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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2019-12-16 10:22:59 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
一臺定量包裝秤質(zhì)量和是否帶來效益的主要評價技術(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,有時更需要以增加成本為代價。本文通過引入禁止比較判別,分組檢測的方法概念,提出一種在保證準(zhǔn)確度的前提下,提高包裝秤工作效率的軟件控制方法。
分組檢測的方法
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控制理論,設(shè)置很多自動功能,如零點跟蹤功能、零點異常報警功能、自動落差修正功能、超差報警功能等。
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。在動態(tài)條件下,準(zhǔn)確測量兩點的值是比較困難的。傳統(tǒng)的作法是每次加料前檢測零點值,加料結(jié)束后檢測滿秤值,然后依此作為自動控制的依據(jù)。然而定量包裝秤是一個動態(tài)工作過程,重量數(shù)據(jù)由動態(tài)轉(zhuǎn)變到靜態(tài)(相對而言)需要一個穩(wěn)定時間,如果每次都檢測靜態(tài)重量,則勢必延長工作周期,降低工作效率。這又是一個保證準(zhǔn)確度與提高工作效率的矛盾。
分組檢測就是應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計原理及誤差分析理論,對稱重數(shù)據(jù)進(jìn)行抽檢。從而解決保證準(zhǔn)確度與提高速度的矛盾。
定量包裝的誤差由系統(tǒng)誤差及隨機誤差兩部分組成。總誤差為兩部分各自絕對值之和。系統(tǒng)誤差的方向常表現(xiàn)為固定的,而隨機誤差分布具有單峰、對稱、有界、抵償性質(zhì)。根據(jù)這一特性,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計原理,我們把整個包裝秤的工作過程分為檢測組和非檢測組。檢測組即抽樣組,非檢測組即為抽樣組間隔。檢測組和非檢測組是相鄰的。在檢測組中記錄秤體穩(wěn)定時的滿秤值和空秤值。然后把這一組數(shù)據(jù)的代數(shù)平均值,作為自動控制依據(jù),控制下一相鄰非檢測組及下一檢測組的控制過程。適當(dāng)選取檢測組及非檢測組的個數(shù),就可以控制抽樣的樣本數(shù)及采樣間隔。
采用這樣的方法,可以減小隨機測量誤差的影響,而在非檢測組中由于不需記錄稱重數(shù)據(jù),所以不必等待秤體穩(wěn)定,從而節(jié)省時間,提高效率。
禁止比較判別的方法
目前定量包裝秤多為兩級給料或三級給料方式,其重量可用以下公式表示:
式中W:實際重量,q:流量,r:物料的比度,t:時間,t0、t1、t2分別為各級給料起、止時間。
實際工作中,前級、末級料流流量比是5~10倍。前級給料主要是用較短的時間加入盡可能多的物料,以縮短稱重周期,提高效率。而末級給料則用較長時間加入額定量的5%~10%,以保證稱量準(zhǔn)確度。從提高工作效率的角度看,前級料流流量應(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,末級料流流量應(yīng)越小越好。然而實際工作過程中,在前級給料結(jié)束時,由于物料的沖擊,在秤的測量值上造成振蕩紋波,實際重量的動態(tài)曲線(二級給料)。
若提高工作效率,前級給料設(shè)定值應(yīng)接近末級給料定值,但沖擊的波峰可能超過末級給料的設(shè)定值,從而造成末級關(guān)門。而實際重量并沒有超過末級給料設(shè)定值,造成誤差增大。若要減小誤差,傳統(tǒng)的方法是減小前級的給料流量,或增加一級給料,以降低沖擊力,使沖擊的波峰不能超過末級給料值。這樣做不是增加了前級給料時間,就是增加了末級給料時間,降低了包裝秤的工作效率。為此,通過多次實踐,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給料結(jié)束后,不是馬上判別重量是否達(dá)到末級給料關(guān)門值,而是延時一段時間后,才開始判別,從而使末級判別避開前級給料的沖擊在秤上造成的波峰,避免了沖擊造成的誤差。
采用這樣的控制方法,能夠使前級給料值更接近末級給料值,也就是增大了前級給料量,相對減小了末級給料量。如果在料流量不變,準(zhǔn)確度要求相等條件下,可顯著減少末級給料時間,從而縮短整個工作周期,提高工作效率??梢宰C明,前級、末級料流流量比越大,效果越顯著。
方法總結(jié)
將這兩種方法應(yīng)用于深圳杰曼科技有限公司生產(chǎn)的GM8804C型稱重控制儀表,并將之應(yīng)用于DL—101型小量程定量包裝機上,作比較試驗。以500g大米的定量為例,準(zhǔn)確度等級保持在0?2級,禁止比較判別時間定為0?5秒,檢測組定為5次,非檢測組定為45次,即每50次抽檢5次。
應(yīng)用禁止比較判別和分組檢測方法后,每個定量周期平均縮短2?1秒,定量速率由每分鐘7?6次提高到每分鐘10?3次,提高工作效率30%以上。
提高定量包裝秤的包裝準(zhǔn)確度與工作效率,一直是人們追求的目標(biāo)。應(yīng)用禁止比較判別和分組檢測的方法,能夠在保證定量準(zhǔn)確度的前提下,顯著提高包裝速度,然而自動定量包裝機是機、電、儀一體化的自動控制系統(tǒng),傳感器、機械結(jié)構(gòu)(包括給料機構(gòu)、秤斗安裝結(jié)構(gòu)、卸料機構(gòu))以及驅(qū)動元件等對于定量準(zhǔn)確度與工作效率都有著很大的影響。本文僅從稱重控制器的自動控制角度做了一些探討。
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