CN106813761A - 提前量自动修正方法 - Google Patents

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王沈辉
钱旭英
沈洋
刘剑科
万麒
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Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd
Mettler Toledo Changzhou Scale and System Ltd
Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd
Mettler Toledo Changzhou Weighing Equipment Co Ltd
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Mettler Toledo Changzhou Measurement Technology Ltd
Mettler Toledo Changzhou Precision Instruments Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
    • G01G13/12—Arrangements for compensating for material suspended at cut-off, i.e. for material which is still falling from the feeder when the weigher stops the feeder

Abstract

本发明提供了一种提前量自动修正方法，适用于具有进料装置和称重装置的称重系统，该提前量自动修正方法包括：a.实测多个提前量观测值；b.根据该多个提前量观测值，确定该多个提前量观测值的至少一项统计信息；c.用该至少一项统计信息来修正提前量。该方法至少具有不需要人工参与、抗干扰能力强、修正速度快、修正精度高等技术优势。

Description

提前量自动修正方法
技术领域
本发明涉及一种称重领域的设备自动化方法，尤其涉及一种适用于称重系统的提前量自动修正方法。
背景技术
对于具有进料装置的称重系统，在包装/灌装/配料过程中存在提前量计算的必要。例如，需要称重10kg的大米，由于进料装置在关断进料后仍会有部分物料未到达称重装置，因此有必要设定一个提前量(例如0.5kg)。这样，但称重装置上检测到9.5kg时就向进料装置发出关断命令，等实施结束后实测值就可以正好是10kg。
然而，传统的提前量修正方法在应用的过程中至少存在下述几点问题：
(1)在开始使用时，用户需要手工调试系统，手工设置提前量的值达到提前量修正方法要求的范围才能正常使用；
(2)如果系统的提前量发生突变，当新的提前量的值超出提前量修正范围时，传统方法将无法正常工作；
(3)传统方法没有抗干扰能力或修正范围过大导致抗干扰能力较差；
(4)传统方法的参数物理意义不明确单值这些参数的大小很难确定，用户设置该范围困难；
(5)传统方法采用周期修正，修正速度慢。
上述这些情况使得现有技术的提前量修正方法使用困难，使用效果不明显，进而导致包装/灌装/配料精度达不到用户需求，系统的维护工作量增加，用户体验较差。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明的发明人提出了一种全新的提前量自动修正方法。该方法可以无需用户参与设置提前量，适应现场复杂干扰情况，减少因设备提前量变化而引起的降低系统使用精度及增加维护工作量等问题，为仪表带来良好的用户体验。
具体的，本发明提供了一种提前量自动修正方法，适用于具有进料装置和称重装置的称重系统，该提前量自动修正方法包括：
a.实测多个提前量观测值；
b.根据该多个提前量观测值，确定该多个提前量观测值的至少一项统计信息；
c.用该至少一项统计信息来修正提前量。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，该至少一项统计信息包括平均值、最大值、最小值和平方差中的一项或多项。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，该至少一项统计信息包括平均值、最大值和最小值，且用该至少一项统计信息修正提前量的步骤c进一步包括：
c1.如果该最大值和最小值之差大于一预设值，则从该多个提前量观测值中剔除该异常值，然后根据剔除后的多个提前量观测值重新执行该步骤b-c；
c2.如果该最大值和最小值之差小于或等于预设值，则用此时的平均值来修正现有的提前量。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，每一提前量观测值等于当次的进料稳定值减去当次的进料关断值，其中该进料关断值是该进料装置关断进料时称重装置测得的重量值，且该进料稳定值是该进料装置关断进料后所有进料均落到称重装置上并经过一段时间的稳定过程后测得的重量值。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，从该多个提前量观测值中剔除异常值的步骤进一步包括：从该多个提前量观测值中剔除该最大值和该最小值中距离该平均值较大的那一个。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，用该至少一项统计信息来修正提前量的步骤包括：
用此时的平均值替代该称重系统的先前的提前量。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，用该至少一项统计信息来修正提前量的步骤包括：
根据预设的计算方法，利用此时的平均值和先前的提前量来更新该称重系统的提前量。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，将该步骤a-c重复执行预设次数，以逐步修正该称重系统的提前量。
较佳地，在上述的提前量自动修正方法中，进一步包括：
在剔除该异常值之后，判断剩余的提前量观测值的总数是否大于预设数量，
如果剩余的提前量观测值的总数大于预设数量，则根据剔除后的多个提前量观测值重新执行该步骤b-c；如果剩余的提前量观测值的总数小于或等于预设数量，则结束该提前量的本次修正。
综上，与现有技术相比，本发明至少具有以下几个特点：
(1)区别于现有技术方法使用系统误差(稳定重量–目标重量(该目标重量是指手动设定的期望值))作为修正方法数据源，本发明改用物理意义更明确的提前量观测值(稳定重量–关断重量)做为方法的修正数据源，数据处理方便；
(2)本发明将突变误差与应用误差(提前量预设值与提前量实测真值之差)合并处理，提高了修正方法的鲁棒性；
(3)区别于现有技术方法使用多倍于用户包装/灌装/配料精度的范围做为抗异常干扰与突变干扰范围的做法，改用包装/灌装/配料精度的范围做为抗异常干扰范围，通过减小抗干扰范围提高修正方法的抗干扰能力；
(4)区别于现有技术方法周期修正方式，本发明的方法能够在保证修正精度的前提下逐次修正系统提前量、修正速度快。
因此，本发明的提前量自动修正方法至少具有不需要人工参与、抗干扰能力强、修正速度快、修正精度高等技术优势。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示出了根据本发明的提前量自动修正方法的基本步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的提前量自动修正方法的一个优选实施例的流程图。
图3示出了根据本发明的提前量自动修正方法的一个更优选实施例的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
图1示出了根据本发明的提前量自动修正方法的基本步骤的流程图。该提前量自动修正方法适用于具有进料装置和称重装置的称重系统。如图所示，本发明的提前量自动修正方法100主要包括以下几个步骤：
步骤101：实测多个提前量观测值；
步骤102：根据该多个提前量观测值，确定该多个提前量观测值的至少一项统计信息，例如该至少一项统计信息可以包括平均值、最大值、最小值、平方差或其他统计信息中的一项或多项，如以下将更详细的讨论的；
步骤103：用该至少一项统计信息来修正提前量。
以下分别结合图2和图3来详细讨论本发明的两个优选实施例。其中，图2示出了根据本发明的提前量自动修正方法的一个优选实施的流程图。
如图所示，该实施例的提前量自动修正方法200主要包括以下几个步骤：
步骤201：实测多个提前量观测值；
步骤202：根据该多个提前量观测值，确定其平均值、最大值和最小值；
步骤203：如果该最大值和最小值之差大于一预设值，则从该多个提前量观测值中剔除一异常值(例如上述的最大值或最小值)，然后根据剔除后的多个提前量观测值重新执行该步骤202-204；
步骤204：如果该最大值和最小值之差小于或等于该预设值，则用此时的平均值来修正提前量。
举例来说，首先实测多个提前量观测值Wt[n]。上述的多个提前量观测值Wt[n]中的每一个Wt等于当次的进料稳定值Ws(该进料稳定值是该进料装置关断进料后所有进料均落到称重装置上并经过一段时间的稳定过程后测得的重量值)减去当次的进料关断值Wc(该进料关断值是该进料装置关断进料时称重装置测得的重量值)，即Wt＝Ws-Wc。
然后，根据该多个提前量观测值Wt[n]，确定其平均值Wa、最大值Wmax和最小值Wmin。
如果△E＝Wmax-Wmin大于预设值(例如0.5kg)，则从该多个提前量观测值中剔除该最大值Wmax或最小值Wmin之一，然后重新确定剔除后的多个提前量观测值Wt[n]’的平均值Wa’、最大值Wmax’和最小值Wmin’。
根据一个优选实施例，上述步骤203中的从该多个提前量观测值Wt[n]中剔除该最大值Wmax或最小值Wmin之一的步骤可以进一步包括：从该多个提前量观测值中剔除该最大值Wmax和该最小值Wmin中距离该平均值Wa较大的那一个。这样，可以提高数据处理的效率。
如果△E＝Wmax-Wmin小于或等于预设值(例如0.5kg)，则用此时的平均值Wa来修正提前量。
例如，在步骤204中，修正提前量的步骤可以是用此时的平均值替代该称重系统的先前的提前量，或者也可以是根据预设的计算方法利用此时的平均值和先前的提前量来更新该称重系统的提前量。上述预设的计算方法可以是根据该平均值来修正提前量的任何已知的数值处理方法。
作为另一优选实施例，上述的方法200还可以将该步骤201-204重复执行预设次数(例如3次或10次)，以例如通过上述预设的计算方法来逐步修正该称重系统的提前量。
现在转到图3，该图示出了根据本发明的提前量自动修正方法的一个更优选实施例的流程图。与图2相比，该图3所示的流程在步骤203(即从该多个提前量观测值中剔除该最大值或最小值)之后进一步增加了一个判断步骤205，即判断剩余的提前量观测值的总数是否大于预设数量。如果剩余的提前量观测值的总数大于预设数量，则根据剔除后的多个提前量观测值重新执行该步骤202-204；如果剩余的提前量观测值的总数小于或等于预设数量，则结束该提前量自动修正方法。
例如，用户可以自行设定上述的提前量观测值的预设数量，比如3。这样，如果剔除最大值或最小值之后剩余的预设数量小于或等于3个，则不必再进行修正，因为这意味着数据样本过少，会不利地影响修正的精度。
本发明提供了一套全程无需人工参与、抗干扰能力强、修正速度快的提前量自修正方法。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (9)

1.一种提前量自动修正方法，适用于具有进料装置和称重装置的称重系统，其特征在于，所述提前量自动修正方法包括：
a.实测多个提前量观测值；
b.根据所述多个提前量观测值，确定所述多个提前量观测值的至少一项统计信息；
c.用所述至少一项统计信息来修正提前量。
2.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，所述至少一项统计信息包括平均值、最大值、最小值和平方差中的一项或多项。
3.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，所述至少一项统计信息包括平均值、最大值和最小值，且用所述至少一项统计信息修正提前量的步骤c进一步包括：
c1.如果所述最大值和最小值之差大于一预设值，则从所述多个提前量观测值中剔除所述异常值，然后根据剔除后的多个提前量观测值重新执行所述步骤b-c；
c2.如果所述最大值和最小值之差小于或等于预设值，则用此时的平均值来修正现有的提前量。
4.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，每一提前量观测值等于当次的进料稳定值减去当次的进料关断值，其中所述进料关断值是所述进料装置关断进料时称重装置测得的重量值，且所述进料稳定值是所述进料装置关断进料后所有进料均落到称重装置上并经过一段时间的稳定过程后测得的重量值。
5.如权利要求3所述的提前量自动修正方法，其特征在于，从所述多个提前量观测值中剔除异常值的步骤进一步包括：从所述多个提前量观测值中剔除所述最大值和所述最小值中距离所述平均值较大的那一个。
6.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，用所述至少一项统计信息来修正提前量的步骤包括：
用此时的平均值替代所述称重系统的先前的提前量。
7.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，用所述至少一项统计信息来修正提前量的步骤包括：
根据预设的计算方法，利用此时的平均值和先前的提前量来更新所述称重系统的提前量。
8.如权利要求1所述的提前量自动修正方法，其特征在于，将所述步骤a-c重复执行预设次数，以逐步修正所述称重系统的提前量。
9.如权利要求3所述的提前量自动修正方法，其特征在于，进一步包括：
在剔除所述异常值之后，判断剩余的提前量观测值的总数是否大于预设数量，
如果剩余的提前量观测值的总数大于预设数量，则根据剔除后的多个提前量观测值重新执行所述步骤b-c；如果剩余的提前量观测值的总数小于或等于预设数量，则结束所述提前量自动修正方法。
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