專利名稱：系統(tǒng)控制裝置及系統(tǒng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對系統(tǒng)的控制，特別地涉及基于對系統(tǒng)特性的檢測結(jié)果來對用于調(diào)整該系統(tǒng)的特性的設(shè)備進行控制的系統(tǒng)控制裝置及系統(tǒng)控制方法。
背景技術(shù)：
以往，在一些用于生產(chǎn)產(chǎn)品等的系統(tǒng)中，設(shè)置有如下設(shè)備，該設(shè)備是指，將表示對該系統(tǒng)所制造的產(chǎn)品品質(zhì)帶來影響的狀態(tài)的數(shù)據(jù)(下面，稱為“狀態(tài)數(shù)據(jù)”)，保持在預(yù)先決定的基準值或基準范圍內(nèi)的設(shè)備。此外，作為如上述那樣的數(shù)據(jù)，例如，可例舉設(shè)置有系統(tǒng)的室內(nèi)的溫度及濕度、設(shè)置有系統(tǒng)的室內(nèi)和室外之間的差壓、作為系統(tǒng)的控制對象的室內(nèi)的噪聲等級、在系統(tǒng)中生產(chǎn)的產(chǎn)品(或半成品)的尺寸、圓度、球度及平行度。而且，公開了在這樣的系統(tǒng)中抑制如上述那樣的設(shè)備的耗電的同時維持如上述那樣的狀態(tài)數(shù)據(jù)的各種 技術(shù)。例如，在專利文獻I (日本特開2005 — 249243號公報)中公開了如下技術(shù)，即，設(shè)置用于對空調(diào)對象室進行空氣調(diào)節(jié)的風機和用于檢測空調(diào)的狀態(tài)的傳感器(溫度傳感器及濕度傳感器等)，并根據(jù)該傳感器的檢測值來階段性地提高風機的轉(zhuǎn)速。另外，在專利文獻2 (日本特開2002 — 357346號公報)中公開了如下技術(shù)，即，設(shè)置用于檢測空調(diào)對象室的清潔度的傳感器(微粒傳感器(particle sensor)),在該傳感器的檢測值大幅低于上限值時，將用于對該空調(diào)對象室的空氣進行調(diào)節(jié)的空調(diào)機的輸出抑制為最低輸出。另外，在專利文獻3 (日本特開2006 - 29771號公報)中，在熱電聯(lián)合(cogeneration)系統(tǒng)中，執(zhí)行用于判別由多個單位時間構(gòu)成的各設(shè)定周期內(nèi)的耗能是否有規(guī)則性的規(guī)則性判別處理，在判別為耗能有規(guī)則性時，執(zhí)行負荷設(shè)置條件運轉(zhuǎn)處理，而在判別為耗能沒有規(guī)則性時，執(zhí)行與負荷設(shè)置條件運轉(zhuǎn)處理不同的預(yù)備運轉(zhuǎn)處理。另外，在專利文獻4 (日本特開2011-27408號公報)中公開了如下技術(shù)，S卩，在熱電聯(lián)合系統(tǒng)中，基于過去的熱負荷數(shù)據(jù)和過去的電負荷數(shù)據(jù)來判斷耗能是否有規(guī)則性，在有規(guī)則性的情況下，基于該規(guī)則性來預(yù)測負荷的產(chǎn)生，并以維持所預(yù)測的這些負荷的運轉(zhuǎn)的方式控制熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運轉(zhuǎn)。另外，在專利文獻5 (日本特開2011 - 69601號公報)中公開了與設(shè)備管理裝置對設(shè)備進行控制相關(guān)的技術(shù)。在該技術(shù)中，設(shè)備管理裝置基于傳感器的檢測輸出來推定用戶的客觀性的舒適性程度，另外，基于用戶的聲明來推定該用戶的主觀性的舒適性程度。然后，基于這樣推定出的這些舒適度，來求出用戶的當前的舒適度。然后，在要變更設(shè)備的動作的控制內(nèi)容時，針對每個控制內(nèi)容，推定事后的電費的預(yù)測值和對利用者事前給予的功效值，然后，基于它們，來推定設(shè)備的事后的功效值。然后，以使設(shè)備的事后的功效值成為最大的方式，決定設(shè)備的控制內(nèi)容?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
專利文獻1:日本特開2005 - 249243號公報專利文獻2:日本特開2002 - 357346號公報專利文獻3:日本特開2006 - 29771號公報專利文獻4:日本特開2011 - 27408號公報專利文獻5:日本特開2011 - 69601號公報然而，在專利文獻I及專利文獻2所述的技術(shù)中，通過將傳感器的檢測值與固定的控制用值進行比較來進行控制，從而在傳感器的檢測值相對于上述控制用值存在余量的情況下認為驅(qū)動裝置被過?？刂贫速M能量。另外，在這樣的技術(shù)中，在干擾對系統(tǒng)帶來大的影響的情況下，來不及控制驅(qū)動裝置，會導致如上述那樣的狀態(tài)數(shù)據(jù)超過基準值或基準范圍。另外，在這樣的技術(shù)中，由于以系統(tǒng)的管理人員等的經(jīng)驗及感覺來進行設(shè)定，因而還存在如下問題，即，不能在事前掌握利用了如上述那樣的狀態(tài)數(shù)據(jù)的控制的安全程度如何以及能夠?qū)崿F(xiàn)何種程度的節(jié)能。在專利文獻3所述的技術(shù)中，在判斷為有規(guī)則性時，按照該規(guī)則性來進行控制，但此時難以考慮突發(fā)性干擾帶來的影響。另外，在專利文獻4及專利文獻5所述的技術(shù)中，根據(jù)以前的狀態(tài)數(shù)據(jù)來對將來的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行預(yù)測，但在該預(yù)測中也難以考慮干擾的影響。由此，仍然難以使系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)可靠地收斂在基準值或基準范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于該實際情況而做出的，其目的在于，提供一種系統(tǒng)控制裝置及其控制程序、設(shè)備的控制方法， 在將系統(tǒng)中的狀態(tài)數(shù)據(jù)保持在基準值或基準范圍內(nèi)時，能夠避免浪費能量，并且能夠可靠地控制系統(tǒng)的狀態(tài)，而且能夠使用戶了解到節(jié)能的程度。本發(fā)明的一個技術(shù)方案的系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制，該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有:獲取單元，其連續(xù)獲取所述狀態(tài)數(shù)據(jù)；導出單元，其基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標；預(yù)測單元，其基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍；控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。優(yōu)選地，導出單元基于時間序列的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)來求出該狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動標準偏差來作為指標。優(yōu)選地，預(yù)測單元導出狀態(tài)數(shù)據(jù)所到達的概率分別不同的多個預(yù)測范圍。優(yōu)選地，在預(yù)測范圍的至少一部分變得在基準范圍外的情況下，控制單元將設(shè)備的動作進行切換，其切換方向為在狀態(tài)數(shù)據(jù)變得在基準范圍外時使狀態(tài)數(shù)據(jù)返回基準范圍內(nèi)的方向。優(yōu)選地，每當多個預(yù)測范圍中的各預(yù)測范圍在基準范圍外時，控制單元都切換設(shè)備的動作。優(yōu)選地,還具有顯示控制單元,該顯示控制單元用于在顯示裝置上顯示預(yù)測范圍的隨時間的變化。優(yōu)選地，還具有如下的單元，該單元基于預(yù)測范圍，來導出上述預(yù)測范圍的上限預(yù)測值及/或下限預(yù)測值超過基準范圍的比例，并預(yù)測狀態(tài)數(shù)據(jù)超過基準范圍的風險。優(yōu)選地，在狀態(tài)數(shù)據(jù)超過預(yù)測范圍的情況下，預(yù)測單元僅在預(yù)先決定的時間內(nèi)增大預(yù)測幅度，來修正預(yù)測范圍。本發(fā)明的另一技術(shù)方案的系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制，其中，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是從用于計測所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳感器輸出的，該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有:接收單元，其連續(xù)地接收所述狀態(tài)數(shù)據(jù)；導出單元，其基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標；預(yù)測單元，其基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍；控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。本發(fā)明的又一技術(shù)方案的系統(tǒng)控制方法，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制，其中，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是從用于計測該狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳感器輸出的，該系統(tǒng)控制方法的特征在于，包括:接收步驟，連續(xù)地接收所述狀態(tài)數(shù)據(jù)；導出步驟，基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標；預(yù)測步驟，基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍；控制步驟，基于在所述預(yù)測步驟中導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。本發(fā)明的其他技術(shù)方案的系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響由無塵室內(nèi)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的清潔度，來對為了調(diào)整該無塵室的清潔度而消耗能量的過濾器風機的動作進行控制，該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有:微粒傳感器，其獲取所述清潔度；導出單元，其基于時間序列的多個所述清潔度來連續(xù)地導出所述清潔度的移動標準偏差；預(yù)測單元，其基于所述清潔度的移動平均值和所述移動標準偏差來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測 到的所述清潔度的變化的范圍；控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述過濾器風機的動作以使所述清潔度屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。本發(fā)明的另一其他技術(shù)方案的系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響在爐內(nèi)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的溫度，來對為了調(diào)整該爐的所述狀態(tài)而消耗能量的加熱器的動作進行控制，該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有:溫度傳感器，其獲取所述溫度；導出單元，其基于時間序列的多個所述溫度來連續(xù)地導出所述溫度的移動標準偏差；預(yù)測單元，其基于所述溫度的移動平均值和所述移動標準偏差來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述溫度的變化的范圍；控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述加熱器的動作以使所述溫度屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。根據(jù)本發(fā)明，針對表示影響在制造系統(tǒng)中制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，基于時間序列的多個該狀態(tài)數(shù)據(jù)，來連續(xù)地導出該狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標。而且，基于該狀態(tài)數(shù)據(jù)和該指標，來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的該狀態(tài)數(shù)據(jù)變化的范圍。而且，基于導出的該預(yù)測范圍，來控制設(shè)備的動作，以使上述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證制造品質(zhì)的基準范圍。
由此，在基于狀態(tài)數(shù)據(jù)的控制中，能夠基于該狀態(tài)數(shù)據(jù)的預(yù)測范圍來控制設(shè)備。因此，能夠避免浪費能量，并且能夠可靠地控制系統(tǒng)的特性，而且能夠使用戶了解到節(jié)能程度。


圖1是示意性示出了包含作為本發(fā)明的第一實施方式的系統(tǒng)控制裝置的制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是用于說明制造系統(tǒng)中的預(yù)測值的計算方式的圖。圖3是示意性示出了制造系統(tǒng)中的狀態(tài)數(shù)據(jù)和預(yù)測范圍的一個例子的圖。圖4是分別示意性示出了在圖3的時刻T1、T2、T3的移動平均、上限預(yù)測值及下限預(yù)測值的圖。圖5是用于說明預(yù)測值的修正方式的圖。

圖6是用于說明預(yù)測值的修正方式的圖。圖7是示意性示出了控制器的硬件結(jié)構(gòu)的圖。圖8是示意性示出了控制器的功能結(jié)構(gòu)的圖。圖9是在控制器中執(zhí)行的風機過濾器單元(FFU)的控制處理的流程圖。圖10是示出了利用本實施方式的控制器對風機過濾器單元的動作進行控制的制造系統(tǒng)中的、由微粒傳感器檢測輸出信號的實測值和基于該實測值來計算出的上限預(yù)測值的一個例子的圖。圖11是用于說明對本實施方式的比較例的圖。圖12是用于說明對本實施方式的比較例的圖。圖13是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖14是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖15是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖16是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖17是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖18是用于說明本發(fā)明的第二實施方式的控制的概要的圖。圖19是本發(fā)明的第二實施方式中的用于對風機過濾器單元的轉(zhuǎn)速進行控制的處理的流程圖。圖20是示出了狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值及第一上限預(yù)測值 第四上限預(yù)測值以及風機過濾器單元的風量等級的隨時間的變化的具體例的圖。圖21是概略地示出了本發(fā)明的第三實施方式的制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖22是本發(fā)明的第三實施方式的制造系統(tǒng)的框圖。圖23是圖22的PC (個人計算機)的硬件框圖。圖24是用于說明本發(fā)明的第三實施方式中的預(yù)測值的修正方式的圖。圖25是用于說明本發(fā)明的第三實施方式中的利用了預(yù)測值的控制方式的圖。圖26是本發(fā)明的第三實施方式中的控制的流程圖。圖27是示出了本發(fā)明的第三實施方式中的控制結(jié)果的一個例子的圖。圖28是示出了在本發(fā)明的第三實施方式中在與控制器相連接的PC上顯示的畫面的一個例子的圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，說明本發(fā)明的加熱爐的實施方式。此外，對同一結(jié)構(gòu)要素，在各圖中標注同一附圖標記，不重復詳細說明。[第一實施方式]<系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>圖1是示意性示出了包含作為本發(fā)明的第一實施方式的系統(tǒng)控制裝置的制造系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。參照圖1，制造系統(tǒng)包括作為用于制造產(chǎn)品的空間的清潔室(clean booth) 500。在清潔室500內(nèi)設(shè)置有用于對該清潔室500內(nèi)的清潔度進行檢測的微粒傳感器200。雖然在圖1中省略了圖示，但在清潔室500內(nèi)設(shè)置有用于制造產(chǎn)品的生產(chǎn)線，并且安排有對該生產(chǎn)線進行管理等的工作人員。在清潔室500的頂棚部分形成有框體501，在各框體501上設(shè)置有過濾器風機單元(FFU) 300，該過濾器風機單元300包括用于將清潔室500內(nèi)的灰塵排出到該清潔室500外的風機。在圖1中，虛線箭頭表示空氣的流動。在清潔室500中，借助過濾器風機單元300的風機(下面，有時記述為“過濾器風機單元300”來表示包含在過濾器風機單元300中的“風機”)的運轉(zhuǎn)，來向清潔室500內(nèi)導入空氣，由此，清潔室500內(nèi)的空氣經(jīng)由設(shè)置在清潔室500的底面的通氣孔排出到清潔室500外。圖1的制造系統(tǒng) 包括基于微粒傳感器200的檢測輸出信號來控制過濾器風機單元300的動作的控制器100?？刂破?00與監(jiān)視器111相連接。監(jiān)視器111由液晶顯示裝置等通用的顯示裝置來實現(xiàn)。在本實施方式中，由微粒傳感器200檢測的清潔室500內(nèi)的清潔度，是表示對在制造系統(tǒng)中制造出的產(chǎn)品的制造品質(zhì)帶來影響的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)的一個例子。另外，過濾器風機單元300是為了調(diào)整該系統(tǒng)的狀態(tài)而運轉(zhuǎn)并由此消耗能量的設(shè)備的一個例子。而且，控制器100是基于上述狀態(tài)數(shù)據(jù)來控制上述設(shè)備的動作的系統(tǒng)控制裝置的一個例子?！纯刂频母乓?基于連續(xù)獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)來導出預(yù)測范圍的處理)在本實施方式中，例如，如圖2所示，由微粒傳感器200連續(xù)檢測出清潔室500內(nèi)的清潔度。此外，在圖2中，示出了由微粒傳感器200檢測出的清潔度(狀態(tài)數(shù)據(jù))的隨時間的變化?？刂破?00連續(xù)獲取微粒傳感器200的檢測輸出信號，另外，利用在針對某一時間點預(yù)先決定的設(shè)定期間內(nèi)的過去的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來針對該某一時間點，導出能夠預(yù)測到的清潔度變化的范圍(預(yù)測范圍)。而且，控制器100基于預(yù)測范圍，控制過濾器風機單元300的運轉(zhuǎn)，使得狀態(tài)數(shù)據(jù)(清潔度)不超過制造系統(tǒng)所要求的范圍。圖3是示意性示出了制造系統(tǒng)中的狀態(tài)數(shù)據(jù)和預(yù)測范圍的一個例子的圖。在圖3中，狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值(實測值RV)用實線表示，預(yù)測范圍的上限值(上限預(yù)測值PH)和下限值(下限預(yù)測值PL)用虛線表示，另外，預(yù)測范圍的平均值(平均值A(chǔ)V)用單點劃線表示。就各時間點上的預(yù)測范圍而言，利用相對于該時間點的圖2的設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動平均μ和該設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動偏差σ來導出。具體而言，預(yù)測范圍的上限值PH和下限值PL按照下面的公式(I)及公式(2)來導出。PH = μ + 3 σ …(I)PL = μ — 3 σ …(2)(上限預(yù)測值及下限預(yù)測值的說明)圖4是分別示意性示出了在圖3的時刻Τ1、Τ2、Τ3的移動平均、上限預(yù)測值及下限預(yù)測值的圖。在圖4的(A)中，針對時刻Tl，用實線示出了該時刻Tl之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的狀態(tài)數(shù)據(jù)的分布。另外，在圖4的(A)中，移動平均用AVl表示，而且，對該AVl加上3 σ(σ是根據(jù)該設(shè)定期間內(nèi)的實測值來求出的移動偏差)而得到的值為上限預(yù)測值ΡΗ1，另外，從該AVl減去3σ而得到的值為下限預(yù)測值PU。在圖4的(B)中，針對時刻Τ2，用實線示出了該時刻Τ2之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的狀態(tài)數(shù)據(jù)的分布。另外，在圖4的(B)中，該設(shè)定期間內(nèi)的移動平均用AV2表示，并且，對AV2加上3σ而得到的值為上限預(yù)測值ΡΗ2，從AV2減去3σ而得到的值為下限預(yù)測值PL2。并且，在圖4的(C沖，針對時刻Τ3，用實線示出了該時刻Τ3之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的狀態(tài)數(shù)據(jù)的分布。另外，在圖4的(C)中，該設(shè)定期間內(nèi)的移動平均用AV3表示，并且，對AV3加上3σ而得到的 值為上限預(yù)測值ΡΗ3，從AV3減去3σ而得到的值為下限預(yù)測值PL3。在本實施方式中，時時刻刻導出預(yù)測范圍。S卩，就時刻Tl的預(yù)測范圍而言，基于剛要到該時刻Tl之前的設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)來導出，另外，就各個時刻Τ2、Τ3的預(yù)測范圍而言，分別基于剛要到該時刻Τ2、Τ3之前的設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)來導出。由此，能夠?qū)r時刻刻變化的清潔室500的狀況反映到預(yù)測范圍。而且，在本實施方式中，基于預(yù)測范圍的上限值及/或下限值與對狀態(tài)數(shù)據(jù)的基準值(為了保持產(chǎn)品的制造品質(zhì)而需要保持的狀態(tài)數(shù)據(jù)的值)之間的關(guān)系，來控制過濾器風機單元300的動作(轉(zhuǎn)速等)。在圖3中，基準值SV用雙點劃線表示。此外，在本實施方式中，說明對于狀態(tài)數(shù)據(jù)僅設(shè)定上方側(cè)的基準值的系統(tǒng)。(上限預(yù)測值及/或下限預(yù)測值的修正)控制器100在狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值超過了預(yù)測范圍的上限值或下限值的情況下，將該上限值向上方進行修正或者將該下限值向下方進行修正。在圖5中，示出了狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值在表示為“異常檢測”的時間點超過了預(yù)測范圍的上限值的情況。于是，在圖5中，與此相應(yīng)地，將此后的上限預(yù)測值向上方進行了修正。修正前的上限預(yù)測值PH用虛線表示，修正后的上限預(yù)測值PHX用點線表示。就此時的修正而言，例如基于針對各時刻的設(shè)定期間內(nèi)的過去的實測值的狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如對按照公式(I)或公式(2)計算出的上限值(或下限值)加上(或減去)預(yù)先決定的值來實現(xiàn)。此外，這樣的預(yù)測范圍的上限值或下限值的修正，例如僅在從檢測到異常起預(yù)先決定的期間內(nèi)進行。
另外，在修正預(yù)測范圍的上限值/下限值時，也可以改變對移動平均μ加上或減去移動偏差σ的方式。 具體而言，例如，在基本的上限預(yù)測值PH及下限預(yù)測值PL的計算式分別用圖6中的公式(3Α)及公式(3Β)來表示時，修正后的上限預(yù)測值PHX及下限預(yù)測值PLX例如用圖6中的公式(4Α)及公式(4Β)來表示。在公式(3Α)的右邊，第一項與移動平均相對應(yīng)，第二項與移動偏差相對應(yīng)。此外，在公式(3Α)中，右邊第二項的系數(shù)A是有關(guān)移動偏差的系數(shù)，與上述公式(I)的移動偏差σ的系數(shù)“3”相對應(yīng)。另外，公式(3Β)的右邊第二項的系數(shù)A與上述公式(2)的移動偏差σ的系數(shù)“3”相對應(yīng)。公式(4Α)及公式(4Β)分別相對于公式(3Α)及公式(3Β)，有關(guān)移動偏差的系數(shù)從“Α”修改成為“Al”。此外，A和Al均是正(+)值，具有“Al > Α”的關(guān)系。例如，A是“3”，Al是“4”。由此，修正后的上限預(yù)測值PHX相對于修正前的上限預(yù)測值PH而修正成為上方的值。另外，修正后的下限預(yù)測值PLX相對于修正前的下限預(yù)測值PL而修正成為下方的值。圖6中的公式(5Α)及公式(5Β)示出了如下的修正方式，S卩，通過加上預(yù)先決定的值來修正上限預(yù)測值，另外，通過減去預(yù)先決定的值來修正下限預(yù)測值。在公式(5Α)及公式(5Β)中，預(yù)先決定的值用“B”表示。此外，預(yù)測范圍的修正至少對設(shè)定有基準值的一側(cè)進行即可。在本實施方式中，由于僅對上限側(cè)設(shè)定有基準值，因而至少僅在實測值超過了上限預(yù)測值的情況下進行上限預(yù)測值的修正即可。<硬件結(jié)構(gòu)> 圖7是示意性示出了控制器100的硬件結(jié)構(gòu)的圖。參照圖7,控制器100包括:CPU (Central Processing Unit:中央處理單兀)10,其是用于對控制器100整體進行控制的運算裝置；ROM (Read Only Memory:只讀存儲器)11，其用于存儲由CPUlO執(zhí)行的程序等；RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)12，其發(fā)揮CPU10執(zhí)行程序時的工作區(qū)域的功能；通信裝置18，其由調(diào)制解調(diào)器等來實現(xiàn)，該調(diào)制解調(diào)器等進行接收來自微粒傳感器200的檢測輸出信號或向過濾器風機單元300發(fā)送控制數(shù)據(jù)等通信；顯示用接口 14，其是向監(jiān)視器111發(fā)送圖像數(shù)據(jù)時的接口 ；操作部15，其用于接收對控制器100的操作輸入；存儲裝置16，其用于保存由CPU10執(zhí)行的程序等；介質(zhì)控制器17，其用于通過訪問能夠裝拆到控制器100上的存儲介質(zhì)900來從該存儲介質(zhì)900讀取文件或向該存儲介質(zhì)900寫入文件。顯示用接口 14可以由用于驅(qū)動監(jiān)視器111的基板來以硬件方式實現(xiàn)，也可以由用于驅(qū)動的軟件來以軟件方式實現(xiàn)。操作部15例如由鍵盤、鼠標等輸入裝置來實現(xiàn)。此外，在本實施方式中，操作部15由觸摸傳感器來實現(xiàn)，與監(jiān)視器111 一體地由觸摸面板來實現(xiàn)。在本實施方式中，例如通過由CPU10執(zhí)行適當?shù)某绦騺韺崿F(xiàn)本說明書所記載的控制器100的功能的至少一部分。由CPU10執(zhí)行的程序的至少一部分也可以存儲在上述存儲介質(zhì)900中。作為存儲介質(zhì) 900,可例舉 CD — ROM (Compact Disc-Read Only Memory:只讀光盤)、DVD 一ROM (Digital Versatile Disk-Read Only Memory:數(shù)字多功能光盤-只讀存儲器)、USB(Universal Serial Bus:通用串行總線)存儲器、存儲卡、FD(Flexible Disk:軟盤)、硬盤、磁帶、盒式記錄帶、MO (Magnetic Optical Disc:磁光盤)、MD (Mini Disc:迷你光盤)、IC(Integrated Circuit:集成電路)卡(除了存儲卡之外)、光卡、掩模型(mask) ROM、EPROM、EEPROM(ElectronicalIy Erasable Programmable Read-Only Memory:電可擦可編程只讀存儲器)等非易失性地保存程序的介質(zhì)。另外，還有通過網(wǎng)絡(luò)下載CPUlO所執(zhí)行的程序來安裝到存儲裝置16上的情況。<功能結(jié)構(gòu)>圖8是示意性示出了控制器100的功能結(jié)構(gòu)的圖。參照圖8，控制器100包括數(shù)據(jù)儲存部101、穩(wěn)定性指標導出部102、上限預(yù)測值計算部103、設(shè)備控制部104及顯示控制部105。數(shù)據(jù)儲存部101例如由RAM12及/或存儲裝置16來實現(xiàn)。上限預(yù)測值計算部103、設(shè)備控制部104及顯示控制部105例如通過由CPU10執(zhí)行適當?shù)某绦騺韺崿F(xiàn)。數(shù)據(jù)儲存部101接收并儲存來自微粒傳感器200的連續(xù)的檢測輸出信號(狀態(tài)數(shù)據(jù))。穩(wěn)定性指標導出部102基于儲存在數(shù)據(jù)儲存部101中的狀態(tài)數(shù)據(jù)的履歷來計算穩(wěn)定性指標(上述的標準偏差σ )。上限預(yù)測值計算部103利用由穩(wěn)定性指標導出部102導出的穩(wěn)定性指標來計算上限預(yù)測值。

設(shè)備控制部104利用如上述那樣計算出的上限預(yù)測值向設(shè)備(過濾器風機單元300)適宜地發(fā)送控制信號。顯示控制部105向監(jiān)視器111發(fā)送用于顯示儲存在數(shù)據(jù)儲存部101中的狀態(tài)數(shù)據(jù)、向數(shù)據(jù)儲存部101發(fā)送的實時的狀態(tài)數(shù)據(jù)、由上限預(yù)測值計算部103計算出的上限預(yù)測值等的數(shù)據(jù)?？刂破?00還包括上限預(yù)測值修正部106。上限預(yù)測值修正部106例如通過由CPU10執(zhí)行適當?shù)某绦騺韺崿F(xiàn)。上限預(yù)測值修正部106對從微粒傳感器200輸入(接收)到的某一時刻的狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值和由上限預(yù)測值計算部103計算出的該某一時刻的上限預(yù)測值進行比較，在狀態(tài)數(shù)據(jù)的值超過了上限預(yù)測值的情況下，以上述的方式修正上限預(yù)測值。若修正了上限預(yù)測值，則設(shè)備控制部104利用修正后的上限預(yù)測值，來控制過濾器風機單元300的動作。此外，如上述那樣，上限預(yù)測值修正部106的修正僅持續(xù)從狀態(tài)數(shù)據(jù)超過了上限預(yù)測值的時間點起的預(yù)先決定的期間。經(jīng)過了該期間之后，設(shè)備控制部104基于由上限預(yù)測值計算部103計算出的上限預(yù)測值，來控制過濾器風機單元300的動作。<設(shè)備的控制流程>圖9是在控制器100中執(zhí)行的對過濾器風機單元300的控制處理的流程圖。參照圖9，CPU10首先在步驟SlO中，利用在其時間點起設(shè)定期間內(nèi)的過去的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算該期間的狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動平均μ，并進入步驟S20的處理。此外，在步驟SlO中，在計算移動平均μ時，例如利用包含在設(shè)定期間內(nèi)的20個時間點上的狀態(tài)數(shù)據(jù)。在步驟S20中，CPU10利用在步驟SlO中計算移動平均μ時利用的過去的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算移動偏差σ，并進入步驟S30的處理。在步驟S30中，CPU10利用在步驟SlO中計算出的移動平均μ和在步驟S20中計算出的移動偏差σ，來計算對該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)的上限預(yù)測值，并進入步驟S40的處理。
在步驟S40中，CPUlO判斷從微粒傳感器200接收到的該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)是否小于在步驟S30中計算出的對該時間點的上限預(yù)測值，在判斷為小于上限預(yù)測值時進入步驟S60的處理，在判斷為狀態(tài)數(shù)據(jù)在上限預(yù)測值以上時進入步驟S50的處理。在步驟S50中，CPUlO如上述那樣修正上限預(yù)測值，并進入步驟S60的處理。在步驟S60中，CPUlO判斷上限預(yù)測值是否超過了基準值(圖3等中的基準值SV)。而且，在判斷為超過了基準值時進入步驟SlOO的處理，在判斷為上限預(yù)測值在基準值以下時進入步驟S70的處理。在步驟SlOO中，CPUlO向過濾器風機單元300發(fā)送用于增加風量的控制信號，并返回步驟SlO的處理。另一方面，在步驟S70中，CPUlO判斷上限預(yù)測值是否小于基準值，在判斷為小于基準值時進入步驟S80的處理，在判斷為上限預(yù)測值與基準值相同時進入步驟S90的處理。在步驟S80中，CPUlO向過濾器風機單元300發(fā)送用于減少風量的控制信號，并返回步驟SlO的處理。另一方面，在步驟S90中，CPUlO執(zhí)行用于保持過濾器風機單元300的風量等級的處理，并返回步驟SlO的處理。根據(jù)上面說明的本實施方式中的控制處理，針對由微粒傳感器200檢測的狀態(tài)數(shù)據(jù)，導出上限預(yù)測值。然后，不與檢測出的狀態(tài)數(shù)據(jù)本身進行對比，而是對上限預(yù)測值和基準值進行對比。而且，根據(jù)對比結(jié)果，來控制過濾器風機單元300的動作(風量等級)，使得清潔室500內(nèi)的清潔度保持在基準值以下。< 小結(jié) >圖10是示出了利用本實施方式的控制器100控制過濾器風機單元300的動作的制造系統(tǒng)中的、微粒傳感器200的檢測輸出信號的實測值和基于該實測值來計算出的上限預(yù)測值的一個例子的圖。如可從圖10 了解到那樣，計算出的上限預(yù)測值總是位于實測值的上方。此外，由于上限預(yù)測值是如上述那樣利用標準偏差σ來計算出的，所以實測值與上限預(yù)測值之差取決于各時間點的剛剛之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的變動的大小。具體而言，在剛剛之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的變動大的情況下，計算出的上限預(yù)測值相對于實測值而具有比較大的余地。另一方面，在剛剛之前的設(shè)定期間內(nèi)的實測值的變動小的情況下，計算出的上限預(yù)測值是與實測值比較接近的值。S卩，根據(jù)本實施方式，在干擾大而實測值紊亂的情況下，計算出相對于實測值而具有比較大的余地的值來作為上限預(yù)測值。由此，根據(jù)本實施方式，能夠考慮干擾的影響來計算預(yù)測值。由此，在干擾大的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的具有余量的控制。而且，根據(jù)本實施方式，實時計算上限預(yù)測值，并利用該上限預(yù)測值和基準值來控制設(shè)備。因此，能夠以在不浪費的范圍內(nèi)將設(shè)備的動作量抑制為最小限的方式控制該設(shè)備的動作。對該內(nèi)容，參照表示比較例的系統(tǒng)的動作的圖11及圖12，進行更具體的說明。圖11示出了對狀態(tài)數(shù)據(jù)僅設(shè)定上方側(cè)的基準值的系統(tǒng)的控制方式。首先，圖11的(A)示出了在對系統(tǒng)的干擾小即系統(tǒng)在比較穩(wěn)定的環(huán)境下被控制的情況下的狀態(tài)數(shù)據(jù)的隨 時間的變化。在這樣的狀況下，狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化比較小。因此，在狀態(tài)數(shù)據(jù)相對于基準值SV的余量較大的情況下，如圖11的(C)所示，還可以考慮以使狀態(tài)數(shù)據(jù)的平均值TV更接近基準值SV的方式放慢控制。在此，“放慢控制”是指，對設(shè)備減少為了使該設(shè)備進行用于保持系統(tǒng)的動作而供給的能量(電力等)的控制。更具體地講，“放慢控制”是指，例如在作為設(shè)備采用過濾器風機單元300的情況下，通過降低向過濾器風機單元300供給的電流量來使過濾器風機單元300的風機的轉(zhuǎn)速下降的控制。然而，在比較例中，在未進行如本實施方式那樣考慮了干擾的影響的控制的情況下，如圖11的(B)所示，即使在因干擾的影響而狀態(tài)數(shù)據(jù)的變動大的情況下，也不能獲取這樣的干擾的影響。而且，若在不能獲取這樣的干擾的影響的狀態(tài)下如上述那樣放慢控制，則如圖11的(D)所示，可能會發(fā)生狀態(tài)數(shù)據(jù)超過基準值的事態(tài)。此外，在圖11的(D)中，狀態(tài)數(shù)據(jù)超過了基準值的點用“E”來表示。在圖12中示出了對狀態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)定了上方側(cè)和下方側(cè)這雙方的基準值的系統(tǒng)的控制方式。在圖12的(A) (D)的各部分中，上限側(cè)的基準值用HL表示，下限側(cè)的基準值用LL表不。此時，若不能如本實施方式那樣考慮干擾的影響，則不管在如圖12的(A)示出那樣狀態(tài)數(shù)據(jù)穩(wěn)定的情況下，還是在如圖12的(B)示出那樣因干擾的影響而狀態(tài)數(shù)據(jù)的變動大的情況下，都不能變更控制方式。因此，盡管在如圖12的(A)示出那樣的情況下能夠通過放慢對狀態(tài)數(shù)據(jù)的控制來如圖12的(C)示出那樣使狀態(tài)數(shù)據(jù)向下方側(cè)變動，由于不能區(qū)分圖12的(A)的狀態(tài)和圖12的(B)的狀態(tài)來進行控制，因而不能夠這樣放慢控制。這是因為，在圖12的(B)的狀態(tài)下放慢了控制的結(jié)果，如圖12的(D)示出那樣可能會發(fā)生狀態(tài)數(shù)據(jù)小于基準值LL的事態(tài)。另一方面，在本實施方式中，實時導出將干擾的影響也予以考慮的預(yù)測范圍，并基于該預(yù)測范圍和基準值之間的關(guān)系，來對設(shè)備進行控制。由此，由于能夠考慮因干擾的影響而產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)的變動來對設(shè)備進行控制，因而能夠不浪費地放慢控制來高效地抑制設(shè)備的消耗能量，并且能夠可靠 地避免狀態(tài)數(shù)據(jù)超過基準值的情況。[第二實施方式]<控制的概要>在本實施方式中，在由控制器100實現(xiàn)的對設(shè)備(過濾器風機單元300)的控制中，導出階段性的多個預(yù)測值。圖13是用于說明本實施方式的控制的概要的圖。在圖13中示出了過濾器風機單元300的風機的風量的設(shè)定條件和該風機的被控制的風量。此外，在圖13中，就基準值而言，與第一實施方式同樣地，說明僅設(shè)定上方側(cè)的基準值的情況。在本實施方式中，對利用如上述那樣求出的移動平均μ和移動偏差σ來計算出的多個預(yù)測值和基準值進行比較，并基于該比較結(jié)果來決定過濾器風機單元300的風量。具體而言，導出狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠到達的概率不同的多個預(yù)測值(“μ +6σ”、“μ +5σ”、“μ +4σ”、“μ + 3 σ ”)。此外，在這些預(yù)測值中，按照狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠到達的概率低到高的順序，依次為 “μ +6σ”、“μ +5σ”、“μ +4σ”、“μ + 3 σ ”。即，其中，“ μ +6 σ ”是能夠到達的概率最低的預(yù)測值，“μ +3σ”是能夠到達的概率最高的預(yù)測值。而且，如圖14所示，在“ μ + 6σ ”在基準值以下的情況下，將過濾器風機單元300的風量控制為最低等級的“I”。如圖15所示，在“μ +60 ”比基準值高并且“μ +50”為基準值以下的情況下，將過濾器風機單元300的風量控制為下一個比等級“I”高的等級“2”。如圖16所示，在“μ + 5 O ”比基準值高并且“ μ + 40 ”為基準值以下的情況下，將過濾器風機單元300的風量控制為下一個比等級“2”高的等級“3”。如圖17所示，在“μ +4 σ ”比基準值高并且“ μ + 3σ ”為基準值以下的情況下，將過濾器風機單元300的風量控制為下一個比等級“3”高的等級“4”。而且，如圖18所示，在“μ +3σ”變得比基準值高的情況下，將過濾器風機單元300的風量控制為最高等級的“5”。在圖15 圖18中，各預(yù)測值超過了基準值的點用空心箭頭表示。此外，在本實施方式中，過濾器風機單元300的風量等級“高”是指，過濾器風機單元300所消耗的能量多、過濾器風機單元300的風機更快地旋轉(zhuǎn)的情況。圖19是本實施方式中的用于控制過濾器風機單元300的轉(zhuǎn)速的處理的流程圖。參照圖19，在本實施方式中，CPUlO首先在步驟SlO中，利用其時間點起過去的設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算該期間的狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動平均μ，然后，在步驟S20中，利用在步驟SlO中計算移動平均y時利用的過去的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算移動偏差σ。接著，CPUlO在步驟S31中利用在步驟SlO中計算出的移動平均μ和在步驟S20中計算出的移動偏差σ，來計算相對于該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)的上限預(yù)測值(μ + 3σ )，并進入步驟S32的處理。在步驟S32中，CPUlO計算與在步驟S31中計算出的上限預(yù)測值相比狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠到達的概率更低的上限預(yù)測值(“ μ + 6 O ”、“ μ + 5 O ”、“ μ +4σ，，)，并進入步驟S33的處理。下面，在本說明書中，將在步驟S31中計算出的“μ +3σ ”稱為第一上限預(yù)測值，將在步驟S32中計算出的“ μ + 4 σ ”、“ μ + 5σ ”、“ μ + 6 σ ”分別稱為第二上限預(yù)測值、第三上限預(yù)測值、第四上限預(yù)測值。

在步驟S33中，CPUlO判斷在步驟S31及步驟S32中計算出的各預(yù)測值是否超過了實測值，在至少一個預(yù)測值在實測值以下的情況下進入步驟S34的處理。另一方面，在各預(yù)測值均超過實測值的情況下，CPUlO進入步驟S61的處理。在步驟S34中，CPUlO對實測值以下的預(yù)測值加上移動偏差σ來進行修正，并進入步驟S61的處理。例如，在實測值超過第二上限預(yù)測值、第三上限預(yù)測值、第四上限預(yù)測值的情況下，將第二上限預(yù)測值、第三上限預(yù)測值、第四上限預(yù)測值分別更新為“+4σ + σ卿，μ + 5 σ )”、“ μ + 5 σ + σ 卿，μ + 6 σ )” 及 “ μ + 6 σ + σ 卿，μ + 7 σ )”。在步驟S61中，CPUlO判斷第一上限預(yù)測值是否超過了基準值，在判斷為未超過基準值時，即，在判斷為第一上限預(yù)測值在基準值以下時，進入步驟S63的處理。另一方面，在判斷為第一上限預(yù)測值超過基準值時，進入步驟S62的處理。在步驟S62中，CPUlO將過濾器風機單元300的風量等級設(shè)定為最大(等級=5)，并返回步驟SlO的處理。由此，過濾器風機單元300的風量等級變更為“5”。在步驟S63中，CPUlO判斷第二上限預(yù)測值是否超過了基準值，在判斷為未超過基準值時，即，在判斷為第二上限預(yù)測值在基準值以下時，進入步驟S65的處理。另一方面，在判斷為第二上限預(yù)測值超過了基準值時，進入步驟S64的處理。在步驟S64中，CPUlO將過濾器風機單元300的風量等級設(shè)定為“4”，并進入步驟S71的處理。在步驟S65中，CPUlO判斷第三上限預(yù)測值是否超過了基準值，在判斷為未超過基準值時，即，在判斷為第三上限預(yù)測值在基準值以下時，進入步驟S67的處理。另一方面，在判斷為第三上限預(yù)測值超過了基準值時，進入步驟S66的處理。在步驟S66中，CPUlO將過濾器風機單元300的風量等級設(shè)定為“3”，并進入步驟S71的處理。在步驟S67中，CPUlO判斷第四上限預(yù)測值是否超過了基準值，在判斷為未超過基準值時，即，在判斷為第四上限預(yù)測值在基準值以下時，進入步驟S69的處理。另一方面，在判斷為第四上限預(yù)測值超過了基準值時，進入步驟S68的處理。在步驟S68中，CPUlO將過濾器風機單元300的風量等級設(shè)定為“2”，并進入步驟S71的處理。在步驟S71中，CPUlO將在步驟S64、S66、S68、S69中分別設(shè)定的過濾器風機單元300的新的風量等級設(shè)定為水平(Level) (2)，并進入步驟S72的處理。此外，此時，現(xiàn)狀的過濾器風機單元300的風量等級被設(shè)定為水平(I)。在步驟S72中，CPUlO判斷水平(2)是否超過了水平(1)，在判斷為超過了水平(I)時進入步驟S73的處理，而在判斷為未超過水平(I)的情況下，即，在判斷為新設(shè)定的風量等級在現(xiàn)狀的風量等級以下的情況下，進入步驟S74的處理。在步驟S73中，CPUlO將過濾器風機單元300的風量等級變更為在步驟S64、S66、S68、S69中的某個步驟中設(shè)定的風量等級，并返回步驟SlO的處理。由此，過濾器風機單元300的風量等級變更為在步驟S64、S66、S68、S69中的某個步驟中設(shè)定的等級。另一方面，在步驟S74中，CPUlO使過濾器風機單元300的風量等級保持現(xiàn)狀的等級(水平(I ))，保持5秒鐘之后，變更為在步驟S64、S66、S68、S69中的某個步驟中設(shè)定的等級(水平(2))，并返回步驟SlO的處理。由此，過濾器風機單元300的風量等級保持5秒鐘目前的等級之后，變更為在步驟S64 、S66、S68、S69中的某個步驟中設(shè)定的等級。(實施例)圖20是示出了狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值及第一上限預(yù)測值 第四上限預(yù)測值以及過濾器風機單元300的風量等級的隨時間的變化的具體例的圖。在圖20中，在上段表示了風量等級的隨時間的變化，在下段表示了狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值及預(yù)測值。另外，在下段的曲線圖中，作為狀態(tài)數(shù)據(jù)的具體例，示出了用微粒傳感器200檢測出的每單位體積內(nèi)含有的異物量。而且，針對該異物量，實測值用線R來表示，第一上限預(yù)測值用線Dl來表示，第二上限預(yù)測值用線D2來表示，第三上限預(yù)測值用線D3來表示，而且，第四上限預(yù)測值用線D4來表示。另外，圖20的上段和下段的曲線圖的橫軸分別表示時亥IJ，例如，表示測定開始時起經(jīng)過的秒數(shù)。并且，在下段的曲線圖中，基準值用單點劃線來表
/Jn ο參照圖20，在時刻363秒，第四上限預(yù)測值超過了基準值。由此，在時刻363秒，過濾器風機單元300的風量等級從I切換成為2。另外，在時刻368，第三上限預(yù)測值超過了基準值。由此，在時刻369秒，過濾器風機單元300的風量等級從2切換成為3。另外，在時刻373秒，第二上限預(yù)測值超過了基準值。由此，在時刻373秒，過濾器風機單元300的風量等級從3切換成為4。此外，在時刻374秒，第二上限預(yù)測值變得小于基準值。然而，由于步驟S74的處理，在5秒后，即，在時刻379秒，過濾器風機單元300的風量等級從4切換成為3。
另外，在時刻376秒，第三上限預(yù)測值變得小于基準值，在5秒后的時刻381秒，過濾器風機單元300的風量等級從3切換成為2。另外，在時刻379.5秒，第四上限預(yù)測值變得小于基準值，在5秒后的時刻384.5秒，過濾器風機單元300的風量等級從2切換成為I。[第三實施方式]在本實施方式中，系統(tǒng)控制裝置利用于控制溫度的制造系統(tǒng)的控制中。<系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>圖21是概略地示出了本實施方式的制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖21，制造系統(tǒng)包括回流爐700，而且，利用加熱器702來加熱該回流爐700內(nèi)的空氣。控制器100基于用于檢測回流爐700內(nèi)的溫度的溫度傳感器701的檢測輸出信號，來決定對加熱器702的輸出的控制內(nèi)容。而且，控制器100經(jīng)由操作器750控制加熱器702的輸出。此外，在本實施方式中，控制器100與個人計算機(PC)400相連接。在本實施方式中，在PC400中，基于由控制器100輸出的溫度傳感器701的檢測溫度等，來模擬制造系統(tǒng)的安全性，并顯示其結(jié)果。圖22是本實施方式的制造系統(tǒng)的框圖。參照圖22，與第一實施方式同樣地，控制器100包括數(shù)據(jù)儲存部101、穩(wěn)定性指標導出部102、設(shè)備控制部104及顯示控制部105。此外，在本實施方式中，控制器100包括預(yù)測值計算部103A和預(yù)測值修正部106A來取代上限預(yù)測值計算部103和上限預(yù)測值修正部106。預(yù)測值計算部103A針對狀態(tài)數(shù)據(jù)，如參照圖3等說明的那樣，計算上限預(yù)測值和下限預(yù)測值。預(yù)測值修正部106A如在后面參照圖25敘述那樣地修正上限預(yù)測值及下限預(yù)測值。此外，在本實施方式中，數(shù)據(jù)儲存部101將狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值與上限預(yù)測值一起發(fā)送至PC400。PC400包括數(shù)據(jù)獲取部401、模擬部402及顯示部403。參照圖23，PC400包括:CPU410，其是用于對PC400整體進行控制的運算裝置；R0M411，其用于存儲由CPU410執(zhí)行的程序等；RAM412，其發(fā)揮CPU410執(zhí)行程序時的工作區(qū)域的功能；通信裝置418，其由與控制器100等其他設(shè)備進行通信的調(diào)制調(diào)解器等來實現(xiàn)；顯示部414，其由液晶顯示裝置等顯示裝置來實現(xiàn)；操作部415，其接受對PC400的操作輸入；存儲裝置416，其用于存儲由CPUlO執(zhí)行的程序等；介質(zhì)控制器417，其通過訪問能夠裝拆到PC400上的存儲介質(zhì)來從該存儲介質(zhì)讀取文件或向該存儲介質(zhì)寫入文件。

由CPU410執(zhí)行的程序的至少一部分也可以存儲在上述存儲介質(zhì)中。作為存儲介質(zhì)，可例舉⑶一 ROM、DVD - ROM、USB存儲器、存儲卡、FD、硬盤、磁帶、盒式記錄帶、MO、MD、IC卡(除了存儲卡之外)、光卡、掩模型ROM、EPROM、EEPROM等非易失性地保存程序的介質(zhì)。另外，還有通過網(wǎng)絡(luò)下載CPU410所執(zhí)行的程序并安裝到存儲裝置416上的情況。顯示部403由顯示部414來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)獲取部401例如由通信裝置418來實現(xiàn)。模擬部402例如通過使CPU410執(zhí)行特定程序來實現(xiàn)。<上限預(yù)測值及下限預(yù)測值>在本實施方式中，針對回流爐700內(nèi)的溫度，設(shè)定上限側(cè)的基準值和下限側(cè)的基準值。而且，在本實施方式中，控制加熱器702的動作，使得回流爐700內(nèi)的溫度不超過這些范圍。在本實施方式中，控制器100獲取溫度傳感器701的檢測溫度作為狀態(tài)數(shù)據(jù)。而且，在本實施方式中，也如圖24所示，控制器100基于檢測溫度的履歷和其移動平均μ及移動偏差σ，來導出上限預(yù)測值和下限預(yù)測值。在圖24中，示出了時時刻刻發(fā)生變化的狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值、上限預(yù)測值及下限預(yù)測值。此外，在本實施方式中，也在實測值超過了預(yù)測值的情況下，修正該預(yù)測值。具體而言，在實測值變得小于下限預(yù)測值時，變更下限預(yù)測值，使其具有更下方的值(圖24中的“異常檢測(I)”)。另外，在實測值超過了上限預(yù)測值時，變更上限預(yù)測值，使其具有更上方的值(圖24中的“異常檢測(2)”)。而且，如圖25所示，在本實施方式中，基于上限預(yù)測值和上限側(cè)的基準值之間的關(guān)系以及下限預(yù)測值和下限側(cè)的基準值之間的關(guān)系，來控制加熱器702的動作。具體而言，在下限預(yù)測值變得小于下限側(cè)的基準值(在圖25中，是“下限側(cè)的閾值”)時，加熱器702的輸出上升。此外，加熱器702的輸出上升是指，為了提高加熱器702的加熱能力而增大由加熱器702消耗的能量。另外，在上限預(yù)測值超過了上限側(cè)的基準值(在圖25中，是“上限側(cè)的閾值”)時，加熱器702的輸出下降。此外，加熱器702的輸出下降是指，為了降低加熱器702的加熱能力而減少由加熱器702消耗的能量。<控制流程>參照圖26，控制器100的CPUlO首先在步驟SAlO中，利用其時間點起過去的設(shè)定期間內(nèi)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算該期間的狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動平均μ，并進入步驟SA20的處理。此夕卜，在步驟SAlO中，在計算移動平均μ時，利用例如包含在設(shè)定期間內(nèi)的20個時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)。在步驟SA20中，CPUlO利用在步驟SAlO中計算移動平均μ時利用的過去的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來計算移動偏差σ，并進入步驟SA30及步驟SA51的處理。在步驟SA30中，CPUlO利用在步驟SAlO中計算出的移動平均μ和在步驟SA20中計算出的移動偏差σ，來計算對該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)的上限預(yù)測值，并進入步驟SA40的處理。在步驟SA40中，CPUlO判斷從溫度傳感器701接收到的該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)是否小于在步驟SA30中計算出的對該時間點的上限預(yù)測值，在判斷為小于上限預(yù)測值時進入步驟SA60的處理，在判斷為狀態(tài)數(shù)據(jù)在上限預(yù)測值以上時進入步驟SA50的處理。在步驟SA50中，CPUlO如上述那樣修正上限預(yù)測值，并進入步驟SA60的處理。在步驟SA51中，CPUlO利用在步驟SAlO中計算出的移動平均μ和在步驟SA20中計算出的移動偏差σ，來計算對該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)的下限預(yù)測值，并進入步驟SA52的處理。在步驟SA52中，CPUlO判斷從溫度傳感器701接收到的該時間點的狀態(tài)數(shù)據(jù)是否超過了在步驟SA51中計算出的對該時間點的下限預(yù)測值，在判斷為超過了下限預(yù)測值時進入步驟SA60的處理，在判斷為狀態(tài)數(shù)據(jù)在下限預(yù)測值以下時進入步驟SA53的處理。在步驟SA53中，CPUlO如上述那樣修正下限預(yù)測值，并進入步驟SA60的處理。在步驟SA60中，CPUlO判斷上限預(yù)測值是否超過了上限側(cè)的基準值(圖25的上限側(cè)的閾值)。而且，在判斷為 超過了上限側(cè)的基準值時進入步驟SA100的處理，在判斷為上限預(yù)測值在基準值以下時進入步驟SA70的處理。在步驟SA100中，CPUlO通過進行控制來關(guān)閉(OFF)加熱器702的輸出，并返回步驟SAlO的處理。在步驟SA70中，CPUlO判斷下限預(yù)測值是否小于下限側(cè)的基準值(圖25的下限側(cè)的閾值)，在判斷為小于下限側(cè)的基準值時進入步驟SA80的處理，在判斷為上限預(yù)測值與基準值相同時進入步驟SA90的處理。在步驟SA80中，CPUlO進行控制來打開(ON)加熱器702的輸出，并返回步驟SAlO的處理。另一方面，在步驟SA90中，進行控制來關(guān)閉(OFF)加熱器702的輸出，并返回步驟SAlO的處理。<控制結(jié)果>根據(jù)參照了圖26的本實施方式的流程，在回流爐700中，基于作為狀態(tài)數(shù)據(jù)的溫度傳感器701的檢測溫度，來導出針對該檢測溫度的上限側(cè)和下限的預(yù)測值。而且，基于上限側(cè)及下限側(cè)各自的預(yù)測值和基準值之間的關(guān)系，來控制加熱器702的動作。圖27是示出了控制結(jié)果的一個例子的圖。在圖27中，在上段示出了狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值(Temperature)、上限側(cè)的預(yù)測值及下限側(cè)的預(yù)測值的隨時間的變化。另外，在圖27的上段，設(shè)定230°C來作為上限側(cè)的基準值，另外，設(shè)定210°C來作為下限側(cè)的基準值。而且，在圖27的下段示出了加熱器702的打開(ON)/關(guān)閉(OFF)的切換狀態(tài)。在回流爐700中，在上限側(cè)的預(yù)測值超過了上限側(cè)的基準值時，關(guān)閉(OFF)加熱器702的輸出。另一方面，在上限側(cè)的預(yù)測值在上限側(cè)的基準值以下并且下限側(cè)的預(yù)測值·小于下限側(cè)的基準值時，打開(ON)加熱器702的輸出。此外，在上限側(cè)的預(yù)測值在上限側(cè)的基準值以下并且下限側(cè)的預(yù)測值在下限側(cè)的基準值以上的情況下，關(guān)閉(OFF)加熱器702的輸出。<PC上的模擬>在本實施方式中，PC400能夠從控制器100獲取狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值、上限側(cè)及下限側(cè)的基準值。這些值有時例如如圖28示出那樣以曲線圖狀顯示在顯示部414上。在PC400中，基于這些信息，能夠進行對制造系統(tǒng)的各種模擬。作為模擬的一個例子，例如，能夠示出制造系統(tǒng)中的狀態(tài)的安全性的程度。在制造系統(tǒng)中，上限側(cè)及下限側(cè)的預(yù)測值與狀態(tài)數(shù)據(jù)的實測值之差，在系統(tǒng)穩(wěn)定時變小，在系統(tǒng)因受到干擾等而變得不穩(wěn)定時變大。因此，CPU410能夠?qū)⑸舷迋?cè)的預(yù)測值與實測值之差的積分值等作為制造系統(tǒng)的穩(wěn)定性的指標，來進行各種模擬。另外，CPU410能夠?qū)⑦@樣的指標、模擬的結(jié)果顯示在顯示部414上，或者發(fā)送至其他設(shè)備。應(yīng)該認為本次公開的各實施方式及其變形例在所有點上是例示，而并非用于限定。本發(fā)明的范圍并非由上述說明來表示，而是由權(quán)利要求書來表示，與權(quán)利要求書等同的意思及其范圍內(nèi)的所有的變更都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，為了導出穩(wěn)定性指標，可以不使用標準偏差，而利用能夠根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)的頻率分布來計算出的值、對平均值乘以系數(shù)而得到的值等能夠利用統(tǒng)計方法導出的值。另外，成為對象的系統(tǒng)是與產(chǎn)品的制造相關(guān)的系統(tǒng)，而且是消耗能量的系統(tǒng)，因此，除了在本實施方式中說明的例子之外，也可以是如下的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，將氧氣濃度作為氮氣置換爐中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，另外將通過消耗能量來制造出的能夠定義為二次能量的氮氣設(shè)定為所消耗的能量。另外，作為另一例，可例舉設(shè)置有空氣促動器及真空吸盤的制造裝置的制造系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，采用壓力來作為狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且采用在壓縮機制造出的壓縮空氣來作為在制造中利用的能量。作為又一例，可例舉利用了需要冷卻水或熱水的制造裝置的系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)的情況下，狀態(tài)數(shù)據(jù)是溫度，在制造中利用的能量是生成冷卻水或熱水的裝置所消耗的熱能量。作為再一例，可例舉設(shè)置有制造設(shè)備的空調(diào)系統(tǒng)，在該空調(diào)系統(tǒng)中，將溫度作為狀態(tài)數(shù)據(jù)，將空調(diào)機的功率作為所消耗的能量。另外，可以單獨實施各實施方式及其變形例，也可以根據(jù)需要適宜組合各實施方式及其變形例來實施。 ·
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制， 該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有: 獲取單元，其連續(xù)獲取所述狀態(tài)數(shù)據(jù)； 導出單元，其基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標； 預(yù)測單元，其基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍； 控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 所述導出單元基于所述時間序列的多個狀態(tài)數(shù)據(jù)來求出該狀態(tài)數(shù)據(jù)的移動標準偏差來作為所述指標。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 所述預(yù)測單元導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)所到達的概率分別不同的多個所述預(yù)測范圍。
4.如權(quán)利要求1至3中 任一項所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 在所述預(yù)測范圍的至少一部分在所述基準范圍外的情況下，所述控制單元將所述設(shè)備的動作進行切換，其切換方向為在所述狀態(tài)數(shù)據(jù)在所述基準范圍外時使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)返回所述基準范圍內(nèi)的方向。
5.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 每當多個所述預(yù)測范圍中的各所述預(yù)測范圍在所述基準范圍外時，所述控制單元都切換所述設(shè)備的動作。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 還具有顯示控制單元，該顯示控制單元用于在顯示裝置上顯示所述預(yù)測范圍的隨時間的變化。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 還具有如下的單元，該單元基于所述預(yù)測范圍，來導出上述預(yù)測范圍的上限預(yù)測值及/或下限預(yù)測值超過所述基準范圍的比例，并預(yù)測所述狀態(tài)數(shù)據(jù)超過基準范圍的風險。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的系統(tǒng)控制裝置，其特征在于， 在所述狀態(tài)數(shù)據(jù)超過所述預(yù)測范圍的情況下，所述預(yù)測單元僅在預(yù)先決定的時間內(nèi)增大預(yù)測幅度，來修正所述預(yù)測范圍。
9.一種系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制，其中，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是從用于計測所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳感器輸出的， 該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有: 接收單元，其連續(xù)地接收所述狀態(tài)數(shù)據(jù)； 導出單元，其基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標； 預(yù)測單元，其基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍； 控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。
10.一種系統(tǒng)控制方法，基于用于表示影響由制造系統(tǒng)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，來對為了調(diào)整該制造系統(tǒng)的所述狀態(tài)而消耗能量的設(shè)備的動作進行控制，其中，所述狀態(tài)數(shù)據(jù)是從用于計測該狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳感器輸出的， 該系統(tǒng)控制方法的特征在于，包括: 接收步驟，連續(xù)地接收所述狀態(tài)數(shù)據(jù)； 導出步驟，基于時間序列的多個所述狀態(tài)數(shù)據(jù)來連續(xù)地導出所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的指標； 預(yù)測步驟，基于所述狀態(tài)數(shù)據(jù)和所述指標來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述狀態(tài)數(shù)據(jù)的變化的范圍； 控制步驟，基于在所述預(yù)測步驟中導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述設(shè)備的動作以使所述狀態(tài)數(shù)據(jù)屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。
11.一種系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響在無塵室內(nèi)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的清潔度，來對為了調(diào)整該無塵室的清潔度而消耗能量的過濾器風機的動作進行控制， 該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有: 微粒傳感器，其獲取所述清潔度； 導出單元，其基于時間序列的多個所述清潔度來連續(xù)地導出所述清潔度的移動標準偏`差; 預(yù)測單元，其基于所述清潔度的移動平均值和所述移動標準偏差來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述清潔度的變化的范圍； 控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述過濾器風機的動作以使所述清潔度屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。
12.—種系統(tǒng)控制裝置，基于用于表示影響在爐內(nèi)制造的產(chǎn)品的制造品質(zhì)的狀態(tài)的溫度，來對為了調(diào)整該爐的所述狀態(tài)而消耗能量的加熱器的動作進行控制， 該系統(tǒng)控制裝置的特征在于，具有: 溫度傳感器，其獲取所述溫度； 導出單元，其基于時間序列的多個所述溫度來連續(xù)地導出所述溫度的移動標準偏差；預(yù)測單元，其基于所述溫度的移動平均值和所述移動標準偏差來導出預(yù)測范圍，該預(yù)測范圍是能夠預(yù)測到的所述溫度的變化的范圍； 控制單元，其基于所述預(yù)測單元所導出的所述預(yù)測范圍，來控制所述加熱器的動作以使所述溫度屬于保證所述制造品質(zhì)的基準范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種系統(tǒng)控制裝置及系統(tǒng)控制方法，該系統(tǒng)控制裝置及系統(tǒng)控制方法，在將制造系統(tǒng)中的狀態(tài)保持在基準值或基準范圍內(nèi)時，能夠避免浪費能量，并且能夠可靠地控制系統(tǒng)的狀態(tài)，而且能夠使用戶了解到節(jié)能程度。針對表示影響在系統(tǒng)中制造的產(chǎn)品品質(zhì)的狀態(tài)的數(shù)據(jù)(“狀態(tài)數(shù)據(jù)”)，導出將干擾的影響也予以考慮的預(yù)測范圍，并基于該預(yù)測范圍和基準值之間的關(guān)系，來控制設(shè)備。由此，能夠?qū)⒁蚋蓴_的影響而引起的狀態(tài)數(shù)據(jù)的變動也予以考慮的基礎(chǔ)上控制設(shè)備。
文檔編號G05B19/04GK103246212SQ201310049890
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者八竹英紀, 服部玲子 申請人:歐姆龍株式會社