DE3300911A1 - Verfahren zur verbesserung der zufuehrgenauigkeit eines materialzufuehrungssystems sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur verbesserung der zufuehrgenauigkeit eines materialzufuehrungssystems sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Firma K-TRON INTERNATIONAL, INC.
Verfahren zur Verbesserung der Zuf ührcjenauiykei t
ICJ eines Mater ial zu führungssystems sowie Hinrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.
Die t~r fm dung betrifft ein V er fahrυη /ur Verbesse-1!?
rung der Zuführtjenauigkeit ei neu Materiaizuführungssystems
sowie eine Einrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens.
Bekannte Materialzu f ührungssysteine , sogenannte Gewichts-2Ü
verlus t- Z uf ührer , haben den Nachteil, daU während des
Wiederauffül1ungszyklus die Genauigkeit der Zuführungageschwindigkei
t abnimmt. Ls u/ird angenummen, daü dies in
erster Linie auf Materialwerdichtungen im Zuführtrichter
zurückzuführen ist, sobald dem Irichtur Material
zugeführt wird.
Bei einem typischen,bekannten Gewichtuverluat-Zufuhrer
u/ird dem Zuführ t richter Material von bekunnter Dichte
mit relativ hoher Geschwindigkeit zugeführt. Das Material
wird dann aus dem Trichter mit einer sehr viel
niedrigeren Geschwindigkeit abgeführt. Der Zeitraum,
währenddessen dem Irichter Material zugeführt wird, wird
im folgenden als "Wiederauffüllung" oder "Wiederauffüllungs-Zyklus"
bezeichnet. Der Zeitraum, währenddessen
ib aus dein Trichter Material abgeführt wird, wird im folgenden
als "Abführung" oder Abführungs-Zyklus" bezeichnet
.
Eine am Grunde des Trichters Eingeordnete Zuführschnecke
dreht sich mit einer solchen Geschwindigkeit, daß Material
mit einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit
geliefert wird, deich am Anfang des Wiederauffüllungs-Zyklus,
wenn sehr wenig Material im Trichter ist·, ist
die Geschw1 ndicjkci t des Massendurchf lusses korrekt, da
lü die UicliLi' di::i Materials im Trichter innerhalb erwarteter
Grcn/tMi liegt. Sobald dem Irichter Material .zugeführt
wird, \/i.;rd ι i;h te t sieh duu Material in der Nähe des
I r ich ti; rbuden;;. Uudurch v/tsrgrüUurt sich die effektiv/e
Ma tt.· r ι ;i 1 d ι ehLt: und die Geschwindigkeit des Massendurchi
> flusijiii; u/achut, wodurch ein Fehler in der FluQgeschwind
ι ij k e ι t erzeugt t/ir !.
Uie der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand
darin, ein Verfuhren und eine Einrichtung zu schaffen
U zur Verbesserung der Genauigkeit bei einem Gewichtsverlus
t-Zuf ührungsaystein während der Wiederauffüllung.
Uli; Lüiiunij dieaur Aufgabe erfolgt mit den in den Patenturi
U(J r lieh ti η 1 und 2 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte
ί> Aus führung:; formen der erf ι ndungbgeiiiaOen Einrichtung sind
in den Un tu r aiuiprüchen beschrieben.
Uei dem er f ι ndungsgemäüen Verfahren u/ird während der
Abführung und der Wiederauf fiil lumj das Gewicht .des
3(J Materials im Trichter des Zufüh rungs sy stems periodisch
gemessen und es wird ein für die Gewichtsmessung representatives
Signal erzeugt. Das gemessene Gewicht wird einem (iewichtsinkrement aus einer Vielzahl von Geu/ichtsinkrementen
zugeordnet. Jedes Gewich tu inkrement ist ein
Ji) uruehttiil de:; Mute r j al gewi eh tsber e ι ches des Trichters
vom leeren ha, zum ν υ IJ ig gefüllten Zustand. Der Bruchteil
iMil up r ich t liinii Inversen der Anzahl der gewählten
Gew ich t ;. ι nk ri.'iiHMi 1.1;. Während der Abführung wird eine
Anzahl won- Skalenfaktoren berechnet und in einem Speieher
gespeichert. Jeder Skalerif aktor ist repräsentativ für die Materialdichte im Trichter bei einem dem gemessenen
Gewicht entsprechenden Gewichtsinkrement. Die Skalenfaktoren werden während der aufeinanderfolgenden
Abführungszyklen laufend auf den neuesten Stand ge-
lü bracht. Zwischen aufeinanderfolgenden Abführungszyklen
wird der Trichter wieder aufgefüllt. Während der Wiederauffüllung wird die Geschwindigkeit des die Zuführungeschnecke
antreibenden Motors in einem Verhältnis verändert, das den auf den neuesten Stand gebrachten Skalenfaktoren
entspricht, die während eines vorhergehenden Abführungszyklus gespeichert wurden.
Mit dem erfindungsgemäüen Verfahren und der erfindungsgeinäGen
Einrichtung wird der Fehler des Massendurchf-lusses
während der Wiederauffüllung herabgesetzt, in
dem der die Zuführungsschnecke antreibende Motor mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, welche sich auf
die Veränderungen der Muturialdichte im Trichter stützt.
Die während des Wiederaut f'ül 1 ens im Irichtur durchgeführten
Gev/ichtsmessungen bruuchun keinu hohe Genauigkeit
zu besitzen. Diese Gewichtsiriussumjun müssen nur
genau genug sein, um festzustellen, welches Gewichtsinkrement ausgewählt werden niuü.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein
bevorzugtes Ausführunyabeispiel für das erfindungsgemäße
Verfahren und eine Einrichtung zu seiner Durchführung erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daü der Gegenstand
der Erfindung nicht uuf die dargestellten genauen
Anordnungen und das verwendete Instrumentarium begrenzt
ist.
* · m mm · ·
Fig. 1 ist em vereinfachtes ülockdiagramm eines
Ceu/ichtaverJust-Zuführungssystems gemäß dem
Stand der Technik;
Fig. 2 ist ein vereinfachtua ßlockdiagramin eines
Fig. 2 ist ein vereinfachtua ßlockdiagramin eines
Geu/ichtuverlust-Zuführungssyaterns gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Diu Fig. 5A und JU zeigen FluUdiagrumine, welche die '
Funk tionswe i se ■ des Gew ich tsvorlust-Zuführungssystems
gemäß Fig. 2 erläutern.
In den Zeichnungen sind gleiche Elemente mit gleichen
Bezugsziffurn bezeichnet.
Fig.! ziiiijt in einem vereinfachten ülockdiagramm ein
Geu/ich t sve r lus t-Zuf ührungsay a tem u/ie es dem bekannten
Stund der lechnik entspricht. Aus einem Trichter u/ird
durch die Wirkung einer Zuführungsachnecke, die von
einem Zuführungaschnecken-Motor angetrieben ist, Material
abgelaugt oder abgeführt. Die Geschwindigkeit des
Zuführungsschnecken-Motors und damit die Massendurchfluß-Geschu/indigkeit
(im folgenden als "Massendurchfluß" bezeichnet) des aus dem Trichter abgeführten Materials
u/ird von einer Motor-Steuereanrichtung und einem an sie
angeschlossenen Motorantrieb in Abhängigkeit von durch einen programmierten Mikroprozessor abgegebenen Kommandosiyriaiun
gesteuert. Mit Hilfe eiiiua numerischen Schal-
JU. ters. an einem Llodienuncjupul t vi/ird ein gewünschter Wert
oder Sollvi/art für den Maasendurchfluß vorgewählt. Im
Uedienungspu1t befinden «ich konventionelle Schaltkreise,
die ein von der Stellung der Schalter abhängiges Massendurchf luU-Sollu/er tui gnal erzeugen. Das Signal
bildet ein Eingangssignal des Mikroprozessors. Das andere Eingangssignal des Mikroprozessors ist ein von
einem Gewich typrozeaaor abgegebenes Geu/ichtasignal. Das
Geu/ichtsai gnal repräsentiert das laufende Gewicht
des Muter ι a Is im Trichter. Die Geschwindigkeit des
Zuführungsschnecken-Motora wird während der Abführung
des Materials so justiert, daß das Material mit einer im wesentlichen konstanten Massendurchfluü-Geschwindigkeit
in Abhängigkeit vom Gewichtssignal und dom Massendurchfluü-Sollwertsignal
abgefordert wird.
Probleme entwickeln sich während der Wiederauffüllung.
Wenn die Wiederauffüllung beginnt wechselt.der Mikroprozessor
automatisch von der MassendurchfluÖ-Steuerung-Betriebsart,
in der die Geschwindigkeit des Zuführungsschnecken-Motors
proportional zum MassendurchfluB-Fehler
gehalten wird, zur volumetrischen DurchfIuG-Steuerung-Betriebsart,
in der die Geschwindigkeit des Zuführungsschnecken-Motors
im wesentlichen konstant gehalten wird. In der volumetrischen Steuerung-Betriebsart wird die
2Ü Zuführungsschnecke so betrieben, duü ein im wesentlichen
konstanter volumetnscher Fluü an Muteriul abgefordert
wird. Bei ungeändeter Materlaldichte hat dies einen im
wesentlichen konstanten Massendurchfluü ^ur folge.
Während des Wiederauffüllens jedoch findet ein Wechsel
der Materialdichte statt aufgrund der Verdichtung des Materials im Zuführungstrichter. Bei dem bekannten
Zuführungssystem wird der Wechsel in der Dichte des
Materials im Trichter nicht in Rechnung gestellt. Bei einem konstanten volumetrischen Durchfluü führt dies zu
3Ü einem erhöhten Massendurchfluü-Fehler.
Aufgrund der vorliegenden Erfindung iut es möglich, dieses Problem zu lösen, indem die Geschwindigkeit des
Zuf ührungaechnecken-Motors in der volumet r ι lichen Steue-35'
rung-Betriebsart verändert wird, um die Änderung der
Materialdichte während des Wiederauffüllens zu kompensieren
.
In Fiy. 2 ist in einem vereinfachten Blockdiagrarnm ein
Gewichtuverlust-Zuführungssystem 10 nach der vorliegenden
Erfindung dargestellt, Das System besitzt einen Zuführungstrichter 12 bekannter Bauart, eine Waage 14
und einen Antriebsmotor 16 für die nich.tdargestellte Zuführungsschnecke innerhalb des Trichters 12.
10
Im folgenden u/ird eine Schleifensteuerung des Systems
beschrieben.
Üau Syatein IU verwendet einen programmierten Mikroprozeasor
1Ü, der ein aus drei Schleifen bestehendes Rückküpplufigu-SteueruncjBaystein
darstellt. Durch die erste und am schnellsten wirkende Schleife wird der Zuführungsschnecken-Motor
mit einer Geschwindigkeit angetrie ben, die proportional der frequenz eines aus einem
Impulszug bestehenden Signals ist, das von einem Geschwindigkeitsmultiplikator
20 erzeugt wird. Das Eingangssignal des Geschwindigkeitsmultiplikators 20 ist
ein digitales Wort, welches das Produkt aus dem MassendurchfluO-Sollwertaignal
und einem im Speicher 22 gespeicherten Skalenfaktor darstellt. Die Berechnung des
Skalenfaktors wird weiter unten im einzelnen beschrieben.
Das Massendurchfluü-Sollwertsignal ist ein digitales
Wort, das repräsentativ für den gewünschten Massendurchfluü
ist. Das Signal wird in an sich bekannter
Weise als Ausgangssignal an einem Bedienungspult 24 abgegeben, und zwar aufgrund einer von der Bedienungsperson
vorgewählten Einstellung eines digitalen .Vorwahlschalters 26. Das andere Eingangssignal des Geschwindigkeitsmultipiikatora
ist ein von einem Taktgeber 28 erzeugter Impulszug fester Frequenz. Die Frequenz des
vom Geschwindigkeilsniultipl ikator abgegebenen Impulszuges ist die feste Frequenz des Taktgeber-Inipulszuges
multipliziert mit dem Produkt aus dem Skalenfaktor und
dem Massertdurchf luU-Sol 1 we r L . Die erste Schleife wird
geschlossen durch einen Drehzahlmesser 30, der ein Signal in F or in eines Inipulszuges erzeugt mit einer
Frequenz, die proportional zur Geschwindigkeit der Zuführungsschnecke ist, sowie einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler
32, der als Hardware-Element außerhalb dea Mikroprozessors IB dargestellt ist, der aber auch Teil der
Software des Mikroprozessors sein kann, wenn dies gewünscht ist. Der Vorwärts-Kückwärts-Zähler 32 zählt
vorwärts die Ausgangsiinpu lae des Geschwindigkei tsmul ti-
Ib piikators und rückwärts die Impulse des Drehzahlmessers.
Die Nettozahlung ist repräsentativ für den MassendurchfluO-Fehler.
Das vom Zahler erzeugte MasaundurchfIuQ-Fehlersignal
eteuert den Motorantrieb 34, der das Geschwindigkeittisteuerungyüignal
ur den Antrj.ebsmotor 16
erzeugt.
Die zweite Schleife, welche als multipiikativer Servokreis
ausgebildet und langsamer als die oben beschriebene erste Schleife iat, berechnet und speichert die
2b Skalenfaktoren, die zur Kompensation des durch die
Verdichtung des irichtermaterials während der Wiederauffüllung
hervorgerufenen Massendurchfluü-Fehlers verwendet
werden. Ein Meükreia 36 prüft periodisch ein von der
Waage 14 erzeugtes Gewichtssignal. Das vom MeCikreis 36
erzeugte Gewichtssignal wird zum Berechnen oder- Aktualisieren
eines Skalenfaktors und zur Adressierung des Speichers .22 verwendet, wodurch der Skalenfaktor an
einer geeigneten Adresse gespeichert wird. Die Speicherung des Skalenfaktors an der geeigneten Adresse wird im
3i> folgenden genauer beschrieben: Während der Abführung
werden die Skalenfaktoren durch einen MassendurchfIuQ-Berechnungskreis
38, einen Divisionskreis 40 und einen
Multiplikationakreis 43 berechnet oder aktualisiert. Die
Berechnung des Massendurchflusses basiert auf laufenden
Geu/ichtsmesaungen u/ie weiter unten genauer beschrieben
wird. Der Divisionskreis 40 berechnet das Verhältnis des
Massendurch f luU-Sol lwertes zum berechneten Massendurchfluü.
Diüiies l/orhältnie bildet eine Anzeige der effektiwen
Materlaldichte während eines späteren Wiederauffüllungs-Zyklus
für jedes Gewichtsinkrement innerhalb des Gewichtsbereiches des Trichters.Wie später genauer
erläutert u/ird, u/ird die Berechnung des Verhältnisses
für jede Gewichtsmessung während der Abführung durchgeführt. Im Gewichtsbereichs-Kreis 44 wird jede Gewichtsmessung
einem Gewichtsinkrement zugeordnet. Jedes Gewichtsinkrejrient
entspricht einer Adresse des Skalenfaktor-Speichers 22. Der berechnete oder aktualisierte
Skalenfuktor (genannt "aktiver Skalenfaktor") wird dann
im Speichor 22 gespeichert.
Wahrend jedeu Wiederauffüllungs-Zyklus werden die Skalenfaktoren
auü dem Speicher wiedergewonnen und dem
Geschwindigkeitsmultiplikatorkreis 20. zugeführt. Ein
2ί> nicht dargestellter logischer Schaltkreis des Mikroprozessors
steuert das System durch die erste und zweite Schleife, wie es weiter unten anhand der in den Fig. 3A
und 3B dargestellten Fluüdiagramme genauer erläutert
wird. Hierdurch wird das Ausgangssignal des Zählers 32 während jedes Wiederauffüllungszyklus entsprechend dem
Wechsel der Materialdichte ausgeglichen.
Die dritte und langsamste Schleife innerhalb des Systems minimiert den Langzeitfehler, Die Schleife besitzt einen
Berechnuiujttkreis 46 für den Durchfluß fehler, welcher den
Lancjzeit-Muaaendurchfluü-Fehler, d.h. die Differenz
Γ33Ό0911
zwischen dem berechneten Mayaundurehfluü und dem MaasendurchfluÜ-Sollwert multipliziert mit dor Zeit ausrech
net. Der Langzeit-MassendurchfIuO fehler wird zu dem von
der ersten Schleife erzeugten MasaendurchfluO-Fehler
addiert.
lü Der Skalenfaktor-Speicher 22 ist so ausgelegt, daß er
jede gewünschte Anzahl von Skalenfaktoren speichern kann. Jeder Skalenfaktor ist an der Adresse des entsprechenden Gewichtsinkreinents gespeichert. Zur Zeit
werden zehn Gewichtsinkremente (und entsprechend zehn
Skalenfaktoren) als vernünftiger Wert bevorzugt, womit
eine ausreichende Genauigkeit erzielbar ist. Es kann aber auch jede andere Anzahl von Gewichtsinkrementen
ausgewählt werden.
2Ü Einzelheiten der Funktionsweise des Systems sind am
besten anhand der Fig. 3A und 3B zu verstehen. Bei Deginn der Abführung wird das durch Einstellung des
digitalen Vorwahlschalters am Bedienungspult 24 gewählte Sollwert-Signal für den MassendurchfIuQ vom Mikropro
zessor 18 festgestellt (ENTNEHME D.-FLUO-KOMMANDO
KG/HR).
Der Mikroprozessor prüft dann, ob eine vorgegebene
Gewichtsstörung abgetastet wurde (GEWICH!SSTÖRUNG?). Die
vorgegebene Gewichtsstörung wird abgetastet, indem die
Gewichtsänderung zwischen aufeinanderfolgenden Gewichtsmessungen berechnet wird. Wie weiter unten genauer
beschrieben wird, wird ein Ansteigen des Gewichtes über eine vorgegebene Grenze als Gewichtsstörung angesehen
(LIEGT NEUER GEWICHTSABTASTWEKT IM ERWARTETEN
BEREICH ?). Wenn keine Gewichtsstörung vorhanden ist, wird damit angezeigt, daß Material abgeführt wird ohne
Wiederauffüllung.
Während dey Ablühruncjtj-Zyklus zweigt das Programm ab zum
Block ULHECHNE MÜTQR-GESCHWINDIGKEI TS-KOMMANl)U, wobei
dag Motor-Coschwindigkeita-Kommando auf einer Multiplikation
des "aktiven" Skalenfaktors mit dem Massendurchf
luli-Sol 1 wer L und der festen frequenz des Taktsignals
(Geschwindigkeitamultiplikator 20) basiert. Der Zuführungsschnecken-Motor
16 wird angetrieben, indem er auf das Ausgangssignal des Zählers 32 (AUSGANGSSIGNAUMOTOR-GESCHWINÜIGKEITS-KÜMMANDO)
reagiert. Der Zähler 32 zählt aufwärts die Rate der Ausgangsimpulse des Multiplikators
und abwärts die Impulse des Drehzahlmessers, wie dies weiter oben erläutert wurde.
Wenn eine Gowichtsstörung abgetastet wurde, die anzeigt,
daß der Trichter gerade wieder aufgefüllt wird,- tritt das Programm in dem Programmteil W1EDERAUFFÜLLUNG-KÜ-MPENSATlUNii-SYSTEM
ein, daa in Fig. 3A mit gestrichelten Linien umrandet ist. Die laufende Gewichtsmessung
wird jeweils einem der oben erwähnten Gewich tsinkreinent.:
-•ugeordnet ^BESTIMME AUS LAUFENDEM GEWICHT DIE GEWICHTS-KLAMMER-NR.).
Für dus zugeordnete Gewichtsinkrement wird der entsprechende Skalenfaktor aus dem Speicher zurückgerufen
(BENUIZE GEWICHTS-KLAMMER-NUMMER ALS INDEX UND ENTNEHME l/ÜLUMETRISCHEN DICHiE-FAKTOR DEM U.D.F.- FELD)
und dann mit dem Massendurchfluü-Sollwertsignal multipliziert
(UCRECHNE MOTüR-GESCHWINDIGKEITS-KOMMANDO). Das
erhaltene Produkt wird worn Geschwindigkeitsmultiplikator
20 dazu benutzL, die Frequenz des Taktimpulszuges zu
modifizieren. Die Auuyanguimpulse des Geschwindigkeitsmultipilkutura
werden dem Aufwartseihgang des Impulszählera
32 (AUSGANGSSIGNAL MOTOR-GESCHWINDIGKEITS-KOMMANDO)
zugeführt. Das vorn Zähler erzeugte Massendurchfluß-Fehlersignal
bestimmt die Geschwindigkeit des .Antriebsmotors·
- 15 -
Es wird dann eine neue Messung des Trichtergewichtes
vorgenommen (NEUER GEWICH I SABT AST WERT UOKHANUEN?). Wenn
der Wert der neuen Gen/ichtainustiung nicht innerhalb eines
erwarteten vorgegebenen Bereiches der vorhergehenden Messung lieyt (LIEGT NEUEK GEWICHTSABTAST WEHT IM ERWARTETEN
BERE.'CH?), wird eine Geu/ichtsstörung festgestellt
IU (MELDE STÖRUNG) und die vorhergehenden Operationen werden
innerhalb des P rograinm tei Is WIEDERAUFFÜLLUNG-KQMPENSA-TIONSSYSiEM
wiederholt. Wenn die neue Gewichtsmessung innerhalb eines erwurte-ten vorgegebenen Bereiches der
vorhergehenden Messung liegt, wird keine Störung festgestellt
(VERNEINE SlORUNG), womit κ\η Abführungszyklus
anstelle eines Wiederau f fül lungszyk lus angezeigt wird.
Die Änderung zwischen den Gewich tsniessungen wird berechnet
(BERECHNE GEW1CHTSANÜERUNG) und der Massendurchfluß
sowie der L angzei tinassendurchf IuO fehler werden, berechnet
. (BERECHNE MASSEN-D.FLUüGESCHWINDIGKEIT UND LANGZEIT-MASSEN-D.-FLUOFEHLEK).
Der Massendurchf1uUfehler wird durch den Schaltkreis
als Differenz zwischen dem MassendurchfluUaollwert und
dem berechneten Massendurchfluü ausgerechnet. Wenn der
• Massendurchfluüfehler innerhalb eines vorgegebenen Fehlerbandes
liegt (ISl MASSLN-D.-FLUUFEHLTR IN VORGEGEBENEM
FEHLERBEREICH?) , wird der Fehler nicht angezeigt (VERNEINE + ODER - Ü.-FLUÖFEHLER) und die Gewichtsmessung
wird einem Gew.ichtsinkrement zugeordnet (BESTIMME GEWICHTS-KLAMMER-NUMMER).
Es wird dann ein "aktiver" Skalenfaktor berechnet (BERECHNE NEUEN WERT FÜR AKTIVEN
DICHTEFAKTÜR) und im Speicher für daa gleiche Gewichtsinkreinent
in Ersetzung des vorhergehenden gespeicherten
ib Skalenfaktors gespeichert τ
(GEBE NEUEN WERT FÜR AKTIVEN ÜICHTEFAKTÜH IN VDF-FELD...),
Dur "aktive" Skalenfaktor wird aktualisiert, um
die Änderunq der Materialdichte, die durch die Änderung
des T r ich tercjewichtes bedingt ist, wiederzugeben. Der
"aktive" Skalenfaktür wird dann dazu verwendet, das Kommandosignal für die Geschwindigkeit·des Zuführungsschnecken-Motors
zu erzeugen (BERECHNE, MOTGR-GESCHWINDIG-KEITS-KOMMANüü),wie
bereits erläutert wurde, bis eine neue Gewichtsmessung zur Verfugung steht. Sollte .der
Massendurchfluüfehler den voreingestellten. Bereich für
irgendein gemessenes Gewicht während der Abführung überschreiten,
wird der Massendurchfluüfehler angezeigt
(MELDE + ODER - D. -FLUUFEHLER) und der berechnete
MapsendurchfIuU wird nicht benutzt, um einen
"aktiven" Dichte faktor zu berechnen, da die Daten nicht
langer ala.zuvorläbuig angesehen werden. Die im Speicher
gespeicherten Skalerifaktoren bleiben wie sie sind.
Aus dem Vorhergehenden kann entnommen werden,· daß während
des Abführungszyklus Gewichtsinessurigen wiederholt durchgeführt
und auf eine Gewichtsstörung hin überprüft werden. Gleichzeitig werden die im Speicher gespeicherten
Skalerifaktor.en fortlaufend zurückgerufen und durch "aktive"
Skalenfaktoren ersetzt. Während der Wiederauffüllung
jedoch werden die gespeicherten Skalenfaktoren aus dem
Speicher rückgerufen und dazu verwendet, das Motorgeschwindi gkei ts-Kommarido zu erzeugen, ohne daß irgendeiner
der Skalenfaktoren durch "aktive" Skalenfaktoren ersetzt
wird. Ein "aktiver" Skalenfaktor ist einfach.ein aktualisierter
gespeicherter Skalenfaktor und ist das Produkt des gespeicherten Skalenfaktors (aus dem Speicher zurückgerufen)
und dein Verhältnis des Maesendurchfluß-Sollwertes
zum berechneten Muauendurchf luü. Auf diese'.Weise :
benutzt das System eine iterative Technik, bei der Skalenfaktoren
während der Abführungsphase aus dem Speicher
zurückgerufen, mit dem Verhältnis des MassendurchfIuQ-Sollwertes
zum berechneten Massenfluß multipliziert werden, um einen "aktiven" Skalenfaktor zu erzeugen,
wobei sie dann im Speicher durch den in dieser Weise berechneten "aktiven" Skalenfoktor ersetzt werden.
Zwischen aufeinanderfolgenden Abführungszykleri wird der
Trichter wieder aufgefüllt. Während jedes Wiederauf-•
füllungszyklus werden die' gespeicherten Skalenfaktoren
aus dem Speicher zurückgerufen und du/u verwendet, um das
Ausgangssignal des Geschwindiykei ttnnul tipl lkutors zu
erzeugen, aber eu werden keine neuen "aktiven" Skalenfaktoren
berechnet. Ein aktiver Skalenfaktor, der auf der
Grundlage einer Berechnung des Verhältnisses des Massendurchf luQ-Spllwertes zum berechneten Massendurchflufl
2L) während der Abführung ermittelt wurde, ist ein MaQ für
die Änderung der Materialdichte im Trichter für jedes Gewichtsinkrernent imTrichtergewichtsbereich.
Es sollte festgehalten werden, daQ der Skalenfaktor-Speicher
22 am Anfang an allen Adressen mit der gleichen willkürlichen Zahl geladen werden kann. So kann beispielsweise
jede Adresse die Zahl I1UUu unthulten.
Während des ersten Abführungszyklus werden diese Zahlen
aus dem Speicher zurückgerufen und mit dein Verhältnis des
iü MassendurchfluU-Sollwertes zum ' berechneten MassenfluQ
multipliziert, um so den ersten "aktiven" Skalenfaktor zu
erzielen. Diese "aktiven" Skalenfaktoren ersetzen dann
die ursprünglich im Speicher eingespeicherten Zahlen. Während der folgenden Abführungszyklen werden diese
"aktiven" Skalenfaktoren aus dem Speicher zurückgerufen
und durch neue·"aktive" Skalenfaktoren durch die oben
beschriebene iterative Technik ersetzt.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,
die bestimmte Schaltkreise innerhalb eines Mikropro- "
zessors aufweist, wurde anhand eines Blockdiagramms (Fig.
2) beschrieben. Cb sollte festgehalten werden, daß diese
Schaltkreise repräsentativ/ für funktionale Operationsschritte sind, die durch die internen Schaltkreise kon-
wentioneller Mikroprozessoren ausgeführt werden, wenn der
Mikroprozessor so programmiert wird, wie dies in den anhand der Fig. 3A und 3B beschriebenen Fluüdiagrammen
angegeben iut. Es können selbstverständlich äquivalente
Hardware-Schaltkreise anstelle des programmierten Mikro-Prozessors
treten, ohne dall der Grundgedanke oder der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen '.wird.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen, verkörpert werden, ohne duü vom Geist oder den
besonderen Eigenschaften der Erfindung abgewichen wird,
wobei zur Anzuiyo des Schutzbereiches der Erfindung auf
die Patentansprüche sowie auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
Leerseite
Claims (7)
- Patentansprüche./IJ Verfahren zur Verbesserung der Zuführgenauigkeit eines Materialzufuhr η gssystems, bei dem Material aus einer Sammelvorrichtung abgeführt wird und bei· dem die Samrnel vorr ι ch tung mit Material wieder aufgefüllt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrenasch ritte:(a) Abtasten des Materlalgewichtes in der Sammelvorrichtung (12);
(b) Bereitstellen eines Speichers (22) mitSpeicherplatzen, von denen jeder einem bestimmten Gewichtsinkrement aus einer Anzahl von Gewichtsinkrementen zugeordnet ist, wobeijedes Gewichtsmkreinent ein vorgegebener Uruchteil des Materialgewichtsbereiches ist, der von der Sammelvorrichtung aufgenommen werden kann ;(c) Feststellen ob der Sammelvorrichtung O2 )Material zugeführt wird;(d) Berechnen eines für die Dichte des aus der Samiiie 1 vorr ich tung (12) abgeführtun Materials repräsentativen aktiven Skalenfaktors für jedes der Gewichtsinkremente, wenn der Sammelvorrichtung (12) kein Material zugeführt wird;(e) Speichern des aktiven Skalenfaktors an dem Speicherplatz, der dem Gewichtsinkrement entspricht, in das das abgetastete Material-AU gewicht fällt;(f) Kuckrufen des gespeicherten aktiven Skalenfaktora aus dem Speicher (22), wenn das Geu/1 chLsinkrement, in das das abgetastete Ma terialgeu/icht fällt, dein Speicherplatz des aktiven Skalenfaktors entspricht und wenn der Sammelvorrichtung .(12 ) Material zugeführt wird;(g) Automatisches l/erändern des aus der Sammelvorrichtung (12) abgeführter) Material flusses auf der Grundlage des berechneten aktiven Skalerifaktors, wenn der SammelvorrichtungIi) kein Material zugeführt wird oder auf derGrundlage des rückquru f enen aktiven Skalen-1'iikLora, u/enn der Sammelvorrichtung (12) Hijturiül zugeführt u/ird.2(J 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Samme 1 vorrichtung aus der Material abgeführt u/ird und die mit Material wieder aufgefüllt wird, gekennzeichnet durch die Merkmale: - 2.3 (a) Eine Vorrichtung (14) zum Abtasten desMaterialgewichtes in der Sammelvorrichtung (12);(b) t inen Speicher (22) mit Speicherplätzen, von denen jeder einem bestimmten Geu/ich tsinkremen t3U aus einer Anzahl von Gewιchtsinkrementen zugeordnet ist, u/oboi jedes Geu/ ichtsinkrement ein vorgegebener Bruchteil des Materialgeu/ichtsbereiches ist, der von der Sammelvorrichtung aufgenommen u/erden kann;(c) Vorrichtungen (IU) zum feststellen ob derSammelvorrichtung (12) Material zugeführt wird;(d) Vur r Jt ch Lungen (42) zum Uerechnun eine a für die Dichte des aus der Sammel vurr ich tung (12) abgeführten Matenula reprasenta t i v/en aktiven Skalenfaktora für jedes der Gewιchtainkreiiiente, u/enn der Sammelvorrichtung (12) kein Material zugeführt wird;IU (e) Vorrichtungen (22) zum Speichern des aktivenSkalenfaktora an dem Speicherplatz, der dem Gewich tyinkremont entspricht, in daa das abgetastete Material gewicht fallt; (f) Vorrich Lungen (IU) zum Rückrufen des gespeicherten aktiven Skalen faktors aus demSpeicher (22), u/enn das Gewichtsinkrement, in das das abgetastete Materialgewicht fällt, dem Speicherplatz des aktiven Skalenfaktors entspricht und u/onn der Sainmel vor rieh tung(12) Material zugeführt wird; ((j) Vorrichtungen (32, 34) zum automatischenVerändern des auf der Sammelvorrichtung (12) abgeführten Materia1f1ussea auf der Grundlage des berechneten aktiven Skalenfaktora, wenn der Sammelvorrichtung kein Material zugeführtwird oder auf der Grundlage dea rückgerufenen aktiven Ska 1 enfaktors , wenn der Sammelvorrichtung (12) Material zugeführt wird.3D
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eini- Vorrichtung (A4) zur Zuordnung eines abgetasteten Materialgewichteu zu einem Gewichtsinkrement.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (18) zum Rückruf eines gespeicherten Skalenfaktors aus einem Speicherpiatζ, der einem Gewichtsinkrement entspricht, dem das abgetastete Materialgewicht zugeordnet ist.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durchVornch tungen (3U, 40, 42) zur Erzeugung eines aktiven Skalen! ;iktors durch Modifikation des rückgerufenen Ska 1 enfnktorü zur Bildung einer Anzeige der Dichte des uuii dt;r !j amme 1 vor rieh turit) abgeführten Materials für das üüti/ icht ti inkriiiiiiüit, dem das abgetastete Materialgeu/icht lü zuijiiordniiL ist.
- 6. Einrichtung nach einem dur Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (18) zur Feststellung, ob der Sammelvorrichtung Material zugeführt u/ird, welche Vorrichtungen umfassen zur Bestimmung einer vorgegebenen Änderung des abgetasteten Materialgeu/ichtes in der Sammelvorrichtung.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durchU Vor richtungen (JU, 40, 42) zur Berechnung des aktiven Sku lunf uk tors , u/ulche Vor r lchungen umfassen zur Modifikation des rückgerufenen Skalenfaktors zur Bildung einer Afweigu der Dichte des von der Sünimelvorrichtung abgeführten Materials für das Guu/ich tsinkrement, dem das abgetastete Materialgeu/icht zugeordnet- ist, u/enn keine vorgegebene Änderung des abgetasteten Gewichtes festgestellt u/ird.Ö. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (IfJ) zur Ersetzung des rü'ckgeru f (>nen Skalen fuktura im Speicher (22) durch den aktiven Skalen faktor.
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