利用軟件方法提高定量包裝秤工作速度
評(píng)價(jià)一臺(tái)定量包裝秤的主要技術(shù)指標(biāo)是定量準(zhǔn)確度與定量速度,即包裝秤的工作效率。然而定量速度與定量準(zhǔn)確度是相矛盾的。要想達(dá)到較高的準(zhǔn)確度與較高效率是很困難的,有時(shí)更需要以增加成本為代價(jià)。本文通過引入禁止比較判別,分組檢測(cè)的概念,提出一種在保證準(zhǔn)確度的前提下,提高包裝秤工作速度的軟件控制方法。
一、禁止比較判別法
目前定量包裝秤多為兩級(jí)給料或三級(jí)給料方式,其重量可用以下公式表示:
二級(jí)W=
三級(jí)W=
式中W:實(shí)際重量,q:流量,r:物料的比度,t:時(shí)間,t0、t1、t2分別為各級(jí)給料起、止時(shí)間。
實(shí)際工作中,前級(jí)、末級(jí)料流流量比是5~10倍。前級(jí)給料主要是用較短的時(shí)間加入盡可能多的物料,以縮短稱重周期,提高效率。而末級(jí)給料則用較長(zhǎng)時(shí)間加入額定量的5%~10%,以保證稱量準(zhǔn)確度。從提高速度的角度看,前級(jí)料流流量應(yīng)盡可能大,而且設(shè)定值越接近額定值越好;從提高準(zhǔn)確度看,末級(jí)料流流量應(yīng)越小越好。然而實(shí)際工作過程中,在前級(jí)給料結(jié)束時(shí),由于物料的沖擊,在秤的測(cè)量值上造成振蕩紋波,實(shí)際重量的動(dòng)態(tài)曲線(二級(jí)給料)如圖1所示。
若提高速度,前級(jí)給料設(shè)定值應(yīng)接近末級(jí)給料定值,但沖擊的波峰可能超過末級(jí)給料的設(shè)定值,從而造成末級(jí)關(guān)門。而實(shí)際重量并沒有超過末級(jí)給料設(shè)定值,造成誤差增大。若要減小誤差,傳統(tǒng)的方法是減小前級(jí)的給料流量,或增加一級(jí)給料,以降低沖擊力,使沖擊的波峰不能超過末級(jí)給料值。這樣做不是增加了前級(jí)給料時(shí)間,就是增加了末級(jí)給料時(shí)間,降低了包裝秤的工作效率。為此,通過多次實(shí)踐,找到了用軟件手段解決此問題的方法,即禁止比較判別法。
禁止比較判別法在前級(jí)給料結(jié)束后,不是馬上判別重量是否達(dá)到末級(jí)給料關(guān)門值,而是延時(shí)一段時(shí)間后,才開始判別,從而使末級(jí)判別避開前級(jí)給料的沖擊在秤上造成的波峰,避免了沖擊造成的誤差,如圖2所示。
采用這樣的控制方法,能夠使前級(jí)給料值更接近末級(jí)給料值,也就是增大了前級(jí)給料量,相對(duì)減小了末級(jí)給料量。如果在料流量不變,準(zhǔn)確度要求相等條件下,可顯著減少末級(jí)給料時(shí)間,從而縮短整個(gè)工作周期,提高工作效率??梢宰C明,前級(jí)、末級(jí)料流流量比越大,效果越顯著。
二、分組檢測(cè)法
為保證電子定量包裝秤的準(zhǔn)確度及其穩(wěn)定性,現(xiàn)在的稱重控制器引入了許多自動(dòng)控制理論,設(shè)置很多自動(dòng)功能,如零點(diǎn)跟蹤功能、零點(diǎn)異常報(bào)警功能、自動(dòng)落差修正功能、超差報(bào)警功能等。
但是,所有這些功能,都是以重量為依據(jù)的。其中最主要的就是卸料完畢后的空秤值和加料完畢后的滿秤值。在動(dòng)態(tài)條件下,準(zhǔn)確測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的值是比較困難的。傳統(tǒng)的作法是每次加料前檢測(cè)零點(diǎn)值,加料結(jié)束后檢測(cè)滿秤值,然后依此作為自動(dòng)控制的依據(jù)。然而定量包裝秤是一個(gè)動(dòng)態(tài)工作過程,重量數(shù)據(jù)由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變到靜態(tài)(相對(duì)而言)需要一個(gè)穩(wěn)定時(shí)間,如果每次都檢測(cè)靜態(tài)重量,則勢(shì)必延長(zhǎng)工作周期,降低工作效率。這又是一個(gè)保證準(zhǔn)確度與提高速度的矛盾。