DE3720504A1 - Method for controlling processing machines - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for controlling processing machines, in particular controlling the working speed, in which a continual determination of the actual production is performed by sensors in the region of the packaging machine. It is the aim of the invention to increase the productivity of processing machines. The invention is based on the object of determining the maximum possible productivity of a processing machine. The object is achieved, according to the invention, by continuously determining the loading of the drive motor, forming from this value a loading equivalent and, moreover, analysing the relationship between the setting value of the angle of rotation and the dosed substance, determining the minimum dosing time from the loading equivalent, the setting value of the angle of rotation and the permissible loading of the drive motor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Verarbeitungsmaschinen, insbesondere zur Regelung der Arbeits­ geschwindigkeit, bei dem durch Sensoren im Bereich der Verarbeitungsmaschine eine stetige Ermittlung der tatsäch­ lichen Produktion erfolgt.The invention relates to a method for controlling Processing machines, in particular for regulating work speed at which sensors in the range of Processing machine a constant determination of the actual production takes place.

Aus der DE-OS 31 20 603 ist für Verarbeitungsmaschinen eine Lösung bekannt, bei der die tatsächliche Produktivität aus der eingegebenen Anzahl von Gefäßen, der Behandlungszeit, der möglichen Produktivität und dem aktuellen Befüllungsgrad stetig rechnerisch ermittelt wird. Die sich daraus ergebenden Kenngrößen werden zur Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine selbst und/oder weiterer zugeordneter Maschinen herangezogen. Die Ermittlung erfolgt nach einem Berechnungs­ algorithmus mittels Rechner auf der Grundlage von Sensor­ impulsen aus dem Bereich der Maschine, die kontrollierend wirken. Die Regelungsgröße wird durch die Sensorimpulse adaptiv selbsttätig verändert und optimiert.DE-OS 31 20 603 is one for processing machines Known solution in which the actual productivity the entered number of vessels, the treatment time, the possible productivity and the current filling level is continuously calculated. The resulting ones Parameters are used to regulate the working speed of the Machine itself and / or other assigned machines used. The determination is based on a calculation algorithm using a computer based on sensor impulses from the area of the machine, the controlling Act. The control variable is determined by the sensor impulses adaptively automatically changed and optimized.

Nachteilig ist, daß die Regelung nur nach einer definierten Anzahl von Produkten erfolgt und keine Effektivitätskriterien zugrunde liegen.The disadvantage is that the regulation only after a defined Number of products done and no effectiveness criteria underlie.

Diesen Nachteil beseitigt die in der DE-OS 25 08 113 beschriebene Lösung. Über direkt im Produktionsprozeß erfaßte Daten und ein Programm, das das gewünschte Ziel festhält, wird die optimale Arbeitsgeschwindigkeit ermittelt. Dabei wird durch Verarbeitung der über Sensoren erhaltenen Werte und der von Hand eingegebenen Sollwert-Angaben unter Berücksichtigung des Zielprogramms Art und Weise der Änderung der zuvor einge­ stellten Arbeitsgeschwindigkeit im Hinblick auf Erreichen des Optimalwertes festgelegt. Die Änderung wird automatisch durchgeführt. Anschließend wird erneut eine Information über den mit veränderter Arbeitsgeschwindigkeit ablaufenden Produktionsvorgang eingeholt, die Arbeitsgeschwindigkeit wiederholt bis zum Erreichen des Optimalwertes verändert und auf diesen Wert automatisch eingestellt. This disadvantage is eliminated in DE-OS 25 08 113 described solution. About captured directly in the production process Data and a program that records the desired goal determines the optimal working speed. Doing so by processing the values obtained via sensors and the manually entered setpoint values taking into account the target program way of changing the previously turned on set working speed with a view to reaching the Optimal values set. The change will be automatic carried out. Then another information about the one running with changed working speed Production process caught up, the working speed repeatedly changed until the optimum value is reached and automatically set to this value.  

Auf der Grundlage stetig zu ermittelnder Informationen wird durch die Einrichtung der eingestellte Optimalwert der Arbeits­ geschwindigkeit laufend überprüft und bei veränderten Bedingungen des Verarbeitungsprozesses und Systemparametern korrigiert.Based on information to be determined continuously by setting up the set optimal value of work speed continuously checked and when changed Conditions of the processing process and system parameters corrected.

Die beschriebenen Lösungen haben den Nachteil, daß die betreffenden Verarbeitungsmaschinen nicht mit der maximal möglichen Produktivität betrieben werden können.The solutions described have the disadvantage that the processing machines concerned with the maximum possible productivity can be operated.

Die Ursache dafür ist, daß die maximal mögliche Produktivität, die eine instationäre Größe darstellt, schwer bestimmbar ist. Diese Größe hängt von vielfältigen Einflüssen ab, wie z. B. Guteigenschaften, Eigenschaften des Verpackungsmittels und Belastbarkeit der eingesetzten Antriebe. Dadurch ist der Anwender gezwungen, die Anlage sicher unterhalb der maximal möglichen Produktivität zu betreiben, um Ausschußproduktion zu vermeiden und unzulässige Überlastung der Antriebe zu verhindern.The reason for this is that the maximum possible productivity, which is an unsteady quantity, is difficult to determine. This size depends on a variety of influences, such as B. Good properties, properties of the packaging material and Resilience of the drives used. This is the Forced users to keep the system safely below the maximum possible productivity to operate to reject production to avoid and impermissible overloading of the drives prevent.

Ziel der Erfindung ist es, die Produktivität von Verarbeitungs­ maschinen zu steigern.The aim of the invention is to increase the productivity of processing increase machines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die maximal mögliche Produktivität einer Verarbeitungsmaschine zu bestimmen.The invention has for its object the maximum possible To determine the productivity of a processing machine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Belastung des Antriebsmotors kontinuierlich ermittelt wird, mit diesem Wert ein Belastungsäquivalent gebildet wird und weiterhin der Zusammenhang zwischen der Stellgröße Drehwinkel und der dosierten Masse analysiert wird und die minimale Dosierzeit aus dem Belastungsäquivalent, der Stellgröße Dreh­ winkel und der zulässigen Belastung des Antriebsmotors ermittelt wird.The object is achieved in that the Load on the drive motor is continuously determined, a load equivalent is formed with this value and the relationship between the manipulated variable rotation angle and the dosed mass is analyzed and the minimum Dosing time from the load equivalent, the manipulated variable rotation angle and the permissible load of the drive motor is determined.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß die Verarbeitungsmaschinen trotz schwankender Umwelt- und Guteigenschaften und eines veränderlichen Maschinenzustandes mit der maximal möglichen Produktivität betrieben werden können, ohne daß es zu Aus­ schußproduktion kommt oder die Antriebe unzulässig überlastet werden.This solution has the advantage that the processing machines despite fluctuating environmental and good characteristics and one changeable machine state with the maximum possible Productivity can be operated without it being off shot production comes or the drives are overloaded inadmissibly will.

Die Erfindung soll nachfolgend am Beispiel einer Schüttgut­ verpackungsmaschine mit Dosierschneckeneinrichtung beschrieben werden.The invention is intended below using the example of a bulk material packaging machine with dosing screw device described will.

Bei derartigen Einrichtungen wird das Verarbeitungsgut mittels intermittierend bewegter Dosierschnecke in die Verpackungs­ mittel gefördert. Vorzugsweise wird ein Gleichstromstell­ motor zum Betrieb der Dosierschnecke angewendet. Die Auslegung der Motoren erfolgt auf Betrieb nahe der Belastungsgrenze. Im Betriebsfall der Maschine wird kontinuierlich die Belastung des Motors ermittelt. Im konkreten Anwendungsfall ist das der Motorstom. Der Motorstrom wird gemessen, deskretisiert, quadriert und integriert. Im Ergebnis wird ein Belastungs­ äquivalent gebildet. Das Belastungsäquivalent besteht aus dem Integrationsergebnis, das mit dem Quotienten aus dem Quadrat der Dosierzeit und mit der erforderlichen Stellgröße Dreh­ winkel multipliziert wird.In such facilities, the material to be processed is intermittently moving dosing screw into the packaging funded. A direct current control is preferably used motor used to operate the dosing screw. The interpretation the motors operate close to the load limit. in the Operating case of the machine is continuously the load of the engine determined. In the specific application, this is the Motor current The motor current is measured, specified, squared and integrated. As a result, a burden formed equivalent. The load equivalent consists of the Integration result that with the quotient from the square the dosing time and with the required manipulated variable rotary angle is multiplied.

Weiterhin erfolgt eine Kontrollwägung (Ist-Wert) der dosierten Massen bei jedem Dosiervorgang und eine rechnerische Analyse des Zusammenhangs zwischen der dosierten Masse und der Stell­ größe Drehwinkel der Dosierschnecke.A check weighing (actual value) of the dosed takes place Masses with every dosing process and a mathematical analysis the relationship between the metered mass and the position Large angle of rotation of the dosing screw.

Daraus und aus der zu dosierenden Masse (Sollwert) wird die für die nächste Dosierung erforderliche Stellgröße Dreh­ winkel ermittelt.This and the mass to be dosed (setpoint) becomes the the manipulated variable required for the next dosage angle determined.

Die minimale Dosierzeit ergibt sich als Quadratwurzel aus dem Produkt des Belastungsäquivalents, der Stellgröße Dreh­ winkel und dem Reziprokwert der zulässigen Motorbelastung. Das ist die Voraussetzung für eine produktivitätsmaximale bzw. produktivitätsoptimale Fahrweise der Schüttgutverpackungs­ maschine.The minimum dosing time results from the square root the product of the load equivalent, the manipulated variable rotation angle and the reciprocal of the permissible engine load. This is the prerequisite for maximum productivity or productivity-optimized driving style of bulk goods packaging machine.

Claims (3)

1. Verfahren zur Steuerung von Verarbeitungsmaschinen, insbesondere der Arbeitsgeschwindigkeit einer Schüttgut­ verpackungsmaschine, bei dem durch

• . Sensoren im Bereich der Verarbeitungsmaschine
  . eine stetige Ermittlung der tatsächlichen Produktion erfolgt,

1. Method for controlling processing machines, in particular the working speed of a bulk packaging machine, in which

• . Sensors in the processing machine area
  . the actual production is continuously determined,

dadurch gekennzeichnet, daß

• . die Belastung des Antriebsmotors kontinuierlich ermittelt wird,
  . mit diesem Wert ein Belastungsäquivalent gebildet wird und weiterhin
  . der Zusammenhang zwischen der Stellgröße Drehwinkel und der dosierten Masse analysiert wird und
  . die minimale Dosierzeit aus dem Belastungsäquivalent, der Stellgröße Drehwinkel und der zulässigen Belastung des Antriebsmotors ermittelt wird.

characterized in that

• . the load on the drive motor is continuously determined,
  . a load equivalent is formed with this value and continues
  . the relationship between the manipulated variable rotation angle and the metered mass is analyzed and
  . the minimum dosing time is determined from the load equivalent, the manipulated variable rotation angle and the permissible load of the drive motor.

2. Verfahren zur Steuerung von Verarbeitungsmaschinen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Belastungs­ äquivalent

• . aus dem Integrationsergebnis des gemessenen, diskreti­ sierten und quadrierten Motorstroms,
  . multipliziert mit den Quotienten aus dem Quadrat der Dosierzeit und
  . multipliziert mit der erforderlichen Stellgröße Drehwinkel besteht.

2. A method for controlling processing machines according to claim 1, characterized in that the load equivalent

• . from the integration result of the measured, discretized and squared motor current,
  . multiplied by the quotient of the square of the dosing time and
  . multiplied by the required manipulated variable rotation angle.