CN114018382B - 一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微量物料称量设备技术领域，具体涉及一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法。该提高配料用失重秤称量精度的控制方法，包括以下步骤：控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量；当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，则不作调整；当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。能够解决现有技术中在应对微小料投放、物料性质变化大的原料、易潮解的原料等情况时，会存在配料精度控制不稳定，无法满足工程要求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及微量物料称量设备技术领域，具体涉及一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法。
背景技术
在玻璃生产领域，需要对诸如石英砂、纯碱等粉状或者颗粒物料按配方进行配比，行业中称为“配料(batching)”。在配料过程中，提高物料的称量精度对提高玻璃液的工艺性能以及提高玻璃制品成品性能有重要影响。
自动配料系统的使用相对于人工配料大大提高了配料的精度以及配料人员的工作舒适度，但现有的自动配料系统在应对微小料投放、物料性质变化大的原料、易潮解的原料等情况时，配料精度控制不稳定，无法满足工程要求。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法，能够解决现有技术中在应对微小料投放、物料性质变化大的原料、易潮解的原料等情况时，会存在配料精度控制不稳定，无法满足工程要求的问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法，包括以下步骤：
控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量；
当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，则不作调整；
当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在一些可选的方案中，所述的当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数，具体包括：
当实际重量大于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数；
当实际重量小于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在一些可选的方案中，所述的当实际重量大于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数，具体包括：
当实际重量大于预设重量，并且差值大于允差值时，停止排料，人工介入；
当实际重量大于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在一些可选的方案中，所述的当实际重量小于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数，具体包括：
当实际重量小于预设重量，并且差值大于允差值时，通过点动排料的方式使差值小于允差值；
当实际重量小于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在一些可选的方案中，所述的设定参数为停止排料的提前量。
6.如权利要求1所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，设定次数为5次。
在一些可选的方案中，所述的控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量，具体包括：
按第一速度排放物料至第一设定参数；
按第二速度排放物料至第二设定参数；
按第三速度排放物料至第三设定参数，读取排出物料的实际重量，其中，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度，第一设定参数小于第二设定参数，第二设定参数小于第三设定参数。
在一些可选的方案中，在控制料斗按设定参数排出物料前，还包括上料步骤，具体包括：
根据设定上料重量和上料信号判断没有上料需求时，不上料；
根据设定上料重量和上料信号判断有上料需求时，开始上料，直至料斗内物料重量大于等于设定上料重量时，停止上料。
在一些可选的方案中，在停止上料后，等待设定延长时间后读取料斗内的物料重量，等待排料。
在一些可选的方案中，在判断是否有上料需求前，还进行系统初始化步骤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在排料时，当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，不作调整；当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的提前量。以中位数作为调整提前量的基准参数，可以提高调整的效率，并且可以排除突然的物料排出，或者突然的物料结块卡壳导致，实际重量的增加或者减小的情况，避免以这些实际重量的增加或者减小的情况调整提前量，导致后续的调整一直处于晃动调整的状态，很难调整平衡的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中提高配料用失重秤称量精度的控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中提高配料用失重秤称量精度的控制方法控制流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法，包括以下步骤：
S0：系统初始化，具体过程为控制器程序自动检测称量站零位、检测物料水分检测探头零位、检测称量站上料电机排料电机是否有故障码、检测称量站上料阀门及排料阀门关闭情况、检测气源压力是否符合设定范围。
S1：根据设定上料重量和上料信号判断没有上料需求时，不上料；根据设定上料重量和上料信号判断有上料需求时，开始上料，直至料斗内物料重量大于等于设定上料重量时，停止上料。
在本实施例中，首先进行上料使能判断，具体过程为控制器根据工艺设定要求判断在用户设定的时间与批次内是否有物料称量要求，若有，则按照设定值将上料使能位置位。若没有物料称量要求，则将上料使能位复位，可控制停止上料或者不上料，以避免称量站内物料堆积时间过长发生物料板结及水分流失现象。
上料电机控制，具体过程为控制程序读取上料使能位，若为上料使能位的置位状态，且有上料信号，则启动上料电机及上料阀门开始上料，若上料使能位为复位状态，则不启动上料电机及上料阀门。
若为上料使能位的置位状态，且有上料信号时，还要自动称重并进行上料量计算及判断，具体过程为控制器读取称量站称重传感器数据，判断料斗内初始物料重量，与用户设定的设定上料重量相比较，若料斗内物料重量大于等于设定上料重量，则不上料，若称量斗内物料重量小于设定的设定上料重量，则开启上料电机及上料阀门开始上料，直至料斗内物料重量大于等于设定上料重量时关闭上料电机及上料阀门，停止上料。
在一些可选的实施例中，停止上料具体过程为停止上料电机、上料电磁阀、排料电机和排料电磁阀的动作。为避免对称重造成干扰，在停止上料后，等待设定延长时间后，读取料斗内的物料重量，等待排料。
S2：控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量。
在一些可选的实施例中，在排料前，首先进行排料使能判断，具体过程为控制器根据工艺设定要求判断是否满足排料条件，若满足，则将排料使能置位；若不满足排料条件，则继续等待、检测排料条件。然后，排料电机读取排料使能位，若为置位状态，且有排料信号，则开启排料电机及排料阀门开始排料，若则排料使能位为复位状态，则不启动排料电机及排料阀门。
在排料电机读取排料使能位，且有排料信号后，开始排料。同时，控制器实时读取称量站称重传感器数据，获取料斗内初始重量。为了得到较为准确的排料数据，将排料的过程分为快速、中速和慢速排料过程。具体过程如下：
控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量，具体包括：
A：按第一速度排放物料至第一设定参数。具体地，排料刚开始，系统输出第一速度信号(即快速排料信号)并开启排料阀门，进入第一速度排料阶段。在预定时间内不对排出的重量进行判断，以免物料冲击引起重量波动造成重量判断错误；随后连续判断该物料重量，直到判断达到第一设定参数为止。
B：按第二速度排放物料至第二设定参数。
具体地，达到第一设定参数后，系统关闭第一速度信号，保持排料电机以第二速度信号(即中速排料信号)开启以及排料阀门信号开启，进入第二速度排料阶段，减缓加料速度。同样在预定时间内不对重量进行判断，以免物料冲击引起重量波动造成重量判断错误，随后连续判断该物料重量，直到判断达到第二设定参数为止。
C：按第三速度排放物料至第三设定参数，读取排出物料的实际重量，其中，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度，第一设定参数小于第二设定参数，第二设定参数小于第三设定参数。
具体地，达到第二设定参数后，系统关闭第二速度信号，保持排料电机以第三速度信号(即慢速排料信号)开启，以及排料阀门信号开启，进入慢速加料阶段，进一步减缓加料速度；随后连续检测该物料重量，直到判断达到第三设定参数为止。
在达到第三设定参数后，读取排出物料的实际重量，根据读取的排料重量，分为以下D0和D1两种情况，具体的：
D0：当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，则不作调整。即当排出物料的实际重量与预设的重量在误差范围允许以内，此时的实际排出重量与标准的产品重量几乎相等，在误差范围内，则不作调整。
D1：当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在本实施例中，设定参数为停止排料的提前量，即第三设定参数，设定次数为5次。提前量指的是提前停止排料的时间，可以根据软件的实际控制参数，设置为排料时间或者排料重量，具体是与传感器实时获取的排料重量对比，判断是否达到设定排料重量。由于此时还有一部分物料在空中，此时传感器获取的排料重量并不准确，所以需要设定一定的提前量，使排料提前停止，以使排出的物料完成排出后，得到更为准确的排料重量。
D1情况还包括以下两种情形：
D11：当实际重量大于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
本例中，连续5次记录的实际重量，通过取中位数的方式，来调整料斗排出物料的设定参数，即第三设定参数的提前量。例如，产品的标准重量为100kg，通过第一速度排料至第一设定参数70kg，通过第二速度排料至第二设定参数90kg，通过第三速度排料至第三设定参数99kg。但是此时称重得到的实际排出重量为100.6kg。误差范围设定为±0.5kg。此时100.6kg介于误差范围和允差值之间，再连续记录4次实际重量，分别为106kg、100.8kg、100.9kg、100.8kg。取中位数为100.8kg，需要调整的提前量为0.8kg，此时，将第三设定参数调整为98.2kg。当采用取差值的1/2来调整提前量时，依然选取上述参数，当第一采集的实际重量为100.6时，根据取差值的1/2来调整提前量时，需要调整的提前量为0.3kg，将第三设定参数调整为98.7kg，但是由于在下一次排料时，结束时，正好有一整块物料排出，导致实际排出重量为106kg，此时需要调整的提前量为3kg，会导致直接将提前量调整为95.7kg，会导致后续的排出物料重量都偏低。现有技术中的方案会导致在一次较大的误差时，后续的调整一直处于晃动调整的状态，很难调整平衡。另外，相较于选取平均数的方式，也会将偏差较大的值计算到提前量中，会导致调整趋于标准重量的速度降低。
D11情形具体包括：
当实际重量大于预设重量，并且差值大于允差值时，停止排料，人工介入。当实际重量大于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
在本实施例中，当实际重量大于预设重量，并且差值大于允差值时，即此时为不合穿的排出量，需要人工介入将此次排出的物料移除。当实际重量大于预设重量，并且差值小于允差值时，此时虽然还是合格产品，但是继续放任不做调整后，可能会继续的扩大差值，产生不合格的产品，所以需要提前介入调整，以免差值继续扩大。
D12：当实际重量小于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
同理，D12情形与D11情形相对应，具体包括：
当实际重量小于预设重量，并且差值大于允差值时，通过点动排料的方式使差值小于允差值，在其他实施例中，连续多次出现该种情况，也可以人工介入进行调整；当实际重量小于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
综上所述，在排料时，当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，不作调整；当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的提前量。以中位数作为调整提前量的基准参数，可以提高调整的效率，并且可以排除突然的物料排出，或者突然的物料结块卡壳导致，实际重量的增加或者减小的情况，避免以这些实际重量的增加或者减小的情况调整提前量，导致后续的调整一直处于晃动调整的状态，很难调整平衡的问题。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量；
当实际重量与预设重量之差在误差范围内时，则不作调整；
当实际重量与预设重量之差不在误差范围内时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数，具体包括：
当实际重量大于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数；具体包括：当实际重量大于预设重量，并且差值大于允差值时，停止排料，人工介入；当实际重量大于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数
当实际重量小于预设重量时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数，具体包括：当实际重量小于预设重量，并且差值大于允差值时，通过点动排料的方式使差值小于允差值；当实际重量小于预设重量，并不在误差范围内，且差值小于允差值时，连续记录设定次数的实际重量，根据设定次数的实际重量的中位数，调整料斗排出物料的设定参数。
2.如权利要求1所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，所述的设定参数为停止排料的提前量。
3.如权利要求1所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，设定次数为5次。
4.如权利要求1所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，所述的控制料斗按设定参数排出物料，读取排出物料的实际重量，具体包括：
按第一速度排放物料至第一设定参数；
按第二速度排放物料至第二设定参数；
按第三速度排放物料至第三设定参数，读取排出物料的实际重量，其中，第一速度大于第二速度，第二速度大于第三速度，第一设定参数小于第二设定参数，第二设定参数小于第三设定参数。
5.如权利要求1所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，在控制料斗按设定参数排出物料前，还包括上料步骤，具体包括：
根据设定上料重量和上料信号判断没有上料需求时，不上料；
根据设定上料重量和上料信号判断有上料需求时，开始上料，直至料斗内物料重量大于等于设定上料重量时，停止上料。
6.如权利要求5所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，在停止上料后，等待设定延长时间后读取料斗内的物料重量，等待排料。
7.如权利要求5所述的提高配料用失重秤称量精度的控制方法，其特征在于，在判断是否有上料需求前，还进行系统初始化步骤。
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