CN1776377A

CN1776377A - 物料称量的计算方法

Info

Publication number: CN1776377A
Application number: CN 200510111135
Authority: CN
Inventors: 魏敏; 钱卫东; 段卫国
Original assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2006-05-24

Abstract

一种物料称量的计算方法，包括以下步骤：在某料仓每次称量行为的初始阶段，不仅记录物料称当前重量数值作为该料仓本次称量初始值，而且把此前尚未排出的所有次的称出重量累计值储存并在称量过程中和此次称出实际值相加给出实际称出累计值，并用实际称出累计值来进行物料称量，直至此次称量结束。本发明避免了追加称量中称出物料重量计算错误，克服了其他设备状态或称量方式切换时导致称量停止后再称对物料称量计算的影响，对一台物料称对应多种物料料仓称量的计算变得简单易行，并可以在称量过程中进行中央自动、中央手动、现场模式切换。模块化编程后可广泛应用于所有类型的称量计算。

Description

物料称量的计算方法

技术领域

本发明涉及一种物料称量的计算方法，特别涉及一种应用于无重量或体积连续计量的高位(预先储存)料仓、料仓振动给料器及称量料斗或称量台车组成的加料式称量系统(ChargeWeighing)物料称出重量的计算方法；或应用于储料称量料斗、加料料斗组成的卸料式称量系统(Discharge Weighing)物料称出重量的计算方法。

背景技术

图1给出了由储存料仓、料仓振动给料器、称量料斗等组成加料式称量系统。图2给出了由储存料仓、料仓振动给料器、称量台车等组成的加料式称量系统；图3给出了由储料称量料斗、加料料斗等组成的卸料式称量系统。其中：LSHH表示检测高高料位的料位开关，LSH表示检测高料位的料位开关，储存料仓料位为非连续性检测；MF表示卸料用的电磁振动给料器，MV表示卸料用电动闸板阀，WT表示物料称，其中称量台车还包括有电控的走行机构。

传统的物料称量计算方法较为简单，仅仅是一次称量计算。在某料仓振动给料器启动瞬间，读入物料称当前重量数值作为称量初始值，在称量过程中，加料式称量系统在程序的每个扫描周期读入物料称当前重量数值，并将物料称当前重量数值减去称量初始值得出当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)；卸料式称量系统在程序的每个扫描周期读入物料称当前重量数值，并将称量初始值减去物料称当前重量数值得出当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)。如图4所示。

下面以图1所示的加料式称量系统来说明，假定1～4号储存料仓需要称量的设定值依次为：

SV1_(kg)	SV2_(kg)	SV3_(kg)	SV4_(kg)
SV1_(kg)	SV2_(kg)	SV3_(kg)	SV4_(kg)	100	200	300	400

，首先启动1#料仓振动给料器，在启动的瞬间读入物料称当前重量数值(假设此时料仓空，物料称数值为0kg)作为1#料仓的称量初始值，在称量过程中，将物料称当前重量数值减去1#料仓的称量初始值得出1#料仓当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)，1#料仓振动给料器静止的瞬间所得的(物料称当前重量数值-1#料仓称量初始值)即为1#料仓称量的本次称出实际值(假设控制精确，此时物料称数值为100kg，称出实际重量100kg)；然后开始2#料仓的称量，步骤如同1#料仓称量，直至4#料仓称量结束(假设控制精确，此时物料称数值为1000kg)，当同一称量料斗的所有需要称量的料仓称量结束后，排出所称出的物料，再进行下一批次的称量。但在实际生产中，经常在1～4#料仓所称出物料尚未排出称量料斗之前甚至尚未称量完成之前需要追加称量，如在CPU称量模式下，称量设定值直接来自于模型计算，而模型是根据钢水成分、温度、重量等当前值与目标值来计算，因实际数据上传至模型的非实时性，导致模型计算的物料设定值经常发生变更；或在自动模式下，为了节约称量时间，在实际称量设定值没有确定之前需要预先称量一部分物料；或在手动方式下，对某个料仓多次手动称量等等都会导致追加称量，即某个料仓一次称量结束后，需要再称出一些物料。例如1～4#称量设定值追加称量修改为：

SV1_(kg)	SV2_(kg)	SV3_(kg)	SV4_(kg)
SV1_(kg)	SV2_(kg)	SV3_(kg)	SV4_(kg)	200	300	400	500

，即每个料仓各追加称量100kg。此时如果按照传统的物料称量计算方法，即先启动1#料仓振动给料器进行追加称量，在1#料仓振动给料器启动瞬间读入物料称当前重量数值(此时数值为1000kg)，在称量过程中，将物料称当前重量数值减去1#料仓的称量初始值得出1#料仓当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)，1#料仓振动给料器静止的瞬间所得的(物料称当前重量数值-1#料仓称量初始值)即为1#料仓称量的本次称出实际值(假设控制精确，此时物料称数值为1200kg，称出实际重量200kg)；然后开始2#料仓的追加称量，步骤如同1#料仓称量，直至4#料仓追加称量结束(假设控制精确，此时物料称数值为2400kg)，从上述传统称量计算方法可以看出，第二次称量对前一次称量结果进行了清零，并没有计入第二次称量中来，所谓的追加称量只是按追加设定值重新进行了称量，称出实际值是前次称量设定值与追加称量设定值之和。如1#料仓两次称量后实际称出重量为300kg，而不是所要求的200kg。这种称量计算方法没有记录前次称出实际值，从而导致了称出物料超出预定。因追加称量发生频度较高，操作人员只能对前次的称量结果人工记录，并后备输入到过程控制系统中。

图2所示的称量系统，计算方法等同于前面所述，当某个料仓需要称量时，称量台车先走行到该料仓下，称量台车静止后，立即读入物料称当前重量数值作为该料仓称量初始值，在称量过程中将物料称当前重量数值减去该料仓的称量初始值得出该料仓当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)，称量结束后称量台车返回合金排放位排空所称出的物料，然后再走行到下一个需要称取物料的料仓，如此反复直至称完所有需要称量的料仓。虽然称量台车在某个料仓位置可以追加称量(因为称量初始值读取瞬间是称量台车停稳时刻)，当称量台车未排空物料再返回追加称量也会导致前次称出实际值清零，而且该方法称取物料后需排空再称，导致称量台车来回往返，称量过程时间偏长；另外，读取称量初始值使用了称量台车定位(限位)信号，增加了故障率。总之，实际生产中在称出物料最终排出之前经常需要追加称量，如果用传统称量计算方法则只能计算当前一次称出重量，而不是当前一次称出重量和以前称出重量的累计，导致了计量不准、物料物流跟踪信息失真，进而影响物料称量流程并导致物料添加错误。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能记录物料排空之前考虑到追加称量累计的物料称量计算方法。为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种物料称量的计算方法，包括以下步骤：在某料仓每次称量行为的初始阶段，不仅记录物料称当前重量数值作为该料仓本次称量初始值，而且把此前尚未排出的所有次的称出重量累计值储存并在称量过程中和此次称出实际值相加给出实际称出累计值，并用实际称出累计值来进行物料称量，直至此次称量结束。其中，所述所有次的称出重量累计值可以在称量开始上升沿计算，也可以在称量结束下降沿计算。

本发明物料称量计算方法，避免了追加称量中称出物料重量计算错误，克服了其他设备状态或称量方式切换时导致称量停止后再称对物料称量计算的影响，对一台物料称对应多种物料料仓称量的计算变得简单易行，并可以在称量过程中进行中央自动、中央手动、现场模式切换。模块化编程后可广泛应用于所有类型的称量计算。

附图说明

图1为由储存料仓、料仓振动给料器、称量料斗等组成的加料式称量系统；

图2为由储存料仓、料仓振动给料器、称量台车等组成的加料式称量系统；

图3为由储料称量料斗、加料料斗等组成的卸料式称量系统；

图4为传统的物料称量计算方法逻辑流程图；

图5为本发明实施例物料称量计算方法逻辑流程图。

具体实施方式

一种物料称量的计算方法，在某料仓每次称量行为的初始阶段(振动给料器启动的上升沿信号)，不仅记录物料称当前重量数值(Weigh)作为该料仓本次称量初始值(本次称量当前皮重Tare[n]＝Weigh_start[n])，而且把此前所有次的实际称出物料重量累计值(PSum[n])储存并在称量过程中和本次称出实际值(Net[n])相加给出至本次称量结束实际称出所有物料累计值(ActWt[n])，并用实际称出所有物料累计值来进行物料称量的控制、计算和显示，直至本次称量结束(振动给料器静止)。

本次称量前称出重量累计值(PSum[n])在每次称量开始瞬间(上升沿)计算，把上次称量最终的实际称出重量累计值赋值给本次称量前重量累计值，即ActWt[n-1]＝＞PSum[n]。

计算方法实现(逻辑流程图)如图5所示。

图5描述了利用称量开始上升沿信号的加料式称量和卸料式称量的物料计算流程，加料式称量和卸料式称量其区别仅在于计算本次实际称出重量计算不同。下面以加料式称量来阐述上图具体内容：

1)当某个料仓开始称量时，振动给料器启动，对振动给料器运行信号进行“关断延时”处理，以消除称量过程中信号抖动，即在称量过程中，短时间的停顿且其停振时间小于“关断延时”定时设定值时视为一次称量行为。同时“关断延时”考虑到称量静止延时及称量间隔。

2)对“关断延时”处理后的振动给料器运行信号取“上升沿”(即称量开始瞬间)，在该“上升沿”有效(＝1)的当前扫描周期进行如下处理：a、将此前所有次称量实际称出重量累计值(ActWt[n-1])作为本次称量前称出物料累计量(PSum[n])，即在本次称量开始时记录以前所有次称出物料(没有排出)的累计值；b、记录物料称当前重量数值作为本次称量初始值(本次称量皮重Tare[n]＝Weigh_start[n])；

3)在称量过程中(振动给料器运行信号“关断延时”有效)，在程序每个扫描周期读取物料称当前重量数值，(物料称当前重量数值Weigh-本次称量初始值Tare[n])差值即为当前周期本次称量的实际称出重量(Net[n])；

4)将本次称量前称出物料累计量(PSum[n])和当前周期本次实际称出重量(Net[n])相加即为该料仓在当前周期实际称出重量累计值(ActWt[n])。

5)称量结束(振动给料器运行信号“关断延时”到)停止称量计算，前一程序扫描周期计算所得的物料实际称出重量累计值(ActWt[n])即为最终的未曾排出的所有次称出重量的累计值。

下面以新的物料称量计算方法重新描述前面为揭示传统称量计算方法不足所举的例子：

1～4号储存料仓需要称量的设定值依次为：

，首先启动1#料仓振动给料器，在启动的瞬间将上次称量最终所得的称出物料累计值(因为本次是第一次称量，此前没有称量行为，即使以前有称量但因为所称物料被排空而被清零，ActWt[0]＝0kg)作为本次称量之前称出物料累计值(PSum[1]＝ActWt[0]＝0kg)，并在此瞬间读入物料称当前重量数值(此时料仓空，物料称数值为0kg)作为1#料仓的本次称量初始值(Tare[1]＝0kg)，在称量过程中，将物料称当前重量数值减去1#料仓的本次称量初始值得出1#料仓本次称量当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)，1#料仓振动给料器静止的瞬间所得的(物料称当前重量数值Weigh[1]-1#料仓本次称量初始值Tare[1])即为1#料仓本次称量的称出实际值(假设控制精确，此时物料称数值Weigh[1]＝100kg，本次称出实际重量Net[1]＝Weigh[1]-Tare[1]＝100kg)；将本次称量之前的称量累计量(PSum[1]＝0kg)和本次称量的称出实际值(Net[1]＝100kg)相加即为该料仓至本次称量结束实际称出重量累计值(ActWt[1]＝PSum[1]+Net[1]＝100kg)。然后开始2#料仓的称量，步骤如同1#料仓称量，直至4#料仓称量结束(假设控制精确，此时物料称数值为1000kg)，至此该称量料斗第一次称量结束；现在要在称出物料排出之前每个料仓再各追加称量100kg，即1～4#称量设定值追加称量修改为：

。此时先启动1#料仓振动给料器进行追加称量，在1#料仓振动给料器启动瞬间将上次称量最终所得的称出物料累计值(即第一次称量结束时最终所得的称出物料累计值，ActWt[1]＝100kg)作为本次称量之前称出物料累计值(PSum[2]＝ActWt[1]＝100kg)，并在此瞬间读入物料称当前重量数值(此时物料称数值为1000kg)作为1#料仓的本次称量初始值(Tare[2]＝1000kg)，在称量过程中，将物料称当前重量数值减去1#料仓的本次称量初始值得出1#料仓本次称量当前称出实际值(直至该料仓振动给料器静止)，1#料仓振动给料器静止的瞬间所得的(物料称当前重量数值Weigh[2]-1#料仓本次称量初始值Tare[2])即为1#料仓本次称量的称出实际值(假设控制精确，此时物料称数值Weigh[2]＝1100kg，本次称出实际重量Net[2]＝Weigh[2]-Tare[2]＝100kg)；将本次称量之前的称量累计量(PSum[2]＝100kg)和本次称量的称出实际值(Net[2]＝100kg)相加即为该料仓至本次称量结束实际称出重量累计值(ActWt[2]＝PSum[2]+Net[2]＝200kg)。然后开始2#料仓的称量，步骤如同1#料仓称量，直至4#料仓称量结束(假设控制精确，此时物料称数值为1400kg)，至此该称量料斗第二次称量结束。从上面描述可以看出，如果控制精确的话，在称量料斗每次称量结束时，物料称在称量结束瞬间的重量数值与料仓称量设定值之和接近(Weigh[1]≈SV1[1]+SV2[1]+SV3[1]+SV4[1]＝100+200+300+400＝1000kg，Weigh[2]≈SV1[2]+SV2[2]+SV3[2]+SV4[2]＝200+300+400+500＝1400kg)。

从图5的物料称量计算逻辑流程图中可以看出，称量计算所取的设备信号仅利用了物料称的重量数值和振动给料器运行信号。传统的物料称量计算往往使用了很多相关设备信号，如称量台车位置、走行状态，卸料闸门闭限位等等，这无疑增加了故障几率和错误率。如利用称量台车到达某个料仓下料位置时读取物料称当前重量数值作为称量初始值(皮重)；利用离开该位置时刻读取物料称当前重量数值作为当前总重量(毛重)；或利用称量料斗卸料闸门关闭时刻获取称量初始值等等。利用较少的信号来进行称量计算有利于实现称量过程的全自动化，并使程序设计简洁、明了。

Claims

1、一种物料称量的计算方法，包括以下步骤：在某料仓每次称量行为的初始阶段，不仅记录物料称当前重量数值作为该料仓本次称量初始值，而且把此前所有次的称出重量累计值储存并在称量过程中和此次称出实际值相加给出实际称出累计值，并用实际称出累计值来进行物料称量，直至此次称量结束。

2、根据权利要求1所述的一种物料称量的计算方法，其特征在于：所述所有次的称出重量累计值在称量开始上升沿计算。

3、根据权利要求1所述的一种物料称量的计算方法，其特征在于：所述所有次的称出重量累计值在称量结束下降沿计算。