JPS6343126B2 - - Google Patents
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- JPS6343126B2 JPS6343126B2 JP59036920A JP3692084A JPS6343126B2 JP S6343126 B2 JPS6343126 B2 JP S6343126B2 JP 59036920 A JP59036920 A JP 59036920A JP 3692084 A JP3692084 A JP 3692084A JP S6343126 B2 JPS6343126 B2 JP S6343126B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/20—Measuring; Control or regulation
- B01F35/21—Measuring
- B01F35/212—Measuring of the driving system data, e.g. torque, speed or power data
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、混練り物の使用目的に応じた各種混
練り工程において、監視スクリーン上に負荷電力
値（以下、負荷電流値を含む。）の許容範囲カー
ブを表示すると同時に各バツチ毎の負荷電力値を
実時間で同一スクリーン上に重畳表示し、混練り
物の最適な混練り状態をつくりだせるようにした
混練り工程管理装置に関するものである。Detailed Description of the Invention (1) Technical Field of the Invention The present invention provides a method for displaying load power values (hereinafter including load current values) on a monitoring screen during various kneading processes depending on the purpose of use of the kneaded product. The present invention relates to a kneading process control device that displays an allowable range curve and at the same time superimposes the load power value for each batch on the same screen in real time, thereby creating the optimal kneading state of the kneaded product.
(2) 従来技術とその問題点
各種産業分野において原材料を混練りした後、
適宜加工処理して製品を生産することが行なわれ
る。たとえば、コンクリート、ゴム、各種塗料、
合成樹脂を用いて目的物を製品化する場合、原材
料を決められた分量ずつ調合し最適な状態に混練
りする。この混練りは単に工業生産分野のみなら
ず、製薬或いは製パン業等の食品部門においても
必要なプロセスとなつている。いずれの場合でも
混練り物の混練り状態が最終製品に与える影響は
大であり、混練り適否が製品の品質を決定するこ
とが判明している。しかも、混練り状態は、原材
料の変動或は回転ミキサのブレード摩耗等の各種
要因（外乱）によつて変化するものであつて、加
工パラメータを一定にしても品質が一定に維持で
きるとは限らない。(2) Conventional technology and its problems After kneading raw materials in various industrial fields,
Products are produced through appropriate processing. For example, concrete, rubber, various paints,
When producing a desired product using synthetic resin, raw materials are mixed in predetermined amounts and kneaded to the optimum state. This kneading has become a necessary process not only in the industrial production field, but also in the food sector, such as the pharmaceutical or bakery industries. In any case, it has been found that the kneading state of the kneaded material has a great influence on the final product, and the suitability of kneading determines the quality of the product. Moreover, the kneading condition changes due to various factors (disturbances) such as fluctuations in raw materials or wear of the rotary mixer blades, so it is not always possible to maintain constant quality even if processing parameters are constant. do not have.
一例として、生コンクリートの生産プロセスに
ついて考察してみると、用途目的に最も適したセ
メント及び各種骨材等のコンクリート材料を選定
し、適当に配合して混練りする。こうして得た生
コンクリートの混練り状態は、一定の頻度でスラ
ンプ試験を行うことが日本工業規格で規定されて
いる。しかし、この正規の試験を毎バツチの混練
り工程管理に適用することは物理的に困難であつ
て、通常はオペレータの目視測定によるチエツク
が中心となつていた。 As an example, considering the production process of ready-mixed concrete, concrete materials such as cement and various aggregates that are most suitable for the intended purpose are selected, mixed appropriately, and kneaded. The Japanese Industrial Standards stipulate that the mixed state of the ready-mixed concrete thus obtained must be subjected to a slump test at a certain frequency. However, it is physically difficult to apply this formal test to the kneading process control of each batch, and the checks are usually performed mainly by visual measurement by the operator.
従つて、生コンクリートの混練り作業には取り
扱いの習熟度と正確な判断能力が要求されてい
た。そのために、混練り状態を判定する場合は、
個人差を回避することは不可能であつた。 Therefore, the work of mixing ready-mixed concrete requires skill in handling and the ability to make accurate judgments. Therefore, when determining the kneading state,
It was impossible to avoid individual differences.
(3) 発明の目的
しかして、本発明は、上記実情に鑑みて提供さ
れたものであつて、その目的とするところは、混
練りプロセスの各バツチ毎に回転ミキサの負荷電
力値の検出カーブを、混練り物の許容範囲カーブ
と比較判定しながら混練りプロセスを実行でき、
これによて用途に適応した混練り物を一貫して生
産することを可能にした混練り工程管理装置を提
供することにある。(3) Purpose of the Invention The present invention has been provided in view of the above circumstances, and its purpose is to develop a detection curve of the load power value of the rotary mixer for each batch in the kneading process. The kneading process can be performed while comparing and judging the tolerable range curve of the kneaded material.
The object of the present invention is to provide a kneading process control device that makes it possible to consistently produce a kneaded product suitable for the intended use.
(4) 発明の特徴
本発明の特徴は、混練り工程におけるミキサの
複数バツチの負荷電力値の蓄積データから許容範
囲カーブが設定され、この許容範囲カーブが各バ
ツチの蓄積データの平均値と標準偏差の値から求
められる上限及び下限値で設定される許容値を有
するととに上記許容値が混練り実行による蓄積デ
ータを加えて最新バツチ毎に更新され、この許容
範囲カーブをスクリーン上に表示して各バツチ毎
に逐次検出される負荷電力値の検出カーブが同じ
スクリーン上に重畳表示されることによつて品質
の適否を容易に判定できることにある。以下、本
発明の一実施例を図面に基づき説明する。(4) Features of the Invention The feature of the present invention is that a tolerance range curve is set from the accumulated data of load power values of multiple batches of mixers in the kneading process, and this tolerance range curve is calculated based on the average value of the accumulated data of each batch and the standard value. When the tolerance value is set by the upper and lower limit values determined from the deviation value, the above tolerance value is updated for each latest batch by adding the accumulated data from kneading execution, and this tolerance range curve is displayed on the screen. By superimposing and displaying the detection curves of the load power values sequentially detected for each batch on the same screen, it is possible to easily judge whether the quality is appropriate or not. Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
(5) 発明の一実施例
図面第１図は本発明による混練り工程管理装置
を一例として生コンクリート混練りプロセスに適
用した場合の概略ブロツク図、第２図は同じく検
出カーブを許容範囲カーブに重畳表示した場合の
概略説明図、第３図は同装置の一実施例の概略を
示す正面図である。(5) One Embodiment of the Invention Figure 1 is a schematic block diagram of the mixing process control device according to the present invention applied to a ready-mixed concrete mixing process as an example, and Figure 2 similarly shows a detection curve converted into a tolerance curve. FIG. 3 is a schematic front view schematically showing an embodiment of the device.
図中、１は、コンクリートミキサＭを回転駆動
させる電動モータｍの電源回路に介在させた負荷
電力検出器である。この検出器１は電力値を検出
できるものであればどのような構成のものでもよ
く、通常の電力計用又は電流計用変換器を用いる
ことができる。この検出器１は装置本体２のＡ／
Ｄ変換回路４を経て中央処理回路（CPU）５に
結合している。 In the figure, 1 is a load power detector interposed in the power supply circuit of an electric motor m that rotationally drives a concrete mixer M. This detector 1 may have any configuration as long as it can detect the power value, and a normal wattmeter or ammeter converter can be used. This detector 1 is connected to the A/
It is coupled to a central processing circuit (CPU) 5 via a D conversion circuit 4.
６は各種情報及び混練り基準データを入力する
ためのキーボードである。このキーボード６から
入力されるデータ乃至命令は装置本体２に内蔵さ
れたメモリ８に一旦格納されたり、或いはCPU
５を直接命令駆動させる働きをする。７は外部記
憶装置である。この記憶装置７は主に各種データ
を保管する機能を持つ。従つて、混練りデータの
蓄積保管、更には、それら蓄積データを基に解析
して得られる各種の最適な混練り許容情報の保管
を記憶装置７によつて行ない、適宜メモリ８、或
いは、CPU５に転送し所定の演算等を実行する。 6 is a keyboard for inputting various information and kneading reference data. Data or commands input from this keyboard 6 are temporarily stored in the memory 8 built into the device body 2, or are stored in the CPU
5 directly command-driven. 7 is an external storage device. This storage device 7 mainly has the function of storing various data. Therefore, the storage device 7 accumulates and stores the kneading data, and also stores various types of optimal kneading permissible information obtained by analyzing the accumulated data. and performs predetermined calculations, etc.
CPU５の演算及びそれに付随する各種機能の
実行は、コンクリートミキサに投入されるコンク
リート材料を収納するホツパｈ上の複数のデイス
ペンサｄ及び注水タンクｔに設けた材料投入検知
器からの信号によつてタイミングパルス発生器９
を作動させ、CPU５に開始信号を与えることに
よつて制御される。この実施例では全デイスペン
サｄと注水タンクｔに検知器を設けているが、少
なくとも混練りバツチの開始が分ればよいので、
混練り開始時に投入されるセメント乃至骨材のデ
イスペンサのみに検知器を設けてもよい。 The calculations of the CPU 5 and the execution of various functions associated therewith are timed by signals from the material input detector installed in the water injection tank t and the plurality of dispensers d on the hopper h that stores the concrete material to be input into the concrete mixer. Pulse generator 9
It is controlled by activating the CPU 5 and giving a start signal to the CPU 5. In this embodiment, all dispensers d and water injection tanks t are equipped with detectors, but it is sufficient to detect at least the start of the kneading batch.
A detector may be provided only in the dispenser for cement or aggregate that is introduced at the start of kneading.
許容範囲カーブの初期設定に際しては、上記放
出開始信号により回転ミキサＭを駆動する電動モ
ータｍの負荷電力値を検出器１で検出し、CPU
５により数バツチ、例えば２バツチの負荷電力値
から自動的に求められる。これをCRT乃至液晶
デイスプレイ、EL等の表示部１０にグラフ表示
させると同時に、混練り進行に伴つて検出器１か
らの負荷電力情報をＡ／Ｄ変換回路４で時分割サ
ンプリングして得られた電力値を検出カーブとし
て実時間で表示部１０に重畳表示していく。こう
して得られるカーブは各種記録データと共にプリ
ンタ１１からのハードコピーで適宜記録できる。 When initially setting the tolerance range curve, the load power value of the electric motor m that drives the rotary mixer M is detected by the detector 1 based on the discharge start signal, and the CPU
5, it is automatically determined from several batches, for example, two batches of load power values. This is displayed as a graph on a display unit 10 such as a CRT, liquid crystal display, or EL, and at the same time, the load power information from the detector 1 is time-divisionally sampled by the A/D conversion circuit 4 as kneading progresses. The power value is superimposed and displayed on the display unit 10 in real time as a detection curve. The curve obtained in this way can be recorded as appropriate with a hard copy from the printer 11 along with various recording data.
表示部１０に表示される波形（カーブ）情報は
ソフトウエアの任意設定により適宜監視し易い形
態で出力させることが可能である。 The waveform (curve) information displayed on the display unit 10 can be outputted in a form that is easy to monitor by arbitrarily setting the software.
許容範囲カーブは、実行中のバツチデータに対
応する配合の実績負荷データに基ずく混練り時の
各バツチの平均値と標準偏差の値から次式で得ら
れる上限及び下限値で設定される。 The tolerance curve is set with upper and lower limit values obtained from the following equation from the average value and standard deviation of each batch during kneading based on the actual load data of the formulation corresponding to the batch data being executed.
平均値±（２×標準偏差）
この許容幅は複数の配合グループに対して個々
に設定されるものである。 Average value ± (2 x standard deviation) This tolerance range is set individually for a plurality of blending groups.
上記構成によれば、許容範囲カーブが自動的に
設定されるので、オペレータによる頻しい初期設
定作業を一切不要とし、簡易に使用できる利点が
ある。 According to the above configuration, since the tolerance curve is automatically set, there is no need for frequent initial setting work by the operator at all, and there is an advantage that it can be used easily.
又、設定された許容幅は絶対的なものではな
く、使用材料の特性の変化、プラントの摩耗など
によつても序々に推移するものである。 Further, the set allowable range is not absolute, but changes gradually depending on changes in the characteristics of the materials used, wear of the plant, etc.
従つて、この許容幅の更新は該当するグループ
各時点の測定値を累積して得られる累積値ΣXi及
び二乗累積値ΣXi2、データ数ｎに基ずいて平均
値、及び標準偏差を求め、遂時許容値を更新す
る。 Therefore, to update this tolerance range, calculate the cumulative value ΣXi and squared cumulative value ΣXi 2 obtained by accumulating the measured values at each time point of the relevant group, calculate the average value and standard deviation based on the number of data n, and then calculate the average value and standard deviation. Update the time tolerance.
又、蓄積したデータのうち古いものについて重
みを小さくして、新しく得られるデータに重みを
大きくして許容値設定の適正化を図ることもでき
る。 Furthermore, it is also possible to set the allowable value appropriately by giving a small weight to the old data among the accumulated data and giving a large weight to the newly obtained data.
これについて言及すると、たとえばバツチ測定
回数が一定の個数Ｎに達しない場合累積値ΣXi、
ΣXi2に遂時得られる測定値を単に加算していく。
Ｎ個を越えたＫ番目の測定値XKが得られた場
合、累計値は次式で計算することができる。 Regarding this, for example, if the number of batch measurements does not reach a certain number N, the cumulative value ΣXi,
Simply add the finally obtained measured value to ΣXi 2 .
If more than N Kth measured values XK are obtained, the cumulative value can be calculated using the following formula.
N〓Xi＝〓Xi×Ｎ−１／Ｎ＋XK
N〓Xi2＝〓Xi2×Ｎ−１／Ｎ＋XK2
上述の如くして得られる範囲カーブＶを同一ス
クリーン上に検出カーブＳと共に実時間で表示す
ることで、各バツチ毎に生産される生コンクリー
トの適否を正確に判定することが可能となる。 N = Xi = Xi By doing so, it becomes possible to accurately determine the suitability of ready-mixed concrete produced for each batch.
上記機能を持つ本発明の監視装置の一実施例を
第３図に示す。装置本体２のフロントパネル２０
に、CRT乃至液晶デイスプレイ等のスクリーン
２１、コマンド或いはデータ入力用のキー入力部
２２、輝度調節摘み２３、メインスイツチ２５等
を配設する。 An embodiment of the monitoring device of the present invention having the above functions is shown in FIG. Front panel 20 of device main body 2
A screen 21 such as a CRT or liquid crystal display, a key input section 22 for inputting commands or data, a brightness adjustment knob 23, a main switch 25, etc. are provided.
上記構成の装置の作用について以下に説明す
る。 The operation of the device having the above configuration will be explained below.
コンクリートミキサＭをモータｍによつて回転
駆動させながら先ずセメント、細骨材、水をミキ
サに投入することによりタイミングパルス発生器
９から入出力ポート３を経てCPU５に開始信号
が送られる。これにより検出器１によりモータｍ
の負荷電力値がＡ／Ｄ変換回路４に送られ、ここ
でデジタル化した信号をCPU５に送る。これと
同時に、指定の許容範囲カーブデータを外部記憶
装置７から入出力ポート３、CPU５を動作させ
てCRT等の表示装置１０に送出し、スクリーン
上に許容範囲カーブを表示させる。この同じスク
リーン上に上述した負荷電力値を実時間で重畳表
示させる。こうした一連の操作はキーボード６か
らの指令によつて制御できる。また、各バツチ毎
に測定したデータは一旦内部記憶回路８に格納さ
れるが、任意に検索、呼び出し、或いは、許容範
囲カーブ及び各種測定データ等の情報と共にプリ
ンタ１１に出力し、ハードコピーとして保管する
ことができる。 First, cement, fine aggregate, and water are introduced into the concrete mixer M while being rotationally driven by the motor m, and a start signal is sent from the timing pulse generator 9 to the CPU 5 via the input/output port 3. As a result, the motor m is detected by the detector 1.
The load power value is sent to the A/D conversion circuit 4, which sends the digitized signal to the CPU 5. At the same time, the designated tolerance range curve data is sent from the external storage device 7 to the display device 10 such as a CRT by operating the input/output port 3 and the CPU 5, and the tolerance range curve is displayed on the screen. The above-mentioned load power value is superimposed and displayed on this same screen in real time. These series of operations can be controlled by commands from the keyboard 6. In addition, the data measured for each batch is temporarily stored in the internal storage circuit 8, but can be searched and recalled at will, or output to the printer 11 along with information such as tolerance curves and various measurement data, and stored as a hard copy. can do.
また、第３図に示すように一体に組み込んだコ
ンソール型構成を採ることで取り扱いが簡便な上
に運搬も容易である。波形を表示するスクリーン
２１の明暗を輝度調節摘み２３を調節することで
適度の明るさに波形を表示できる。波形のリセツ
ト、任意バツチの波形の呼び出し等の各操作、及
び、処理内容の選択あるいはデータの登録は、テ
ンキー乃至コマンドキー２２によつて入力すれば
よい。勿論必ずしも、こうしたコンソール構成を
採る必要はなく、市販のパーソナルコンピユー
タ、各種外部記憶装置、CRT等のコンポーネン
トで構成してもよい。また、遠隔操作可能なリモ
ートコントロールを設けるのも任意のことであ
る。 Further, by adopting an integrated console type structure as shown in FIG. 3, handling is simple and transportation is also easy. By adjusting the brightness of the screen 21 on which the waveform is displayed using the brightness adjustment knob 23, the waveform can be displayed with appropriate brightness. Operations such as resetting waveforms and calling up arbitrary batches of waveforms, selection of processing contents, and registration of data may be input using the ten keys or command keys 22. Of course, it is not always necessary to adopt such a console configuration, and components such as a commercially available personal computer, various external storage devices, CRT, etc. may be used. It is also optional to provide a remote control that can be operated remotely.
又、パーソナルコンピユータへのデータ転送を
行なうことで、工程の解析に役立てることもでき
る。 Furthermore, by transferring data to a personal computer, it can be useful for process analysis.
上述構成の混練り工程管理装置は生コンクリー
ト生産用の混練りプロセスに適用したものである
が、勿論同じ思想原理で各種産業分野における
様々な材料の混練りプロセスに適応できることは
言うまでもない。 Although the kneading process control device having the above-mentioned configuration is applied to the kneading process for producing fresh concrete, it goes without saying that the same conceptual principle can be applied to the kneading process of various materials in various industrial fields.
(6) 発明の効果
以上で説明したように、本発明によれば、次の
ような効果を奏する。(6) Effects of the invention As explained above, the present invention provides the following effects.
(イ) 各種材料の混練りプロセス時のミキサを駆動
する電動モータの負荷電力又は負荷電流の検出
カーブを、予じめ設定した基準カーブ乃至許容
範囲カーブを表示したスクリーン上に重畳表示
することで、各バツチ毎の混練り状態を監視で
き、混練り物の適否を正確に判定することがで
きるのので、用途目的に適つた最良の混練り物
が得られ、最終製品を一貫して生産させること
が可能になる。(b) By superimposing the detection curve of the load power or load current of the electric motor that drives the mixer during the kneading process of various materials on a screen displaying a preset reference curve or tolerance curve. Since the kneading condition of each batch can be monitored and the suitability of the kneaded material can be accurately determined, the best kneaded material suitable for the purpose of use can be obtained and the final product can be produced consistently. It becomes possible.
(ロ) 各種分野における混練りの基準パターン及び
許容範囲カーブの設定により、混練り工程管理
の標準化が達成でき、作業者の経験に依存せず
に高品質の混練り製品が生産できる。(b) By setting standard patterns and tolerance curves for kneading in various fields, standardization of kneading process control can be achieved, and high-quality kneaded products can be produced without relying on operator experience.
(ハ) 更新された許容幅を有する許容範囲カーブに
検出カーブを重畳表示することによつて、最新
バツチの品質状況を逐次反映させた工程管理を
行なうことができるうえ、混練り状況推移を将
来予測した管理を行なうことができる。(c) By superimposing the detection curve on the tolerance curve with the updated tolerance width, it is possible to perform process control that reflects the quality status of the latest batch one by one, and also to monitor the kneading status transition in the future. Predictive management can be performed.
(ニ) 許容範囲カーブの許容幅が最新蓄積データに
よつて適宜更新されることによつて、混練り工
程の状況推移に応じて許容値設定の適正化が図
られる。この意味で、使用すればするほど現状
に即した許容範囲カーブが得られる特徴があ
る。(d) By appropriately updating the allowable width of the allowable range curve using the latest accumulated data, the allowable value setting can be optimized in accordance with the status transition of the kneading process. In this sense, the more you use it, the more you can obtain a tolerance curve that is more in line with the current situation.
(ホ) さらに、単なる適正値の選択ではなく、複数
バツチの蓄積データによつて許容範囲カーブが
自動的に設定されるので、殊に初期設定作業が
容易となる。(e) Furthermore, since the tolerance curve is automatically set based on multiple batches of accumulated data, rather than simply selecting appropriate values, initial setting work is particularly facilitated.
第１図は本発明の混練り工程管理装置を生コン
クリート混練り工程に適用した場合の概略ブロツ
ク図、第２図は同じく負荷電力許容範囲カーブと
検出カーブの重畳表示の概略説明図、第３図は同
上装置の一実施例の正面図である。
Ｍ…回転ミキサ、１０…表示部、Ｖ…許容範囲
カーブ、ｍ…駆動モータ。
Fig. 1 is a schematic block diagram when the mixing process control device of the present invention is applied to the ready-mixed concrete mixing process, Fig. 2 is a schematic explanatory diagram of the superimposed display of the load power tolerance curve and the detection curve, and Fig. 3 The figure is a front view of one embodiment of the same device. M...Rotating mixer, 10...Display section, V...Tolerance range curve, m...Drive motor.
Claims (1)
荷電力値の蓄積データから許容範囲カーブを設定
し、この許容範囲カーブが各バツチの蓄積データ
の平均値と標準偏差の値から求められる上限及び
下限値で設定される許容値を有するとともに上記
許容値が混練り実行による蓄積データを加えて最
新バツチ毎に更新され、この許容範囲カーブをス
クリーン上に表示して各バツチ毎に逐次検出され
る負荷電力値の検出カーブを同じスクリーン上に
重畳表示するようにしたことを特徴とする混練り
工程管理装置。1. A tolerance range curve is set from the accumulated data of load power values of multiple batches of mixers in the kneading process, and this tolerance range curve is determined by the upper and lower limit values calculated from the average value and standard deviation of the accumulated data of each batch. The load power value has a set tolerance value, and the above tolerance value is updated for each latest batch by adding accumulated data from kneading execution, and this tolerance range curve is displayed on the screen to detect the load power value sequentially for each batch. A kneading process control device characterized in that the detection curves of the above are displayed superimposed on the same screen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036920A JPS60179128A (en) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Controlling device for compounding stage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036920A JPS60179128A (en) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | Controlling device for compounding stage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60179128A JPS60179128A (en) | 1985-09-13 |
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1984
- 1984-02-28 JP JP59036920A patent/JPS60179128A/en active Granted
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