本發(fā)明涉及用于輔助從多個(gè)控制裝置收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)間的時(shí)刻確認(rèn)的輔助技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年來，在半導(dǎo)體制造裝置中，EES(Equipment Engineering System，設(shè)備工程系統(tǒng))正轉(zhuǎn)移向?qū)嵱秒A段。其主要目的是以裝置自身作為對(duì)象的不佳狀況探測(cè)FD(Fault Detection，故障檢測(cè))、不佳狀況預(yù)測(cè)FP(Fault Prediction，故障預(yù)報(bào))(參照非專利文獻(xiàn)1等)。在這些FD/FP中，存在裝置控制等級(jí)、模塊等級(jí)、子系統(tǒng)、I/O設(shè)備等級(jí)這樣的分級(jí)化的把握方法。并且，I/O設(shè)備等級(jí)的主體是傳感器、致動(dòng)器。

關(guān)于這些I/O設(shè)備等級(jí)中的致動(dòng)器，針對(duì)通過位流(0，1)的數(shù)據(jù)(致動(dòng)器數(shù)據(jù))就能完成的序列控制上的動(dòng)作，可以說尤其處于實(shí)用階段。

另一方面，關(guān)于傳感器，溫度、壓力、流量等處理量成為對(duì)象數(shù)據(jù)。關(guān)于它們，在毫秒等級(jí)下保存所有數(shù)據(jù)不能說是合理的。

在這樣的技術(shù)背景下，提出了具備進(jìn)行代表值化的運(yùn)算模塊和進(jìn)行檢查的檢查模塊的EES對(duì)應(yīng)的基板處理裝置(專利文獻(xiàn)1)等。代表值是指最大值、最小值、平均值等，由此如果能夠?qū)崿F(xiàn)FD/FP，則能夠大幅削減通信量、必要存儲(chǔ)量等，所以是高效的。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-219460號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：「裝置レベルの裝置機(jī)能の性能確認(rèn)に関する解説書」、半導(dǎo)體生産技術(shù)専門委員會(huì)、社団法人電子情報(bào)技術(shù)産業(yè)協(xié)會(huì)、2005-3-23

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

作為利用代表值的FD/FP，已知以下的內(nèi)容。

由劣化導(dǎo)致的加熱器斷線預(yù)測(cè)

：加熱器電阻值(非處理量)的平均值緩緩上升

由過電流導(dǎo)致的加熱器斷線探測(cè)

：加熱器電阻值的最大值突發(fā)性地上升

然而，僅通過處理量的簡(jiǎn)單的代表值化，F(xiàn)D/FP成立的情況較少。因此，利用通過大量的傳感器計(jì)測(cè)的數(shù)據(jù)、特別是時(shí)序數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性(聯(lián)動(dòng)性)來實(shí)施FD/FP得到廣泛普及。

在該情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)的種類或者FD/FP的目的，存在要求多個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)間的精密的時(shí)刻同步的情形。另一方面，根據(jù)數(shù)據(jù)收集的結(jié)構(gòu)，也存在在處理所謂的大數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)時(shí)刻同步的處理的情形。即，在難以附加進(jìn)行了時(shí)刻確認(rèn)的時(shí)間戳的情況下，至少在數(shù)據(jù)收集后無法確認(rèn)進(jìn)行數(shù)據(jù)取得的時(shí)間點(diǎn)。因此，針對(duì)時(shí)刻同步的確認(rèn)，要求進(jìn)行改進(jìn)。

本發(fā)明為了解決這樣的課題，其目的在于，提供一種能夠輔助從多個(gè)控制裝置收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)間的時(shí)刻同步確認(rèn)(時(shí)刻同步確認(rèn)對(duì)應(yīng)恢復(fù))的輔助技術(shù)。

解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

為了達(dá)到這樣的目的，本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，具備：多個(gè)控制裝置，其通過輸出根據(jù)所輸入的設(shè)定值和控制量計(jì)算出的操作量來控制設(shè)備；數(shù)據(jù)收集裝置，其將包括在所述控制裝置中的所述控制中使用的所述操作量的控制數(shù)據(jù)作為時(shí)序數(shù)據(jù)而依次收集；以及輔助裝置，其按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)一并發(fā)送到所述各控制裝置，所述控制裝置在接收到所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，在與所述控制相關(guān)的1個(gè)控制周期， 將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)作為所述操作量強(qiáng)制地輸出，所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)用于使與相互的控制裝置相關(guān)的控制數(shù)據(jù)同步。

另外，在本發(fā)明的上述控制系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例中，所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)由在所述控制裝置中的穩(wěn)定控制狀態(tài)下不被作為所述操作量輸出的奇異值構(gòu)成。

另外，在本發(fā)明的上述控制系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例中，作為所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，所述輔助裝置發(fā)送以使所述操作量成為所述奇異值的方式指示所述控制裝置中的設(shè)定參數(shù)的變更的信號(hào)。

另外，在本發(fā)明的上述控制系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例中，所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)由指示在針對(duì)所述控制裝置中的所述操作量的限制處理中使用的操作量下限值或者操作量上限值的變更的信號(hào)構(gòu)成，所述控制裝置在接收到所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)而使操作量下限值或者操作量上限值變更，從而代替所述操作量而強(qiáng)制地輸出由所述奇異值構(gòu)成的所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。

另外，本發(fā)明涉及一種在控制系統(tǒng)中使用的輔助裝置，所述控制系統(tǒng)具備：多個(gè)控制裝置，其通過輸出根據(jù)所輸入的設(shè)定值和控制量計(jì)算出的操作量來控制設(shè)備；以及數(shù)據(jù)收集裝置，其將包括在這些控制裝置中的控制中使用的所述操作量的控制數(shù)據(jù)作為時(shí)序數(shù)據(jù)而依次收集，所述輔助裝置將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期一并發(fā)送到所述各控制裝置，所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)用于將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)在與所述控制相關(guān)的1個(gè)控制周期作為所述操作量強(qiáng)制地輸出，所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)用于使與所述控制裝置相關(guān)的控制數(shù)據(jù)相互同步。

另外，本發(fā)明涉及一種控制裝置，其在同一控制系統(tǒng)中被使用多個(gè)，通過輸出根據(jù)所輸入的設(shè)定值和控制量計(jì)算出的操作量來控制設(shè)備，并且通過數(shù)據(jù)收集裝置將包括與該控制相關(guān)的操作量的控制數(shù)據(jù)作為時(shí)序數(shù)據(jù)而依次收集，所述控制裝置在接收到按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期從輔助裝置向各控制裝置一并發(fā)送的時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，在與所述控制相關(guān)的1個(gè)控制周期，將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)作為所述操作量強(qiáng)制地輸出，所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)用于使與相互的控制裝置相關(guān)的控制數(shù)據(jù)同步。

另外，本發(fā)明涉及一種控制方法，具備：控制步驟，多個(gè)控制裝置通過輸出根據(jù)所輸入的設(shè)定值和控制量計(jì)算出的操作量來控制設(shè)備；數(shù)據(jù)收集步驟，數(shù)據(jù)收集裝置將包括在所述控制裝置中的所述控制中使用的所述操作量的控制數(shù)據(jù)作為時(shí)序數(shù)據(jù)而依次收集；以及輔助步驟，輔助裝置按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)一并發(fā)送到所述各控制裝置，在所述控制步驟中，在接收到所述時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，在與所述控制相關(guān)的1個(gè)控制周期，將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)作為所述操作量強(qiáng)制地輸出，所述時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)用于使與相互的控制裝置相關(guān)的控制數(shù)據(jù)同步。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在從各控制裝置并行地收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)中，作為操作量而按時(shí)刻確認(rèn)周期記錄有時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。因此，以該時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)表示相同時(shí)刻作為基準(zhǔn)，能夠容易并且精密地確認(rèn)各時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)刻同步。

附圖說明

圖1是示出本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示出本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的應(yīng)用例的說明圖。

圖3是以往的數(shù)據(jù)收集例。

圖4是應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)據(jù)收集例。

圖5是與圖4相關(guān)的時(shí)間差校正例。

具體實(shí)施方式

[發(fā)明的原理1]

首先，說明本發(fā)明的原理1。

在溫度、壓力等處理系統(tǒng)的控制對(duì)象中，在一次控制周期期間關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)發(fā)生變動(dòng)的范圍、時(shí)機(jī)受到限制。特別著眼于瞬間變動(dòng)而立即返回到原來的現(xiàn)象可以說幾近于無。

并且，想到了在數(shù)據(jù)收集時(shí)以前僅在一瞬間(例如，1個(gè)控制周期的短時(shí)間)加入不可能的急劇變動(dòng)，從而能夠?qū)⑵溆米鲾?shù)據(jù)收集后的虛擬的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)(有意的異常數(shù)值)。即，能夠針對(duì)多個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)而同步地加入時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)，從而確認(rèn)時(shí)刻同步。此外，這樣的尖峰噪聲的變動(dòng)在數(shù)據(jù)收集后能夠通過中值濾波器去除，所以處理也變得容易。

[發(fā)明的原理2]

接下來，說明本發(fā)明的原理2。

例如，在PID(Proportional-Integral-Derivative，比例-積分-微分)控制系統(tǒng)中處理的代表性的時(shí)序數(shù)據(jù)是設(shè)定值SP、控制量PV、操作量MV。其中的設(shè)定值SP、控制量PV為PID運(yùn)算的前級(jí)的數(shù)據(jù)，所以，假如如果將虛擬的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)(有意的異常數(shù)值)加入到它們中，則根據(jù)信號(hào)路徑，在PID運(yùn)算中產(chǎn)生紊亂。即，將信號(hào)路徑與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑分開的做法成為PID控制用戶的負(fù)擔(dān)。

如果這樣考慮，則操作量MV成為PID運(yùn)算的后級(jí)，所以在控制對(duì)象的頻率特性中，如果是無法跟隨的高頻的異常值，則對(duì)控制不造成影響。進(jìn)而，作為針對(duì)所有的PID運(yùn)算方式都不對(duì)PID運(yùn)算的內(nèi)部變量造成影響的方法，著眼于優(yōu)選利用處于PID運(yùn)算自身的后級(jí)側(cè)的操作量MV的上下限處理。并且還想到針對(duì)多個(gè)控制回路，從上一級(jí)側(cè)同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)強(qiáng)制變更操作量上下限值的處理。

接下來，參照附圖，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。

[控制系統(tǒng)]

首先，參照?qǐng)D1和圖2，說明本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)1。該控制系統(tǒng)1是與上述發(fā)明原理1和2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例。圖1是示出本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)的應(yīng)用例的說明圖。

圖1所示的控制系統(tǒng)1是根據(jù)PID等處理控制來控制各種設(shè)備50的系統(tǒng)，包括多個(gè)控制裝置10、針對(duì)這些每個(gè)控制裝置10而設(shè)置的數(shù)據(jù)收集裝置20以及作為在這些控制裝置10和數(shù)據(jù)收集裝置20中共有的功能的輔助裝置30。

此外，此處為了容易理解發(fā)明，以針對(duì)每個(gè)控制裝置10而設(shè)置數(shù)據(jù)收集裝置20的情況為例進(jìn)行說明，但既可以通過1個(gè)數(shù)據(jù)收集裝置20來收集來自多個(gè)控制裝置10的控制數(shù)據(jù)，也可以將該數(shù)據(jù)收集裝置20的功能搭載于服務(wù)器等上一級(jí)裝置(未圖示)中。

另外，關(guān)于輔助裝置30，既可以安裝到某一個(gè)控制裝置10中而向其他控制裝置10發(fā)送時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，也可以安裝到上述一個(gè)數(shù)據(jù)收集裝置20的更上一級(jí)裝置中，向各控制裝置10發(fā)送時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)。

在圖2中，作為應(yīng)用控制系統(tǒng)1的設(shè)備50的例子，示出了應(yīng)用于在半導(dǎo)體制造裝置中使用的加熱裝置的情況，作為控制裝置10，使用調(diào)整爐F的內(nèi)部溫度的溫度調(diào)節(jié)計(jì)。在爐F的內(nèi)部，配置多個(gè)加熱器H，針對(duì)這些每個(gè)加熱器H，設(shè)置控制裝置(溫度調(diào)節(jié)計(jì))10、電力調(diào)整器PC、溫度傳感器S和數(shù)據(jù)收集裝置20。

控制裝置(溫度調(diào)節(jié)計(jì))10以一定的控制周期，根據(jù)預(yù)先被操作輸入而登記在內(nèi)部存儲(chǔ)部(未圖示)中的設(shè)定值SP以及由通過溫度傳感器S檢測(cè)到的爐F的內(nèi)部溫度構(gòu)成的控制量PV，新計(jì)算操作量MV，電力調(diào)整器PC根據(jù)來自控制裝置10的操作量MV來調(diào)整供給到加熱器H的電力，從而控制加熱器H附近的爐內(nèi)溫度。

另一方面，數(shù)據(jù)收集裝置20將與對(duì)應(yīng)的控制裝置10中的控制相關(guān)的設(shè)定值SP、控制量PV和操作量MV等控制數(shù)據(jù)(控制參數(shù))作為時(shí)序數(shù)據(jù)而依次收集。

本發(fā)明在這樣的控制系統(tǒng)1中，根據(jù)從輔助裝置30按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期發(fā)送的時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，從各控制裝置10將用于使與相互的控制裝置10相關(guān)的控制數(shù)據(jù)同步的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)在1個(gè)控制周期強(qiáng)制地作為操作量MV輸出。由此，在通過各數(shù)據(jù)收集裝置20從分別對(duì)應(yīng)的控制裝置10并行地收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)中，作為操作量MV而按時(shí)刻確認(rèn)周期記錄有時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。因此，以該時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)表示相同時(shí)刻作為基準(zhǔn)，能夠容易并且精密地確認(rèn)各時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)刻同步。

接下來，參照?qǐng)D1和圖2，詳細(xì)說明本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)。

[控制裝置]

首先，說明控制裝置10的結(jié)構(gòu)。在控制裝置10中，作為主要功能部，設(shè)置有設(shè)定值取得部11、控制量輸入部12、操作量計(jì)算部13、時(shí)刻確認(rèn)接收部14、限制處理部15和操作量輸出部16。

設(shè)定值取得部11具有取得預(yù)先被操作輸入并登記在內(nèi)部存儲(chǔ)部(未圖示)中的設(shè)定值SP的功能。此時(shí)，在不進(jìn)行操作輸入而從上一級(jí)裝置設(shè)定設(shè)定值SP的情況下，取得從上一級(jí)裝置指示的設(shè)定值SP并登記在內(nèi)部存儲(chǔ)部中。

控制量輸入部12具有輸入由設(shè)備50檢測(cè)到的與該控制裝置10對(duì)應(yīng)的控制量PV的功能。

操作量計(jì)算部13具有如下功能：例如根據(jù)PID控制等的控制用算法，以一定的控制周期，根據(jù)由設(shè)定值取得部11取得的設(shè)定值SP以及由控制量輸入部12輸入的控制量PV，依次計(jì)算新的操作量MV。

時(shí)刻確認(rèn)接收部14具有等待并接收從輔助裝置30發(fā)送的時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)、并且將接收到的時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)輸出到限制處理部15的功能。

限制處理部15具有：進(jìn)行在由預(yù)先設(shè)定的操作量下限值OL和操作量上限值OH構(gòu)成的限定范圍內(nèi)修正由操作量計(jì)算部13計(jì)算出的操作量MV的限制處理的功能；以及與通過時(shí)刻確認(rèn)接收部14接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)相應(yīng)地，在與該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的接收時(shí)對(duì)應(yīng)的1個(gè)控制周期，使操作量下限值OL或者操作量上限值OH臨時(shí)地采用通過該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)指示的時(shí)刻確認(rèn)用限制值，在沒有接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的情況下，使操作量下限值OL或者操作量上限值OH采用通常的控制用限制值的功能。

操作量輸出部16具有將通過限制處理部15進(jìn)行了限制處理的操作量MV輸出到設(shè)備50中的與該控制裝置10對(duì)應(yīng)的電力調(diào)整器PC的功能。

[數(shù)據(jù)收集裝置]

接下來，說明數(shù)據(jù)收集裝置20的結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)收集裝置20中，作為主要功能部，設(shè)置有設(shè)定值取得部21、控制量取得部22、操作量取得部23和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24。

設(shè)定值取得部21具有從與該數(shù)據(jù)收集裝置20對(duì)應(yīng)的控制裝置10取得設(shè)定值SP的功能。

控制量取得部22具有取得從設(shè)備50對(duì)與該數(shù)據(jù)收集裝置20對(duì)應(yīng)的控制裝置10輸入的控制量PV的功能。

操作量取得部23具有取得從與該數(shù)據(jù)收集裝置20對(duì)應(yīng)的控制裝置10對(duì)設(shè)備50輸出的操作量MV的功能。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24具有如下功能：在同一控制周期中，將由通過設(shè)定值取得部21、控制量取得部22和操作量取得部23分別取得的設(shè)定值SP、控制量PV和操作量MV構(gòu)成的控制數(shù)據(jù)的組依次存儲(chǔ)為每個(gè)控制周期的時(shí)序數(shù)據(jù)。

[輔助裝置]

接下來，說明輔助裝置30的結(jié)構(gòu)。在輔助裝置30中，作為主要功能部，設(shè)置有控制周期計(jì)數(shù)部31和時(shí)刻確認(rèn)發(fā)送部32。

控制周期計(jì)數(shù)部31具有對(duì)在控制裝置10中使用的控制周期進(jìn)行計(jì)數(shù)的功能。

時(shí)刻確認(rèn)發(fā)送部32具有在根據(jù)控制周期計(jì)數(shù)部31中的計(jì)數(shù)結(jié)果確認(rèn)了時(shí)刻確認(rèn)周期的到來的時(shí)間點(diǎn)將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)一并發(fā)送到各控制裝置10的功能。

在本實(shí)施方式中，設(shè)為時(shí)刻確認(rèn)周期相當(dāng)于控制周期的規(guī)定數(shù)N(N是2以上的整數(shù))倍，在控制周期計(jì)數(shù)部31中，根據(jù)規(guī)定的時(shí)鐘信號(hào)生成控制周期，在該控制周期的計(jì)數(shù)結(jié)果達(dá)到N次的時(shí)間點(diǎn)，確認(rèn)為時(shí)刻確認(rèn)周期到來。

時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)是用于指示將從控制裝置10輸出的操作量MV變更成在穩(wěn)定控制狀態(tài)下不被作為操作量MV而輸出的奇異值的信號(hào)，例如使用指示針對(duì)在針對(duì)控制裝置10中的操作量MV的限制處理中使用的操作量下限值OL或者操作量上限值OH的設(shè)定變更的信號(hào)。

[控制系統(tǒng)的動(dòng)作]

接下來，詳細(xì)說明本實(shí)施方式的控制系統(tǒng)1的動(dòng)作。

[控制裝置]

首先，說明控制裝置10的動(dòng)作?？刂蒲b置10針對(duì)預(yù)先設(shè)定的每個(gè)控制周期，執(zhí)行以下的處理。

首先，設(shè)定值取得部11從預(yù)先通過操作輸入而被登記的內(nèi)部存儲(chǔ)部取得設(shè)定值SP。另外，控制量輸入部12輸入由設(shè)備50檢測(cè)到的與該控制裝置10對(duì)應(yīng)的控制量PV。

其后，操作量計(jì)算部13根據(jù)由設(shè)定值取得部11取得的設(shè)定值SP以及由控制量輸入部12輸入的控制量PV，計(jì)算新的操作量MV。

接下來，限制處理部15針對(duì)由操作量計(jì)算部13計(jì)算出的新的操作量MV，進(jìn)行在被預(yù)先設(shè)定為在通常的控制中使用的控制用限制值的操作量下限值OL與操作量上限值OH的范圍內(nèi)進(jìn)行修正的限制處理。

其后，操作量輸出部16將通過限制處理部15進(jìn)行了限制處理的操作量MV輸出到設(shè)備50，結(jié)束一系列的處理。

另一方面，時(shí)刻確認(rèn)接收部14等待并接收從輔助裝置30發(fā)送的時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，與時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的接收相應(yīng)地，將該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)輸出到限制處理部15。

在由時(shí)刻確認(rèn)接收部14接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的情況下，限制處理部15在與該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的接收時(shí)對(duì)應(yīng)的1個(gè)控制周期，使操作量下限值OL或者操作量上限值OH臨時(shí)地采用通過該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)指示的時(shí)刻確認(rèn)用限制值，在沒有接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的情況下，使操作量下限值OL或者操作量上限值OH采用原來的控制用限制值。

在限制處理中，在所輸入的操作量MV低于操作量下限值OL的情況下，作為操作量MV而輸出操作量下限值OL，在所輸入的操作量MV超過操作量上限值OH的情況下，作為操作量MV而輸出操作量上限值OH。通常，按相對(duì)于預(yù)先設(shè)定的操作量MV的范圍的百分率來設(shè)定這些操作量下限值OL和操作量上限值OH，在一般的溫度控制系統(tǒng)中，將操作量下限值OL設(shè)定為0％附近，將操作量上限值OH設(shè)定為100％附近。

在PID控制繼續(xù)的穩(wěn)定控制狀態(tài)下，幾乎都是操作量MV成為比100％充分低的90％以下的情形，所以，如果僅在1個(gè)控制周期內(nèi)將操作量上限值OH設(shè)定變更為0％，則將操作量MV強(qiáng)制地限制處理至作為奇異值的0％，在操作量MV中產(chǎn)生尖峰噪聲的變動(dòng)。

另外，在PID控制繼續(xù)的穩(wěn)定控制狀態(tài)下，幾乎都是操作量MV成為比0％充分高的10％以上的情形，所以，僅在1個(gè)控制周期內(nèi)將操作量下限值OL設(shè)為100％，則將操作量MV強(qiáng)制地限制處理至作為奇異值的100％，在操作量MV中產(chǎn)生尖峰噪聲的變動(dòng)。

由此，針對(duì)來自輔助裝置30的每個(gè)時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，即針對(duì)每個(gè)時(shí)刻確認(rèn)周期，輸出在控制裝置10中的穩(wěn)定控制狀態(tài)下不被作為操作量MV而輸出的奇異值。因此，在通過各數(shù)據(jù)收集裝置20從分別對(duì)應(yīng)的控制裝置10并行地收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)中，作為操作量MV而按時(shí)刻確認(rèn)周期記錄有時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。因此，以該時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)表示相同時(shí)刻作為基準(zhǔn)，能夠容易并且精密地確認(rèn)各時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)刻同步。

[數(shù)據(jù)收集裝置]

接下來，說明數(shù)據(jù)收集裝置20的動(dòng)作。數(shù)據(jù)收集裝置20針對(duì)預(yù)先設(shè)定的每個(gè)控制周期，執(zhí)行以下的處理。

首先，設(shè)定值取得部21具有通過與對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)收集裝置20的控制裝置10進(jìn)行數(shù)據(jù)通信來從該控制裝置10取得設(shè)定值SP的功能。

控制量取得部22具有取得從設(shè)備50對(duì)與該數(shù)據(jù)收集裝置20對(duì)應(yīng)的控制裝置10輸入的控制量PV的功能。此時(shí)，既可以使從設(shè)備50向控制裝置10的信號(hào)線分支來取得控制量PV，也可以通過與控制裝置10進(jìn)行數(shù)據(jù)通信來取得控制量PV。

操作量取得部23具有取得從與該數(shù)據(jù)收集裝置20對(duì)應(yīng)的控制裝置10對(duì)設(shè)備50輸出的操作量MV的功能。此時(shí)，既可以使從控制裝置10向設(shè)備50的信號(hào)線分支來取得操作量MV，也可以通過與控制裝置10進(jìn)行數(shù)據(jù)通信來取得操作量MV。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部24在同一控制周期中，將由通過設(shè)定值取得部21、控制量取得部22和操作量取得部23分別取得的設(shè)定值SP、控制量PV和操作量MV構(gòu)成的控制數(shù)據(jù)的組依次存儲(chǔ)為每個(gè)控制周期的時(shí)序數(shù)據(jù)。

[輔助裝置]

接下來，說明輔助裝置30的動(dòng)作。輔助裝置30始終執(zhí)行以下的處理。

首先，控制周期計(jì)數(shù)部31根據(jù)在內(nèi)部產(chǎn)生的規(guī)定的時(shí)鐘信號(hào)來生成在控制裝置10中使用的控制周期，對(duì)該控制周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。

時(shí)刻確認(rèn)發(fā)送部32在控制周期計(jì)數(shù)部31中的計(jì)數(shù)結(jié)果成為規(guī)定數(shù)N、確認(rèn)了時(shí)刻確認(rèn)周期的到來的時(shí)間點(diǎn)，將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)一并發(fā)送到各控制裝置10。此時(shí)，作為時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，控制周期計(jì)數(shù)部31發(fā)送例如將操作量上限值OH設(shè)定變更為0％的指示、將操作量下限值OL設(shè)定變更為100％的指示。

由此，在與該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)的接收時(shí)對(duì)應(yīng)的1個(gè)控制周期，將各控制裝置10的限制處理部15中使用的操作量上限值OH或者操作量下限值OL從控制用限制值臨時(shí)地變更成時(shí)刻確認(rèn)用限制值，針對(duì)每個(gè)時(shí)刻確認(rèn)周期，輸出在控制裝置10中的穩(wěn)定控制狀態(tài)下不被作為操作量MV而輸出的奇異值。

因此，在通過各數(shù)據(jù)收集裝置20從分別對(duì)應(yīng)的控制裝置10并行地收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)中，作為操作量MV而按時(shí)刻確認(rèn)周期記錄有時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。因此，以該時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)表示相同時(shí)刻作為基準(zhǔn)，能夠容易并且精密地確認(rèn)各時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)刻同步。

圖3是以往的數(shù)據(jù)收集例。此處，用圖表來示出由從3個(gè)控制裝置收集到的設(shè)定值SP、控制量PV和操作量MV構(gòu)成的時(shí)序數(shù)據(jù)。在以往的數(shù)據(jù)收集中，不存在用于使3個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上同步的基準(zhǔn)，所以，例如以收集時(shí)刻作為基準(zhǔn)來進(jìn)行時(shí)序數(shù)據(jù)間的時(shí)刻確認(rèn)。因此，當(dāng)在收集時(shí)刻中存在時(shí)間差的情況下，即使在各個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)的真正的相同時(shí)刻中產(chǎn)生時(shí)間差，操作員等數(shù)據(jù)確認(rèn)者也無法識(shí)別該時(shí)間差。因此，無法確認(rèn)FD/FP所需的精密的時(shí)刻同步。

圖4是應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)據(jù)收集例。此處，示出了作為時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)而發(fā)送將操作量下限值OL設(shè)定變更為100％的信號(hào)的例子，針對(duì)每個(gè)預(yù)先規(guī)定的時(shí)機(jī)、即由時(shí)刻確認(rèn)周期構(gòu)成的真正的相同時(shí)刻，包括各時(shí)序數(shù)據(jù)的操作量MV成為100％的尖峰狀的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。

因此，能夠以這些時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)而校正3個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)間差。圖5是與圖4相關(guān)的時(shí)間差校正例。由此，即使在收集時(shí)刻中存在時(shí)間差，在各個(gè)時(shí)序數(shù)據(jù)的真正的相同時(shí)刻中產(chǎn)生時(shí)間差，操作員等數(shù)據(jù)確認(rèn)者也能夠容易地識(shí)別該時(shí)間差，能夠確 認(rèn)FD/FP所需的精密的時(shí)刻同步。此外，關(guān)于時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)間差校正，數(shù)據(jù)確認(rèn)者既可以通過手工作業(yè)來進(jìn)行，也可以自動(dòng)地實(shí)施。另外，關(guān)于時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)，在畫面顯示時(shí)、向外部裝置轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)時(shí)，也可以通過中值濾波器等來自動(dòng)地去除。

[本實(shí)施方式的效果]

這樣，在本實(shí)施方式中，輔助裝置30按一定的時(shí)刻確認(rèn)周期將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)一并發(fā)送到各控制裝置10，這些控制裝置10在接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，在1個(gè)控制周期將用于使與相互的控制裝置10相關(guān)的控制數(shù)據(jù)同步的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)強(qiáng)制地作為操作量輸出。

由此，在通過各數(shù)據(jù)收集裝置20從分別對(duì)應(yīng)的控制裝置10并行地收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)中，作為操作量MV而按時(shí)刻確認(rèn)周期記錄有時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。因此，以該時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)表示相同時(shí)刻作為基準(zhǔn)，能夠容易并且精密地確認(rèn)各時(shí)序數(shù)據(jù)的時(shí)刻同步。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)使操作量MV尖峰狀地變動(dòng)，所以，數(shù)據(jù)確認(rèn)者在時(shí)序數(shù)據(jù)上能夠容易地進(jìn)行識(shí)別，并且在時(shí)序數(shù)據(jù)的利用時(shí)通過中值濾波器等能夠容易地去除，所以處理也變得容易。

另外，將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)插入到作為PID運(yùn)算的前級(jí)數(shù)據(jù)的設(shè)定值SP、控制量PV的情況下，根據(jù)信號(hào)路徑，在PID運(yùn)算中產(chǎn)生紊亂，所以將信號(hào)路徑與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑分開的做法成為PID控制用戶的負(fù)擔(dān)。根據(jù)本實(shí)施方式，將時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)插入到PID運(yùn)算的后級(jí)的操作量MV中，所以，能夠容易地避免對(duì)PID運(yùn)算的影響。此外，被插入到操作量MV的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)雖然被輸出到控制對(duì)象，但通常如果是控制裝置中的1個(gè)控制周期，則在控制對(duì)象的頻率特性中，成為無法跟隨的高頻的奇異值，所以對(duì)控制的影響是能夠充分忽略的程度。

另外，在本實(shí)施方式中，作為時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)，也可以使用在控制裝置10中的穩(wěn)定控制狀態(tài)下不被作為操作量MV而輸出的奇異值。由此，能夠從所收集到的時(shí)序數(shù)據(jù)的操作量MV容易地分辨時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。

另外，在本實(shí)施方式中，作為時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)，輔助裝置30也可以發(fā)送以使操作量MV成為奇異值的方式指示控制裝置10中的設(shè)定參數(shù)的變更的信號(hào)。更具體地說，將時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)設(shè)為指示在針對(duì)控制裝置10中的操作量MV的限制處理中使用的操作量下限值OL或者操作量上限值OH的變更的信號(hào)，在控制裝置10接收到時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)時(shí)，根據(jù)該時(shí)刻確認(rèn)信號(hào)而使操作量下限值OL或者操作量上限值OH變更，從而也可以代替操作量MV而強(qiáng)制地輸出由奇異值構(gòu)成的時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)。

由此，利用在控制裝置10中預(yù)先搭載的設(shè)定變更功能，具體地說，利用限制處理中使用的限制值的變更這樣的設(shè)定變更功能，能夠按時(shí)刻確認(rèn)周期輸出時(shí)刻確認(rèn)數(shù)據(jù)，無需大幅變更控制裝置10的結(jié)構(gòu)而能夠應(yīng)用本發(fā)明，能夠抑制本發(fā)明的導(dǎo)入成本。

[實(shí)施方式的擴(kuò)展]

以上，參照實(shí)施方式來說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。針對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、詳細(xì)情況，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的各種變更。另外，關(guān)于各實(shí)施方式，在不矛盾的范圍內(nèi)能夠任意組合來實(shí)施。

符號(hào)說明

1…控制系統(tǒng)；10…控制裝置；11…設(shè)定值取得部；12…控制量輸入部；13…操作量計(jì)算部；14…時(shí)刻確認(rèn)接收部；15…限制處理部；16…操作量輸出部；20…數(shù)據(jù)收集裝置；21…設(shè)定值取得部；22…控制量取得部；23…操作量取得部；24…數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部；30…輔助裝置；31…控制周期計(jì)數(shù)部；32…時(shí)刻確認(rèn)發(fā)送部；50…設(shè)備；SP…設(shè)定值；PV…控制量；MV…操作量；OL…操作量下限值；OH…操作量上限值。