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CN103003835B - 能量评价装置、能量评价方法、以及控制程序 - Google Patents

能量评价装置、能量评价方法、以及控制程序 Download PDF

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CN103003835B CN201180034804.8A CN201180034804A CN103003835B CN 103003835 B CN103003835 B CN 103003835B CN 201180034804 A CN201180034804 A CN 201180034804A CN 103003835 B CN103003835 B CN 103003835B
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Abstract

实现评价装置,其判断、评价质量管理因子或者为了控制、维持质量管理因子而消耗的能量的适当的余量。本发明的能量评价装置(4)是用于针对调节作为管理对象的气温使得气温满足管理基准的空气调节器(2)评价消耗能量的装置,具有:气温取得部(6),取得气温的测定值;风量取得部(7),取得成为空气调节器(2)的消耗能量的因子的风量的值;风量临界值确定部(8),基于预先取得的气温的变化相对于风量的变化的关系,将在使空气调节器(2)动作以便气温成为满足管理基准的临界值时的风量的值确定为风量的临界值;以及过剩能量确定部,将与风量取得部(7)取得的风量的值对应的空气调节器(2)的消耗能量和与风量的临界值对应的空气调节器(2)的消耗能量之差确定为过剩能量。

Description

能量评价装置、能量评价方法、以及控制程序
技术领域
本发明涉及对为了满足质量管理标准而消耗的能量进行评价或最佳化的能量评价装置或能量评价方法。
背景技术
近年来,环境问题被提及,减少工厂或家庭等中的设备的能量消耗量成为重要事项。因此,需要用于评价工厂或家庭等中的设备对环境的影响的方法。例如,作为评价信息通信服务的利用方式引起的环境影响因子与环境负担之间的因果关系的方法,例如提出了专利文献1的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2006-065557号公报(2006年3月9日公开)”
发明内容
发明要解决的课题
例如,当生产设备制造物品时,为了提高物品的质量以及成品率,存在所要求的环境等的条件。作为所要求的条件例如有以下等条件:将配置了生产设备的无尘室(clean room)内的粒子浓度保持在规定的浓度以下;将加工设备的周围的气温保持在规定的温度以下;或者向焊接设备提供冷却水,使得向焊接设备提供的冷却水的排水成为规定的温度以下。这些条件有时作为设备的规格而被决定,有时由设备的使用者各自设定。
在上述无尘室的例子中,粒子浓度成为为了保证要生产的物品的质量而成为管理对象的因子(质量管理因子)。此外,在上述加工设备的例子中,加工设备的周围的气温成为质量管理因子,在上述焊接设备的例子中,冷却水的排水温度成为质量管理因子。
此外,为了管理物品等的质量而对设备设定的、质量管理因子应满足的条件是质量管理基准。在上述无尘室的例子中,例如粒子浓度是100个/m3以下的条件成为质量管理基准。此外,在上述焊接设备的例子中,例如冷却水的排水温度是30℃以下的条件成为质量管理基准。
在生产现场,控制质量管理因子,使得这些质量管理因子满足质量管理基准。此外,为了控制质量管理因子,要消耗能量。例如,如果是上述无尘室的情况,则为了利用空气过滤器对无尘室内漂浮的微粒子进行吸尘,空气调节器使无尘室内的空气循环,而这要消耗电能。此外,上述加工设备的情况下,为了降低加工设备的周围的气温,空气调节器消耗电能。此外,上述焊接设备的情况下,为了降低对焊接设备提供的冷却水的温度,且使冷却水循环,冷却装置消耗能量。
这里,针对设备所设定的质量管理基准大体上考虑各种干扰等而具有余量(缓冲)地设定。例如,如果是上述无尘室的情况,则当作业员从外部进入无尘室内的情况下,微粒子也会与作业员一同进入无尘室内。因此,无尘室内的粒子浓度会暂时上升的情况时常发生。为了在这样的情况下无尘室内的粒子浓度也不脱离质量管理基准,在没有干扰的稳定时,粒子浓度维持在与临界值(例如100个/m3)相比具有余量的水平(例如50个/m3)。但是,在大多情况下,从经验等中判断要具有多少余量。因此,为了使质量管理因子(粒子浓度或者冷却水排水温度等)维持在具有余量的水平而耗费的(空气调节器或者冷却装置等的)能量考虑余量而被过多耗费。因此,判断、评价质量管理因子或者为了控制和维持质量管理因子而耗费的能量的适当的余量变得非常重要。
但是,专利文献1的技术是用于评价与信息通信服务关联的环境负担的技术,无法评价工厂等中的设备的能量消耗量。
对于消耗能量的余量,以使冷却水在焊接装置循环的情况为例进行说明。图8是表示焊接装置的冷却水的排水水温的时间变化的图。这里,设冷却水的排水水温具有维持30℃以下的质量管理基准。为了使要循环的冷却水冷却和循环,要消耗能量。在图8所示的例子中,在稳定时冷却水的排水水温保持在约15℃,在焊接装置工作时排水水温上升至23℃~25℃。在图8中通过斜线的阴影表示的区域表示为了无论在什么情况下都满足质量管理基准而设置的余量(缓冲),对应于为防备干扰而过多消耗的能量。该缓冲过大表示无用地消耗能量。
本发明鉴于上述的问题点而完成,其目的在于实现用于判断和评价质量管理因子或为了控制和维持质量管理因子而耗费的能量的适当的余量的评价装置。
用于解决课题的手段
本发明的能量评价装置用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价装置具有:物理量取得部,取得上述物理量的测定值;能量因子取得部,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;临界值确定部,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,将在使上述调节装置动作以便上述物理量成为满足上述管理基准的临界值时的上述能量因子的值确定为上述能量因子的临界值;以及过剩能量确定部,将与上述能量因子取得部取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为过剩能量。
本发明的能量评价方法用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价方法包含:物理量取得步骤,取得上述物理量的测定值;能量因子取得步骤,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;临界值确定步骤,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,将在使上述调节装置动作以便上述物理量成为满足上述管理基准的临界值时的上述能量因子的值确定为上述能量因子的临界值;以及过剩能量确定步骤,将与在上述能量因子取得步骤中取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为过剩能量。
根据上述结构,能够将与当前的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量、和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差,确定作为过剩能量。该过剩能量认为是为了即使在存在干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足质量基准而设置的消耗能量的余量。因此,能够确定为了余量而消耗了多少能量。
本发明的能量评价装置用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价装置具有:物理量取得部,取得上述物理量的测定值;能量因子取得部,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;以及物理量目标值确定部,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,上述物理量目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准。
本发明的能量评价方法用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价方法包含:物理量取得步骤,取得上述物理量的测定值;能量因子取得步骤,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;以及物理量目标值确定步骤,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,在上述物理量目标值确定步骤中,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准。
根据上述的结构,能够基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,确定上述物理量的目标值。由此,能够获得用于即使在存在干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足质量基准的适当的上述物理量的目标值。因此,能够一边满足质量基准,一边削减调节装置的消耗能量。
发明效果
如上所述,根据本发明,能够求出与当前的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差,并将其作为过剩能量。因此,能够确定为了余量而消耗了多少能量。
此外,根据本发明,能够获得用于即使在存在干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足质量基准的适当的上述物理量的目标值。因此,能够一边满足质量基准,一边削减调节装置的消耗能量。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的包含能量评价装置的气温调节系统的功能性结构的方框图。
图2是表示上述能量评价装置的处理流程的图。
图3是表示风量的变化和气温的变化之间的关系的图表。
图4是表示本发明的其他实施方式的包含能量评价装置的焊接装置冷却系统的概略结构的图。
图5是表示上述能量评价装置的功能性结构的方框图。
图6是表示本发明的又一其他实施方式的包含能量评价装置的焊接装置冷却系统的概略结构的图。
图7是表示上述能量评价装置的功能性结构的方框图。
图8是表示焊接装置的冷却水的排水水温的时间变化的图。
具体实施方式
[实施方式1]
以下,参照图1~图3,详细说明本发明的实施方式。
<气温调节系统的结构>
在本实施方式中,说明通过空气调节器将房间内的气温维持在规定的基准值以上的情况。图1是表示包含空气调节器和能量评价装置的气温调节系统1的功能性结构的方框图。
气温调节系统1具有空气调节器(调节装置)2、气温测定装置3、能量评价装置4、以及显示装置16。空气调节器2、气温测定装置3以及显示装置16分别与能量评价装置4互相可通信地连接。
空气调节器2具有风量测定部5。空气调节器2具有供暖能力,进行如下的动作:将加热到一定温度的空气提供给房间内,从而提高房间内的气温。另外,设房间内的气温应维持的规定的基准值比屋外气温高。由此,每个单位时间由空气调节器2提供的空气的量越多,房间内的气温越高,每个单位时间由空气调节器2提供的空气的量越少,房间内的气温越低。在本实施方式中,假设设置了房间内的气温要维持在20℃以上这样的质量管理基准。这里,质量管理因子是气温,将质量管理因子满足质量管理基准的临界值即“20℃”表现为质量管理基准的临界值。另外,如果是将气温维持在20℃以上且30℃以下的范围的质量管理基准,则临界值是指能够节约供暖能量的一方的“20℃”。
风量测定部5测定空气调节器2在每个单位时间提供的空气的量(风量)。空气调节器2将加热到一定的温度的空气,调节风量后提供。从而,空气调节器2的风量与空气调节器2所消耗的能量密切相关,而且是为了调节房间内的气温(质量管理因子)而被调节的因子。将为了调节成为质量管理因子的物理量(气温)而被调节而且与调节质量管理因子的装置的能量消耗密切相关的因子(风量),表现为能量因子。风量测定部5将风量作为空气调节器2的输出而测定,从而间接地测定空气调节器2所消耗的能量。风量测定部5将风量测定值输出给能量评价装置4。
气温测定装置3测定房间内的气温,并将气温测定值输出给能量评价装置4。气温测定装置3可以在房间内设置多台,可以将多个测定值的平均值作为气温测定值而输出给能量评价装置4。
另外,气温测定装置3以及风量测定部5也可以包含于能量评价装置4。
能量评价装置4具有气温取得部(物理量取得部)6、风量取得部(能量因子取得部)7、风量临界值确定部(临界值确定部)8、过剩能量确定部(可削减能量确定部)9、显示控制部(提示部)10、存储部11、性能确定部(关系确定部)12、气温目标值确定部(物理量目标值确定部(物理量目标值确定部)13、风量目标值确定部(能量因子目标值确定部)14以及风量控制部(能量因子调节部)15。
气温取得部6从气温测定装置3取得气温测定值,并将其输出到风量临界值确定部8。风量取得部7从空气调节器2的风量测定部5取得风量测定值,并将其输出给风量临界值确定部8。
风量临界值确定部8确定在气温成为质量管理基准的临界值(20℃)时的风量,并将在气温成为质量管理基准的临界值时的风量输出给过剩能量确定部9。
过剩能量确定部9确定与当前的风量对应的空气调节器2的消耗能量,并确定与在气温是质量管理基准值的临界值时的风量对应的空气调节器2的消耗能量。过剩能量确定部9将与当前的风量对应的空气调节器2的消耗能量、以及与在气温为质量管理基准值的临界值时的风量对应的空气调节器2的消耗能量输出给显示控制部10。
显示控制部10进行外部的显示装置16的显示的控制。另外,能量评价装置4也可以是包含显示装置16的结构。
存储部11存储所取得的气温测定值、以及风量测定值。此外,存储部11存储各种数据。
性能确定部12确定空气调节器2的适应性以及跟踪性。具体的处理将在后面叙述。所确定的适应性以及跟踪性被存储到存储部11。
气温目标值确定部13确定在稳定状态下应维持的气温的目标值,并将气温的目标值输出给风量目标值确定部14以及显示控制部10。
风量目标值确定部14确定与气温的目标值对应的空气调节器2的风量,并将其作为风量的目标值而输出给风量控制部15以及显示控制部10。
风量控制部15控制空气调节器2的风量。
<能量评价装置的处理>
以下,详细说明能量评价装置4的各部的处理。图2是表示能量评价装置4的处理流程的图。
气温取得部6从气温测定装置3取得气温测定值(S1)。风量取得部7从空气调节器2的风量测定部5取得风量测定值(S2)。
如果减少空气调节器2的供暖风量,则气温降低,若增加风量,则气温升高。这里,能够设想在空气调节器2处于运转状态时的气温的区域中,通常风量与气温的关系处于线性关系。即,可假设能够将气温的变化相对于风量的变化关系以直线方式表示。然后,在稳定状态(正常状态)下的能量因子与质量管理因子之间的关系能够通过以下方式来取得:事先多样改变能量因子(风量),从而记录在质量管理因子(气温)稳定的时刻的质量管理因子的值。稳定状态是指没有干扰且通常能够设想到的使用状态。这样,能量评价装置4预先取得能量因子的变化与质量管理因子的变化之间的关系,并将能量因子与质量管理因子之间的关系例如作为表格数据而存储在存储部11中。另外,表示能量因子与质量管理因子之间的关系的数据并不限定于表格数据,也可以是表示关系的数学式的数据等。此外,表示能量因子与质量管理因子之间的关系的数据也可以预先从外部提供给能量评价装置4。
风量临界值确定部8估计(确定)在气温成为质量管理基准的临界值(20℃)时的风量(S3)。这里,由于风量的变化和气温的变化处于直线关系,因此根据气温以及风量的测定值,能够估计在气温成为质量管理基准的临界值(20℃)时的风量(即,能够降低消耗能量的风量的临界值)。
图3是表示风量的变化和气温的变化之间的关系的图表。例如,设在气温测定装置3以及风量测定部5中事先测定时,测定点A的风量xa和气温ya、以及点B的风量xb和气温yb。另外,点A以及点B的测定是能够信赖的测定值。即,在多次的测定中,点A和点B是统计上测定点集中的点。点C是表示气温取得部6以及风量取得部7所取得的当前的气温yc以及风量xc的点。在本实施方式中,能够设想风量的变化和气温的变化处于直线关系。点C大致位于根据预先测定的点A以及点B的测定值、以及风量的变化与气温的变化的直线关系而求出的直线上。从而,能够判断为当前的房间的气温处于稳定状态。因此,基于所求出的直线,能够确定房间的气温成为作为临界值的质量管理基准值的临界值(20℃)时的风量xd。表示在气温是质量管理基准值的临界值时的气温与风量的是点D。这样,风量临界值确定部8根据预先改变风量而多次测定的气温与分量的关系,能够确定气温是质量管理基准值的临界值时的风量xd。所求出的风量xd相当于一边满足质量管理基准一边可降低的(能够节约的)临界的风量。
过剩能量确定部9确定与当前的风量xc对应的空气调节器2的消耗能量,并确定与在气温是质量管理基准值的临界值时的风量xd对应的空气调节器2的消耗能量。与当前的风量xc对应的空气调节器2的消耗能量是在风量为xc时的空气调节器2的消耗电力。能量评价装置4将表示空气调节器2中的风量与消耗电力的关系的数据预先存储在存储部11中。表示风量与消耗电力之间的关系的数据例如可以是表格数据,也可以是表示数学式的数据。过剩能量确定部9基于在存储部11中存储着的表示风量与消耗电力之间的关系的数据,确定在风量为xc时的空气调节器2的消耗电力。同样地,过剩能量确定部9基于在存储部11中存储着的表示风量与消耗电力之间的关系的数据,确定在风量为xd时的空气调节器2的消耗电力。在作为当前的风量的测定值的风量xc为防备干扰而具有余量(缓冲)时,与风量xc对应的消耗电力也因余量而成为过于大的电力。因此,与风量xc对应的消耗电力和与在气温成为质量管理基准值的临界值时的风量xd对应的消耗电力之差可称之为为了缓冲而过剩消耗的能量。过剩能量确定部9求出与风量xc对应的消耗电力和与在气温成为质量管理基准值的临界值时的风量xd对应的消耗电力之差作为过剩能量(S4)。过剩能量可称之为为了满足质量管理基准而对消耗能量设置的缓冲。
显示控制部10进行使显示装置16显示(提示)所求出的过剩能量的控制(S5)。另外,显示控制部10也可以使显示装置16显示当前的消耗能量以及在气温成为质量管理基准值的临界值时的消耗能量。利用者通过确认在显示装置16上显示的过剩能量,能够识别消耗能量的缓冲有多少,且多少能量被过剩消耗。
其中,通常无法为了节约能量而削减所有过剩能量。如果削减所有的过剩能量,则气温在稳定状态下会维持在满足质量管理基准的临界值的20℃。但是,此时,如果存在人、物等打开房间的门而从外部进入房间等的干扰,则气温低于20℃,不满足质量管理基准。在生产现场等中要求始终满足质量管理基准的状况下,需要对质量管理基准的临界值设置一定程度的余量(缓冲)。能量评价装置4确定在消耗能量的缓冲中能够削减的能量,并控制空气调节器2将其削减。以下说明该处理。
为了确定能够削减的能量,需要决定可以将稳定状态下的气温何种程度接近质量管理基准的临界值。当由于干扰等导致气温开始下降时,为了将气温维持在质量管理基准的临界值以上,提高空气调节器2的供暖的风量。但是,如果稳定状态下的原来的气温接近临界值,则会由于干扰而导致气温暂时小于临界值。因此,需要在稳定状态下尽量节约能量,又要将具有充分的余量的温度设为稳定状态下的气温的目标值。
稳定状态下的气温的目标值能够基于空气调节器2的适应性与跟踪性而设定。空气调节器2如果检测到干扰等引起的房间的气温的变动(下降),则进行动作使得增加风量而提高气温。适应性表示从空气调节器2的输出的变化(上升)起,作为质量管理因子的气温(气温测定值)显现变化为止的时间。即,当在稳定状态下空气调节器2的风量增加开始1秒后气温的测定值开始上升的情况下,可以说适应性是“1秒”。跟踪性表示在空气调节器2的输出设为最大的情况下,质量管理因子开始变动起的质量管理因子的变化的速度。即,当在稳定状态下空气调节器2在1秒(s)之间能够使气温上升0.5℃的情况下,可以说跟踪性是“0.5[℃/s]”。此时,若将适应性设为1[s],则空气调节器2实现的t秒后(t≥1)的气温上升量成为0.5[℃/s]×(t[s]-1[s])。
此外,有时空气调节器2的输出的变化本身成为时间的函数。例如,当在改变空气调节器2的输出时的、输出的变化率为100W/s,且通过空气调节器2的1W的输出,在每1秒之间能够使气温上升0.005℃的情况下,跟踪性如下。
(100[W/s])×(0.005[℃/W·s])=0.5[℃/s2]
此时,若将适应性设为1[s],则空气调节器2在t秒后(t≥1)能够使气温以0.5[℃/s2]×(t[s]-1[s])的速度上升。空气调节器2实现的t秒后(t≥1)的气温上升量通过以下式子来表示。
[数1]
&Integral; 1 t ( 0.5 ( x - 1 ) ) dx = [ 1 4 x 2 - 1 2 x ] 1 t = 1 4 t 2 - 1 2 t + 1 4
在该例子中,跟踪性是加速度,气温以时间t的二次函数的方式变化,但实际的空气调节器2的输出存在上限(例如1000W)。因此,输出的变化本身成为时间的函数。
此外,在空气调节器2的输出一定时,如果可知由于干扰等而气温最大变动到何种程度,则能够决定在稳定状态下应维持的气温的目标值。例如,设由于干扰等,气温最大以一定的速度2[℃/s]下降。即,气温在1[s]内下降2℃。干扰引起的气温的下降速度2[℃/s]和空气调节器2的动作引起的气温的上升速度0.5[℃/s2]×(t[s]-1[s])平衡是在5秒之后。从而,将有干扰起5秒之间的气温下降量设为余量(缓冲)即可。房间的气温下降最多是在有干扰起5秒后。有干扰起t秒后(t≥1)的气温下降量能够通过以下式子来表示。
[数2]
( 1 4 t 2 - 1 2 t + 1 4 ) - 2 t
从而,5秒后的气温下降量成为-6℃。因此,如果将比质量管理基准的临界值20℃高6℃的26℃作为稳定状态下的气温的目标值来管理,则即使在存在干扰等的情况下,也能够使空气调节器2动作使得气温始终满足质量管理基准。从而,如果有空气调节器2进行动作使得在稳定状态下将气温维持在30℃,则通过使其将气温的目标值下降到26℃而动作,能够削减与其差分对应的风量的消耗能量。这样求出的气温的目标值在即使存在干扰的情况下气温也满足质量管理基准这样的条件中,最能够降低空气调节器2的消耗能量。
性能确定部12确定空气调节器2的适应性以及跟踪性。具体来说,性能确定部12在没有干扰的稳定状态下,预先测定从将空气调节器2的输出变更为最大起质量管理因子(气温)开始变化为止的时间,并将其作为适应性而存储在存储部11中。此外,性能确定部12在将空气调节器2的输出变更为最大的情况下,测定质量管理因子(气温)开始变动后的质量管理因子的时间变化,并将其作为跟踪性存储在存储部11中。适应性以及跟踪性是表示质量管理因子(气温)的变化相对于能量因子(风量)的变化的关系的量。另外,对于适应性以及跟踪性,也可以基于所公开的空气调节器2的规格而由利用者输入到性能确定部12。此外,性能确定部12在存在可设想到的干扰的情况下,预先测定质量管理因子(气温)最大变化到何种程度(以何种速度),并将其作为质量管理因子的最大变化率存储到存储部11。另外,对于适应性、跟踪性以及质量管理因子的最大变化率,也可以预先在单独准备的同样的环境中测定,并将其存储到能量评价装置4的存储部11中。
气温目标值确定部13确定在稳定状态中应维持的气温的目标值(S6)。如上所述,为了即使在存在干扰的情况下作为质量管理因子的气温也始终满足质量管理基准,在稳定状态中应维持的气温的目标值被设定为相对于质量管理基准的临界值具有缓冲的值。具体来说,气温目标值确定部13基于在存储部11中存储着的适应性、跟踪性以及质量管理因子的最大变化率,求出气温的目标值。在上述的例子的情况下,气温目标值确定部13确定26℃作为气温的目标值。
风量目标值确定部14确定与气温目标值确定部13所确定的气温的目标值对应的空气调节器2的输出(风量)(S7)。风量目标值确定部14与风量临界值确定部8同样地,基于预先测定的风量的变化与气温的变化之间的关系,求出使房间的气温成为目标值的风量,并将其作为风量的目标值来确定。
此外,过剩能量确定部9基于在存储部11中存储的用于表示风量与消耗电力之间的关系的数据,确定与风量的目标值对应的空气调节器2的消耗能量。过剩能量确定部9将与风量的目标值对应的空气调节器2的消耗能量和与当前的风量测定值对应的空气调节器2的消耗能量之差,确定为能够削减的能量。另外,当风量与消耗能量处于线性关系的情况下,过剩能量确定部9也可以求出风量的目标值与当前的风量测定值之差,并求出与该风量之差相当的消耗能量作为能够削减的能量。
风量控制部15控制空气调节器2,使得空气调节器2的风量成为由风量目标值确定部14确定的风量的目标值(S8)。由此,能够使房间的气温成为作为气温的目标值的26℃,削减能够削减的能量。另外,风量控制部15也可以使空气调节器2的风量缓慢变化(降低),改变风量至气温的测定值成为气温的目标值为止。
另外,当气温取得部6测定到气温急剧变化(气温低于目标值的情况)时,风量控制部15将空气调节器2的风量设为最大,抑制认为干扰等引起的气温的下降。由此,能量评价装置4控制空气调节器2使得房间的气温始终满足质量管理基准,且能够将为防备干扰的空气调节器2的消耗能量的缓冲抑制为所需的最小限度。
<其他的变形例>
另外,显示控制部10也可以使显示装置16显示气温目标值确定部13所确定的气温的目标值。此外,显示控制部10也可以使显示装置16显示风量的目标值。通过向利用者提示满足质量管理基准且能够降低消耗能量的气温的目标值或风量的目标值,利用者能够设定空气调节器2使其以适当的输出进行动作。此外,显示控制部10也可以使显示装置16显示过剩能量确定部9所求出的能够削减的能量。通过向利用者提示能够削减的能量,利用者能够识别多少能量被过剩消耗。
在本实施方式中,能量评价装置4作为能量因子而取得了空气调节器2的风量,但取而代之,也可以取得空气调节器2的消耗电力等。
另外,在本实施方式中,说明了作为质量管理因子而设想房间的气温,作为能量因子而设想供暖的风量的情况,但并不限定于此。质量管理因子例如是冷却水的水温、生产设备的排热温度或者无尘室的粒子浓度等能够调节的物理量即可。此外,例如能量因子是冷却水的流量、冷却水的水温、生产设备的排气风量或者空气调节器的电力等只要是与质量管理因子的调节以及能量相关的物理量即可。
此外,房间内可以具有多个空气调节器,能量评价装置通过组控制而控制多个空气调节器的风量。此时能量评价装置针对各空气调节器取得风量的测定值,并控制各空气调节器的风量。这里,不限于空气调节器,一般的装置有时以最大输出进行动作时能量效率更高。例如,在房间内设置有三台空气调节器,当为了使气温维持在目标值,总计需要相当于一个空气调节器的最大输出的180%的输出的情况下,与三个空气调节器各以60%进行动作相比,分为100%的输出的空气调节器、80%的输出的空气调节器、0%的输出的空气调节器来进行动作时能量效率更高。能量评价装置能够测定将多台空气调节器中的一台空气调节器的风量多样改变时的房间的气温变化。因此,能量评价装置的风量目标值确定部能够确定在各空气调节器中每个输出(风量)等级的能量效率。这里,能量效率相当于单位风量或者单位消耗能量的气温的变化率。从而,能量评价装置的风量控制部能够对各空气调节器的风量进行数量控制(quantity control),使得各空气调节器的输出优先成为能量效率高的输出等级。
此外,即使是相同风量、相同消耗能量,有时每个空气调节器的调节气温的能力不同。能量评价装置能够测定在改变了多台空气调节器中的一台空气调节器的风量时的房间的气温变化。因此,能量评价装置的风量目标值确定部能够识别在使哪一个空气调节器进行动作时能够以更少的风量即更少的能量调节气温。风量目标值确定部(调节装置确定部)能够确定能量效率更高的空气调节器、或者能量效率更高的空气调节器的输出等级(例如,输出等级80%的效率最高等)。从而,能量评价装置的风量控制部使能量效率更高的空气调节器优先进行动作,能够削减整体上的消耗能量的浪费。
[实施方式2]
在本实施方式中,说明使冷却水在多个焊接装置循环,并将各焊接装置的冷却水的排水时的水温作为质量管理因子来管理的情况。另外,为了便于说明,对于在实施方式1中说明过的附图具有相同功能的部件/结构,赋予相同标号,并省略其详细的说明。以下,参照图4~图5详细说明本发明的实施方式。
<焊接装置冷却系统的结构>
图4是表示焊接装置冷却系统20的概略结构的图。焊接装置冷却系统20包含多个(三个)焊接装置21、冷却装置(调节装置)22以及能量评价装置23。
焊接装置21是进行基板等的焊接的焊接装置,在装置进行动作时产生热量。因此,为了排出所产生的热量,从冷却装置22对各焊接装置21布置冷却水的管线。图4中的箭头表示冷却水流过的方向。冷却各焊接装置21而温度升高后被排出的冷却水被冷却装置22回收。
冷却装置22具有冷却部24以及冷却水压力泵25。冷却部24具有电力驱动的制冷剂压缩泵,将被回收且被加热后的冷却水冷却至一定的温度。冷却水压力泵25对冷却水施加压力从而使其流动并将冷却水提供给各焊接装置21。冷却装置22在冷却部24与冷却水压力泵25中,为了冷却焊接装置21而消耗能量(电力)。
在本实施方式的例子中,为了不使焊接装置21的内部的温度过高,设置了焊接装置21排出的时刻的冷却水的水温成为30℃以下这样的质量管理基准。
在以往的焊接装置冷却系统中,将一定水温(例如15℃)的冷却水以一定的流量提供给各焊接装置。但是,焊接装置在动作时产生更多的热量,且根据其动作状态不同,所产生的热量也变化。因此,在与焊接装置是否动作无关地将一定的水温的冷却水以一定的流量提供的以往的结构中,需要对冷却水的水温或流量将更多的余量(缓冲)计算在内。因此,冷却装置所消耗的能量存在浪费。
因此,在本实施方式中,能量评价装置23对各焊接装置21确定最佳的冷却水的流量,调节在该焊接装置21中流过的冷却水的流量。
在焊接装置冷却系统20中,对每个焊接装置21在冷却水的管线上设置流量调节阀26以及流量温度传感器27。
流量调节阀26根据来自能量评价装置23的命令,调节流入各焊接装置21的冷却水的流量。
流量温度传感器27测定来自各焊接装置21的排水的流量与水温。流量温度传感器27将流量与水温的测定值输出给能量评价装置23。
能量评价装置23与各流量调节阀26以及各流量温度传感器27可通信地连接。
图5是表示能量评价装置23的功能性结构的方框图。能量评价装置23具有水温取得部(物理量取得部)28、流量取得部(能量因子取得部)29、存储部11、性能确定部30、水温目标值确定部(物理量目标值确定部)31、流量目标值确定部(能量因子目标值确定部)32以及流量控制部(能量因子调节部)33。
水温取得部28从流量温度传感器27取得被排出的冷却水的水温。流量取得部29从流量温度传感器27取得冷却水的流量。
存储部11存储所取得的水温测定值、以及流量测定值。此外,存储部11存储各种数据。
性能确定部30确定冷却水引起的冷却的适应性以及跟踪性。具体的处理将在后面叙述。所确定的适应性以及跟踪性存储在存储部11中。
水温目标值确定部31针对各焊接装置21确定在稳定状态下应维持的水温的目标值,并将水温的目标值输出给流量目标值确定部32。
流量目标值确定部32确定与各焊接装置21的水温的目标值对应的冷却水的流量,并将其作为各焊接装置21的冷却水的流量的目标值输出给流量控制部33。
流量控制部33调节流量调节阀26,控制各焊接装置21的冷却水的流量。
<能量评价装置的处理>
以下,详细说明能量评价装置23的各部的处理。
水温取得部28从流量温度传感器27取得被排出的冷却水的水温。流量取得部29从流量温度传感器27取得冷却水的流量。
如果减少流入各焊接装置21的冷却水的流量,则排水时的冷却水的温度升高,如果增加冷却水的流量,则排水时的冷却水的温度降低。在本实施方式中,针对各焊接装置21,排水时的冷却水的水温是质量管理因子,流入各焊接装置21的冷却水的流量是能量因子。此外,焊接装置21以高等级进行动作的状态(产生更多热量的状态)对应于有干扰的状态。与实施方式1相同地,能量评价装置23在焊接装置21处于待机状态(或者以低等级动作的状态)时,事先多样地改变能量因子(流量),记录质量管理因子(水温)的值,从而能够取得在稳定状态下的能量因子与质量管理因子之间的关系。能量评价装置23预先取得能量因子的变化与质量管理因子的变化之间的关系,并将能量因子与质量管理因子之间的管理例如作为表格数据而存储在存储部11中。
性能确定部30确定冷却水的流量的变化的适应性以及跟踪性。具体来说,性能确定部30预先测定在稳定状态(各焊接装置21以待机状态或低等级动作的状态)中,从某焊接装置21的冷却水的流量变更为最大起质量管理因子(排水水温)开始变化为止的时间,并将其作为适应性而存储在存储部11中。此外,性能确定部30在将该焊接装置21的冷却水的流量变更为最大的情况下,测定从质量管理因子(排水水温)开始变动起的质量管理因子的时间变化,并将其作为跟踪性而存储在存储部11中。此外,性能确定部30预先测定在焊接装置21以高等级动作的情况下,质量管理因子(排水水温)最大变化为何种程度(以何种速度),并将其作为质量管理因子的最大变化率存储在存储部11中。另外,在多个焊接装置21的性能互不相同的情况下,动作时的最大的发热量等也不同。因此,性能确定部30针对多个焊接装置21的每个焊接装置21,求出适应性、跟踪性、以及质量管理因子的最大变化率,并将它们存储在存储部11中。另外,对于适应性、跟踪性以及质量管理因子的最大变化率,可以预先在单独准备的同样的环境中测定,并存储在能量评价装置23的存储部11中。
水温目标值确定部31确定在稳定状态中应维持的排水水温的目标值。与实施方式1相同,水温目标值确定部31基于在存储部11中存储的适应性、跟踪性以及质量管理因子的最大变化率,求出各焊接装置21的排水水温的目标值。当多个焊接装置21的每一个的适应性、跟踪性、以及质量管理因子的最大变化率不同的情况下,针对每个焊接装置21求出排水水温的目标值。
流量目标值确定部32确定与水温目标值确定部31所确定的排水水温的目标值对应的冷却水的流量。流量目标值确定部32基于预先测定的冷却水的流量的变化与排水水温的变化之间的关系,针对各焊接装置21求出排水水温为目标值的冷却水的流量,并将其确定为冷却水的流量的目标值。每个焊接装置21的冷却水的流量的目标值也可以不同。
流量控制部33控制流量调节阀26调节冷却水的流量,使得流入各焊接装置21的冷却水的流量成为各焊接装置21的冷却水的流量的目标值。由此,能量评价装置23能够将对各焊接装置21提供的冷却水的流量控制为最佳。若所有的冷却水的流量减少,则冷却装置22的冷却部24为了冷却要循环的冷却水而消耗的能量也减小。因此,能量评价装置23在始终满足质量管理基准的状态下,能够使冷却装置22的消耗能量最佳化。即,能够将消耗能量中的余量(缓冲)抑制为所需的最小限度。
另外,在水温取得部28测定到任意的焊接装置21的排水水温急剧变化(排水水温高于目标值)的情况下,流量控制部33使该焊接装置21的冷却水的流量最大,抑制焊接装置21的动作引起的排水水温上升。
[实施方式3]
在本实施方式中,说明相对于一个质量管理因子存在两个能量因子的情况。另外,为了便于说明,对于与在实施方式2中说明过的附图具有相同功能的部件/结构赋予相同标号,并省略其详细的说明。以下,参照图6~图7详细说明本发明的实施方式。
<焊接装置冷却系统的结构>
图6是表示焊接装置冷却系统40的概略结构的图。焊接装置冷却系统40包含一个焊接装置21、冷却装置22以及能量评价装置42。
焊接装置21的结构与实施方式2相同。
冷却装置22具有冷却部41与冷却水压力泵25。冷却部41将被回收且被加热后的冷却水冷却至由能量评价装置42指定的规定的温度。不同于实施方式2,冷却部41根据来自能量评价装置42的命令,调节冷却水的水温。此外,冷却部41将冷却后提供的冷却水的水温输出给能量评价装置42。冷却水压力泵25对冷却水施加压力从而使其流动并将冷却水提供给焊接装置21。冷却装置22在冷却部24与冷却水压力泵25中,为了冷却焊接装置21而消耗能量。
在本实施方式的例子中,为了不使焊接装置21的内部的温度过高,设置了焊接装置21排出的时刻的冷却水的水温成为30℃以下这样的质量管理基准。
在本实施方式中,能量评价装置42针对焊接装置21确定提供最佳的冷却水时的水温与流量,并调节流过焊接装置21的冷却水的水温以及流量。
在焊接装置冷却系统40中,针对每个焊接装置21,在冷却水的管线上设置流量调节阀26以及流量温度传感器27。
流量调节阀26根据来自能量评价装置42的命令,调节流入焊接装置21的冷却水的流量。
流量温度传感器27测定来自焊接装置21的排水的流量与水温。流量温度传感器27将流量与水温的测定值输出给能量评价装置42。
能量评价装置23与冷却装置22、流量调节阀26以及流量温度传感器27可通信地连接。
图7是表示能量评价装置42的功能性结构的方框图。能量评价装置42具有水温取得部28、流量取得部29、存储部11、冷却温度取得部(能量因子取得部)43、性能确定部44、水温目标值确定部45、流量冷却温度目标值确定部(能量因子目标值确定部)46、流量控制部47以及冷却温度控制部(能量因子调节部)48。
水温取得部28从流量温度传感器27取得被排出的冷却水的水温。流量取得部29从流量温度传感器27取得冷却水的流量。冷却温度取得部43从冷却装置22的冷却部41取得冷却后的冷却水的温度(冷却温度)。另外,冷却温度取得部43也可以取得冷却部41的冷却温度的设定值而非温度的实测值,也可以取得从冷却温度控制部48等向冷却部41指示的冷却温度的设定值。
存储部11存储所取得的水温测定值、流量测定值、冷却温度。此外,存储部11存储各种数据。
性能确定部44确定冷却水的冷却的适应性以及跟踪性。具体的处理将在后面叙述。所确定的适应性以及跟踪性存储在存储部11。
水温目标值确定部45针对焊接装置21确定在稳定状态中应维持的水温的目标值,并将水温的目标值输出给流量冷却温度目标值确定部46。
流量冷却温度目标值确定部46确定与焊接装置21的水温的目标值对应的冷却水的流量以及冷却温度,并将其作为焊接装置21的冷却水的流量的目标值以及冷却温度的目标值,分别输出给流量控制部47以及冷却温度控制部48。
流量控制部47调节流量调节阀26,控制焊接装置21的冷却水的流量。
冷却温度控制部48向冷却装置22的冷却部41输出冷却温度的设定值,并控制冷却部41的冷却温度。
<能量评价装置的处理>
以下,详细说明能量评价装置42的各部的处理。
水温取得部28从流量温度传感器27取得被排出的冷却水的水温。流量取得部29从流量温度传感器27取得冷却水的流量。冷却温度取得部43从冷却装置22的冷却部41取得冷却后的冷却水的温度(冷却温度)。
若减少流入焊接装置21的冷却水的流量,则排水时的冷却水的温度升高,若增多冷却水的流量,则排水时的冷却水的温度降低。此外,若降低冷却部41的冷却温度,则排水时的冷却水的温度降低,若提高冷却部41的冷却温度,则排水时的冷却水的温度升高。在本实施方式中,焊接装置21的排水时的冷却水的水温是质量管理因子,流入焊接装置21的冷却水的流量以及冷却部41的冷却温度是能量因子。与实施方式2相同,能量评价装置40在焊接装置21处于待机状态(或者以低等级动作的状态)时,事先将两个能量因子(流量以及冷却温度)分别独立改变,记录质量管理因子(排水水温)的值,从而能够取得稳定状态下的两个能量因子与质量管理因子之间的关系。能量评价装置40预先取得各能量因子的变化与质量管理因子的变化之间的关系,并将各能量因子与质量管理因子之间的关系例如作为表格数据而存储在存储部11中。
性能确定部44确定冷却水的流量的变化的适应性以及跟踪性、冷却部41的冷却温度的变化的适应性以及跟踪性。具体来说,与实施方式2相同,性能确定部44预先测定在稳定状态(焊接装置21在待机状态或者以低等级动作的状态)中,从将焊接装置21的冷却水的流量变更为最大且将冷却部41的输出变更为最大(冷却温度最低)后起质量管理因子(排水水温)开始变化为止的时间,并将其作为适应性存储在存储部11中。此外,性能确定部44在将焊接装置21的冷却水的流量变更为最大且将冷却部41的输出变更为最大的情况下,测定从质量管理因子(排水水温)开始变动起的质量管理因子的时间变化,并将其作为跟踪性而存储在存储部11中。此外,性能确定部44预先测定在焊接装置21以高等级动作的情况下,质量管理因子(排水水温)最大变化到何种程度(以何种速度),并将其作为质量管理因子的最大变化率存储在存储部11中。
水温目标值确定部45确定在稳定状态中应维持的排水水温的目标值。与实施方式2相同,水温目标值确定部45基于在存储部11中存储的适应性、跟踪性以及质量管理因子的最大变化率,求出排水水温的目标值。
流量冷却温度目标值确定部46确定与水温目标值确定部45确定的排水水温的目标值对应的冷却水的流量以及冷却部41的冷却温度。流量冷却温度目标值确定部46基于预先测定的冷却水的流量的变化与排水水温的变化之间的关系以及冷却温度的变化与排水水温的变化之间的关系,针对焊接装置21求出使排水水温为目标值的冷却水的流量与冷却温度的组合。这里,由于可独立调节的能量因子有两个(流量以及冷却温度),因此可想到将排水水温为目标值的冷却水的流量与冷却温度的组合不仅仅是一个,可以有多个。因此,流量冷却温度目标值确定部46从使排水水温为目标值的冷却水的流量与冷却温度的多个组合中确定对应的消耗能量(冷却装置22的消耗能量)更低(最低)的组合。然后,流量冷却温度目标值确定部46将所确定的组合的冷却水的流量作为冷却水的流量的目标值来确定,并将所确定的组合的冷却温度作为冷却温度的目标值来确定。
另外,与实施方式1相同,能量评价装置42将表示冷却装置22中的流量以及冷却温度、与消耗电力之间的关系的数据预先存储在存储部11中。表示流量以及冷却温度、与消耗电力之间的关系的数据例如可以是表格数据,也可以是表示数学式的数据。流量冷却温度目标值确定部46基于在存储部11中存储着的表示流量以及冷却温度、与消耗电力之间的关系的数据,从使排水水温为目标值的冷却水的流量与冷却温度的多个组合中确定对应的消耗能量更低的组合。
流量控制部47控制流量调节阀26调节冷却水的流量,使得流入焊接装置21的冷却水的流量成为冷却水的流量的目标值。
冷却温度控制部48向冷却装置22的冷却部41输出冷却温度的设定值,并进行控制,使得冷却部41的冷却温度成为冷却温度的目标值。
由此,能量评价装置42能够将要提供的冷却水的流量以及冷却温度控制为最佳。能量评价装置42考虑在稳定状态中限制冷却水的流量与提高冷却温度之间的平衡,确定能量效率最高(为了余量(缓冲)而消耗的能量最小)的冷却水的流量与冷却温度的组合。因此,能量评价装置42在始终满足质量管理基准的状态下能够将冷却装置22的消耗能量最佳化。即,能够将消耗能量中的余量(换种)抑制为所需的最小限度。
[其他变形例]
本发明的第1能量评价装置,针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,所述能量评价装置具有:物理量取得部,取得上述物理量的测定值;能量因子取得部,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;临界值确定部,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,将在使上述调节装置动作以便上述物理量成为满足上述管理基准的临界值时的上述能量因子的值确定为上述能量因子的临界值;以及过剩能量确定部,将与上述能量因子取得部取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为过剩能量。
本发明的第1能量评价方法用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,所述能量评价方法包含:物理量取得步骤,取得上述物理量的测定值;能量因子取得步骤,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;临界值确定步骤,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,将在使上述调节装置动作以便上述物理量成为满足上述管理基准的临界值时的上述能量因子的值确定为上述能量因子的临界值;以及过剩能量确定步骤,将与在上述能量因子取得步骤中取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为过剩能量。
根据上述的结构,能够将与当前的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的临界值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为过剩能量。该过剩能量认为是为了即使在存在干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足质量基准而设置的消耗能量的余量。因此,能够确定为了余量而消耗了多少能量。
此外,也可以是具有提示部的结构,所述提示部向利用者提示所求出的上述过剩能量。
根据上述的结构,利用者能够确认由能量评价装置确定的过剩能量。由此,利用者能够识别为了余量而消耗了多少能量,且能够将其作为用于实现能量削减的信息而利用。
本发明的第2能量评价装置针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,所述能量评价装置具有:物理量取得部,取得上述物理量的测定值;能量因子取得部,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;以及物理量目标值确定部,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,上述物理量目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准。
本发明的第2能量评价方法用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,所述能量评价方法包含:物理量取得步骤,取得上述物理量的测定值;能量因子取得步骤,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;物理量目标值确定步骤,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,在上述物理量目标值确定步骤中,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准。
根据上述的结构,能够基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,确定上述物理量的目标值。由此,能够取得用于即使在存在干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足质量基准的适当的上述物理量的目标值。因此,能够一边满足质量基准,一边削减调节装置的消耗能量。
此外,也可以是具有能量因子目标值确定部的结构,所述能量因子目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,确定与上述物理量的目标值对应的上述能量因子的目标值。
根据上述的结构,可知为了将上述物理量调节为目标值,要将调节装置的能量因子调节为什么值为好。从而,通过将上述能量因子调节为目标值,能够将上述物理量调节为目标值。
此外,也可以是具有能量因子调节部的结构,所述能量因子调节部调节上述能量因子,使得上述物理量的测定值成为上述物理量的目标值。
根据上述的结构,控制能量因子,能够将上述物理量调节为目标值。从而,能够一边满足质量基准,一边削减调节装置的消耗能量。
此外,也可以是具有可削减能量确定部的结构,所述可削减能量确定部将与由上述能量因子取得部取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的目标值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为能够削减的能量。
根据上述的结构,可削减的能量相当于能够一边满足管理基准一边削减的消耗能量的余量。从而,能够确定不必要的消耗能量的余量。
也可以是具有向利用者提示所求出的上述能够削减的能量的提示部的结构。
根据上述的结构,利用者能够识别不必要且能够削减的能量,并将其作为用于实现能量削减的信息来利用。
此外,也可以是具有关系确定部的结构,所述关系确定部在没有干扰的状态下,改变上述能量因子而取得上述物理量的测定值的变化,并确定上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系。
根据上述的结构,预先通过在没有干扰的状态下,改变上述能量因子而取得上述物理量的测定值的变化,从而能够确定上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系。
此外,也可以是如下结构:
若上述物理量的测定值从上述物理量的目标值变动,则上述能量因子调节部调节上述能量因子,以便抑制上述物理量的变动,所述物理量目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有用于在存在预想到的最大的干扰的情况下上述物理量满足上述管理基准的最小限度的余量的上述物理量的值,确定为上述物理量的目标值。
根据上述的结构,能够获得具有用于在存在预想到的最大的干扰的情况下也使作为管理对象的物理量满足管理基准的最小限度的余量的上述物理量的目标值。因此能够一边满足质量基准,一边削减调节装置的消耗能量。
此外,也可以是如下结构:针对一个上述物理量,具有多个用于调节上述物理量的调节装置,具有调节装置确定部,其在没有干扰的状态下,改变上述能量因子而取得上述物理量的测定值的变化,并从上述多个调节装置中确定用于通过更少的消耗能量来调节上述物理量的上述调节装置,上述能量因子调节部优先调节上述调节装置确定部确定的上述调节装置的能量因子。
根据上述的结构,确定能够以更少的消耗能量调节上述物理量的调节装置,能够优先调节该能量效率高的调节装置的能量因子。因此,在存在多个调节装置以及对应的能量因子的情况下,能够进一步削减消耗能量。
(程序以及记录介质)
另外,上述能量评价装置其一部分可通过计算机来实现,此时,使计算机起到上述各部的作用的控制程序以及记录了上述控制程序的计算机可读取的记录介质也进入本发明的范畴中。
能量评价装置4、23、42的各块、尤其是气温取得部6、风量取得部7、风量临界值确定部8、过剩能量确定部9、显示控制部10、存储部11、性能确定部12、30、44、气温目标值确定部13、风量目标值确定部14、风量控制部15、水温取得部28、流量取得部29、性能确定部30、水温目标值确定部31、45、流量目标值确定部32、流量控制部33、47、冷却温度取得部43、流量冷却温度目标值确定部46、以及冷却温度控制部48可以由硬件逻辑来构成,也可以如下那样利用CPU(中央处理单元)由软件来实施。
即,能量评价装置4、23、42具有用于执行实现各功能的控制程序的命令的CPU、存储了上述程序的ROM(只读存储器)、展开上述程序的RAM(随机存取存储器)、存储上述程序以及各种数据的存储器等存储装置(记录介质)等。此外,本发明的目的也可以通过以下方式来达成:将计算机可读取地记录了作为实现上述的功能的软件的能量评价装置4、23、42的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间码程序、源程序)的记录介质,提供给上述能量评价装置4、23、42,该计算机(或者CPU或MPU(微处理器单元))读取在记录介质中记录的程序而执行。
作为上述记录介质,例如能够利用磁带、盒带等带系列、包括软(注册商标)盘/硬盘等磁盘或CD-ROM(光盘只读存储器)/MO(磁光)/MD(迷你光盘)/DVD(数字通用盘)/CD-R(可写入光盘)等光盘的盘系列、IC卡(包含存储卡)/光卡等卡系列、或者掩膜ROM/EPROM(可擦除可编程只读存储器)/EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)/闪速ROM等半导体存储器系列等。
此外,将能量评价装置4、23、42构成为能够与通信网络连接,可以经由通信网络提供上述程序代码。作为该通信网络,并没有特别限制,例如,可以利用因特网、内部网、外部网、LAN(局域网)、ISDN(综合业务数字网)、VAN(增值网)、CATV(电缆电视)通信网、虚拟专用网(virtual privatenetwork)、电话线路网、移动体通信网、卫星通信网等。此外,作为构成通信网络的传输介质,并没有特别限定,例如可以利用IEEE(电气和电子工程师协会)1394、USB、电力线传送、电缆TV线路、电话线、ADSL(非对称数字用户环线)线路等有线,也可以利用IrDA(红外数字组织)、遥控等红外线、蓝牙(注册商标)、802.11无线、HDR(高数据速率)、移动电话网、卫星线路、地面波数字网等无线。
本发明并不限定于上述的各实施方式,在权利要求书表示的范围内可进行各种变更,对于将在不同实施方式中分别公开的技术手段适当进行组合而获得的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
产业上的可利用性
本发明能够利用于对消耗能量进行评价或最佳化的能量评价装置。
标号说明
1气温调节系统
2空气调节器(调节装置)
3气温测定装置
4、23、42能量评价装置
5风量测定部
6气温取得部(物理量取得部)
7风量取得部(能量因子取得部)
8风量临界值确定部(临界值确定部)
9过剩能量确定部(可削减能量确定部)
10显示控制部(提示部)
11存储部
12、30、44性能确定部(关系确定部)
13气温目标值确定部(物理量目标值确定部)
14风量目标值确定部(能量因子目标值确定部、调节装置确定部)
15风量控制部(能量因子调节部)
16显示装置
20、40焊接装置冷却系统
21焊接装置
22冷却装置(调节装置)
24、41冷却部
25冷却水压力泵
26流量调节阀
27流量温度传感器
28水温取得部(物理量取得部)
29流量取得部(能量因子取得部)
31、45水温目标值确定部(物理量目标值确定部)
32流量目标值确定部(能量因子目标值确定部)
33、47流量控制部(能量因子调节部)
43冷却温度取得部(能量因子取得部)
46流量冷却温度目标值确定部(能量因子目标值确定部)
48冷却温度控制部(能量因子调节部)

Claims (8)

1.一种能量评价装置,用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价装置具有:
存储部,存储从改变上述调节装置的输出起上述物理量显现变化为止的时间、和在改变上述调节装置的输出的情况下从上述物理量开始变动起的上述物理量的变化的速度;
物理量取得部,取得上述物理量的测定值;
能量因子取得部,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;以及
物理量目标值确定部,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,
上述物理量目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准,
上述物理量目标值确定部基于在上述存储部中存储的上述时间和上述速度,将从改变上述调节装置的输出起的上述物理量的变化的速度和干扰引起的预想到的上述物理量的变化的速度平衡为止的时间中的上述物理量的变化量作为上述余量来计算。
2.如权利要求1所述的能量评价装置,其特征在于,具有:
能量因子目标值确定部,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系,确定与上述物理量的目标值对应的上述能量因子的目标值。
3.如权利要求1所述的能量评价装置,其特征在于,具有:
能量因子调节部,调节上述能量因子,使得上述物理量的测定值成为上述物理量的目标值。
4.如权利要求2所述的能量评价装置,其特征在于,具有:
可削减能量确定部,将与上述能量因子取得部取得的上述能量因子的值对应的上述调节装置的消耗能量和与上述能量因子的目标值对应的上述调节装置的消耗能量之差确定为能够削减的能量。
5.如权利要求1所述的能量评价装置,其特征在于,具有:
关系确定部,在没有干扰的状态下,改变上述能量因子而取得上述物理量的测定值的变化,并确定上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系。
6.如权利要求3所述的能量评价装置,其特征在于,
若上述物理量的测定值从上述物理量的目标值变动,则上述能量因子调节部调节上述能量因子,以便抑制上述物理量的变动,
上述物理量目标值确定部基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有用于在存在预想到的最大的干扰的情况下上述物理量满足上述管理基准的最小限度的余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值。
7.如权利要求3所述的能量评价装置,其特征在于,
针对一个上述物理量,具有多个用于调节上述物理量的调节装置,
上述能量评价装置具有调节装置确定部,其在没有干扰的状态下,改变上述能量因子而取得上述物理量的测定值的变化,并从上述多个调节装置中确定用于通过更少的消耗能量来调节上述物理量的上述调节装置,
上述能量因子调节部优先调节上述调节装置确定部所确定的上述调节装置的能量因子。
8.一种能量评价方法,用于针对消耗能量来调节作为管理对象的物理量使得上述物理量满足规定的管理基准的调节装置,评价消耗能量,其特征在于,所述能量评价方法包含:
存储步骤,存储从改变上述调节装置的输出起上述物理量显现变化为止的时间、和在改变上述调节装置的输出的情况下从上述物理量开始变动起的上述物理量的变化的速度;
物理量取得步骤,取得上述物理量的测定值;
能量因子取得步骤,取得成为上述调节装置的消耗能量的因子的能量因子的值;以及
物理量目标值确定步骤,确定在没有干扰时的上述物理量的目标值,
在上述物理量目标值确定步骤中,基于预先取得的上述物理量的变化相对于上述能量因子的变化的关系、以及干扰引起的预想到的上述物理量的变化,将具有余量的上述物理量的值确定为上述物理量的目标值,上述余量用于即使在存在干扰的情况下上述物理量也不脱离上述管理基准,
上述物理量目标值确定步骤中,基于在上述存储步骤中存储的上述时间和上述速度,将从改变上述调节装置的输出起的上述物理量的变化的速度和干扰引起的预想到的上述物理量的变化的速度平衡为止的时间中的上述物理量的变化量作为上述余量来计算。
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