的氢气的质量流量相关的值,并在操作量下限值0%-操作量上限值100%的范围(操作范围)内决定其值。此夕卜,在步骤S410中,可以使用PI控制等其他的反馈控制,并不限于PID控制。
[0054]接着,换算部54检查第一、第二氧气传感器28、29中的至少任一个是否存在故障(步骤S420)。该步骤通过如下方式进行:得到在图3的故障判定程序的步骤S260中,由控制装置40输出的判定结果。接着,在第一、第二氧气传感器28、29均不存在故障时,换算部54导出操作流量MV2,所述操作流量MV2为将操作量范围换算成限制范围时,操作量MVl进行换算后的值,其中所述限制范围是通过对MF C34的流量范围进行减小上限侧值及提高下限侧值而缩小的范围(步骤S430)。在此处,将操作量的下限值设为值A,操作量的上限值设为值B,限制范围的下限值设为值a,限制范围的上限值设为值b时,MV2为通过下述公式
(I)导出的值。此外,公式⑴及值A、B、a、b例如存储在存储部56中。
[0055]MV2 = (b-a)/(B-A) XMVl+a (I)
[0056]在本实施方案中,MFC 34的流量范围是下限流量Occ/min-上限流量1000cc/min的范围。并且,在本实施方案中,限制范围是100cc/min-300cc/min的范围。S卩,对于限制范围,将操作流量的上限侧值减小至小于1000cc/min的300cc/min,并且将下限侧值从Occ/min增大至100cc/min,从而缩小该范围。由此,例如在步骤S410中导出的操作量MVl为值50%时,通过上述公式(I),得到 MV2 = 200cc/min( = (300-100)/(100-0) X 50+100)。
[0057]另一方面,在步骤S420中,第一、第二氧气传感器28、29中的至少任一个存在故障时,换算部54使用发生故障时的限制范围,导出操作流量MV2作为将操作量MVl换算后的值(步骤S440)。在此处,故障时的限制范围是通过对步骤S430中使用的限制范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的范围。在本实施方案中,将通过对限制范围(100cc/min-300cc/min)进行减小上限侧值及提高下限侧值而缩小的150cc/min-250cc/min的范围作为故障时的限制范围。此外,步骤S440中的操作流量MV2能够通过代入故障时的限制范围的下限值及上限值来代替上述公式(I)中限制范围的下限值a、上限值b的方式导出。
[0058]接着,在步骤S430或步骤S440中导出操作流量MV2之后,换算部54向氢气副控制装置60输出导出的操作流量MV2 (步骤S450),并结束本程序。
[0059]接着,对氢气副控制装置60实施的处理进行说明。图6是示出氢气副控制装置60执行氢气副控制程序的一例的流程图。该程序例如存储在氢气副控制装置60的存储部64中,若控制装置40通知用户通过操作面板74输入了处理开始指示这一情况,则该程序会重复执行。开始执行该氢气副控制程序后,切换部62首先对当前的控制模式被设定为氧气浓度控制模式与设定值控制模式中的哪一个进行检测(步骤S500)。在此处,氢气副控制装置60可在如下模式之间进行切换:氧气浓度控制模式,其为基于第一、第二氧气传感器28、29检测出的氧气浓度进行反馈控制,从而控制MFC 34的质量流量模式;及设定值控制模式,其为基于与检测出的氧气浓度无关的固定的值(流量设定值MV3)来控制MFC 34的质量流量的模式。在本实施方案中,切换模式可通过用户经由操作面板74发出的指示进行变更。另外,切换部62例如在与判定时间段相同的每个时间段,从控制装置40输入第一、第二氧气传感器28、29有无故障的相关信息(步骤S260中输出的判定结果),并基于输入的信息判定第一、第二氧气传感器28、29是否都发生故障。接着,在判定都发生故障且当前的控制模式为氧气浓度控制模式时,切换为设定值控制模式。另外,用于表示当前的控制模式为氧气浓度控制模式和设定值控制模式中的哪一个的值,例如存储在存储部64中。通过检查该值来进行步骤S500的判定。
[0060]接着,步骤S500中,控制模式为氧气浓度控制模式时,切换部62输入从氢气主控制装置50输出的操作流量MV2,并向MFC 34输出所输入的操作流量MV2 (步骤S510),并结束本程序。另一方面,步骤S500中,控制模式为设定值控制模式时,切换部62向MFC 34输出存储在存储部64中的流量设定值MV3 (步骤S520),并结束本程序。MFC 34以经过自身的氢气的质量流量与步骤S510或S520中输入的操作流量一致的方式对氢气的质量流量进行调整。这样,控制模式为氧气浓度控制模式时,实施使MFC 34的氢气的质量流量成为基于反馈控制的操作流量MV2的控制;控制模式为设定值控制模式时,实施使MFC 34的氢气的质量流量成为固定值(流量设定值MV3)的控制。之后,根据经过MFC 34的氢气的量,处理空间Ila内的氧气发生反应,从而氧气浓度降低。
[0061]在此处,对本实施方案的构成要素与本发明的构成要素的对应关系进行明确说明。本实施方案的热处理炉10相当于本发明的热处理炉,被处理物96相当于对象物,处理空间Ila相对于处理空间,炉体11相当于炉体,第一、第二氧气传感器28、29相当于氧气传感器,MFC 34相当于流量调整单元,操作量决定部52相当于操作量决定单元,换算部54相当于换算单元。另外,存储部46相当于存储单元,故障判定部42相当于故障判定单元,切换部62相当于切换单元,进气管18相当于分支路径形成部。另外,氧气浓度输出部44相当于信赖性判断单元。
[0062]在上文中说明的本实施方案的热处理炉10中,基于第一、第二氧气传感器28、29所检测出的处理空间Ila的氧气浓度与氧气浓度的目标值Ct,通过反馈控制在从操作量上限值至操作量下限值的操作量范围内决定操作量MV1。接着,由MFC 34导出操作流量MV2,其中所述操作流量MV2是对操作量范围被换算成限制范围时决定的操作量MVl进行换算后的值,所述限制范围是通过对可调整氢气流量的流量范围进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的范围。接着,向MFC 34输出导出的操作流量MV2。由此,MFC34流向处理空间Ila的氢气的质量流量是与MFC 34的流量范围相比,通过进行减小上限侧值及提高下限侧值中的至少一种而缩小的限制范围内的流量。因此,若限制范围是通过减小流量范围的上限侧值而缩小的范围,则可更好地抑制氢气的流量过剩的情况,从而能更好地抑制处理空间Ila的氢气浓度变得过高的情况。另外,若限制范围是通过提高流量范围的下限侧值而缩小的范围,则可更好地抑制氢气的流量不足的情况,从而能更好地抑制处理空间Ila的氧气浓度变得过高的情况。这样,就能够更好地抑制处理空间Ila的氧气浓度过高及氢气浓度过高之中的至少一种情况。例如,若不对操作量MVl进行换算,而直接向MFC 34 输出,则 MFC 34 将使氢气的质量流量在 Occ/min( = 0% )-1000cc/min( = 100% )之间变化。相较之下,在本实施方案中,由于向MFC 34输出换算后的操作流量MV2,因此,氢气的质量流量仅在100CC/min-300CC/min之间变化。因此,对使氢气的质量流量变得过小或过大这种极端的控制进行抑制,从而能够更好地抑制处理空间Ila的氧气浓度过高的情况及氢气浓度过高的情况。另外,通过进行由操作量MVl到操作流量MV2的换算,与仅设定操作量MVl的上下限的情况相比,能够更好地抑制反馈控制精度降低的情况。例如,,对操作量MVl设置上限并限制在80%以下来代替换算时,在80% -100%的范围内,MFC 34的氢气的质量流量会成为相同的值(操作量MVl为80%时的值)。在这种控制中,由于在80% -100%之间的控制上没有差别,因此通过反馈控制对氧气浓度进行调整的精度容易下降。另一方面,在本实施方案中,由于将操作量MVl的0%-100%换算成从限制范围的下限至上限的值,因此若操作量MVl在0% -100%之间发生变化,则根据该变化量,换算后的操作流量MV2也会发生变化。因此,通过反馈控制对氧气浓度进行调整的精度不易下降。
[0063]另外,热处理炉10具备多个氧气传感器(第一、第二氧气传感器28、29),操作量决定部52基于多个氧气传感器中某一氧气传感器所检测出的氧气浓度及目标值Ct,决定操作量MV1。此时,用于导出操作量MVl的氧气浓度是步骤S310、S330、S340中某一步骤中输出的氧气浓度,是氧气浓度输出部44判定的第一、第二氧气传感器28、29中信赖性较高的氧气传感器所检测出的当前的氧气浓度。由此,与使用信赖性较低的氧气传感器所检测出的氧气浓度来决定操作量MVl的情况相比,能够更好地抑制处理空间Ila的氧气浓度过高及氢气浓度过高中的至少一种情况。
[0064]进一步地,就热处理炉10而言,存储部46中存储有第一、第二氧气传感器28、29所检测出的氧气浓度(第一基准浓度Csl、第二基准浓度Cs2、第一过去浓度Cpl、第二过去浓度Cp2),故障判定部42基于这些存储的氧气浓度、及第一、第二氧气传感器28、29所检测出的当前的氧气浓度(第一当前浓度Cnl、第二当前浓度Cn2),判定第一、第二氧气传感器28、29有无故障。由此,在具备多个氧气传感器的情况下,基于第一、第二氧气传感器28、29所检测出的过去的氧气浓度与当前的氧气浓度,能够判定出第一、第二氧气传感器28、29有无故障。而且,由于是进行使用第一基准浓度Csl的判定及使用第一过去浓度Cpl的判定,因此提高了故障判定的精度。例如因故障发生缓慢,处理空间Ila中正确的氧气浓度与所检测出的氧气浓度逐渐发生偏差时,使用第一过去浓度Cpl进行判定时有时会无法检测出故障,但即使在这种情况下,通过使用第一基准浓度Csl进行判定时,也能够容易检测出故障。