ON-OFF制御

単純なON-OFF制御は安価に設定できて効果的です。
場合によっては、それが最善の選択ということもあります。

現在温度が設定値より低いときはヒーターをONして加熱します。
設定値より高くなったらヒーターをOFFして自然冷却します。

このようにヒータをON、OFFすることにより、温度を一定に保つ制御方式をON-OFF動作といいます。
また、操作量が設定値を境にして0%と100%の2つの値で動作することから、2位置動作とも呼ばれます。

ON-OFF制御のメリットは構成が簡単で安価なことです。

デメリットは、ON-OFF制御では設定値でON-OFFしますので、境界面の僅かな温度変化でも出力が頻繁にON-OFF(チャタリング)することがあります。
その結果、出力リレーの寿命が短くなったり、接続された装置に悪影響を与えます。
これを防ぐため、制御周期を自由に固定できる機種では、1サイクルを長めにとってチャタリングを防止します。
もうひとつの対策は、ON、OFFの動作にすきま(ヒステリシス)を設けることが有ります。

ヒステリシス制御は次項で説明します。

ON-OFF制御

◆ ON-OFF制御は簡単なことが特徴です。しかし、精密な制御が困難と言う、欠点があります。
図のの温度制御においては、温度が目標値より高くなると、直ちにヒータを切ります。
しかし、ヒータの余熱がありますから、ヒータを切っても、一時的には、温度はさらに上がります。同様に、ヒーターをONにしたときも、一時的には、さらに温度が下がります。このため、図 に示したように温度が波打ち、一定にはなりません。

◆ 図の、温度の波打ちは、外乱によって発生しているのではなく、制御動作に起因しています。
このように、制御自身が原因で、制御変数が波打つことを「サイクリング」といいます。ON-OFF制御の欠点は、サイクリングを、無くすことができないことです。
サイクリングの大きさは制御対象によって異なります。サイクリングの振幅が小さく、それが許容範囲内であれば、ON-OFF制御を利用することができます。

サイクリングの振幅が大きく、それが許容範囲外であれば、それを「ハンチング」と呼びます。
その場合は、比例制御を利用します。
比例制御の説明は次々項で行います。

熱風ヒーター~気体を高温加熱し自由自在に温度管理、しかも非接触だから衛生的

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