JP7611042B2 - Temperature sensor abnormality determination device, temperature sensor abnormality determination method, and temperature sensor abnormality determination program - Google Patents
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Description
本発明は、測定対象のほぼ同じ場所の温度を測定する複数本の温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定装置および温度センサ異常判定方法並びに温度センサ異常判定プログラムに関するものである。 The present invention relates to a temperature sensor anomaly determination device, a temperature sensor anomaly determination method, and a temperature sensor anomaly determination program for determining anomalies in multiple temperature sensors that measure the temperature at approximately the same location on a measurement target.
例えば測定対象としての加熱炉などでは、ヒータの温度制御に熱電対や測温抵抗体などの温度センサが用いられる。加熱炉などでは、炉内の温度が高温であり、ヒータの温度制御に使用する温度センサが経時的に劣化し、検知結果の精度が低下するため炉内の温度を正確に把握できなくなり、温度センサの交換が必要になる。 For example, in a heating furnace as a measurement target, temperature sensors such as thermocouples and resistance thermometers are used to control the heater temperature. In a heating furnace, the temperature inside the furnace is high, and the temperature sensors used to control the heater temperature deteriorate over time, reducing the accuracy of the detection results, making it impossible to accurately grasp the temperature inside the furnace and making it necessary to replace the temperature sensor.
そこで、温度センサの交換時期を知る方法として、例えば下記特許文献1,2に開示される技術が知られている。特許文献1では、温度センサに電流源から電流を供給したときの電圧降下から抵抗値を計測し、計測した抵抗値の時間に対する変化から劣化時点を予測して温度センサの交換時期を知らせている。特許文献2では、温度センサが経験した過度温度のイベントの回数、過度温度のイベントの期間、過度温度のイベントの間の温度などをプロセス変数伝送器のメモリまたは温度センサのメモリ内に蓄積して温度センサをモニタすることで温度センサの交換時期を知らせている。
As a method of knowing when to replace a temperature sensor, for example, the techniques disclosed in
しかしながら、特許文献1のように、抵抗値を計測して温度センサの寿命を予測するものでは、専用の装置やパラメータ管理が必要となる問題があった。また、特許文献2のように、使用回数をカウントして温度センサの交換時期を示すものでは、温度センサの管理のために専用のパラメータが必要となる問題があった。
However, as in
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、1対の温度センサの測定値を用いて1対の温度センサの異常を予測することができる温度センサ異常判定装置および温度センサ異常判定方法並びに温度センサ異常判定プログラムを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a temperature sensor anomaly judgment device, a temperature sensor anomaly judgment method, and a temperature sensor anomaly judgment program that can predict an abnormality in a pair of temperature sensors using the measurement values of the pair of temperature sensors.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された温度センサ異常判定装置は、測定対象としての加熱炉の雰囲気中のほぼ同じ場所の温度を測定する2つの温度センサが一体化されたものを1対の温度センサとする2組の温度センサを用い、一方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第1PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第1ヒータをオン/オフ制御する第1制御ループと、他方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第2PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第2ヒータをオン/オフ制御する第2制御ループとを備え、バッチ処理の各ロットにおける炉内温度分布がほぼ均一になるように前記加熱炉を目標温度に制御する測定系における前記温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定装置であって、
前記2組の温度センサについて、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するデータ蓄積器と、
前記2組の温度センサについて、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定する検定器と、
前記2組の温度センサについて、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するセンサ警告判定器と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a temperature sensor anomaly determination device according to a first aspect of the present invention uses two sets of temperature sensors, each of which is an integrated pair of temperature sensors that measure the temperature at approximately the same location in the atmosphere of a heating furnace as a measurement target, and is equipped with a first control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in one set are input to a first PID controller and a first heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in the other set is input to a second PID controller and a second control loop in which a second heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in the other set, and is a temperature sensor anomaly determination device that determines anomalies in the temperature sensors in a measurement system that controls the heating furnace to a target temperature so that the temperature distribution inside the furnace for each lot of batch processing is approximately uniform,
a data storage device that stores the most recent multiple sample measurements of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing for the two sets of temperature sensors;
a tester for calculating a sum of squares of the sampled measurement difference from the difference between the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement difference, for the two sets of temperature sensors, calculating a variance of the sampled measurement difference based on the calculated sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement difference, the sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, and testing whether the measured values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
The present invention is characterized in that it further comprises a sensor warning determiner for determining whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection result of the inspector for the two sets of temperature sensors .
本発明の請求項2に記載された温度センサ異常判定方法は、測定対象としての加熱炉の雰囲気中のほぼ同じ場所の温度を測定する2つの温度センサが一体化されたものを1対の温度センサとする2組の温度センサを用い、一方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第1PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第1ヒータをオン/オフ制御する第1制御ループと、他方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第2PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第2ヒータをオン/オフ制御する第2制御ループとを備え、バッチ処理の各ロットにおける炉内温度分布がほぼ均一になるように前記加熱炉を目標温度に制御する測定系における前記温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定装置を用いた温度センサ異常判定方法であって、
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備えるデータ蓄積器により、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するステップと、
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備える検定器により、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定するステップと、
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備えるセンサ警告判定器により、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するステップと、を含むことを特徴とする。
A temperature sensor anomaly determination method according to
A step of storing the latest measured values of a plurality of samples of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing by a data storage device provided in the temperature sensor abnormality determination device for the two sets of temperature sensors ;
a step of calculating, by a verification device provided in the temperature sensor anomaly determination device for the two sets of temperature sensors , a sum of squares of the sampled measurement value differences from the difference between the measurement values of the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement value differences, calculating a variance of the sampled measurement value differences based on the calculated sum of squares of the sampled measurement value differences and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement value differences, the sum of squares of the sampled measurement value differences and the number of sampled measurement values, and verifying whether the measurement values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
The method further includes a step of determining whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection result of the inspection device by a sensor warning determination device provided in the temperature sensor abnormality determination device.
本発明の請求項3に記載された温度センサ異常判定プログラムは、測定対象としての加熱炉の雰囲気中のほぼ同じ場所の温度を測定する2つの温度センサが一体化されたものを1対の温度センサとする2組の温度センサを用い、一方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第1PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第1ヒータをオン/オフ制御する第1制御ループと、他方の組の1対の温度センサの一方の測定値と設定値が第2PID制御器に入力され、その差に応じた操作量に基づいて第2ヒータをオン/オフ制御する第2制御ループとを備え、バッチ処理の各ロットにおける炉内温度分布がほぼ均一になるように前記加熱炉を目標温度に制御する測定系における前記温度センサの異常を判定する温度センサ異常判定プログラムであって、
コンピュータを、
前記2組の温度センサについて、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するデータ蓄積器と、
前記2組の温度センサについて、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定する検定器と、
前記2組の温度センサについて、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するセンサ警告判定器として機能させることを特徴とする。
A temperature sensor anomaly determination program according to
Computer,
a data storage device that stores the most recent multiple sample measurements of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing for the two sets of temperature sensors;
a tester for calculating a sum of squares of the sampled measurement difference from the difference between the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement difference, for the two sets of temperature sensors, calculating a variance of the sampled measurement difference based on the calculated sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement difference, the sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, and testing whether the measured values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
The two sets of temperature sensors are caused to function as a sensor warning determiner that determines whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection result of the inspector.
本発明によれば、従来のような専用の装置やパラメータ管理を必要とせず、1対の温度センサの直近の測定値を用いて1対の温度センサの異常を予測することができる。 According to the present invention, it is possible to predict an abnormality in a pair of temperature sensors using the most recent measured values of the pair of temperature sensors, without requiring a dedicated device or parameter management as in the conventional art.
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.
まず、本発明が採用される測定系について図2を参照しながら説明する。図2に示すように、測定系11は、測定対象としての真空熱処理炉(加熱炉)12と2つの制御ループ13からなる。
First, the measurement system in which the present invention is adopted will be described with reference to FIG. 2. As shown in FIG. 2, the
真空熱処理炉12は、内部が真空ポンプ14により真空状態に保持され、炉内上部と炉内下部にそれぞれヒータ15(15A,15B)が配置される。
The inside of the vacuum
また、各ヒータ15(15A,15B)の近傍には1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2が配置される。図2の例では、炉内上部のヒータ15Aの近傍に1対の温度センサA1,A2が配置される。1対の温度センサA1,A2は、1つの管の中に2本の温度センサが挿入されて一体化されたものとして構成される。また、炉内下部のヒータ15Bの近傍に1対の温度センサB1,B2が配置される。1対の温度センサB1,B2は、1対の温度センサA1,A2と同様に、1つの管の中に2本の温度センサが挿入されて一体化されたものとして構成される。
Further, a pair of temperature sensors A1, A2 and a pair of temperature sensors B1, B2 are arranged near each heater 15 (15A, 15B). In the example of Fig. 2, a pair of temperature sensors A1, A2 are arranged near the
なお、本実施の形態では、1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2として、例えば内部の抵抗値の変動に伴って起電力が大きくなる熱電対を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば測温抵抗体などを用いることもできる。 In this embodiment, the pair of temperature sensors A1, A2 and the pair of temperature sensors B1, B2 are, for example, thermocouples in which the electromotive force increases with fluctuations in the internal resistance value, but the present invention is not limited to this and, for example, resistance temperature detectors or the like can also be used.
2つの制御ループ13は、上部制御ループ13A、下部制御ループ13Bからなる。
The two
上部制御ループ13A、下部制御ループ13Bは、例えばバッチ処理の各ロットにおける炉内温度分布がほぼ均一になるように真空熱処理炉12の炉内温度を目標温度に制御するため、それぞれPID制御器13aとSCR(サイリスタ)13bを備えて構成される。
The
上部制御ループ13Aでは、1対の温度センサA1,A2の一方の測定値(温度データ)と上部炉内温度設定値がPID制御器13aに入力され、その差に応じた操作量(0~100%)をPID制御器13aがSCR13bに出力して駆動制御し、SCR13bがヒータ15Aをオン/オフ制御する。
In the
同様に、下部制御ループ13Bでは、1対の温度センサB1,B2の一方の測定値と下部炉内温度設定値がPID制御器13aに入力され、その差に応じた操作量(0~100%)をPID制御器13aがSCR13bに出力して駆動制御し、SCR13bがヒータ15Bをオン/オフ制御する。
Similarly, in the
本実施の形態の温度センサ異常判定装置は、上述した測定系11の1対の温度センサA1,A2(1対の温度センサB1,B2)の平均の差(対応のあるデータの差の検定)の違いを調べることにより、1対の温度センサA1,A2(1対の温度センサB1,B2)の異常を判定し、オペレータに注意を促す機能を有する。
The temperature sensor anomaly determination device of this embodiment has the function of determining an anomaly in a pair of temperature sensors A1, A2 ( a pair of temperature sensors B1, B2) by examining the difference in the averages (testing the difference between paired data) of the pair of temperature sensors A1, A2 ( a pair of temperature sensors B1, B2) in the
図1に示すように、温度センサ異常判定装置1は、上記機能を実現するため、データ蓄積器2、検定器3、センサ警告判定器4を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the temperature sensor
データ蓄積器2は、データ保存用のメモリで構成され、1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2それぞれからの最新10サンプルの測定値(温度データ)を参照サンプルとして常に蓄積して1対の温度センサA1,A2、B1,B2ごとに保存する。
The
データ蓄積器2に保存される測定値は、1対の温度センサA1,A2のバッチ処理の1ロット(所定時間)ごとの測定値と、1対の温度センサB1,B2のバッチ処理の1ロット(所定時間)ごとの測定値である。また、データ蓄積器2に保存される参照サンプルの数は、10サンプルの測定値に限定されるものではなく、適宜変えることができる。
The measured values stored in the
検定器3は、対応のあるデータの差の検定として、1対の温度センサA1,A2(1対の温度センサB1,B2)の測定値の差の平均値の違い(正常であれば同一)を下記の手順1~4に従って検定を行う。なお、ここでは、1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2の場合を例にとって説明する。
The
手順1:帰無仮説H0 と対立仮説H1 の設定
帰無仮説は、H0 :δ=0である。
対立仮説は、変数iTestModeの値により、下記のように設定する。
iTestMode=0… H1 :δ≠0
iTestMode=1… H1 :δ>0
iTestMode=2… H1 :δ<0
Step 1: Setting the null hypothesis H0 and alternative hypothesis H1 The null hypothesis is H0 : δ=0.
The alternative hypothesis is set as follows depending on the value of the variable iTestMode.
iTestMode=0...H 1 :δ≠0
iTestMode=1...H 1 :δ>0
iTestMode=2...H 1 :δ<0
ここで、δは、1対の温度センサA1,A2の差または1対の温度センサB1,B2の差である。 Here, δ is the difference between the pair of temperature sensors A1 and A2 or the difference between the pair of temperature sensors B1 and B2.
また、有意水準αは、変数iILevelの値により、下記のとおりである。
iILevel=0… α=0.05
iILevel=1… α=0.10
iILevel=2… α=0.20
The significance level α is as follows, depending on the value of the variable iILevel:
iILevel=0...α=0.05
iILevel=1...α=0.10
iIL Level=2...α=0.20
手順2:検定統計量t0 の算出
1対の温度センサA1,A2または1対の温度センサB1,B2の差からδのサンプル分の平均値とδのサンブル分の分散を下記式(1),(2)にて算出すると、検定統計量t0 は下記式(3)で表される。ここではサンプル数nを10に設定している。
Step 2: Calculate the test statistic t0
When the average value of the samples of δ and the variance of the samples of δ are calculated from the difference between a pair of temperature sensors A1 and A2 or a pair of temperature sensors B1 and B2 using the following formulas (1) and (2), the test statistic t0 is expressed by the following formula (3). Here, the number of samples n is set to 10.
手順3:検定
t検定のための検定統計量t0 を用いて、帰無仮説H0 を検定する。なお、t(n-1,α)はt検定表から得られる比較基準値、αは有意水準(一般的には0.05)である。
Step 3: Testing Test the null hypothesis H 0 using the test statistic t 0 for the t-test, where t(n-1, α) is the comparison standard value obtained from the t-test table, and α is the significance level (generally 0.05).
H1 :δ≠0の場合、|t0 |≧t(n-1,α)ならば有意、H0 は棄却される。すなわち、H1 が正しいと判断される。
H1 :δ>0の場合、t0 ≧t(n-1,2α)ならば有意、H0 は棄却される。すなわち、H1 が正しいと判断される。
H1 :δ<0の場合、t0 ≦t(n-1,2α)ならば有意、H0 は棄却される。すなわち、H1 が正しいと判断される。
In the case of H 1 : δ≠0, if |t 0 |≧t(n−1,α), it is significant and H 0 is rejected. In other words, H 1 is judged to be correct.
In the case of H 1 : δ>0, if t 0 ≧t(n−1, 2α), it is significant and H 0 is rejected. In other words, H 1 is judged to be correct.
H 1 : In the case of δ<0, if t 0 ≦t(n−1, 2α), it is significant and H 0 is rejected. In other words, H 1 is judged to be correct.
何れにせよ、H0 が棄却される場合には、1対の温度センサA1,A2内または1対の温度センサB1,B2内で差があるということになり、1対の温度センサA1,A2または1対の温度センサB1,B2が故障と判断する。 In any case, when H0 is rejected, it means that there is a difference within the pair of temperature sensors A1, A2 or within the pair of temperature sensors B1, B2, and it is determined that the pair of temperature sensors A1, A2 or the pair of temperature sensors B1, B2 is faulty.
なお、グループ数kに基づく棄却域は下記表1のようになる。 The rejection region based on the number of groups k is as shown in Table 1 below.
検定器3は、上述した検定により、1対の温度センサA1,A2または1対の温度センサB1,B2の測定値の平均が同一であると判断すると、検定結果信号として「0」を出力し、1対の温度センサA1,A2または1対の温度センサB1,B2の測定値の平均が異なると判断すると、検定結果信号として「1」を出力する。
If the
センサ警告判定器4は、検定器3から検定結果信号「1」が入力されると、1対の温度センサA1,A2または1対の温度センサB1,B2の測定値が異なり異常であると判定し、例えば音、表示などによりオペレータに警告を促す。
When the test result signal "1" is input from the
次に、1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2の具体的な測定値による検定例について説明する。 Next, a description will be given of an example of a test based on specific measured values of the pair of temperature sensors A1, A2 and the pair of temperature sensors B1, B2.
今、ロットごとの1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2の測定値が下記表2のように得られたものとする。 It is now assumed that the measured values of a pair of temperature sensors A1, A2 and a pair of temperature sensors B1, B2 for each lot are obtained as shown in Table 2 below.
まず、1対の温度センサA1,A2について検定する。 First, the pair of temperature sensors A1 and A2 is inspected.
1対の温度センサA1,A2の差を算出すると、下記表3のようになる。 The difference between the pair of temperature sensors A1 and A2 is calculated as shown in Table 3 below.
1対の温度センサA1,A2の差から平均値を算出するとともに式(1)から分散を算出し、式(3)から検定統計量t0 を算出すると、下記式(4),(5),(6),(7)のようになる。 When the average value is calculated from the difference between the pair of temperature sensors A1 and A2, the variance is calculated from equation (1), and the test statistic t0 is calculated from equation (3), the following equations (4), (5), (6), and (7) are obtained.
そして、t0 =4.621>t(9,0.05)=2.262より有意となり、1対の温度センサA1,A2は測定値が異なる、すなわち、どちらかの温度センサA1または温度センサA2が異常であると判断できる。 Moreover, t 0 =4.621>t(9,0.05)=2.262, which is significant, indicates that the measurement values of the pair of temperature sensors A1, A2 are different, that is, it can be determined that either temperature sensor A1 or temperature sensor A2 is abnormal.
同様に、1対の温度センサB1,B2について検定する。 Similarly, the pair of temperature sensors B1 and B2 are inspected.
1対の温度センサB1,B2の差を算出すると、下記表4のようになる。 The difference between the pair of temperature sensors B1 and B2 is calculated as shown in Table 4 below.
1対の温度センサB1,B2の差から平均値を算出するとともに式(1)から分散を算出し、式(3)から検定統計量t0 を算出すると、下記式(8),(9),(10),(11)のようになる。 When the average value is calculated from the difference between the pair of temperature sensors B1 and B2, the variance is calculated from equation (1), and the test statistic t0 is calculated from equation (3), the following equations (8), (9), (10), and (11) are obtained.
そして、t0 =0.753<t(9,0.05)=2.262より有意とならず、1対の温度センサB1,B2は測定値が異なるとは言えない、すなわち、どちらの温度センサB1,B2も異常とは言えないと判断できる。 Since t 0 =0.753<t(9,0.05)=2.262, the result is not significant, and it cannot be said that the measurement values of the pair of temperature sensors B1, B2 are different. In other words, it can be determined that neither of the temperature sensors B1, B2 is abnormal.
ところで、上述した実施の形態では、測定系11における真空熱処理炉12の炉内温度を1対の温度センサA1,A2と1対の温度センサB1,B2にて検出する場合を例にとって説明したが、測定系や1対の温度センサの数が限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the internal temperature of the vacuum
また、上述した実施の形態において、温度センサ異常判定装置1が備える構成要素(データ蓄積器2、検定器3、センサ警告判定器4の各部)は、演算処理装置、記憶装置などを備えたコンピュータで構成し、各構成要素の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。
In addition, in the above-described embodiment, the components of the temperature sensor anomaly determination device 1 (
このように、上述した実施の形態によれば、従来のような専用の装置やパラメータ管理を必要とせず、温度センサ自身が出力する直近の測定値を用いて温度センサの異常を予測することができる。 In this way, according to the above-described embodiment, it is possible to predict abnormalities in a temperature sensor using the most recent measurement value output by the temperature sensor itself, without the need for dedicated devices or parameter management as in the conventional technology.
以上、本発明に係る温度センサ異常判定装置および温度センサ異常判定方法並びに温度センサ異常判定プログラムの最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。 The above describes the best mode of the temperature sensor anomaly determination device, temperature sensor anomaly determination method, and temperature sensor anomaly determination program according to the present invention, but the present invention is not limited to the description and drawings of this mode. In other words, it goes without saying that all other modes, examples, and operational techniques made by those skilled in the art based on this mode are included in the scope of the present invention.
1 温度センサ異常判定装置
2 データ蓄積器
3 検定器
4 センサ警告判定器
11 測定系
12 真空熱処理炉
13 制御ループ
13A 第1ゾーン上部制御ループ
13B 第2ゾーン上部制御ループ
13a PID制御器
13b SCR(サイリスタ)
14 真空ポンプ
15(15A,15B) ヒータ
A1,A2、B1,B2 1対の温度センサ
REFERENCE SIGNS
14 Vacuum pump 15 (15A, 15B) Heater A1, A2, B1, B2 Pair of temperature sensors
Claims (3)
前記2組の温度センサについて、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するデータ蓄積器と、
前記2組の温度センサについて、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定する検定器と、
前記2組の温度センサについて、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するセンサ警告判定器と、を備えたことを特徴とする温度センサ異常判定装置。 a temperature sensor anomaly detection device for detecting an anomaly of the temperature sensor in a measurement system that controls the heating furnace to a target temperature so that the temperature distribution in the furnace for each lot of batch processing is approximately uniform , the temperature sensor anomaly detection device comprising: two sets of temperature sensors, each set consisting of two integrated temperature sensors that measure temperatures at approximately the same location in the atmosphere of a heating furnace as a measurement target; a first control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in one set are input to a first PID controller and a first heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in one set, and a second control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in the other set are input to a second PID controller and a second heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in the other set, the temperature sensor anomaly detection device detecting an anomaly of the temperature sensor in a measurement system that controls the heating furnace to a target temperature so that the temperature distribution in the furnace for each lot of batch processing is approximately uniform , the temperature sensor anomaly detection device comprising:
a data storage device that stores the most recent multiple sample measurements of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing for the two sets of temperature sensors;
a tester for calculating a sum of squares of the sampled measurement difference from the difference between the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement difference, for the two sets of temperature sensors, calculating a variance of the sampled measurement difference based on the calculated sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement difference, the sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, and testing whether the measured values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
a sensor warning determiner for determining whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection result of the inspector for the two sets of temperature sensors .
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備えるデータ蓄積器により、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するステップと、
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備える検定器により、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定するステップと、
前記2組の温度センサについて、前記温度センサ異常判定装置が備えるセンサ警告判定器により、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するステップと、を含むことを特徴とする温度センサ異常判定方法。 a temperature sensor anomaly detection method using a temperature sensor anomaly detection device that detects anomalies in the temperature sensors in a measurement system that controls the heating furnace to a target temperature so that the temperature distribution in the furnace for each lot in a batch process is approximately uniform, the method comprising: using two sets of temperature sensors, each set of temperature sensors being an integrated pair of temperature sensors that measure temperatures at approximately the same location in the atmosphere of a heating furnace as a measurement target; a first control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in one set are input to a first PID controller and a first heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in one set, and a second control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in the other set are input to a second PID controller and a second heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in the other set ,
A step of storing the latest measured values of a plurality of samples of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing by a data storage device provided in the temperature sensor abnormality determination device for the two sets of temperature sensors ;
a step of calculating, by a verification device provided in the temperature sensor anomaly determination device for the two sets of temperature sensors , a sum of squares of the sampled measurement value differences from the difference between the measurement values of the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement value differences, calculating a variance of the sampled measurement value differences based on the calculated sum of squares of the sampled measurement value differences and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement value differences, the sum of squares of the sampled measurement value differences and the number of sampled measurement values, and verifying whether the measurement values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
A temperature sensor abnormality determination method comprising: a step of determining whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection results of the inspection device using a sensor warning determiner provided in the temperature sensor abnormality determination device.
コンピュータを、
前記2組の温度センサについて、前記1対の温度センサの前記バッチ処理の1ロットごとの最新の複数サンプルの測定値を蓄積するデータ蓄積器と、
前記2組の温度センサについて、前記データ蓄積器に蓄積された前記1対の温度センサの複数サンプルの測定値の差と該測定値の差のサンプル分の平均から前記測定値の差のサンプル分の平方和を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて前記測定値の差のサンプル分の分散を算出し、算出した前記測定値の差のサンプル分の分散と前記測定値の差のサンプル分の平方和と前記測定値のサンプル数に基づいて検定統計量を算出し、前記測定値のサンプル数と有意水準に基づく比較基準値と前記検定統計量との比較により前記1対の温度センサの測定値が異なるか否かを検定する検定器と、
前記2組の温度センサについて、前記検定器の検定結果に基づいて前記1対の温度センサの異常の有無を判定するセンサ警告判定器として機能させるための温度センサ異常判定プログラム。 a temperature sensor anomaly determination program for determining an anomaly of the temperature sensor in a measurement system that controls the heating furnace to a target temperature so that the temperature distribution in the furnace for each lot of batch processing is approximately uniform , the temperature sensor anomaly determination program comprising: two sets of temperature sensors, each set of temperature sensors being an integrated pair of temperature sensors that measure temperatures at approximately the same location in the atmosphere of a heating furnace as a measurement target; a first control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in one set are input to a first PID controller and a first heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in one set, and a second control loop in which a measurement value and a set value of one of the pair of temperature sensors in the other set are input to a second PID controller and a second heater is controlled on/off based on an operation amount corresponding to the difference between the measurement value and set value of one of the pair of temperature sensors in the other set ,
Computer,
a data storage unit that stores the latest multiple sample measurements of the pair of temperature sensors for each lot of the batch processing for the two sets of temperature sensors;
a tester for calculating a sum of squares of the sampled measurement difference from the difference between the multiple samples of the pair of temperature sensors stored in the data storage device and an average of the sampled measurement difference, for the two sets of temperature sensors, calculating a variance of the sampled measurement difference based on the calculated sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, calculating a test statistic based on the calculated variance of the sampled measurement difference, the sum of squares of the sampled measurement difference and the number of sampled measurement values, and testing whether the measured values of the pair of temperature sensors are different by comparing the test statistic with a comparison reference value based on the number of sampled measurement values and a significance level;
a temperature sensor abnormality determination program for causing the two sets of temperature sensors to function as a sensor warning determiner that determines whether or not the pair of temperature sensors is abnormal based on the inspection result of the inspector.
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