JP4860777B1 - Measuring method of powder mass measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、粉体質量計量装置の計量制御方法に関する。
【解決手段】本発明は、フィードバックされた計量値をサンプリングして単位フィード量を算出するステップと、計量終了後に計量判定を実行するステップとを含み、計量判定を実行するステップは、質量設定値からの前記計量値の計量誤差が、所定の判定値範囲内かを判定するステップと、小速時間実績及び中速時間実績が基準時間範囲内かを判定するステップとを含み、計量誤差、小速及び中速時間実績が基準時間及び判定値範囲内である場合、今回計量時の定量前、落差前、落差を次回定量前、次回落差前、次回落差として記憶・更新し、計量誤差、小速及び中速時間実績が基準時間及び判定値範囲内にない場合、次回定量前、次回落差前、次回落差を算出して、次回の計量開始時にそれぞれ定量前、落差前、落差として適用する方法である。
【選択図】図4The present invention relates to a weighing control method for a powder mass weighing apparatus.
The present invention includes a step of sampling a fed back weighing value to calculate a unit feed amount, and a step of executing a weighing determination after completion of weighing, and the step of executing the weighing determination includes a mass set value. A step of determining whether the measurement error of the measurement value from within a predetermined determination value range and a step of determining whether the small speed time result and the medium speed time result are within the reference time range, the measurement error, small When the speed and medium speed time results are within the reference time and judgment value range, the previous measurement, before the head, and the head at the current measurement are stored and updated as the previous head, before the next head, before the next head, and the next head. If the speed and medium speed time results are not within the reference time and judgment value range, calculate the previous head before the next quantification, before the next head, and the next head, and apply them as the pre-quantity, before head, and head at the next measurement start, respectively. A.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、粉体質量計量装置の計量制御方法に関し、より詳細には、粉体容器(ホッパー)などから粉体を切り出して計量する粉体質量計量装置を自動調整及び自律型計量制御する方法に関する。 The present invention relates to a weighing control method for a powder mass measuring device, and more specifically, a method for automatically adjusting and autonomously controlling a powder mass measuring device that cuts and measures powder from a powder container (hopper) or the like. About.
粉体容器などから、毎回及び複数回の計量毎に異なる質量設定値の粉体を供給するために、粉体容器から粉体を切り出して計量する粉体質量計量装置が用いられる。一般的に、粉体質量計量装置の制御方式としては、特許文献1及び特許文献2に示されるような、切り出し速度を切替えるための定量前、落差などを予め設定し、切り出し機の切り出し速度を大速から小速に切り替えるように切り出し機を駆動する2速式の方式や、特許文献3に示されるような、大速、中速、小速の順に予め設定した定量前、落差前、落差などで切り出し速度を切り替えるように切り出し機を駆動する3速式の方式がある。また、粉体質量計量装置の他の制御方式として、特許文献4に示されるような、質量偏差から切り出し機の切り出し速度を算出する変速方式などがある。
In order to supply powder having a different mass setting value every time and a plurality of times of measurement from a powder container or the like, a powder mass measuring device that cuts and measures powder from the powder container is used. In general, as a control method of the powder mass measuring device, as shown in
一般的に、毎回及び複数回の計量毎に質量設定値の変わる粉体質量計量装置において、粉体の一秒間当たりの切り出し量(単位フィード量)は、粉体質量計量装置の切り出し機の切り出し速度だけでなく、粉体容器内の粉面の高さ、密度、及び粉体の物性などに大きく依存する。従って、粉体の製造品種の切替えなどによる質量設定値の切替えや粉体容器内の状況の変化により、粉面の高さや密度などが上昇すると、同じ速度量の出力であっても単位フィード量が上昇する。特許文献1、特許文献2、及び特許文献3に示される方式では、粉面の高さや密度などが上昇すると、同じ速度量の出力であっても単位フィード量も上昇してしまい、予め設定した定量前、落差前、落差が適切なものとならない場合があった。そのため、結果的に十分な変速時間間隔を確保できず、過計量となり易い。逆に、切り出し速度を抑えて単位フィード量が下げると、不足計量が生じたり、無駄に計量時間を延ばしたりするため、生産効率が下がってしまう。このような場合や初めて粉体を切り出す場合は、速度や定量前、落差前、落差などの制御パラメータについて、その度に技術者や熟練作業者による再調整が必要となり、装置稼動率も低下する。さらに、特許文献2に示される方式では、通常十秒前後から数十分程度と時間範囲が広い計量時間について、質量設定値、切り出し機の能力や構造などを考慮しながら、技術者や熟練作業者により数時間の調整が行われることが多い。
In general, in a powder mass measuring device in which the mass setting value changes every time and multiple times of measurement, the amount of cut-out (unit feed amount) per second of the powder is determined by the cutting machine of the powder mass measuring device. It greatly depends not only on the speed but also on the height and density of the powder surface in the powder container and the physical properties of the powder. Therefore, if the powder surface height or density rises due to the change of the mass setting value due to the change of the production type of powder or the change of the situation in the powder container, the unit feed amount even if the output of the same speed amount Rises. In the methods shown in
また、特許文献4に示される方式では、切り出し速度を徐々に低くし、極めて低い切り出し速度で切り出し機を駆動して質量設定値で停止する方式であるため、計量時間が延び、生産効率が悪いという問題があった。
Further, in the method disclosed in
特許文献5には、実測により単位フィード量に対応するデータテーブルを作成し、当該データテーブルに基づいて単位フィード量の変化に対応した切り出し速度になるように制御する方式の粉体質量計量装置が記載されている。しかしながら、特許文献5に記載された粉体質量計量装置では、初期段階において、いくつかの速度で落差や単位フィード量を実測してデータテーブルを作成する作業に時間を要してしまう。
また、工業分野の計量実績要件は、質量設定値に対して、粉体を少なめ、丁度、多めに入れるなどの入れ目の程度を要求されることもあり多種多様であるため、正確に質量を計量することが求められている。 In addition, there are a wide variety of weighing requirements in the industrial field, which may require a degree of meshing such as less powder, just more, and more than the mass set value. There is a need to weigh.
上述の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、供給容器から供給される粉体を計量容器に切り出すための切り出し機と、前記切り出し機を大速、中速、又は小速の切り出し速度で駆動させるための駆動部と、前記計量容器に切り出された粉体の質量を計量値としてフィードバックする計量部とを備えた粉体質量計量装置を制御する方法であって、前記計量部からフィードバックされた計量値を所定のサンプリング周期でサンプリングし、当該サンプリングに基づいて、大速、中速、小速のそれぞれの切り出し速度に関する単位フィード量を算出するステップと、計量終了後に、計量判定を実行するステップとを含み、前記計量判定を実行するステップは、質量設定値からの前記計量値の計量誤差が、所定の範囲で定められる判定値範囲内であるかどうかを判定するステップと、小速状態の実際の継続時間を示す小速時間実績が、前記サンプリング周期の少なくとも3周期分を含む期間である基準時間を中心値として所定の範囲で定められる基準時間範囲内であるかどうかを判定するステップと、中速状態の実際の継続時間を示す中速時間実績が、前記基準時間範囲内であるかどうかを判定するステップとを含み、前記計量誤差が前記判定値範囲内であり、かつ前記小速時間実績及び前記中速時間実績が前記基準時間範囲内であると判定される場合、今回計量時の定量前、落差前、及び落差を、次回定量前、次回落差前、及び次回落差として記憶・更新し、前記計量誤差が前記判定値範囲内にないと判定されるか、前記小速時間実績もしくは前記中速時間実績が前記基準時間範囲内にないと判定される場合、前回計量時に算出された落差と前記計量誤差を小さくするように補正することによって算出された今回計量における落差補正値とに基づいて次回落差を算出し、小速時における前記単位フィード量と、前記基準時間と、中速単位フィード量、及び落差比に基づいて、前記小速時間実績を前記基準時間に近づけるように次回落差前を算出し、中速時における前記単位フィード量と前記基準時間と、大速単位フィード量、及び落差比に基づいて、前記中速時間実績を前記基準時間に近づけるように次回定量前を算出することにより、該算出した次回定量前、次回落差前及び次回落差を、次回の計量開始時にそれぞれ定量前、落差前、落差として適用することを特徴とする方法である。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の方法において、中速計量開始時に、前回計量における大速時間実績と今回計量時における大速時間実績との比が予め設定された所定の大速時間実績比率範囲の範囲内であるかどうかを判定するステップをさらに含み、
前記比が前記大速時間実績比率範囲の範囲外であると判定される場合、前回計量時において算出された落差前、及び前回計量における大速時間実績と今回計量時における大速時間実績との比に基づいて最新落差前を算出して、該算出した最新落差前を今回計量時における落差前として更新し、小速計量中に、サンプリング毎に得られた最新の小速単位フィード量、予め測定された小速停止後の実落差、及び前回計量で算出された前記落差補正値に基づいて、最新落差をサンプリング毎に算出して、該算出した最新落差を今回計量における落差として更新し、前記比が前記大速時間実績比率範囲の範囲内であると判定される場合、今回計量開始時の落差前を今回計量時の落差前とし、今回計量開始時の落差を今回計量時の落差とすることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method of the first aspect, at the start of the medium speed measurement, a ratio between the high speed time record in the previous measurement and the high speed time record in the current measurement is set to a predetermined large value. Further comprising determining whether it is within a fast time performance ratio range ;
If it is determined that the ratio is out of the range of the high speed time actual ratio range, the difference between the high speed time actual in the previous measurement and the current high speed time in the previous measurement and the high speed time actual in the current measurement is calculated. Based on the ratio, calculate the latest before the current head, update the calculated previous head as the previous head at the time of the current measurement, and update the latest small speed unit feed amount obtained for each sampling during the low speed measurement. Based on the measured actual head after the small speed stop and the head correction value calculated in the previous measurement, the latest head is calculated for each sampling, and the calculated latest head is updated as a head in the current measurement , When it is determined that the ratio is within the range of the high speed time performance ratio range, the head before the head at the start of the current measurement is the head before the head at the time of the current measurement, and the head at the start of the current measurement is the head of the head at the time of the current measurement. characterized in that To.
本発明によると、粉体の製造品種の切替などによる質量設定値の変更や粉体容器内の状況変化などにより、同じ速度量の出力でありながら単位フィード量が大きく変化しても、各計量毎に次回の定量前、落差前、落差を算出して常に最適な計量結果を追求し続けるため、技術者や熟練作業者による再調整が不要である。 According to the present invention, even if the unit feed amount greatly changes while the output of the same speed amount is changed due to the change of the mass set value by switching the production type of powder or the situation change in the powder container, each measurement Every time before the next quantification, before the drop, before the drop is calculated and the optimum measurement result is always pursued, readjustment by an engineer or a skilled worker is unnecessary.
本発明によると、各計量毎に小速時間実績及び中速時間実績を基準時間範囲内に収めるように次回落差前及び次回定量前を算出するため、過計量を回避するための控えめな切り出し速度での計量方法や、人手によりその度に定量前、落差前、落差を変更する計量方法に比べ、計量効率が向上する。 According to the present invention, the pre-next head drop and pre-quantitative calculation are performed so that the low speed time result and the medium speed time result are within the reference time range for each measurement, so that a conservative cutting speed for avoiding overweighing Compared with the weighing method in the above and the weighing method that changes the head before quantification, before the head, or the head each time, the measuring efficiency is improved.
本発明によると、各計量毎に計量誤差を判定値範囲内に収めるように次回落差及び計量中の最新落差を算出するため、正確な計量結果を得ることができる。 According to the present invention, since the next head and the latest head during measurement are calculated so that the measurement error falls within the determination value range for each measurement, an accurate measurement result can be obtained.
本発明によると、PLCにおいて通信モジュールや多点入出力モジュールなどを使用して、シーケンス管理部から複数の命令を出力すれば、本発明の粉体質量計量制御方法を数十台の粉体質量計量装置に対応させることが可能である。それにより、1台毎に技術者や熟練作業者による制御パラメータを変更及び再調整する必要がないため、1台から数十台にもなる粉体質量計量装置の調整作業時間を大幅に短縮し、常に短時間で安定した計量が可能となる。 According to the present invention, if a plurality of commands are output from the sequence management unit using a communication module, a multi-point input / output module, or the like in the PLC, the powder mass measurement control method of the present invention can be performed using several dozen powder masses. It is possible to correspond to a weighing device. As a result, it is not necessary to change and readjust the control parameters by technicians or skilled workers for each unit, greatly reducing the adjustment work time of powder mass measuring devices from one to several tens. Stable weighing is always possible in a short time.
以下、本発明の実施例1に係る粉体質量計量装置の制御方法について説明する。図1は、本発明に係る粉体質量計量装置を制御するための全体構成を示す。図1には、ターミナルPC1と、PLC10と、粉体質量計量装置20とが示されている。図1に示されるように、PLC10は、各種データを記憶する記憶部11と、後述する演算処理を実行する演算処理部12と、粉体質量計量装置20を制御するための制御部13と、シーケンス管理部14とを備え、粉体質量計量装置20は、切り出し機24と連結された駆動部21と、電子秤等で構成され、計量容器25に供給された粉体の質量を計量する計量部22と、粉体を貯留した供給容器23とを備える。なお、図1では、スクリュウ式の切り出し機24を示したが、これに限定されず、本発明においては速度制御可能なあらゆる機構の切り出し機24を使用することができる。
Hereinafter, a control method of the powder mass measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an overall configuration for controlling a powder mass measuring apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a terminal PC1, a
図2は、本発明に係る粉体質量計量装置の粉体供給動作中の時間−質量の相関を示すグラフである。図2を用いて、本発明の粉体計量動作を簡単に説明する。本発明に係る自律型計量制御方法については後述する。定量前、落差前、落差は、それぞれ、質量設定値を基準にした値であり、以下、質量設定値から落差、落差前、及び定量前を引いた質量を、それぞれ小速速度切替点、中速速度切替点、及び大速速度切替点とする。 FIG. 2 is a graph showing a time-mass correlation during the powder supply operation of the powder mass measuring apparatus according to the present invention. The powder weighing operation of the present invention will be briefly described with reference to FIG. The autonomous weighing control method according to the present invention will be described later. Before quantification, before head, and head are values based on the mass set value, and below, the mass obtained by subtracting the head, before head, and before quantification from the mass set value is the small speed switching point, medium Let it be a speed change point and a high speed change point.
PLC10内のシーケンス管理部14から計量開始命令が出力されると、PLC10の制御部13は、大速の切り出し速度を示す大速駆動信号を粉体質量計量装置20の駆動部21に出力する。駆動部21は、入力した大速駆動信号に応答して、大速の切り出し速度で切り出し機24を駆動することにより、切り出し機24による切り出し動作を開始する。切り出し機24は、切り出し動作中、供給容器23から供給された粉体を切り出して、計量部22上の計量容器25に供給する。計量部22は、計量容器25に供給された粉体の現在質量を計量し、その計量値をPLC10にフィードバックする。PLC10の演算処理部12は、フィードバックされた計量値に基づいて後述する次回落差、次回落差前、次回定量前等を算出する。
When a measurement start command is output from the
図2には、駆動部21の切り出し速度と、計量部22の計量値とが示されている。図2に示されるように、質量設定値を設定後、計量を開始すると、駆動部21の切り出し速度は急激に立ち上がって大速状態で駆動していき、それに伴って計量値が増加していく。計量値が大速速度切替点に達すると、制御部13は、駆動部21の切り出し速度を大速から中速に切替えるために、中速駆動信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、入力した中速駆動信号に応答して、中速の切り出し速度で切り出し機24を駆動する。切り出し速度は大速から中速に急激に立ち下がり、計量値は切替直後に幾分ぶれた後に大速時よりも緩やかに増加していくことが図2に示されている。なお、切替直後の計量値のぶれは、大速から中速に切り替わり、切り出し機24からの粉体の切り出し量が急に少なくなったことによる計量部22の秤のバウンドに起因したものである。計量値が中速速度切替点に達すると、制御部13は、駆動部21の切り出し速度を中速から小速に切替えるために、小速駆動信号を駆動部21に出力する。駆動部21は、入力した小速駆動信号に応答して、小速の切り出し速度で切り出し機24を駆動する。図2には、切り出し速度が中速から小速に切り替わったことが示されている。小速状態が継続され、計量値が小速速度切替点に達すると、制御部13は、駆動部21の駆動を停止させるために、小速駆動信号の出力を停止する。駆動停止後の計量値のぶれは、切り出し機の停止時の応答遅れによって切り出された粉体と小速停止後に空中落下した粉体とによる計量部22の秤のバウンドに起因したものである。所定の時間が経過後、後述するような、質量設定値からの計量誤差が判定値範囲内であるかどうか、小速時間実績及び中速時間実績が基準時間範囲内であるかどうかを判定する計量判定が実行され、当該計量判定の結果に基づいて、次回定量前、次回落差前、次回落差が決定される。なお、大速状態、中速状態、及び小速状態の実際の継続時間を示す大速時間実績、中速時間実績、及び小速時間実績は、PLC10によって計測され、記憶部11に記録される。
FIG. 2 shows the cutting speed of the
次に、本発明に係る単位フィード量について説明する。本発明においては、大速から中速、中速から小速、小速から停止までの各期間毎に計量部22からフィードバックされる計量値を所定のサンプリング周期でサンプリングすることにより、大速、中速、小速の各切り出し速度毎に、1秒間当たりの粉体の平均フィード量である単位フィード量がそれぞれ算出される。
Next, the unit feed amount according to the present invention will be described. In the present invention, by sampling the measurement value fed back from the measuring
以下、現在実行中の計量を今回計量とし、今回計量の1回前の計量を前回計量とし、今回計量において(n+1)回目のサンプリング時の計量値に対するn回目のサンプリング時の計量値からの増量を今回増量とし、前回計量において(m+1)回のサンプリングが行われた場合における(m+1)回目のサンプリング時の計量値に対するm回目のサンプリング時の計量値からの増量を前回増量とし、前回計量中の(m+1)回目のサンプリング時に算出された単位フィード量を前回単位フィード量とすると(n≧1、m≧1とする)、(n+1)回目のサンプリングにおける単位フィード量は、以下の(式1)を用いて算出する。
(単位フィード量)=(前回増量+今回増量+前回単位フィード量*サンプリング周期)/(サンプリング周期*3) (式1)
In the following, the current measurement is the current measurement, the previous measurement is the previous measurement, and the measurement value at the (n + 1) th sampling is increased from the measurement value at the nth sampling in the current measurement. Is the current increase, the increase from the measurement value at the mth sampling to the measurement value at the (m + 1) th sampling when the (m + 1) sampling was performed in the previous measurement is the previous increase, Assuming that the unit feed amount calculated at the (m + 1) th sampling is the previous unit feed amount (assuming that n ≧ 1, m ≧ 1), the unit feed amount at the (n + 1) th sampling is expressed by ) To calculate.
(Unit feed amount) = (Previous increase + Current increase + Previous unit feed amount * Sampling cycle ) / (Sampling cycle * 3) (Formula 1)
(式1)に示される単位フィード量は、大速、中速、小速の各切り出し速度毎に算出される。大速、中速、小速の各切り出し速度毎の各単位フィード量は、今回計量中においてサンプリング毎に常時算出して更新されていく。なお、初めて計量する場合など、前回計量がなされていない場合は、例えば後述する自動調整時に各速度で6回以上サンプリングを行うことにより、各速度毎の単位フィード量が算出される。 The unit feed amount shown in (Formula 1) is calculated for each cutting speed of high speed, medium speed, and low speed. Each unit feed amount for each cutting speed of high speed, medium speed, and low speed is constantly calculated and updated for each sampling during the current measurement. If the previous measurement has not been performed, such as when measuring for the first time, the unit feed amount for each speed is calculated by sampling six times or more at each speed, for example, during automatic adjustment described later.
図3は、粉体のフィード量とサンプリング周期との関係を示すグラフである。図3(a)に示されるように、粉体の切り出しが開始すると、単位フィード量が急激に立ち上がり、DZTの経過後から粉体の単位フィード量が安定して、脈動を打つように粉体が切り出されている。ここで、DZTは、上述したような切り出し速度の切替時における計量値のぶれを考慮し、正確なサンプリングを実行するために予め設けられた計測待ち時間である。本発明においては、正確な単位フィード量を算出するために、切り出し量が不安定なDZT期間中の切り出し量を含めないように、サンプリングをDZT経過後から開始する。当該サンプリングは、大速、中速、小速の各切り出し速度毎に、DZT経過後から各切り出し速度の切替え時まで実行される。また、図3(a)では、サンプリングタイミングによって区切られた各区間でサンプリングが実行され、各サンプリング毎に計量値の増量が求められていることが示されている。このように、サンプリング毎に求められた増量を用いて(式1)のように単位フィード量が求められる。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of powder feed and the sampling period. As shown in FIG. 3 (a), when the cutting of the powder starts, the unit feed amount suddenly rises, and after the lapse of DZT, the unit feed amount of the powder stabilizes and pulsates. Is cut out. Here, DZT is a measurement waiting time provided in advance in order to execute accurate sampling in consideration of fluctuation of the measurement value at the time of switching the clipping speed as described above. In the present invention, in order to calculate an accurate unit feed amount, sampling is started after the lapse of DZT so as not to include the cutout amount during the DZT period in which the cutout amount is unstable. The sampling is executed for each high speed, medium speed, and low speed cut-out speeds after the DZT has elapsed and until each cut-out speed is switched. Further, FIG. 3A shows that sampling is executed in each section delimited by the sampling timing, and an increase in the measured value is obtained for each sampling. In this way, the unit feed amount is obtained as in (Equation 1) using the increase obtained for each sampling.
なお、DZT経過直後の1回目のサンプリング時には、計量値が上述のぶれに影響を受けるため、正確な単位フィード量が得られない場合が多い。従って、単位フィード量を正確に得るためには、2回目以降のサンプリングにおける増量を用いて単位フィード量を算出する必要があり、(式1)に示される今回増量及び前回増量を考慮すると、3回以上サンプリングを実行することが好ましい。 In the first sampling immediately after the lapse of DZT, since the measurement value is affected by the above-described blur, an accurate unit feed amount is often not obtained. Therefore, in order to accurately obtain the unit feed amount, it is necessary to calculate the unit feed amount using the increase in the second and subsequent samplings, and considering the current increase and the previous increase shown in (Equation 1), 3 It is preferable to perform sampling more than once.
本発明におけるサンプリングのサンプリング周期は、小速時の切り出し機24の脈動周期の1/3以上に設定することが好ましい。切り出し機24における粉体の切り出し量に脈動が無いと問題とはならないが、脈動がある場合、サンプリング周期毎の粉体の増量にバラツキが生じるため、正確な単位フィード量を算出できない場合がある。従って、単位フィード量を正確に算出するためには、切り出し機24における粉体の切り出し量の脈動による影響を吸収したサンプリング周期で、サンプリングを行う必要がある。
The sampling period of sampling in the present invention is preferably set to 1/3 or more of the pulsation period of the cutting
図3(a)はさらに、サンプリング周期が小速時の切り出しの脈動周期の1/3以上の場合の切り出しの脈動周期とサンプリング周期との関係を示し、図3(b)は、サンプリング周期が小速時の切り出しの脈動周期の1/3以下の場合の脈動周期とサンプリング周期との関係を示す。粉体質量計量装置の切り出し速度は、小速であるものとする。図3(a)及び図3(b)には、2回目のサンプリング時の計量値に対する1回目のサンプリング時の計量値からの増加分である増量1、3回目のサンプリング時の計量値に対する2回目のサンプリング時の計量値からの増加分である増量2、…、5回目のサンプリング時の計量値に対する4回目のサンプリング時の計量値からの増加分である増量4が示されている。図3(b)から明らかなように、サンプリング毎に増量にバラツキが生じている。図3(a)に示されるように、サンプリング周期を脈動周期の1/3以上に設定すると、各サンプリング周期毎に脈動波形の凸部分がサンプリング周期の範囲内に確実に存在するようになるため、切り出し機24の脈動の影響を吸収した単位フィード量の算出が可能となる。
FIG. 3A further shows the relationship between the sampling pulsation period and the sampling period when the sampling period is 1/3 or more of the sampling pulsation period when the sampling speed is small, and FIG. The relationship between the pulsation period and the sampling period in the case of 1/3 or less of the pulsation period of cutout at a low speed is shown. The cutting-out speed of the powder mass measuring device is assumed to be small. 3 (a) and 3 (b) show an
次に、本発明に係る基準時間について説明する。本発明においては、中速状態及び小速状態を継続する時間の基準として基準時間が設けられる。基準時間は、サンプリングを実行する回数をnとすると、
(基準時間)=DZT+(サンプリング周期)*n (式2)
により算出される。なお、正確な単位フィード量を算出するためには、上述したような理由で3回以上サンプリングすることが好ましく、すなわちn≧3とすることが好ましい。
Next, the reference time according to the present invention will be described. In the present invention, a reference time is provided as a reference for the time during which the medium speed state and the low speed state are continued. The reference time is n, where n is the number of times sampling is performed.
(Reference time) = DZT + (sampling period) * n (Formula 2)
Is calculated by In order to calculate an accurate unit feed amount, it is preferable to sample three times or more for the reason described above, that is, n ≧ 3.
本発明に係る粉体質量計量装置の自動調整について説明する。自動調整は、粉体質量計量装置を用いて初めて粉体を切り出す場合や、かさ密度が1/2以下や2倍以上であったり、粉形状であるなど物性の大きく異なる粉体に製造品種の切替えが行われた場合などに、粉体質量計量装置の計量制御に関する種々の制御パラメータを初期設定するために実行される。当該自動調整によって初期設定がなされた後に、自律型計量制御がなされた粉体計量動作が実行される。 The automatic adjustment of the powder mass measuring apparatus according to the present invention will be described. Automatic adjustment can be performed when powders are manufactured for the first time using a powder mass measuring device, or when the bulk density is 1/2 or less, 2 or more times, or the powder shape is significantly different. It is executed to initialize various control parameters related to the weighing control of the powder mass measuring device when the switching is performed. After the initial setting is made by the automatic adjustment, a powder weighing operation in which autonomous weighing control is performed is executed.
ターミナルPC1が、最大秤量、サンプリング周期、切り出し可能な最大速度、最小速度などの主要な初期設定データをPLC10に出力すると、PLC10の記憶部11は、当初期設定データを記憶・設定する。その後、PLC10内のシーケンス管理部14が自動調整動作を実行させるための命令を制御部13に出力すると、PLC10の制御部13は、速度量を含む駆動信号を出力して粉体質量計量装置20の駆動部21を駆動させることにより自動調整動作が開始する。駆動部21は、駆動信号に基づいて、切り出し機24の切り出し速度を大速、中速、小速の順に変速させながら、供給容器23から供給された粉体の切り出しを行う。切り出された粉体は、計量容器25に供給される。計量部22は、計量容器25に供給された粉体の質量を計量し、その計量値をPLC10に出力する。PLC10の演算処理部12は、入力した計量値を基に、後述する自動調整データを算出する。一連の動作後に、制御部13は駆動信号の出力を停止し、自動調整動作が終了する。その後、PLC10の記憶部11は、算出された自動調整データを記憶・設定する。
When the terminal PC1 outputs main initial setting data such as the maximum weighing, the sampling cycle, the maximum speed that can be cut out, and the minimum speed to the
自動調整では、基準大速単位フィード量、基準中速単位フィード量、基準小速単位フィード量、傾斜比、及び自動調整時点での次回定量前、次回落差前、次回落差を含む自動調整データが得られる。基準大速単位フィード量、基準中速単位フィード量、及び基準小速単位フィード量は、それぞれ、切り出し機の切り出し速度が大速時、中速時、小速時における基準値となる単位フィード量である。これらの自動調整データは、以下の(式3)〜(式9)により算出する。
(基準大速単位フィード量)=(直近の大速単位フィード量) (式3)
(基準中速単位フィード量)=(直近の中速単位フィード量) (式4)
(基準小速単位フィード量)=(直近の小速単位フィード量) (式5)
ここで、直近の大速単位フィード量、直近の中速単位フィード量、及び直近の小速単位フィード量とは、それぞれ、自動調整時に(式1)を用いて最終的に得られた大速単位フィード量、中速単位フィード量、小速単位フィード量である。
In automatic adjustment, automatic adjustment data including standard high-speed unit feed amount, standard medium-speed unit feed amount, standard low-speed unit feed amount, slope ratio, and before the next quantification at the time of automatic adjustment, before the next head, and next head can get. The standard high-speed unit feed amount, the standard medium-speed unit feed amount, and the standard low-speed unit feed amount are unit feed amounts that become reference values when the cutting-out speed of the cutting machine is high speed, medium speed, and low speed, respectively. It is. These automatic adjustment data are calculated by the following (Expression 3) to (Expression 9).
(Standard high-speed unit feed amount) = (Last high-speed unit feed amount) (Formula 3)
(Standard medium speed unit feed amount) = (Recent medium speed unit feed amount) (Formula 4)
(Standard slow speed unit feed amount) = (Recent slow speed unit feed amount) (Formula 5)
Here, the most recent high-speed unit feed amount, the most recent medium-speed unit feed amount, and the most recent small-speed unit feed amount are respectively the large speed finally obtained using (Equation 1) during automatic adjustment. The unit feed amount, the medium speed unit feed amount, and the small speed unit feed amount.
小速停止後の粉体の実落差(切り出し機の停止時の応答遅れによって切り出された粉体の質量と小速停止後に空中落下した粉体の質量との和)を基準小速単位フィード量で割った値を傾斜比とすると、傾斜比は、以下の(式6)を用いて算出される。
(傾斜比)=(実落差)/(基準小速単位フィード量) (式6)
ここで、傾斜比に安全率を加味した値を落差比とし、自動調整時点での次回定量前、次回落差前、次回落差をそれぞれ初期次回定量前、初期次回落差前、初期次回落差とすると、初期次回定量前、初期次回落差前、初期次回落差は、それぞれ、以下の(式7)〜(式9)を用いて算出される。
(初期次回定量前)=(基準大速単位フィード量)*(落差比) (式7)
(初期次回落差前)=(基準中速単位フィード量)*(落差比) (式8)
(初期次回落差)=(基準小速単位フィード量)*(傾斜比) (式9)
なお、計量実績に多い又は少ない等の入れ目が要求されている場合には、(式9)の右辺第2項の傾斜比から入れ目率を引いてもよい。
The actual feed drop of the powder after stopping at a low speed (the sum of the mass of the powder cut out by the response delay when the cutting machine stops and the mass of the powder falling in the air after stopping at a low speed) If the value divided by is the slope ratio, the slope ratio is calculated using (Equation 6) below.
(Inclination ratio) = (Actual drop) / (Standard small speed unit feed amount) (Formula 6)
Here, the slope ratio is a value that includes the safety factor, and the head ratio before the next quantification at the time of automatic adjustment, before the next head, and the next head before the initial next quantification, before the initial next head, and the initial next head, The initial next head before quantification, the initial next head drop, and the initial next head drop are calculated using the following (Equation 7) to (Equation 9), respectively.
(Before initial measurement) = (Standard high speed unit feed amount) * (Drop ratio) (Formula 7)
(Before initial next drop) = (Reference medium speed unit feed amount) * (Drop ratio) (Formula 8)
(Initial next head drop) = (Reference small speed unit feed amount) * (Tilt ratio) (Formula 9)
In addition, when a lot of stitches is required in the measurement results, the stitch rate may be subtracted from the slope ratio of the second term on the right side of (Equation 9).
次に、本発明に係る粉体質量計量装置の自律型計量制御方法について説明する。本自律型計量制御方法において、上述の自動調整後の1回目の計量では、自動調整において算出された初期次回定量前、初期次回落差前、初期次回落差を質量設定値からそれぞれ引いた大速速度切替点、中速速度切替点、小速速度切替点で切り出し速度が切替えられ、後述する算出方法及び計量判定に基づいて、次回定量前、次回落差前、次回落差が算出される。2回目の計量開始時に、前回計量で算出された次回定量前、次回落差前、次回落差を、それぞれ、今回計量における定量前、落差前、落差として適用して大速速度切替点、中速速度切替点、小速速度切替点を算出する。算出した各速度切替点で切り出し速度を切替え、後述する算出方法及び計量判定に基づいて、また次回定量前、次回落差前、次回落差が算出される。このような動作を繰り返すことにより、計量を重ねる毎に計量精度及び計量効率がより良いものとなっていく。 Next, the autonomous weighing control method of the powder mass weighing device according to the present invention will be described. In this autonomous weighing control method, in the first measurement after the above-mentioned automatic adjustment, the high-speed speed obtained by subtracting the initial next head before the initial next quantification, the initial next head, and the initial next head calculated in the automatic adjustment from the mass set value, respectively. The cut-out speed is switched at the switching point, the medium speed speed switching point, and the low speed speed switching point, and before the next quantification, before the next head, and the next head are calculated based on a calculation method and measurement determination described later. At the start of the second measurement, the high speed switching point and medium speed are applied by applying the previous head, before the next head, before the next head, and the next head, which were calculated in the previous weighing, as the pre-quantity, before head, and head, respectively. A switching point and a low speed switching point are calculated. The cut-out speed is switched at each calculated speed switching point, and based on the calculation method and measurement determination described later, the pre-next quantification, the pre-next head, and the next head are calculated. By repeating such an operation, the weighing accuracy and the weighing efficiency become better each time weighing is repeated.
以下、次回落差、次回落差前、次回定量前の算出方法を説明する。なお、今回計量の次の計量を次回計量とする。 Hereinafter, the calculation method before the next head, before the next head, and before the next quantification will be described. The next measurement after the current measurement will be the next measurement.
次回落差は、以下の(式10)を用いて算出する。
(次回落差)=(落差)+(落差補正値) (式10)
ここで、(式10)における(落差)とは、前回計量時に(式10)を用いて算出された次回落差に対応する。また、計量誤差が後述する判定値の範囲内である場合、落差補正値は0とし、計量誤差が判定値の範囲外である場合は、次の(式11)、(式12)のように落差補正値が算出される。計量誤差がゼロ以上の時は、
(落差補正値)=(計量誤差)*OCR (式11)
とし、計量誤差がマイナスの時は、
(落差補正値)=(計量誤差)*NCR (式12)
とする。OCRはプラス時FS(フライセット:落差値)補正比であり、NCRはマイナス時FS補正比であり、互いに適宜定められる値であって、好ましくは1未満の値とすることができる。(式10)〜(式12)を用いて算出した次回落差を、次回計量開始時に落差として適用することにより、小速速度切替点が算出される。OCR及びNCRを適切に設定することにより、次回の計量誤差を小さくすることができ、計量の回数を重ねる毎に計量誤差を次第に小さくすることができる。
The next drop is calculated using the following (Equation 10).
(Next head) = (head) + (head correction value) (Equation 10)
Here, (head) in (Expression 10) corresponds to the next head calculated using (Expression 10) at the time of the previous measurement. Further, when the measurement error is within the range of the determination value described later, the head correction value is 0, and when the measurement error is outside the range of the determination value, the following (Expression 11) and (Expression 12) A head correction value is calculated. When the weighing error is zero or more,
(Drop compensation value) = (Weighing error) * OCR (Equation 11)
When the weighing error is negative,
(Drop compensation value) = (Weighing error) * NCR (Formula 12)
And OCR is a plus-time FS (flyset: head value) correction ratio, and NCR is a minus-time FS correction ratio, which are appropriately determined and can be preferably less than 1. By applying the next head calculated using (Equation 10) to (Equation 12) as a head at the start of the next measurement, the low speed speed switching point is calculated. By appropriately setting the OCR and NCR, the next measurement error can be reduced, and the measurement error can be gradually reduced every time the number of measurement is repeated.
次回落差前は、以下の(式13)を用いて算出される。
(次回落差前)=(次回計算落差前)+(次回落差前補正値) (式13)
次回計算落差前及び次回落差前補正値は、それぞれ、以下の(式14)、(式15)を用いて算出される。
(次回計算落差前)=((小速単位フィード量)*(基準時間)+(中速単位フィード量))*(落差比)*(落差想定時間係数) (式14)
(次回落差前補正値)=(基準時間−小速実績時間)*(小速単位フィード量)/(落差前補正係数) (式15)
Before the next drop is calculated using the following (Formula 13).
(Before the next drop) = (Before the next calculated drop) + (Correction value before the next drop) (Formula 13)
The next calculation head and the next head correction value are calculated using the following (Formula 14) and (Formula 15), respectively.
(Before next calculation head) = ((Small speed unit feed amount) * (Reference time) + (Medium speed unit feed amount)) * (Drop ratio) * (Estimated head coefficient) (Formula 14)
(Correction value before the next drop) = (reference time−actual speed at small speed) * (low speed unit feed amount) / (correction coefficient before the drop) (Formula 15)
ここで、落差想定時間係数は、切り出し速度の切替直後に粉体が空間にある時間を想定して適宜定められる定数であり、落差前補正係数は、(式15)に示される(基準時間−小速実績時間)*(小速単位フィード量)の値を適宜調整するために予め定められる定数である。(式13)〜(式15)を用いて算出した次回落差前を、次回計量開始時に落差前として適用することにより、中速速度切替点が算出される。 Here, the assumed head time coefficient is a constant that is appropriately determined assuming that the powder is in space immediately after switching of the cutting speed, and the pre-head correction coefficient is represented by (Equation 15) (reference time− This is a constant determined in advance in order to adjust the value of (actual speed actual time) * (small speed unit feed amount) as appropriate. The medium speed change point is calculated by applying before the next drop calculated using (Expression 13) to (Expression 15) as the before drop at the start of the next measurement.
(式14)及び(式15)に示されるように、次回計算落差前及び次回落差前補正値を算出するために基準時間が用いられていることにより、次回の計量における小速時間実績が基準時間に近づくように、次回落差前が算出されることになる。 As shown in (Equation 14) and (Equation 15), since the reference time is used to calculate the next calculated head and the correction value before the next head, the small speed time result in the next measurement is used as a reference. The time before the next drop is calculated so as to approach the time.
次回定量前は、以下の(式16)を用いて算出される。
(次回定量前)=(次回計算定量前)+(次回定量前補正値) (式16)
次回計算定量前及び次回定量前補正値は、それぞれ、以下の(式17)、(式18)を用いて算出される。
(次回計算定量前)=((中速単位フィード量)*(基準時間)+(大速単位フィード量))*(落差比)*(落差想定時間係数) (式17)
(次回定量前補正値)=(基準時間−中速実績時間)*(中速単位フィード量)/(定量前補正係数) (式18)
Before the next quantification, it is calculated using (Equation 16) below.
(Before next quantification) = (Before next calculation quantification) + (Correction value before next quantification) (Formula 16)
The calculation value before the next calculation and the correction value before the next calculation are calculated using the following (Equation 17) and (Equation 18), respectively.
(Before next calculation quantification) = ((medium speed unit feed amount) * (reference time) + (high speed unit feed amount)) * (head ratio) * (head expected time coefficient) (Formula 17)
(Correction value before next determination) = (reference time−medium speed actual time) * (medium speed unit feed amount) / (correction coefficient before determination) (Equation 18)
ここで、定量前補正係数は、(式18)に示される(基準時間−中速実績時間)*(中速単位フィード量)の値を適宜調整するために予め定められる定数である。(式16)〜(式18)を用いて算出した次回定量前を、次回計量開始時に定量前として適用することにより、大速速度切替点が算出される。 Here, the pre-quantification correction coefficient is a constant determined in advance to appropriately adjust the value of (reference time−medium speed actual time) * (medium speed unit feed amount) shown in (Equation 18). The high speed speed switching point is calculated by applying the pre-quantity calculation calculated using (Expression 16) to (Expression 18) as the pre-quantification at the start of the next measurement.
(式17)及び(式18)に示されるように、次回計算定量前及び次回定量前補正値を算出するために基準時間が用いられていることにより、次回の計量における中速時間実績が基準時間に近づくように、次回定量前が算出されることになる。 As shown in (Equation 17) and (Equation 18), since the reference time is used to calculate the next calculation quantification value and the next quantification correction value, the medium speed time result in the next measurement is used as a reference. The next before quantification is calculated so as to approach the time.
次に、本発明に係る計量判定を説明する。本発明においては、所定の範囲の判定値範囲が設定されており、計量判定時において、演算処理部12によって計量終了時の最終的な計量値と設定質量値との計量誤差が判定値範囲内であるかどうかが判定される。また、(式2)を用いて算出された基準時間を中心値として所定の範囲で定められる基準時間範囲が設定されており、計量判定時において小速時間実績及び中速時間実績が基準時間範囲内であるかどうかが判定される。 Next, the measurement determination according to the present invention will be described. In the present invention, a judgment value range within a predetermined range is set, and at the time of weighing determination, the calculation error between the final measurement value at the end of measurement and the set mass value is within the determination value range. It is determined whether or not. In addition, a reference time range determined within a predetermined range is set with the reference time calculated using (Equation 2) as the central value, and the small speed time result and the medium speed time result are set in the reference time range at the time of measurement determination. It is determined whether it is within.
図4は、計量判定時において次回落差、次回落差前、次回定量前を決定するためのフローチャートである。図4に示されるように、ステップ401において、計量誤差が判定値範囲内にあると判定されると、ステップ402に進む。ステップ402において、小速時間実績が基準時間範囲内にあると判定されると、ステップ403に進む。ステップ403において、中速時間実績が基準時間範囲内にあると判定されると、ステップ404に進む。ステップ401からステップ403を通して、計量誤差、小速時間実績、及び中速時間実績が判定値範囲内又は基準時間範囲内であることが示されているため、ステップ404において、今回計量時の定量前、落差前、及び落差が次回定量前、次回落差前、及び次回落差として記憶・更新される。計量誤差が判定値範囲内にないと判定されるか、小速時間実績が基準時間範囲内にないと判定されるか、又は中速時間実績が基準時間範囲内にないと判定されるとステップ405に進む。計量誤差、小速時間実績、又は中速時間実績が判定値範囲内又は基準時間範囲内になく、計量誤差、小速時間実績、又は中速時間実績が適切な値でないことが示されているため、ステップ405においては、上述の(式10)〜(式19)を用いて、次回定量前、次回落差前、次回落差を算出して、算出した次回定量前、次回落差前、次回落差を、次回計量開始時にそれぞれ定量前、落差前、落差として適用して、次回計量時の各速度切替点を算出する。
FIG. 4 is a flowchart for determining the next drop, before the next drop, and before the next quantification at the time of measurement determination. As shown in FIG. 4, when it is determined in
上述のような計量判定を実行し、さらに前述のように次回落差、次回落差前、及び次回定量前を算出することにより、計量を重ねる毎に小速時間実績及び中速時間実績が基準時間に近づいていき、また計量を重ねる毎に計量誤差が小さくなる。計量誤差、小速時間実績、及び中速時間実績が許容される値であれば、その値が維持されるように今回計量時の定量前、落差前、及び落差が記憶・更新され、計量誤差、小速時間実績、又は中速時間実績が許容される値でなければ、その値を判定値及び基準時間に近づけるように次回落差、次回落差前、次回定量前が算出されて、次回計量時の定量前、落差前、落差として適用される。 By performing the weighing determination as described above, and calculating the next head, before the next head, and before the next quantification as described above, the small speed time result and the medium speed time result become the reference time each time the measurement is repeated. The weighing error decreases with each approach and weighing. If the measurement error, small-speed time record, and medium-speed time record are acceptable values, the measurement error before measurement, before drop, and drop are memorized and updated so that the values are maintained. If the actual value of the small speed time or the medium speed time is not acceptable, the next head, before the next head, and before the next quantification are calculated so that the value approaches the judgment value and the reference time. It is applied as a head before quantification, before head, and head.
また、切り出し動作中において大速、中速、及び小速の切り出し速度に加速又は減速を加えることができ、当該加減速された切り出し速度を元の速度量にリセットすることができる。本発明では、各速度での基準単位フィード量と現在の単位フィード量とを比較し、1回の計量動作中に単位フィード量が2速連続で予め定められた加速フィード判定値より少ない場合は速度出力を加速し、1回の計量動作中に単位フィード量が2速連続で予め定められた減速フィード判定値より多い場合は速度出力を減速する。当該加速及び減速は、次回計量も含めた以降の切り出し速度にて単位フィード量が2速連続で予め定められた加速リセット値を下回るか、単位フィード量が2速連続で予め定められた減速リセット値を上回るとリセットされる。なお、加速量及び減速量は、大速、中速、小速で個別に設定可能である。 Further, during the cutting operation, acceleration or deceleration can be applied to the high speed, medium speed, and low speed cutting speeds, and the accelerated / decelerated cutting speed can be reset to the original speed amount. In the present invention, the reference unit feed amount at each speed is compared with the current unit feed amount, and when the unit feed amount is smaller than the predetermined acceleration feed determination value for the second continuous speed during one metering operation. The speed output is accelerated, and the speed output is decelerated when the unit feed amount is larger than the predetermined deceleration feed determination value for the second speed continuously during one weighing operation. For the acceleration and deceleration, the unit feed amount falls below a predetermined acceleration reset value at the second continuous speed at the subsequent cutting speed including the next weighing, or the unit feed amount is a predetermined deceleration reset at the second speed continuous. It is reset when the value is exceeded. Note that the acceleration amount and the deceleration amount can be set individually for high speed, medium speed, and low speed.
以下、本発明の実施例2に係る粉体質量計量装置の制御方法について説明する。本発明の実施例2に係る粉体質量計量装置の計量制御方法は、実施例1に係る計量制御方法によって次回落差、次回落差前、次回定量前を算出することに加え、今回計量中においても計量値の変化に基づいて最新の落差前及び落差を算出して、今回計量開始時に決定された落差前及び落差を該算出した最新の落差前及び落差で更新する。それにより、今回計量中に単位フィード量が急激に変化しても高感度に応答することができる。以下、今回計量中において算出される最新の落差前、落差を、それぞれ、最新落差前、最新落差とする。 Hereinafter, a control method of the powder mass measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The weighing control method of the powder mass measuring device according to the second embodiment of the present invention calculates the next head, before the next head, and before the next quantification by the weight control method according to the first embodiment, and also during the current weighing. Based on the change of the measurement value, the latest before and the head are calculated, and the head and the head determined at the start of the current measurement are updated with the calculated previous head and the head. Thereby, even if the unit feed amount changes abruptly during measurement this time, it can respond with high sensitivity. In the following, the latest head and head calculated during the current measurement are defined as the latest head and the latest head, respectively.
中速計量開始時に、前回計量における大速時間実績と今回計量時における大速時間実績との比が予め設定された所定の大速時間実績比率範囲の範囲外であると演算処理部12によって判定される場合、最新落差前は、以下の(式19)を用いて算出される。
(最新落差前)=(落差前)*(落差前修正比率) (式19)
ここで、(式19)における(落差前)とは、前回計量時に(式13)を用いて算出された次回落差前に対応する。前回計量における大速時間実績を前回大速時間実績とし、今回計量時における大速時間実績を今回大速時間実績とすると、落差前修正比率は、以下の(式20)を用いて算出される。
(落差前修正比率)=(前回大速時間実績/今回大速時間実績) (式20)
ここで、(式19)で示される最新落差前の値を大きめにするために、(式20)で示される落差前修正比率に予め定められた加算係数を加えてもよい。
At the start of medium-speed measurement, the
(Before the latest head) = (Before the head) * (Adjusted ratio before the head) (Formula 19)
Here, (before head) in (Formula 19) corresponds to before the next head calculated using (Formula 13) at the time of previous weighing. If the high-speed time record in the previous measurement is the previous high-speed time record and the high-speed time record in the current measurement is the current high-speed record, the pre-head correction ratio is calculated using the following (Equation 20). .
(Correction ratio before head) = (previous high speed time result / current high speed time result) (Formula 20)
Here, in order to increase the value before the latest head shown in (Equation 19), a predetermined addition coefficient may be added to the pre-head correction ratio shown in (Equation 20).
(式19)を用いて最新落差前が算出されると、今回計量開始時に決定された落差前が該算出された最新落差前によって更新され、最新落差前が今回計量時の落差前となる。なお、中速計量開始時に、前回大速時間実績と今回大速時間実績との比が所定の大速時間実績比率範囲の範囲内であると演算処理部12によって判定される場合、今回計量開始時に決定された落差前がそのまま使用される。
When the previous head is calculated using (Equation 19), the head before the head determined at the start of the current measurement is updated by the calculated head before the head, and the head before the head is the head before the current head. When the
中速計量開始時に、前回計量における大速時間実績と今回計量時における大速時間実績との比が予め設定された所定の大速時間実績比率範囲の範囲外であると演算処理部12によって判定される場合、小速計量中に、最新落差は、以下の(式21)、(式22)を用いてサンプリング毎に算出される。
(最新落差)=(最新計算落差)+(落差補正値/落差補正係数) (式21)
(最新計算落差)=(落差比)*(小速単位フィード量) (式22)
At the start of medium-speed measurement, the
(Latest head) = (Latest head) + (Head correction value / Head correction coefficient) (Formula 21)
(Latest calculated head) = (head ratio) * (small speed unit feed amount) (Formula 22)
ここで、(式22)に示される小速単位フィード量は、今回計量時にサンプリング毎に次々に算出されて更新された最新の小速単位フィード量である。また、落差補正係数は、(式22)で最適値と思われる最新計算落差を算出するが、計量誤差をなくすために、前回計量時に計量誤差から(式11)及び(式12)を用いて算出した落差補正値を調整して、計量誤差のオフセットをなくすための1.55程度の係数である。さらに、(式21)で用いられる落差補正値は、前回計量時に算出された落差補正値である。計量実績に多い又は少ない等の入れ目が要求されている場合には、(式22)に示される落差比から入れ目率を引いてもよい。 Here, the small speed unit feed amount shown in (Equation 22) is the latest small speed unit feed amount that is calculated and updated one after another for each sampling during the current measurement. Moreover, the head correction coefficient calculates the latest calculated head that seems to be the optimum value in (Equation 22), but in order to eliminate the measurement error, it uses (Equation 11) and (Equation 12) from the measurement error during the previous measurement. It is a coefficient of about 1.55 for adjusting the calculated head correction value to eliminate the measurement error offset. Furthermore, the head correction value used in (Equation 21) is the head correction value calculated during the previous measurement. When a lot of stitches is required in the measurement results, the stitch rate may be subtracted from the head ratio shown in (Equation 22).
(式21)を用いて最新落差が算出されると、今回計量開始時に決定された落差が該算出された最新落差によって更新される。最新落差は、サンプリング毎に次々と算出・更新されるため、最新の小速単位フィード量に応じた落差が今回計量時の落差となる。なお、中速計量開始時に、前回大速時間実績と今回大速時間実績との比が所定の大速時間実績比率範囲の範囲内であると演算処理部12によって判定される場合、今回計量開始時に決定された落差がそのまま使用される。
When the latest head is calculated using (Equation 21), the head determined at the start of the current measurement is updated with the calculated latest head. Since the latest head is calculated and updated one after another for each sampling, the head corresponding to the latest small-speed unit feed amount becomes the head during the current measurement. When the
今回計量時の定量前に関しては、今回計量開始時に決定された定量前がそのまま使用される。上述のように、最新落差前及び最新落差を算出して更新することにより、今回計量中に単位フィード量が急激に変化しても高感度に応答することができる。 As for the pre-quantification at the time of the current measurement, the pre-quantification determined at the start of the current measurement is used as it is. As described above, by calculating and updating the latest head and the latest head, it is possible to respond with high sensitivity even if the unit feed amount changes suddenly during the current measurement.
本発明の自動調整及び計量制御方法は、工業分野などで粉体容器などから粉体を切り出して計量する粉体質量計量装置で幅広く利用可能である。また、本発明に関して、大速、中速、小速の3速方式を例にして説明したが、本発明は、大速及び小速などからなる2速方式などにも適用可能である。さらに、PLCにおいて複数の通信モジュールや多点入出力モジュールなどを使用して、シーケンス管理部から複数の命令を出力すれば、本発明の粉体質量計量制御方法を数十台の粉体質量計量装置に対応可能である。 The automatic adjustment and measurement control method of the present invention can be widely used in a powder mass measurement apparatus that cuts out powder from a powder container or the like and measures it in an industrial field or the like. Further, although the present invention has been described by taking the three-speed system of high speed, medium speed, and small speed as an example, the present invention can also be applied to a two-speed system including high speed and small speed. Furthermore, if a plurality of commands are output from the sequence management unit using a plurality of communication modules, multi-point input / output modules, etc. in the PLC, the powder mass measurement control method of the present invention can be applied to dozens of powder mass measurements. Applicable to the device.
本発明は、工業分野で使用する制御コントローラのうちPLCを利用して動作するが、シーケンサ、工業計器、DCS、マイコンなどの他の制御コントローラの電子式入出力制御装置でも実現可能である。 The present invention operates using a PLC among control controllers used in the industrial field, but can also be realized by an electronic input / output control device of another control controller such as a sequencer, industrial instrument, DCS, or microcomputer.
Claims (2)
前記計量部からフィードバックされた計量値を所定のサンプリング周期でサンプリングし、当該サンプリングに基づいて、大速、中速、小速のそれぞれの切り出し速度に関する単位フィード量を算出するステップと、
計量終了後に、計量判定を実行するステップとを含み、
前記計量判定を実行するステップは、
質量設定値からの前記計量値の計量誤差が、所定の範囲で定められる判定値範囲内であるかどうかを判定するステップと、
小速状態の実際の継続時間を示す小速時間実績が、前記サンプリング周期の少なくとも3周期分を含む期間である基準時間を中心値として所定の範囲で定められる基準時間範囲内であるかどうかを判定するステップと、
中速状態の実際の継続時間を示す中速時間実績が、前記基準時間範囲内であるかどうかを判定するステップとを含み、
前記計量誤差が前記判定値範囲内であり、かつ前記小速時間実績及び前記中速時間実績が前記基準時間範囲内であると判定される場合、今回計量時の定量前、落差前、及び落差を、次回定量前、次回落差前、及び次回落差として記憶・更新し、
前記計量誤差が前記判定値範囲内にないと判定されるか、前記小速時間実績もしくは前記中速時間実績が前記基準時間範囲内にないと判定される場合、
前回計量時に算出された落差と前記計量誤差を小さくするように補正することによって算出された今回計量における落差補正値とに基づいて次回落差を算出し、
小速時における前記単位フィード量と、前記基準時間と、中速単位フィード量、及び落差比に基づいて、前記小速時間実績を前記基準時間に近づけるように次回落差前を算出し、
中速時における前記単位フィード量と前記基準時間と、大速単位フィード量、及び落差比に基づいて、前記中速時間実績を前記基準時間に近づけるように次回定量前を算出することにより、
該算出した次回定量前、次回落差前及び次回落差を、次回の計量開始時にそれぞれ定量前、落差前、落差として適用することを特徴とする方法。 A cutting machine for cutting the powder supplied from the supply container into the measuring container, a driving unit for driving the cutting machine at a high speed, medium speed, or a low speed cutting speed, and being cut into the weighing container A method for controlling a powder mass measuring apparatus comprising a weighing unit that feeds back the mass of the powder as a measured value,
Sampling the measured value fed back from the weighing unit at a predetermined sampling period, and calculating a unit feed amount for each of the high speed, medium speed, and low speed based on the sampling; and
Performing weighing determination after completion of weighing,
The step of executing the weighing determination includes
Determining whether a measurement error of the measurement value from a mass set value is within a determination value range determined in a predetermined range;
It is determined whether or not the low speed time result indicating the actual duration time of the low speed state is within a reference time range defined by a predetermined range with a reference time that is a period including at least three sampling periods as a center value. A determining step;
Determining whether a medium speed time result indicating an actual duration of a medium speed state is within the reference time range;
When it is determined that the measurement error is within the determination value range, and the low-speed time record and the medium-speed time record are within the reference time range, before quantification, before drop, and drop Is stored and updated before the next quantification, before the next drop, and as the next drop,
When it is determined that the measurement error is not within the determination value range, or the small speed time record or the medium speed time record is not within the reference time range,
Calculate the next head based on the head calculated at the previous measurement and the head correction value in the current measurement calculated by correcting to reduce the measurement error,
Based on the unit feed amount at the low speed, the reference time, the medium speed unit feed amount, and the head ratio, calculate the speed before the next head so as to bring the actual small speed time closer to the reference time,
Based on the unit feed amount at the medium speed and the reference time, the high speed unit feed amount, and the head ratio, by calculating the next before quantification so as to bring the medium speed time result closer to the reference time,
A method characterized in that the calculated before next quantification, before the next head drop, and the next head are applied as the pre-quantification, before head drop, and head, respectively, at the start of the next measurement.
前記比が前記大速時間実績比率範囲の範囲外であると判定される場合、前回計量時において算出された落差前、及び前回計量における大速時間実績と今回計量時における大速時間実績との比に基づいて最新落差前を算出して、該算出した最新落差前を今回計量時における落差前として更新し、小速計量中に、サンプリング毎に得られた最新の小速単位フィード量、予め測定された小速停止後の実落差、及び前回計量で算出された前記落差補正値に基づいて、最新落差をサンプリング毎に算出して、該算出した最新落差を今回計量における落差として更新し、
前記比が前記大速時間実績比率範囲の範囲内であると判定される場合、今回計量開始時の落差前を今回計量時の落差前とし、今回計量開始時の落差を今回計量時の落差とすることを特徴とする請求項1に記載の方法。
A step of determining whether the ratio of the high-speed time record in the previous measurement and the high-speed time record in the current measurement is within a predetermined high-speed time record ratio range when the medium-speed measurement starts. In addition,
If it is determined that the ratio is out of the range of the high speed time actual ratio range, the difference between the high speed time actual in the previous measurement and the current high speed time in the previous measurement and the high speed time actual in the current measurement is calculated. Based on the ratio, calculate the latest before the current head, update the calculated previous head as the previous head at the time of the current measurement, and update the latest small speed unit feed amount obtained for each sampling during the low speed measurement. Based on the measured actual head after the small speed stop and the head correction value calculated in the previous measurement, the latest head is calculated for each sampling, and the calculated latest head is updated as a head in the current measurement ,
When it is determined that the ratio is within the range of the high speed time performance ratio range, the head before the head at the start of the current measurement is the head before the head at the time of the current measurement, and the head at the start of the current measurement is the head of the head at the time of the current measurement. the method according to claim 1, characterized in that.
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