EP0391197A2 - Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrads eines Stückguttransporteurs - Google Patents

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EP0391197A2
EP0391197A2 EP90105716A EP90105716A EP0391197A2 EP 0391197 A2 EP0391197 A2 EP 0391197A2 EP 90105716 A EP90105716 A EP 90105716A EP 90105716 A EP90105716 A EP 90105716A EP 0391197 A2 EP0391197 A2 EP 0391197A2
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EP
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occupancy
transporter
filling
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Siegbert Dipl.-Ing. Steidl
Wilfried Dr. Tautz
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06M7/00—Counting of objects carried by a conveyor

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the degree of occupancy of a general cargo transporter at a measuring point, in particular in bottle filling systems.
  • encoders with a binary output signal are provided.
  • binary encoders e.g. Light barriers, proximity switches, limit switches or non-contact inductive sensors are used.
  • Multipoint controls are usually set up based on the binary information provided by these encoders.
  • the disadvantages of these control methods with switching characteristics are the high wear on the drive and the transported material.
  • the object of the present invention is to provide a method which, in the case of a single-row material flow, generates a value for the degree of occupancy of the sensor or of the transporter at the measuring point by processing the sensor signals.
  • the output variable of the binary encoder is recorded at equidistant time intervals at the measuring point and the results are accumulatively stored within a measuring time, this measuring time being significantly longer than the time intervals.
  • a further value is calculated by standardization, which serves as a measure of the degree of occupancy until the next value is output.
  • the stored value can be easily divided by the number of acquisitions of the output quantity of the binary encoder.
  • the time intervals used for sampling the binary encoder can e.g. are determined by the cycle times of a higher-level automation system, e.g. through the cycle time of a programmable logic controller.
  • the average filling of the piece goods transporter can also be calculated in a simple manner.
  • the degrees of occupancy of the individual binary encoders and the filling of the conveyors can be used for filling regulation, for example for the continuous speed regulation of the conveyors or for filling-dependent regulation of treatment machines.
  • the method can also be used with other encoders with a binary output signal and other objects in a single-row current, e.g. B. bottles, cans or paper packaging.
  • the binary output signal D1 generated at the measuring point 4 by the light barrier 5 is shown below the light barrier 5. As can be seen, it fluctuates between the value zero - no box and the value L - presence of a box within the time in which the box passes the light barrier 5.
  • the output value D1 of the light barrier 5 is at equidistant time intervals T1, which e.g. can originate from a clock 7 (clock generator), transferred to a counter 6 and stored here in an accumulating manner. Is e.g. during the sampling time the value of the binary encoder zero, the state of the counter 6 is retained; if it is L, however, the counter 6 is increased by the value 1.
  • the sampling time D1 can be specified by the clock 7, or e.g. the cycle time of a programmable logic controller. Changes to the output signal of the binary encoder are also permitted asynchronously for acquisition.
  • the stored total value is called up in counter 6.
  • the time T2 should be significantly longer, e.g. B. by a factor of 10 than the time T1, i.e. T2 is n x T1, where n should not be less than 5.
  • the total value thus retrieved is standardized in module 8 in such a way that it is divided by the number n of samples.
  • the value thus calculated, which is present at the output 10, corresponds to the degree of occupancy D2 of the transmitter 5 at the measuring point 4.
  • the decisive advantage of this method for determining a piece goods throughput compared to an edge-triggered count when detecting a box is that it is also possible to detect seamless material flows.
  • FIG. 2 shows the basic measuring arrangement for determining the filling of a conveyor.
  • a light barrier 5 which detects the Bele through the evaluation 6, 8 described in connection with FIG Degree of D2 provides as a signal.
  • This degree of occupancy D2 can also be understood as the degree of filling of the transporter 1 in the area of the transmitter 5 over the period T2. From the measurement time T2 and the speed V of the transporter 1, the distance by which the transporter has moved further in the measurement period results. Taking into account the length 11 of the transporter 1, an average degree of filling D3 of the entire transporter can then be calculated.
  • a module 11 can be used, to which this data is fed. This module 11 then delivers at its output 12 a signal D3 which indicates the average degree of filling of the transporter.
  • Filling level D3 and feed dog length 11 determine the filling of the feed dog 1. If piece goods of constant length are transported, the filling of the conveyor 1 can also be specified in units, taking into account the piece goods length 12.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrades eines Stückguttransporteurs (1) mit Hilfe eines auf das Stückgut ansprechenden Binärgebers (5). Hierzu wird in äquidistanten Zeitabständen (T1) die Ausgangsgröße des Binärgebers (5) erfaßt und innerhalb einer Meßzeit (T2) akkumulierend gespeichert. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Bele­gungsgrades eines Stückguttransporteuers an einer Meßstelle, insbesondere bei Flaschenabfüllanlagen.
  • In Flaschenkelleranlagen der Getränkeindustrie werden die Gefä­ße auf Transporteuren zwischen den einzelnen Behandlungsstati­onen gefördert. Zur Regelung der Geschwindigkeit und der Befül­lung der Transporteuere sind Geber mit binärem Ausgangssignal vorgesehen. Als binäre Geber können z.B. Lichtschranken, Nähe­rungsschalter, Grenztaster oder berührungsfreie induktive Geber dienen.
  • Ausgehend von den durch diese Geber gelieferten binären Infor­mationen werden überlicherweise Mehrpunktregelungen aufgebaut. Die Nachteile dieser Regelverfahren mit Schaltcharakteristik liegen im hohen Verschleiß von Antrieb und transportiertem Mate­rial. Vorteilhafter wären kontinuierliche Regelungen, für die jedoch kontinuierliche Meßsignale aus dem Prozeß vorliegen müssen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver­fahren anzugeben, das bei einreihigem Materialstrom durch Ver­arbeiten der Gebersignale einen Wert für den Belegungsgrad des Gebers bzw. des Transporteurs an der Meßstelle erzeugt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale ge­löst:
    in äquidistanten Zeitabständen wird die Ausgangsgröße des Binär­gebers an der Meßstelle erfaßt und die Ergebnisse innerhalb einer Meßzeit akkumulierend gespeichert, wobei diese Meßzeit wesentlich größer als die Zeitabstände ist.
  • Aus dem gespeicherten, akkumulierten Wert wird durch Normierung ein weiterer Wert errechnet, der bis zur Ausgabe des nächsten Wertes als Maß für den Belegungsgrad dient.
  • Zur Normierung kann in einfacher Weise der gespeicherte Wert durch die Zahl der Erfassungen der Ausgangsgröße des Binär­gebers dividiert werden.
  • Die für die Abtastung des Binärgebers verwendeten Zeitabstände können z.B. durch die Zykluszeiten eines übergeordneten Auto­matisierungssystems bestimmt werden, z.B. durch die Zykluszeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung.
  • Aus dem an der Meßstelle ermittelten Belegungsgrad, insbesondere am Eingang des Stücktransporteurs, der Transportgeschwindigkeit und der Transporteurlänge kann auch auf einfache Weise die mitt­lere Befüllung des Stückguttransporteurs berechnet werden.
  • Die Belegungsgrade der einzelnen Binärgeber und die Befüllung der Transporteure können zur Befüllungsregelung verwendet werden, beispielsweise zur kontinuierlichen Geschwindigkeitsregelung der Transporteure oder für befüllungsabhängige Regelungen von Be­handlungsmaschinen.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert;
    es zeigen:
    • FIG 1 das prinzipielle Verfahren zum Bestimmen des Belegungs­grades eines binären Gebers mit binären Ausgangssignalen. Beispielhaft wird als Geber eine Lichtschranke 5 quer zum Strom 2 der Kästen 3 auf einem Kastentransporteur 1 gewählt.
  • Das Verfahren ist jedoch auch anwendbar bei anderen Gebern mit binärem Ausgangssignal und anderen Gegenständen im einreihigen Strom, z. B. Flaschen, Dosen oder Papierverpackungen.
  • Das an der Meßstelle 4 durch die Lichtschranke 5 erzeugte binäre Ausgangssignal D1 ist unterhalb der Lichtschranke 5 dargestellt. Wie ersichtlich, schwankt es zwischen dem Wert Null - kein Kasten und dem Wert L - Vorhandensein eines Kastens innerhalb der Zeit, in der der Kasten an der Lichtschranke 5 vor­beiläuft. Der Ausgangswert D1 der Lichtschranke 5 wird in äquidistanten Zeitabständen T1, die z.B. von einer Uhr 7 (Takt­geber) stammen können, in einen Zähler 6 übernommen und hier akku­mulierend gespeichert. Ist z.B. während des Abtastzeitpunktes der Wert des Binärgebers Null, so bleibt der Stand des Zählers 6 er­halten; ist er dagegen L, so wird der Stand des Zählers 6 um den Wert 1 erhöht. Die Abtastzeit D1 kann von der Uhr 7 vorgegeben, oder z.B. die Zykluszeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung sein. Dabei sind Änderungen des Ausgangssignals des binären Ge­bers auch asynchron zur Erfassung zugelassen.
  • Nach einer Meßzeit T2, die hier wieder unabhängig von der kon­kreten Realisierung als Uhr 9 dargestellt ist, wird der ge­speicherte Summenwert im Zähler 6 abgerufen. Die Zeit T2 sollte dabei deutlich größer, z. B. um den Faktor 10, als die Zeit T1 sein, d.h. T2 ist n x T1, wobei n nicht kleiner als 5 sein soll­te. Der so abgerufene Summenwert wird im Baustein 8 normiert, und zwar in der Weise, daß er durch die Zahl n der Abtastungen dividiert wird. Der dann so errechnete Wert, der am Ausgang 10 vorliegt, entspricht dem Belegungsgrad D2 des Gebers 5 an der Meßstelle 4.
  • Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens zur Ermittlung eines Stückgutdurchsatzes gegenüber einer flankengetriggerten Zählung beim Erfassen eines Kastens besteht darin, daß auch lückenlose Materialströme erfaßt werden können.
  • FIG 2 zeigt die prinzipielle Meßanordnung zur Bestimmung der Be­füllung eines Transporteurs. Im Einlaufbereich des Transporteurs 1 befindet sich wieder eine Lichtschranke 5, die durch die in Zusammenhang mit FIG 1 beschriebene Auswertung 6, 8 den Bele­ legungsgrad D2 als Signal liefert. Dieser Belegungsgrad D2 kann auch als Befüllungsgrad des Transporteurs 1 im Bereich des Ge­bers 5 über den Zeitraum T2 aufgefaßt werden. Aus der Meßzeit T2 und der Geschwindigkeit V des Transporteurs 1 ergibt sich die Strecke, um die sich der Transporteur im Meßzeitraum weiter bewegt hat. Unter Berücksichtigung der Länge 11 des Transpor­teurs 1 kann dann ein mittlerer Befüllungsgrad D3 des gesamten Transporteurs errechnet werden. Dies kann beispielsweise durch Mittelung des mit der während der Meßzeit zurückgelegten Strecke gewichteten Befüllungsgrades des Transporteurs im Geberbereich und des mit der Transporteurlänge 11 minus dieser zurückgelegten Strecke gewichteten, bisherigen mittleren Befüllungsgrades des Transporteurs über die Transporteurlänge geschehen. Hierzu kann ein Baustein 11 verwendet werden, dem diese Daten zugeführt wer­den. Dieser Baustein 11 liefert dann an seinem Ausgang 12 ein Signal D3, das den mittleren Befüllungsgrad des Transporteurs angibt.
  • Befüllungsgrad D3 und Transporteurlänge 11 legen die Befüllung des Transporteurs 1 fest. Wird Stückgut konstanter Länge trans­portiert, so kann unter Berücksichtigung der Stückgutlänge 12 auch die Befüllung des Transporteurs 1 in Einheiten angegeben werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrades eines Stückgut­transporteurs an einer Meßstelle, insbesondere für Flaschenfüll­anlagen, mit Hilfe des auf das Stückgut ansprechenden Binär­gebers,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) in äquidistanten Zeitabständen (T1) wird die Ausgangsgröße (D1) des Binärgebers an der Meßstelle (4) erfaßt und die Er­gebnisse innerhalb einer Meßzeit (T2) akkumulierend gespei­chert, wobei die Meßzeit wesentlich größer als die Zeitab­stände gewählt ist,
b) aus dem gespeicherten, akkumulierten Wert wird durch Normie­rung ein weiterer Wert errechnet, der als Maß für den Bele­gungsgrad (D2) dient.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß zur Normierung der gespeicherte Wert durch die Zahl der Erfassungen (n) der Ausgangsgröße (D1) des Binärgebers (5) dividiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die äquidistanten Zeitabstände (T1) durch die Zykluszeiten eines übergeordneten Automatisierungssystems bestimmt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß aus dem Belegungsgrad (D2) am Eingang des Stückguttransporteurs (1), der Transportgeschwindigkeit (v) und der Transporteurlänge die Befüllung des Stückgut­transporteurs (1) berechnet und als Regelgröße zur Verfügung gestellt wird.
EP90105716A 1989-04-06 1990-03-26 Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrads eines Stückguttransporteurs Expired - Lifetime EP0391197B1 (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2154833A1 (de) * 1971-11-04 1973-05-10 Koerv Ingrid Verfahren zur ueberwachung und steuerung eines arbeits- oder verkehrsflusses
DE3313030A1 (de) * 1983-04-12 1984-10-31 Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik, 8402 Neutraubling Verfahren und vorrichtung zum erfassen des belegungszustands eines einreihigen foerderers fuer gefaesse o.dgl.
EP0279559A1 (de) * 1987-02-07 1988-08-24 Apv Corporation Limited Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige der relativen Position zwischen Gegenständen auf einem Förderer

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