DE19608806B4 - Method for controlling continuously operating scales - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Kontrolle mindestens einer kontinuierlich arbeitenden Waage zur Messung eines Schüttgutflusses, wobei mittels mindestens eines der Waage vor- oder nachgeschalteten Wiegebehälters und einer vorbestimmten Schüttgutmenge das mit dem Wiegebehälter ermittelte Gewicht der Schüttgutmenge mit dem Integral der von der Waage gemessenen Förderstärke verglichen und die Waage in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen justiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchlaufs der vorbestimmten Schüttgutmenge aus Meßwerten eine Zahl von Datensätzen ermittelt wird, die mindestens das Vergleichsergebnis, die Förderstärke und die Nennförderstärke umfassen und daß die Datensätze einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden, in der aus ihnen unter Verwendung der Fuzzy Logic Korrekturwerte für die Waage ermittelt und den möglichen unterschiedlichen Fehlerursachen zugeordnet werden.Method for controlling at least one continuously operating scale for measuring a flow of bulk material, wherein by means of at least one of the scales upstream or downstream weighing container and a predetermined bulk material compared with the weighing container determined weight of the bulk material with the integral of the measured flow rate of the scale and the balance in Adjustment of the comparison results is adjusted, characterized in that during the passage of the predetermined bulk material from measured values, a number of data sets is determined which comprise at least the comparison result, the delivery rate and the nominal delivery rate and that the data sets are fed to an electronic evaluation, in the They are determined using the fuzzy logic correction for the balance and assigned to the possible different causes of error.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle einer kontinuierlich arbeitenden Waage zur Messung eines Schüttgutflusses, wobei mittels eines der Waage vor- oder nachgeschalteten Wiegebehälters das Gewicht einer vorbestimmten Schüttgutmenge ermittelt, mit dem Integral der von der Waage gemessenen Förderstärke verglichen und die Waage in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen justiert wird.The The invention relates to a method for controlling a continuous working balance for measuring a flow of bulk material, by means of one of the scales upstream or downstream weighing container that Weight of a predetermined amount of bulk material determined compared with the integral of the flow rate measured by the balance and the scales in dependence is adjusted from the comparison results.
Kontinuierlich arbeitende Waagen umfassen eine Fördereinrichtung und eine Meß- und Regeleinrichtung, und werden zur Erzeugung und Regelung eines Schüttgutflusses vorgegebener Größe eingesetzt. Sie bilden ein Signal für die Förderstärke, vergleichen es mit einem vorgebbaren Sollwert und regeln danach den Schüttgutfluß. Derartige Waagen sind vielfältigen Störeinflüssen unterworfen, die dazu führen, daß die von der Förderstärke des Schüttgutflusses abhängigen, nachgeschalteten Arbeits- oder Produktionsstufen nicht die gewünschten Ergebnisse erbringen. Sie müssen daher erstmalig nach der Montage und dann in vom Anwendungszweck abhängigen Intervallen kontrolliert und erforderlichenfalls justiert werden. Dazu wird üblicherweise das eingangs erwähnte Verfahren benutzt, bei dem der an einem Wiege- oder Eichbehälter zur Abgabe oder Aufnahme einer definier ten Schüttgutmenge festgestellte Gewichtsunterschied mit dem Integral der für die abgegebene oder aufgenommene Schüttgutmenge gemessenen Förderstärke verglichen und festgestellte Differenzen zur Korrektur der Waage benutzt werden.continuous working scales include a conveyor and a measuring and control device, and are used to generate and control a bulk material flow of predetermined size. They form a signal for the delivery rate, compare It with a predetermined setpoint and then regulate the bulk flow. such Scales are diverse Subjected to disturbing influences, that lead to, that the from the production rate of the bulk flow dependent, Downstream work or production stages not the desired Produce results. You need to therefore for the first time after assembly and then in the application dependent Intervals are controlled and, if necessary, adjusted. This is usually the aforementioned Method used in which the weighing or calibration container for dispensing or receiving a defined quantity of bulk material noted difference in weight with the integral of the delivered or absorbed bulk quantity measured flow rate compared and detected differences are used to correct the scale.
Meßfehler
an Waagen können
verschiedene Ursachen haben und wirken sich auf das Meßergebnis
auch verschieden aus. Man unterscheidet sogenannte Tarafehler (vergl.
Vielfach sind auch zwei oder mehr Waagen parallel geschaltet, um aus einem Vorratsbehälter zwei oder mehr Schüttgutströme abzuziehen und getrennt den in einer Fertigungslinie nachfolgenden Einrichtungen zuzuführen. Auch hier ist die automatische Verteilung auf die gleichzeitig in Betrieb befindlichen Waagen und die jeweilige Fehlerquelle in der einzelnen Waage noch nicht gelöst.frequently Also, two or more scales are connected in parallel to one another Reservoir two or withdraw more bulk material streams and separate the downstream equipment in a production line supply. Again, the automatic distribution is at the same time in Operating scales and the respective error source in the individual Libra not yet solved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der Kontrollaufwand gesenkt werden kann, daß die möglichen Fehler nach Art und Größe mit möglichst nur einer Meßreihe ermittelt werden können und daß schließlich auch zwei oder mehr Waagen gleichzeitig kontrolliert werden können.Of the Invention is based on the object, a method of the initially so-called type so that the control effort is reduced can be that the potential Error according to type and size with possible only one series of measurements can be determined and finally, too two or more balances can be controlled simultaneously.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß während eines Durchlaufs der vorbestimmten Schüttgutmenge aus Meßwerten eine Mehrzahl von Datensätzen ermittelt wird, die mindestens das Vergleichsergebnis, die Förderstärke und die Nennförderstärke aller in Betrieb befindlicher kontinuierlicher Waagen umfassen und daß die Datensätze einer elektronischen Auswerteeinrichtung zugeführt werden, in der aus ihnen unter Verwendung der Regeln der Fuzzy Logic Korrekturwerte für die Waage ermittelt und den möglichen unterschiedlichen Fehlerursachen zugeordnet werden.to solution this object is inventively provided that during one Passing the predetermined amount of bulk material from measured values a plurality of records which at least the result of the comparison, the production rate and the Nominal delivery of all in-service continuous balances and that the datasets of a electronic evaluation device are fed in from them using the fuzzy logic correction rules for the scale determined and the possible be assigned to different error causes.
Die
erfindungsgemäß anzuwendende
Fuzzy Logic ist u. a. in atp-Automatisierungstechnische Praxis 34
(1992), Seiten 176 bis 184 und Seiten 240 bis 246 ausführlich beschrieben
und ihre Anwendung zur Störausblendung
bei Differentialdosierwaagen wurde in der
Die dabei benutzten Datensätze können außer den genannten Werten noch Angaben über den Meßzeitpunkt und/oder die Parameter der Waage enthalten. Bei der Kontrollmessung und der Verarbeitung der Datensätze werden vorzugsweise zumindest gesonderte Korrekturwerte für Tara- und Bereichsfehler ermittelt. Mit einer definierten Schüttgutmenge und einem Wiegebehälter können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig aber auch zwei oder mehr parallel geschaltete Waagen kontrolliert und für jede der Waagen getrennte Korrekturwerte erzeugt werden, wenn man für jede Waage getrennte Datensätze generiert und sie unter Anwendung der Fuzzy Logic auswertet.The used records can except the above values still information about the measurement time and / or the parameters the balance included. In the control measurement and processing the records are preferably at least separate correction values for tare and range error determined. With a defined amount of bulk material and a weighing container can with the method according to the invention but at the same time two or more scales connected in parallel controlled and for Each of the scales can be generated separate correction values, if one for every Libra separate records generated and evaluated using Fuzzy Logic.
Bei der Verarbeitung der Datensätze kann man vorsehen, daß außer dem Korrekturwert mit der Auswerteeinrichtung noch Ausgangswerte erzeugt werden, die integriert und als zusätzliche Eingangswerte für die Auswerteeinrichtung benutzt werden. Mit anderen Worten, es werden außer den üblichen Größen des Vergleichs, der Förderstärke und der Nennförderstärke auch noch die Summen zeitlich aufeinanderfolgender Signalwerte berücksichtigt, mit denen weitere Aspekte der Datenanalyse realisiert werden können.When processing the data sets, it is possible to provide that, in addition to the correction value, output values are also generated with the evaluation device, which are integrated and used as additional input values for the evaluation device. In other words, it will be out of the ordinary Size of the comparison, the flow rate and the nominal flow rate also takes into account the sums of temporally successive signal values, with which further aspects of the data analysis can be realized.
Eine Vorrichtung zu Durchführung des Verfahrens bei wenigstens einer kontinuierlich arbeitenden Waage umfaßt einen Wiegebehälter mit den erforderlichen Meßwertgebern und eine elektronische Auswerteeinrichtung zur Verarbeitung der Meßwerte, der kontinuierlichen Waage und des verwogenen Behälters unter Verwendung der Fuzzy Logic.A Device for implementation the method in at least one continuously operating balance comprises a weighing container with the required transducers and an electronic evaluation device for processing the Measured values, the continuous balance and the weighed container using the Fuzzy logic.
Der Wiegebehälter ist vorzugsweise auf Wägezellen gelagert, die sehr zuverlässig und genau arbeiten. Außerdem ist eine Zeitmeßeinrichtung und/oder ein Taktgeber vorgesehen. Die Vorrichtung umfaßt ferner mindestens je ein Gerät zur Ermittlung einer Gewichtsdifferenz, zur Integration einer Förderstärke, zur Einstellung einer Nennförderstärke und zum Vergleich der Gewichtsdifferenz mit dem Integral der Förderstärke. In der elektronischen Auswerteeinrichtung zur Verarbeitung von Datensätzen kann wenigstens ein Speicher, ein Fuzzifizierer, eine Inferenzmaschine und ein Defuzzifizierer vorgesehen sein.Of the weighing containers is preferably on load cells stored, which is very reliable and work exactly. Furthermore is a time measuring device and / or a clock provided. The device further comprises at least one each Device for Determination of a weight difference, for the integration of a delivery rate, for Adjustment of a nominal capacity and to Comparison of the weight difference with the integral of the flow rate. In the electronic evaluation device for processing records can at least one memory, a fuzzifier, an inference engine and a defuzzifier may be provided.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, die speziellen Gegebenheiten einer Anwendung vor Ort in den Korrekturvorgang ohne weiteres einfließen zu lassen. Gegenüber den bekannten Verfahren, die den Fehler einer Waage genau einer Ursache (Tara oder Bereich) zuordnen, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Fehlereinflüsse je nach den Kontrollbedingungen an teilig auf beide Ursachen verteilt werden können. So wird beispielsweise bei einer relativ kleinen Förderstärke während der Messung der Fehler stärker als Tarafehler berücksichtigt und weniger als Bereichsfehler. Weiterhin läßt sich aufgrund mehrerer Messungen bei unterschiedlichen Förderstärken eine Schätzung des Tara- und Bereichsfehlers durchführen, wobei ältere Prüfergebnisse gegebenenfalls geringer gewichtet werden können. Bei der Korrektur mehrerer Waagen verteilen bekannte Verfahren die Fehler entweder gemäß der bei der Messung aktuell gemessenen Förderstärke, der Nennförderstärke oder auf alle Waagen gleich. Das erfindungsgemäße Verfahren kann alle drei Prinzipien mit variabler Intensität gleichzeitig berücksichtigen. So ist es beispielsweise möglich, bei einer Kontrolle zweier Waagen, bei der die erste eine höhere Nennförderstärke, jedoch eine kleinere aktuelle Förderstärke als die zweite aufweist, die Fehler gleichmäßig aufzuteilen. Bei mehreren aufeinanderfolgenden Messungen kann auch berücksichtigt werden, daß kurz zuvor eine Messung mit nur einer in Betrieb befindlichen Waage durchgeführt wurde und daß diese Waage nach der Korrektur sehr genau arbeitet. Diese Waage wird dann bei einer neuen Korrektur nur noch wenig berücksichtigt.With the method and the device according to the invention it is possible, the special circumstances of an application on site in the correction process easily incorporated allow. Across from the known method, the error of a balance exactly one Assign cause (tare or area) has the inventive method the advantage that the error influences depending on the control conditions distributed in part to both causes can be. For example, at a relatively low flow rate during the Measuring the error stronger considered as Tara error and less than range error. Furthermore, can be due to several measurements at different flow rates one estimate of the tare and range error, with older test results possibly be weighted less. When correcting several Scales distribute known methods the errors either according to the the measurement currently measured flow, the Nominal capacity or same on all scales. The inventive method can all three Consider principles with variable intensity at the same time. For example, it is possible when checking two balances, the first being a higher nominal capacity, but a smaller current production rate than the second has to split the errors evenly. For several consecutive measurements can also be taken into account that just before a measurement was carried out with only one scale in operation and that this Libra works very well after the correction. This balance will be included little consideration for a new correction.
Mit den Regeln der Fuzzy Logic ist es demnach möglich, die Ergebnisse einer Kontrollmessung wesentlich intensiver auszuwerten und den einzelnen. Fehlerursachen zuzuordnen, so daß man die Korrektur einer kontinuierlichen Waage im allgemeinen mit einem geringeren Meßaufwand schnell durchführen kann.With According to the rules of Fuzzy Logic, it is possible to obtain the results of a Control measurement much more intense evaluate and the individual. Assign error causes, so that the correction of a continuous Libra can generally perform quickly with less effort.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigenThe The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment which is shown in the drawing. Show it
Zur
Kontrolle der kontinuierlichen Waagen
Wie
aus
Aus
den gespeicherten Datensätzen
werden mindestens zwei Werte als Eingangsgrößen
Einige
der Ausgangssignale
Die
Ausgangssignale
Die
beschriebene Auswerteeinrichtung kann selbstverständlich auch
für mehr
als zwei Waagen ausgelegt werden. Dementsprechend würde sich
die Zahl der Ein- und Ausgänge
erhöhen.
Andererseits werden beispielsweise der Eingang vom Ausgang
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