控制方法、控制装置以及记录介质与流程

1.本公开涉及一种控制方法及控制装置以及记录介质，对调整对象的温度的调整部进行控制。


背景技术：

2.作为以对象的温度与目标一致的方式控制加热器的技术，例如专利文献1(国际公开第2005/010970号)公开一种使用干扰矩阵来控制加热器的结构。专利文献1中，所述干扰矩阵在检测针对基板设于各温度调节区域的区域加热器(zone heater)的温度的、热电偶温度变化1度的情况下，表示各温度监视器基板的温度变化量。专利文献1中，根据使用干扰矩阵与各温度监视器基板的温度的偏差的运算结果来算出加热器的温度的、应变化的变化量，以变化量成为零的方式通过例如比例积分微分(proportion integration differentiation，pid)运算等而算出各区域加热器的操作量，控制各区域加热器的输出。
3.而且，专利文献2(日本专利特开2002-175123号公报)公开：使用干扰矩阵基于最小平方法进行逆矩阵运算，由此算出用于使基板的温度变化的、热电偶温度的变化量。
4.[现有技术文献]
[0005]
[专利文献]
[0006]
[专利文献1]国际公开第2005/010970号
[0007]
[专利文献2]日本专利特开2002-175123号公报


技术实现要素：

[0008]
[发明所要解决的问题]
[0009]
在生产现场中，用户设定调整对象的温度的加热器等的操作量的情景(scene)多，因而期望欲通过使操作量变化从而使对象的温度与目标温度一致。
[0010]
本公开的某方面的目的在于提供下述环境，即：通过使调整对象的温度的调整部的操作量变化，从而可进行使对象的温度与目标温度一致的控制。
[0011]
[解决问题的技术手段]
[0012]
本公开的一例的控制方法包括下述步骤：控制多个调整部，所述多个调整部分别根据操作量来调整对象的温度；以及对各多个调整部设定操作量，且设定操作量的步骤具有下述步骤：针对各调整部，使用表示所述调整部的操作量的变化与对象的多个检测点的温度变化程度的关系的保存于存储器的关系信息、及调整部的运行时在各检测点检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与目标温度一致的方式，导出用于变更各调整部的操作量的变更量。
[0013]
根据所述公开，通过使用关系信息使调整对象的温度的调整部的操作量变化，从而能以使对象的温度与目标温度一致的方式进行控制。
[0014]
所述公开中，存储器针对多个操作量基准分别保存关系信息，与各多个操作量基准对应的关系信息表示所述调整部的自操作量基准的操作量变化、与对象的多个检测点的
温度变化程度的关系。
[0015]
根据所述公开，可使用与各操作量基准对应的关系信息来设定操作量，因而可使检测温度对目标温度的追随性良好。即，在调整部为向对象照射放射热的、非接触的加热器等的情况下，有下述背景，即：加热器彼此的放射热的干扰程度影响对象的检测点处的检测温度，因而在操作量的变化与各检测点的检测温度的变化之间不易找出直线性。此处，若作为关系信息而在存储器中与经细分化的多个操作量基准分别对应地保存关系信息，则可通过这些关系信息更线性地表示调整部的操作量的变化与各检测点的温度变化的关系，可应对上文所述的背景。
[0016]
所述公开中，导出变更量的步骤还具有下述步骤：使用与操作量基准对应的保存于存储器的关系信息、以及调整部的运行时在各多个检测点所检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与目标温度一致的方式，导出用于变更各调整部的操作量的变更量，所述操作量基准与用户设定的操作量一致。
[0017]
根据所述公开，可使用与用户设定的操作量基准对应的关系信息来实施温度控制。
[0018]
所述公开中，关系信息包含(式1)的矩阵a，所述(式1)的矩阵a包含多个元素a
j,k
，其中，1≦j≦m，1≦k≦n，m表示检测点的个数，n表示调整部的个数，
[0019]
[数1]
[0020][0021]
元素a
j,k
表示相对于多个调整部中第k个调整部的操作量的变化的多个检测点中第j个检测点的检测温度的变化程度。
[0022]
根据所述公开，能以矩阵来表示关系信息。
[0023]
所述公开中，控制方法还包括下述步骤：与检测到多个调整部中至少一个调整部处于预定状态相应地，将与所检测到的至少一个调整部对应的第k列删除，由此变更矩阵a。
[0024]
根据所述公开，将处于预定状态的调整部的列从矩阵中删除，因而可排除与预定状态的调整部有关的关系对变更量的导出所造成的影响。
[0025]
所述公开中，控制方法还包括下述步骤：与检测到多个检测点中为检测温度超过阈值的状态的至少一个检测点相应地，将与所检测到的至少一个检测点对应的第j行删除，由此变更矩阵a。
[0026]
根据所述公开，将处于预定状态的检测点的行从矩阵中删除，因而可排除与预定状态的检测点有关的关系对变更量的导出造成的影响。
[0027]
所述公开中，计算机实施所述控制方法，计算机包括：处理器；以及调度器(scheduler)，管理在预定周期内由处理器按照优先级执行的多个程序，调度器管理的多个程序包含：第一程序，在周期中由处理器执行的优先级高；以及第二程序，执行的优先级低于第一程序，在周期内的处理器的空余时间中执行，第一程序包含用于实施控制多个调整部的步骤、及设定操作量的步骤的程序，第二程序包含实施用于变更矩阵a的步骤的程序。
[0028]
根据所述公开，变更矩阵a的步骤在处理器的空余时间中实施，因而即便与调整部或检测点的状态的检测相应地实施变更矩阵a的处理，也可维持用于调整对象的温度的、控制的周期。
[0029]
所述公开中，控制方法还包括下述步骤：针对各调整部，生成使所述调整部的操作量变化时表示所述操作量的变化与对象的多个检测点的温度变化程度的关系的关系信息，并保存于存储器。
[0030]
根据所述公开，可为了控制温度而生成关系信息并预先保存于存储器。
[0031]
所述公开中，控制方法还包括下述步骤：与对象的识别信息关联地，保存表示用于调整所述对象的温度的多个调整部各自是否为预定状态的信息、以及在所述温度的调整中用于导出变更量的关系信息。
[0032]
根据所述公开，作为对象的温度调整的信息，可与所述对象的识别信息关联地，预先保存(存储)表示用于所述温度调整的多个调整部各自是否为预定状态的信息、以及在所述温度调整中用于导出变更量的关系信息。
[0033]
本公开的一例的控制装置包括：控制多个调整部的部件，所述多个调整部分别根据操作量来调整对象的温度；以及对各调整部设定操作量的部件，且设定操作量的部件具有下述部件：针对各调整部，使用表示所述调整部的操作量的变化与对象的多个检测点的温度变化程度的关系的保存于存储器的关系信息、以及调整部的运行时在各多个检测点所检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与目标温度一致的方式，导出用于变更各调整部的操作量的变更量。
[0034]
根据所述公开，通过使用关系信息使调整对象的温度的调整部的操作量变化，从而能以使对象的温度与目标温度一致的方式进行控制。
[0035]
所述公开中，存储器针对多个操作量基准分别保存关系信息，与各多个操作量基准对应的关系信息表示所述调整部的自操作量基准的操作量变化、与对象的多个检测点的温度变化程度的关系。
[0036]
根据所述公开，可使用与各操作量基准对应的关系信息来设定操作量，因而可使检测温度对目标温度的追随性良好。即，在调整部为向对象照射放射热的、非接触的加热器等的情况下，有下述背景，即：加热器彼此的放射热的干扰程度影响对象的检测点处的检测温度，因而在操作量的变化与各检测点的检测温度的变化之间难以找出直线性。此处，若作为关系信息而在存储器中与经细分化的多个操作量基准分别对应地保存关系信息，则可通过这些关系信息更线性地表示调整部的操作量的变化与各检测点的温度变化的关系，可应对上文所述的背景。
[0037]
所述公开中，导出变更量的部件还具有下述部件：使用与操作量基准对应的保存于存储器的关系信息、以及调整部的运行时在各多个检测点所检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与目标温度一致的方式，导出用于变更各调整部的操作量的变更量，所述操作量基准与用户设定的操作量一致。
[0038]
根据所述公开，可使用与用户设定的操作量基准对应的关系信息来实施温度控制。
[0039]
所述公开中，关系信息包含(式1)的矩阵a，所述(式1)的矩阵a包含多个元素a
j,k
，其中，1≦j≦m，1≦k≦n，m表示检测点的个数，n表示调整部的个数，
[0040]
[数2]
[0041][0042]
元素a
j,k
表示相对于多个调整部中第k个调整部的操作量的变化的、多个检测点中第j个检测点的检测温度的变化程度。
[0043]
根据所述公开，能以矩阵来表示关系信息。
[0044]
所述公开中，控制装置还包括下述部件：与检测到多个调整部中至少一个调整部处于预定状态相应地，将与所检测到的至少一个调整部对应的第k列删除，由此变更矩阵a。
[0045]
根据所述公开，将处于预定状态的调整部的列从矩阵中删除，因而可排除与预定状态的调整部有关的关系对变更量的导出造成的影响。
[0046]
所述公开中，控制装置还包括下述部件：与检测到多个检测点中为检测温度超过阈值的状态的至少一个检测点相应地，将与所检测到的至少一个检测点对应的第j行删除，由此变更矩阵a。
[0047]
根据所述公开，将处于预定状态的检测点的行从矩阵中删除，因而可排除与预定状态的检测点有关的关系对变更量的导出造成的影响。
[0048]
所述公开中，控制装置还包括：处理器；以及调度器，管理在预定周期内由处理器按优先级执行的多个程序，调度器管理的多个程序包含：第一程序，在周期中由处理器执行的优先级高；以及第二程序，执行的优先级低于第一程序，在周期内的处理器的空余时间中执行，第一程序包含用于实现控制多个调整部的部件、及设定操作量的部件的程序，第二程序包含用于实现变更矩阵a的部件的程序。
[0049]
根据所述公开，实现变更矩阵a的部件的程序是在处理器的空余时间中执行，因而即便与调整部或检测点的状态的检测相应地执行实现变更矩阵a的部件的程序，也可维持用于调整对象的温度的、控制的周期。
[0050]
所述公开中，控制装置还包括下述部件：针对各调整部，生成使所述调整部的操作量变化时表示所述操作量的变化与对象的多个检测点的温度变化程度的关系的关系信息，并保存于存储器。
[0051]
根据所述公开，可为了控制温度而生成关系信息并预先保存于存储器。
[0052]
所述公开中，控制装置还包括下述部件：与对象的识别信息关联地，保存表示用于调整所述对象的温度的多个调整部各自是否为预定状态的信息、以及在所述温度的调整中用于导出变更量的关系信息。
[0053]
根据所述公开，作为对象的温度调整的信息，可与所述对象的识别信息关联地，预先保存(存储)表示用于所述温度调整的多个调整部各自是否为预定状态的信息、以及在所述温度调整中用于导出变更量的关系信息。
[0054]
在本公开的另一方面，提供一种记录介质，所述记录介质记录的程序使处理器执行所述记载的方法。
附图说明
[0055]
图1为示意性地表示本实施方式的加热系统的结构的一例的图。
[0056]
图2为表示本实施方式的控制系统1的结构的示意图。
[0057]
图3为表示图1的plc100的处理器单元10的硬件结构的示意图。
[0058]
图4为表示本发明的实施方式的支持装置200的硬件结构的一例的示意图。
[0059]
图5为示意性地表示用于获取实施方式的温度模型的、plc100所包括的组件结构的图。
[0060]
图6的(a)及图6的(b)为用于说明获取干扰矩阵a的顺序的图。
[0061]
图7为示意性地表示用于生成本实施方式的干扰矩阵的、数据收集的一例的图。
[0062]
图8为示意性地表示使用温度模型变更本实施方式的加热器的操作量的顺序的图。
[0063]
图9为表示用于进行使用本实施方式的温度模型的温度控制的、组件结构的一例的图。
[0064]
图10为本实施方式的温度模型生成的处理流程图。
[0065]
图11为本实施方式的温度控制的流程图。
[0066]
图12的(a)及图12的(b)为示意性地表示发明人的实验结果的一例的图。
[0067]
图13的(a)及图13的(b)为示意性地表示发明人的实验结果的一例的图。
[0068]
图14的(a)及图14的(b)为示意性地表示发明人的实验结果的一例的图。
[0069]
图15为示意性地表示本实施方式的gui的一例的图。
[0070]
图16为表示本实施方式的调度的一例的图。
[0071]
图17为示意性地表示保存于本实施方式的数据库510的、生产信息1300的一例的图。
[0072]
[符号的说明]
[0073]
1：控制系统
[0074]
2：cvd装置
[0075]
10：处理器单元
[0076]
12：电源单元
[0077]
13：usb电缆
[0078]
14：输入输出单元
[0079]
15：现场网络
[0080]
30：机器人控制器
[0081]
31：条件受理部
[0082]
32：加热器操作量运算部
[0083]
33：加热器操作量设定部
[0084]
35：加热器输出部
[0085]
36：温度模型管理部
[0086]
37、37a：温度模型
[0087]
38：设定操作量受理部
[0088]
39：加热器操作量计算部
[0089]
40：故障检测部
[0090]
41：警报输出部
[0091]
42：生产信息管理部
[0092]
44：温度模型生成部
[0093]
45：温度模型变更部
[0094]
50：数据群
[0095]
51、52：数据
[0096]
60：工件
[0097]
61、62、63、64：温度传感器
[0098]
70：周期
[0099]
73：空余时间
[0100]
81、82、83、84：加热器
[0101]
90：电磁波
[0102]
91、93：温度模型变更处理
[0103]
92：故障检测处理
[0104]
100：plc
[0105]
101：处理器
[0106]
103：芯片组
[0107]
104：主存储器
[0108]
106：非易失性存储器
[0109]
108、217：触摸屏
[0110]
110：usb连接器
[0111]
112：系统程序
[0112]
113：用户程序
[0113]
114：控制程序
[0114]
115：管理程序
[0115]
116：gui程序
[0116]
117：生产信息管理程序
[0117]
118：调度器
[0118]
120：系统总线控制器
[0119]
130：系统总线连接器
[0120]
140：网络控制器
[0121]
141：外部存储器r/w
[0122]
141a：输入单元
[0123]
141b：输出单元
[0124]
142、211：cd-rom
[0125]
150：通信连接器
[0126]
151：现场网络控制器
[0127]
152：现场通信连接器
[0128]
200：支持装置
[0129]
201：cpu
[0130]
202：rom
[0131]
203：存储器ram
[0132]
204：硬盘(hdd)
[0133]
205：键盘
[0134]
206：鼠标
[0135]
207：显示器
[0136]
208：cd-rom驱动装置
[0137]
209：通信接口
[0138]
210：总线
[0139]
300：模型条件设定区域
[0140]
301、309、310、313：按钮
[0141]
302：警报按钮
[0142]
303：温度更新时间
[0143]
305、mv、mv1：操作量
[0144]
306：工件温度设定区域
[0145]
307：目标温度(工件)
[0146]
308：当前温度(工件)
[0147]
311：开始按钮
[0148]
312：停止按钮
[0149]
314：操作量范围
[0150]
315：温度
[0151]
500：服务器
[0152]
510：数据库
[0153]
1131：温度控制程序
[0154]
1132：机器人控制程序
[0155]
1133：io程序
[0156]
1150：故障检测程序
[0157]
1151：温度模型生成程序
[0158]
1152：温度模型变更程序
[0159]
1300：生产信息
[0160]
1331：日期时间
[0161]
1332：制品型号
[0162]
1333：序列no.
[0163]
1334：状态
[0164]
1346：模型信息
[0165]
a、a1：干扰矩阵
[0166]a1,1
、a
1,2
、a
1,3
、a
1,4
、a
j,k
：元素
[0167]
c：偏差
[0168]
dv：控制信号
[0169]
h：变更量
[0170]
nw：网络
[0171]
pv1：检测温度
[0172]
s1～s9、t1～t3、t21、t31、t33：步骤
[0173]
sv2：目标温度
[0174]
t1：时间
具体实施方式
[0175]
＜a.适用例＞
[0176]
首先，对适用本发明的场景的一例进行说明。图1为示意性地表示本实施方式的加热系统的结构的一例的图。图1的加热系统利用调整对象(工件60)的温度的“调整部”，以成为目标温度的方式控制所述温度。本实施方式中，例如温度的单位为℃。
[0177]
作为一例，图1表示可适用于化学气相沉积(chemical vapor deposition，cvd)法的加热系统。加热系统例如包括：cvd装置2，按照cvd法对半导体晶片等工件60进行加热处理；以及可编程逻辑控制器(programmable logic controller，plc)100，经由网络来控制cvd装置2。plc100包括：处理器单元10，包含中央处理器(central processing unit，cpu)等运算处理电路；输入输出(input/output，io)单元14，包含输入单元141a及输出单元141b；以及电源单元12，向其他单元供给电力。处理器单元10从温度传感器61、温度传感器62、温度传感器63及温度传感器64受理检测温度(观测量：process value；以下也记作“检测温度pv1”)，并且通过使用检测温度pv1的运算处理来算出工件60成为目标温度那样的控制值(操作量(manipulated value；以下也记作“操作量mv”))，将基于所算出的操作量mv的控制信号dv经由输出单元141b输出至加热器81、加热器82、加热器83及加热器84。
[0178]
此处，温度传感器61～温度传感器64是与工件60的多个检测点对应地设置，各温度传感器61～64输出在对应的检测点所检测的检测温度。加热器81～加热器84为调整工件60的温度的多个“调整部”的一例，可包含以非接触形式加热工件60的、例如以电磁波90的形式释出热的热辐射方式的卤素加热器等。本实施方式中，为了使说明简单，将各温度传感器61～64输出的检测温度总称为检测温度pv1，而且，各加热器81～84的操作量及控制信号总称为操作量mv及控制信号dv。
[0179]
加热处理中，用户可经由plc100(更特定而言为处理器单元10)对各加热器81～84设定操作量mv。plc100按照针对plc100的用户操作，对各加热器81～84设定操作量mv(步骤t1)。plc100一边对各加热器81～84以按操作量mv运行的方式进行控制，一边变更与各加热器81～84对应的操作量mv(步骤t2)。与操作量mv的变更关联地，在plc100的存储器中，针对各加热器81～84，保存有使所述加热器的操作量mv以预定量变化时的、表示所述变化与工件60的多个检测点的检测温度(温度传感器61～64的检测温度pv1)的变化程度的关系的关系信息。
[0180]
更具体而言，步骤t2中，plc100使用预先保存于存储器的关系信息、及各温度传感器61～64的检测温度pv1与工件60的目标温度之差，以与检测点对应的来自各温度传感器
61～64的检测温度pv1与目标温度sv2一致的方式，导出用于变更各加热器的操作量mv的变更量h(步骤t21)。plc100使用变更量h变更各加热器81～84的操作量mv，将基于变更后的操作量mv的控制信号dv输出至各加热器81～84，继续进行温度控制。通过继续进行所述温度控制，从而对工件60以温度(检测温度pv1)与目标温度sv2一致的方式进行加热处理，在工件60制作各种功能膜。这样，根据本实施方式，可一边针对调整部(各加热器81～84)按照关系信息来变更用户所设定的操作量mv，一边实现使对象(工件60)的温度与目标温度sv2一致的温度控制。
[0181]
而且，plc100根据各加热器81～84的状态来变更所述关系信息(步骤t3)。更具体而言，plc100在检测到加热器81～加热器84中处于故障等预定状态的至少一个加热器时(步骤t31)，plc100针对保存于存储器的所述关系信息，使所述关系信息中的、与被检测到处于故障等预定状态的至少一个加热器对应的关系无效，由此变更所述关系信息(步骤t33)。其结果为，关系信息中，使与故障等预定状态的加热器对应的关系(使所述加热器的操作量mv以预定量变化时的、所述变化与工件60的多个检测点的检测温度(温度传感器61～温度传感器64的检测温度pv1)的变化程度的关系)失效，以不对上文所述的变更量h的导出造成影响。因此，plc100可导出使用变更量h的变更后的操作量mv，作为不使用处于故障等预定状态的加热器的、用于温度控制的操作量。由此，plc100可根据各加热器81～84的状态使操作量mv适当。
[0182]
更具体而言，所述关系信息包含(式1)的干扰矩阵a，所述(式1)的干扰矩阵a包含多个元素a
j,k
(其中，1≦j≦m，1≦k≦n，m表示温度传感器(检测点)的个数，n表示加热器的个数)。此外，(式1)中也可为m＝n。
[0183]
[数3]
[0184][0185]
干扰矩阵a的元素a
j,k
例如表示相对于多个加热器中第k个加热器的操作量mv的预定量的变化的、多个温度传感器中第j个的检测温度pv1的变化程度。所述通过失效而进行的关系信息的变更例如可通过下述方式实现，即：从关系信息的干扰矩阵a中，将与处于故障等预定状态的至少一个加热器对应的第k列的元素a
j,k
删除。
[0186]
本实施方式中，加热器81～加热器84典型而言由电阻体构成，将供给的电流转换为热能。温度传感器61～温度传感器64包含热电偶或电阻测温体(铂电阻温度计)。此外，图1的加热系统所包括的、检测工件60的表面温度的温度传感器及加热器的个数分别设为4个，但不限定于4个，而且，工件60的加热方式不限定于使用来自卤素加热器等的辐射热以非接触方式进行加热的方式，也可为使热电偶等加热器接触工件60并以传热方式(或经由热板进行加热的传热方式)进行加热的方式。以下，对本实施方式的更具体的应用例进行说明。
[0187]
＜b.使用操作量的通电控制的结构＞
[0188]
参照图1，对加热系统进行更具体说明。参照图1，cvd装置2中，各加热器81～84是
以可将工件60均匀加热的方式，与工件60的大致等间隔的每个区域对应地具备，并且温度传感器61～温度传感器64以可检测工件60的整个表面的温度的方式，在工件60的表面中，与上文所述的大致等间隔的加热器的区域对应地配置。由此，各温度传感器61～64的检测温度主要可表示伴随来自与所述温度传感器对应的区域中配置的加热器的辐射热的、温度的上升。
[0189]
plc100中，操作量mv取0～100[％]的范围的值，加热器81～加热器84的未图示的电源电路以与操作量mv相应的占空比(duty ratio)进行通/断控制。例如，若操作量mv为50[％]，则预定控制周期的50[％]的期间接通(通电状态)，剩余的50[％]的期间断开(非通电状态)。控制信号dv以按照操作量mv的占空比对所述电源电路进行通断控制的方式发挥作用。这样，plc100按照对所述加热器的操作量mv来调整(变更)各加热器81～84的通电期间，由此使各加热器的放热量依存于操作量mv的占空比而变化。
[0190]
＜c.控制系统的结构＞
[0191]
对包括plc100的控制系统1的结构进行说明。图2为表示本实施方式的控制系统1的结构的示意图。参照图2，控制系统1适用于工厂自动化(factory automation，fa)的生产线，包含连接于网络nw的一个或多个plc100。plc100可经由网络nw相互收授数据，并且例如经由通用串行总线(universal serial bus，usb)电缆13而与支持装置200通信。控制系统1包括连接于网络nw且收集并管理与生产线有关的信息的服务器500。服务器500连接数据库510(图中简称为db)，此数据库510为用于保存所收集的信息的存储介质。
[0192]
plc100包括图1所示的处理器单元10、电源单元12及io单元14，io单元14经由现场网络15而与和生产线关联地设置的现场机器通信。现场机器除了温度传感器61～温度传感器64及加热器81～加热器84以外，还追加包含例如控制未图示的工业机器人的、机器人控制器30等。现场机器中，也可代替机器人控制器30或除了机器人控制器30以外还追加包含其他种类的机器。
[0193]
支持装置200装卸自如地连接于plc100。支持装置200具有生成由plc100执行的程序(包含参数)的功能、设定或监视连接目的地的plc100的运转状态或各种数据的值等的功能等。监视功能包含经由支持装置200所包括的触摸屏217的、信息的输出或输入。此外，支持装置200也可经由网络nw连接于plc100。
[0194]
(c1：plc100的硬件结构)
[0195]
图3为表示图1的plc100的处理器单元10的硬件结构的示意图。参照图3，处理器单元10包含处理器101、芯片组103、主存储器104、非易失性存储器106、可提供图形用户接口(graphical user interface，gui)的触摸屏108、usb连接器110、系统总线控制器120、系统总线连接器130、网络控制器140、通信连接器150、现场网络控制器151、现场通信连接器152、及外部存储器读写器(reader/writer，r/w)141。芯片组103与其他组件之间分别经由各种总线而结合。
[0196]
处理器101及芯片组103典型而言是依据通用的计算机架构而构成。主存储器104为易失性的存储区域，保存对处理器单元10投入电源后应由处理器101执行的各种程序。主存储器104也可用作由处理器101执行各种程序时的作业用存储器。作为此种主存储器104，可使用动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)或静态随机存取存储器(static random access memory，sram)等元件。
[0197]
非易失性存储器106非易失性地保存包含操作系统(operating system，os)的系统程序112、包含各种应用程序(组件)的用户程序113、包含具有干扰矩阵a的温度模型37的各种参数。温度模型37的详情将于后述。用户程序113包含控制程序114、io程序1133、管理程序115、gui程序116、用于收集并管理与工件60的生产有关的信息的生产信息管理程序117、及调度器118。控制程序114包含用于使工件60的温度与目标温度sv2一致的温度控制的温度控制程序1131、及控制机器人控制器30的机器人控制程序1132。io程序1133实现经由输入输出单元14的、plc100与现场机器之间的数据收授。管理程序115包含生成温度模型37并加以保存的温度模型生成程序1151、及变更所保存的温度模型37而生成变更后的温度模型37a并加以保存的温度模型变更程序1152。温度模型变更程序1152具有检测加热器81～加热器84或温度传感器61～温度传感器64的至少一个是否处于故障等预定状态的故障检测程序1150。gui程序116提供对用户的信息输出或从用户受理对处理器单元10的操作的gui工具。调度器118切换由处理器101所执行的程序。
[0198]
非易失性存储器106例如包含硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、固态驱动器(solid state drive，ssd)等。外部存储器r/w141装卸自如地安装只读光盘(compact disk-read only memory，cd-rom)142等外部存储器，读写所安装的外部存储器的数据。
[0199]
处理器单元10具有系统总线控制器120、网络控制器140及现场网络控制器151作为通信接口。这些通信接口进行输出数据的发送及输入数据的接收。系统总线控制器120经由系统总线连接器130而与io单元14通信，网络控制器140经由通信连接器150而与其他plc通信，现场网络控制器151经由现场通信连接器152而与现场机器通信。usb连接器110为用于连接支持装置200与处理器单元10的通信接口。
[0200]
由plc100执行的各种程序是保存于cd-rom142而流通。保存于所述cd-rom142的程序是由外部存储器r/w141读取，并保存于非易失性存储器106的hdd等。或者，也可构成为从上位的未图示的计算机等通过网络nw将程序下载(转送)至plc100，将所下载的程序安装于非易失性存储器106的hdd。
[0201]
(c2：支持装置的硬件结构)
[0202]
图4为表示本发明的实施方式的支持装置200的硬件结构的一例的示意图。参照图4，支持装置200典型而言包含通用的计算机。此外，从维护性的观点来看，也可为携带性优异的笔记本型的个人计算机。
[0203]
参照图4，支持装置200包含：中央处理器(central processing unit，cpu)201，执行包含操作系统(operating system，os)的各种程序；只读存储器(read only memory，rom)202，保存各种数据；存储器ram203，提供用于保存由cpu201执行程序所需要的数据的、作业区域；以及硬盘(hdd)204，非易失性地保存由cpu201执行的程序等。
[0204]
支持装置200还包含：键盘205及鼠标206，相当于受理来自用户的操作的操作受理部；以及显示器207，用于向用户显示信息。支持装置200包含用于与plc100(处理器单元10)等通信的通信接口(if)209。支持装置200也可作为显示器207与受理用户操作的操作部一体地构成的触摸屏217而提供。这些组件经由总线210相互收授数据。
[0205]
由支持装置200执行的各种程序是保存于cd-rom211而流通。保存于所述cd-rom211的程序是由只读光盘(compact disk-read only memory，cd-rom)驱动装置208读取，并保存于硬盘(hdd)204等。或者，也可构成为从上位的主计算机等通过网络下载程序。
[0206]
＜d.用于获取温度模型的结构＞
[0207]
参照图5，对使用试验用的工件60获取干扰矩阵a及温度模型37的处理进行说明。图5为示意性地表示用于获取实施方式的温度模型的、plc100所包括的组件结构的图。图6的(a)及图6的(b)为说明获取干扰矩阵a的顺序的图。参照图5，plc100的处理器单元10包括：条件受理部31，经由gui受理温度模型的条件；加热器操作量运算部32，基于所受理的条件，针对加热器81～加热器84分别算出用户所设定的操作量mv；加热器操作量设定部33，对各加热器81～84关联所算出的设定操作量mv；加热器输出部35，针对各加热器81～84，生成基于所述加热器的操作量mv的控制信号dv并输出至所述加热器；以及温度模型管理部36，具有生成温度模型37的温度模型生成部44及变更温度模型37的温度模型变更部45。通过执行温度控制程序1131，从而实现条件受理部31、加热器操作量运算部32、加热器操作量设定部33及加热器输出部35，通过执行管理程序115，从而实现温度模型管理部36。而且，通过执行温度模型生成程序1151，从而实现温度模型生成部44，通过执行温度模型变更程序1152，从而实现温度模型变更部45。此外，在生成温度模型37的场景下，温度模型变更部45不启动。
[0208]
条件受理部31所受理的所述温度模型条件包含成为温度模型37的对象的加热器及温度传感器的信息(加热器81～加热器84的个数及标识符以及温度传感器61～温度传感器64的个数及标识符等)、用户所设定的用户设定操作量、以及用户所设定的工件60的目标温度sv2的信息。用户设定操作量相当于为了将工件60加热至目标温度sv2而用户设定的操作量。
[0209]
加热器操作量运算部32根据温度模型条件所含的用户设定操作量，例如通过预定的换算式算出各加热器81～84的操作量mv。或者，加热器操作量运算部32根据温度模型条件所含的工件60的目标温度sv2，按照预定的运算式，针对各加热器81～84算出用户设定的操作量mv。加热器操作量设定部33将由加热器操作量运算部32所算出的各加热器81～84的操作量mv关联于各加热器81～84并输出。
[0210]
加热器输出部35针对各加热器81～84，生成具有与所述加热器的操作量mv相应的占空比(duty ratio)的、脉宽调制(pulse width modulation，pwm)信号的控制信号dv，并输出至所述加热器。通过向各加热器81～84供给控制信号dv，从而向工件60放射与依照所述加热器的操作量mv的通电期间长度相应的、放热量的辐射热，将工件60加热。各温度传感器61～64检测工件60的温度并输出检测温度pv1。
[0211]
本实施方式中，图5的温度模型管理部36在使工件60的由来自各加热器的辐射热所致的热干扰、也就是操作量mv变化时，检测工件60的各温度传感器61～64的检测温度pv1所受的影响、也就是温度变化程度，温度模型管理部36基于检测结果生成干扰矩阵a。(式1)表示一般化的干扰矩阵a。
[0212]
[数4]
[0213]
[0214]
更具体而言，温度模型管理部36的温度模型生成部44如图6的(a)所示，使四个加热器81～84中的第一个加热器81的操作量mv阶梯状地变化例如δa1，如图6的(b)所示，通过各温度传感器61～64的检测温度pv1来检测此时的工件60的各检测点的温度变化程度。同样地，使第二个加热器82的操作量mv阶梯状地变化例如δa2，检测此时的工件60的各检测点的温度变化程度，进而，使第三个加热器83的操作量mv阶梯状地变化例如δa3，检测此时的工件60的各检测点的温度变化程度，使第四个加热器84的操作量mv阶梯状地变化例如δa4，检测此时的工件60的各检测点的温度变化程度。
[0215]
温度模型生成部44基于按以上的顺序检测的数据，通过温度模型生成部44，求出从使操作量mv变化的时间点经过预定的时间t1(各温度传感器61～64的检测温度pv1稳定的所需时间)的时间点的、温度变化程度以作为干扰矩阵a，并保存于非易失性存储器106。
[0216]
在将干扰矩阵a适用于图1的结构的情况下，干扰矩阵a在列方向分配四个加热器81～84，在行方向分配四个温度传感器61～64，具有共计16个元素a
j,k
。
[0217]
温度模型生成部44如图6的(a)及图6的(b)所示，关于具有标识符“1”的第一个加热器81的操作量mv，将从阶梯状地变化δa1的时间点经过预定的时间t1后的、工件60的四个检测点的各温度变化程度分配给元素a
1,1
、a
1,2
、a
1,3
、a
1,4
，同样地，关于具有标识符“2”的第二个加热器82的操作量mv，将从阶梯状地变化δa2的时间点经过时间t1后的、工件60的四个检测点的各温度变化程度分配给元素a
2,1
、a
2,2
、a
2,3
、a
2,4
，关于具有标识符“3”的第三个加热器83的操作量mv，将从阶梯状地变化δa3的时间点经过时间t1后的、工件60的各检测点的温度变化程度分配给元素a
3,1
、a
3,2
、a
3,3
、a
3,4
，同样地，关于具有标识符“3”的第四个加热器84的操作量mv，将从阶梯状地变化δa4的时间点经过时间t1后的、工件60的四个检测点的各温度变化程度分配给元素a
4,1
、a
4,2
、a
4,3
、a
4,4
，由此生成干扰矩阵。此处，δa1、δa2、δa3及δa4的值可包含于由条件受理部31所受理的条件。δa1、δa2、δa3及δa4只要为预定的操作量变化的大小即可，并无限定，例如表示 1％，操作量变化前的操作量mv例如设为操作量基准(操作量基准＞x％)。
[0218]
本实施方式中，用户可通过条件受理部31所受理的模型条件所含的用户设定操作量来指定操作量基准。温度模型生成部44针对用户所指定的一种或多种操作量基准，分别按照图5以及图6的(a)及图6的(b)所示的顺序获取干扰矩阵。此处，在通过来自非接触的加热器81～加热器84的辐射热将工件60加热的情况下，在各加热器81～84的操作量的变化与工件60的温度变化之间，通常并无直线性的关系，因而plc100针对微细地区分的各操作量基准(例如10％、20％、30％、40％
···
)，一边如图6的(a)及图6的(b)所示那样使操作量阶梯状地变化，一边实施用于干扰矩阵的数据收集。
[0219]
图7为示意性地表示用于生成本实施方式的干扰矩阵的数据收集的一例的图。处理器单元10通过温度模型生成部44，针对各操作量基准，获取数据群50并保存于存储器、例如非易失性存储器106，所述数据群50包含：数据51，表示使各加热器81～84的操作量mv变化1％的状况；以及使各加热器的操作量mv变化1％的情况下收集的、各温度传感器61～64的检测温度pv1的数据52。图7中，作为一例，表示在操作量基准为10％的情况下收集的数据群50。处理器单元10通过温度模型生成部44，基于与非易失性存储器106的各操作量基准对应的数据群50，生成与所述操作量基准对应的干扰矩阵a。
[0220]
所述(式1)表示使用n个加热器及m个温度传感器获取的、一般化的干扰矩阵a的一
例，与某操作量基准对应的干扰矩阵a中，可通过元素a
j,k
来表示使第k个加热器的操作量mv自所述操作量基准提高1％的情况下的、第j个工件的温度传感器的检测温度pv1的变化程度(例如上升温度)。
[0221]
温度模型生成部44适用近似最小平方法的技术导出温度模型37，并保存于非易失性存储器106。温度模型37表示用于算出加热器81～加热器84的操作量mv的逆矩阵运算式((a
t
×
a)-1
×at
)，其中，-1表示逆矩阵，t表示转置矩阵)，所述加热器81～加热器84的操作量mv用于使工件60的各温度检测点的温度(即，各温度传感器61～64的检测温度pv1)变化。按照使用干扰矩阵的近似最小平方法的、温度模型37的导出可适用专利文献1及专利文献2所示那样的众所周知的顺序，因而不重复进行详细说明。
[0222]
本实施方式中，干扰矩阵a及温度模型37是由plc100获取，但也可通过支持装置200包括图5所示的组件结构，且支持装置200与处理器单元10通信，从而支持装置200生成与各操作量基准对应的干扰矩阵a及温度模型37。支持装置200将所生成的与各操作量基准对应的干扰矩阵a及温度模型37转送至plc100。
[0223]
＜e.加热器的操作量的修正＞
[0224]
本实施方式中，在加热器的运行时，plc100一边针对调整部(各加热器81～84)变更用户所设定的操作量，一边实施使工件60的温度与目标温度sv2一致的温度控制。所述温度控制中，用户所设定的操作量可相当于上文所述的操作量基准。参照图8，对在温度控制的过程中变更(修正)用户所设定的操作量mv1的结构进行说明。图8为示意性地表示使用温度模型变更本实施方式的加热器的操作量的顺序的图。
[0225]
参照图8，处理器单元10从各温度传感器61～64获取检测温度pv1，检测作为所获取的检测温度pv1与目标温度(即，工件60的目标温度sv2)之差的偏差c。这样，plc100针对各温度传感器61～64(各检测点)获取偏差c1、c2
···
、cm，导出(式2)所示的偏差c。
[0226]
[数5]
[0227][0228]
处理器单元10通过将温度模型37的逆矩阵运算式乘以偏差c，从而导出变更量h，此变更量h包含为了使工件60的温度与目标温度sv2一致所需要的各加热器的操作量mv1的变更量h1、h2
···
、hm。(式3)表示用于算出变更量h的运算式。(式3)的温度模型37表示在实施温度控制时，与用户所设定的操作量基准对应的干扰矩阵a的温度模型37。
[0229]
[数6]
[0230]
[0231]
根据(式3)，可算出为了使工件60的温度与目标温度sv2一致所需要的、加热器的操作量mv1的变更量h。plc100通过将所算出的变更量h作为修正量加到加热器当前的操作量mv1上，从而算出变更后的操作量mv。此外，当前的操作量mv1在温度控制开始时表示用户设定的操作量基准。各加热器以按照变更后的操作量mv的放热量将工件60加热，因而工件60的检测温度pv1与变更后的操作量mv相应地变化(温度上升)，其结果为，处理器单元10可向减小偏差c的方向进行控制，即，能以使工件60的检测温度pv1与目标温度sv2一致的方式进行控制。
[0232]
＜f.使用温度模型的控制的结构＞
[0233]
图9为表示用于使用本实施方式的温度模型的温度控制的、组件结构的一例的图。参照图9，plc100的处理器单元10包括加热器操作量设定部33、加热器输出部35、温度模型管理部36、设定操作量受理部38、算出加热器81～加热器84各自的操作量mv的加热器操作量计算部39、检测机器的故障的故障检测部40、警报输出部41及生产信息管理部42。图9所示的组件中，加热器操作量设定部33、加热器输出部35及温度模型管理部36具有与图5中所说明相同的结构，因而不重复进行说明。设定操作量受理部38、加热器操作量计算部39及警报输出部41是通过执行温度控制程序1131从而实现，故障检测部40是通过执行故障检测程序1150从而实现，生产信息管理部42是通过执行生产信息管理程序117从而实现。
[0234]
设定操作量受理部38例如经由gui受理用户针对各加热器设定的操作量，警报输出部41将与由故障检测部40所检测的故障有关的包含警报的信息例如经由gui而输出。
[0235]
故障检测部40检测温度传感器61～温度传感器64及加热器81～加热器84的运行状态是否为预定状态。作为预定状态，例如对故障进行说明。故障检测部40经由输入单元141a而受理来自各温度传感器61～64的检测温度pv1及各加热器81～84的电流值等表示机器的状态的状态值。各状态值包含对应的机器(工件的温度传感器61～温度传感器64、加热器81～加热器84)的标识符。故障检测部40将从各温度传感器61～64及各加热器81～84受理的状态值与正常范围(阈值)进行比较，检测比较的结果为超过正常范围的状态值，基于所检测的状态值的标识符，检测故障的机器(温度传感器61～温度传感器64或加热器81～加热器84的至少一个)。此处，例如表示状态值的检测温度pv1的正常范围表示0度～200度。
[0236]
此外，各加热器81～84的电流值是由所述加热器包括的未图示的电流互感器(current transformer)检测，各加热器81～84是否为故障的检测不限定于使用电流值的方法。例如，故障检测部40也可基于各加热器81～84的操作量mv是否超过正常时的阈值来检测。更具体而言，向加热器输出控制信号dv但加热器的温度降低的情况相当于加热器的故障。此时，故障检测部40将各加热器81～84的操作量mv与正常范围的阈值(例如50％～80％)进行比较，若基于比较结果判断为操作量mv超过阈值，则检测出所述加热器的故障。
[0237]
各加热器81～84若由故障检测部40检测出故障，则以停止放热的方式，例如阻断由加热器输出部35向所述加热器的电力供给。
[0238]
加热器操作量计算部39基于由设定操作量受理部38所受理的用户设定的操作量mv1来检索非易失性存储器106，由此确定包含下述干扰矩阵a的温度模型37，所述干扰矩阵a与和所述操作量mv1一致的操作量基准对应。加热器操作量计算部39使用所确定的温度模型37，按照图8所示的顺序，算出各加热器81～84的变更后的操作量mv。此时，加热器操作量计算部39针对由故障检测部40检测到故障的加热器，不算出变更后的操作量mv，或算出0％
作为变更后的操作量mv。加热器操作量设定部33针对各加热器，与所述加热器的标识符关联地输出变更后的操作量mv。
[0239]
加热器输出部35基于各加热器的操作量mv而导出控制信号dv，将所导出的控制信号dv输入至与被赋予所述操作量mv的标识符对应的加热器。
[0240]
(f1.温度模型的变更)
[0241]
温度模型管理部36在由故障检测部40检测到为故障等预定状态的加热器或温度传感器时，通过温度模型变更部45将保存于非易失性存储器106的干扰矩阵a变更(改写)为干扰矩阵a1，并且使用干扰矩阵a1来变更(改写)保存于非易失性存储器106的温度模型37。
[0242]
更具体而言，在加热器的运行时，若由故障检测部40检测到处于故障等预定状态的至少一个加热器或温度传感器，则温度模型变更部45从故障检测部40，经由加热器操作量计算部39受理所检测到的至少一个加热器或温度传感器的标识符。温度模型变更部45通过使与所检测到的至少一个加热器或工件的温度传感器的标识符相应的元素a
j,k
无效，从而变更保存于非易失性存储器106的干扰矩阵a(即，与和用户设定的操作量mv1一致的操作量基准对应的干扰矩阵a)。
[0243]
所述失效中，例如温度模型变更部45通过将与所检测的至少一个加热器的标识符相应的元素a
j,k
的列删除，或者将与所检测到的工件的温度传感器的标识符相应的元素a
j,k
的行删除，从而将干扰矩阵a变更为干扰矩阵a1。
[0244]
进而，本实施方式中，温度模型变更部45以适合于变更后的干扰矩阵a1的尺寸的方式，分别变更偏差c及变更量h。
[0245]
具体而言，温度模型变更部45在从干扰矩阵a中删除元素a
j,k
的列的情况下，通过删除变更量h的矩阵的第k行从而变更为变更量h1。而且，在工件60的温度传感器中第j个温度传感器故障而从干扰矩阵a中删除元素a
j,k
的行的情况下，变更量h的尺寸不变，但温度模型变更部45通过将所述矩阵第j行的元素删除从而变更偏差c。
[0246]
更具体而言，将第n个加热器故障的情况下的干扰矩阵a1、偏差c1及变更量h1示于(式4)、(式5)及(式6)。(式6)的右边包含作为变更后的温度模型37的、逆矩阵运算式((a1
t
×
a1)-1
×
a1
t
)的项。偏差c1与偏差c为相同尺寸。
[0247]
[数7]
[0248][0249]
[数8]
[0250][0251]
[数9]
[0252][0253]
＜g.处理流程图＞
[0254]
图10为本实施方式的温度模型生成的处理流程图。图11为本实施方式的温度控制的流程图。图10的流程图主要通过执行温度模型生成程序1151从而实现。图11的流程图主要通过执行温度控制程序1131及温度模型变更程序1152从而实现。
[0255]
参照图10，plc100的处理器101按照图5、图6的(a)及图6的(b)以及图7所示的顺序，一边使各加热器81～84的操作量基准以偏移量(offset，例如1％)变化，一边检测伴随变化所检测出的工件60的由各加热器81～84的辐射热所致的热干扰、也就是各温度传感器61～64的检测温度pv1所受的影响即变化的程度(步骤s1)。由此，收集数据群50。处理器101通过温度模型管理部36，根据基于步骤s1的检测结果的数据群50而生成干扰矩阵a，并且生成使用干扰矩阵a的温度模型37，将包含干扰矩阵a的温度模型37保存于非易失性存储器106(步骤s2)。处理器101通过针对各操作量基准实施步骤s1及步骤s2的处理，从而生成与各操作量基准对应的干扰矩阵a及温度模型37，并保存于非易失性存储器106。
[0256]
参照图11，plc100的处理器101在加热器运行时，按照图8及图9所示的顺序，实施使工件60的温度与目标温度sv2一致的温度控制。更具体而言，处理器101通过设定操作量受理部38受理用户设定的操作量mv(步骤s3)，基于所受理的用户设定的操作量mv，从非易失性存储器106中检索与和所述操作量mv一致的操作量基准对应的温度模型37(步骤s4)。处理器101通过加热器操作量计算部39，使用步骤s4中检索到的温度模型37，按照图8所示的顺序针对各加热器81～84算出操作量mv并进行设定(步骤s5)。各加热器81～84按照所获取的变更后的操作量mv控制放热量。此时，图8的操作量mv1与步骤s3中受理的用户设定的操作量mv对应。
[0257]
处理器101判断是否实施(或继续)温度控制(步骤s6)。步骤s6中，处理器101例如基于从图11的处理开始经过了预定时间，或受理了来自外部的中断(用户的处理中断的指示等)，而判断是否实施(或继续)温度控制。
[0258]
处理器101若判断为不实施(或继续)温度控制(步骤s6中为否(no))则结束处理，若判断为实施(或继续)温度控制(步骤s6中为是(yes))，则实施(继续)温度控制(步骤s7)。步骤s7中，实施温度控制。具体而言，处理器101通过加热器操作量计算部39，使用步骤s4中检索到的温度模型37按照图8所示的顺序算出各加热器81～84的操作量mv并进行设定，向各加热器81～84输出按照所设定的操作量mv的控制信号dv。
[0259]
处理器101通过故障检测部40来检测是否有处于故障等预定状态的至少一个加热器或工件的温度传感器(步骤s8)。若检测到并无处于预定状态的加热器或温度传感器(步骤s8中为否(no))，则回到步骤s6，实施温度控制(步骤s7)。
[0260]
另一方面，若处理器101通过故障检测部40检测到有为预定状态的至少一个加热器或工件的温度传感器(步骤s8中为是(yes))，则处理器101通过温度模型变更部45，由步骤s4中检索到的温度模型37的干扰矩阵a生成变更后的干扰矩阵a1，并且使用变更后的干扰矩阵a1来生成温度模型37a(步骤s9)。由此，通过温度模型变更部45来变更用于温度控制
的温度模型37，并将变更后的温度模型37a保存于存储器(非易失性存储器106或主存储器104)。
[0261]
变更温度模型37后，回到步骤s5。处理器101通过加热器操作量计算部39，使用保存于存储器的变更后的温度模型37a按照图8的顺序算出各加热器81～84的操作量mv(步骤s5)。此时，图8的当前的操作量mv1与此前实施的步骤s7中算出的操作量mv对应。
[0262]
步骤s7中，处理器101通过加热器操作量计算部39，使用变更后的温度模型37a按照图8所示的顺序实施温度控制。由此，按照变更后的温度模型37a算出各加热器81～84的操作量mv，各加热器81～84按照所算出的操作量mv控制放热量。
[0263]
＜h.优点＞
[0264]
图12的(a)及图12的(b)、图13的(a)及图13的(b)以及图14的(a)及图14的(b)为示意性地表示发明人的实验结果的一例的图。参照图12的(a)及图12的(b)、图13的(a)及图13的(b)以及图14的(a)及图14的(b)，对使用变更后的温度模型37a的温度控制的优点进行说明。在图12的(a)的运行正常时，加热器81～加热器84及温度传感器61～温度传感器64运行，对照地，在图12的(b)的故障检测时，检测到加热器83处于故障等预定状态，加热器83停止。
[0265]
参照图13的(a)及图13的(b)，对图12的(a)的正常运行时的温度控制进行说明。图13的(a)及图13的(b)中，例如表示下述情况，即：对目标温度sv2设定45度，用户设定的操作量mv例如为10％。图13的(a)及图13的(b)中，使用与和用户设定的操作量mv(10％)一致的操作量基准对应的温度模型37来实施图11的温度控制。由此，如图13的(a)所示，处理器101算出各加热器81～84的操作量mv例如为11％、10％、11％、10％。各加热器81～84按照所算出的操作量而放热，其结果为，工件60的各温度传感器61～64的检测温度pv1例如显示43度、44度、43度、44度。处理器101为了使工件60的温度与目标温度sv2一致，而导出检测温度pv1与目标温度sv2的偏差c( 2度、 1度、 2度、 1度)，使用温度模型37与偏差c算出各加热器81～84的变更量h，使用所算出的变更量h针对各加热器81～84算出变更后的操作量mv。例如，如图13的(b)所示，算出各加热器81～84的变更后的操作量mv为12％、10％、12％、11％。
[0266]
通过按照图13的(b)的变更后的操作量mv的温度控制，而各温度传感器61～64的检测温度pv1显示44度、45度、44度、45度。因此，若按照变更后的操作量mv，则关于工件60的温度不均一(偏差)，可使图13的(b)的情况小于图13的(a)，并且关于工件60的温度，也可使图13的(b)的情况较图13的(a)更接近目标温度sv2。
[0267]
参照图14的(a)及图14的(b)，对图12的(b)的故障检测时的温度控制进行说明。例如，在按照图13的(b)所示的操作量mv来实施温度控制的过程中，如图12的(b)所示，加热器83故障而停止加热。若设为在此种故障检测时也不变更温度模型37，则使用温度模型37所算出的变更量h及使用变更量h所算出的操作量mv包含误差。其结果为，如图14的(a)所示，各温度传感器61～64的检测温度pv1变化为44度、42度、40度、42度，工件60的温度偏离目标温度sv2(45度)。
[0268]
对照地，随着检测到加热器83的故障，而将干扰矩阵a变更为使与加热器83的列相应的元素无效的矩阵a1。在按照使用矩阵a1的变更后的温度模型37a进行的温度控制中，各加热器81、82及84的操作量mv(12％、12％、13％)以使所述加热器的放热量增加的方式发挥
作用，可将工件60方向的辐射热的热量维持于故障前的程度。由此，即便加热器83不运行，也如图14的(b)所示，各温度传感器61～64的检测温度pv1成为44度、44度、43度及44度，与图14的(a)相比，可使工件60的温度接近目标温度sv2。
[0269]
此外，图12的(a)及图12的(b)～图14的(a)及图14的(b)中，表示了加热器故障的状况，但即便在工件的温度传感器故障的情况下，也可同样地获得图12的(a)及图12的(b)～图14的(a)及图14的(b)所示那样的优点。
[0270]
＜i.ui的一例＞
[0271]
本实施方式中，为了显示包含警报的与温度控制有关的信息，并且受理用户的操作，而提供基于图形的用户接口即gui。gui是通过执行gui程序116，从而例如作为经由plc100的触摸屏108或支持装置200的触摸屏217的工具而提供。
[0272]
图15为示意性地表示本实施方式的gui的一例的图。参照图15，gui包含：模型条件设定区域300；警报按钮302；温度更新时间303；操作量305，表示各加热器的当前设定的操作量mv；工件温度设定区域306，用于对工件60的各温度检测点设定目标温度(工件)307；当前温度(工件)308，表示在工件60的各温度检测点由工件的温度传感器检测的温度；以及开始按钮311和停止按钮312，为了指示温度控制的开始及停止而操作。模型条件设定区域300包含：按钮309，为了指示温度模型37的获取开始而操作；操作量范围314，作为加热器的操作量的容许范围而设定；温度315，表示工件60的温度传感器检测的温度的范围；按钮310，为了在温度控制中指示是否使用温度模型37而操作；以及多个按钮301和多个按钮313。在将cvd装置2所包括的加热器个数及工件60的温度传感器的个数设定为上限10个的情况下，用户可通过操作按钮313及按钮301，从而在10个候选中指定需用于温度控制的加热器及温度传感器。图15中，从候选中指定7个加热器及10个温度传感器用于温度控制。而且，处理器101若由故障检测部40检测出例如第三个加热器的故障，则通过警报输出部41来切换与第三个加热器对应的按钮301的显示形态。例如忽亮忽灭等。
[0273]
若对按钮310进行开操作，则使用温度模型37实施温度控制，若进行关操作则不使用温度模型37来实施温度控制。若操作温度模型37的获取开始的按钮309，则与操作相应地，plc100针对操作量范围314所示的范围内的各操作量基准实施图10的处理。由此，生成与各操作量基准对应的温度模型37并保存于非易失性存储器106。而且，若操作温度控制的开始按钮311，则与操作相应地，plc100开始图11的处理。处理器101在图11的温度控制中，实施步骤s7(或步骤s5)的操作量mv的更新(按照图8的顺序的操作量mv的算出)。操作量mv的更新例如以由温度更新时间303指定的间隔实施。
[0274]
处理器101基于是否操作了温度控制的停止按钮312来实施图11的步骤s6的判断。
[0275]
警报按钮302由警报输出部41在熄灭与点亮之间切换。处理器101在由故障检测部40检测到故障时，警报输出部41将警报按钮302切换为熄灭
→
点亮。
[0276]
图5的条件受理部31可受理图15的模型条件设定区域300的设定内容。而且，图8的设定操作量受理部38可受理操作量范围314的用户设定内容。
[0277]
根据图15，用户可从以上限个数表示的多个候选中选择运行的加热器及工件的温度传感器。因此，适用温度模型37的变更的情景不限定于加热器或温度传感器故障的情景，也可适用于根据生产线的现场的要求规格而减配(spec down，减少加热器数等)的情景。例如，故障检测部40检测的预定状态包含：作为不将温度传感器或加热器用于温度控制的情
况而经由gui选择为非运行状态的状态。
[0278]
＜j.调度器＞
[0279]
图16为表示本实施方式的调度的一例的图。参照图16，调度器118管理在预定周期70中使处理器101按照优先级执行的多个程序。更具体而言，调度器118在周期70内，对通过执行io程序1133从而进行的io处理、通过执行控制程序114从而进行的控制运算处理、及通过执行温度模型变更程序1152从而进行的温度模型变更处理91的各进程分配cpu等处理器101，并且通过切换分配，从而管理各程序的执行顺序。调度器118例如针对各程序按照预定的优先级来实施所述切换。温度模型变更处理包含与故障检测程序115对应的故障检测处理92、及与温度模型变更程序1152对应的温度模型变更处理93。
[0280]
由调度器118较其他进程(其他程序)更优先地分配了处理器101的进程(程序)可较其他进程(程序)更短时间地结束执行。进程为处理器101执行程序时的一执行单位，因而本实施方式中，将调度器118进行的“对进程分配处理器101”也称为“对程序分配处理器101”。本实施方式中，在plc100的运行中，调度器118按照预定的优先级对各程序分配处理器101。
[0281]
本实施方式中，关于所述预定的优先级，将io程序1133及控制程序114的优先级设定得高于温度模型变更程序1152的优先级。通过按照这样设定的优先级，从而调度器118可在io程序1133及控制程序114执行结束后，对温度模型变更程序1152分配处理器101。更具体而言，例如调度器118若在周期70中检测到未对io程序1133及控制程序114分配处理器101的时间、也就是处理器101的空余时间，则将所述空余时间分配给温度模型变更程序1152的执行。
[0282]
按照图16的调度，处理器101实施温度控制方法，处理器101实施在所述处理器的空余时间73中变更干扰矩阵a的步骤。这样，在加热器的运行中，温度模型变更程序1152在处理器101的空余时间中执行。这样，即便在所述运行时与包含温度控制程序1131的控制程序114并行地执行温度模型变更程序1152，也可避免用于执行控制程序114的处理器101的资源枯竭的事态。其结果为，可满足控制系统1所要求的节拍时间。
[0283]
＜k.工件生产信息的管理＞
[0284]
本实施方式中，生产信息管理部42收集在上文所述的温度控制下生产的各工件60的、与生产有关的生产信息1300，将所收集的生产信息1300经由网络nw转送至服务器500。服务器500将从各plc100接收的生产信息1300保存于数据库510。
[0285]
图17为示意性地表示保存于本实施方式的数据库510的、生产信息1300的一例的图。参照图17，生产信息1300针对各工件60，包含通过温度控制对所述工件60实施热处理的日期时间1331、工件60的识别信息(制品型号1332、序列no.1333)、表示用于温度控制的各加热器为正常(ok)或故障(ng)的哪一个的状态1334、以及模型信息1346。模型信息1346包含温度模型37或用户经由gui设定的操作量mv，所述温度模型37包含用于所述工件的热处理所用的温度控制的、干扰矩阵a(a1)。模型信息1346也可还包含目标温度sv2。
[0286]
根据图17，处理器101实施下述步骤，即：通过生产信息管理部42，与对象(工件60)的识别信息(制品型号1332、序列no.1333)关联地，保存表示调整所述对象的温度的多个调整部(加热器)各自是否为预定状态的信息(正常(ok)或故障(ng))、及用于导出变更量h的关系信息(温度模型37)。
[0287]
本实施方式中，收集生产信息1300并保存，因此例如在生产线所包括的制品检查的平台(stage)中，将工件60判断为不良的情况下，可利用生产信息1300来分析不良的原因。
[0288]
＜l.计算机程序＞
[0289]
本实施方式中，图5或图9所示的组件是通过处理器101等一个以上的处理器执行程序从而提供，plc100也可使用专用的硬件电路(例如特殊应用集成电路(application specific integrated circuit，asic)或现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)等)来安装这些组件的一部分或全部。或者，也可使用按照通用架构的硬件来实现plc100的主要部分。此时，也可使用虚拟技术并列执行用途不同的多个os，并且在各os上执行必要的应用。
[0290]
而且，在plc100包括多个处理器101的情况下，可通过多个处理器来执行与图5或图9所示的各组件对应的程序。而且，在处理器101包含多个核的情况下，plc100可通过处理器101内的多个核来执行图5或图9所示的各组件。
[0291]
存储实现图5或图9所示的组件的程序的存储介质例如包含hdd等非易失性存储器106、固态驱动器等辅助存储装置。
[0292]
plc100的外部的存储介质不限定于cd-rom142，可包含以计算机及其他装置、机械等可读取所记录的程序等信息的方式，通过电作用、磁作用、光学作用、机械作用或化学作用存储所述程序等信息的介质。处理器101也可从此种外部的存储介质获取实现上文所述的图5或图9所示的组件的程序。
[0293]
而且，plc100也可通过经由网络nw或usb电缆13从外部的装置转送并下载至plc100的规定的存储区域，从而获取实现图5或图9所示的组件的程序。
[0294]
(变形例)
[0295]
所述实施方式适用于利用cvd装置2的、工件60的薄膜形成的热处理，但也可适用于其他种类的热处理。而且，调整工件60的温度的“调整部”也可包含卤素加热器等通过向空气中放射的热以非接触方式调整工件60的温度的机器。而且，工件60的种类不限定于半导体晶片。而且，“调整部”不限定于适用于加热处理，也可适用于使用珀耳帖器件(peltier device)或冷却器等的冷却处理，或也可适用于并用加热与冷却的情景。
[0296]
＜m.附注＞
[0297]
所述那样的本实施方式包含以下那样的技术思想。
[0298]
[结构1]
[0299]
一种控制方法，包括：
[0300]
控制多个调整部81、82、83、84的步骤s7，所述多个调整部分别根据操作量mv、mv1来调整对象60的温度；以及
[0301]
对各所述多个调整部设定所述操作量的步骤s5、s9，
[0302]
设定所述操作量的步骤具有下述步骤：
[0303]
针对各调整部，使用表示所述调整部的所述操作量的变化与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系的保存于存储器106的关系信息37、以及所述调整部的运行时在各所述多个检测点所检测的检测温度pv1与目标温度sv2之差c，以使各检测点的检测温度与所述目标温度一致的方式，导出用于变更所述各调整部的操作量的变更量h。
[0304]
[结构2]
[0305]
根据结构1所记载的控制方法，其中所述存储器针对多个操作量基准分别保存所述关系信息，
[0306]
与各所述多个操作量基准对应的所述关系信息表示所述调整部的自所述操作量基准的操作量变化、与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系。
[0307]
[结构3]
[0308]
根据结构2所记载的控制方法，其中导出所述变更量的步骤还具有下述步骤：
[0309]
使用与和用户设定的操作量一致的所述操作量基准对应的保存于所述存储器的关系信息、以及所述调整部的运行时在各所述多个检测点所检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与所述目标温度一致的方式，导出用于变更所述各调整部的操作量的变更量。
[0310]
[结构4]
[0311]
根据结构1至3中任一项所记载的控制方法，其中所述关系信息包含(式1)的矩阵a，所述(式1)的矩阵a包含多个元素a
j,k
(其中，1≦j≦m，1≦k≦n，m表示所述检测点的个数，n表示所述调整部的个数)，
[0312]
[数10]
[0313][0314]
所述元素a
j,k
表示相对于所述多个调整部中第k个调整部的操作量的变化的、所述多个检测点中第j个检测点的检测温度的变化程度。
[0315]
[结构5]
[0316]
根据结构4所记载的控制方法，其中所述控制方法还具有下述步骤s9：
[0317]
与检测到所述多个调整部中至少一个调整部处于预定状态相应地，将与所检测到的所述至少一个调整部对应的第k列删除，由此变更所述矩阵a。
[0318]
[结构6]
[0319]
根据结构4或5所记载的控制方法，其中所述控制方法还具有下述步骤s9：
[0320]
与检测到所述多个检测点中为检测温度超过阈值的状态的至少一个检测点相应地，将与所检测到的所述至少一个检测点对应的第j行删除，由此变更所述矩阵a。
[0321]
[结构7]
[0322]
根据结构1至6中任一项所记载的控制方法，其中计算机10实施所述控制方法，
[0323]
所述计算机包括：
[0324]
处理器101；
[0325]
调度器118，管理在预定周期70内由所述处理器按照优先级执行的多个程序，
[0326]
所述调度器管理的多个程序包含：
[0327]
第一程序，在所述周期中由所述处理器执行的优先级高；以及
[0328]
第二程序，执行的优先级低于所述第一程序，在所述周期内的处理器的空余时间
73中执行，
[0329]
所述第一程序包含用于实施控制所述多个调整部的步骤、及设定所述操作量的步骤的程序1131，
[0330]
所述第二程序包含用于实施变更所述矩阵a的步骤的程序1152。
[0331]
[结构8]
[0332]
根据结构1至7中任一项所记载的控制方法，还包括下述步骤s1、s2：
[0333]
针对所述各调整部，生成使所述调整部的所述操作量变化时的、表示所述操作量的变化与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系的关系信息，并保存于所述存储器。
[0334]
[结构9]
[0335]
根据结构1至8中任一项所记载的控制方法，其中所述控制方法还包括下述步骤：
[0336]
与所述对象的识别信息关联地，保存表示用于调整所述对象的温度的所述多个调整部各自是否为所述预定状态的信息、以及在所述温度的调整中用于导出所述变更量的所述关系信息。
[0337]
[结构10]
[0338]
一种控制装置，包括：
[0339]
控制多个调整部81、82、83、84的部件35，所述多个调整部分别根据操作量mv、mv1来调整对象60的温度；以及
[0340]
对各所述多个调整部设定所述操作量的部件33、39、45，
[0341]
设定所述操作量的部件具有下述部件39、45：
[0342]
针对各调整部，使用表示所述调整部的所述操作量的变化与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系的保存于存储器108的关系信息37、以及所述调整部的运行时在各所述多个检测点所检测的检测温度pv1与目标温度sv2之差c，以使各检测点的检测温度与所述目标温度一致的方式，导出用于变更所述各调整部的操作量的变更量h。
[0343]
[结构11]
[0344]
根据结构10所记载的控制装置，其中所述存储器针对多个操作量基准分别保存所述关系信息，
[0345]
与各所述多个操作量基准对应的所述关系信息表示所述调整部的自所述操作量基准的操作量变化、与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系。
[0346]
[结构12]
[0347]
根据结构11所记载的控制装置，其中导出所述变更量的部件还具有下述部件：
[0348]
使用与和用户设定的操作量一致的所述操作量基准对应的保存于所述存储器的关系信息、以及所述调整部的运行时在各所述多个检测点所检测的检测温度与目标温度之差，以使各检测点的检测温度与所述目标温度一致的方式，导出用于变更所述各调整部的操作量的变更量。
[0349]
[结构13]
[0350]
根据结构10至12中任一项所记载的控制装置，其中所述关系信息包含(式1)的矩阵a，所述(式1)的矩阵a包含多个元素a
j,k
(其中，1≦j≦m，1≦k≦n，m表示所述检测点的个数，n表示所述调整部的个数)，
[0351]
[数11]
[0352][0353]
所述元素a
j,k
表示相对于所述多个调整部中第k个调整部的操作量的变化的、所述多个检测点中第j个检测点的检测温度的变化程度。
[0354]
[结构14]
[0355]
根据结构13所记载的控制装置，其中所述控制装置还包括下述部件45：
[0356]
与检测到所述多个调整部中至少一个调整部处于预定状态相应地，将与所检测到的所述至少一个调整部对应的第k列删除，由此变更所述矩阵a。
[0357]
[结构15]
[0358]
根据结构13或14所记载的控制装置，其中所述控制装置还包括下述部件45：
[0359]
与检测到所述多个检测点中为检测温度超过阈值的状态的至少一个检测点相应地，将与所检测到的所述至少一个检测点对应的第j行删除，由此变更所述矩阵a。
[0360]
[结构16]
[0361]
根据结构14或15所记载的控制装置，其中所述控制装置还包括：
[0362]
处理器101；以及
[0363]
调度器118，管理在预定周期70内使所述处理器按照优先级执行的多个程序，
[0364]
所述调度器管理的多个程序包含：
[0365]
第一程序，在所述周期中由所述处理器执行的优先级高；以及
[0366]
第二程序，执行的优先级低于所述第一程序，在所述周期内的处理器的空余时间73中执行，
[0367]
所述第一程序包含用于实现控制所述多个调整部的部件、及设定所述操作量的部件的程序1131，
[0368]
所述第二程序包含用于实现变更所述矩阵a的部件的程序1152。
[0369]
[结构17]
[0370]
根据结构10至16中任一项所记载的控制装置，其中所述控制装置还包括下述部件44：
[0371]
针对所述各调整部，生成使所述调整部的所述操作量变化时的、表示所述操作量的变化与所述对象的多个检测点的温度变化程度的关系的关系信息，并保存于所述存储器。
[0372]
[结构18]
[0373]
根据结构10至17中任一项所记载的控制装置，其中所述控制装置还包括下述部件42：
[0374]
与所述对象的识别信息关联地，保存表示用于调整所述对象的温度的所述多个调整部各自是否为所述预定状态的信息、以及在所述温度的调整中用于导出所述变更量的所述关系信息。
[0375]
[结构19]
[0376]
一种程序，使处理器执行结构1至9中任一项所记载的方法。
[0377]
应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由权利要求而非所述实施方式的说明表示，意指包含与权利要求均等的含意及范围内的所有变更。