DE102010050247A1 - Control system for a compacting device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem (16) für eine Kompaktiervorrichtung (1) zum Kompaktieren zugeführter Behälter,
wobei das Steuerungssystem eine Wechselspannungsquelle (18) zum Anlegen einer Wechselspannung (Uac) an einen Asynchron-Elektromotor (5) der Kompaktiervorrichtung (1) aufweist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuerungssystem (16) weiterhin aufweist:
eine Messeinrichtung (20) zum Messen einer Phasendifferenz zwischen der angelegten Wechselspannung (Uac) und einem durch den Elektromotor (5) fließenden Laststrom (Iac), und
eine Bewertungseinrichtung (21) zum Ermitteln eines Kompaktiervorgangs aus der gemessenen Phasendifferenz.The invention relates to a control system (16) for a compacting device (1) for compacting supplied containers,
wherein the control system comprises an AC voltage source (18) for applying an AC voltage (Uac) to an asynchronous electric motor (5) of the compacting device (1).
According to the invention, it is provided that the control system (16) further comprises:
a measuring device (20) for measuring a phase difference between the applied AC voltage (Uac) and a load current (Iac) flowing through the electric motor (5), and
an evaluation device (21) for determining a Kompaktiervorgangs from the measured phase difference.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für eine Kompaktiervorrichtung und ein entsprechendes Steuerungsverfahren.The invention relates to a control system for a compacting device and a corresponding control method.
Eine derartige Kompaktiervorrichtung ist z. B. in der
Derartige Kompaktiervorrichtungen dienen insbesondere zur Rücknahme von mit einem Pfand-Symbol versehenen Behältern. Der Benutzer gibt nacheinander mehrere derartige Behälter ein, um nachfolgend z. B. einen Wertbon mit einer Angabe der Gesamt-Anzahl zurückgegebener Behälter und einem Gesamtpfand zu erhalten. Hierzu werden die Behälter zum Teil vorab gescannt, um das Vorhandensein eines entsprechenden Pfandsymbols zu prüfen und die Anzahl der Behälter zu ermitteln.Such compacting serve in particular for the withdrawal of provided with a pledge icon containers. The user enters successively several such containers to subsequently z. For example, to receive a value receipt with an indication of the total number of returned containers and a total deposit. For this purpose, the containers are partially scanned in advance to check for the presence of a corresponding deposit symbol and to determine the number of containers.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Steuerungssystem für eine Kompaktiervorrichtung und ein entsprechendes Steuerungsverfahren zu schaffen, die einen sicheren Betrieb und eine hohe Funktionalität gewährleisten.The invention is based on the object to provide a control system for a compacting device and a corresponding control method, which ensure safe operation and high functionality.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuerungssystem nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst. Weiterhin wird ein Gesamt-System aus dem Steuerungssystem und der angesteuerten Kompaktiervorrichtung geschaffen.This object is achieved by a control system according to claim 1 and a method according to
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, Kompaktiervorgänge als zeitweise Belastungen bzw. Erhöhungen der Motorlast des die Verdichtungseinrichtung antreibenden Asynchronmotors zu ermitteln. Wenn die sich gegenläufig drehenden Walzen Behälter erfassen, perforieren und verdichten, steigt die Motorlast des antreibenden Asynchronmotors. Eine derartige erhöhte Motorlast des antreibenden Asynchronmotors kann als Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und dem sich einstellenden Laststrom ermittelt werden.The invention is based on the idea of determining compacting operations as temporary loads or increases in the engine load of the asynchronous motor driving the compacting device. As the counter-rotating rollers engage, perforate and compact containers, the engine load of the driving induction motor increases. Such an increased motor load of the driving asynchronous motor can be determined as a phase shift between the applied AC voltage and the self-adjusting load current.
Indem somit das zeitliche Verhalten dieser Phasenverschiebung überwacht wird, können einzelne Kompaktiervorgänge bereits aus dieser Ansteuerung des Elektromotors ermittelt werden. Da die Behälter jeweils einzeln erfasst und kompaktiert werden, können mehrere aufeinander folgende Kompaktiervorgänge jeweils als zeitweise Erhöhungen der Phasenverschiebung ermittelt werden.By thus monitoring the temporal behavior of this phase shift, individual Kompaktiervorgänge can already be determined from this control of the electric motor. Since the containers are each detected and compacted individually, a plurality of successive compacting operations can be determined in each case as temporary increases in the phase shift.
Die erfindungsgemäße Ermittlung der Anzahl von Kompaktiervorgängen erfordert somit grundsätzlich keine ergänzende bzw. keine relevante zusätzliche Hardware; es ist lediglich die Phasenverschiebung zwischen der angelegten Wechselspannung und dem sich einstellenden Laststrom zu ermitteln.The inventive determination of the number of Kompaktiervorgängen thus requires in principle no additional or no relevant additional hardware; It is only the phase shift between the applied AC voltage and the self-adjusting load current to determine.
Die Wechselspannung kann hierbei mehrphasig, insbesondere dreiphasig, oder auch einphasig sein, um hiermit in bekannter Weise einen Asynchronmotor anzutreiben.In this case, the alternating voltage can be multiphase, in particular three-phase, or else single-phase, in order to drive an asynchronous motor in a known manner.
Die erfindungsgemäße Ermittlung der Anzahl von Kompaktiervorgängen kann grundsätzlich auch ergänzend zu einer vorherigen Detektierung der zugeführten Behälter mittels Scannen eines Pfandwertsymbols erfolgen.The inventive determination of the number of Kompaktiervorgängen can basically also be done in addition to a previous detection of the supplied container by scanning a deposit value symbol.
Erfindungsgemäß wird vorteilhafterweise bei Betrieb des Kompaktors zunächst ein Leerlaufbetrieb mit nicht belasteten Walzen als Leerlaufphase ermittelt, um hierdurch einen Schwellwert festzulegen. Eine nachfolgende Kompaktierung kann somit als Überschreiten des Schwellwertes sicher erkannt werden, auch bei sehr kleinen Belastungen des Motors durch z. B. dünne Kunststoffbehälter mit geringer Steifigkeit. Diese Grundauslastung bzw. der Schwellwert kann von dem Steuerungssystem jeweils aktuell neu berechnet werden, um langfristige Änderungen durch z. B. Temperaturschwankungen und Alterung jeweils dynamisch zu erfassen. Somit sind erfindungsgemäß keine einmaligen oder nachfolgenden Kalibrierungen erforderlich.According to the invention, an idling operation with non-loaded rollers is advantageously determined as the idling phase during operation of the compactor, in order to thereby define a threshold value. A subsequent compaction can thus be reliably detected as exceeding the threshold, even with very small loads on the engine by z. B. thin plastic containers with low rigidity. This basic load or the threshold value can be recalculated by the control system in each case currently in order to make long-term changes by z. B. temperature fluctuations and aging each dynamic to capture. Thus, according to the invention, no one-time or subsequent calibrations are required.
Ergänzend zu der Motorlast kann vorteilhafterweise die Drehzahl des Elektromotors überwacht und sowohl zur Bewertung von Verdichtungsvorgängen als auch zur Ermittlung von Störungen, z. B. einer Blockade herangezogen werden.In addition to the engine load advantageously the speed of the electric motor can be monitored and both for the evaluation of compression operations as well as for the detection of disturbances, eg. B. a blockade are used.
Wenn aus dem zeitlichen Verhalten der Phasenverschiebung ein Kompaktiervorgang ermittelt worden ist, kann nachfolgend dieses Ereignis bzw. ein entsprechendes Signal signiert und zwischengespeichert werden. Zur Signierung kann z. B. eine Batterie gepufferter Echtzeituhr zur Erzeugung eines Zeitstempels verwendet werden. Somit werden die einzelnen Kompaktiervorgänge signiert zwischengespeichert, um nach Beendigung des Kompaktierbetriebes die Gesamtanzahl erfasster Kompaktiervorgänge abrufen zu können.If a compacting process has been determined from the temporal behavior of the phase shift, subsequently this event or a corresponding signal can be signed and buffered. For signing z. B. a battery buffered real-time clock to generate a time stamp can be used. Thus, the individual Kompaktiervorgänge signed cached to retrieve after completion of Kompaktierbetriebes the total number Kompaktiervorgänge recorded.
Somit ist eine sichere, vor Störungen oder Fälschungen gesicherte Erfassung der Anzahl kompaktierter Behälter möglich.Thus, a secure, secured against interference or forgeries detection of the number of compacted containers is possible.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings to an embodiment. Show it:
Eine Kompaktiervorrichtung
Die Zuführeinrichtung
Ein in die Zuführöffnung
Die Verdichtungseinrichtung
Der Elektromotor
Eine Messeinrichtung
Diese Messeinrichtung
Somit kann z. B. aus der Wechselspannung (bzw. bei Drehstrom von einer Phase) der Spannungsabfall an einer Diode erfasst und über eine nachgeschaltete Verstärkerschaltung ein Rechtecksignal proportional zu dieser Spannung erzeugt werden. Über einen Shunt-Widerstand wird weiterhin der Motorstrom bzw. Laststrom erfasst, d. h. ein Messsignal als Spannungsabfall an dem Shunt-Widerstand erzeugt und wiederum über eine nachgeschaltete Verstärkerschaltung ein Rechtecksignal erzeugt, das somit proportional zu dem Laststrom ist. Beide Rechtecksignale werden dann auf ein XOR-Glied (Exclusiv-OR) geschaltet, dessen Ausgangssignal nun proportional zu der Phasenverschiebung Δφ ist.Thus, z. B. from the AC voltage (or in three-phase current of a phase) detects the voltage drop across a diode and a square wave signal proportional to this voltage are generated via a downstream amplifier circuit. Via a shunt resistor, the motor current or load current is still detected, d. H. generates a measurement signal as a voltage drop across the shunt resistor and in turn generates a square wave signal via a downstream amplifier circuit, which is thus proportional to the load current. Both square-wave signals are then switched to an XOR gate (Exclusive-OR) whose output signal is now proportional to the phase shift Δφ.
Weiterhin ist eine Drehzahlerkennung vorgesehen, die durch eine am Elektromotor
Die Bewertungseinrichtung
In
Zum Zeitpunkt t1 gelangt ein Behälter zwischen die Walzen
Zum Zeitpunkt t2 ist der Verdichtungsvorgang bei Unterschreiten des Schwellwerts Δφ1 beendet und wird der kompaktierte Behälter nach unten von den Walzen
Der Ruhewert kann sich im Laufe der Zeit auch ändern, insbesondere aufgrund Temperaturänderungen, Alterung, Verschleiß usw. Die Software der Bewertungseinrichtung
Die Bewertungseinrichtung
Eine zentrale Ausgabeeinrichtung
Weiterhin ist die zentrale Ausgabeeinrichtung
Bei Inbetriebnahme durch ein Einschalt-Signal an die Bewertungseinrichtung
Blockiert der Elektromotor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 4207292 C2 [0004] DE 4207292 C2 [0004]
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