拡張性モジュール機能を備えた複式ヒーター制御システムのヒーター制御方法
【課題】オペレーターの広範な要求に合わせて簡便、整然、および効率的に構成できるより柔軟なヒーター制御システムのヒーター制御方法を提供する。
【解決手段】ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、およびＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、ヒーターに隣接配置された温度センサーの感知温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし前記感知温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む。
【解決手段】ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、およびＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、ヒーターに隣接配置された温度センサーの感知温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし前記感知温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーターのための電源システムおよび制御システム、例えば真空システム、処理システム、配送システム、輸送システム、および他のシステムにおいて、パイプおよび他構成要素を加熱するために用いる複数のヒーターに電気を供給および制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業界において、様々な気体、液体、または固体物質をある点から別の点に導く、または移動させるのに用いられる多くの真空システム、処理システム、配送システム、輸送システム、および他システムには、パイプおよび／またはパイプ内の物質を特定温度範囲に維持するために加熱しなければならない、様々な長さ、サイズ、および形状のパイプが含まれている。これら目的または他の目的のためにパイプを加熱するパイプヒーターは、当業者に周知であり、パイプの周囲に巻かれた単純な抵抗線やテープから、参照によってここに組み入れられる特許文献１（Ｈａｕｓｃｈｕｌｔｚ ｅｔ ａｌ．）が記載するような、より洗練された断熱パイプヒーター、ならびに市販されている多くのヒーター製品まで様々ある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，７１４，７３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パイプを加熱する様々な用途向けのパイプヒーターの開発に合わせて、ヒーターからの熱出力をパイプ全長にわたって制御するため、ならびにそのようなヒーターの運転を監視および制御するための、より良いパイプヒーター制御システムも必要となった。そのようなヒーター制御システムには、同様に参照によってここに組み入れられる米国特許第６，８９４，２５４号（Ｈａｕｓｃｈｕｌｔｚ）に記載されるような、多くの種類および構成が存在する。しかしながら、そのようなヒーター監視および制御システムにもやはり未解決の問題が存在する。
【０００５】
例えば高温に設置した場合、パイプヒーターが作り出す熱がパイプヒーター上に直接備え付けた熱コントローラの構成要素に伝わり、それによって、そのようなコントローラの構成要素の温度を、それらを損傷または破壊する恐れのある、あるいは制御システム内の理論回路またはメモリー内のデータを改ざん、または破壊する恐れのあるレベルまで上昇させる可能性がある。幾つかの電力制御システムは、システムのヒーター構成要素と配線で接続されており、それらを迅速に交換するのを難しくしている。また、大部分の産業用パイプヒーターには温度が最高温度閾値に達すると、原因を問わずに、作業員の安全のため、資本設備への損害を防止するため、そして安全監督機関の認証を得るためにパイプヒーターへの電源を切る上限温度ヒューズまたは温度作動スイッチが装備されている。この機能は、様々な温度限界装置を用いて提供されるが、この用途に関して完全に満足できるものはない。
【０００６】
例えば、標準的な市販の温度スイッチはそれらの設定ポイントの許容範囲が広いこと、および接触機構により不正確、且つ信頼性に欠けるものであり、腐食し、さらに悪い場合は近接部に自己融着して全体を動作不能にし、ヒーターの熱散逸をおこし、ヒーター要素が燃え尽きるか、火事に至る場合もある。これらの問題は、温度スイッチをヒーターおよびパイプの実温度に正確に反応させる必要がるために、それらをヒーター内部または上に配置された時には更に悪化するが、これはヒーターの高温が主たる原因となり、温度スイッチを劣化させるからである。それでも温度スイッチは、温度スイッチがヒーターまたはパイプの実際の温度に反応できなくなるために、ヒーターから離して、または遠くに配置することはできない。
【０００７】
温度ヒューズはこれよりは信頼できるものであり、且つ市販されてもいるが、一度失効する、即ち「飛ぶ」または「切れる」と、それらはリセットできない。温度ヒューズは、パイプヒーター構造の中に、典型的にはそれらが確実に熱源近くで熱に曝されるようにするために加熱要素近くに埋め込まれているため、ヒーター構成要素および材料を破壊して、取り外さなければ温度ヒューズにアクセスすることはできない。それ故に、温度ヒューズが飛ぶか、または切れるとヒーターは完全に機能しなくなり、交換しなければならない。また温度ヒューズは時間と共に経年劣化し、曝される温度が高いほど早く経年劣化する。このような経年劣化によってヒューズはしばしば、より低い温度で切れるようになり、パイプヒーターの正常動作範囲内で突然切れ、それ以外は良好なパイプヒーターを使用できなくする。また、市販の温度ヒューズは嵩高で、パイプヒーター内への設置が難しい。
【０００８】
幾つかの状況は、パイプの温度、即ちパイプヒーターの温度を、温度上限を超えさせ、ヒーターを暴走または制御不能にする。例えば、高温の気体または反応性化学物質をパイプシステム内に通して、該パイプシステムより上流にある処理チャンバーをパージまたは清浄化することは珍しくないが、これがパイプの温度、即ちパイプヒーターの温度を、温度上限値より高くし、それによって温度ヒューズが切られ、電力回路が遮断されてヒーターが機能しなくなることがある。温度ヒューズが切れた時にリセットまたは交換ができなければ、良好なヒーターでも、パイプヒーター自体とは無関係な日常的な維持管理作業やその他の事象によって無用になる。
【０００９】
また、広範囲のパイプ構成、用途、および使用者の要求に応じるためには、接続および制御構成の両方に多くの選択肢および融通性が必要となる。各パイプの設置は難しく、多くのオペレーターは、その特別な要求に応えるために特別注文のパイプヒーターおよび制御システムを必要としているが、特別注文のパイプヒーターシステムの設計および製造は高価であり、時間がかかり、大部分の用途に適用できないことが多い。例えば、あるオペレーター達は加熱パイプシステムの中のそれぞれのヒーターに制御システムを欲するが、別のオペレーターは、ヒーターそれぞれ個別に制御する経費を回避することを選び、それに代わって単一のコントローラを用いて個別ヒーターを複数含むゾーン全体を運転する方策を採用する。このような「ゾーニング」または「シングルポイント」制御ヒーターシステムは、複雑な配線を必要とすることが多く、それが混乱を招いて誤配線の確率を高めるか、または面倒な作業に対応して誤配線を防止するために特別注文のヒーターを設計および作製することが必要になることもあり、これがコストを増大させ、システムを複雑にする。
【００１０】
別の例では、あるオペレーターは、運転状態の情報を見る事ができ、遠隔地から運転パラメータを修正できるようにヒーターコントローラとの遠隔通信およびヒーターシステム遠隔制御能を必要とするが、別のオペレーターは、そのような運転状態情報を目で見て、システム内のヒーター毎に局所的に運転パラメータを修正する能力を欲する。更に別のオペレーターは、各ヒーターについて基本の、事前にプログラムされた制御を必要とする。もちろん、単一ポイント制御だけで、一群のヒーターについてこれら機能の任意の組み合わせ、または全てを欲するオペレーターもいる。
【００１１】
パイプヒーターの工業的および商業的な使用に関するこれらおよび他の要求から、オペレーターの広範な要求に合わせて簡便、整然、および効率的に構成できる、より柔軟なパイプヒーター制御システムおよび配線構成要素が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のヒーター制御方法は、ＡＣ電力回路を介してＡＣ電力から電力供給を受けるヒーターに上限温度安全停止を提供する制御方法であって、ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、およびＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、且つ（ｉ）ヒーターが発生する熱を検知するのに十分な近さでヒーターに隣接して配置されている温度センサーが感知した温度を、事前設定上限温度パラメータと比較し、（ｉｉ）温度センサーが感知した温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、且つ（ｉｉｉ）上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし温度センサーが感知した温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む。
【００１３】
添付の図面は、本明細書の中に組み込まれ、その一部を構成しており、本明細書の説明を支持するために示す幾つかの例示的態様および／または構成要素を描いているが、どのような形でも請求の範囲を制限しない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、オペレーターの広範な要求に合わせて簡便、整然、および効率的に構成できる、より柔軟なパイプヒーター制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】複式ヒーター制御システムにおける個別ヒーターコントローラの配置例を示す等角図である。
【図２】図１に描かれた個別ヒーターコントローラ配置に利用される主要構成要素の幾つかを示す等角図である。
【図３】図２の主要構成要素の等角図であるが、接続構成要素を描くために別の視点から見ている。
【図４】組み立てられた状態の、図１の単位ヒーターコントローラ配置の等角図である。
【図５】一点ヒーターコントローラが用いられて、マスターヒーターおよび一つもしくは複数のスレーブヒーターを具備する連結体またはゾーンを制御する複式ヒーター制御システムの例示的配置を示す等角図である。
【図６】マスターヒーターとスレーブヒーターの組み合わせのための一点制御システムに利用される、主要構成要素の幾つかを示す等角図である。
【図７】接続構成要素を描くために別の角度から見た図６の主要構成要素の等角図。
【図８】図５の組立てた状態のマスターおよびスレーブヒーター配置のための一点コントローラの等角図。
【図９】個別ヒーター制御配置または複式ヒーターコントロールシステムのマスターおよびスレーブヒーター配置を制御する一点制御と一緒に使用するために、パイプ上に取り付けられたパイプヒーターの打面図である。
【図１０】Ｔ型の電源ケーブル区分の等角図である。
【図１１】Ｔ型電源ケーブル区分の概略回路図である。
【図１２】直線型の終端電源ケーブル区分の等角図である。
【図１３】図１２の直線型の終端電源ケーブル区分の概略回路図である。
【図１４】スレーブアダプターケーブル例の等角図である。
【図１５】図１４のスレーブアダプターケーブルの概略回路図である。
【図１６】Ｔ型スレーブ制御電力ケーブル区分の等角図である。
【図１７】図１６のＴ型スレーブ制御電力ケーブルの概略回路図である。
【図１８】直線型の終端スレーブ制御電力ケーブル区分の等角図である。
【図１９】図１８の直線型終端スレーブ制御電力ケーブル区分例の概略回路図である。
【図２０】ヒーターコントローラへ追加機能を提供する制御強化拡張モジュールをベースモジュールに取り付けた、基本のヒーターコントローラを例示する等角図である。
【図２１】ヒーターコントローラの基本モジュールに取り付け準備状態にある制御強化拡張モジュールと、基本ヒーターコントローラの等角図である。
【図２２】拡張モジュール接触パッドおよび光透過性ボス構成要素の例を描くために、別の角度から見た制御強化拡張モジュールの等角図であり、これらの機構について、よく分かるように拡大してある。
【図２３】ヒーターコントローラベースモジュールに取り付け準備状態の代用ダストカバーと、基本ヒーターコントローラの等角図である。
【図２４】モジュール装着装置を描くために別の角度から見た、ヒーターコントローラベースモジュールの等角図である。
【図２５】図２４に似ているが、装着装置はヒーターコントローラと接続する準備状態にあるヒーターコントローラベースモジュールの等角図である。
【図２６】取付けに関わる構成要素を描くために別の角度から描いている図２４および図２５の装着装置を例示する等角図である。
【図２７】複数の個別ヒーターコントローラがＡＣ電源、および、例えば遠隔監視テーションに置かれた警報／アラームシグナル回路に接続された状態の概略回路図である。
【図２８】スレーブアダプターケーブル、Ｔ型スレーブヒーターケーブル、および終端スレーブ制御電力ケーブルを介してＴ型電源ケーブルおよび複数のパイプヒーターに接続する、ヒーターコントローラベースユニットおよび制御強化拡張モジュールの、一点制御配置を例にした概略回路図である。
【図２９】図２８に類似しているが、コントローラは終端電源ケーブル区分に接続する概略回路図である。
【図３０】図１〜４に描いたような単一パイプヒーターまたは複数の局所制御配置についても実施可能な、多制御強化拡張モジュール、Ｔ型電源ケーブル、およびパイプヒーター構成要素がヒーターコントローラベースユニットに直接接続するヒーターコントローラベースユニットの概略回路図である。
【図３１】図３０に類似の概略回路図であるが、個々のヒーター制御の配置を描くために、高電圧および低電圧回路が終端制御電力ケーブルによってコントローラに直接接続されており、図中のヒーターは、唯一のヒーターであるか、または一連の、複数の個別に制御されるヒーターの一つとして制御される最後のヒーターである。
【図３２】ヒーターコントローラのロジック例を描いた理論流れ図である。
【図３３】図３０に類似しているが、ＰＴＣサーミスタ温度センサーを備えた上限制御回路例を描いた個別ヒーター制御配置の概略回路図である。
【図３４】図３３に類似の、ＰＴＣサーミスタ温度センサーを備えた別の上限制御回路例概略回路図である。
【図３５】スレーブアダプター接続箱の等角図である。
【図３６】別の角度から見た図３５のスレーブアダプター接続箱の等角図である。
【図３７】図３５および３６のスレーブアダプター接続箱の概略回路図である。
【図３８】図２８に類似の概略回路図であるが、図２８に描かれたスレーブアダプターケーブルに代わって図３５〜３７のスレーブアダプター接続箱が描かれている。
【図３９】電源接続箱例の等角図である。
【図４０】別の角度から見た図３９の電源接続箱例の等角図である。
【図４１】図３９および４０の電源接続箱の概略回路図である。
【図４２】図３９および４０の複数の電源接続箱にデイジーチェーン接続されている複数のヒーターコントローラの等角図である。
【図４３】複数の幹線出口コネクタを備えた、別の電源接続箱の例を示す等角図。
【図４４】別の角度から見た電源接続箱の等角図である。
【図４５】図４３および４４の電源接続箱の概略回路図である。
【図４６】弾性バネバイアスタブを具備したコネクタ保持機構を例示するために、コントローラの入口コネクタに刺し込む前の状態の、Ｔ型電源ケーブルの分岐出口コネクタを備えたコントローラベースモジュールおよび拡張モジュールの等角図である。
【図４７】分岐出口コネクタがコントローラ入口コネクタに刺し込まれた状態の、分岐出口コネクタおよびコントローラ入口コネクタ用のラッチおよび弾性バネバイアスタブの断面図である。
【図４８】弾性バネバイアスタブのバイアス力に抗してラッチレバーが回転し、ラッチレバーが開放された状態にある、図４７に類似の断面図である。
【図４９】固定バイアス力を提供するための板バネが描かれている図４７に類似の断面図である。
【図５０】固定バイアス力を提供するためのコイル圧縮バネが描かれている図４７に類似の断面図である。
【図５１】固定バイアス力を提供するための弾性圧縮材が描かれている図４７に類似の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および５に一般的に描く複式ヒーター制御システム１０は、例示の構成要素によって容易化される可撓性の拡張可能なモジュール方式に基づいており、様々な構成要素およびシステムの構成要素の組み合わせを組み合わせ、様々な方法で接続することができ、ヒーター監視および制御構成の要望に応えることができる。システム１０は、二つの基本構成−例えば図１に描かれる個別の局部ヒーター制御構成１２、および、例えば図５に描かれる、ゾーンまたは連結構成１４内にある複数のヒーター向けの一点制御配置に関係して最も良く記載される。これら基本ヒーター制御システム構成１２、１４の多の組み合わせおよび変形は、以下の実施例の態様および構成要素の記載を読むことにより当業者に明らかになるように、システム１０の主要構成要素から選択された一部または全てを用いて作ることができる。
【００１７】
複式ヒーター制御システム１０は、他種のヒーターにも同様に用いることができるが、図１および５に描かれるように、主にパイプヒーター１６向けに設計されている。それ故に本記載は便宜上、複式パイプヒーターに関連して進めるが、それは他の種類のヒーターにも同様に当てはまることを了解するものとする。
【００１８】
個別の局所ヒーター制御構成１２について図１を参照すると、複数のパイプヒーター１６が示されている。それらは、典型的には、以下により詳細に記載されるように、パイプ（図１〜４には示していないが、図９に例示されている）の上に取り付けるように配置および配列される。この態様では、各ヒーター１６に個別にコントローラ２０がある。それ故に、図１〜４に描かれているように、各コントローラ２０は、各ヒーター１６に直接接続し、ヒーター１６内のヒーター要素３２（図９）に高電圧ＡＣライン（電源）電力を送り、且つ制御すると同時に、コントローラ２０が接続する各ヒーターの中の温度センサー５０、５２（図９）からの温度情報を引き出す。こうして各コントローラ２０は、それが接続している個別ヒーター１６の中の温度センサー５０、５２に反応して、以下により詳細に説明するように、コントローラ２０の設定に従って高電圧電力をオン・オフする。それ故に、コントローラ２０によりヒーター１６に送られた高電圧ＡＣ電力は、時に、本明細書では「制御ＡＣ電力」と呼ぶが、一方、コントローラが受け取るＡＣ電源からの高電圧ＡＣ電力は、本明細書では「電源ＡＣ電力」、「ＡＣ電源電力」、または単に「電源電力」と呼ぶことがある。これに関係しては、用語「高電圧」は、３０ボルトより高い電圧を意味する。例えば、典型的なヒーターは、通常１１０〜１２０ボルト、２２０〜２４０ボルト、４４０〜４８０ボルト、または具体的に設置されたヒーターの生産要求を満たすのに十分な電力を提供する他の全ての電圧により電力供給を受けることが多い。ＡＣは、交流電流を意味し、電流は５０ヘルツ、６０ヘルツ、またはヒーター内の加熱要素に電力を送るのに用いられるその他任意の電流周波数でよい。
【００１９】
個別の局所ヒーター制御構成１２に含まれる複数のコントローラ２０は、高電圧ＡＣ電源１３（図２７）にデイジーチェーン接続されており、それは、その中に電源ＡＣ電力をコントローラ２０に供給するための高電圧電力ライン、および任意の目的に用いることができ、以下より詳細に説明する低電圧温度範囲警報シグナルが通る低電圧シグナルラインの両方が収められているＴ型電源／シグナルケーブル２６を使って、遠隔監視および／またはコントローラ（図２７）に結合できる。本記載での用語「低電圧」は、一般的には、３０ボルトを超えない任意の電圧を意味する。また、図１および４に示すように、任意の数の追加ヒーター１６およびコントローラ２０のアッセンブリは、追加のＴ−型電源電力／シグナルケーブル２６を使って一つにデイジーチェーン接続することができ、直線型電源／シグナルケーブル（図１〜４には示されていないが、以下に記載する）を使って、デイジーチェーンの最後のコントローラ２０に接続することができる。
【００２０】
また個別に制御されるヒーター１６およびスレーブヒーター１６'の任意の組み合わせも適応できる。例えば、図５〜８に示すように、追加の個別制御ヒーター１６および／またはスレーブヒーター１６'の追加の一点制御ゾーンを、Ｔ型の電源電力ケーブル２６に接続することができる。
【００２１】
例示の態様および実施を更に詳しく記載する上で、例示のヒーター内の、しかしこれらに限定されない、ヒーター要素および温度センサーを参照することは役に立ち、理解の助けとなる。一般的には、これらシステムが制御できるヒーターには、多くの種類、材料、および構造が存在する。それ故に、本発明は、特定のどのヒーターまたはヒーター構造にも限定されない。しかしながら、説明を簡単にするために、図９の断面図に、パイプＰに装備した、パイプヒーター３０の例を示す。このパイプヒーター１６は、共に参照によって本明細書に組み入れられる米国特許第５，７１４，７３８号および第６，８９４，２５４号に記載されているパイプヒーターに多くの類似点を有しているが、いくつか異なるまたは追加の機能もあり、これらについても以下に説明する。
【００２２】
簡単に説明すると、図９のパイプヒーター１６の例は、高密度シリコンゴムヒーターマット３０を、その中に抵抗ワイヤーまたは他の抵抗性の発熱材料が埋め込まれる加熱要素３２と一緒に具備する。加熱要素３２は、その中を、通常は、１１０〜１２０ボルト、２２０〜２４０ボルトといった標準の高電圧レベル、または具体的な用途に必要な熱を発生させるのに十分な電力を提供する他の電圧レベルで電流が流れると熱を発生する。ヒーターマット３０は、低密度、独立気泡シリコンゴムフォームまたは任意の他の好適絶縁材料から成る断熱ヒータージャケット３６で覆われている。ストラップ３８を備えた締め付け固定具３６（図１〜８）を準備して、ヒーター１６をパイプＰまたは加熱対象となる他の構成要素上の所定位置に固定することができる。
【００２３】
ヒーター１６は、高電圧電力ライン４２、４４を加熱要素３２からのリード線４６、４８と接続する空所４０を有する。二つの、熱電対、サーミスタ、または他の好適な温度感知装置のような温度センサー５０、５２は、ヒーターマット３０の、またはその近くの温度を検出できるようにヒーターマット３０近くのフォーム絶縁材３４の中に埋め込まれる。以下により詳しく記載するように、温度センサーの一つ、例えば温度センサー５２からのシグナルは、コントローラ２０によって通常運転または工程ヒーターの制御機能に用いられ、もう一方の温度センサー、例えば温度センサー５０からのシグナルは、コントローラ２０によって、温度上限の制御に用いられる。一つの温度センサーをこれら機能の両方に用いることもできるが、二つの温度センサーに冗長性、特にコントローラ内の工程温度センサーおよび／または工程制御回路がヒーター制御できず、ヒーターが暴走状態になった時に、ヒーターの電源を切る高温制限機能に対し冗長性を提供することはより望ましい。幾つかの安全性認証機関は、安全性証明にこのような冗長性を必要とする。
【００２４】
第一（「上限」）温度センサー５０向けの低電圧ワイヤー５４、５６、および第二（「工程」）温度センサー向けの低電圧ワイヤー５８、６０は、空所４０の中および可撓性コード６２の中を通り、ケーブルコネクタ、例えばＭｏｌｅｘ（登録商標）コネクタに送られる。ブーツ６６は、可撓性コード６２をパイプヒーター１６に固定し、空所４０を覆う。ヒーターコード６２は、任意の所望長でよい。いくつかの態様では、コード６２は、コントローラ２０（図１〜８）およびコネクタ６４をヒーター１６から十分離して設置し、コントローラ２０への熱損傷を、特に高温適用時に回避できる長さである。当然、図１〜８に示すように、コントローラ２０は、コネクタ６４を通してパイプヒーター１６に、個別ヒーターコントローラ構成１４については図１〜４に描かれているように直接、または以下により詳細に記載するように、スレーブアダプター２２およびスレーブヒーターケーブル２４（図５）および１８４（図１８）を介して接続される。
【００２５】
複式ヒーター制御システムの個々の構成要素部分の構造の説明に進む前に、ここで図１および９と併せて図２７を参照すると、そこにはシステムの電気構成要素および機能の幾つかが概観されており、以下に記載する他の構成要素および機能の理解に役立つ。そこで、図１および９を参考に参照すると図２７から分かるように、複数のコントローラ２０を個別に、第一ではあるが排他的ではなく各ヒーター１６に接続して、所望する特定の温度範囲内でヒーター１６を運転し続けるようにするために、制御されたＡＣ電力をヒーター１６に送ることができる。
【００２６】
デイジーチェーン接続した一連のケーブル区分２５、２６、１０８は、デイジーチェーン形式に一つに接続し、コントローラ２０にＡＣ電源電力を送る電源電力中継線を形つくる。コントローラ２０は、次にＡＣ電力をオン・オフして、ヒーター１６が所望温度を維持するために熱を発生させる必要があるときに制御されたＡＣ電力ヒーター１６に送る。コントローラ２０は、トライアックのようなソリッドステートスイッチでよい工程動力スイッチ装置３０２をメカニカルリレー３０６と共に使用してＡＣ電力をオン・オフしてアーク放電および熱発生を最小限に留めるか、または他の任意の制御可能なスイッチと共に使用して、制御されたＡＣ電力を発生させることができる。制御ＡＣ電力の増減を調節するために、バリアック変圧器のような可変式電源コントローラを使うこともできるが、それら装置はスイッチ装置に比べるとはるかに大型で、嵩高で、効果である。ヒーター１６内の第二（工程）温度センサー５２からの温度シグナルフィードバックを利用する温度工程動力スイッチ装置３０２を、以下に詳細に記載する。
【００２７】
第一（上限）温度センサー５０がヒーター１６の温度が異常なレベルまで上昇したことを感知した時に、ヒーター１６へのＡＣ電力を遮断するための高温制限スイッチ（上限スイッチとも呼ばれる）３００も備えられる。このような異常な温度レベルは、工程動力スイッチ３０２、工程温度センサー５２、または工程制御回路２９６（図２８）の故障によるか、あるいは何らかの外的原因、パイプの高温でのパージもしくは洗浄サイクル、またはその他の原因によるものであろう。温度センサー５０からの温度フィードバックまたは入力上限スイッチ３００の制御は、一度ＡＣ電力が切られると、オペレーターの介入があるまでその状態に保つラッチング機能を含めて、以下に詳しく記載される。
【００２８】
デイジーチェーンで接続された一連のコントローラ２０のどれか一つが、それが制御しているヒーター１６が所望する、または必要とされる運転温度範囲を超えるか、または低い温度であることを検出すると、遠隔監視ステーションで警報／アラームを発する、警報／アラーム機能も具備する。例えば、パイプＰ（図９）を化学的工程、輸送、または他の加工活動について一定の温度範囲内に維持する必要があるならば、この警報／アラーム機能１７は遠隔地の監視ステーションに居るオペレーターに、いずれか一つのコントローラ２０がその温度範囲外のヒーター１６温度を検出したことを知らせることができ、且つ／または、当業者が了解するように、装置のインターロック１９にシグナルを発して、ヒーター１６が、全て製造温度が所望範囲内に入るまで、運転を妨げるか、装置の電源を落とすことができる。様々な構成要素および機能、例えばＤＣ電源２１、導通検出器３１、シグナル回路２３、および警報／アラーム１７は、一カ所に置いても、または数カ所に置くこともでき、従って本記述での用語「遠隔監視ステーション」の使用はただ便宜上のものであり、記載の構成要素または機能を限定せず、一カ所または任意の単一構成もしくは集合体に集めて描かれる。
【００２９】
この警報／アラーム機能（温度範囲シグナルとも呼ばれることがある）を実行するために、遠隔監視ステーション１５の低電圧ＤＣ電源２１は、デージーチェーンケーブル区分２５、２６、１０８を介して全てのコントローラ２６に達する一対の伝導体２７、２９を具備するシグナル回路２３に低電圧ＤＣ電位を提供する。低電圧は、一般的に３０ボルトを超えないと見なされ、用語は、本明細書ではそのように用いられる。それ故に３０ボルトを超えるものは全て高電圧である。伝導体の一つ、例えば伝導体２９は、各コントローラ２０を通り伸び、そこでリレースイッチ３１０の対向側の終端に直列接続される。それ故に、どのコントローラ２０の、直列接続されたどのリレースイッチでも回路を開くことができ、即ちシグナル回路２３内に電流がながれないようにできる。逆に、シグナル回路２３を閉じるためには、全てのコントローラ２０の全てのリレースイッチを閉じなければならない。本明細書で使用する用語「リレースイッチ」は、コントロールシグナルを入力してスイッチを開くおよび／または閉じることができる、即ちスイッチを介して電流を遮断および／または流すことができる、あらゆるスイッチ、機械式、またはソリッドステートを意味する。
【００３０】
遠隔監視ステーション１５に関連する導通検出器３１は、シグナル回路２３が開いているか閉じているか検出する。いずれかのリレースイッチ３１０が開かれるか、またはデージーケーブル２５、２６、１０８の接続が切断されるか、または遮断されることにより起こることがある、グナル回路の開放が検出されると、導通検出器３１は、警報／アラーム１７および／または装置インターロック１９、あるいはオペレーターが望む任意のその他装置または機能に送るシグナルを生成する。換言すると、本明細書を読むことで当業者に明らかになるように、導通検出器３１からのシグナルを用いて、警報／アラーム１７を始動できるか、またはそれを用いて使用中の装置を停止することができる。この機能を実行できる様々な導通検出器、例えば電流検出回路、電圧検出回路等は容易に入手でき、当業者に周知であるか、または当業者は容易に組み立てることができることから、この機構を理解するための更なる説明は必要ない。便宜上、シグナル回路２３は、シグナルは装置のインターロックおよび他の目的にも用いることができるが、「警報／アラームシグナル回路」または「温度範囲シグナル回路」と呼ぶが、これらに限定されない。
【００３１】
各コントローラ２０のリレースイッチ３１０は、コントローラ２０内の工程制御回路（図２８）により開閉が制御され、前記制御回路は工程温度センサー５２からの温度情報を用いて、そのコントローラ２０に接続するヒーター１６で感知された温度が所望の運転範囲内にあるか決定する。そうでない場合、それはリレースイッチ３１０を開くシグナルを出力し、これがシグナル回路２３を開放する。開放シグナル回路２３は、導通検出器３１により検出され、検出器は警報／アラームシグナルを生成する。リレースイッチ３１０は、当業者に周知なように、機械式リレーでもソリッドステートリレーでもよい。
【００３２】
コントローラ２０を、遠隔監視ステーションにあるＡＣ電源１３および温度警報／アラーム回路２３に電気的に接続するためのデイジーチェーン接続構成要素は、図１〜４および２７に示すように、Ｔ型電源／シグナルケーブル区分２６（「Ｔ型電源電力／シグナルケーブル」または「Ｔ型電源電力ケーブル」または略して「Ｔ型電源ケーブル」）を少なくとも一カ所、および直線終端型直線電源電力／シグナルケーブル区分１０８（「直線型電力／シグナル終端ケーブル」または「直線型終端電源電力ケーブル」または略して「終端電源ケーブル」）を少なくとも一カ所を具備する。Ｔ型電源ケーブル２６は、デイジーチェーン接続シリーズの中の第１中間コントローラ２０をＡＣ電源１３、および警報／アラームシグナル回路と接続するのに用いられる。終端電源ケーブル１０８は、デイジーチェーン接続シリーズの最後のコントローラ２０を、図１〜４および２７に示すように、Ｔ型電源ケーブルを介してＡＣ電源１３および警報／アラームシグナル回路に接続するのに用いられる。第１Ｔ型電源ケーブル２６は、それが十分近くにある場合には直接接続でき、または図２７に示すように、必要な長さの、自由選択的な直線型電源電力／シグナル延長ケーブル（「電源電力／シグナル延長ケーブル」または略して「電源延長ケーブル」）２５を使って、図２７に概略的に示すように、第１Ｔ型電源ケーブル２６を監視ステーション１５に接続することができる。
【００３３】
ＡＣ電源電力を、デイジーチェーン接続した一連のコントローラ２０に提供する機能、およびコントローラ２０のそれぞれのリレースイッチ３１０を通して警報／アラームシグナル回路２３を上記したように経路指定する機能を実施するには、Ｔ型電源ケーブルおよび直線型電源ケーブル１０８（および必要時には自由選択的な電源延長ケーブル２５）を、これらの電気的機能を提供するだけでなく、整然とした外観を提供するように組立てられ、構成される。該構造及び構成は、ＡＣ電力電源および警報／アラームシグナル回路２３を所望する数のコントローラ２０と、ほとんど間違えようなく接続できるようにする。図２７に示すように各終端電源ケーブル１０８はまっすぐに進み、一組の高電圧ワイヤー１１４、１１６（「ＡＣ電力ワイヤー」または略して「電力ワイヤー」）および一組の低電圧ワイヤー１１８、１２０（略して「シグナルワイヤー」）が入口コネクタ１１０から終端電源ケーブル１０８を通り出口コネクタ１１２まで途中まっすぐに伸びる。
【００３４】
一本のケーブルからの四つのワイヤーを、もう一方のケーブルの四つのワイヤーに接続できれば、どのようなタイプのコネクタも用いることができる。Ｍｏｌｅｘ（登録商標）コネクタは、四組、六組、またはそれ以上の組の高電圧および低電圧ワイヤーのペアを、もう一方の構成要素上にある対応するコネクタと一方向でのみ嵌合し、その結果不適切な接続はできないような構成で利用できることから有用である。またオスおおびメスピンは共に被覆されており、間違ってそれを短絡することもない。本明細書では、便宜上、これに限定されないが、用語「入口」は、ＡＣ電源電力を受けるコネクタ端またはケーブル端を指すのに用い、用語「出口」は、ＡＣ電源電力を送り出すコネクタ端またはケーブル端を指すのに用いられ、これらコネクタ端またはケーブル端が低電圧シグナルを受け取り、且つ／または送り出すかは問わない。
【００３５】
直線型終端電源ケーブル１０８の場合、入口コネクタ１１０は、ＡＣ電源電力ワイヤー１１４、１１６用の少なくとも二本の電力ピン、およびシグナル回路ワイヤー１１８、１２０用の少なくとも二本のシグナル回路ピンを有し、且つＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と嵌合するように構成されている。遠隔監視ステーション１５の出口コネクタ３５は、デイジーチェーンの構成要素２５、２６、１０８に電源電力を送り、且つシグナル回路２３をこれらの構成要素と接続するが、これもＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と同じに構成される。それ故に、終端電源ケーブル１０８の入口コネクタ１１０は、ヒーターシステム内に一つだけコントローラ２０が存在する状況で監視ステーションの出口コネクタ３５に刺し込むことがけができる。
【００３６】
以下詳細に論じるように、終端電源ケーブル１０８は、シグナル回路２３は閉じることができるように、デイジーチェーン接続列の中の最後のコントローラ２０、またはコンロローラが一つだけの場合には唯一のコントローラ２０を遠隔監視ステーション１５に接続するのに用いなければならない。終端がＴ型電源ケーブル２６で終わるデイジーチェーンは、全てのコントローラ２０内のリレースイッチ３１０が全て閉じていてもいなくとも、シグナル回路２３を開いたままにし、これによりシグナル回路２３は上記の意図する目的に関して動作不能になるだろう。
【００３７】
終端電源ケーブル１０８の出口コネクタ１１２もまた電源電力ワイヤー１１４、１１６用の少なくとも二本の電力ピン、およびシグナル回路ワイヤー１１８、１２０用の少なくとも二本のピンを必要とし、それはコントローラ２０の入口コネクタ１４０と嵌合するように構成されている。コントローラ２０の入口コネクタ１２０は、それぞれＴ型電源ケーブル２６および終端電源コネクタ１０８の入口コネクタ８２、１１０とは異なる構成を有しており、従って終端電源ケーブル１０８の出口コネクタ１１２も、Ｔ型電源ケーブルの幹線コネクタ８６と異なっていなければならず、且つ遠隔監視ステーション１５にある出口コネクタ３５とも異なっていなければならない。このコントローラ２０の入口コネクタ１４０の構成を変えるのは、コントローラ毎に一つのＡＣ電源電力ケーブル区分を順序正しく使用させるためのものであり、使用者にとって使い易くするためである。もちろん望ましい場合には、コントローラ２０の入口コネクタ１４０は、入口コネクタ８２、１１０と同じ構成でもよい。
【００３８】
Ｔ型電源ケーブル２６は、上記したように、第１コントローラおよび任意の中間コントローラ２０を、遠隔監視ステーション１５にある電源電力回路３３およびシグナル回路２３に接続するのに用いられる。各Ｔ型電源ケーブル２６は、入口コネクタ８２と幹線出口コネクタ８６の間に伸びる幹線区分８３、および前記幹線区分８３から分岐出口コネクタ７８まで伸びる分岐区分８５を有する。図２９に最もよく見られるように、幹線電力ワイヤーは、入口幹線セグメント７０の電力ワイヤー８６、８８および出口幹線セグメント７２の電力ワイヤー９０、９２から成り、幹線入口コネクタ８２と幹線出口コネクタ８６の間を途切れずに伸びている。分岐電力ワイヤー８９、９１は、幹線電力ワイヤー８７、８８および分岐コネクタ７８と、電気的に並列接続されており、従ってコントローラ２０が分岐区分８５に接続されると、コントローラ２０の電力伝導体２９０、２９２を含む電力回路は、別のデイジーチェーンに接続された幹線電力ワイヤー８７、８８およびコントローラ２０の電力伝導体２９０、２９２を含む電力回路と電気的に並列接続する。図１０、１１に示すＴ型電源ケーブル２６では、分岐ワイヤーはコネクタ７８それ自体の中では非常に短いジャンパーであり、あるいはそれらは、ワイヤー８７、８８とワイヤー９０、９２とをピン２、１で、またはそれらの近くで結線することによって排除することもでき、これらは全て当業者が了解するものと均等である。
【００３９】
入口幹線区分７０および出口幹線区分７２内のシグナルワイヤー９８、１０２は一つに接続され、分岐セグメント８５および分岐出口コネクタ７８を電気的に迂回して、Ｔ型電源ケーブル２６の幹線８３を通り、入口コネクタ８２から出口コネクタ８６まで電気的に連続的に伸びる。しかしながら、Ｔ型電源ケーブル２６内のシグナルワイヤペアの別のシグナルワイヤー１００、１０４は、幹線区分８３を迂回して、分岐区分８５を通り、分岐出口コネクタ７８内にある、それぞれ別々のピンまで伸びる。それゆえに、分岐出口コネクタ７８をコントローラ２０に接続すると、シグナル回路２３はコントローラ２０内のリレースイッチ３１０を通り、直列的に伸びる。この様式で複数のコントローラ２０をデイジーチェーン接続した場合、全てのコントローラ２０の全てのリレースイッチ３１０は伸びたシグナル回路２３の中を直列接続されるために、上記説明したとおり、シグナル回路２３を閉鎖するには、全てのコントローラ２０内にある全てのリレースイッチ３１０を閉じなければならない。分岐出口コネクタ７２は、コントローラ２０の入口コネクタ１４０と嵌合するように構成されており、幹線出口８６は入口コネクタ８２と嵌合するように構成されており、任意の数のＴ型電源ケーブル２６を一つにデイジーチェーン接続して、上記に説明したように、シグナル回路２３の連続性を維持しながら、電源電力を任意の数のコントローラ２０に送ることができる。
【００４０】
これも上記したとおり、図２７に示す延長電源ケーブル２５は、デイジーチェーン構成要素２６、１０８を、遠隔監視ステーション１５の電源電力３３およびシグナル回路２３に接続するのに必要などのような長さでも提供できる。電力ワイヤーのペア９３、９５、およびシグナルワイヤーのペア９７、９９は、遠隔監視ステーション１５の出口コネクタ３５と嵌合するように構成されている入口コネクタ１０１から、Ｔ型電源ケーブル２６の入口コネクタ８２および終端電源ケーブル１０８の入口コネクタ１１０と嵌合するように構成されている出口コネクタ１０３まで電気的に連続して伸びている。
【００４１】
次に、主に図１０を、図１〜９と併せて参照すると、Ｔ型電源ケーブル２６は、バンド７４によって一つにまとめられて、整然としたＴ型のコイル状の電源電力ケーブル区分２６を形つくる二つのコイル状の幹線ケーブルセグメント７０、７２を具備できるが、絶対に具備しなければならないわけではない。幹線ケーブルセグメント７０、７２は共に、共通の分岐ケーブルコネクタ７８で終わるそれぞれの端部７４、７６を有する。入口幹線ケーブルセグメント７０のもう一端８０は、入口ケーブルコネクタ８２で終わり、出口幹線ケーブルセグメント７２のもう一端８４は、出口幹線コネクタ８６で終わる。上記論じたように、任意の好適なケーブルコネクタ、例えばＭｏｌｅｘ（登録商標）コネクタを用いることができる。
【００４２】
図１１は、Ｔ型電源ケーブル２６の概略回路図である。各幹線セグメント７０、７２は、電源電力をコントローラにおくるために、少なくとも二本の電力ワイヤー、例えば幹線セグメント７０に電力ワイヤー８６、８８を、幹線セグメント７２に電力ワイヤー９０、９２を収容する。入口幹線ケーブルセグメント７０内の電力ワイヤー８６、８８は、幹線入口コネクタ８２のピン１、４および共通分岐出口コネクタ７８のピン１、４で終わる。出口幹線ケーブルセグメント７２の電力ワイヤー９０、９２は、幹線出口コネクタ８６のピン１、４、および共通分岐出口コネクタ７８のピン５、６で終わる。電源、例えばＡＣ電力供給装置１３（図２７）からの電源電力は、通常は幹線出口コネクタ８２を介して入口幹線セグメント７０に接続され、且つ両幹線セグメント７０、７２は共通分岐出口コネクタ７８（図１〜８を参照）を介してコントローラ２０に接続されており、従って電源電力は共通コネクタ７８のピン１、２を介してコントローラ２０に供給される。しかしながら、上記説明した幹線出口コネクタ８６にデイジーチェーン接続できる他のコントローラ２０およびパイプヒーター用の幹線出口コネクタ８６のピン１、４に電源電力を供給するために、迂回接続９４、９６を備え、電力ワイヤー８６、８８を出口幹線ケーブルセグメント７２の電力ワイヤー９０、９２に接続する。
【００４３】
入口幹線セグメント７０内の低電圧シグナルワイヤーの一つ、例えばワイヤー９８は、出口幹線セグメント７２内の対応するシグナルワイヤー１０２に直接接続され、入口幹線セグメント７０のコネクタ８２のピン３は出口幹線セグメント７２の幹線出口コネクタ８６のピン３と電位が等しくなる。しかしながらこれらのシグナルワイヤー９８、１０２は分岐出口コネクタ７８を迂回するため、それらはコントローラ２０には接続しない。しかし入口幹線セグメント７０の別のシグナルワイヤー１００は、幹線入口コネクタ８２のピンを分岐コネクタ７８のピン４に接続する。同様に、出口幹線セグメント７２の別のシグナルワイヤー１０４は、幹線出口コネクタ８６のピン６を共通分岐出口コネクタ７８のピン８に接続する。その結果コントローラ２０は、二本のシグナルワイヤーを具備する単一回路を閉じるか、または開けてシグナルワイヤーを具備した閉鎖回路を維持または中断し、例えば、コントローラ２０がヒーターに問題を検出した時に、回路導通検出器にシグナル回路２３が開いていることを検出させ、上記したように遠隔監視ステーション１５（図２７）の警報／アラームを始動させるか、または別の機能を始動させることができる。幹線入口コネクタ８２の未使用のピン２、５、共通分岐出口コネクタ７８の未使用のピン３、７、および幹線出口コネクタ８６の未使用のピン２、５は随意選択的であり、且つ高電圧ＡＣ電源による低電圧シグナルへの電気的ノイズまたは干渉を避けるために、高電圧と低電圧の接続部間の空間的距離を維持するために利用してもよい。
【００４４】
図１２に示す直線型の終端電源電力ケーブル１０６は、上記したように、ＡＣ電源電力およびシグナル回路２３を、デイジーチェーン接続した複数のコントローラ２０中の最後のコントローラ２０または、場合によってはコントローラを一つだけ備えたヒーターシステムの唯一のコントローラに接続するのに用いられる。それは、整然とした構造を維持するように、好ましくはコイル状にされたケーブルを一本含むが、これは絶対ではない。それは、一端はＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と嵌合する入口コネクタ１１０で終わり、且つもう一端は、コントローラ２０の入口コネクタ１４０（図２０〜２１および２９）と嵌合する、制御電力ケーブル２６の分岐出口コネクタのような出口コネクタ１１２で終わる。図１３の概略回路図に示すように、この終端電源ケーブル１０６は、Ｔ型電源ケーブル２６と同様に、少なくとも二本の電力ワイヤー１１４、１１６および少なくとも二本のシグナルワイヤー１１８、１２０を具備する。電力ワイヤーは入口コネクタ１１０のピン１、４を出口コネクタ１１２のピン２、１に接続し、シグナルワイヤーは入口コネクタ１１０のピン３、６を出口コネクタ１１２のピン８、４に接続する。終端電源ケーブル１０６は、Ｔ型電源ケーブル２６を使用するのに代わって、ＡＣ電力電源１３（図２７）からの電源電力および遠隔監視ステーションからのシグナル回路２３を、デイジーチェーン接続されたコントローラ列の最後のコントローラ２０に提供するのに用いられるが、これは、以下にさらに詳しく述べるように、デイジーチェーンの端部のＴ型電源ケーブル２６では二本のシグナルワイヤーが接続されないまま残されるため、常に電圧は開放回路状態の電圧となり、これが温度範囲警報／アラームシグナル機能の作動を妨げるからである。
【００４５】
図５〜８に示すゾーン型のマスターおよびスレーブヒーター向けの一点制御構成１４では、一点コントローラ２０は、スレーブアダプター、例えば図３３〜３６に関係して以下に記載するスレーブアダプターケーブル２２またはスレーブアダプター接続箱３２４を介して一つまたは複数Ｔ型制御スレーブケーブル２４に接続し、一点コントローラ２０により、ヒーターの連結列またはゾーン中にある複数のヒーター１６、１６'を制御する。ゾーン内の第１ヒーター１６は、スレーブアダプターケーブル２２により一点コントローラ２０と接続しており、コントローラ２０はその第１ヒーター１６内にある温度センサー５０、５２（図９）に反応してゾーン内のマスターヒーター１６および残りのスレーブヒーター１６'の両方を制御することから、該ゾーンのマスターヒーターと見なされる。ゾーン内の、マスターヒーター１６以外の残りのヒーター１６´は、スレーブヒーターと呼ばれるが、それは、これらヒーターが単にＡＣ電力のスイッチをオンまたはオフにすると加熱する、または加熱しない、即ちコントローラ２０に温度のフィードバックを提供することなくコントローラ２０によって制御されるからである。便宜上、Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、コントローラ２０から制御を受けたＡＣ電力をスレーブヒーター１６'に流すことからそのように称し、これに対し上記したＴ型電源電力ケーブル２６は、コントローラ２０にＡＣ電源電力を流す。
【００４６】
典型的な形で設置されたマスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'は通常、便宜のため、および標準化のために同一であり、本明細書では一例としてそのように図示し、記載されているが、本発明の全ての態様が同一のマスターヒーターとスレーブヒーターが必要としているわけではない。スレーブヒーターは、マスターヒーター１６のマスター機能と異なるそれらのスレーブ機能を示すために、本記載では便宜上１６ではなく１６'で示す。以下により詳しく説明するように、スレーブヒーター１６'内の温度センサー５０、５２（図９）は、たとえそれらが存在しても用いられない。それ故に、スレーブヒーター１６'は、望まれるならば、温度センサー無しで作ることもでき、それでも本発明に使用できる。しかしながら、上記したように、スレーブヒーター１６'は、マスターヒーター１６と同一でよく、その場合スレーブヒーター１６'をコントローラ２０に接続するのに用いられるスレーブヒーターケーブル２２、２４、１８４は、スレーブヒーター１６'内の温度センサー５０、５２（図９）を分離してこれら温度センサーからのシグナルがコントローラ２０に送られないように構成され、そうすることによって、以下により詳細に説明するように、スレーブヒーター１６'の温度センサー５０、５２はシステム内で実際には作動しないようにする。
【００４７】
図５および８に示すように、一つのコントローラ２０が制御する連結列またはゾーン内のスレーブヒーター１６'の数は任意でよい。ゾーン内の連続するスレーブヒーター１６'は、追加のＴ型制御スレーブケーブル２４、および図５〜８には図示していないが、以下に詳しく説明する終端制御ケーブル１８４（図１８）によって、図１および４に示すようにデイジーチェーン様式でＴ型制御スレーブケーブルに単純に接続することができる。
【００４８】
手短に述べると、Ｔ型制御スレーブケーブルだけが、スレーブヒーター１６'内のヒーターコイル（図９および３２に）電流を流す。スレーブヒーター１６'に電力を供給する電流は、コントローラ２０によって制御されており、コントローラがスレーブヒーター１６'への電力のスイッチを入れると、それらは発熱する。コントローラ２０がスレーブヒーター１６'への電力のスイッチをオフにすると、それらは発熱を止める。どのスレーブヒーター１６'からもコントローラ２０に温度情報は送られない。
【００４９】
マスターヒーター１６も、コントローラ２０が電力のスイッチを入れると発熱し、コントローラ２０が電力のスイッチをオフにすると発熱を停止する。しかしながら、コントローラ２０は、マスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２（図９および３２）から温度情報も受け取り、マスターヒーター１６内で感知された温度レベルに反応して電源をオン・オフにする。かくして、マスターヒーター１６内の感知温度が、コントローラ２０の設定に対して低いとコントローラは電源を入れ、するとゾーン内の全てのマスターヒーターおよびスレーブヒーター１６、１６'は一斉に作動する。同様に、マスターヒーター１６内の感知温度が、コントローラ２０の設定に対して高いと、コントローラ２０は電源をオフにし、ゾーン内の全てのマスターヒーターおよびスレーブヒーター１６、１６'は一斉にオフになる。
【００５０】
電力は、Ｔ型電源電力ケーブル２６を経て図５のコントローラに送られる。Ｔ型電源ケーブル２６は、外観的にはＴ型制御電力スレーブケーブル２４に似ているが、それは、上記したように一組の高電圧電力ワイヤーに加えて少なくとも一組の低電圧シグナルワイヤーを有しているが、一方Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、スレーブヒーター１６'内のヒーター要素に電力を送るための高電圧電力ワイヤーの組は有しているが、上記の警報／アラーム用のシグナル回路ワイヤーは有していない。
【００５１】
図１４に示すスレーブアダプターケーブル２２は図５〜８に示すように用いられて、上記したように、コントローラ２０をマスターヒーター１６および一つまたは複数のスレーブヒーター１６'に接続する。スレーブアダプターケーブル２２は、二つのケーブルセグメント、マスター制御電力ケーブルセグメント１２６、およびスレーブ制御電力ケーブルセグメント１２８から成り、これらは電源からコントローラへとは逆に、コントローラ２０から制御された（例えばスイッチをオン・オフにして）電力を流すことから便宜上そのように呼ばれる。マスター制御電力ケーブルセグメント１２６の一端１２７は、入口コネクタ１３０で終わり、入口コネクタはヒーターコード６２の入口コネクタ６４（図１〜９）と同様に、ＡＣ制御電力を加熱要素３２に送る少なくとも２本の高電圧ワイヤー、およびマスターヒーター１６内の二つの温度センサー５０、５２（図９）用の二組のシグナルワイヤーに対応する（図５〜９）、少なくとも６本のピンを有する。いくつかの態様では、シグナルワイヤーは低電圧でよいが、一方他の態様では、以下に詳細に記載するように、上限制御に用いる温度センサーの種類によっては少なくとも一組のシグナルワイヤーは高電圧でもよい。それ故に入口コネクタ１３０は入口コネクタ６４と同一の構成でよく、これは個別の局部ヒーター制御構成に関する図１〜４に示すように、コントローラ２０の出口コネクタ１４２に直接ヒーターコード６２を接続するか、またはマスターおよびスレーブヒーターを具備するゾーンの一点制御構成に関する図５〜８に示すようにスレーブアダプター２２を介してコントローラ２０にヒーターコードを接続する選択肢を提供する。マスター制御電力ケーブルセグメントのもう一端１２９は、共通出口コネクタ１３２に終り、これはコントローラ２０の出口コネクタ１４２と同様に（図３、７、２０、２１）ヒーターコード６２の入口コネクタ６４と嵌合できるように構成されており、これもヒーター１６を個別ヒーター１６制御のためのコントローラ２０に直接接続するか、または一点制御構成１２のためにスレーブアダプター２２に接続する選択肢を提供する。スレーブケーブルセグメント１２８は、スレーブヒーター１６'に電力を供給するための高電圧電力ワイヤーを２本含むが、それは以下に詳細に説明するように、温度センサー５０、５２のためのワイヤーを有してはならない。スレーブケーブルセグメント１２８の一端１３６は共通出口コネクタ１３２に終わり、他端１３８はスレーブ出口コネクタ１３４に終わる。
【００５２】
スレーブアダプター２２に関する図１５の概略図に示し、且つ上記したように、マスターケーブルセグメント１２６は、少なくとも２本の電力ワイヤー１４４、１４６を有し、それらは入口コネクタ１３０のピン１、５を、マスターヒーター１６内のヒーター要素３２（図１〜４および９）に高電圧ＡＣ電力を提供するための出口コネクタ１３２のピン１、５に接続する。マスターケーブルセグメント１２６はまた、それぞれマスターヒーター内の温度センサー５０、５２を一点コントローラ２０（図５〜８）に接続するための（図９）２組のシグナルワイヤー、例えばワイヤー１４８、１５０の第１ペアおよびワイヤー１５２、１５４の第２ペアを有する。シグナルワイヤーのペア１４８、１５０は、入口コネクタのピン４、８を出口コネクタ１３２のピン４、８に接続し、もう一方のシグナルワイヤーのペア１５２、１５４は、入口コネクタ１３０のピン３、７を出口コネクタ１３２のピン３、７に接続する。しかしながら上記したように、一点制御構成１４中のコントローラ２０（図５〜８）は、温度情報をマスターヒーター１６だけから得て、スレーブヒーター１６'からは得ない。それ故にスレーブケーブルアダプター２２のスレーブケーブルセグメント１２８は、シグナルワイヤーを必要としない。それは制御された高電圧電力をスレーブヒーター１６'に提供することを唯一の機能としており、従ってスレーブケーブルセグメント１２８は図１１に示すように２本の高電圧電力ワイヤー１５６、１５８を含む。また、スレーブケーブルセグメント１２８中にシグナルワイヤーを持たないことにより、スレーブケーブルアダプター２２の使用は、自動的にデイジーチェーン中の後続ヒーターの温度センサー５０、５２を隔離し、これにより後続ヒーターはスレーブヒーター１６'となる。更には、スレーブケーブルセグメント１２８中にはどのようなシグナルワイヤーも存在しないため、出口コネクタ１３４はコネクタ１３０、１３２に比べ簡素であり、ピンの数は少ない。また、この異なる構成を有する小型の出口コネクタ１３４は、一点コントローラ２０に二つ以上のヒーター１６のンドセンサー５０、５２を不注意に接続することになる、電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブル１０６のスレーブアダプターケーブル２２への誤接続を防止する。小型の、異なる構成のコネクタ１３４は当然、後続のスレーブヒーターケーブル２４、１８４に小型の嵌合相手コネクタ１７２、１９０を必要とし、これについては以下に詳しく論じる。これら小型コネクタ１７２、１９０も、上記したように、シグナルワイヤーを持たないスレーブケーブル区分２４、１８４が、シグナルワイヤーを有する電力／シグナル幹線ラインに不注意に接続するのを防止する。
【００５３】
図１５に示すように、スレーブアダプターケーブル２２の高電圧電力ワイヤー１５６、１５８は、コネクタ１３０、１３２のピン１、５を出口コネクタ１３４のピン１、３に接続され、コントローラ２０から入口コネクタ１３０を通り提供される高電圧電源電力は、マスターヒーター１６用の出口コネクタ１３２およびスレーブヒーター１６'用の出口コネクタ１３４にも提供される。この場合もコネクタ１３０、１３２のピン２、６は使用されず、高電圧接続とシグナル接続の間に空間を提供する。出口コネクタ１３４のピン２、４は使用されない。
【００５４】
Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、図１６に最も良く見られ、その概略回路図を図１７に示す。このＴ型制御電力ケーブル２４は、二つの幹線セグメント１６０、１６２を具備するが、これらは好ましくは、しかし必須ではない、バンド１６４と一緒にコイル状にまとめられて整然とした構造を作り上げ、維持する。上記したように、このＴ型制御電力ケーブル２４だけが、高電圧制御電力をスレーブヒーター１６'に送るため（図５〜８）、これら第１および第２スレーブ幹線セグメント１６０、１６２は高電圧電力ワイヤー１６６、１６８を含むが、それらはどのようなシグナルワイヤーも含んではならない。更には、Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４内にシグナルワイヤーがないため、ヒーターにコントローラ２０を直接接続する代わりに、これらＴ型制御電力スレーブケーブル２４を選択および使用してヒーターへの制御ＡＣ電力を得ると、自動的にヒーターの温度センサー５０、５２は隔離され、その結果ヒーター機能はマスターヒーター１６ではなくスレーブヒーター１６'となる。また上記のＴ型電源電力ケーブル２６の分岐出口コネクタ７８は、上記例示態様のＴ型制御電力スレーブケーブル２４の分岐出口コネクタ１７０と異なる構成を有するため、Ｔ型電源電力ケーブル２６は、シグナルワイヤーを有するが、ヒーターに接続することはできない。
【００５５】
Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４の各幹線セグメント１６０、１６２の一端は、共通分岐出口コネクタ１７０に終わり、入口幹線セグメント１６０の他端は、入口デイジーチェーンコネクタ１７２に終わるが、一方スレーブ出口幹線セグメント１６２は幹線出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４に終わる。スレーブ入口デイジーチェーンコネクタ１７２は、スレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口デイジーチェーンコネクタ１３４と嵌合するように構成される（図５〜８および１４）。幹線出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４は、スレーブアダプターケーブル２２のデイジーチェーン出口コネクタ１３４と同一に構成され、どのようなＴ型制御電力ケーブル２４も、スレーブアダプターケーブル２２またはもう一つのＴ型制御電力ケーブル２４のどちらかに接続できる。
【００５６】
共通スレーブヒーター出口コネクタ１７０は、ヒーターコード６２の入口コネクタと嵌合するように構成されており、それは高電圧電力をスレーブヒーター１６'に送ることができる（図５〜８）。それ故に、たとえＴ型制御電力ケーブル区分２４がシグナルワイヤーを有しても有さなくとも、共通スレーブ分岐出口コネクタ１７０は、ヒーター１６'の入口コネクタ６４に嵌合できるように、スレーブアダプターケーブル２２の出口コネクタ１３２およびコントローラ２０の出口コネクタ１４２と同一の構成を持つ。図１７に示すように、スレーブ入口幹線セグメント１６０内の高電圧制御電力ワイヤー１７６、１７８は、入口コネクタ１７２のピン１、３を共通分岐出口コネクタ１７０のピン１、５に接続するが、これはスレーブアダプターケーブル２２出口コネクタ１３２内のピン１、５への高電圧電力接続と同じである。入口幹線セグメント１６０の高電圧電力ワイヤー１７６、１７８は、出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４のピン１、３に高電圧電力を提供するために、出口幹線セグメント１６２の高電圧電力ワイヤー１８０、１８２にも接続する。図１７に示すように、分岐出口コネクタ１７０には多数の未使用ピン２〜４および６〜８が在るが、これらはピン３、７、および３に接続するシグナルワイヤーを持たず、ピン８はパイプヒーター１６'の温度センサー５０、５２を隔離し、それらがコントローラ２０と接続するのを防止しており、これによりヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させる。
【００５７】
それ故にこの記載より、同一のヒーターが（ｉ）個別局所ヒーター制御構成中の個別制御ヒーター１６、（ｉｉ）一点ヒーター制御構成中のマスターヒーター１６、または（ｉｉｉ）一点制御構成中のスレーブヒーター１６'のいずれかとして用いることができることは明らかであろう。この選択を行うため、またはこれら機能を実行するために、コントローラ２０またはヒーター１６のいずれにも改良または変更は必要とされない。ヒーターの所望機能−個別制御、マスター、またはスレーブ−は、（ｉ）ヒーターを個別制御ヒーター用のコントローラ２０に直接接続する、（ｉｉ）ヒーターをマスターヒーター１６について、スレーブアダプター、例えばスレーブアダプターケーブル２２を介してコントローラ２０に接続するか、または（ｉｉｉ）ヒーターを、スレーブヒーター１６'について、スレーブヒーター制御電力ケーブル区分２４を介してコントローラ２０に接続するかを選ぶだけで実行される。
【００５８】
ヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させる選択は、一点ヒーター制御構成では、ヒーターゾーン中の最後のスレーブヒーター１６'について終端処理した制御電力ケーブル１８４を用いることによっても実行できるが、これは図１８に最もよく示されており、その概略回路図は図１９に示されている。要点を述べると、終端処理した制御電力ケーブル１８４は、Ｔ型制御電力ケーブルの入口幹線セグメント１６０（図１６）と実質的に同一である。それは２本の高電圧電力ワイヤー１８６、１８８、Ｔ型制御電力ケーブル２４の入口コネクタ１７２と同一である入口コネクタ１９０、およびＴ型制御電力ケーブル２４の出口コネクタ１７０と同一である出口コネクタ１９２だけを有する。高電圧電力ワイヤー１８６、１８８は、入口コネクタ１９０のピン１、３を出口コネクタ１９２のピン１、５に接続する。使用時、出口コネクタ１９２はヒーターの入口コネクタ６４に接続され、そうすると、出口コネクタ１９２のピン３、７および４、８に接続するシグナルワイヤーが存在せず、上記したようにヒーター内の温度センサー５０、５２（図９）は隔離されるために、それはスレーブヒーター１６'となる。入口コネクタ１９０は、スレーブヒーター１６'が一つしか存在しない場合には、スレーブアダプターケーブル２２の出口コネクタ１３４に接続できるか（図５〜８および１４）、またはヒーター１６'が２個以上のスレーブヒーター１６'列の最後であるときにはＴ型制御電力ケーブル２４のコネクタ１７４に接続できる。
【００５９】
コントローラ２０はモジュラー式であり、従ってパラメータが工場で事前に設定された簡素な配置で用いることも、あるいは必要に応じて、拡張してより多くのユーザーインターフェイスおよび設定可能なパラメータオプションに対応することもできる。図２０〜２３に最も良く見られるように、制御措置２０は、（ｉ）ヒーター１６の温度センサー５０、５２（図９）を監視すること、（ｉｉ）ヒーター要素への高電圧電力のスイッチを、工場事前設定温度パラメータおよび履歴現象に従ってオン・オフすること、（ｉｉｉ）工場事前設定上限温度限界に従って加熱事象時に高電圧電力を切断すること、（ｉｖ）高温事象によって高電圧電力が切断されたならば、遠隔監視ステーションへの警報シグナルを始動させること、および（ｖ）複数の状態インジケータ、例えば低温、高温、ヒーターへの規格内高電圧電力送電のオンまたはオフ、および高温事象による高電圧電力切断を含むが、これらに限定されない工場事前設定パラメータを持つコントローラ２０の基本機能に必要な回路構成要素を含むベースモジュール２００を有する。
【００６０】
再設定可能パラメータ、データ通信、システムの監視、アルファベット−数字視覚表示能力等のような追加の機能性およびユーザーインターフェイスは、図２１および２２、ならびに図２、３、６、および７に示すように、拡張モジュール２０２をベースモジュール２００に取り付けることによって追加できる。図２１および２２に示す例示の拡張モジュール２０２は、図２１および２２に示す、拡張モジュールそのものへの入力から、または通信構成要素もしくは以下に説明する他の通信手段を介して遠隔地からのユーザー入力を処理する回路を備えている。それはまたベースモジュール内の工程制御回路、およびいくつかの態様では高温限界制御回路２９６、２９８（図２９）とも連絡して、ベースモジュール２００に組み込まれた調整能力のレベルおよび特別な拡張モジュール２０２に組み込まれた能力のレベルに応じてベースモジュール２００の一部または全ての機能を確認、設定、リセット、および監視することができる。図２１に示すように、拡張モジュール２０２は、筐体２０８の透明な正面部分２０６を通して視認できるアルファベット−数字表示装置２０４、ユーザー入力ボタン２１０、２１２、２１４、および状態ＬＥＤ表示部２１６、２１８、２２０を有し、これらは全てについては以下でより詳しく論ずる。拡張モジュール２０２は更に、遠隔ステーションとデータの授受を行う、および／またはデイジーチェーン接続システム内の別のコントローラ２０とデータの授受を行うためのデータライン通信ポート２２２、２４４を有することができる。これらの機能をより少なく、またはより多く持つ様々な拡張モジュールも作ることができ、ユーザーは各自のヒーター制御システムに望まれる、または必要とされるものに応じて、特定の能力および機能を一括して持つ特別な拡張モジュールを選択して取り付けることもできる。また拡張モジュールには、当業者により了解されるように、必要に応じて赤外線、ＲＦ、または他無線通信手段のような無線通信構成要素、およびそれを実施するための構成要素（未表示）を含めることもできる。それ故に、図面に示す通信ポートおよび構成要素は例示であり、限定または制限的な態様ではない。
【００６１】
拡張モジュール２０２は、図２１および２２に最もよく示すように、複数の、例えば三つの、拡張モジュール２０２の背面２３４から突き出たラッチドッグ２２２、２２４、２２６を、ベースモジュール２００の正面パネル２２８内にある嵌合ラッチ孔２２８、２３０、２３２に合わせて、適切に嵌め込むことによって非常に簡単に取り付けられる。それは、ベースモジュール２００から拡張モジュール２０２を引っ張り、離すだけで簡単に取り外すことができる。
【００６２】
ベースモジュール２００内の回路盤は、一連の電気接点、例えば接点２３６のパッド、または任意の他好適なプラグレセプタクル、および正面パネル２３８の開口部２４６近くに複数の、例えば三つのＬＥＤ２４０、２４２、２４４を有する。対応する、整列配置された嵌合接点アッセンブリ２４８または好適なプラグは、拡張モジュール２０２の回路ボードからリアパネルを通り突き出ており、拡張モジュール２０２をベースモジュール２００に正しく嵌め込むと、これらは開口部２４６を通り突き出て接点パッド２３６上の嵌合相手の電気接点と接触するかベースモジュール２００内のプラグレセプタクル内に入り、拡張モジュール２０２はベースモジュール２００と電気的に接触し、電力を受け取り、データ通信を行う。また、拡張モジュール２０２内の回路盤には複数の、例えば三つの透明な、または少なくとも半透明なボスまたは導波管が存在しており、それらは正面２０６上の表示部２１６、２１８、２２０と一列に並び、且つそこから伸びて、後パネル２５６からベースモジュール２００に向かって突出する。これらの突出したボス２５０、２５２、２５４は、ベースモジュール２００内のＬＥＤ２４０、２４２、２４４と一列に並んでおり、かくして拡張モジュール２０２をベースモジュールに正しく嵌め込んだ時は、ボス２５０、２５２、２５４はＬＥＤ２４０、２４２、２４４に隣接して配置され、それらはＬＥＤ２４０、２４２、２４４からの光を正面２０６の表示部２４０、２４２、２４４に伝える。
【００６３】
ベースモジュール２００を拡張モジュール２０２なしに単独で作動させる時は、図２３に最もよく見られるように、開口部２４６からベースモジュール２００内にホコリや破片が侵入しないように拡張モジュール２００に代わってベースモジュール２００にダストカバー２５８が提供され、嵌め込まれる。ダストカバーも、ラッチ孔２２８、２３０、２３２と一列に並び、嵌め込まれてベースモジュール２００にダストカバーを正しく保持する、拡張モジュール２０２のものに類似したラッチドッグを有する。ダストカバー２５８は、ボス２５０、２５２、２５４に類似するが、より短い三つのボス２６０、２６２、２６４を有し、これらはダストカバー２５８の正面から孔２４６に入りＬＥＤ２４０、２４２、２４４まで伸び、ＬＥＤからの光をダストカバーの正面に送り、状態表示する。
【００６４】
当然、拡張モジュール表示部またはダストカバー表示部のどちらかに、より多くの、またはより少ないＬＥＤ状態表示器を提供してもよい。本明細書に記載する例示態様の拡張モジュール２０２上の三つのＬＥＤ状態表示器２１６、２１８、２２０およびダストカバー２５８上の三つのＬＥＤ状態表示器２６０、２６２、２６４は、例えば、コントローラ２０が、ヒーターが作動せず、例えば工程温度センサー５２が感知する温度が高すぎる、もしくは低すぎるといった様な注意を必要とする状態を検出した時には「警報／アラーム」となり、「範囲内」モードはヒーターの温度が事前に設定した所望運転範囲内なることを示し、且つ「アウトプット」モードはヒーターへの制御ＡＣ電力が流れていることを、即ちヒーターにアウトプットされていることを示す。
【００６５】
上記のように拡張モジュール２０２には、本明細書に記載した機能、能力、および／または特徴をより多く、またはより少なく装備またはプログラムできる。また一部の拡張モジュール２０２は、これら機能、能力、および／または特徴が他の拡張モジュール２０２に比べてより多く、または少なくして作ることもできる。また拡張モジュール２０２の一つを一つのベースユニット２００から別のベースモジュールに移動させて、第１コントローラのパラメータをチェックおよび／またはリセットし、次に第２および／または任意の番号の追加ベースモジュール２００のパラメータをチェックおよび／またはリセットすることもできる。このように、必要ならば、単一の拡張モジュール２０２を、必要に応じて一つまたは複数のベースモジュール２００に使用できる。
【００６６】
コントローラ２０および付属の配線を、電子的構成要素を損傷することがある高温のヒーターから隔離するのを補助し、整然としたデイジーチェーン接続配列を維持するのを補助するために、コントローラ２０には、図２４〜２６に最も良く見られるような通常の壁掛け式ブラケット２７０および背面パネル２７４に嵌合固定ソケット２７２が備えられる。ブラケット２７０は、複数の放射状に伸びる耳２７６を有し、これらはソケット２７２内の隣接するセクタープレート間を、それらに一致して放射状に伸びるスロット２７８の中に滑入する大きさに作られる。次に、コントローラ２０を回転させると耳２７６はセクタープレートガイド２８０の下に補足されて、ブラケット２７０はソケット２７２から引き抜くことができなくなる。ブラケットには複数の受け板があり、これらは耳２７６の後方で軸方向に途切れており、ブラケット２７０をソケット２７２に刺し込むとセクタープレートと接し、コントローラ２０をソケット２７２の軸２８４の回りを回転させると該セクタープレートガイド２８０は、耳２７６と受け板２７２の間に補足されてブラケットをソケット２７２内にしっかり、安全に保持する。
【００６７】
使用時、壁掛け式ブラケット２７０は、横材２８８の孔２８６を通したネジまたは他固定具（未提示）により、壁または他の構造（未表示）に固定できる。あるいは、ブラケット２７０は、ストラップ、ワイヤー、テープ、または横材２８８の回りに巻かれる他の材料（未表示）によって、物体、例えばヒーターに固定できる。次にコントローラ２０は、ブラケット２７０近くに、軸２８４上でブラケット２７０と軸方向に一列に並ぶようにして配置してから、ブラケット２７０に向けて軸方向に押し、耳２７６をスロット２７８の中を通してソケット２７２に入れる。次にコントローラ２０を軸２８４の回りを回転させて、図２４に示すようにブラケット２７０の所定位置に固定する。コントローラ２０は、この段階を逆に実施することでブラケット２７０から容易に外すことができる。
【００６８】
一つの態様での機能および制御論理は、図３２の論理流れ図と一緒に、図２８〜３１の概略回路図を主に参照することで記述できる。図２８の概略回路図は、図５〜８に描き、上記した一点ヒーター制御構成の本発明の複式ヒーター制御システム１０を描く。簡単に説明すると、マスターヒーター１６は、コントローラ２０のベースモジュール２００に繋がるスレーブアダプターケーブル２２を介してコントローラ２０に接続する。コントローラ２０は、高電圧電力電源、例えばＡＣ電力電源と、コントローラ２０に接続しているＴ型電源電力ケーブル２６によって接続する。鼓電圧電源電力は、コントローラ２０内では高電圧伝導体２９０、２９２によって表されるＴ型電源電力ケーブル２６中の高電圧ワイヤー８６、８８によってコントローラ２０に送られる。コントローラ２０では、高電圧電源電力は、工程制御チップ２９６に低電圧ＤＣ電力を供給するＤＣ電源２９４、図２８〜３１に示す態様の上限値制御チップ２９８、および接触パッド２３６もしくはプラグレセプタクル（未表示）に分岐し、拡張モジュール２０２が装備されている場合には、拡張モジュール２０２も利用できる。高電圧制御電力は出口コネクタ１４２へも送られ、そこから該電力はスレーブアダプターケーブル２２、Ｔ型スレーブ制御電力ケーブル、およびスレーブ終端制御電力ケーブル１８４を介してヒーター１６、１６'に送ることができる。マスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'では、コントローラ内の伝導体２９０、２９２からの高電圧制御電力は、高電圧ワイヤー４２、４４によってヒーター要素３２に伝えられる。
【００６９】
図２８〜３１の概略図に示す例示のコントローラ２０の態様では、上限制御回路２９８は、マイクロプロセッサのようなデジタル論理回路を含むように描かれており、それは上限カットオフ機能を実行させるようプログラムできる。このようなデジタル論理的な上限制御回路では、一つの高電圧伝導体２９２は出口コネクタ１４２に直接繋がれ、そこからそれは各ヒーター１６、１６'内の高電圧ワイヤーに直接接続する。しかしながら、もう一方の高電圧伝導体２９０は、二つのスイッチ装置３００、３０２を通して配線される。第１スイッチ装置３００は、第２スイッチ装置３０２の前方にあり、上限制御回路２９８内のマイクロプロセッサまたは他の論理回路によって制御され、全てのヒーター１６、１６'および第２スイッチ３０２を含む、第１スイッチより後にあるあらゆるものへの高電圧電流を遮断し、オフにする。それ故に、上限制御２９８が、過剰温度事象などにより第１スイッチ３００を開くと、該リレースイッチより下流にある全てのものは、第１スイッチ３００がリセットされるまで作動できない。この説明に於いて、「上流」および「前方」は、電気がやってくる、例えばＡＣ電源から見た側、方向、または相対位置を指す。補完的な形で、「下流」または「の後」または「後方」は、供給源から遠ざかる側、方向、または相対位置、例えば電力がある構成要素等から離れる場合の方向を指す。
【００７０】
第１高電圧電力スイッチ３００は、通常は開いており、従ってそれを閉じるには電力（リレーコイルを通る電流）を必要とする機械式リレーが好ましいが、絶対ではない。また一度該電力スイッチ（リレー）３００が開かれた場合、オペレーターまたはユーザーの介在なしには電力スイッチ３０はリセット（閉じる）できないことが好ましいが、必須ではない。換言すると、ヒーターの温度が下がた時、リレースイッチ３００は自動的にリセットまたは閉じない。そのかわりにオペレーターまたはユーザーは、コントローラ２０を再始動させてヒーターに制御電力を送るには、リレースイッチ３００をリセットする（閉じる）何らかの作業を積極的に行わなければならない。上限スイッチ３００には、トライアックのようなソリッドステートスイッチはより抵抗性であり、より不要な熱を発生させ、不要なパワードレインとなることがあるために、機械式リレースイッチが好ましいが、必須ではない。
【００７１】
通常のラッチリレー装置は上記の機能を果たすことができるが、この種のヒーター制御の用途に用いることができる通常のラッチリレー装置は大きく、嵩高な装置であり、運転に第２コイルおよび大きな電力を必要とする。それ故に、本発明の態様は、ヒーター温度が上限温度限界より低くなった後も、オペレーターまたはユーザーが介入するまで、普通の、通常開放している機械式リレースイッチを開いた状態に配置する上限制御回路２９８を具備する。本明細書では、普通の、通常開放している機械式リレースイッチをヒーター制御システム１０内でこの様式で機能させることができるいくつかの例示的な上限制御回路２９８、一つのデジタル回路、および二つのアナログ回路が挙げられている。
【００７２】
普通の、通常開放している機械式リレースイッチは、バネで開放モードまたは開放位置にバイアスされている（片寄らされている）少なくとも一揃いの電気接点、および通電されるとバネのバイアスを上回る磁場またはバイアスを生じさせて接点を閉じるコイルを有するリレースイッチである。コイルへの電力供給がオフになると、電流はコイルの中を全くながれないか、またはバネのバイアスを上回る十分に強力な磁場もしくはバイアスを生じさせるには十分でない場合、バネのバイアスが接点を再開する。
【００７３】
上限機械式リレースイッチ３００を制御して上記のように機能させる上限制御回路２９８の一例としては、図２８〜３１のコントローラ２０の概略回路図の中に概略を示したデジタル理論マイクロプロセッサまたは他の回路が挙げられる。この例では、上限回路２９８のマイクロプロセッサまたは他理論回路は、始動すると、一連の始動理論段階を進めるようにプログラムされており、その段階としては、（ｉ）第１（上限）温度センサー５２が感知した温度を事前設定された上限温度と比較する段階、および（ｉｉ）感知した温度が事前設定した上限温度以上でないときは、通常開放しているリレースイッチ３００を閉じるシグナルを発生させる段階が挙げられる。例えば、該シグナルを低電圧ゲート、ソリッドステートスイッチ、例えばトランジスタ（未表示）に送り、低電圧ＤＣ電流を機械式リレースイッチ３００のコイルに流させて、それを閉じさせることができるが、これに限定されない。もし感知した温度が事前設定した上限温度以上であるならば、始動理論はリレー電源スイッチ３００を閉じるシグナルを発生しない。それゆえに一つの実施例では、もしリレー電源スイッチ３００が閉じられないならば、リレー電源スイッチ３００が開かれた後でそれを閉じるためには、感知温度が事前に設定した上限温度を超えていない時に、上限制御回路に動力を供給するＤＣ電流をいったん遮断してから再投入し、それをリブートするか、または理論を再始動させなければならない。このような上限制御回路２９８へのＤＣ電流の遮断または除去は、様々な方法で達成できる。例えば、図８の実施例で上限制御回路２９８を作動させるＤＣ電流を供給するＤＣ電源２９４は、ＡＣ電力導線２９０、２９２の中のＡＣ電力に組み込まれているため、上限制御回路２９８からのＤＣ電力の除去は、ＡＣ電源からコントローラ２０のプラグを抜くか、または接続を絶つことによって簡単に達成できるが、これは同時にＤＣ電源２９４への電力も遮断することになり、これにより上限制御回路２９８からも電力が除去される。次に、ＡＣ電源へコントローラを再接続すると、上限制御回路２９８への電力供給が再開され、それによりコントローラはリブートされて、その始動理論を再度進行させ、もし始動理論が感知温度は事前設定上限温度以上でないと判定すると、上記したようにリレー電源スイッチ３００を閉じる。当然、上限回路２９８へのＤＣ電力を投入・遮断する別の方法も提供でき、例えば、ＤＣ電源２９４の前方、またはＤＣ電源２９４と上限回路２９８の間に手動作動スイッチ（未表示）を備えることもできる。上限制御回路２９８に好適な理論回路としては、例えばＡｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｓａｎ Ｊｏｓｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａが製造したＡＴｍｅｇａ１６８マイクロプロセッサが挙げられるが、記載した機能を実施するようにプログラムできる他の集積回路チップも商業的に容易に入手でき、且つ当業者に周知である。
【００７４】
この場合も、本実施例の目的は、上限制御回路２９８によってオフにされたヒーターを再始動するためにオペレーターまたはユーザーの積極的な関与を必要とし、それによってオペレーターまたはユーザーが、ヒーターを再始動して無人稼働させる前に、上限によるヒーターの遮断の原因をチェックさせるようにすることである。同時に、上記したような様式で制御される、即ち事前に決定した上限温度、またはその近くの温度において、信頼できる形でヒーターへのＡＣ電力の供給を実施または遮断することができ、且つオペレーターの簡単な介入によって再度閉じることができる機械式リレースイッチ３００の使用は、交換を必要とするか、またはヒーターを使用不可能にするヒーターの温度ヒューズの欠点を回避する。それはまた、通常のラッチ式リレーの欠点、例えば大きな嵩高のパワードレインも回避し、且つそれはソリッドステートスイッチの欠点、例えば抵抗、発熱、およびパワードレインを回避する。更には上記のデジタル回路の実施では、上限温度またはパラメータは調節可能であり、これはユーザーに追加の選択肢および柔軟性を提供する。
【００７５】
当業者が知るように、パラメータがある値「以上」であるか、または該値「より大きい」場合にある動作を起こす理論段階の間の差は、プログラマー選び使用する特定の理論命令文を除いて、在ったとしてもほとんど実施的でない。同様に、パラメータがある値「以下」であるか、まさに該値「未満」である場合の差も、在ったとしてもほとんど実質的ではない。換言すると、例えば上限回路の理論段階が、感知温度が事前設定上限温度パラメータ以上であるときにリレー３００を開くシグナルを発生させると記述または要求しているとすると、それは感知温度が上限温度パラメータを超える時、即ちそれより大きい時にリレー３００を開くシグナルを発生させることに等しい。それ故に特別指示しない限り、＞＝は、＞に等しく、およびその逆も成り立つと考え、かつ＜＝は＜に等しく、その逆も成り立つと考える。
【００７６】
マスターヒーター１６内の温度が上限制御２９８に設定された上限温度より低くとどまっている限り、第１スイッチは閉じたままであり、ヒーター１６、１６'は、例えば熱電対またはサーミスタでよいマスターヒーター１６の第２温度センサー５２からの温度シグナルに基づいてコントローラ２０の工程制御２９６によって制御される。図２８に示すように、第２温度センサー５２からのシグナルは、ヒーター１６内の低電圧ワイヤー５８、６０およびスレーブアダプターケーブル２２（図１５）を通る低電圧ワイヤーのペアによりコントローラ２０内の増幅器３０６に送られ、そこで前記シグナルは工程制御２９６での使用に合わせて調整および増幅される。
【００７７】
原則的には、工程制御２９６は、図３２により詳細に示すように、第２温度センサー５２が感知する温度を、工程制御２９６内に設定された所定の範囲内に維持するために、第２電力スイッチアンセンブリ３０２を動作させてヒーター１６、１６'への高電圧ＡＣ電力を流したり遮断したりする。図２８に描かれた態様例のスイッチアッセンブリ３０２は、二つのスイッチ、例えば機械式リレースイッチ３０３およびソリッドステートトライアックスイッチ３０５を具備し、一緒になってアーク放電および発熱を最小化する。トライアック３０５は、リレースイッチ３０３が閉じる直前、例えば約２０ミリ秒前にオンになり、機械式リレースイッチ３０３の接点の最初の閉鎖時に起こるリレースイッチ３０３のアーク放電を最小化する。その後トライアック３０５は、例えば機械式リレースイッチ３０３が閉じた約２０ミリ秒後にオフとなり、言い換えればリレースイッチ３０３閉鎖中のトライアック３０５内の熱発生およびヒーター１６、１６'への制御ＡＣ電力の伝達を回避する。次にトライアック３０５は再度リレースイッチが開く直前にオンになり、開く際のリレースイッチ３０３内のアーク放電を最小化する。これらの機能は、当業者が理解するように、工程制御回路２９６によって制御される。機械式リレースイッチおよびトライアックパワースイッチは、当業者には周知であるように、多くのサイズおよび構成のものが多くのメーカーから容易に購入できる。
【００７８】
工程制御２９６は、例えば情報を処理して、拡張モジュール２０２とベースモジュール２００巻の情報のやり取りを知らせるグリーン、アンバー、および赤色のＬＥＤ光ディスプレイ２４０、２４２、２４４を動作させること、ならびに第１スイッチ３００の状態に関する表示および出力を処理するために上限制御からのシグナルを受け取ることを含むが、これらに限定されない、図３２により詳しく示す多くのその他機能も提供する。工程制御回路はＡｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造するＡＴｍｅｇａ１６８も具備できるが、無数の他のマイクロプロセッサもこれら、およびその他機能に役立つことは当業者に周知であり、且つ容易に入手できる。
【００７９】
工程制御２９６が提供する機能の一つは、遠隔監視地に送られ、ヒーターまたはヒーター列１６が所望の温度範囲内で作動していることを確認するための温度範囲シグナル（時には「警報／アラーム信号」とも呼ばれる）を作りだすために、温度入力情報を処理することである。この機能は、多くのユーザーに役立つだろう。例えば、ヒーターの温度が、上記の上限温度に関係してもしなくともよい特定の所望作動範囲外の時、この電子的温度範囲シグナルは、連動装置のための機構（図２７）、即ち熱を特定の温度範囲内に維持するために、ヒーター１６の適切な作動に依存している産業工程を抑制または中断する機構を始動させるのに用いることができる。このような電子温度範囲シグナルに関する別の使用は、遠隔地のオペレーターに、ヒーターまたはヒーター群が所望作動範囲外であること、即ち低く過ぎるか熱過ぎることを知らせる通知またはアラーム機能を作り出すことである。もちろん、このような電子的温度範囲または「範囲外」シグナルの使用は、これらの例に限定されない。
【００８０】
本発明では、電子温度範囲シグナル（「警報／アラーム信号」とも呼ばれる）を実施するために、コントローラ２０内に工程制御２９６によって操作できる電子リレー装置３１０が提供される。ヒーター１６の所望温度範囲は、工場で事前設定されるか、またはユーザーが決定し、工程制御２９６内にプログラムされる。該範囲は、絶対温度または上下限界値で設定できるか、あるいはいくつかの運転温度設定に関する増分値でよく、この値はオペレーターの要求により固定することも、浮動させることもできる。
【００８１】
遠隔監視装置１５（図２７）から供給される３０ボルト以下のような低電圧は、コントローラ２０がコントローラ２０のデイジーチェーン列の最後のコントローラであるか、またはシステム内の唯一のコントローラかに応じて、上記説明し、図１０〜１３に示したように、Ｔ型電源電力ケーブル区分２６内に収められた低電圧ワイヤー９８、１００、および／または１０２、１０４、ならびに／あるいは終端電源電力ケーブル区分１０６内の低電圧ワイヤー１１８、１２０を介してコントローラ２０に送られる。
【００８２】
コントローラ２０では、低電圧シグナル伝導体の一つは、図２８のトレース３１２、３１４で示すように、Ｔ型電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブル１０６（図２８には未表示−図１２〜１３を見よ）に戻される前に、リレー装置３１０を通る経路を辿る。遠隔地にある遠隔監視装置１５（図２７）は、Ｔ型電源電力ケーブル２６内の低電圧ワイヤー９８、１００、および／または１０２、１０４、ならびに／あるいは終端電力ケーブル１０６内の低電圧ワイヤー１１８、１２０に、これら低電圧ワイヤーの電圧および／または電流を監視するために接続される。例えば、一つまたは複数のＴ型電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブルを介して遠隔監視装置に接続された全てのコントローラ２０内のリレー装置３１０が全て閉じられているならば、電流は流れ、且つ／または電圧は低下するだろう。一方、いずれかのコントローラ２０内のいずれか一つのリレー装置３１０が開いているならば、いずれかの電源電力ケーブル２６、１０６内の低電圧ラインに電流は流れず、且つ／あるいは電圧は最高電圧、即ち遠隔監視装置１５が低電圧ワイヤーに送る開放回路電圧である。このような電圧および／または電圧状態は、遠隔監視ステーション１５内の連続検出器によって監視され、これにより検出器は全てのコントローラの全てのリレー装置３１０が閉じられているか、即ち全てのヒーター１６が所望温度範囲内で動作しているか（閉鎖シグナル回路状態）どうか検出でき、またはヒーターの少なくとも一つが所望温度範囲内で作動していない（開放シグナル回路状態）であることを示すことができる。これにより、本明細書より、何故、図１０〜１１および２８に示すようなＴ型電源電力ケーブル２６ではなく、図１２〜１３に示すような終端制御電力ケーブル１０６を介してデイジーチェーン接続列の中の最後または唯一のコントローラ２０を遠隔監視装置に接続しなければならないかが明らかになるだろう。具体的には、最後のＴ型電源電力ケーブル２６に接続されているコントローラ２０がなければ、低電圧シグナル回路は未接続コネクタ１１２、例えば図２８の未接続ワイヤー１０２、１０４において常に開放されることになり、ヒーター１６が所望範囲外で作動していると誤って表示してしまう。直線型の終端電源電力ケーブルは、図２９に示すように、この問題を防止する。
【００８３】
まとめると、Ｔ型電源電力ケーブル２６とデイジーチェーン接続している列の中の各コントローラ２０、および終端電源電力ケーブル１０６と接続する該列中の最後のコントローラ２０は、所望温度動作範囲内にプログラムされている。コントローラ２０の制御工程２９６がその温度センサー５２または両温度センサー５０、５２が所望温度範囲外の温度をしめしていないと判断する限り、制御工程回路２９６はリレー装置３１０と閉鎖し続ける。しかしながら、もしコントローラ２０が感知した温度情報から、ヒーター１６が所望温度範囲内で作動していないと判定すると、それはリレー装置３１０を開き、そうすることによって低電圧シグナル回路を開くが、これは遠隔監視値１５に在る連続検出器３１によって検出できる。これに反応して、連続検出器３１からのシグナルは、上記したように、所望の目的に合ったアラーム、通知、および／または制御もしくは停止シグナルを発することができる。
【００８４】
同様に上記論じ、且つ図２８に見ることができるように、マスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２は、スレーブアダプターケーブル２２によってコントローラ２０に接続しており、コントローラ２０はこれらマスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２からのシグナルを上記工程に用いる。しかしながらいくつかの態様では、スレーブヒーター１６'は、同一の温度センサー５０、５２を具備することを含めマスターヒーター１６と構造は同一であるが、スレーブヒーターのこれら温度センサー５０、５２は、コントローラ２０に接続していない。スレーブアダプターケーブル２２または終端制御電力スレーブケーブル１８４のスレーブケーブルセグメント１２８中には低電圧ワイヤーは無いため、コントローラ２０はスレーブヒーター１６'内のセンサー５０、５２からは温度シグナルを全く得ず、こうしてそれらヒーターはスレーブヒーター１６'となる。コントローラが実施を決定する全てのこと、ヒーターの温度に基づいて高電圧電力を入れる、もしくは遮断するかどうか、温度範囲リレー３１０もしくは他の機能を作動するかの決定も、それはマスターヒーター１６内のセンサー５０、５２が感知した温度に基づく。
【００８５】
上記したように、上限制御２９８および工程制御２９６が上記したように動作するのに必要な全てのパラメータは、工程制御２９６および上限制御２９８に事前にプログラムまたは設定でき、それはコントローラ２０のベースモジュール２００内に構築される。しかしながら、それ以上の制御、機能、監視、または他能力が望まれるならば、そのような追加の制御機能、監視、または他機能は、ベースモジュール２００に取り付けられる拡張モジュール２０２に具備できる。図２８に示す拡張モジュール２０２の例としては、表示／調整マイクロプロセッサ３１６、アルファベット−数字表示部２０４、ユーザーインターフェイスボタン２１０、２１２、２１４、デジタル通信入力／出力ポータル２２２、２２４、および通信マイクロプロセッサ３１８が挙げられる。表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、Ａｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造するＡＴｍｅｇａ１６８でもよいが、無数の他マイクロプロセッサ回路も用いることができる。
【００８６】
表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、様々なパラメータおよび情報を読み出しおよびリセットするのに用いることができるユーザーインターフェイスボタン２１０、２１２、２１４に接続しており、これらパラメータおよび情報を表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、工程制御２９６および／または上限制御からか入手および入力し、さらにそれらを表示部２０４に送る。マイクロプロセッサ３１６を使って読み出し、表示、およびリセットできるこのような情報としては、所望の運転温度設定点、上限安全温度、高温警報設定点、低温警報設定点、履歴現象、出力ＰＩＤ（比例帯、積分、および偏差）、サイクル時間、室温（読み取りのみ）、モドバス（ｍｏｄｂｕｓ）デバイスアドレス、モドバスバンドレート、および温度単位（摂氏または華氏）が挙げられるが、これらに限定されない。基本リリースバージョン、基本構築番号、インターフェイスリリースバージョン、インターフェイスプロトタイプバージョン、およびインターフェイス構築番号のような他の読取り専用情報も読み出し、表示できる。
【００８７】
通信マイクロプロセッサ３１８は、遠隔監視または制御ステーション、サービスコンピュータ等と外部データ通信を行って、入力／出力ポート２２２、２２４を介して情報の入出力、調整、プログラム修正等を可能にする。通信マイクロプロセッサ３１８は、例えば送信機および受信機を有しているＭａｘｉｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａが製造するＭＡＸ３１５７でよいが、当業者が知るように、この機能には無数の他マイクロプロセッサも用いることができるだろう。
【００８８】
図３０の概略回路図は、図１〜４の複式局所ヒーター制御構成で描かれているような、コントローラ２０に直接接続されたヒーター１６を描いている。コントローラ２０、ベースモジュール２００、工程制御２９６、上限制御２９８、第１スイッチ３００、第２スイッチ３０２、温度範囲リレー３１０、ヒーター１６、温度センサー５０、５２、加熱要素３２、拡張モジュール２０２、および他構成要素について記載した全ての接続および機能は、ヒーター１６がコントローラ２０に直接接続される以外は、図２８についての上記説明と同一である。それ故に、この構成にはスレーブアダプターケーブルは存在せず、従ってスレーブヒーターも存在しない。
【００８９】
図３１の概略回路図もまた、ヒーター１６に直接接続するコントローラのものであり、従ってこれにもスレーブアダプターケーブルおよびスレーブヒーターは存在しない。このように図３１の回路図は、それが列中の最後のコントローラ２０または唯一のコントローラ２０のどちらかであることを除いて図３０の回路と同一であり、従ってそれは図３１に示すコントローラに高電圧電源電力および低電圧の温度範囲電子回路を供給するために、Ｔ型電源電力ケーブル２６に代わって終端電源電力ケーブル１０６を有している。
【００９０】
本発明を実施するための理論実行例は、図３２に示す。図３２および本記載に用いられる理論だけでなく数値およびパラメータは例示であり、制限することを意図しない。例示の理論は、上限制御２９８内で始まる。開始３２０すると、３２２で第１（上限）温度センサー５０から温度測定値を取得して、上限温度パラメータと比較する。段階３２２において、上限温度センサー５０からの実測温度が上限温度パラメータより小さければ、次の段階３２４はセンサー５０からの実温度が第２（工程）温度センサー５２の２０℃以内であるか試験する。この比較３２４は、温度センサー５０、５２が互いに関して合理的な正確性で測定しているか判定する試験として実施される。２０℃以内であれば、３２６においてコントローラ自体の温度が測定され、それが加熱していないこと、即ち８５℃未満であることを確認する。例えばコントローラ２０がヒーター１６に近すぎる場合に加熱が起こることがあり、それはコントローラ２０内の電子構成要素を損傷することがある。コントローラ２０が３２６において加熱されていないことが見出されると、次に上限制御２９８は、３２８に示すようにリレースイッチ３００を閉じた状態に保ち、その結果高電圧ＡＣ電力を工程制御２９６によるヒーター１６、１６'への電力供給の制御に利用し続けることができる。
【００９１】
他方、３２２、３２４、３２６での試験のどれかがネガティブ、即ち感知した温度が上限温度を超える場合は、上限制御２９８は３３０でリレースイッチ３００を開き、ヒーター１６、１６'へのＡＣ電力を遮断する。それはまた工程制御２９６に、リレースイッチ３００が開いていることを示すシグナルを送り、これに反応して工程制御２９６はアラームシグナルを作動させ、且つ／または（赤色）ＬＥＤ４０を点滅させる。
【００９２】
工程制御２９６は継続し、３２２において第２（工程）温度センサー５２からの温度測定値はプログラムされた設定点（所望運転温度）から設定された履歴パラメータ（例えば約３℃）を差し引いた値と比較する。工程センサー５２が測定した実際の工程温度が設定点から履歴パラメータを引いた温度に等しいか、それより低い場合は、実温度はプログラムされた低温警報（ＬＴＡ）パラメータと比較され、即ち温度が所望運転範囲より低いか調べる。温度がＬＴＡに等しいか、または低くければ（例えば設定点温度より約２０℃低い）、次に工程制御２９６は３６６で第２（工程）スイッチを閉じ、ＡＣ電力をヒーター１６、１６'に供給し、それが出力ＬＥＤ２４４（例えば緑色）を点灯させ、ヒーター１６、１６'が入ったことを示す。他方、３４４での温度が低温警報（ＬＴＡ）パラメータに等しくないか、それより低くない場合は、工程スイッチ（リレー３）３０２は３３８に示すように閉じられ、ＬＥＤ２４２（例えばアンバー色）が点灯されて実際の工程温度が適切な運転範囲内であることを示す。
【００９３】
３３２での比較が、工程温度センサー５２が測定した実際の工程温度が、設定点から履歴を差し引いたものに等しくないか、それより低くないことを示したならば、３４０で温度をチェックし、それが設定点から履歴パラメータを加えたものに等しいか、またはそれより高いか調べる。それに該当したならば、次に温度を３４２でチェックし、それがプログラムされた高温警報（ＨＴＡ）パラメータ（例えば設定点温度よりも約２０℃高い）に等しいから、またはそれより高いか確認する。これに該当したならば、次に３４４で制御リレースイッチ３０２が開かれ、ヒーター１６、１６'へのＡＣ電力が着られ、「警報／アラーム」ＬＥＤ（赤色）２４０が点灯する。
【００９４】
他方、もし３４０での温度が設定点に履歴を加えたものに等しくないか、または高くなければ、温度は制御履歴範囲内であり、制御リレースイッチ３０２は３４６でも開かれたままで、温度条件の変更は保留され、「範囲内」ＬＥＤが点灯されるか、または点灯を続ける。
【００９５】
工程温度センサー５２からの温度が３４２でプログラムしたＨＴＡパラメータに等しくないか、またはそれより高くないことが見出されたならば、制御リレースイッチ３０２は３４８に示すように開かれ、「範囲内」ＬＥＤが点灯する。
【００９６】
これら、および他の機能は、複数の制御プロセッサ、例えば２９６、２９８、３１６、３１８によって実施されるように例示の図面に示され、且つ上記されている。しかしながら、これらの機能および他の機能は、当業者が了解するように、一つまたは様々な組み合わせの複数のプロセッサによって、且つ一つまたは複数のマイクロプロセッサに機能を様々に割り振って実施できる。それ故に図面に示したよりも多い、または少ないプロセッサで、これら例示の機能を実施できる。
【００９７】
上限制御回路２９８の別の実施例は、図３３に描かれており、ここでは上限温度センサー５０にスイッチング型の正の温度係数（ＰＴＣ）を有するサーミスタ半導体装置が用いられている。スイッチング型ＰＴＣサーミスタは、装置が、スイッチまたは転移温度と呼ばれることが多い臨界温度に達するまで非常に小さな負の抵抗温度係数を示し、臨界点を超えると抵抗温度係数が急上昇すると同時に抵抗が大幅に高くなる、例えば数度の温度範囲で数桁の抵抗変化を示す半導体装置である。このようなスイッチング型ＰＴＣサーミスタは、転移温度が６０℃〜１６０℃の範囲のものが容易に購入でき、転移またはスイッチング温度が少なくとも０℃および少なくとも２００℃程度のものを作ることができる。スイッチングＰＴＣサーミスタ装置に本来備わっているスイッチング機能を上限温度センサー５０として使用すれば、上限制御回路２９８は図３３に示すようにアナログでよく、それでもヒーターへのＡＣ電力を開閉する、通常開いた状態のリレー上限電力スイッチ３００を動作させるのに所望される機構および機能を提供することができ、ヒーター温度が上限温度に等しいか、それを超えた時は、どのような場合でもヒーターの温度が下がり上限温度より低くなってからオペレーターの介入または手動入力なしにはＡＣ電力を閉じ、再度開くことはない。
【００９８】
図３３に示すように、ＰＴＣサーミスタ温度センサー５０は、図９および２７〜３０に示す前記実施例の上限温度センサー５２について上記したのと同様に、加熱要素３２が発生する熱による温度を感知するためにＡＣ電力供給を受ける加熱要素近くのヒーター１６内に配置される。上限機械式リレースイッチ３００もまた、これも上記および図２７〜３０に示すように、コントローラ２０内のＡＣ電力回路内に配置され、ＡＣ電力伝導体の少なくとも一つ、例えばＡＣ電力伝導体２９０を結果通常は開いている接点３０７が閉じられるとヒーター１６へのＡＣ電力を遮断し、通常開いている接点３０７が開いているときはヒーター１６へのＡＣ電力をオフにするように開閉する。別のＡＣ電力伝導体２９２は、コントローラ２０を通り出口コネクタ１４２に至り、そこで上記したように切り替え式ＡＣ電力伝導体２９０と共にヒーター１６に接続する。
【００９９】
上限温度センサー５０として用いるスイッチングＰＴＣサーミスタは、リレースイッチ３００のオイルに電力供給する整流回路３０７と直列に接続されており、その結果リレースイッチ３００の通常開いている接点３０７を閉じさせるための電流をコイルに供給するには、即ちヒーター１６へＡＣ電力を流すためには、電流は温度センサー５０のスイッチングＰＴＣサーミスタの中を流れなければならない。それ故に、通常の温度での運転、即ち温度センサー５０が温度センサー５０のＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度によって設定される上限温度より低い時には、ＰＴＣサーミスタは、整流時には、リレースイッチ３００のコイルの中を流れて接点３０７を閉じるのに必要な磁場を作り出すのに十分なＡＣ電流を容易に流すことができる低い抵抗を有している。その結果、このような通常温度の運転では、ＡＣ電力伝導体２９０、２９２を具含むコントローラ２０のＡＣ電力回路は閉じており、ＡＣ電力をヒーター１６に供給でき、当然上記したように、工程リレースイッチ配置３０２の開閉状態を支配することができる。しかしながら、上限温度センサー５０のスイッチングＰＴＣサーミスタの温度がそのスイッチングまたは転移温度まで上昇または超えた場合には、その抵抗は急激に上昇して、リレースイッチ３００のコイルへの整流電流を効果的に遮断し、通常開いている接点３０７を開かせ、通常閉じている接点３０８を閉じさせる。その結果、開放接点３０７はＡＣ伝導体２９０、２９２へのＡＣ電力回路を開き、それによってヒーター１６へのＡＣ電力をオフにする。整流回路は、例えば全波ブリッジ整流回路は、当業者に周知であり、従ってこの回路を理解するために更なる説明は必要ない。
【０１００】
かくして、上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度が上限温度より低い、即ちＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度より低い温度まで低下し、ＰＴＣサーミスタの中を電流が再度流れても、上限制御回路２９８はオペレーターの介入があるまでは、リレー３００のコイルが接点３０７を再度閉じてヒーター１６へＡＣ電力が流れるようになるのを防止する。図３３に例示する上限制御回路２９８には、スイッチ３０９、例えば図３０に示すトライアックまたはその他ソリッドステートもしくは機械式リレースイッチ、および整流回路３０１およびリレースイッチ３００のコイルに並列接続されたドレイン抵抗器３１１を含むドレイン回路が在る。ドレイン抵抗器３１１は、リレースイッチ３００のコイルに比べるとはるかに低い、例えば一桁引くインピーダンスを有しており、トライアックまたはその他リレースイッチ３０９が入ると、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタを流れる電流は、整流器３０１およびリレー３００のコイルから外に出され、そうしてコイルがリレースイッチ３００内の接点３０７を閉じるのに必要な電磁場を発生させるのを防止する。
【０１０１】
トライアック３０９は、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタを流れ、リレースイッチ３００の通常は閉じている接点３０８を介してトライアック３０９のゲート３１３に加えられるＡＣ電流によって作動する。それ故に、ヒーター１６で高温事象が発生してリレースイッチ３００のコイルへの整流電流を温度センサー５０のＰＴＣサーミスタがオフにすると、上記したようにリレースイッチ３００の通常は開いている接点３０７が開いてヒーター１６へのＡＣ電力をオフにし、図３３に示すように通常閉じている接点３０８が閉じてトライアック３０９のゲート３１３へＡＣ電力を流してドレイン回路を作動させる。その結果ヒーター１６の温度が下がると、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度はそのスイッチングまたは転移温度以下に下がり、再度電流を伝導するようになり、電流はリレースイッチ３００のコイルを迂回し、それに代わってドレイン抵抗器３１１を通り外に流される。ＰＴＣサーミスタが伝導した電流をリレースイッチ３００のコイルを迂回させて外に流すことにより、コイルは通常開いている接点３０７を閉じるのに必要な電磁場を作ることができず、その結果ヒーター１６へのＡＣ電流は、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度が下がってもオフの状態を保ち、この場合も電流を伝導し続ける。
【０１０２】
それ故にヒーター１６へのＡＣ電力をオンに戻すために、ゲート電力回路を切ったり開いたりしてトライアック３０９をオフにするための手動スイッチが備えられる。トライアック３０９が手動スイッチ３０５によってオフされると直ちにドレイン抵抗器を通るドレイン回路は迂回され、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタからの電流は再び整流回路３０１で整流され、リレースイッチ３００のコイルを流れる。そうするとコイルは、接点３０８を開き、接点３０７を閉じ、それによりヒーター１６へのＡＣ電力を再始動させ、且つゲート回路からＡＣ電力を取り除くのに必要な電磁場を作り出す。その結果、手動スイッチを閉鎖モードに戻しても、温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度以下にある間は、ＰＴＣサーミスタからの電流が接点３０８を開いたままにすることから、トライアック３０９はオンには戻らない。それ故に、上記の理由から、手動スイッチ３１５によって無効にでき、上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に等しいか、またはそれを超えるヒーター１６内の高温事象によってオフになった後は、ヒーターへのＡＣ電力を再開するにはオペレーターの介入、即ちスイッチ３１５を作動させるドレイン回路を備えることが必要である。
【０１０３】
熱は主に外部熱源からのもの、例えば加熱要素３２からの熱、あるいは高温パージまたはパイプ自体の他の気体もしくは液体からの熱であること、これらが本実施例ではＰＴＣサーミスタの温度をそのスイッチングまたは転移温度まで上昇させて、ヒーター１６へのＡＣ電力をオフにすることに注意しなければならない。対照的に、通常の温度ヒューズまたは温度回路遮断器の用途に用いられるＰＴＣサーミスタでの温度上昇は、主にＰＴＣサーミスタ内部で発生したＩ2Ｒ熱によるものである。換言すると、ＰＴＣサーミスタは電流（Ｉ）に対し固有抵抗（Ｒ）を有し、ＰＴＣサーミスタ内の過電流（Ｉ）はＰＴＣそのものの中で大きな熱を発生させ、その温度が転移またはスイッチング温度に達すると、ＰＴＣサーミスタは電流を実質的に遮断する。
【０１０４】
上限回路２９８からの様々な状態シグナルのいずれかを、状態および／または警報／アラームシグナル生成に使用するため、あるいは工程理論で使用等するために工程制御回路２９６に提供することができる。例えば電流検出器のようなセンサー３１７を用いて、リレースイッチ３００が作動されてヒーター１６にＡＣ電力を供給していること、または停止されてヒーター１６へのＡＣ電力が遮断されていることを示すことができるが、これに限定されない。また、例えば電流検出器のようなセンサー３１９を用いて、上限温度センサー５０の温度が（ｉ）ＰＴＣサーミスタのスイッチングもしくは転移温度より低いか、即ち電流が検出されるか、または（ｉｉ）ＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に等しいか、それより高いか、即ち電流が検出されないかを示すことができるが、これに限定されない。これら、および他の状態シグナルは、工程制御回路２９６によって、例えばＬＥＤ表示部３２１向け、および／または表示／調整マイクロプロセッサ３１６向けの状態および／または警報／アラームシグナルを生成するのに用いることができる。
【０１０５】
上限温度センサー５０用にＰＴＣサーミスタを利用する上限制御回路２９８の別の実施例は、図３４に図示されている。この実施例では、図３３の例のトライアック３０９はリレースイッチ３００''の第２スイッチ機構に替わっており、それは通常閉じており、リレースイッチ３００'の第１または一次スイッチ機構３２３を作動させるものと同一のコイルによって作動させられる。この第２スイッチ３２５には別のリレースイッチ（未表示）を取り付けることもできるが、図３４に図示する二重スイッチリレー３００'のような二重スイッチリレーは容易に入手でき、二つの別々のリレースイッチに比べるとコンパクトである。この図３４の例では、リレースイッチには３００ではなく３００'の印がつけられているが、これは限定を目的とするものではなく、この例示のリレースイッチ３００'を前述のリレースイッチ３００と区別するためだけのためである。換言すれば、これらの例示の両リレースイッチ３００、３００'の主要な機能は、高温事象が存在したならばヒーターへのＡＣ電力をオフにすることであるが、リレースイッチ３００'は、その実装ではドレイン回路用の追加の第２スイッチを有している。
【０１０６】
図３４の例では、ヒーター１６へのＡＣ電力をオン・オフにするリレー３００'の第１スイッチ３２３の接点３０７は、図３３の例の接点３０７と同様に通常は開いており、従って電流は、ＡＣ電力をヒーター１６に提供するためには、当然上記の工程スイッチアッセンブリ３０２の開閉させるための対象に提供するためには、リレー３００'のコイルの中を流れ、接点３０７を閉じなければならない。リレー３００'のコイルは、ＰＴＣサーミスタの温度が、上限温度を規定するそのスイッチングまたは転移温度より低い時はいつも上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの通り流れるＡＣ電流から整流器３０１が作りだした整流電流を電力とする。しかしながら、温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に達するか、またはそれを超えると、電流はＰＴＣサーミスタの中を流れ、その結果、リレー３００'のコイルを流れる整流電流は停止される。コイルを電流が流れないと、通常開いている第１スイッチ３２３は接点３０７を開き、それによってヒーター１６へのＡＣ電力はオフにされ、通常閉じている第２スイッチ３２５は接点３０８´と閉じ、それによりドレイン抵抗器３１１を備えたドレイン回路を閉じるか、または作動させる。
【０１０７】
温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度より低くなると、それは再度電流を流し、閉じたドレイン回路はドレイン抵抗器３１１を通る電流を外に流し、そうすることでＡＣ電力（第１）スイッチ３２３を再度閉じるのに必要は電流をリレー３００'のコイルから奪う。この場合も、上記したように、ドレイン抵抗器３１１の抵抗はコイルに比べはるかに小さいため、ドレイン回路が閉じると、電流は、ドレイン回路に電気的に並列に接続されているコイルの中を流れるよりも、もっぱらドレイン回路の中を流れる。それ故に、たとえ温度センサー５０の温度が上限温度値より低くなっても、ドレイン回路はリレー３００'がヒーター１６へＡＣ電力を供給するのを阻止する。
【０１０８】
ヒーター１６へのＡＣ電力を回復させるために、オペレーターは手動スイッチ３１４を使ってドレイン回路を開くことができる。手動スイッチ３１５を瞬間的でも開くことによって、ドレイン回路は停止し、整流回路はリレー３００'のコイルに再度流れるようになる。電流がコイルを再び流れるようになったことで、第１スイッチ３２３の接点は閉じてヒーター１６へのＡＣ電力を作動させ、第２スイッチ３２５の接点は開いてドレイン回路を停止する。その結果、手動スイッチを再度閉じても、ドレイン回路は停止状態を続ける。
【０１０９】
手動スイッチ３１５は、数あるスイッチのタイプのいずれでもいが、図３３および３４に図示する手動閉鎖型のプッシュボタンスイッチは、この用途に好都合なスイッチのタイプの例である。ボタン３２７を押すと、スイッチ３１５は一瞬開く。次に手の力がボタン３２７から除かれると、バネ３２９がスイッチを再度閉じる。
【０１１０】
上記の発明の態様は、電源電力、ならびにケーブル区分、例えば幹線８３から分岐したその分岐線８５を持つＴ型電源電力ケーブル２６（図１０）、そのマスターケーブルセグメント１２６から分岐したそのスレーブケーブルセグメントを備えたスレーブケーブルアダプター２２（図１４）、およびその幹線部分１６１から分岐したその分岐線を持つＴ型制御電力ケーブル２４（図１６）から作られたシグナル配線を有するが、これら配線は接続箱を使って作ることもできる。例えば、スレーブケーブルアダプター２２の機能は、図３５〜３７に示し、且つ単一のコントローラ２０によって制御される二つのスレーブヒーター分岐を持つ一点制御システムに関する図３８の概略回路図中に使用中の状態で描かれているスレーブアダプター接続箱３２２によって提供することもできる。
【０１１１】
スレーブアダプター接続箱３２２は、筐体３２４を有し、筐体３２４の対向する上下壁３２５、３２６には入口３３０コネクタおよびマスター出口コネクタ、および筐体３２４の対向する側端壁３２７、３２８には二つのスレーブ出口コネクタ３３３、３３４が在る。入口コネクタ３３０は、スレーブアダプターケーブル２２の入口コネクタ１３０同様、コントローラ２０の出口コネクタ１４２と嵌合するように構成される（図２０）。マスター出口コネクタ３２２は、スレーブアダプターケーブル２２のマスター出口コネクタ１３２と同様に、ヒーター１６のヒーターコード６２のヒーター入力コネクタと嵌合するように構成される。かくして電力伝導体導線３３６、３３８のペアは、制御された電力をコントローラ２０からマスターヒーター１６に運び、一方二組のシグナル伝導体３４０、３４２および３４４、３４６は、それぞれ上限温度センサー５０および工程温度センサー５２からのシグナルをコントローラに運ぶ。
【０１１２】
スレーブアダプター接続箱３２２の二つのスレーブ出口コネクタ３３３、３３４は、スレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口１３４と同一に構成されており、それらはＴ型 スレーブ制御電力ケーブルの入口コネクタ１７２および直線型終端制御電力スレーブケーブル１９４の入口コネクタ１９０と嵌合できる。一組の電力伝導体３４８、３５０は、出口コネクタ３３３を制御電力伝導体３３６、３３８に電気的に並列接続し、別の電力伝統対３５２、３５４の組は、出口コネクタ３３４を制御電力伝導体３３６、３３８に電気的に並列接続する。
【０１１３】
スレーブアダプター接続箱３２２を、図３８に示すように、一つのヒーター１６はマスター出口コネクタ３３２に接続され、別のヒーター１６'はスレーブ出口コネクタ３３３、３３４に接続されるようにコントローラ２０に接続すると、スレーブアダプター接続箱は、マスター出口コネクタに接続しているヒーターをマスターヒーター１６として機能させ、且つスレーブ出口コネクタ３３３、３３４に接続しているヒーターの温度センサー５０、５２を無効にして、これらのヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させることができる。その結果、コントローラは温度情報をマスターヒーターセンサー５０、５２から受け取り、それを用いてマスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'両方の加熱要素３２に制御電力を提供する。
【０１１４】
もちろん、３つ以上のデイジーチェーン接続されたスレーブヒーター列に対応するために、スレーブアダプター接続箱３２２には三つ以上のスレーブアウトレットコネクタがあってもよい。また、図面には示していないが、スプリットスレーブケーブルまたは追加の接続箱をスレーブアダプター接続箱のスレーブ出口コネクタ３３３、３３４、またはスレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口コネクタ１３４に接続して、追加のデイジーチェーン接続されたスレーブヒーター１６'の列に電力を供給することもできる。
【０１１５】
電源電力接続箱、例えば図３９〜４２に示す電源電力接続箱は、図１〜８に示すアッセンブリの中でＴ型電源電力ケーブル２６の代わりに用いることができる。例示の電源電力接続箱３５０では、電源電力接続分岐出口コネクタ３５２を入口コネクタ１４０に嵌め込むことによって電源電力接続箱３５０をコントローラ２０に直接装着できるように、電源電力接続分岐出口コネクタ３５２は、電源電力接続箱３５０の底面３５４から突出し、且つコントローラ２０（図２０および２１）の入口コネクタと嵌合接合するように構成される。
【０１１６】
電源電力接続箱３５０の第１側面に在る電源電力接続入口コネクタ３５６は、例えば図２７に関連して上記し、且つ、例えば図４２に示す様に、電源電力延長ケーブル２５から電源電力接続箱内に入る電力電源を受ける。その結果、図３９および４０の電源電力接続入口コネクタ３５６は、ＡＣ電力電源１３に交換可能にモジュラー接続するために、Ｔ型電源電力ケーブル２６の入口コネクタと同じに構成できる（図２７）。
【０１１７】
図３９および４０の電源電力接続箱３５０の第２側面には、図４２に示すように、一つまたは複数の追加のコントローラをデイジー接続するための幹線出口コネクタ３６０が備えられており、それはＴ型電源電力ケーブル２６と交換できるようにＴ型電源電力ケーブル２６（図１〜８）の幹線出口８６と同じに構成できる。その結果、次のものはどれも電源電力接続箱３５０の幹線出口３６０に嵌め込むことができる。（ｉ）別の電源電力延長ケーブル２５、（ｉｉ）Ｔ型電源電力ケーブル２６、または（ｉｉｉ）直線型終端電源電力ケーブル１０８。
【０１１８】
例示電源電力接続箱３５０に関する概略回路図の例は図４１に示す。一組の幹線電源電力コネクタ３６４、３６６は、入口コネクタ３５６から幹線出口コネクタ３６０まで中断せずに伸び、一組の電源電力分岐伝導体３６８、３７０は、幹線電源電力伝導体３６４、３６６との並列接続部から、分岐出口コネクタまで伸びる。かくして分岐出口コネクタ３５２は、幹線出口コネクタ３６０に関して、電源電力伝導体に電気的に並列的に接続する。
【０１１９】
分岐出口コネクタ３５２は、しかしながら、入口コネクタ３５６と幹線出口コネクタ３６０の間では、電源電力接続箱３５０内のシグナル回路伝導体に関しては、電気的に直列的に接続される。かくして、図４１に示すように、シグナル回路伝導体の一つ、例えば幹線シグナル回路伝導体３７２は、入口コネクタ３５６から接続箱３５０の中を通り幹線出口コネクタ３６０にまっすぐ伸びる。他のシグナル回路伝導体は、入口コネクタ３５６から分岐出口伝導体３５２に伸びる入口分岐シグナル回路伝導体３７４、および分岐出口コネクタ３５２から幹線出口コネクタ３６０に伸びる出口分岐シグナル回路伝導体３７６を具備する。
【０１２０】
それ故に、図４２に示すように電源電力接続箱３５０を介して、複数のコントローラ２０をＡＣ電力電源１３に電気的に並列にデイジーチェーン接続できるが、それらはＴ字型電力電源ケーブル２６に関して上記したのと同じ様式で、電力電源接続箱３５０を介してシグナル回路２３に電気的に直列接続されるだろう。もちろん、任意の数のコントローラ２０について、図４２に示すように、電源電力延長ケーブル２５を使って、任意の数の電源電力接続箱３５０を一つにデイジーチェーン接続することができる。
【０１２１】
図４３および４４に描かれた別の電力電源接続箱３８０の例は、二つ以上の幹線出口を有する。例えば、接続箱３５０に関する上記した入口コネクタ３８４および分岐出口コネクタと実質的に同じである入口コネクタ３８４および分岐出口コネクタ３５２に加えて、図４３および４４には電力電源接続箱３８０は、それぞれ対向側に在る二つの幹線出口コネクタ３８６、３８８と一緒に描かれている。両方の出口コネクタ３８６、３８８は、追加の電力電源延長ケーブル２５、Ｔ型電源電力コネクタ２６、および直線型終端電源電力ケーブル１０８にデイジーチェーン接続できるように同一に構成されており、その結果二つの別々のデイジーチェーン接続されたコントローラのセット（未表示）は、電源電力接続箱３８０を介してＡＣ電力電源１３およびシグナル回路２３に接続できる。
【０１２２】
図４５の概略回路図の例に示すように、例えば、電力電源接続箱３８０、幹線電源電力伝導体のペア３９０、３９２、３９４、および分岐電源電力伝導体のペア３９６は、幹線出口コネクタ３８６、３８８、および分岐出口コネクタの両方を、入口コネクタ３８４に電気的に並列接続する。しかしながら、シグナル回路伝導体３９８、４００、４０２、４０３は、幹線出口コネクタ３８６、３８８、および分岐出口コネクタ３８２を入口コネクタ３９４に電気的に直列接続する。
【０１２３】
当然、必要に応じて、電源電力接続箱３８０には、各追加の幹線出口コネクタについて上記した並列電源電力および直列シグナル回路伝導体接続と実質同一種類である、三つ以上の幹線出口コネクタを備えることもできる。また、必要に応じて、分岐出口コネクタ３８２を排除し、接続箱３８０はデイジーチェーン接続した複数のコントローラ列（未表示）をＡＣ電力電源１５およびシグナル回路２３に接続する機能だけを果たし、仲介用Ｔ型電源電力ケーブル２６、仲介用直線型終端電源電力ケーブル１０８、または電源電力延長ケーブル２５がなければコントローラ入口コネクタに直接接続できないようにする（入口コネクタ１４０が上記したような電源電力延長ケーブル２５の接続に合わせて構成されていれば）こともできる。
【０１２４】
Ｍｏｌｅｘ（登録商標）のような、いくつかの市販コネクタに備えられた通常のコネクタラッチ機構は、その端部に図４７のコントローラ入口コネクタ１４０上に見られる突起４１４のような、雌コネクタ上のラッチ突起と係合する大きさおよび形に作られたドッグ４１２を備えた、図４６の雄コネクタ７８に見られるラッチレバー４１０のようなラッチレバーを具備する。このようなラッチレバー４１０上のドッグ４２によるラッチ突起４１４の係合は、図４８に示すように、ラッチレバー４１０を弾性ヒンジ４１６の廻りを旋回させることによって係合が外れ、雌コネクタから雄コネクタを開放して、それらが互いに分離または抜けるようにするまで、雌コネクタに雄コネクタを確保するものである。しかしながらいくつかの応用では、このような通常のラッチの確保は十分でなく、コネクタは、例えばそれらを狭い空間の中に無理に通すか、または擦り通することによって、意図せずに、いとも簡単に引き抜かれてしまう。
【０１２５】
かくして、コネクタ、例えば図４６〜４８に示すコネクタ７８、１４０の意図しない分離に対する更なる保証および抵抗性を提供するために、片持ちバネでバイアスしたタブ４２０をラッチレバー４１０の先端４１８近くに配置する。バイアスタブ４２０は、ラッチレバー４１０の先端４１８にもたれかかり、ラッチの突起４１４からドッグが離れないようにラッチレバー４１０の運動に抵抗する片持ちバネバイアス力を有する。しかしながら、ユーザーがラッチレバーに力を加えて、旋回矢印４２２で示すように弾性ヒンジ４１６の廻りを旋回させると、弾性ヒンジはラッチレバー４１０に対するてこ台としても機能して、ラッチレバー４１０の先端４１８はバイアスタブ４２０のバネによるバイアス力に抗してバイアスタブを外側に押しならが、図４８に旋回矢印４２４で示すように外側に旋回させる。弾性片持ちバネによるタブ４２０が生ずるバイアス力は、ラッチラバー４１０上のドッグ４１２をラッチ突起４１４から外させるには足りず、そのため分岐出口コネクタ７８はコントローラ入口コネクタ１４０から抜くことができる。
【０１２６】
ラッチ突起４１４に向けてバネバイアス力を提供する方法は無数にある。この機構の一つの実施例は、バイアスタブ４２０を、図４６〜４８に描くように、ベースユニット２００の筐体２０１の片持ち部分として成形するものである。具体的な応用がタブ４２０に求めるバイアス力の大きさ、または歩留まりによっては、図４７および４８に示すように、タブ４２０の片持ち接続部の筐体２０１部分を、筐体２０１の残りの部分に対して薄くして弾性ヒンジ４２６として機能させることができる。筐体にスロット４２８を備えて、ラッチレバー４１０が筐体を出入りして動くようにしてもよい。傾斜を付けたカム表面４２１をタブ４２０に備えて、出口コネクタ７８が入口コネクタ１４０に刺し込まれる様な、ラッチレバーが筐体２０１内に挿入され時には、カム作用によりタブが外れ易くするようにできる。
【０１２７】
上記したように、このバイアス力機構は別の方法でも実施できる。複数の例を図４９〜５１に示す。図４９では、バイアス力は、筐体２０１内部のブラケット４３２に取り付けられた圧縮可能なリーフスプリング４３４によって加えられる。図５０では、コイル圧縮バネ４３４がバイアス力を与え、図５１にはゴム、シリコンゴム、発泡材エラストマー、または他の発泡材のような弾性圧縮材がレバー４１０の先端４１８に対しバイアス力を与えるのが示されている。
【０１２８】
バイアスタブ４２０は、分岐出口コネクタ７８およびコントローラ入口コネクタ１４０に関係して上記したが、それは、コントローラ出口コネクタにインターフェイス接続入口コネクタ、例えば、上記したようなヒーター入口コネクタ６４、スレーブアダプター入口コネクタ１３０、スレーブ接続箱入口コネクタ３３０等が刺し込まれる時には、コントローラ出口コネクタ１４２にも応用できる。それは、図３５および３６のタブ４２０´で示すように、スレーブ接続箱出口３２２に関係しても用いることができる。
【０１２９】
これら上記した方法および態様、およびその他変更および組み合わせは、当業者にとって容易であることから、発明は例示および上記したそのものの構造および工程に制限されることを望むものではない。数多くの例示の局面および態様を上記論じたが、当業者は特定の変更、入替え、追加、およびそれらの部分的組合せを認識するだろう。それ故に、以下に添付する請求項、今後取り込まれる請求項は、それらの真の精神および範囲内に入る時には、このような変更、入替え、追加、および部分的組合せ全てを包含するものとして解釈されるものとする。語「具備する」、「具備している」、「有する」、「有している」、「含む」、「含んでいる」、および「包含する」は、本明細書および続く請求項で使用される場合は、記載の特徴・機構または段階の存在を明示することを意図するために用いられているが、それらは一つまたは複数の他の特徴・機構、段階、またはその集まりの存在または追加を排除しない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒーターのための電源システムおよび制御システム、例えば真空システム、処理システム、配送システム、輸送システム、および他のシステムにおいて、パイプおよび他構成要素を加熱するために用いる複数のヒーターに電気を供給および制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業界において、様々な気体、液体、または固体物質をある点から別の点に導く、または移動させるのに用いられる多くの真空システム、処理システム、配送システム、輸送システム、および他システムには、パイプおよび／またはパイプ内の物質を特定温度範囲に維持するために加熱しなければならない、様々な長さ、サイズ、および形状のパイプが含まれている。これら目的または他の目的のためにパイプを加熱するパイプヒーターは、当業者に周知であり、パイプの周囲に巻かれた単純な抵抗線やテープから、参照によってここに組み入れられる特許文献１（Ｈａｕｓｃｈｕｌｔｚ ｅｔ ａｌ．）が記載するような、より洗練された断熱パイプヒーター、ならびに市販されている多くのヒーター製品まで様々ある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，７１４，７３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パイプを加熱する様々な用途向けのパイプヒーターの開発に合わせて、ヒーターからの熱出力をパイプ全長にわたって制御するため、ならびにそのようなヒーターの運転を監視および制御するための、より良いパイプヒーター制御システムも必要となった。そのようなヒーター制御システムには、同様に参照によってここに組み入れられる米国特許第６，８９４，２５４号（Ｈａｕｓｃｈｕｌｔｚ）に記載されるような、多くの種類および構成が存在する。しかしながら、そのようなヒーター監視および制御システムにもやはり未解決の問題が存在する。
【０００５】
例えば高温に設置した場合、パイプヒーターが作り出す熱がパイプヒーター上に直接備え付けた熱コントローラの構成要素に伝わり、それによって、そのようなコントローラの構成要素の温度を、それらを損傷または破壊する恐れのある、あるいは制御システム内の理論回路またはメモリー内のデータを改ざん、または破壊する恐れのあるレベルまで上昇させる可能性がある。幾つかの電力制御システムは、システムのヒーター構成要素と配線で接続されており、それらを迅速に交換するのを難しくしている。また、大部分の産業用パイプヒーターには温度が最高温度閾値に達すると、原因を問わずに、作業員の安全のため、資本設備への損害を防止するため、そして安全監督機関の認証を得るためにパイプヒーターへの電源を切る上限温度ヒューズまたは温度作動スイッチが装備されている。この機能は、様々な温度限界装置を用いて提供されるが、この用途に関して完全に満足できるものはない。
【０００６】
例えば、標準的な市販の温度スイッチはそれらの設定ポイントの許容範囲が広いこと、および接触機構により不正確、且つ信頼性に欠けるものであり、腐食し、さらに悪い場合は近接部に自己融着して全体を動作不能にし、ヒーターの熱散逸をおこし、ヒーター要素が燃え尽きるか、火事に至る場合もある。これらの問題は、温度スイッチをヒーターおよびパイプの実温度に正確に反応させる必要がるために、それらをヒーター内部または上に配置された時には更に悪化するが、これはヒーターの高温が主たる原因となり、温度スイッチを劣化させるからである。それでも温度スイッチは、温度スイッチがヒーターまたはパイプの実際の温度に反応できなくなるために、ヒーターから離して、または遠くに配置することはできない。
【０００７】
温度ヒューズはこれよりは信頼できるものであり、且つ市販されてもいるが、一度失効する、即ち「飛ぶ」または「切れる」と、それらはリセットできない。温度ヒューズは、パイプヒーター構造の中に、典型的にはそれらが確実に熱源近くで熱に曝されるようにするために加熱要素近くに埋め込まれているため、ヒーター構成要素および材料を破壊して、取り外さなければ温度ヒューズにアクセスすることはできない。それ故に、温度ヒューズが飛ぶか、または切れるとヒーターは完全に機能しなくなり、交換しなければならない。また温度ヒューズは時間と共に経年劣化し、曝される温度が高いほど早く経年劣化する。このような経年劣化によってヒューズはしばしば、より低い温度で切れるようになり、パイプヒーターの正常動作範囲内で突然切れ、それ以外は良好なパイプヒーターを使用できなくする。また、市販の温度ヒューズは嵩高で、パイプヒーター内への設置が難しい。
【０００８】
幾つかの状況は、パイプの温度、即ちパイプヒーターの温度を、温度上限を超えさせ、ヒーターを暴走または制御不能にする。例えば、高温の気体または反応性化学物質をパイプシステム内に通して、該パイプシステムより上流にある処理チャンバーをパージまたは清浄化することは珍しくないが、これがパイプの温度、即ちパイプヒーターの温度を、温度上限値より高くし、それによって温度ヒューズが切られ、電力回路が遮断されてヒーターが機能しなくなることがある。温度ヒューズが切れた時にリセットまたは交換ができなければ、良好なヒーターでも、パイプヒーター自体とは無関係な日常的な維持管理作業やその他の事象によって無用になる。
【０００９】
また、広範囲のパイプ構成、用途、および使用者の要求に応じるためには、接続および制御構成の両方に多くの選択肢および融通性が必要となる。各パイプの設置は難しく、多くのオペレーターは、その特別な要求に応えるために特別注文のパイプヒーターおよび制御システムを必要としているが、特別注文のパイプヒーターシステムの設計および製造は高価であり、時間がかかり、大部分の用途に適用できないことが多い。例えば、あるオペレーター達は加熱パイプシステムの中のそれぞれのヒーターに制御システムを欲するが、別のオペレーターは、ヒーターそれぞれ個別に制御する経費を回避することを選び、それに代わって単一のコントローラを用いて個別ヒーターを複数含むゾーン全体を運転する方策を採用する。このような「ゾーニング」または「シングルポイント」制御ヒーターシステムは、複雑な配線を必要とすることが多く、それが混乱を招いて誤配線の確率を高めるか、または面倒な作業に対応して誤配線を防止するために特別注文のヒーターを設計および作製することが必要になることもあり、これがコストを増大させ、システムを複雑にする。
【００１０】
別の例では、あるオペレーターは、運転状態の情報を見る事ができ、遠隔地から運転パラメータを修正できるようにヒーターコントローラとの遠隔通信およびヒーターシステム遠隔制御能を必要とするが、別のオペレーターは、そのような運転状態情報を目で見て、システム内のヒーター毎に局所的に運転パラメータを修正する能力を欲する。更に別のオペレーターは、各ヒーターについて基本の、事前にプログラムされた制御を必要とする。もちろん、単一ポイント制御だけで、一群のヒーターについてこれら機能の任意の組み合わせ、または全てを欲するオペレーターもいる。
【００１１】
パイプヒーターの工業的および商業的な使用に関するこれらおよび他の要求から、オペレーターの広範な要求に合わせて簡便、整然、および効率的に構成できる、より柔軟なパイプヒーター制御システムおよび配線構成要素が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のヒーター制御方法は、ＡＣ電力回路を介してＡＣ電力から電力供給を受けるヒーターに上限温度安全停止を提供する制御方法であって、ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、およびＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、且つ（ｉ）ヒーターが発生する熱を検知するのに十分な近さでヒーターに隣接して配置されている温度センサーが感知した温度を、事前設定上限温度パラメータと比較し、（ｉｉ）温度センサーが感知した温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、且つ（ｉｉｉ）上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし温度センサーが感知した温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む。
【００１３】
添付の図面は、本明細書の中に組み込まれ、その一部を構成しており、本明細書の説明を支持するために示す幾つかの例示的態様および／または構成要素を描いているが、どのような形でも請求の範囲を制限しない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、オペレーターの広範な要求に合わせて簡便、整然、および効率的に構成できる、より柔軟なパイプヒーター制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】複式ヒーター制御システムにおける個別ヒーターコントローラの配置例を示す等角図である。
【図２】図１に描かれた個別ヒーターコントローラ配置に利用される主要構成要素の幾つかを示す等角図である。
【図３】図２の主要構成要素の等角図であるが、接続構成要素を描くために別の視点から見ている。
【図４】組み立てられた状態の、図１の単位ヒーターコントローラ配置の等角図である。
【図５】一点ヒーターコントローラが用いられて、マスターヒーターおよび一つもしくは複数のスレーブヒーターを具備する連結体またはゾーンを制御する複式ヒーター制御システムの例示的配置を示す等角図である。
【図６】マスターヒーターとスレーブヒーターの組み合わせのための一点制御システムに利用される、主要構成要素の幾つかを示す等角図である。
【図７】接続構成要素を描くために別の角度から見た図６の主要構成要素の等角図。
【図８】図５の組立てた状態のマスターおよびスレーブヒーター配置のための一点コントローラの等角図。
【図９】個別ヒーター制御配置または複式ヒーターコントロールシステムのマスターおよびスレーブヒーター配置を制御する一点制御と一緒に使用するために、パイプ上に取り付けられたパイプヒーターの打面図である。
【図１０】Ｔ型の電源ケーブル区分の等角図である。
【図１１】Ｔ型電源ケーブル区分の概略回路図である。
【図１２】直線型の終端電源ケーブル区分の等角図である。
【図１３】図１２の直線型の終端電源ケーブル区分の概略回路図である。
【図１４】スレーブアダプターケーブル例の等角図である。
【図１５】図１４のスレーブアダプターケーブルの概略回路図である。
【図１６】Ｔ型スレーブ制御電力ケーブル区分の等角図である。
【図１７】図１６のＴ型スレーブ制御電力ケーブルの概略回路図である。
【図１８】直線型の終端スレーブ制御電力ケーブル区分の等角図である。
【図１９】図１８の直線型終端スレーブ制御電力ケーブル区分例の概略回路図である。
【図２０】ヒーターコントローラへ追加機能を提供する制御強化拡張モジュールをベースモジュールに取り付けた、基本のヒーターコントローラを例示する等角図である。
【図２１】ヒーターコントローラの基本モジュールに取り付け準備状態にある制御強化拡張モジュールと、基本ヒーターコントローラの等角図である。
【図２２】拡張モジュール接触パッドおよび光透過性ボス構成要素の例を描くために、別の角度から見た制御強化拡張モジュールの等角図であり、これらの機構について、よく分かるように拡大してある。
【図２３】ヒーターコントローラベースモジュールに取り付け準備状態の代用ダストカバーと、基本ヒーターコントローラの等角図である。
【図２４】モジュール装着装置を描くために別の角度から見た、ヒーターコントローラベースモジュールの等角図である。
【図２５】図２４に似ているが、装着装置はヒーターコントローラと接続する準備状態にあるヒーターコントローラベースモジュールの等角図である。
【図２６】取付けに関わる構成要素を描くために別の角度から描いている図２４および図２５の装着装置を例示する等角図である。
【図２７】複数の個別ヒーターコントローラがＡＣ電源、および、例えば遠隔監視テーションに置かれた警報／アラームシグナル回路に接続された状態の概略回路図である。
【図２８】スレーブアダプターケーブル、Ｔ型スレーブヒーターケーブル、および終端スレーブ制御電力ケーブルを介してＴ型電源ケーブルおよび複数のパイプヒーターに接続する、ヒーターコントローラベースユニットおよび制御強化拡張モジュールの、一点制御配置を例にした概略回路図である。
【図２９】図２８に類似しているが、コントローラは終端電源ケーブル区分に接続する概略回路図である。
【図３０】図１〜４に描いたような単一パイプヒーターまたは複数の局所制御配置についても実施可能な、多制御強化拡張モジュール、Ｔ型電源ケーブル、およびパイプヒーター構成要素がヒーターコントローラベースユニットに直接接続するヒーターコントローラベースユニットの概略回路図である。
【図３１】図３０に類似の概略回路図であるが、個々のヒーター制御の配置を描くために、高電圧および低電圧回路が終端制御電力ケーブルによってコントローラに直接接続されており、図中のヒーターは、唯一のヒーターであるか、または一連の、複数の個別に制御されるヒーターの一つとして制御される最後のヒーターである。
【図３２】ヒーターコントローラのロジック例を描いた理論流れ図である。
【図３３】図３０に類似しているが、ＰＴＣサーミスタ温度センサーを備えた上限制御回路例を描いた個別ヒーター制御配置の概略回路図である。
【図３４】図３３に類似の、ＰＴＣサーミスタ温度センサーを備えた別の上限制御回路例概略回路図である。
【図３５】スレーブアダプター接続箱の等角図である。
【図３６】別の角度から見た図３５のスレーブアダプター接続箱の等角図である。
【図３７】図３５および３６のスレーブアダプター接続箱の概略回路図である。
【図３８】図２８に類似の概略回路図であるが、図２８に描かれたスレーブアダプターケーブルに代わって図３５〜３７のスレーブアダプター接続箱が描かれている。
【図３９】電源接続箱例の等角図である。
【図４０】別の角度から見た図３９の電源接続箱例の等角図である。
【図４１】図３９および４０の電源接続箱の概略回路図である。
【図４２】図３９および４０の複数の電源接続箱にデイジーチェーン接続されている複数のヒーターコントローラの等角図である。
【図４３】複数の幹線出口コネクタを備えた、別の電源接続箱の例を示す等角図。
【図４４】別の角度から見た電源接続箱の等角図である。
【図４５】図４３および４４の電源接続箱の概略回路図である。
【図４６】弾性バネバイアスタブを具備したコネクタ保持機構を例示するために、コントローラの入口コネクタに刺し込む前の状態の、Ｔ型電源ケーブルの分岐出口コネクタを備えたコントローラベースモジュールおよび拡張モジュールの等角図である。
【図４７】分岐出口コネクタがコントローラ入口コネクタに刺し込まれた状態の、分岐出口コネクタおよびコントローラ入口コネクタ用のラッチおよび弾性バネバイアスタブの断面図である。
【図４８】弾性バネバイアスタブのバイアス力に抗してラッチレバーが回転し、ラッチレバーが開放された状態にある、図４７に類似の断面図である。
【図４９】固定バイアス力を提供するための板バネが描かれている図４７に類似の断面図である。
【図５０】固定バイアス力を提供するためのコイル圧縮バネが描かれている図４７に類似の断面図である。
【図５１】固定バイアス力を提供するための弾性圧縮材が描かれている図４７に類似の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１および５に一般的に描く複式ヒーター制御システム１０は、例示の構成要素によって容易化される可撓性の拡張可能なモジュール方式に基づいており、様々な構成要素およびシステムの構成要素の組み合わせを組み合わせ、様々な方法で接続することができ、ヒーター監視および制御構成の要望に応えることができる。システム１０は、二つの基本構成−例えば図１に描かれる個別の局部ヒーター制御構成１２、および、例えば図５に描かれる、ゾーンまたは連結構成１４内にある複数のヒーター向けの一点制御配置に関係して最も良く記載される。これら基本ヒーター制御システム構成１２、１４の多の組み合わせおよび変形は、以下の実施例の態様および構成要素の記載を読むことにより当業者に明らかになるように、システム１０の主要構成要素から選択された一部または全てを用いて作ることができる。
【００１７】
複式ヒーター制御システム１０は、他種のヒーターにも同様に用いることができるが、図１および５に描かれるように、主にパイプヒーター１６向けに設計されている。それ故に本記載は便宜上、複式パイプヒーターに関連して進めるが、それは他の種類のヒーターにも同様に当てはまることを了解するものとする。
【００１８】
個別の局所ヒーター制御構成１２について図１を参照すると、複数のパイプヒーター１６が示されている。それらは、典型的には、以下により詳細に記載されるように、パイプ（図１〜４には示していないが、図９に例示されている）の上に取り付けるように配置および配列される。この態様では、各ヒーター１６に個別にコントローラ２０がある。それ故に、図１〜４に描かれているように、各コントローラ２０は、各ヒーター１６に直接接続し、ヒーター１６内のヒーター要素３２（図９）に高電圧ＡＣライン（電源）電力を送り、且つ制御すると同時に、コントローラ２０が接続する各ヒーターの中の温度センサー５０、５２（図９）からの温度情報を引き出す。こうして各コントローラ２０は、それが接続している個別ヒーター１６の中の温度センサー５０、５２に反応して、以下により詳細に説明するように、コントローラ２０の設定に従って高電圧電力をオン・オフする。それ故に、コントローラ２０によりヒーター１６に送られた高電圧ＡＣ電力は、時に、本明細書では「制御ＡＣ電力」と呼ぶが、一方、コントローラが受け取るＡＣ電源からの高電圧ＡＣ電力は、本明細書では「電源ＡＣ電力」、「ＡＣ電源電力」、または単に「電源電力」と呼ぶことがある。これに関係しては、用語「高電圧」は、３０ボルトより高い電圧を意味する。例えば、典型的なヒーターは、通常１１０〜１２０ボルト、２２０〜２４０ボルト、４４０〜４８０ボルト、または具体的に設置されたヒーターの生産要求を満たすのに十分な電力を提供する他の全ての電圧により電力供給を受けることが多い。ＡＣは、交流電流を意味し、電流は５０ヘルツ、６０ヘルツ、またはヒーター内の加熱要素に電力を送るのに用いられるその他任意の電流周波数でよい。
【００１９】
個別の局所ヒーター制御構成１２に含まれる複数のコントローラ２０は、高電圧ＡＣ電源１３（図２７）にデイジーチェーン接続されており、それは、その中に電源ＡＣ電力をコントローラ２０に供給するための高電圧電力ライン、および任意の目的に用いることができ、以下より詳細に説明する低電圧温度範囲警報シグナルが通る低電圧シグナルラインの両方が収められているＴ型電源／シグナルケーブル２６を使って、遠隔監視および／またはコントローラ（図２７）に結合できる。本記載での用語「低電圧」は、一般的には、３０ボルトを超えない任意の電圧を意味する。また、図１および４に示すように、任意の数の追加ヒーター１６およびコントローラ２０のアッセンブリは、追加のＴ−型電源電力／シグナルケーブル２６を使って一つにデイジーチェーン接続することができ、直線型電源／シグナルケーブル（図１〜４には示されていないが、以下に記載する）を使って、デイジーチェーンの最後のコントローラ２０に接続することができる。
【００２０】
また個別に制御されるヒーター１６およびスレーブヒーター１６'の任意の組み合わせも適応できる。例えば、図５〜８に示すように、追加の個別制御ヒーター１６および／またはスレーブヒーター１６'の追加の一点制御ゾーンを、Ｔ型の電源電力ケーブル２６に接続することができる。
【００２１】
例示の態様および実施を更に詳しく記載する上で、例示のヒーター内の、しかしこれらに限定されない、ヒーター要素および温度センサーを参照することは役に立ち、理解の助けとなる。一般的には、これらシステムが制御できるヒーターには、多くの種類、材料、および構造が存在する。それ故に、本発明は、特定のどのヒーターまたはヒーター構造にも限定されない。しかしながら、説明を簡単にするために、図９の断面図に、パイプＰに装備した、パイプヒーター３０の例を示す。このパイプヒーター１６は、共に参照によって本明細書に組み入れられる米国特許第５，７１４，７３８号および第６，８９４，２５４号に記載されているパイプヒーターに多くの類似点を有しているが、いくつか異なるまたは追加の機能もあり、これらについても以下に説明する。
【００２２】
簡単に説明すると、図９のパイプヒーター１６の例は、高密度シリコンゴムヒーターマット３０を、その中に抵抗ワイヤーまたは他の抵抗性の発熱材料が埋め込まれる加熱要素３２と一緒に具備する。加熱要素３２は、その中を、通常は、１１０〜１２０ボルト、２２０〜２４０ボルトといった標準の高電圧レベル、または具体的な用途に必要な熱を発生させるのに十分な電力を提供する他の電圧レベルで電流が流れると熱を発生する。ヒーターマット３０は、低密度、独立気泡シリコンゴムフォームまたは任意の他の好適絶縁材料から成る断熱ヒータージャケット３６で覆われている。ストラップ３８を備えた締め付け固定具３６（図１〜８）を準備して、ヒーター１６をパイプＰまたは加熱対象となる他の構成要素上の所定位置に固定することができる。
【００２３】
ヒーター１６は、高電圧電力ライン４２、４４を加熱要素３２からのリード線４６、４８と接続する空所４０を有する。二つの、熱電対、サーミスタ、または他の好適な温度感知装置のような温度センサー５０、５２は、ヒーターマット３０の、またはその近くの温度を検出できるようにヒーターマット３０近くのフォーム絶縁材３４の中に埋め込まれる。以下により詳しく記載するように、温度センサーの一つ、例えば温度センサー５２からのシグナルは、コントローラ２０によって通常運転または工程ヒーターの制御機能に用いられ、もう一方の温度センサー、例えば温度センサー５０からのシグナルは、コントローラ２０によって、温度上限の制御に用いられる。一つの温度センサーをこれら機能の両方に用いることもできるが、二つの温度センサーに冗長性、特にコントローラ内の工程温度センサーおよび／または工程制御回路がヒーター制御できず、ヒーターが暴走状態になった時に、ヒーターの電源を切る高温制限機能に対し冗長性を提供することはより望ましい。幾つかの安全性認証機関は、安全性証明にこのような冗長性を必要とする。
【００２４】
第一（「上限」）温度センサー５０向けの低電圧ワイヤー５４、５６、および第二（「工程」）温度センサー向けの低電圧ワイヤー５８、６０は、空所４０の中および可撓性コード６２の中を通り、ケーブルコネクタ、例えばＭｏｌｅｘ（登録商標）コネクタに送られる。ブーツ６６は、可撓性コード６２をパイプヒーター１６に固定し、空所４０を覆う。ヒーターコード６２は、任意の所望長でよい。いくつかの態様では、コード６２は、コントローラ２０（図１〜８）およびコネクタ６４をヒーター１６から十分離して設置し、コントローラ２０への熱損傷を、特に高温適用時に回避できる長さである。当然、図１〜８に示すように、コントローラ２０は、コネクタ６４を通してパイプヒーター１６に、個別ヒーターコントローラ構成１４については図１〜４に描かれているように直接、または以下により詳細に記載するように、スレーブアダプター２２およびスレーブヒーターケーブル２４（図５）および１８４（図１８）を介して接続される。
【００２５】
複式ヒーター制御システムの個々の構成要素部分の構造の説明に進む前に、ここで図１および９と併せて図２７を参照すると、そこにはシステムの電気構成要素および機能の幾つかが概観されており、以下に記載する他の構成要素および機能の理解に役立つ。そこで、図１および９を参考に参照すると図２７から分かるように、複数のコントローラ２０を個別に、第一ではあるが排他的ではなく各ヒーター１６に接続して、所望する特定の温度範囲内でヒーター１６を運転し続けるようにするために、制御されたＡＣ電力をヒーター１６に送ることができる。
【００２６】
デイジーチェーン接続した一連のケーブル区分２５、２６、１０８は、デイジーチェーン形式に一つに接続し、コントローラ２０にＡＣ電源電力を送る電源電力中継線を形つくる。コントローラ２０は、次にＡＣ電力をオン・オフして、ヒーター１６が所望温度を維持するために熱を発生させる必要があるときに制御されたＡＣ電力ヒーター１６に送る。コントローラ２０は、トライアックのようなソリッドステートスイッチでよい工程動力スイッチ装置３０２をメカニカルリレー３０６と共に使用してＡＣ電力をオン・オフしてアーク放電および熱発生を最小限に留めるか、または他の任意の制御可能なスイッチと共に使用して、制御されたＡＣ電力を発生させることができる。制御ＡＣ電力の増減を調節するために、バリアック変圧器のような可変式電源コントローラを使うこともできるが、それら装置はスイッチ装置に比べるとはるかに大型で、嵩高で、効果である。ヒーター１６内の第二（工程）温度センサー５２からの温度シグナルフィードバックを利用する温度工程動力スイッチ装置３０２を、以下に詳細に記載する。
【００２７】
第一（上限）温度センサー５０がヒーター１６の温度が異常なレベルまで上昇したことを感知した時に、ヒーター１６へのＡＣ電力を遮断するための高温制限スイッチ（上限スイッチとも呼ばれる）３００も備えられる。このような異常な温度レベルは、工程動力スイッチ３０２、工程温度センサー５２、または工程制御回路２９６（図２８）の故障によるか、あるいは何らかの外的原因、パイプの高温でのパージもしくは洗浄サイクル、またはその他の原因によるものであろう。温度センサー５０からの温度フィードバックまたは入力上限スイッチ３００の制御は、一度ＡＣ電力が切られると、オペレーターの介入があるまでその状態に保つラッチング機能を含めて、以下に詳しく記載される。
【００２８】
デイジーチェーンで接続された一連のコントローラ２０のどれか一つが、それが制御しているヒーター１６が所望する、または必要とされる運転温度範囲を超えるか、または低い温度であることを検出すると、遠隔監視ステーションで警報／アラームを発する、警報／アラーム機能も具備する。例えば、パイプＰ（図９）を化学的工程、輸送、または他の加工活動について一定の温度範囲内に維持する必要があるならば、この警報／アラーム機能１７は遠隔地の監視ステーションに居るオペレーターに、いずれか一つのコントローラ２０がその温度範囲外のヒーター１６温度を検出したことを知らせることができ、且つ／または、当業者が了解するように、装置のインターロック１９にシグナルを発して、ヒーター１６が、全て製造温度が所望範囲内に入るまで、運転を妨げるか、装置の電源を落とすことができる。様々な構成要素および機能、例えばＤＣ電源２１、導通検出器３１、シグナル回路２３、および警報／アラーム１７は、一カ所に置いても、または数カ所に置くこともでき、従って本記述での用語「遠隔監視ステーション」の使用はただ便宜上のものであり、記載の構成要素または機能を限定せず、一カ所または任意の単一構成もしくは集合体に集めて描かれる。
【００２９】
この警報／アラーム機能（温度範囲シグナルとも呼ばれることがある）を実行するために、遠隔監視ステーション１５の低電圧ＤＣ電源２１は、デージーチェーンケーブル区分２５、２６、１０８を介して全てのコントローラ２６に達する一対の伝導体２７、２９を具備するシグナル回路２３に低電圧ＤＣ電位を提供する。低電圧は、一般的に３０ボルトを超えないと見なされ、用語は、本明細書ではそのように用いられる。それ故に３０ボルトを超えるものは全て高電圧である。伝導体の一つ、例えば伝導体２９は、各コントローラ２０を通り伸び、そこでリレースイッチ３１０の対向側の終端に直列接続される。それ故に、どのコントローラ２０の、直列接続されたどのリレースイッチでも回路を開くことができ、即ちシグナル回路２３内に電流がながれないようにできる。逆に、シグナル回路２３を閉じるためには、全てのコントローラ２０の全てのリレースイッチを閉じなければならない。本明細書で使用する用語「リレースイッチ」は、コントロールシグナルを入力してスイッチを開くおよび／または閉じることができる、即ちスイッチを介して電流を遮断および／または流すことができる、あらゆるスイッチ、機械式、またはソリッドステートを意味する。
【００３０】
遠隔監視ステーション１５に関連する導通検出器３１は、シグナル回路２３が開いているか閉じているか検出する。いずれかのリレースイッチ３１０が開かれるか、またはデージーケーブル２５、２６、１０８の接続が切断されるか、または遮断されることにより起こることがある、グナル回路の開放が検出されると、導通検出器３１は、警報／アラーム１７および／または装置インターロック１９、あるいはオペレーターが望む任意のその他装置または機能に送るシグナルを生成する。換言すると、本明細書を読むことで当業者に明らかになるように、導通検出器３１からのシグナルを用いて、警報／アラーム１７を始動できるか、またはそれを用いて使用中の装置を停止することができる。この機能を実行できる様々な導通検出器、例えば電流検出回路、電圧検出回路等は容易に入手でき、当業者に周知であるか、または当業者は容易に組み立てることができることから、この機構を理解するための更なる説明は必要ない。便宜上、シグナル回路２３は、シグナルは装置のインターロックおよび他の目的にも用いることができるが、「警報／アラームシグナル回路」または「温度範囲シグナル回路」と呼ぶが、これらに限定されない。
【００３１】
各コントローラ２０のリレースイッチ３１０は、コントローラ２０内の工程制御回路（図２８）により開閉が制御され、前記制御回路は工程温度センサー５２からの温度情報を用いて、そのコントローラ２０に接続するヒーター１６で感知された温度が所望の運転範囲内にあるか決定する。そうでない場合、それはリレースイッチ３１０を開くシグナルを出力し、これがシグナル回路２３を開放する。開放シグナル回路２３は、導通検出器３１により検出され、検出器は警報／アラームシグナルを生成する。リレースイッチ３１０は、当業者に周知なように、機械式リレーでもソリッドステートリレーでもよい。
【００３２】
コントローラ２０を、遠隔監視ステーションにあるＡＣ電源１３および温度警報／アラーム回路２３に電気的に接続するためのデイジーチェーン接続構成要素は、図１〜４および２７に示すように、Ｔ型電源／シグナルケーブル区分２６（「Ｔ型電源電力／シグナルケーブル」または「Ｔ型電源電力ケーブル」または略して「Ｔ型電源ケーブル」）を少なくとも一カ所、および直線終端型直線電源電力／シグナルケーブル区分１０８（「直線型電力／シグナル終端ケーブル」または「直線型終端電源電力ケーブル」または略して「終端電源ケーブル」）を少なくとも一カ所を具備する。Ｔ型電源ケーブル２６は、デイジーチェーン接続シリーズの中の第１中間コントローラ２０をＡＣ電源１３、および警報／アラームシグナル回路と接続するのに用いられる。終端電源ケーブル１０８は、デイジーチェーン接続シリーズの最後のコントローラ２０を、図１〜４および２７に示すように、Ｔ型電源ケーブルを介してＡＣ電源１３および警報／アラームシグナル回路に接続するのに用いられる。第１Ｔ型電源ケーブル２６は、それが十分近くにある場合には直接接続でき、または図２７に示すように、必要な長さの、自由選択的な直線型電源電力／シグナル延長ケーブル（「電源電力／シグナル延長ケーブル」または略して「電源延長ケーブル」）２５を使って、図２７に概略的に示すように、第１Ｔ型電源ケーブル２６を監視ステーション１５に接続することができる。
【００３３】
ＡＣ電源電力を、デイジーチェーン接続した一連のコントローラ２０に提供する機能、およびコントローラ２０のそれぞれのリレースイッチ３１０を通して警報／アラームシグナル回路２３を上記したように経路指定する機能を実施するには、Ｔ型電源ケーブルおよび直線型電源ケーブル１０８（および必要時には自由選択的な電源延長ケーブル２５）を、これらの電気的機能を提供するだけでなく、整然とした外観を提供するように組立てられ、構成される。該構造及び構成は、ＡＣ電力電源および警報／アラームシグナル回路２３を所望する数のコントローラ２０と、ほとんど間違えようなく接続できるようにする。図２７に示すように各終端電源ケーブル１０８はまっすぐに進み、一組の高電圧ワイヤー１１４、１１６（「ＡＣ電力ワイヤー」または略して「電力ワイヤー」）および一組の低電圧ワイヤー１１８、１２０（略して「シグナルワイヤー」）が入口コネクタ１１０から終端電源ケーブル１０８を通り出口コネクタ１１２まで途中まっすぐに伸びる。
【００３４】
一本のケーブルからの四つのワイヤーを、もう一方のケーブルの四つのワイヤーに接続できれば、どのようなタイプのコネクタも用いることができる。Ｍｏｌｅｘ（登録商標）コネクタは、四組、六組、またはそれ以上の組の高電圧および低電圧ワイヤーのペアを、もう一方の構成要素上にある対応するコネクタと一方向でのみ嵌合し、その結果不適切な接続はできないような構成で利用できることから有用である。またオスおおびメスピンは共に被覆されており、間違ってそれを短絡することもない。本明細書では、便宜上、これに限定されないが、用語「入口」は、ＡＣ電源電力を受けるコネクタ端またはケーブル端を指すのに用い、用語「出口」は、ＡＣ電源電力を送り出すコネクタ端またはケーブル端を指すのに用いられ、これらコネクタ端またはケーブル端が低電圧シグナルを受け取り、且つ／または送り出すかは問わない。
【００３５】
直線型終端電源ケーブル１０８の場合、入口コネクタ１１０は、ＡＣ電源電力ワイヤー１１４、１１６用の少なくとも二本の電力ピン、およびシグナル回路ワイヤー１１８、１２０用の少なくとも二本のシグナル回路ピンを有し、且つＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と嵌合するように構成されている。遠隔監視ステーション１５の出口コネクタ３５は、デイジーチェーンの構成要素２５、２６、１０８に電源電力を送り、且つシグナル回路２３をこれらの構成要素と接続するが、これもＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と同じに構成される。それ故に、終端電源ケーブル１０８の入口コネクタ１１０は、ヒーターシステム内に一つだけコントローラ２０が存在する状況で監視ステーションの出口コネクタ３５に刺し込むことがけができる。
【００３６】
以下詳細に論じるように、終端電源ケーブル１０８は、シグナル回路２３は閉じることができるように、デイジーチェーン接続列の中の最後のコントローラ２０、またはコンロローラが一つだけの場合には唯一のコントローラ２０を遠隔監視ステーション１５に接続するのに用いなければならない。終端がＴ型電源ケーブル２６で終わるデイジーチェーンは、全てのコントローラ２０内のリレースイッチ３１０が全て閉じていてもいなくとも、シグナル回路２３を開いたままにし、これによりシグナル回路２３は上記の意図する目的に関して動作不能になるだろう。
【００３７】
終端電源ケーブル１０８の出口コネクタ１１２もまた電源電力ワイヤー１１４、１１６用の少なくとも二本の電力ピン、およびシグナル回路ワイヤー１１８、１２０用の少なくとも二本のピンを必要とし、それはコントローラ２０の入口コネクタ１４０と嵌合するように構成されている。コントローラ２０の入口コネクタ１２０は、それぞれＴ型電源ケーブル２６および終端電源コネクタ１０８の入口コネクタ８２、１１０とは異なる構成を有しており、従って終端電源ケーブル１０８の出口コネクタ１１２も、Ｔ型電源ケーブルの幹線コネクタ８６と異なっていなければならず、且つ遠隔監視ステーション１５にある出口コネクタ３５とも異なっていなければならない。このコントローラ２０の入口コネクタ１４０の構成を変えるのは、コントローラ毎に一つのＡＣ電源電力ケーブル区分を順序正しく使用させるためのものであり、使用者にとって使い易くするためである。もちろん望ましい場合には、コントローラ２０の入口コネクタ１４０は、入口コネクタ８２、１１０と同じ構成でもよい。
【００３８】
Ｔ型電源ケーブル２６は、上記したように、第１コントローラおよび任意の中間コントローラ２０を、遠隔監視ステーション１５にある電源電力回路３３およびシグナル回路２３に接続するのに用いられる。各Ｔ型電源ケーブル２６は、入口コネクタ８２と幹線出口コネクタ８６の間に伸びる幹線区分８３、および前記幹線区分８３から分岐出口コネクタ７８まで伸びる分岐区分８５を有する。図２９に最もよく見られるように、幹線電力ワイヤーは、入口幹線セグメント７０の電力ワイヤー８６、８８および出口幹線セグメント７２の電力ワイヤー９０、９２から成り、幹線入口コネクタ８２と幹線出口コネクタ８６の間を途切れずに伸びている。分岐電力ワイヤー８９、９１は、幹線電力ワイヤー８７、８８および分岐コネクタ７８と、電気的に並列接続されており、従ってコントローラ２０が分岐区分８５に接続されると、コントローラ２０の電力伝導体２９０、２９２を含む電力回路は、別のデイジーチェーンに接続された幹線電力ワイヤー８７、８８およびコントローラ２０の電力伝導体２９０、２９２を含む電力回路と電気的に並列接続する。図１０、１１に示すＴ型電源ケーブル２６では、分岐ワイヤーはコネクタ７８それ自体の中では非常に短いジャンパーであり、あるいはそれらは、ワイヤー８７、８８とワイヤー９０、９２とをピン２、１で、またはそれらの近くで結線することによって排除することもでき、これらは全て当業者が了解するものと均等である。
【００３９】
入口幹線区分７０および出口幹線区分７２内のシグナルワイヤー９８、１０２は一つに接続され、分岐セグメント８５および分岐出口コネクタ７８を電気的に迂回して、Ｔ型電源ケーブル２６の幹線８３を通り、入口コネクタ８２から出口コネクタ８６まで電気的に連続的に伸びる。しかしながら、Ｔ型電源ケーブル２６内のシグナルワイヤペアの別のシグナルワイヤー１００、１０４は、幹線区分８３を迂回して、分岐区分８５を通り、分岐出口コネクタ７８内にある、それぞれ別々のピンまで伸びる。それゆえに、分岐出口コネクタ７８をコントローラ２０に接続すると、シグナル回路２３はコントローラ２０内のリレースイッチ３１０を通り、直列的に伸びる。この様式で複数のコントローラ２０をデイジーチェーン接続した場合、全てのコントローラ２０の全てのリレースイッチ３１０は伸びたシグナル回路２３の中を直列接続されるために、上記説明したとおり、シグナル回路２３を閉鎖するには、全てのコントローラ２０内にある全てのリレースイッチ３１０を閉じなければならない。分岐出口コネクタ７２は、コントローラ２０の入口コネクタ１４０と嵌合するように構成されており、幹線出口８６は入口コネクタ８２と嵌合するように構成されており、任意の数のＴ型電源ケーブル２６を一つにデイジーチェーン接続して、上記に説明したように、シグナル回路２３の連続性を維持しながら、電源電力を任意の数のコントローラ２０に送ることができる。
【００４０】
これも上記したとおり、図２７に示す延長電源ケーブル２５は、デイジーチェーン構成要素２６、１０８を、遠隔監視ステーション１５の電源電力３３およびシグナル回路２３に接続するのに必要などのような長さでも提供できる。電力ワイヤーのペア９３、９５、およびシグナルワイヤーのペア９７、９９は、遠隔監視ステーション１５の出口コネクタ３５と嵌合するように構成されている入口コネクタ１０１から、Ｔ型電源ケーブル２６の入口コネクタ８２および終端電源ケーブル１０８の入口コネクタ１１０と嵌合するように構成されている出口コネクタ１０３まで電気的に連続して伸びている。
【００４１】
次に、主に図１０を、図１〜９と併せて参照すると、Ｔ型電源ケーブル２６は、バンド７４によって一つにまとめられて、整然としたＴ型のコイル状の電源電力ケーブル区分２６を形つくる二つのコイル状の幹線ケーブルセグメント７０、７２を具備できるが、絶対に具備しなければならないわけではない。幹線ケーブルセグメント７０、７２は共に、共通の分岐ケーブルコネクタ７８で終わるそれぞれの端部７４、７６を有する。入口幹線ケーブルセグメント７０のもう一端８０は、入口ケーブルコネクタ８２で終わり、出口幹線ケーブルセグメント７２のもう一端８４は、出口幹線コネクタ８６で終わる。上記論じたように、任意の好適なケーブルコネクタ、例えばＭｏｌｅｘ（登録商標）コネクタを用いることができる。
【００４２】
図１１は、Ｔ型電源ケーブル２６の概略回路図である。各幹線セグメント７０、７２は、電源電力をコントローラにおくるために、少なくとも二本の電力ワイヤー、例えば幹線セグメント７０に電力ワイヤー８６、８８を、幹線セグメント７２に電力ワイヤー９０、９２を収容する。入口幹線ケーブルセグメント７０内の電力ワイヤー８６、８８は、幹線入口コネクタ８２のピン１、４および共通分岐出口コネクタ７８のピン１、４で終わる。出口幹線ケーブルセグメント７２の電力ワイヤー９０、９２は、幹線出口コネクタ８６のピン１、４、および共通分岐出口コネクタ７８のピン５、６で終わる。電源、例えばＡＣ電力供給装置１３（図２７）からの電源電力は、通常は幹線出口コネクタ８２を介して入口幹線セグメント７０に接続され、且つ両幹線セグメント７０、７２は共通分岐出口コネクタ７８（図１〜８を参照）を介してコントローラ２０に接続されており、従って電源電力は共通コネクタ７８のピン１、２を介してコントローラ２０に供給される。しかしながら、上記説明した幹線出口コネクタ８６にデイジーチェーン接続できる他のコントローラ２０およびパイプヒーター用の幹線出口コネクタ８６のピン１、４に電源電力を供給するために、迂回接続９４、９６を備え、電力ワイヤー８６、８８を出口幹線ケーブルセグメント７２の電力ワイヤー９０、９２に接続する。
【００４３】
入口幹線セグメント７０内の低電圧シグナルワイヤーの一つ、例えばワイヤー９８は、出口幹線セグメント７２内の対応するシグナルワイヤー１０２に直接接続され、入口幹線セグメント７０のコネクタ８２のピン３は出口幹線セグメント７２の幹線出口コネクタ８６のピン３と電位が等しくなる。しかしながらこれらのシグナルワイヤー９８、１０２は分岐出口コネクタ７８を迂回するため、それらはコントローラ２０には接続しない。しかし入口幹線セグメント７０の別のシグナルワイヤー１００は、幹線入口コネクタ８２のピンを分岐コネクタ７８のピン４に接続する。同様に、出口幹線セグメント７２の別のシグナルワイヤー１０４は、幹線出口コネクタ８６のピン６を共通分岐出口コネクタ７８のピン８に接続する。その結果コントローラ２０は、二本のシグナルワイヤーを具備する単一回路を閉じるか、または開けてシグナルワイヤーを具備した閉鎖回路を維持または中断し、例えば、コントローラ２０がヒーターに問題を検出した時に、回路導通検出器にシグナル回路２３が開いていることを検出させ、上記したように遠隔監視ステーション１５（図２７）の警報／アラームを始動させるか、または別の機能を始動させることができる。幹線入口コネクタ８２の未使用のピン２、５、共通分岐出口コネクタ７８の未使用のピン３、７、および幹線出口コネクタ８６の未使用のピン２、５は随意選択的であり、且つ高電圧ＡＣ電源による低電圧シグナルへの電気的ノイズまたは干渉を避けるために、高電圧と低電圧の接続部間の空間的距離を維持するために利用してもよい。
【００４４】
図１２に示す直線型の終端電源電力ケーブル１０６は、上記したように、ＡＣ電源電力およびシグナル回路２３を、デイジーチェーン接続した複数のコントローラ２０中の最後のコントローラ２０または、場合によってはコントローラを一つだけ備えたヒーターシステムの唯一のコントローラに接続するのに用いられる。それは、整然とした構造を維持するように、好ましくはコイル状にされたケーブルを一本含むが、これは絶対ではない。それは、一端はＴ型電源ケーブル２６の幹線出口コネクタ８６と嵌合する入口コネクタ１１０で終わり、且つもう一端は、コントローラ２０の入口コネクタ１４０（図２０〜２１および２９）と嵌合する、制御電力ケーブル２６の分岐出口コネクタのような出口コネクタ１１２で終わる。図１３の概略回路図に示すように、この終端電源ケーブル１０６は、Ｔ型電源ケーブル２６と同様に、少なくとも二本の電力ワイヤー１１４、１１６および少なくとも二本のシグナルワイヤー１１８、１２０を具備する。電力ワイヤーは入口コネクタ１１０のピン１、４を出口コネクタ１１２のピン２、１に接続し、シグナルワイヤーは入口コネクタ１１０のピン３、６を出口コネクタ１１２のピン８、４に接続する。終端電源ケーブル１０６は、Ｔ型電源ケーブル２６を使用するのに代わって、ＡＣ電力電源１３（図２７）からの電源電力および遠隔監視ステーションからのシグナル回路２３を、デイジーチェーン接続されたコントローラ列の最後のコントローラ２０に提供するのに用いられるが、これは、以下にさらに詳しく述べるように、デイジーチェーンの端部のＴ型電源ケーブル２６では二本のシグナルワイヤーが接続されないまま残されるため、常に電圧は開放回路状態の電圧となり、これが温度範囲警報／アラームシグナル機能の作動を妨げるからである。
【００４５】
図５〜８に示すゾーン型のマスターおよびスレーブヒーター向けの一点制御構成１４では、一点コントローラ２０は、スレーブアダプター、例えば図３３〜３６に関係して以下に記載するスレーブアダプターケーブル２２またはスレーブアダプター接続箱３２４を介して一つまたは複数Ｔ型制御スレーブケーブル２４に接続し、一点コントローラ２０により、ヒーターの連結列またはゾーン中にある複数のヒーター１６、１６'を制御する。ゾーン内の第１ヒーター１６は、スレーブアダプターケーブル２２により一点コントローラ２０と接続しており、コントローラ２０はその第１ヒーター１６内にある温度センサー５０、５２（図９）に反応してゾーン内のマスターヒーター１６および残りのスレーブヒーター１６'の両方を制御することから、該ゾーンのマスターヒーターと見なされる。ゾーン内の、マスターヒーター１６以外の残りのヒーター１６´は、スレーブヒーターと呼ばれるが、それは、これらヒーターが単にＡＣ電力のスイッチをオンまたはオフにすると加熱する、または加熱しない、即ちコントローラ２０に温度のフィードバックを提供することなくコントローラ２０によって制御されるからである。便宜上、Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、コントローラ２０から制御を受けたＡＣ電力をスレーブヒーター１６'に流すことからそのように称し、これに対し上記したＴ型電源電力ケーブル２６は、コントローラ２０にＡＣ電源電力を流す。
【００４６】
典型的な形で設置されたマスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'は通常、便宜のため、および標準化のために同一であり、本明細書では一例としてそのように図示し、記載されているが、本発明の全ての態様が同一のマスターヒーターとスレーブヒーターが必要としているわけではない。スレーブヒーターは、マスターヒーター１６のマスター機能と異なるそれらのスレーブ機能を示すために、本記載では便宜上１６ではなく１６'で示す。以下により詳しく説明するように、スレーブヒーター１６'内の温度センサー５０、５２（図９）は、たとえそれらが存在しても用いられない。それ故に、スレーブヒーター１６'は、望まれるならば、温度センサー無しで作ることもでき、それでも本発明に使用できる。しかしながら、上記したように、スレーブヒーター１６'は、マスターヒーター１６と同一でよく、その場合スレーブヒーター１６'をコントローラ２０に接続するのに用いられるスレーブヒーターケーブル２２、２４、１８４は、スレーブヒーター１６'内の温度センサー５０、５２（図９）を分離してこれら温度センサーからのシグナルがコントローラ２０に送られないように構成され、そうすることによって、以下により詳細に説明するように、スレーブヒーター１６'の温度センサー５０、５２はシステム内で実際には作動しないようにする。
【００４７】
図５および８に示すように、一つのコントローラ２０が制御する連結列またはゾーン内のスレーブヒーター１６'の数は任意でよい。ゾーン内の連続するスレーブヒーター１６'は、追加のＴ型制御スレーブケーブル２４、および図５〜８には図示していないが、以下に詳しく説明する終端制御ケーブル１８４（図１８）によって、図１および４に示すようにデイジーチェーン様式でＴ型制御スレーブケーブルに単純に接続することができる。
【００４８】
手短に述べると、Ｔ型制御スレーブケーブルだけが、スレーブヒーター１６'内のヒーターコイル（図９および３２に）電流を流す。スレーブヒーター１６'に電力を供給する電流は、コントローラ２０によって制御されており、コントローラがスレーブヒーター１６'への電力のスイッチを入れると、それらは発熱する。コントローラ２０がスレーブヒーター１６'への電力のスイッチをオフにすると、それらは発熱を止める。どのスレーブヒーター１６'からもコントローラ２０に温度情報は送られない。
【００４９】
マスターヒーター１６も、コントローラ２０が電力のスイッチを入れると発熱し、コントローラ２０が電力のスイッチをオフにすると発熱を停止する。しかしながら、コントローラ２０は、マスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２（図９および３２）から温度情報も受け取り、マスターヒーター１６内で感知された温度レベルに反応して電源をオン・オフにする。かくして、マスターヒーター１６内の感知温度が、コントローラ２０の設定に対して低いとコントローラは電源を入れ、するとゾーン内の全てのマスターヒーターおよびスレーブヒーター１６、１６'は一斉に作動する。同様に、マスターヒーター１６内の感知温度が、コントローラ２０の設定に対して高いと、コントローラ２０は電源をオフにし、ゾーン内の全てのマスターヒーターおよびスレーブヒーター１６、１６'は一斉にオフになる。
【００５０】
電力は、Ｔ型電源電力ケーブル２６を経て図５のコントローラに送られる。Ｔ型電源ケーブル２６は、外観的にはＴ型制御電力スレーブケーブル２４に似ているが、それは、上記したように一組の高電圧電力ワイヤーに加えて少なくとも一組の低電圧シグナルワイヤーを有しているが、一方Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、スレーブヒーター１６'内のヒーター要素に電力を送るための高電圧電力ワイヤーの組は有しているが、上記の警報／アラーム用のシグナル回路ワイヤーは有していない。
【００５１】
図１４に示すスレーブアダプターケーブル２２は図５〜８に示すように用いられて、上記したように、コントローラ２０をマスターヒーター１６および一つまたは複数のスレーブヒーター１６'に接続する。スレーブアダプターケーブル２２は、二つのケーブルセグメント、マスター制御電力ケーブルセグメント１２６、およびスレーブ制御電力ケーブルセグメント１２８から成り、これらは電源からコントローラへとは逆に、コントローラ２０から制御された（例えばスイッチをオン・オフにして）電力を流すことから便宜上そのように呼ばれる。マスター制御電力ケーブルセグメント１２６の一端１２７は、入口コネクタ１３０で終わり、入口コネクタはヒーターコード６２の入口コネクタ６４（図１〜９）と同様に、ＡＣ制御電力を加熱要素３２に送る少なくとも２本の高電圧ワイヤー、およびマスターヒーター１６内の二つの温度センサー５０、５２（図９）用の二組のシグナルワイヤーに対応する（図５〜９）、少なくとも６本のピンを有する。いくつかの態様では、シグナルワイヤーは低電圧でよいが、一方他の態様では、以下に詳細に記載するように、上限制御に用いる温度センサーの種類によっては少なくとも一組のシグナルワイヤーは高電圧でもよい。それ故に入口コネクタ１３０は入口コネクタ６４と同一の構成でよく、これは個別の局部ヒーター制御構成に関する図１〜４に示すように、コントローラ２０の出口コネクタ１４２に直接ヒーターコード６２を接続するか、またはマスターおよびスレーブヒーターを具備するゾーンの一点制御構成に関する図５〜８に示すようにスレーブアダプター２２を介してコントローラ２０にヒーターコードを接続する選択肢を提供する。マスター制御電力ケーブルセグメントのもう一端１２９は、共通出口コネクタ１３２に終り、これはコントローラ２０の出口コネクタ１４２と同様に（図３、７、２０、２１）ヒーターコード６２の入口コネクタ６４と嵌合できるように構成されており、これもヒーター１６を個別ヒーター１６制御のためのコントローラ２０に直接接続するか、または一点制御構成１２のためにスレーブアダプター２２に接続する選択肢を提供する。スレーブケーブルセグメント１２８は、スレーブヒーター１６'に電力を供給するための高電圧電力ワイヤーを２本含むが、それは以下に詳細に説明するように、温度センサー５０、５２のためのワイヤーを有してはならない。スレーブケーブルセグメント１２８の一端１３６は共通出口コネクタ１３２に終わり、他端１３８はスレーブ出口コネクタ１３４に終わる。
【００５２】
スレーブアダプター２２に関する図１５の概略図に示し、且つ上記したように、マスターケーブルセグメント１２６は、少なくとも２本の電力ワイヤー１４４、１４６を有し、それらは入口コネクタ１３０のピン１、５を、マスターヒーター１６内のヒーター要素３２（図１〜４および９）に高電圧ＡＣ電力を提供するための出口コネクタ１３２のピン１、５に接続する。マスターケーブルセグメント１２６はまた、それぞれマスターヒーター内の温度センサー５０、５２を一点コントローラ２０（図５〜８）に接続するための（図９）２組のシグナルワイヤー、例えばワイヤー１４８、１５０の第１ペアおよびワイヤー１５２、１５４の第２ペアを有する。シグナルワイヤーのペア１４８、１５０は、入口コネクタのピン４、８を出口コネクタ１３２のピン４、８に接続し、もう一方のシグナルワイヤーのペア１５２、１５４は、入口コネクタ１３０のピン３、７を出口コネクタ１３２のピン３、７に接続する。しかしながら上記したように、一点制御構成１４中のコントローラ２０（図５〜８）は、温度情報をマスターヒーター１６だけから得て、スレーブヒーター１６'からは得ない。それ故にスレーブケーブルアダプター２２のスレーブケーブルセグメント１２８は、シグナルワイヤーを必要としない。それは制御された高電圧電力をスレーブヒーター１６'に提供することを唯一の機能としており、従ってスレーブケーブルセグメント１２８は図１１に示すように２本の高電圧電力ワイヤー１５６、１５８を含む。また、スレーブケーブルセグメント１２８中にシグナルワイヤーを持たないことにより、スレーブケーブルアダプター２２の使用は、自動的にデイジーチェーン中の後続ヒーターの温度センサー５０、５２を隔離し、これにより後続ヒーターはスレーブヒーター１６'となる。更には、スレーブケーブルセグメント１２８中にはどのようなシグナルワイヤーも存在しないため、出口コネクタ１３４はコネクタ１３０、１３２に比べ簡素であり、ピンの数は少ない。また、この異なる構成を有する小型の出口コネクタ１３４は、一点コントローラ２０に二つ以上のヒーター１６のンドセンサー５０、５２を不注意に接続することになる、電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブル１０６のスレーブアダプターケーブル２２への誤接続を防止する。小型の、異なる構成のコネクタ１３４は当然、後続のスレーブヒーターケーブル２４、１８４に小型の嵌合相手コネクタ１７２、１９０を必要とし、これについては以下に詳しく論じる。これら小型コネクタ１７２、１９０も、上記したように、シグナルワイヤーを持たないスレーブケーブル区分２４、１８４が、シグナルワイヤーを有する電力／シグナル幹線ラインに不注意に接続するのを防止する。
【００５３】
図１５に示すように、スレーブアダプターケーブル２２の高電圧電力ワイヤー１５６、１５８は、コネクタ１３０、１３２のピン１、５を出口コネクタ１３４のピン１、３に接続され、コントローラ２０から入口コネクタ１３０を通り提供される高電圧電源電力は、マスターヒーター１６用の出口コネクタ１３２およびスレーブヒーター１６'用の出口コネクタ１３４にも提供される。この場合もコネクタ１３０、１３２のピン２、６は使用されず、高電圧接続とシグナル接続の間に空間を提供する。出口コネクタ１３４のピン２、４は使用されない。
【００５４】
Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４は、図１６に最も良く見られ、その概略回路図を図１７に示す。このＴ型制御電力ケーブル２４は、二つの幹線セグメント１６０、１６２を具備するが、これらは好ましくは、しかし必須ではない、バンド１６４と一緒にコイル状にまとめられて整然とした構造を作り上げ、維持する。上記したように、このＴ型制御電力ケーブル２４だけが、高電圧制御電力をスレーブヒーター１６'に送るため（図５〜８）、これら第１および第２スレーブ幹線セグメント１６０、１６２は高電圧電力ワイヤー１６６、１６８を含むが、それらはどのようなシグナルワイヤーも含んではならない。更には、Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４内にシグナルワイヤーがないため、ヒーターにコントローラ２０を直接接続する代わりに、これらＴ型制御電力スレーブケーブル２４を選択および使用してヒーターへの制御ＡＣ電力を得ると、自動的にヒーターの温度センサー５０、５２は隔離され、その結果ヒーター機能はマスターヒーター１６ではなくスレーブヒーター１６'となる。また上記のＴ型電源電力ケーブル２６の分岐出口コネクタ７８は、上記例示態様のＴ型制御電力スレーブケーブル２４の分岐出口コネクタ１７０と異なる構成を有するため、Ｔ型電源電力ケーブル２６は、シグナルワイヤーを有するが、ヒーターに接続することはできない。
【００５５】
Ｔ型制御電力スレーブケーブル２４の各幹線セグメント１６０、１６２の一端は、共通分岐出口コネクタ１７０に終わり、入口幹線セグメント１６０の他端は、入口デイジーチェーンコネクタ１７２に終わるが、一方スレーブ出口幹線セグメント１６２は幹線出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４に終わる。スレーブ入口デイジーチェーンコネクタ１７２は、スレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口デイジーチェーンコネクタ１３４と嵌合するように構成される（図５〜８および１４）。幹線出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４は、スレーブアダプターケーブル２２のデイジーチェーン出口コネクタ１３４と同一に構成され、どのようなＴ型制御電力ケーブル２４も、スレーブアダプターケーブル２２またはもう一つのＴ型制御電力ケーブル２４のどちらかに接続できる。
【００５６】
共通スレーブヒーター出口コネクタ１７０は、ヒーターコード６２の入口コネクタと嵌合するように構成されており、それは高電圧電力をスレーブヒーター１６'に送ることができる（図５〜８）。それ故に、たとえＴ型制御電力ケーブル区分２４がシグナルワイヤーを有しても有さなくとも、共通スレーブ分岐出口コネクタ１７０は、ヒーター１６'の入口コネクタ６４に嵌合できるように、スレーブアダプターケーブル２２の出口コネクタ１３２およびコントローラ２０の出口コネクタ１４２と同一の構成を持つ。図１７に示すように、スレーブ入口幹線セグメント１６０内の高電圧制御電力ワイヤー１７６、１７８は、入口コネクタ１７２のピン１、３を共通分岐出口コネクタ１７０のピン１、５に接続するが、これはスレーブアダプターケーブル２２出口コネクタ１３２内のピン１、５への高電圧電力接続と同じである。入口幹線セグメント１６０の高電圧電力ワイヤー１７６、１７８は、出口スレーブデイジーチェーンコネクタ１７４のピン１、３に高電圧電力を提供するために、出口幹線セグメント１６２の高電圧電力ワイヤー１８０、１８２にも接続する。図１７に示すように、分岐出口コネクタ１７０には多数の未使用ピン２〜４および６〜８が在るが、これらはピン３、７、および３に接続するシグナルワイヤーを持たず、ピン８はパイプヒーター１６'の温度センサー５０、５２を隔離し、それらがコントローラ２０と接続するのを防止しており、これによりヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させる。
【００５７】
それ故にこの記載より、同一のヒーターが（ｉ）個別局所ヒーター制御構成中の個別制御ヒーター１６、（ｉｉ）一点ヒーター制御構成中のマスターヒーター１６、または（ｉｉｉ）一点制御構成中のスレーブヒーター１６'のいずれかとして用いることができることは明らかであろう。この選択を行うため、またはこれら機能を実行するために、コントローラ２０またはヒーター１６のいずれにも改良または変更は必要とされない。ヒーターの所望機能−個別制御、マスター、またはスレーブ−は、（ｉ）ヒーターを個別制御ヒーター用のコントローラ２０に直接接続する、（ｉｉ）ヒーターをマスターヒーター１６について、スレーブアダプター、例えばスレーブアダプターケーブル２２を介してコントローラ２０に接続するか、または（ｉｉｉ）ヒーターを、スレーブヒーター１６'について、スレーブヒーター制御電力ケーブル区分２４を介してコントローラ２０に接続するかを選ぶだけで実行される。
【００５８】
ヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させる選択は、一点ヒーター制御構成では、ヒーターゾーン中の最後のスレーブヒーター１６'について終端処理した制御電力ケーブル１８４を用いることによっても実行できるが、これは図１８に最もよく示されており、その概略回路図は図１９に示されている。要点を述べると、終端処理した制御電力ケーブル１８４は、Ｔ型制御電力ケーブルの入口幹線セグメント１６０（図１６）と実質的に同一である。それは２本の高電圧電力ワイヤー１８６、１８８、Ｔ型制御電力ケーブル２４の入口コネクタ１７２と同一である入口コネクタ１９０、およびＴ型制御電力ケーブル２４の出口コネクタ１７０と同一である出口コネクタ１９２だけを有する。高電圧電力ワイヤー１８６、１８８は、入口コネクタ１９０のピン１、３を出口コネクタ１９２のピン１、５に接続する。使用時、出口コネクタ１９２はヒーターの入口コネクタ６４に接続され、そうすると、出口コネクタ１９２のピン３、７および４、８に接続するシグナルワイヤーが存在せず、上記したようにヒーター内の温度センサー５０、５２（図９）は隔離されるために、それはスレーブヒーター１６'となる。入口コネクタ１９０は、スレーブヒーター１６'が一つしか存在しない場合には、スレーブアダプターケーブル２２の出口コネクタ１３４に接続できるか（図５〜８および１４）、またはヒーター１６'が２個以上のスレーブヒーター１６'列の最後であるときにはＴ型制御電力ケーブル２４のコネクタ１７４に接続できる。
【００５９】
コントローラ２０はモジュラー式であり、従ってパラメータが工場で事前に設定された簡素な配置で用いることも、あるいは必要に応じて、拡張してより多くのユーザーインターフェイスおよび設定可能なパラメータオプションに対応することもできる。図２０〜２３に最も良く見られるように、制御措置２０は、（ｉ）ヒーター１６の温度センサー５０、５２（図９）を監視すること、（ｉｉ）ヒーター要素への高電圧電力のスイッチを、工場事前設定温度パラメータおよび履歴現象に従ってオン・オフすること、（ｉｉｉ）工場事前設定上限温度限界に従って加熱事象時に高電圧電力を切断すること、（ｉｖ）高温事象によって高電圧電力が切断されたならば、遠隔監視ステーションへの警報シグナルを始動させること、および（ｖ）複数の状態インジケータ、例えば低温、高温、ヒーターへの規格内高電圧電力送電のオンまたはオフ、および高温事象による高電圧電力切断を含むが、これらに限定されない工場事前設定パラメータを持つコントローラ２０の基本機能に必要な回路構成要素を含むベースモジュール２００を有する。
【００６０】
再設定可能パラメータ、データ通信、システムの監視、アルファベット−数字視覚表示能力等のような追加の機能性およびユーザーインターフェイスは、図２１および２２、ならびに図２、３、６、および７に示すように、拡張モジュール２０２をベースモジュール２００に取り付けることによって追加できる。図２１および２２に示す例示の拡張モジュール２０２は、図２１および２２に示す、拡張モジュールそのものへの入力から、または通信構成要素もしくは以下に説明する他の通信手段を介して遠隔地からのユーザー入力を処理する回路を備えている。それはまたベースモジュール内の工程制御回路、およびいくつかの態様では高温限界制御回路２９６、２９８（図２９）とも連絡して、ベースモジュール２００に組み込まれた調整能力のレベルおよび特別な拡張モジュール２０２に組み込まれた能力のレベルに応じてベースモジュール２００の一部または全ての機能を確認、設定、リセット、および監視することができる。図２１に示すように、拡張モジュール２０２は、筐体２０８の透明な正面部分２０６を通して視認できるアルファベット−数字表示装置２０４、ユーザー入力ボタン２１０、２１２、２１４、および状態ＬＥＤ表示部２１６、２１８、２２０を有し、これらは全てについては以下でより詳しく論ずる。拡張モジュール２０２は更に、遠隔ステーションとデータの授受を行う、および／またはデイジーチェーン接続システム内の別のコントローラ２０とデータの授受を行うためのデータライン通信ポート２２２、２４４を有することができる。これらの機能をより少なく、またはより多く持つ様々な拡張モジュールも作ることができ、ユーザーは各自のヒーター制御システムに望まれる、または必要とされるものに応じて、特定の能力および機能を一括して持つ特別な拡張モジュールを選択して取り付けることもできる。また拡張モジュールには、当業者により了解されるように、必要に応じて赤外線、ＲＦ、または他無線通信手段のような無線通信構成要素、およびそれを実施するための構成要素（未表示）を含めることもできる。それ故に、図面に示す通信ポートおよび構成要素は例示であり、限定または制限的な態様ではない。
【００６１】
拡張モジュール２０２は、図２１および２２に最もよく示すように、複数の、例えば三つの、拡張モジュール２０２の背面２３４から突き出たラッチドッグ２２２、２２４、２２６を、ベースモジュール２００の正面パネル２２８内にある嵌合ラッチ孔２２８、２３０、２３２に合わせて、適切に嵌め込むことによって非常に簡単に取り付けられる。それは、ベースモジュール２００から拡張モジュール２０２を引っ張り、離すだけで簡単に取り外すことができる。
【００６２】
ベースモジュール２００内の回路盤は、一連の電気接点、例えば接点２３６のパッド、または任意の他好適なプラグレセプタクル、および正面パネル２３８の開口部２４６近くに複数の、例えば三つのＬＥＤ２４０、２４２、２４４を有する。対応する、整列配置された嵌合接点アッセンブリ２４８または好適なプラグは、拡張モジュール２０２の回路ボードからリアパネルを通り突き出ており、拡張モジュール２０２をベースモジュール２００に正しく嵌め込むと、これらは開口部２４６を通り突き出て接点パッド２３６上の嵌合相手の電気接点と接触するかベースモジュール２００内のプラグレセプタクル内に入り、拡張モジュール２０２はベースモジュール２００と電気的に接触し、電力を受け取り、データ通信を行う。また、拡張モジュール２０２内の回路盤には複数の、例えば三つの透明な、または少なくとも半透明なボスまたは導波管が存在しており、それらは正面２０６上の表示部２１６、２１８、２２０と一列に並び、且つそこから伸びて、後パネル２５６からベースモジュール２００に向かって突出する。これらの突出したボス２５０、２５２、２５４は、ベースモジュール２００内のＬＥＤ２４０、２４２、２４４と一列に並んでおり、かくして拡張モジュール２０２をベースモジュールに正しく嵌め込んだ時は、ボス２５０、２５２、２５４はＬＥＤ２４０、２４２、２４４に隣接して配置され、それらはＬＥＤ２４０、２４２、２４４からの光を正面２０６の表示部２４０、２４２、２４４に伝える。
【００６３】
ベースモジュール２００を拡張モジュール２０２なしに単独で作動させる時は、図２３に最もよく見られるように、開口部２４６からベースモジュール２００内にホコリや破片が侵入しないように拡張モジュール２００に代わってベースモジュール２００にダストカバー２５８が提供され、嵌め込まれる。ダストカバーも、ラッチ孔２２８、２３０、２３２と一列に並び、嵌め込まれてベースモジュール２００にダストカバーを正しく保持する、拡張モジュール２０２のものに類似したラッチドッグを有する。ダストカバー２５８は、ボス２５０、２５２、２５４に類似するが、より短い三つのボス２６０、２６２、２６４を有し、これらはダストカバー２５８の正面から孔２４６に入りＬＥＤ２４０、２４２、２４４まで伸び、ＬＥＤからの光をダストカバーの正面に送り、状態表示する。
【００６４】
当然、拡張モジュール表示部またはダストカバー表示部のどちらかに、より多くの、またはより少ないＬＥＤ状態表示器を提供してもよい。本明細書に記載する例示態様の拡張モジュール２０２上の三つのＬＥＤ状態表示器２１６、２１８、２２０およびダストカバー２５８上の三つのＬＥＤ状態表示器２６０、２６２、２６４は、例えば、コントローラ２０が、ヒーターが作動せず、例えば工程温度センサー５２が感知する温度が高すぎる、もしくは低すぎるといった様な注意を必要とする状態を検出した時には「警報／アラーム」となり、「範囲内」モードはヒーターの温度が事前に設定した所望運転範囲内なることを示し、且つ「アウトプット」モードはヒーターへの制御ＡＣ電力が流れていることを、即ちヒーターにアウトプットされていることを示す。
【００６５】
上記のように拡張モジュール２０２には、本明細書に記載した機能、能力、および／または特徴をより多く、またはより少なく装備またはプログラムできる。また一部の拡張モジュール２０２は、これら機能、能力、および／または特徴が他の拡張モジュール２０２に比べてより多く、または少なくして作ることもできる。また拡張モジュール２０２の一つを一つのベースユニット２００から別のベースモジュールに移動させて、第１コントローラのパラメータをチェックおよび／またはリセットし、次に第２および／または任意の番号の追加ベースモジュール２００のパラメータをチェックおよび／またはリセットすることもできる。このように、必要ならば、単一の拡張モジュール２０２を、必要に応じて一つまたは複数のベースモジュール２００に使用できる。
【００６６】
コントローラ２０および付属の配線を、電子的構成要素を損傷することがある高温のヒーターから隔離するのを補助し、整然としたデイジーチェーン接続配列を維持するのを補助するために、コントローラ２０には、図２４〜２６に最も良く見られるような通常の壁掛け式ブラケット２７０および背面パネル２７４に嵌合固定ソケット２７２が備えられる。ブラケット２７０は、複数の放射状に伸びる耳２７６を有し、これらはソケット２７２内の隣接するセクタープレート間を、それらに一致して放射状に伸びるスロット２７８の中に滑入する大きさに作られる。次に、コントローラ２０を回転させると耳２７６はセクタープレートガイド２８０の下に補足されて、ブラケット２７０はソケット２７２から引き抜くことができなくなる。ブラケットには複数の受け板があり、これらは耳２７６の後方で軸方向に途切れており、ブラケット２７０をソケット２７２に刺し込むとセクタープレートと接し、コントローラ２０をソケット２７２の軸２８４の回りを回転させると該セクタープレートガイド２８０は、耳２７６と受け板２７２の間に補足されてブラケットをソケット２７２内にしっかり、安全に保持する。
【００６７】
使用時、壁掛け式ブラケット２７０は、横材２８８の孔２８６を通したネジまたは他固定具（未提示）により、壁または他の構造（未表示）に固定できる。あるいは、ブラケット２７０は、ストラップ、ワイヤー、テープ、または横材２８８の回りに巻かれる他の材料（未表示）によって、物体、例えばヒーターに固定できる。次にコントローラ２０は、ブラケット２７０近くに、軸２８４上でブラケット２７０と軸方向に一列に並ぶようにして配置してから、ブラケット２７０に向けて軸方向に押し、耳２７６をスロット２７８の中を通してソケット２７２に入れる。次にコントローラ２０を軸２８４の回りを回転させて、図２４に示すようにブラケット２７０の所定位置に固定する。コントローラ２０は、この段階を逆に実施することでブラケット２７０から容易に外すことができる。
【００６８】
一つの態様での機能および制御論理は、図３２の論理流れ図と一緒に、図２８〜３１の概略回路図を主に参照することで記述できる。図２８の概略回路図は、図５〜８に描き、上記した一点ヒーター制御構成の本発明の複式ヒーター制御システム１０を描く。簡単に説明すると、マスターヒーター１６は、コントローラ２０のベースモジュール２００に繋がるスレーブアダプターケーブル２２を介してコントローラ２０に接続する。コントローラ２０は、高電圧電力電源、例えばＡＣ電力電源と、コントローラ２０に接続しているＴ型電源電力ケーブル２６によって接続する。鼓電圧電源電力は、コントローラ２０内では高電圧伝導体２９０、２９２によって表されるＴ型電源電力ケーブル２６中の高電圧ワイヤー８６、８８によってコントローラ２０に送られる。コントローラ２０では、高電圧電源電力は、工程制御チップ２９６に低電圧ＤＣ電力を供給するＤＣ電源２９４、図２８〜３１に示す態様の上限値制御チップ２９８、および接触パッド２３６もしくはプラグレセプタクル（未表示）に分岐し、拡張モジュール２０２が装備されている場合には、拡張モジュール２０２も利用できる。高電圧制御電力は出口コネクタ１４２へも送られ、そこから該電力はスレーブアダプターケーブル２２、Ｔ型スレーブ制御電力ケーブル、およびスレーブ終端制御電力ケーブル１８４を介してヒーター１６、１６'に送ることができる。マスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'では、コントローラ内の伝導体２９０、２９２からの高電圧制御電力は、高電圧ワイヤー４２、４４によってヒーター要素３２に伝えられる。
【００６９】
図２８〜３１の概略図に示す例示のコントローラ２０の態様では、上限制御回路２９８は、マイクロプロセッサのようなデジタル論理回路を含むように描かれており、それは上限カットオフ機能を実行させるようプログラムできる。このようなデジタル論理的な上限制御回路では、一つの高電圧伝導体２９２は出口コネクタ１４２に直接繋がれ、そこからそれは各ヒーター１６、１６'内の高電圧ワイヤーに直接接続する。しかしながら、もう一方の高電圧伝導体２９０は、二つのスイッチ装置３００、３０２を通して配線される。第１スイッチ装置３００は、第２スイッチ装置３０２の前方にあり、上限制御回路２９８内のマイクロプロセッサまたは他の論理回路によって制御され、全てのヒーター１６、１６'および第２スイッチ３０２を含む、第１スイッチより後にあるあらゆるものへの高電圧電流を遮断し、オフにする。それ故に、上限制御２９８が、過剰温度事象などにより第１スイッチ３００を開くと、該リレースイッチより下流にある全てのものは、第１スイッチ３００がリセットされるまで作動できない。この説明に於いて、「上流」および「前方」は、電気がやってくる、例えばＡＣ電源から見た側、方向、または相対位置を指す。補完的な形で、「下流」または「の後」または「後方」は、供給源から遠ざかる側、方向、または相対位置、例えば電力がある構成要素等から離れる場合の方向を指す。
【００７０】
第１高電圧電力スイッチ３００は、通常は開いており、従ってそれを閉じるには電力（リレーコイルを通る電流）を必要とする機械式リレーが好ましいが、絶対ではない。また一度該電力スイッチ（リレー）３００が開かれた場合、オペレーターまたはユーザーの介在なしには電力スイッチ３０はリセット（閉じる）できないことが好ましいが、必須ではない。換言すると、ヒーターの温度が下がた時、リレースイッチ３００は自動的にリセットまたは閉じない。そのかわりにオペレーターまたはユーザーは、コントローラ２０を再始動させてヒーターに制御電力を送るには、リレースイッチ３００をリセットする（閉じる）何らかの作業を積極的に行わなければならない。上限スイッチ３００には、トライアックのようなソリッドステートスイッチはより抵抗性であり、より不要な熱を発生させ、不要なパワードレインとなることがあるために、機械式リレースイッチが好ましいが、必須ではない。
【００７１】
通常のラッチリレー装置は上記の機能を果たすことができるが、この種のヒーター制御の用途に用いることができる通常のラッチリレー装置は大きく、嵩高な装置であり、運転に第２コイルおよび大きな電力を必要とする。それ故に、本発明の態様は、ヒーター温度が上限温度限界より低くなった後も、オペレーターまたはユーザーが介入するまで、普通の、通常開放している機械式リレースイッチを開いた状態に配置する上限制御回路２９８を具備する。本明細書では、普通の、通常開放している機械式リレースイッチをヒーター制御システム１０内でこの様式で機能させることができるいくつかの例示的な上限制御回路２９８、一つのデジタル回路、および二つのアナログ回路が挙げられている。
【００７２】
普通の、通常開放している機械式リレースイッチは、バネで開放モードまたは開放位置にバイアスされている（片寄らされている）少なくとも一揃いの電気接点、および通電されるとバネのバイアスを上回る磁場またはバイアスを生じさせて接点を閉じるコイルを有するリレースイッチである。コイルへの電力供給がオフになると、電流はコイルの中を全くながれないか、またはバネのバイアスを上回る十分に強力な磁場もしくはバイアスを生じさせるには十分でない場合、バネのバイアスが接点を再開する。
【００７３】
上限機械式リレースイッチ３００を制御して上記のように機能させる上限制御回路２９８の一例としては、図２８〜３１のコントローラ２０の概略回路図の中に概略を示したデジタル理論マイクロプロセッサまたは他の回路が挙げられる。この例では、上限回路２９８のマイクロプロセッサまたは他理論回路は、始動すると、一連の始動理論段階を進めるようにプログラムされており、その段階としては、（ｉ）第１（上限）温度センサー５２が感知した温度を事前設定された上限温度と比較する段階、および（ｉｉ）感知した温度が事前設定した上限温度以上でないときは、通常開放しているリレースイッチ３００を閉じるシグナルを発生させる段階が挙げられる。例えば、該シグナルを低電圧ゲート、ソリッドステートスイッチ、例えばトランジスタ（未表示）に送り、低電圧ＤＣ電流を機械式リレースイッチ３００のコイルに流させて、それを閉じさせることができるが、これに限定されない。もし感知した温度が事前設定した上限温度以上であるならば、始動理論はリレー電源スイッチ３００を閉じるシグナルを発生しない。それゆえに一つの実施例では、もしリレー電源スイッチ３００が閉じられないならば、リレー電源スイッチ３００が開かれた後でそれを閉じるためには、感知温度が事前に設定した上限温度を超えていない時に、上限制御回路に動力を供給するＤＣ電流をいったん遮断してから再投入し、それをリブートするか、または理論を再始動させなければならない。このような上限制御回路２９８へのＤＣ電流の遮断または除去は、様々な方法で達成できる。例えば、図８の実施例で上限制御回路２９８を作動させるＤＣ電流を供給するＤＣ電源２９４は、ＡＣ電力導線２９０、２９２の中のＡＣ電力に組み込まれているため、上限制御回路２９８からのＤＣ電力の除去は、ＡＣ電源からコントローラ２０のプラグを抜くか、または接続を絶つことによって簡単に達成できるが、これは同時にＤＣ電源２９４への電力も遮断することになり、これにより上限制御回路２９８からも電力が除去される。次に、ＡＣ電源へコントローラを再接続すると、上限制御回路２９８への電力供給が再開され、それによりコントローラはリブートされて、その始動理論を再度進行させ、もし始動理論が感知温度は事前設定上限温度以上でないと判定すると、上記したようにリレー電源スイッチ３００を閉じる。当然、上限回路２９８へのＤＣ電力を投入・遮断する別の方法も提供でき、例えば、ＤＣ電源２９４の前方、またはＤＣ電源２９４と上限回路２９８の間に手動作動スイッチ（未表示）を備えることもできる。上限制御回路２９８に好適な理論回路としては、例えばＡｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｓａｎ Ｊｏｓｅ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａが製造したＡＴｍｅｇａ１６８マイクロプロセッサが挙げられるが、記載した機能を実施するようにプログラムできる他の集積回路チップも商業的に容易に入手でき、且つ当業者に周知である。
【００７４】
この場合も、本実施例の目的は、上限制御回路２９８によってオフにされたヒーターを再始動するためにオペレーターまたはユーザーの積極的な関与を必要とし、それによってオペレーターまたはユーザーが、ヒーターを再始動して無人稼働させる前に、上限によるヒーターの遮断の原因をチェックさせるようにすることである。同時に、上記したような様式で制御される、即ち事前に決定した上限温度、またはその近くの温度において、信頼できる形でヒーターへのＡＣ電力の供給を実施または遮断することができ、且つオペレーターの簡単な介入によって再度閉じることができる機械式リレースイッチ３００の使用は、交換を必要とするか、またはヒーターを使用不可能にするヒーターの温度ヒューズの欠点を回避する。それはまた、通常のラッチ式リレーの欠点、例えば大きな嵩高のパワードレインも回避し、且つそれはソリッドステートスイッチの欠点、例えば抵抗、発熱、およびパワードレインを回避する。更には上記のデジタル回路の実施では、上限温度またはパラメータは調節可能であり、これはユーザーに追加の選択肢および柔軟性を提供する。
【００７５】
当業者が知るように、パラメータがある値「以上」であるか、または該値「より大きい」場合にある動作を起こす理論段階の間の差は、プログラマー選び使用する特定の理論命令文を除いて、在ったとしてもほとんど実施的でない。同様に、パラメータがある値「以下」であるか、まさに該値「未満」である場合の差も、在ったとしてもほとんど実質的ではない。換言すると、例えば上限回路の理論段階が、感知温度が事前設定上限温度パラメータ以上であるときにリレー３００を開くシグナルを発生させると記述または要求しているとすると、それは感知温度が上限温度パラメータを超える時、即ちそれより大きい時にリレー３００を開くシグナルを発生させることに等しい。それ故に特別指示しない限り、＞＝は、＞に等しく、およびその逆も成り立つと考え、かつ＜＝は＜に等しく、その逆も成り立つと考える。
【００７６】
マスターヒーター１６内の温度が上限制御２９８に設定された上限温度より低くとどまっている限り、第１スイッチは閉じたままであり、ヒーター１６、１６'は、例えば熱電対またはサーミスタでよいマスターヒーター１６の第２温度センサー５２からの温度シグナルに基づいてコントローラ２０の工程制御２９６によって制御される。図２８に示すように、第２温度センサー５２からのシグナルは、ヒーター１６内の低電圧ワイヤー５８、６０およびスレーブアダプターケーブル２２（図１５）を通る低電圧ワイヤーのペアによりコントローラ２０内の増幅器３０６に送られ、そこで前記シグナルは工程制御２９６での使用に合わせて調整および増幅される。
【００７７】
原則的には、工程制御２９６は、図３２により詳細に示すように、第２温度センサー５２が感知する温度を、工程制御２９６内に設定された所定の範囲内に維持するために、第２電力スイッチアンセンブリ３０２を動作させてヒーター１６、１６'への高電圧ＡＣ電力を流したり遮断したりする。図２８に描かれた態様例のスイッチアッセンブリ３０２は、二つのスイッチ、例えば機械式リレースイッチ３０３およびソリッドステートトライアックスイッチ３０５を具備し、一緒になってアーク放電および発熱を最小化する。トライアック３０５は、リレースイッチ３０３が閉じる直前、例えば約２０ミリ秒前にオンになり、機械式リレースイッチ３０３の接点の最初の閉鎖時に起こるリレースイッチ３０３のアーク放電を最小化する。その後トライアック３０５は、例えば機械式リレースイッチ３０３が閉じた約２０ミリ秒後にオフとなり、言い換えればリレースイッチ３０３閉鎖中のトライアック３０５内の熱発生およびヒーター１６、１６'への制御ＡＣ電力の伝達を回避する。次にトライアック３０５は再度リレースイッチが開く直前にオンになり、開く際のリレースイッチ３０３内のアーク放電を最小化する。これらの機能は、当業者が理解するように、工程制御回路２９６によって制御される。機械式リレースイッチおよびトライアックパワースイッチは、当業者には周知であるように、多くのサイズおよび構成のものが多くのメーカーから容易に購入できる。
【００７８】
工程制御２９６は、例えば情報を処理して、拡張モジュール２０２とベースモジュール２００巻の情報のやり取りを知らせるグリーン、アンバー、および赤色のＬＥＤ光ディスプレイ２４０、２４２、２４４を動作させること、ならびに第１スイッチ３００の状態に関する表示および出力を処理するために上限制御からのシグナルを受け取ることを含むが、これらに限定されない、図３２により詳しく示す多くのその他機能も提供する。工程制御回路はＡｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造するＡＴｍｅｇａ１６８も具備できるが、無数の他のマイクロプロセッサもこれら、およびその他機能に役立つことは当業者に周知であり、且つ容易に入手できる。
【００７９】
工程制御２９６が提供する機能の一つは、遠隔監視地に送られ、ヒーターまたはヒーター列１６が所望の温度範囲内で作動していることを確認するための温度範囲シグナル（時には「警報／アラーム信号」とも呼ばれる）を作りだすために、温度入力情報を処理することである。この機能は、多くのユーザーに役立つだろう。例えば、ヒーターの温度が、上記の上限温度に関係してもしなくともよい特定の所望作動範囲外の時、この電子的温度範囲シグナルは、連動装置のための機構（図２７）、即ち熱を特定の温度範囲内に維持するために、ヒーター１６の適切な作動に依存している産業工程を抑制または中断する機構を始動させるのに用いることができる。このような電子温度範囲シグナルに関する別の使用は、遠隔地のオペレーターに、ヒーターまたはヒーター群が所望作動範囲外であること、即ち低く過ぎるか熱過ぎることを知らせる通知またはアラーム機能を作り出すことである。もちろん、このような電子的温度範囲または「範囲外」シグナルの使用は、これらの例に限定されない。
【００８０】
本発明では、電子温度範囲シグナル（「警報／アラーム信号」とも呼ばれる）を実施するために、コントローラ２０内に工程制御２９６によって操作できる電子リレー装置３１０が提供される。ヒーター１６の所望温度範囲は、工場で事前設定されるか、またはユーザーが決定し、工程制御２９６内にプログラムされる。該範囲は、絶対温度または上下限界値で設定できるか、あるいはいくつかの運転温度設定に関する増分値でよく、この値はオペレーターの要求により固定することも、浮動させることもできる。
【００８１】
遠隔監視装置１５（図２７）から供給される３０ボルト以下のような低電圧は、コントローラ２０がコントローラ２０のデイジーチェーン列の最後のコントローラであるか、またはシステム内の唯一のコントローラかに応じて、上記説明し、図１０〜１３に示したように、Ｔ型電源電力ケーブル区分２６内に収められた低電圧ワイヤー９８、１００、および／または１０２、１０４、ならびに／あるいは終端電源電力ケーブル区分１０６内の低電圧ワイヤー１１８、１２０を介してコントローラ２０に送られる。
【００８２】
コントローラ２０では、低電圧シグナル伝導体の一つは、図２８のトレース３１２、３１４で示すように、Ｔ型電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブル１０６（図２８には未表示−図１２〜１３を見よ）に戻される前に、リレー装置３１０を通る経路を辿る。遠隔地にある遠隔監視装置１５（図２７）は、Ｔ型電源電力ケーブル２６内の低電圧ワイヤー９８、１００、および／または１０２、１０４、ならびに／あるいは終端電力ケーブル１０６内の低電圧ワイヤー１１８、１２０に、これら低電圧ワイヤーの電圧および／または電流を監視するために接続される。例えば、一つまたは複数のＴ型電源電力ケーブル２６または終端電源電力ケーブルを介して遠隔監視装置に接続された全てのコントローラ２０内のリレー装置３１０が全て閉じられているならば、電流は流れ、且つ／または電圧は低下するだろう。一方、いずれかのコントローラ２０内のいずれか一つのリレー装置３１０が開いているならば、いずれかの電源電力ケーブル２６、１０６内の低電圧ラインに電流は流れず、且つ／あるいは電圧は最高電圧、即ち遠隔監視装置１５が低電圧ワイヤーに送る開放回路電圧である。このような電圧および／または電圧状態は、遠隔監視ステーション１５内の連続検出器によって監視され、これにより検出器は全てのコントローラの全てのリレー装置３１０が閉じられているか、即ち全てのヒーター１６が所望温度範囲内で動作しているか（閉鎖シグナル回路状態）どうか検出でき、またはヒーターの少なくとも一つが所望温度範囲内で作動していない（開放シグナル回路状態）であることを示すことができる。これにより、本明細書より、何故、図１０〜１１および２８に示すようなＴ型電源電力ケーブル２６ではなく、図１２〜１３に示すような終端制御電力ケーブル１０６を介してデイジーチェーン接続列の中の最後または唯一のコントローラ２０を遠隔監視装置に接続しなければならないかが明らかになるだろう。具体的には、最後のＴ型電源電力ケーブル２６に接続されているコントローラ２０がなければ、低電圧シグナル回路は未接続コネクタ１１２、例えば図２８の未接続ワイヤー１０２、１０４において常に開放されることになり、ヒーター１６が所望範囲外で作動していると誤って表示してしまう。直線型の終端電源電力ケーブルは、図２９に示すように、この問題を防止する。
【００８３】
まとめると、Ｔ型電源電力ケーブル２６とデイジーチェーン接続している列の中の各コントローラ２０、および終端電源電力ケーブル１０６と接続する該列中の最後のコントローラ２０は、所望温度動作範囲内にプログラムされている。コントローラ２０の制御工程２９６がその温度センサー５２または両温度センサー５０、５２が所望温度範囲外の温度をしめしていないと判断する限り、制御工程回路２９６はリレー装置３１０と閉鎖し続ける。しかしながら、もしコントローラ２０が感知した温度情報から、ヒーター１６が所望温度範囲内で作動していないと判定すると、それはリレー装置３１０を開き、そうすることによって低電圧シグナル回路を開くが、これは遠隔監視値１５に在る連続検出器３１によって検出できる。これに反応して、連続検出器３１からのシグナルは、上記したように、所望の目的に合ったアラーム、通知、および／または制御もしくは停止シグナルを発することができる。
【００８４】
同様に上記論じ、且つ図２８に見ることができるように、マスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２は、スレーブアダプターケーブル２２によってコントローラ２０に接続しており、コントローラ２０はこれらマスターヒーター１６内の温度センサー５０、５２からのシグナルを上記工程に用いる。しかしながらいくつかの態様では、スレーブヒーター１６'は、同一の温度センサー５０、５２を具備することを含めマスターヒーター１６と構造は同一であるが、スレーブヒーターのこれら温度センサー５０、５２は、コントローラ２０に接続していない。スレーブアダプターケーブル２２または終端制御電力スレーブケーブル１８４のスレーブケーブルセグメント１２８中には低電圧ワイヤーは無いため、コントローラ２０はスレーブヒーター１６'内のセンサー５０、５２からは温度シグナルを全く得ず、こうしてそれらヒーターはスレーブヒーター１６'となる。コントローラが実施を決定する全てのこと、ヒーターの温度に基づいて高電圧電力を入れる、もしくは遮断するかどうか、温度範囲リレー３１０もしくは他の機能を作動するかの決定も、それはマスターヒーター１６内のセンサー５０、５２が感知した温度に基づく。
【００８５】
上記したように、上限制御２９８および工程制御２９６が上記したように動作するのに必要な全てのパラメータは、工程制御２９６および上限制御２９８に事前にプログラムまたは設定でき、それはコントローラ２０のベースモジュール２００内に構築される。しかしながら、それ以上の制御、機能、監視、または他能力が望まれるならば、そのような追加の制御機能、監視、または他機能は、ベースモジュール２００に取り付けられる拡張モジュール２０２に具備できる。図２８に示す拡張モジュール２０２の例としては、表示／調整マイクロプロセッサ３１６、アルファベット−数字表示部２０４、ユーザーインターフェイスボタン２１０、２１２、２１４、デジタル通信入力／出力ポータル２２２、２２４、および通信マイクロプロセッサ３１８が挙げられる。表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、Ａｍｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎが製造するＡＴｍｅｇａ１６８でもよいが、無数の他マイクロプロセッサ回路も用いることができる。
【００８６】
表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、様々なパラメータおよび情報を読み出しおよびリセットするのに用いることができるユーザーインターフェイスボタン２１０、２１２、２１４に接続しており、これらパラメータおよび情報を表示／調整マイクロプロセッサ３１６は、工程制御２９６および／または上限制御からか入手および入力し、さらにそれらを表示部２０４に送る。マイクロプロセッサ３１６を使って読み出し、表示、およびリセットできるこのような情報としては、所望の運転温度設定点、上限安全温度、高温警報設定点、低温警報設定点、履歴現象、出力ＰＩＤ（比例帯、積分、および偏差）、サイクル時間、室温（読み取りのみ）、モドバス（ｍｏｄｂｕｓ）デバイスアドレス、モドバスバンドレート、および温度単位（摂氏または華氏）が挙げられるが、これらに限定されない。基本リリースバージョン、基本構築番号、インターフェイスリリースバージョン、インターフェイスプロトタイプバージョン、およびインターフェイス構築番号のような他の読取り専用情報も読み出し、表示できる。
【００８７】
通信マイクロプロセッサ３１８は、遠隔監視または制御ステーション、サービスコンピュータ等と外部データ通信を行って、入力／出力ポート２２２、２２４を介して情報の入出力、調整、プログラム修正等を可能にする。通信マイクロプロセッサ３１８は、例えば送信機および受信機を有しているＭａｘｉｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａが製造するＭＡＸ３１５７でよいが、当業者が知るように、この機能には無数の他マイクロプロセッサも用いることができるだろう。
【００８８】
図３０の概略回路図は、図１〜４の複式局所ヒーター制御構成で描かれているような、コントローラ２０に直接接続されたヒーター１６を描いている。コントローラ２０、ベースモジュール２００、工程制御２９６、上限制御２９８、第１スイッチ３００、第２スイッチ３０２、温度範囲リレー３１０、ヒーター１６、温度センサー５０、５２、加熱要素３２、拡張モジュール２０２、および他構成要素について記載した全ての接続および機能は、ヒーター１６がコントローラ２０に直接接続される以外は、図２８についての上記説明と同一である。それ故に、この構成にはスレーブアダプターケーブルは存在せず、従ってスレーブヒーターも存在しない。
【００８９】
図３１の概略回路図もまた、ヒーター１６に直接接続するコントローラのものであり、従ってこれにもスレーブアダプターケーブルおよびスレーブヒーターは存在しない。このように図３１の回路図は、それが列中の最後のコントローラ２０または唯一のコントローラ２０のどちらかであることを除いて図３０の回路と同一であり、従ってそれは図３１に示すコントローラに高電圧電源電力および低電圧の温度範囲電子回路を供給するために、Ｔ型電源電力ケーブル２６に代わって終端電源電力ケーブル１０６を有している。
【００９０】
本発明を実施するための理論実行例は、図３２に示す。図３２および本記載に用いられる理論だけでなく数値およびパラメータは例示であり、制限することを意図しない。例示の理論は、上限制御２９８内で始まる。開始３２０すると、３２２で第１（上限）温度センサー５０から温度測定値を取得して、上限温度パラメータと比較する。段階３２２において、上限温度センサー５０からの実測温度が上限温度パラメータより小さければ、次の段階３２４はセンサー５０からの実温度が第２（工程）温度センサー５２の２０℃以内であるか試験する。この比較３２４は、温度センサー５０、５２が互いに関して合理的な正確性で測定しているか判定する試験として実施される。２０℃以内であれば、３２６においてコントローラ自体の温度が測定され、それが加熱していないこと、即ち８５℃未満であることを確認する。例えばコントローラ２０がヒーター１６に近すぎる場合に加熱が起こることがあり、それはコントローラ２０内の電子構成要素を損傷することがある。コントローラ２０が３２６において加熱されていないことが見出されると、次に上限制御２９８は、３２８に示すようにリレースイッチ３００を閉じた状態に保ち、その結果高電圧ＡＣ電力を工程制御２９６によるヒーター１６、１６'への電力供給の制御に利用し続けることができる。
【００９１】
他方、３２２、３２４、３２６での試験のどれかがネガティブ、即ち感知した温度が上限温度を超える場合は、上限制御２９８は３３０でリレースイッチ３００を開き、ヒーター１６、１６'へのＡＣ電力を遮断する。それはまた工程制御２９６に、リレースイッチ３００が開いていることを示すシグナルを送り、これに反応して工程制御２９６はアラームシグナルを作動させ、且つ／または（赤色）ＬＥＤ４０を点滅させる。
【００９２】
工程制御２９６は継続し、３２２において第２（工程）温度センサー５２からの温度測定値はプログラムされた設定点（所望運転温度）から設定された履歴パラメータ（例えば約３℃）を差し引いた値と比較する。工程センサー５２が測定した実際の工程温度が設定点から履歴パラメータを引いた温度に等しいか、それより低い場合は、実温度はプログラムされた低温警報（ＬＴＡ）パラメータと比較され、即ち温度が所望運転範囲より低いか調べる。温度がＬＴＡに等しいか、または低くければ（例えば設定点温度より約２０℃低い）、次に工程制御２９６は３６６で第２（工程）スイッチを閉じ、ＡＣ電力をヒーター１６、１６'に供給し、それが出力ＬＥＤ２４４（例えば緑色）を点灯させ、ヒーター１６、１６'が入ったことを示す。他方、３４４での温度が低温警報（ＬＴＡ）パラメータに等しくないか、それより低くない場合は、工程スイッチ（リレー３）３０２は３３８に示すように閉じられ、ＬＥＤ２４２（例えばアンバー色）が点灯されて実際の工程温度が適切な運転範囲内であることを示す。
【００９３】
３３２での比較が、工程温度センサー５２が測定した実際の工程温度が、設定点から履歴を差し引いたものに等しくないか、それより低くないことを示したならば、３４０で温度をチェックし、それが設定点から履歴パラメータを加えたものに等しいか、またはそれより高いか調べる。それに該当したならば、次に温度を３４２でチェックし、それがプログラムされた高温警報（ＨＴＡ）パラメータ（例えば設定点温度よりも約２０℃高い）に等しいから、またはそれより高いか確認する。これに該当したならば、次に３４４で制御リレースイッチ３０２が開かれ、ヒーター１６、１６'へのＡＣ電力が着られ、「警報／アラーム」ＬＥＤ（赤色）２４０が点灯する。
【００９４】
他方、もし３４０での温度が設定点に履歴を加えたものに等しくないか、または高くなければ、温度は制御履歴範囲内であり、制御リレースイッチ３０２は３４６でも開かれたままで、温度条件の変更は保留され、「範囲内」ＬＥＤが点灯されるか、または点灯を続ける。
【００９５】
工程温度センサー５２からの温度が３４２でプログラムしたＨＴＡパラメータに等しくないか、またはそれより高くないことが見出されたならば、制御リレースイッチ３０２は３４８に示すように開かれ、「範囲内」ＬＥＤが点灯する。
【００９６】
これら、および他の機能は、複数の制御プロセッサ、例えば２９６、２９８、３１６、３１８によって実施されるように例示の図面に示され、且つ上記されている。しかしながら、これらの機能および他の機能は、当業者が了解するように、一つまたは様々な組み合わせの複数のプロセッサによって、且つ一つまたは複数のマイクロプロセッサに機能を様々に割り振って実施できる。それ故に図面に示したよりも多い、または少ないプロセッサで、これら例示の機能を実施できる。
【００９７】
上限制御回路２９８の別の実施例は、図３３に描かれており、ここでは上限温度センサー５０にスイッチング型の正の温度係数（ＰＴＣ）を有するサーミスタ半導体装置が用いられている。スイッチング型ＰＴＣサーミスタは、装置が、スイッチまたは転移温度と呼ばれることが多い臨界温度に達するまで非常に小さな負の抵抗温度係数を示し、臨界点を超えると抵抗温度係数が急上昇すると同時に抵抗が大幅に高くなる、例えば数度の温度範囲で数桁の抵抗変化を示す半導体装置である。このようなスイッチング型ＰＴＣサーミスタは、転移温度が６０℃〜１６０℃の範囲のものが容易に購入でき、転移またはスイッチング温度が少なくとも０℃および少なくとも２００℃程度のものを作ることができる。スイッチングＰＴＣサーミスタ装置に本来備わっているスイッチング機能を上限温度センサー５０として使用すれば、上限制御回路２９８は図３３に示すようにアナログでよく、それでもヒーターへのＡＣ電力を開閉する、通常開いた状態のリレー上限電力スイッチ３００を動作させるのに所望される機構および機能を提供することができ、ヒーター温度が上限温度に等しいか、それを超えた時は、どのような場合でもヒーターの温度が下がり上限温度より低くなってからオペレーターの介入または手動入力なしにはＡＣ電力を閉じ、再度開くことはない。
【００９８】
図３３に示すように、ＰＴＣサーミスタ温度センサー５０は、図９および２７〜３０に示す前記実施例の上限温度センサー５２について上記したのと同様に、加熱要素３２が発生する熱による温度を感知するためにＡＣ電力供給を受ける加熱要素近くのヒーター１６内に配置される。上限機械式リレースイッチ３００もまた、これも上記および図２７〜３０に示すように、コントローラ２０内のＡＣ電力回路内に配置され、ＡＣ電力伝導体の少なくとも一つ、例えばＡＣ電力伝導体２９０を結果通常は開いている接点３０７が閉じられるとヒーター１６へのＡＣ電力を遮断し、通常開いている接点３０７が開いているときはヒーター１６へのＡＣ電力をオフにするように開閉する。別のＡＣ電力伝導体２９２は、コントローラ２０を通り出口コネクタ１４２に至り、そこで上記したように切り替え式ＡＣ電力伝導体２９０と共にヒーター１６に接続する。
【００９９】
上限温度センサー５０として用いるスイッチングＰＴＣサーミスタは、リレースイッチ３００のオイルに電力供給する整流回路３０７と直列に接続されており、その結果リレースイッチ３００の通常開いている接点３０７を閉じさせるための電流をコイルに供給するには、即ちヒーター１６へＡＣ電力を流すためには、電流は温度センサー５０のスイッチングＰＴＣサーミスタの中を流れなければならない。それ故に、通常の温度での運転、即ち温度センサー５０が温度センサー５０のＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度によって設定される上限温度より低い時には、ＰＴＣサーミスタは、整流時には、リレースイッチ３００のコイルの中を流れて接点３０７を閉じるのに必要な磁場を作り出すのに十分なＡＣ電流を容易に流すことができる低い抵抗を有している。その結果、このような通常温度の運転では、ＡＣ電力伝導体２９０、２９２を具含むコントローラ２０のＡＣ電力回路は閉じており、ＡＣ電力をヒーター１６に供給でき、当然上記したように、工程リレースイッチ配置３０２の開閉状態を支配することができる。しかしながら、上限温度センサー５０のスイッチングＰＴＣサーミスタの温度がそのスイッチングまたは転移温度まで上昇または超えた場合には、その抵抗は急激に上昇して、リレースイッチ３００のコイルへの整流電流を効果的に遮断し、通常開いている接点３０７を開かせ、通常閉じている接点３０８を閉じさせる。その結果、開放接点３０７はＡＣ伝導体２９０、２９２へのＡＣ電力回路を開き、それによってヒーター１６へのＡＣ電力をオフにする。整流回路は、例えば全波ブリッジ整流回路は、当業者に周知であり、従ってこの回路を理解するために更なる説明は必要ない。
【０１００】
かくして、上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度が上限温度より低い、即ちＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度より低い温度まで低下し、ＰＴＣサーミスタの中を電流が再度流れても、上限制御回路２９８はオペレーターの介入があるまでは、リレー３００のコイルが接点３０７を再度閉じてヒーター１６へＡＣ電力が流れるようになるのを防止する。図３３に例示する上限制御回路２９８には、スイッチ３０９、例えば図３０に示すトライアックまたはその他ソリッドステートもしくは機械式リレースイッチ、および整流回路３０１およびリレースイッチ３００のコイルに並列接続されたドレイン抵抗器３１１を含むドレイン回路が在る。ドレイン抵抗器３１１は、リレースイッチ３００のコイルに比べるとはるかに低い、例えば一桁引くインピーダンスを有しており、トライアックまたはその他リレースイッチ３０９が入ると、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタを流れる電流は、整流器３０１およびリレー３００のコイルから外に出され、そうしてコイルがリレースイッチ３００内の接点３０７を閉じるのに必要な電磁場を発生させるのを防止する。
【０１０１】
トライアック３０９は、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタを流れ、リレースイッチ３００の通常は閉じている接点３０８を介してトライアック３０９のゲート３１３に加えられるＡＣ電流によって作動する。それ故に、ヒーター１６で高温事象が発生してリレースイッチ３００のコイルへの整流電流を温度センサー５０のＰＴＣサーミスタがオフにすると、上記したようにリレースイッチ３００の通常は開いている接点３０７が開いてヒーター１６へのＡＣ電力をオフにし、図３３に示すように通常閉じている接点３０８が閉じてトライアック３０９のゲート３１３へＡＣ電力を流してドレイン回路を作動させる。その結果ヒーター１６の温度が下がると、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度はそのスイッチングまたは転移温度以下に下がり、再度電流を伝導するようになり、電流はリレースイッチ３００のコイルを迂回し、それに代わってドレイン抵抗器３１１を通り外に流される。ＰＴＣサーミスタが伝導した電流をリレースイッチ３００のコイルを迂回させて外に流すことにより、コイルは通常開いている接点３０７を閉じるのに必要な電磁場を作ることができず、その結果ヒーター１６へのＡＣ電流は、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの温度が下がってもオフの状態を保ち、この場合も電流を伝導し続ける。
【０１０２】
それ故にヒーター１６へのＡＣ電力をオンに戻すために、ゲート電力回路を切ったり開いたりしてトライアック３０９をオフにするための手動スイッチが備えられる。トライアック３０９が手動スイッチ３０５によってオフされると直ちにドレイン抵抗器を通るドレイン回路は迂回され、温度センサー５０のＰＴＣサーミスタからの電流は再び整流回路３０１で整流され、リレースイッチ３００のコイルを流れる。そうするとコイルは、接点３０８を開き、接点３０７を閉じ、それによりヒーター１６へのＡＣ電力を再始動させ、且つゲート回路からＡＣ電力を取り除くのに必要な電磁場を作り出す。その結果、手動スイッチを閉鎖モードに戻しても、温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度以下にある間は、ＰＴＣサーミスタからの電流が接点３０８を開いたままにすることから、トライアック３０９はオンには戻らない。それ故に、上記の理由から、手動スイッチ３１５によって無効にでき、上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に等しいか、またはそれを超えるヒーター１６内の高温事象によってオフになった後は、ヒーターへのＡＣ電力を再開するにはオペレーターの介入、即ちスイッチ３１５を作動させるドレイン回路を備えることが必要である。
【０１０３】
熱は主に外部熱源からのもの、例えば加熱要素３２からの熱、あるいは高温パージまたはパイプ自体の他の気体もしくは液体からの熱であること、これらが本実施例ではＰＴＣサーミスタの温度をそのスイッチングまたは転移温度まで上昇させて、ヒーター１６へのＡＣ電力をオフにすることに注意しなければならない。対照的に、通常の温度ヒューズまたは温度回路遮断器の用途に用いられるＰＴＣサーミスタでの温度上昇は、主にＰＴＣサーミスタ内部で発生したＩ2Ｒ熱によるものである。換言すると、ＰＴＣサーミスタは電流（Ｉ）に対し固有抵抗（Ｒ）を有し、ＰＴＣサーミスタ内の過電流（Ｉ）はＰＴＣそのものの中で大きな熱を発生させ、その温度が転移またはスイッチング温度に達すると、ＰＴＣサーミスタは電流を実質的に遮断する。
【０１０４】
上限回路２９８からの様々な状態シグナルのいずれかを、状態および／または警報／アラームシグナル生成に使用するため、あるいは工程理論で使用等するために工程制御回路２９６に提供することができる。例えば電流検出器のようなセンサー３１７を用いて、リレースイッチ３００が作動されてヒーター１６にＡＣ電力を供給していること、または停止されてヒーター１６へのＡＣ電力が遮断されていることを示すことができるが、これに限定されない。また、例えば電流検出器のようなセンサー３１９を用いて、上限温度センサー５０の温度が（ｉ）ＰＴＣサーミスタのスイッチングもしくは転移温度より低いか、即ち電流が検出されるか、または（ｉｉ）ＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に等しいか、それより高いか、即ち電流が検出されないかを示すことができるが、これに限定されない。これら、および他の状態シグナルは、工程制御回路２９６によって、例えばＬＥＤ表示部３２１向け、および／または表示／調整マイクロプロセッサ３１６向けの状態および／または警報／アラームシグナルを生成するのに用いることができる。
【０１０５】
上限温度センサー５０用にＰＴＣサーミスタを利用する上限制御回路２９８の別の実施例は、図３４に図示されている。この実施例では、図３３の例のトライアック３０９はリレースイッチ３００''の第２スイッチ機構に替わっており、それは通常閉じており、リレースイッチ３００'の第１または一次スイッチ機構３２３を作動させるものと同一のコイルによって作動させられる。この第２スイッチ３２５には別のリレースイッチ（未表示）を取り付けることもできるが、図３４に図示する二重スイッチリレー３００'のような二重スイッチリレーは容易に入手でき、二つの別々のリレースイッチに比べるとコンパクトである。この図３４の例では、リレースイッチには３００ではなく３００'の印がつけられているが、これは限定を目的とするものではなく、この例示のリレースイッチ３００'を前述のリレースイッチ３００と区別するためだけのためである。換言すれば、これらの例示の両リレースイッチ３００、３００'の主要な機能は、高温事象が存在したならばヒーターへのＡＣ電力をオフにすることであるが、リレースイッチ３００'は、その実装ではドレイン回路用の追加の第２スイッチを有している。
【０１０６】
図３４の例では、ヒーター１６へのＡＣ電力をオン・オフにするリレー３００'の第１スイッチ３２３の接点３０７は、図３３の例の接点３０７と同様に通常は開いており、従って電流は、ＡＣ電力をヒーター１６に提供するためには、当然上記の工程スイッチアッセンブリ３０２の開閉させるための対象に提供するためには、リレー３００'のコイルの中を流れ、接点３０７を閉じなければならない。リレー３００'のコイルは、ＰＴＣサーミスタの温度が、上限温度を規定するそのスイッチングまたは転移温度より低い時はいつも上限温度センサー５０のＰＴＣサーミスタの通り流れるＡＣ電流から整流器３０１が作りだした整流電流を電力とする。しかしながら、温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度に達するか、またはそれを超えると、電流はＰＴＣサーミスタの中を流れ、その結果、リレー３００'のコイルを流れる整流電流は停止される。コイルを電流が流れないと、通常開いている第１スイッチ３２３は接点３０７を開き、それによってヒーター１６へのＡＣ電力はオフにされ、通常閉じている第２スイッチ３２５は接点３０８´と閉じ、それによりドレイン抵抗器３１１を備えたドレイン回路を閉じるか、または作動させる。
【０１０７】
温度センサー５０の温度がＰＴＣサーミスタのスイッチングまたは転移温度より低くなると、それは再度電流を流し、閉じたドレイン回路はドレイン抵抗器３１１を通る電流を外に流し、そうすることでＡＣ電力（第１）スイッチ３２３を再度閉じるのに必要は電流をリレー３００'のコイルから奪う。この場合も、上記したように、ドレイン抵抗器３１１の抵抗はコイルに比べはるかに小さいため、ドレイン回路が閉じると、電流は、ドレイン回路に電気的に並列に接続されているコイルの中を流れるよりも、もっぱらドレイン回路の中を流れる。それ故に、たとえ温度センサー５０の温度が上限温度値より低くなっても、ドレイン回路はリレー３００'がヒーター１６へＡＣ電力を供給するのを阻止する。
【０１０８】
ヒーター１６へのＡＣ電力を回復させるために、オペレーターは手動スイッチ３１４を使ってドレイン回路を開くことができる。手動スイッチ３１５を瞬間的でも開くことによって、ドレイン回路は停止し、整流回路はリレー３００'のコイルに再度流れるようになる。電流がコイルを再び流れるようになったことで、第１スイッチ３２３の接点は閉じてヒーター１６へのＡＣ電力を作動させ、第２スイッチ３２５の接点は開いてドレイン回路を停止する。その結果、手動スイッチを再度閉じても、ドレイン回路は停止状態を続ける。
【０１０９】
手動スイッチ３１５は、数あるスイッチのタイプのいずれでもいが、図３３および３４に図示する手動閉鎖型のプッシュボタンスイッチは、この用途に好都合なスイッチのタイプの例である。ボタン３２７を押すと、スイッチ３１５は一瞬開く。次に手の力がボタン３２７から除かれると、バネ３２９がスイッチを再度閉じる。
【０１１０】
上記の発明の態様は、電源電力、ならびにケーブル区分、例えば幹線８３から分岐したその分岐線８５を持つＴ型電源電力ケーブル２６（図１０）、そのマスターケーブルセグメント１２６から分岐したそのスレーブケーブルセグメントを備えたスレーブケーブルアダプター２２（図１４）、およびその幹線部分１６１から分岐したその分岐線を持つＴ型制御電力ケーブル２４（図１６）から作られたシグナル配線を有するが、これら配線は接続箱を使って作ることもできる。例えば、スレーブケーブルアダプター２２の機能は、図３５〜３７に示し、且つ単一のコントローラ２０によって制御される二つのスレーブヒーター分岐を持つ一点制御システムに関する図３８の概略回路図中に使用中の状態で描かれているスレーブアダプター接続箱３２２によって提供することもできる。
【０１１１】
スレーブアダプター接続箱３２２は、筐体３２４を有し、筐体３２４の対向する上下壁３２５、３２６には入口３３０コネクタおよびマスター出口コネクタ、および筐体３２４の対向する側端壁３２７、３２８には二つのスレーブ出口コネクタ３３３、３３４が在る。入口コネクタ３３０は、スレーブアダプターケーブル２２の入口コネクタ１３０同様、コントローラ２０の出口コネクタ１４２と嵌合するように構成される（図２０）。マスター出口コネクタ３２２は、スレーブアダプターケーブル２２のマスター出口コネクタ１３２と同様に、ヒーター１６のヒーターコード６２のヒーター入力コネクタと嵌合するように構成される。かくして電力伝導体導線３３６、３３８のペアは、制御された電力をコントローラ２０からマスターヒーター１６に運び、一方二組のシグナル伝導体３４０、３４２および３４４、３４６は、それぞれ上限温度センサー５０および工程温度センサー５２からのシグナルをコントローラに運ぶ。
【０１１２】
スレーブアダプター接続箱３２２の二つのスレーブ出口コネクタ３３３、３３４は、スレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口１３４と同一に構成されており、それらはＴ型 スレーブ制御電力ケーブルの入口コネクタ１７２および直線型終端制御電力スレーブケーブル１９４の入口コネクタ１９０と嵌合できる。一組の電力伝導体３４８、３５０は、出口コネクタ３３３を制御電力伝導体３３６、３３８に電気的に並列接続し、別の電力伝統対３５２、３５４の組は、出口コネクタ３３４を制御電力伝導体３３６、３３８に電気的に並列接続する。
【０１１３】
スレーブアダプター接続箱３２２を、図３８に示すように、一つのヒーター１６はマスター出口コネクタ３３２に接続され、別のヒーター１６'はスレーブ出口コネクタ３３３、３３４に接続されるようにコントローラ２０に接続すると、スレーブアダプター接続箱は、マスター出口コネクタに接続しているヒーターをマスターヒーター１６として機能させ、且つスレーブ出口コネクタ３３３、３３４に接続しているヒーターの温度センサー５０、５２を無効にして、これらのヒーターをスレーブヒーター１６'として機能させることができる。その結果、コントローラは温度情報をマスターヒーターセンサー５０、５２から受け取り、それを用いてマスターヒーター１６およびスレーブヒーター１６'両方の加熱要素３２に制御電力を提供する。
【０１１４】
もちろん、３つ以上のデイジーチェーン接続されたスレーブヒーター列に対応するために、スレーブアダプター接続箱３２２には三つ以上のスレーブアウトレットコネクタがあってもよい。また、図面には示していないが、スプリットスレーブケーブルまたは追加の接続箱をスレーブアダプター接続箱のスレーブ出口コネクタ３３３、３３４、またはスレーブアダプターケーブル２２のスレーブ出口コネクタ１３４に接続して、追加のデイジーチェーン接続されたスレーブヒーター１６'の列に電力を供給することもできる。
【０１１５】
電源電力接続箱、例えば図３９〜４２に示す電源電力接続箱は、図１〜８に示すアッセンブリの中でＴ型電源電力ケーブル２６の代わりに用いることができる。例示の電源電力接続箱３５０では、電源電力接続分岐出口コネクタ３５２を入口コネクタ１４０に嵌め込むことによって電源電力接続箱３５０をコントローラ２０に直接装着できるように、電源電力接続分岐出口コネクタ３５２は、電源電力接続箱３５０の底面３５４から突出し、且つコントローラ２０（図２０および２１）の入口コネクタと嵌合接合するように構成される。
【０１１６】
電源電力接続箱３５０の第１側面に在る電源電力接続入口コネクタ３５６は、例えば図２７に関連して上記し、且つ、例えば図４２に示す様に、電源電力延長ケーブル２５から電源電力接続箱内に入る電力電源を受ける。その結果、図３９および４０の電源電力接続入口コネクタ３５６は、ＡＣ電力電源１３に交換可能にモジュラー接続するために、Ｔ型電源電力ケーブル２６の入口コネクタと同じに構成できる（図２７）。
【０１１７】
図３９および４０の電源電力接続箱３５０の第２側面には、図４２に示すように、一つまたは複数の追加のコントローラをデイジー接続するための幹線出口コネクタ３６０が備えられており、それはＴ型電源電力ケーブル２６と交換できるようにＴ型電源電力ケーブル２６（図１〜８）の幹線出口８６と同じに構成できる。その結果、次のものはどれも電源電力接続箱３５０の幹線出口３６０に嵌め込むことができる。（ｉ）別の電源電力延長ケーブル２５、（ｉｉ）Ｔ型電源電力ケーブル２６、または（ｉｉｉ）直線型終端電源電力ケーブル１０８。
【０１１８】
例示電源電力接続箱３５０に関する概略回路図の例は図４１に示す。一組の幹線電源電力コネクタ３６４、３６６は、入口コネクタ３５６から幹線出口コネクタ３６０まで中断せずに伸び、一組の電源電力分岐伝導体３６８、３７０は、幹線電源電力伝導体３６４、３６６との並列接続部から、分岐出口コネクタまで伸びる。かくして分岐出口コネクタ３５２は、幹線出口コネクタ３６０に関して、電源電力伝導体に電気的に並列的に接続する。
【０１１９】
分岐出口コネクタ３５２は、しかしながら、入口コネクタ３５６と幹線出口コネクタ３６０の間では、電源電力接続箱３５０内のシグナル回路伝導体に関しては、電気的に直列的に接続される。かくして、図４１に示すように、シグナル回路伝導体の一つ、例えば幹線シグナル回路伝導体３７２は、入口コネクタ３５６から接続箱３５０の中を通り幹線出口コネクタ３６０にまっすぐ伸びる。他のシグナル回路伝導体は、入口コネクタ３５６から分岐出口伝導体３５２に伸びる入口分岐シグナル回路伝導体３７４、および分岐出口コネクタ３５２から幹線出口コネクタ３６０に伸びる出口分岐シグナル回路伝導体３７６を具備する。
【０１２０】
それ故に、図４２に示すように電源電力接続箱３５０を介して、複数のコントローラ２０をＡＣ電力電源１３に電気的に並列にデイジーチェーン接続できるが、それらはＴ字型電力電源ケーブル２６に関して上記したのと同じ様式で、電力電源接続箱３５０を介してシグナル回路２３に電気的に直列接続されるだろう。もちろん、任意の数のコントローラ２０について、図４２に示すように、電源電力延長ケーブル２５を使って、任意の数の電源電力接続箱３５０を一つにデイジーチェーン接続することができる。
【０１２１】
図４３および４４に描かれた別の電力電源接続箱３８０の例は、二つ以上の幹線出口を有する。例えば、接続箱３５０に関する上記した入口コネクタ３８４および分岐出口コネクタと実質的に同じである入口コネクタ３８４および分岐出口コネクタ３５２に加えて、図４３および４４には電力電源接続箱３８０は、それぞれ対向側に在る二つの幹線出口コネクタ３８６、３８８と一緒に描かれている。両方の出口コネクタ３８６、３８８は、追加の電力電源延長ケーブル２５、Ｔ型電源電力コネクタ２６、および直線型終端電源電力ケーブル１０８にデイジーチェーン接続できるように同一に構成されており、その結果二つの別々のデイジーチェーン接続されたコントローラのセット（未表示）は、電源電力接続箱３８０を介してＡＣ電力電源１３およびシグナル回路２３に接続できる。
【０１２２】
図４５の概略回路図の例に示すように、例えば、電力電源接続箱３８０、幹線電源電力伝導体のペア３９０、３９２、３９４、および分岐電源電力伝導体のペア３９６は、幹線出口コネクタ３８６、３８８、および分岐出口コネクタの両方を、入口コネクタ３８４に電気的に並列接続する。しかしながら、シグナル回路伝導体３９８、４００、４０２、４０３は、幹線出口コネクタ３８６、３８８、および分岐出口コネクタ３８２を入口コネクタ３９４に電気的に直列接続する。
【０１２３】
当然、必要に応じて、電源電力接続箱３８０には、各追加の幹線出口コネクタについて上記した並列電源電力および直列シグナル回路伝導体接続と実質同一種類である、三つ以上の幹線出口コネクタを備えることもできる。また、必要に応じて、分岐出口コネクタ３８２を排除し、接続箱３８０はデイジーチェーン接続した複数のコントローラ列（未表示）をＡＣ電力電源１５およびシグナル回路２３に接続する機能だけを果たし、仲介用Ｔ型電源電力ケーブル２６、仲介用直線型終端電源電力ケーブル１０８、または電源電力延長ケーブル２５がなければコントローラ入口コネクタに直接接続できないようにする（入口コネクタ１４０が上記したような電源電力延長ケーブル２５の接続に合わせて構成されていれば）こともできる。
【０１２４】
Ｍｏｌｅｘ（登録商標）のような、いくつかの市販コネクタに備えられた通常のコネクタラッチ機構は、その端部に図４７のコントローラ入口コネクタ１４０上に見られる突起４１４のような、雌コネクタ上のラッチ突起と係合する大きさおよび形に作られたドッグ４１２を備えた、図４６の雄コネクタ７８に見られるラッチレバー４１０のようなラッチレバーを具備する。このようなラッチレバー４１０上のドッグ４２によるラッチ突起４１４の係合は、図４８に示すように、ラッチレバー４１０を弾性ヒンジ４１６の廻りを旋回させることによって係合が外れ、雌コネクタから雄コネクタを開放して、それらが互いに分離または抜けるようにするまで、雌コネクタに雄コネクタを確保するものである。しかしながらいくつかの応用では、このような通常のラッチの確保は十分でなく、コネクタは、例えばそれらを狭い空間の中に無理に通すか、または擦り通することによって、意図せずに、いとも簡単に引き抜かれてしまう。
【０１２５】
かくして、コネクタ、例えば図４６〜４８に示すコネクタ７８、１４０の意図しない分離に対する更なる保証および抵抗性を提供するために、片持ちバネでバイアスしたタブ４２０をラッチレバー４１０の先端４１８近くに配置する。バイアスタブ４２０は、ラッチレバー４１０の先端４１８にもたれかかり、ラッチの突起４１４からドッグが離れないようにラッチレバー４１０の運動に抵抗する片持ちバネバイアス力を有する。しかしながら、ユーザーがラッチレバーに力を加えて、旋回矢印４２２で示すように弾性ヒンジ４１６の廻りを旋回させると、弾性ヒンジはラッチレバー４１０に対するてこ台としても機能して、ラッチレバー４１０の先端４１８はバイアスタブ４２０のバネによるバイアス力に抗してバイアスタブを外側に押しならが、図４８に旋回矢印４２４で示すように外側に旋回させる。弾性片持ちバネによるタブ４２０が生ずるバイアス力は、ラッチラバー４１０上のドッグ４１２をラッチ突起４１４から外させるには足りず、そのため分岐出口コネクタ７８はコントローラ入口コネクタ１４０から抜くことができる。
【０１２６】
ラッチ突起４１４に向けてバネバイアス力を提供する方法は無数にある。この機構の一つの実施例は、バイアスタブ４２０を、図４６〜４８に描くように、ベースユニット２００の筐体２０１の片持ち部分として成形するものである。具体的な応用がタブ４２０に求めるバイアス力の大きさ、または歩留まりによっては、図４７および４８に示すように、タブ４２０の片持ち接続部の筐体２０１部分を、筐体２０１の残りの部分に対して薄くして弾性ヒンジ４２６として機能させることができる。筐体にスロット４２８を備えて、ラッチレバー４１０が筐体を出入りして動くようにしてもよい。傾斜を付けたカム表面４２１をタブ４２０に備えて、出口コネクタ７８が入口コネクタ１４０に刺し込まれる様な、ラッチレバーが筐体２０１内に挿入され時には、カム作用によりタブが外れ易くするようにできる。
【０１２７】
上記したように、このバイアス力機構は別の方法でも実施できる。複数の例を図４９〜５１に示す。図４９では、バイアス力は、筐体２０１内部のブラケット４３２に取り付けられた圧縮可能なリーフスプリング４３４によって加えられる。図５０では、コイル圧縮バネ４３４がバイアス力を与え、図５１にはゴム、シリコンゴム、発泡材エラストマー、または他の発泡材のような弾性圧縮材がレバー４１０の先端４１８に対しバイアス力を与えるのが示されている。
【０１２８】
バイアスタブ４２０は、分岐出口コネクタ７８およびコントローラ入口コネクタ１４０に関係して上記したが、それは、コントローラ出口コネクタにインターフェイス接続入口コネクタ、例えば、上記したようなヒーター入口コネクタ６４、スレーブアダプター入口コネクタ１３０、スレーブ接続箱入口コネクタ３３０等が刺し込まれる時には、コントローラ出口コネクタ１４２にも応用できる。それは、図３５および３６のタブ４２０´で示すように、スレーブ接続箱出口３２２に関係しても用いることができる。
【０１２９】
これら上記した方法および態様、およびその他変更および組み合わせは、当業者にとって容易であることから、発明は例示および上記したそのものの構造および工程に制限されることを望むものではない。数多くの例示の局面および態様を上記論じたが、当業者は特定の変更、入替え、追加、およびそれらの部分的組合せを認識するだろう。それ故に、以下に添付する請求項、今後取り込まれる請求項は、それらの真の精神および範囲内に入る時には、このような変更、入替え、追加、および部分的組合せ全てを包含するものとして解釈されるものとする。語「具備する」、「具備している」、「有する」、「有している」、「含む」、「含んでいる」、および「包含する」は、本明細書および続く請求項で使用される場合は、記載の特徴・機構または段階の存在を明示することを意図するために用いられているが、それらは一つまたは複数の他の特徴・機構、段階、またはその集まりの存在または追加を排除しない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＣ電力回路を介してＡＣ電力から電力供給を受けるヒーターに上限温度安全停止を提供する制御方法であって、
ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、および
ＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、且つ（ｉ）ヒーターが発生する熱を検知するのに十分な近さでヒーターに隣接して配置されている温度センサーが感知した温度を、事前設定上限温度パラメータと比較し、（ｉｉ）温度センサーが感知した温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、且つ（ｉｉｉ）上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし温度センサーが感知した温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む制御方法。
【請求項１】
ＡＣ電力回路を介してＡＣ電力から電力供給を受けるヒーターに上限温度安全停止を提供する制御方法であって、
ヒーターへのＡＣ電力をオン・オフできる上限スイッチをＡＣ電力回路内に配置する段階、および
ＤＣ電力電源からの低電圧ＤＣ電力から電力供給を受け、且つ（ｉ）ヒーターが発生する熱を検知するのに十分な近さでヒーターに隣接して配置されている温度センサーが感知した温度を、事前設定上限温度パラメータと比較し、（ｉｉ）温度センサーが感知した温度が事前設定上限温度を超えた時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオフにし、且つ（ｉｉｉ）上限制御回路への低電圧ＤＣ電力が停止されている時には、上限スイッチはヒーターへのＡＣ電力をオンにし、次にもし温度センサーが感知した温度が事前設定限界温度を超えていなければ再始するようにプログラムされている上限制御回路によって、上記上限スイッチを制御する段階を含む制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
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【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【公開番号】特開２０１３−２０６４６（Ｐ２０１３−２０６４６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２９２４８（Ｐ２０１２−２２９２４８）
【出願日】平成２４年１０月１６日（２０１２．１０．１６）
【分割の表示】特願２００９−５０４４７７（Ｐ２００９−５０４４７７）の分割
【原出願日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５０５４７７１２１）エムケイエス インストゥルメンツ， インコーポレイテッド (9)
【出願人】（５００１５７６５３）ワトロウ エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月１６日（２０１２．１０．１６）
【分割の表示】特願２００９−５０４４７７（Ｐ２００９−５０４４７７）の分割
【原出願日】平成１９年４月５日（２００７．４．５）
【出願人】（５０５４７７１２１）エムケイエス インストゥルメンツ， インコーポレイテッド (9)
【出願人】（５００１５７６５３）ワトロウ エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー (25)
【Ｆターム（参考）】
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