中溫區域等其他區域的PID常數，所以操作者通過向設定器66輸入繼續進行作業旨意的選擇信息而返回處理步驟ST102。然後，將中溫區域及高溫區域的基準溫度設定為目標溫度，並依次按下加熱按鈕及調諧按鈕，以分別計算各溫度區域的PID常數，並作為目標溫度的PID常數儲存於內裝在設定器66中的未圖示的存儲器中。這樣，則求出分別與高溫區域、中溫區域及低溫區域一一對應的PID常數，將所求出的PID常數作為基準溫度，並儲存於內裝在設定器66的存儲器(未圖示)中。
並且，在計算出高溫區域、中溫區域及低溫區域的PID常數以後，對於處理步驟ST105中的上述顯示，操作者通過選擇「結束作業」旨意的操作，結束自動調諧模式(ST106)。
表1表示這樣獲得的各PID常數。設定器66具有這樣求得的分別與高溫區域、中溫區域及低溫區域一一對應的PID常數。
表1
被儲存的各PID常數，在經紗上漿機運轉之前，設定器66將被輸入的對應於目標溫度T的PID常數和目標溫度信息一起輸出到溫度控制器52中。
圖4表示當操作者更換了經紗品種時設定器66變更PID常數的內部處理流程。
首先，操作者在更換經紗品種時，幾乎同時向設定器66輸入新的目標溫度Ts的設定值(ST201)。輸入了新的目標溫度Ts設定值的設定器66，判斷被輸入的目標溫度T設定值是屬於低溫區域、中溫區域及高溫區域的哪個區域(ST202)。
當設定器66判斷目標溫度Ts屬於低溫區域時，從內裝的存儲器(未圖示)中讀出低溫用PID常數並輸出到溫度控制器52中(ST203)。
另外，當設定器66判斷目標溫度Ts屬於中溫區域時，從內裝的存儲器(未圖示)中讀出中溫用PID常數並輸出到溫度控制器52中(ST204)。
另外，當設定器66判斷目標溫度Ts屬於高溫區域時，從內裝的存儲器(未圖示)中讀出高溫用PID常數並輸出到溫度控制器52中(ST205)。
這樣，由於即使操作者按照所生產的經軸品種的更換而改變目標溫度T的設定值，設定器66也能自動地選擇適合於變更後的設定值Ts的PID常數並向溫度控制器52輸出，所以總能將熱風溫度保持於變更後的目標溫度Ts。
(實施例2)圖5所示的熱風乾燥裝置10的控制方塊圖是用沒有自動調諧功能的溫度控制器52a取代實施例1(圖2)所示的溫度控制器52的實施例。
設定器66能將儲存有關PID常數的資料庫與另外設置的存儲器68連接，從而由存儲器68和設定器66構成PID常數輸出器。儲存於存儲器68內的資料庫，例如，其可構成能根據目標溫度T、機械的設定參數、設置機械的環境條件(海拔、平均氣溫)等檢索PID常數的體系。
資料庫由熱風乾燥裝置10a的製造廠家提供，但也可以由熱風乾燥裝置10a的使用者改寫。
另外，存儲器68也可以內裝於設定器66內，也可以是通過通訊線路連接的主計算機，不限於具體的形式，例如，主計算機也可以是熱風乾燥裝置10製造廠家提供的資料庫。
表2是將本公司經紗上漿機的熱風乾燥裝置安裝於平地(海拔500m以下)、年平均氣溫20℃時設定於設定器66中的設定值作為資料庫的一個實例。
表2設置場地平地(海拔500m以下)，年平均氣溫20℃時
(實施例3)圖6所示的熱風乾燥裝置10的控制方塊圖，是將實施例1(圖2)所示的設定器66由可變電阻器66a構成的實施例，該可變電阻器66a，是將目標溫度作為模擬電信號輸出的像電位計那樣的元件。
可變電阻器66a根據操作者的操作，向溫度控制器52和常數信號發生器70輸出作為對應於存儲器的目標溫度設定值信號的模擬電信號。
具有本發明的PID常數輸出器功能的常數信號發生器70具有對模擬電信號輸入值和預先設定的多個閾值進行比較的比較器72、分別設定不同的PID常數的多個PID常數設定器74、和連接多個PID常數設定器74和比較器72的轉換器76。設定於比較器72的多個閾值，對應於溫度區域(低溫區域、中溫區域、高溫區域等)。
轉換器76根據從比較器72輸出的信號，從多個PID常數設定器74中選擇一個，並向溫度控制52輸出被儲存於選擇了的PID常數設定器74中的PID常數。
這樣，即使操作者操作可變電阻器66a而改變了目標溫度T的設定值，常數信號發生器70也能自動地選擇適合於變更後的設定值Ts的PID常數並向溫度控制器52輸出，所以溫度控制器52能調節調節閥40，以便能使熱風溫度總保持於變更後的目標溫度Ts。
(實施例4)實施例4是上述實施例2、3的變形例。在該實施例中，不是如先前的實施例所述那樣，分成粗略的3個溫度區域，而是按每個更加細分的目標溫度，積累並儲存PID常數，並且，作為經紗上漿機的設置環境條件，按海拔、年平均溫度、來自蒸汽鍋爐的供給蒸汽壓力，積累並儲存PID常數。
另外，還要考慮到的有，關於環境條件，有例如與熱源有關的蒸汽鍋爐容量或蒸汽溫度等，另外，作為機械規格的條件，是廠家的型式、製造批量編號、經紗卷繞寬度等，更精密的是積累與這些對應的PID常數。PID常數，如表3所示，也可以根據其他環境條件、例如其他裝置規格等提取。
表3
注)關於環境條件，有其他蒸汽供給源的容量、蒸汽溫度等。除了環境條件，還要考慮裝置的規格條件(型式、製造批量編號、經紗卷繞寬度等)。
操作者也可以從多個PID常數設定器中選擇對應於設定值的PID常數，以取代自動化判斷處理被設定於設定器66的設定值。
上述實施例溫度區域的分割數是3，但也可以是4以上。另外，溫度區域的分割數，最好與設定的目標溫度數相同。目標溫度一般被決定在50℃～200℃的範圍。
溫度區域也可以被決定為等間隔，也可以將規定的溫度區域的範圍設定得比其他溫度區域寬或窄。
關於根據上述的環境條件及機械使用條件來選擇PID常數的實施例，可考慮對應所有包括上述所列記的全部各條件、以及除此以外可考慮的條件來儲存預先設定並儲存的PID常數，簡而言之，可考慮能對應上述所列記當中影響力高的一個以上條件而進行儲存。考慮作為影響力高的條件，例如作為環境條件的平均氣溫、或作為機械規格條件的蒸汽供給壓力。
在上述實施例中，在溫度控制器52的外部設有能輸出對應於目標溫度的PID常數的功能，但在溫度控制器52上也能具有這樣的功能。例如，當主控制器50和溫度控制器52，是由可編程序控制器等眾所周知的控制器構成時，也可以是能將這樣的PID常數預先儲存於內裝其內的未圖示的存儲器中，並通過輸入來自設定器66的目標溫度，從上述內裝存儲器讀出的結構。
關於對應於各目標溫度的PID常數，在上述的表1、表2、表3中，是對於目標溫度而獨立設定比例、積分及微分的所有各常數，若更簡化，則可以是這樣的結構成為使認為影響力小的常數、例如積分常數及微分常數的任意一方與目標溫度無關且固定的使用形式，即，使積分常數及微分常數的任意一方和比例常數對應於目標溫度而決定多個，並能適當選擇對應於所設定的目標溫度的上述各常數。
本發明不局限於上述實施例，可以在本發明的宗旨範圍內進行變更。
權利要求
1.一種熱風乾燥裝置的溫度控制方法，被用於使溼潤經紗通過乾燥室並對其進行乾燥的熱風乾燥裝置，在熱風乾燥裝置的運轉過程中，根據所檢測的乾燥室的內部溫度與設定目標溫度的偏差，按照PID的計算結果控制對被送入所述空氣乾燥室的空氣加熱的加熱量，其特徵在於，包括對應於目標溫度，預先儲存多個用於所述PID計算的積分常數和微分常數中的至少任意一個及比例常數，在設定目標溫度時，可從所述多個常數中選擇對應於所述被設定的目標溫度的各常數，並在熱風乾燥裝置的運轉中，根據所述偏差和所述被選擇的各常數來實行PID計算。
2.一種熱風乾燥裝置，包括使溼潤經紗通過並對其進行乾燥的乾燥室，和檢測所述乾燥室的內部溫度的溫度檢測器，和向所述乾燥室的內部送入空氣的送風機，和根據熱量控制信號對送入所述乾燥室內的空氣進行加熱的空氣加熱器，和設定所述乾燥室的內部目標溫度的設定器，和溫度控制器，其按照根據PID常數與所述目標溫度的偏差而進行PID計算的結果，輸出熱量控制信號，其特徵在於所述熱風乾燥裝置，還包括PID常數輸出器，該PID常數輸出器，預先決定多個積分常數和微分常數中的至少任意一個及比例常數，並且將對應於所述目標溫度的各常數向所述溫度控制器輸出，在運轉中，所述溫度控制器，按照來自所述PID常數輸出器的PID常數及按照根據對所述目標溫度的偏差的PID計算結果，輸出熱量控制信號。
3.根據權利要求2所述的熱風乾燥裝置，其特徵在於進而，所述溫度控制器還具有調諧功能，該調諧功能，按照調諧指令信號的輸入，向所述空氣加熱器輸出對於目標溫度的規定的熱量控制信號，另一方面，根據在此期間的內部溫度的變化，計算出所述各常數；並且，所述PID常數輸出器，可將用所述調諧功能獲得的各常數作為對應於目標溫度的常數而儲存。
全文摘要
一種對溼潤經紗進行乾燥的熱風乾燥裝置的乾燥室的溫度控制方法，在熱風乾燥裝置的運轉過程中，根據所檢測的乾燥室的內部溫度與設定目標溫度的偏差、按照PID計算結果來控制向所述乾燥室送入的空氣的加熱量。熱風乾燥裝置的溫度控制方法，包括對應於目標溫度預先儲存多個用於所述PID計算的積分常數和微分常數中至少任意一方及比例常數，當設定目標溫度時，能從所述多個常數中選擇對應於所述被設定的目標溫度的各常數，並在熱風乾燥裝置的運轉中，根據所述偏差和所述被選擇的各常數來實行PID計算。即使隨著經紗種類或溼潤經紗的輸送速度等經紗上漿機的條件變更而使目標溫度變更，也總能以高精度將乾燥室的內部溫度保持於目標溫度。
文檔編號F26B13/00GK1743776SQ20051008180
公開日2006年3月8日 申請日期2005年6月30日 優先權日2004年8月31日
發明者藤井智成 申請人:津田駒工業株式會社