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1、能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法专利名称：能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法技术领域：本发明涉及具备多个控制回路的多回路控制系统的控制装置和控制方法，特别是涉及进行控制以使得在稳态下能量使用量(例如电力消耗量)不超过指定的一定值、且尽可能不损害干扰抑制特性的能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法。背景技术：伴随着因地球温暖化问题而导致的改法等，工厂或生产线的能量使用量管理正在被严格要求。由于工厂内的加热装置和空调设备是能量使用量特别大的设备装置，所以以将能量使用量的上限抑制在低于本来具备的最大量的范围内的方式进行管理的情况较多。 例如在使用电力的设备装置
2、中，根据来自电力需求管理系统的指示，进行限制在特定的电力消耗量以内的运行。特别是在具备多个电加热器的加热装置中，为了抑制在启动时(设置有多个电加热器的区域一起升温时)被同时供给的总电力，提出有以下那样的方法。在专利文献1所公开的回流装置中，为了降低启动时的消耗电流，在加热器的附近达到热饱和后再启动下一个加热器，由此来错开启动时间段。在专利文献2所公开的半导体晶片的处理装置中，针对各加热器，一边在时间上错开一边供给电力，以使得在装置启动时不会在短时间内消耗较大电力。在专利文献3所公开的基板处理装置中，为了减小从电力供给部同时供给的最大电力，按照规定的启动顺序，1台接着1台地依次启动各热处理部。在
3、专利文献4所公开的加热装置中，为了防止因装置启动时的过度的消耗电流而导致的电力故障，首先向位于输送机下方的加热器供给需要的电力，并限制向位于输送机上方的加热器供给的电力，从而将合计消耗电力控制在一定值以下，并伴随着炉体内的温度的上升而将温度作为切换参数，进行控制以使得减少向位于输送机下方的加热器供给的供给电力。专利文献1日本特许第2885047号公报专利文献2日本特开平11-126743号公报专利文献3日本特开平11-204412号公报专利文献4日本特许第4426155号公报专利文献1 专利文献4所公开的技术均只以加热升温时为对象。在制造装置中，启动状态是装置的全部工作时间的极有限的时间内的状
4、态，与其相比，成为将后面的控制量PV(例如温度)维持在一定量的控制状态的被称为稳态的时间段非常长。例如，在对空气中的细菌数和有害物质进行测量，并将细菌数和有害物质控制在一定数量以下的换气风量控制中，使风扇旋转来维持稳定的状态。在这种情况下，如果风扇转速高到所需要程度以上，则相当于稳态的运转状态下的电力消耗量成为问题的对象。因此，要求必须在稳态下进行可靠的能量抑制(特别是电力抑制)。由于即使在稳态下PID控制等控制运算也被执行，所以考虑了与控制特性的相关性的能量抑制(电力抑制)成为必要。发明内容本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能量总和抑制控制装置、电力总和抑制控制装置和方法
5、，能够针对多个控制系统进行控制，以使得在稳态下能量使用量(例如电力消耗量)不会超过指定的一定值，并且尽可能地不会损害干扰抑制特性。本发明的能量总和抑制控制装置的特征在于，具备分配总能量输入单元，其接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息；能量值取得单元，其取得各控制回路Ri的消耗能量值；能量抑制单元，其根据上述消耗能量值计算出各控制回路Ri的能量余量，并根据各控制回路Ri的能量余量与该能量余量的总和的比率和上述分配总能量来计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制单元，其设置于每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入
6、并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器，计算出上述操作量输出上限值OHi，以使得各控制回路Ri的能量余量接近公平的状态。另外，本发明的电力总和抑制控制装置的特征在于，具备分配总电力输入单元， 其接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力 PW的信息；电力值取得单元，其取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；电力抑制单元，其根据上述消耗电力值CTi计算出各控制回路Ri的电力余量，并根据各控制回路Ri的电力余量与该电力余量的
7、总和的比率和上述分配总电力PW来计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制单元，其设置于每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值 OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器，计算出上述操作量输出上限值OHi，以使得各控制回路Ri的电力余量接近公平的状态。另外，本发明的电力总和抑制控制装置的特征在于，具备分配总电力输入单元， 其接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力 PW的信息；电力值取得单元，
8、其取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；最大输出时电力值取得单元，其取得各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi ；电力余量计算单元，其根据上述最大输出时消耗电力值CTmi和上述消耗电力值CTi，计算出各控制回路Ri的电力余量CTri ；最大总电力计算单元，其计算出作为各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi 的总和的最大总电力BX;电力余量总量计算单元，其计算出作为各控制回路Ri的电力余量 CTri的总和的电力余量总量RW ；电力减少总量计算单元，其根据上述最大总电力BX和上述分配总电力PW，计算出作为应该减少的总电力量的电力减少总量SW ；电力减少分配量计算单元，其根据上述电力余
9、量CTri、上述电力余量总量RW和上述电力减少总量SW，计算出作为在各控制回路Ri中应该减少的电力量的电力减少分配量CTsi ；输出上限值计算单元，其根据上述电力减少分配量CTsi和上述最大输出时消耗电力值CTmi，计算出各控制回路Ri 的操作量输出上限值OHi ；和控制单元，其设置于每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器。另外，本发明的电力总和抑制控制装置的特征在于，具备分配总电力输入单元， 其接收对多个
10、控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力 PW的信息；电力值取得单元，其取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；最大输出时电力值取得单元，其取得各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi ；电力使用总量计算单元， 其计算出作为各控制回路Ri的消耗电力值CTi的总和的电力使用总量QW;电力使用分配量计算单元，其根据上述分配总电力PW、上述消耗电力值CTi和上述电力使用总量QW，计算出分配给各控制回路Ri的电力使用分配量CTqi ；输出上限值计算单元，其根据上述最大输出时消耗电力值CTmi和上述电力使用分配量CTqi，计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi
11、 ；和控制单元，其设置于每个控制回路Ri中，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi 以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器。另外，本发明的能量总和抑制控制方法的特征在于，包括分配总能量输入步骤， 接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的能量使用量进行规定的分配总能量的信息；能量值取得步骤，取得各控制回路Ri的消耗能量值；能量抑制步骤，根据上述消耗能量值计算出各控制回路Ri的能量余量，并根据各控制回路Ri的能量余量与该能量余量的总和的比率和上述分配总能
12、量来计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器，计算出上述操作量输出上限值OHi，以使得各控制回路Ri的能量余量接近公平的状态。另外，本发明的电力总和抑制控制方法的特征在于，包括分配总电力输入步骤， 接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力 PW的信息；电力值取得步骤，取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；电力抑制步骤，根据上
13、述消耗电力值CTi计算出各控制回路Ri的电力余量，并根据各控制回路Ri的电力余量与该电力余量的总和的比率和上述分配总电力PW，计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量 MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器，计算出上述操作量输出上限值OHi，以使得各控制回路Ri的电力余量接近公平的状态。另外，本发明的电力总和抑制控制方法的特征在于，包括分配总电力输入步骤， 接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动
14、器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW 的信息；电力值取得步骤，取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；最大输出时电力值取得步骤，取得各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi ；电力余量计算步骤，根据上述最大输出时消耗电力值CTmi和上述消耗电力值CTi，计算出各控制回路Ri的电力余量CTri ； 最大总电力计算步骤，计算出作为各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi的总和的最大总电力BX;电力余量总量计算步骤，计算出作为各控制回路Ri的电力余量CTri的总和的电力余量总量RW ；电力减少总量计算步骤，根据上述最大总电力BX和上述分配总电力 PW，计算出作为应该减少的总电力量的电力减少
15、总量SW;电力减少分配量计算步骤，根据上述电力余量CTri、上述电力余量总量RW和上述电力减少总量SW，计算出作为在各控制回路Ri中应该减少的电力量的电力减少分配量CTsi ；输出上限值计算步骤，根据上述电力减少分配量CTsi和上述最大输出时消耗电力值CTmi，计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器。另外，本发明的电力总和抑制控制方法的特征在于，包括分配总电力输入步骤
16、， 接收对多个控制回路Ri (i = 1 )的控制致动器的电力消耗量进行规定的分配总电力PW 的信息；电力值取得步骤，取得各控制回路Ri的消耗电力值CTi ；最大输出时电力值取得步骤，取得各控制回路Ri的最大输出时消耗电力值CTmi ；电力使用总量计算步骤，计算出作为各控制回路Ri的消耗电力值CTi的总和的电力使用总量QW;电力使用分配量计算步骤， 根据上述分配总电力PW、上述消耗电力值CTi和上述电力使用总量QW，计算出分配给各控制回路Ri的电力使用分配量CTqi ；输出上限值计算步骤，根据上述最大输出时消耗电力值 CTmi和上述电力使用分配量CTqi，计算出各控制回路Ri的操作量输出上限值OHi ；和控制步骤，将设定值SPi和控制量PVi作为输入并通过控制运算来计算出操作量MVi，执行将操作量MVi限制在上述操作量输出上限值OHi以下的上限处理，并将进行了上限处理后的操作量MVi输出至对应的控制回路Ri的控制致动器。根据本发明，取得各控制回路Ri的消耗能量值，根据消耗能量值计算出各控制回路Ri的能量余量，并根据各控制回路Ri的能量余量与该
