JPS58108411A - 予測制御機能を備えた原料計量装置 - Google Patents
予測制御機能を備えた原料計量装置Info
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- JPS58108411A JPS58108411A JP20622581A JP20622581A JPS58108411A JP S58108411 A JPS58108411 A JP S58108411A JP 20622581 A JP20622581 A JP 20622581A JP 20622581 A JP20622581 A JP 20622581A JP S58108411 A JPS58108411 A JP S58108411A
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- G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
- G01G13/02—Means for automatically loading weigh pans or other receptacles, e.g. disposable containers, under control of the weighing mechanism
- G01G13/12—Arrangements for compensating for material suspended at cut-off, i.e. for material which is still falling from the feeder when the weigher stops the feeder
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- Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は粉体2粒状の固体、液体及び粘体等の原料を連
続的に計量する際、その過剰計量を防ぐために、前身て
予測制御機能を備えることによル、必要な供給重量を正
確に秤量することを特徴とする原料計量装置に関するも
のである。
続的に計量する際、その過剰計量を防ぐために、前身て
予測制御機能を備えることによル、必要な供給重量を正
確に秤量することを特徴とする原料計量装置に関するも
のである。
従来用いられている装置について簡単に述べる。
第1図はその代表的な例である。図において1は原料槽
又は原料夕/り、2は計量ホッパー、3及び4はそれぞ
れ投入弁及び排出弁である。投入弁3を開いて原料を計
量ホッパーに投入し、正確に目的重量に達した時、投入
弁3を閉じ、次に排出弁4を開いて目的重量の原料を供
給する。
又は原料夕/り、2は計量ホッパー、3及び4はそれぞ
れ投入弁及び排出弁である。投入弁3を開いて原料を計
量ホッパーに投入し、正確に目的重量に達した時、投入
弁3を閉じ、次に排出弁4を開いて目的重量の原料を供
給する。
この場合、困難な点は計量ホッパーに移された原料の重
量を如何にすれば能率的に目的重量と一致させることが
できるか、ということである。勿論、投入弁6を適当な
時間毎に開閉して、ホツノく一重量を測定する操作を繰
シ返せば、相当正確に目的重量に近似させることはでき
るが、多大の時間と労力を要する。それ故一般には能率
的に処理するために投入弁3は開いたままにして原料を
連続的にホッパーに移し、目的重量に達したとき投入弁
を閉じる方法が採られる。そのため誤差を生ずることは
避けられない。
量を如何にすれば能率的に目的重量と一致させることが
できるか、ということである。勿論、投入弁6を適当な
時間毎に開閉して、ホツノく一重量を測定する操作を繰
シ返せば、相当正確に目的重量に近似させることはでき
るが、多大の時間と労力を要する。それ故一般には能率
的に処理するために投入弁3は開いたままにして原料を
連続的にホッパーに移し、目的重量に達したとき投入弁
を閉じる方法が採られる。そのため誤差を生ずることは
避けられない。
その誤差を小にするため、従来次の方法がとられている
。
。
第1図において5はロードセルの如き、荷重を直接電気
量(一般には出力電圧)に変換する重量測定部、6は前
記重量測定部が2個以上の場合に用いられる和算部、7
は前記和算部のアナログ出力をディジタル出力に変換す
るアナログ・ディジタル変換部(以下A/D変換部と略
称する)、8は原料の目的重量によって定まる設定重量
(後に説明する)とA/D変換部よシの入力とを比較し
、その太さが等しくなったとき9の弁駆動部を動作させ
る制御部である。9の弁駆動部は制御部の指令によって
、投入弁3を閉じ次いで排出弁4を開いて計量ホッパー
2の計量済の原料を外部に供給排出する。排出が終了す
ると排出弁4を閉じ、投入弁5を開いて前記の一連の動
作を繰シ返す。
量(一般には出力電圧)に変換する重量測定部、6は前
記重量測定部が2個以上の場合に用いられる和算部、7
は前記和算部のアナログ出力をディジタル出力に変換す
るアナログ・ディジタル変換部(以下A/D変換部と略
称する)、8は原料の目的重量によって定まる設定重量
(後に説明する)とA/D変換部よシの入力とを比較し
、その太さが等しくなったとき9の弁駆動部を動作させ
る制御部である。9の弁駆動部は制御部の指令によって
、投入弁3を閉じ次いで排出弁4を開いて計量ホッパー
2の計量済の原料を外部に供給排出する。排出が終了す
ると排出弁4を閉じ、投入弁5を開いて前記の一連の動
作を繰シ返す。
その際実際の計量誤差をδWとすると、δWは次のよう
に表示される。
に表示される。
δW=W二5=(−!!−1)×100% (
1)Wo W。
1)Wo W。
ここに W・・・投入弁3が閉じられたとき計量ホッパ
ー2に投入された実際の重量、 WO・・・目的とする目的重量である。
ー2に投入された実際の重量、 WO・・・目的とする目的重量である。
最初に基礎となる関係式を導入する必要があるが既に本
出願と同一の発明者及び出願人による特許出願、特願昭
56−17071!1号(以下前出願゛と略称する)に
おいて詳しく説明しであるので、簡単の〜ため必要な式
のみを挙げ、その証明は省略する。
出願と同一の発明者及び出願人による特許出願、特願昭
56−17071!1号(以下前出願゛と略称する)に
おいて詳しく説明しであるので、簡単の〜ため必要な式
のみを挙げ、その証明は省略する。
いま第1図の5で示す重量測定部の出力表示Wと測定時
間tとの関係が第2図のカーブ(1)のように得られた
とする。この場合1=0でWm0となるよう測定部5の
出力を補正しておくとカーブ(1)は実際の重量を表わ
すことになる。
間tとの関係が第2図のカーブ(1)のように得られた
とする。この場合1=0でWm0となるよう測定部5の
出力を補正しておくとカーブ(1)は実際の重量を表わ
すことになる。
いま重量測定部5とA/D変換部7の出力間のタイムラ
ーグ(Timelag )をΔlとし、A/D変換部7
の出力と弁駆動部9を動作させる間のタイムラーグを△
2とすると、 △=△l+へ (2)は
原料供給装置の全タイムラーグとなる。
ーグ(Timelag )をΔlとし、A/D変換部7
の出力と弁駆動部9を動作させる間のタイムラーグを△
2とすると、 △=△l+へ (2)は
原料供給装置の全タイムラーグとなる。
それ故制御部にあらかじめWmなる重量(以下設定重量
と略称する)を設定し記憶さしておいたとすると、 A
/D変換部よシの入力をチェックしてW8と等しくなっ
た時点で弁駆動を動作させたとすると、ホッパー2への
実際の投入量Wは次式で与えられることが簡単に導かれ
るン 又は 県−W−〔(役竿′)・Δ+W )
(4)ここに△Wは第2図に示すように微小時間△t
に対するWの変化量である。そうするとWsのカーブは
明らかに図の(II)で示す曲線で与えられる。ここに
Wは落差量(以下落差値と称する)であって、投入弁3
が閉じた時、弁6とホッパーの中の原料表面との間にあ
る原料の重量である。
と略称する)を設定し記憶さしておいたとすると、 A
/D変換部よシの入力をチェックしてW8と等しくなっ
た時点で弁駆動を動作させたとすると、ホッパー2への
実際の投入量Wは次式で与えられることが簡単に導かれ
るン 又は 県−W−〔(役竿′)・Δ+W )
(4)ここに△Wは第2図に示すように微小時間△t
に対するWの変化量である。そうするとWsのカーブは
明らかに図の(II)で示す曲線で与えられる。ここに
Wは落差量(以下落差値と称する)であって、投入弁3
が閉じた時、弁6とホッパーの中の原料表面との間にあ
る原料の重量である。
次に△tが小であると第2図に示すように一〇=−!E
g−さ暢 (5)△t Δt とみなすことができる。そうすると(3)式からAB−
Δ・−〇+w=W We (6)となる。
g−さ暢 (5)△t Δt とみなすことができる。そうすると(3)式からAB−
Δ・−〇+w=W We (6)となる。
従って目的重量をWOとすると(6)式からW””Wo
とおいて %=Wo (Δ・−〇+w ) (7)を
得る。(7)式の意味は制御部8の設定重量をWsとし
、落差値をWとすると、このとき投入される実際の重量
はWOとなることを示している。
とおいて %=Wo (Δ・−〇+w ) (7)を
得る。(7)式の意味は制御部8の設定重量をWsとし
、落差値をWとすると、このとき投入される実際の重量
はWOとなることを示している。
(7)式が基本式である。
次に上記の基本式、、を用いて従来の計量法について説
明するが、これもまた前出願において詳細に述べである
ので簡単に要点のみを述べる。この方法は、いわ、ば繰
シ返し計量法とでもいうべき方法である。即ち制御部8
に設けたマイクロコンピュータ(以下マイコンと略称す
る)システムで構成された演算部によシ次のように動作
させる。
明するが、これもまた前出願において詳細に述べである
ので簡単に要点のみを述べる。この方法は、いわ、ば繰
シ返し計量法とでもいうべき方法である。即ち制御部8
に設けたマイクロコンピュータ(以下マイコンと略称す
る)システムで構成された演算部によシ次のように動作
させる。
第6図(第2図の1部拡大図)K示すように測定時間の
インターバル(区間)Tを一定として繰シ返し測定し、
その測定値が設定重量W8と一致した時(殆んど起るこ
とはない)又はW8を超えた場合次の1時間後に、弁駆
動部9を動作させるのである。この場合カーブ(1)
、 (n)は第2図の場合と同一の意味を持っている。
インターバル(区間)Tを一定として繰シ返し測定し、
その測定値が設定重量W8と一致した時(殆んど起るこ
とはない)又はW8を超えた場合次の1時間後に、弁駆
動部9を動作させるのである。この場合カーブ(1)
、 (n)は第2図の場合と同一の意味を持っている。
いま説明を明確にするために第6図の蹟の近傍を拡大し
たものを第4図に示す。そうすると、前記説明したとζ
ろから明らかなように、第1図の制御部8は設定重量点
Cが点EとCとの間にあるから、Gで弁駆動部9に動作
指令を出す。そうすると実際に計量された重量はHK三
ΔWとおくとW、+ΔWとなることは明らかである。よ
って(0式によ〕計量誤差aWは次のように与えられる
。
たものを第4図に示す。そうすると、前記説明したとζ
ろから明らかなように、第1図の制御部8は設定重量点
Cが点EとCとの間にあるから、Gで弁駆動部9に動作
指令を出す。そうすると実際に計量された重量はHK三
ΔWとおくとW、+ΔWとなることは明らかである。よ
って(0式によ〕計量誤差aWは次のように与えられる
。
そうすると前出願で詳細に論じたように、簡単な計算で
になることが分る。
即ち測定誤差はMn/ Woと0との間にばらつくこと
になる。
になる。
ここにMnは第6図、第4図から明らかなように(n+
1)回目とn回目との測定における設定重量の差(Wa
(n+1)−私n)である〇 前出願発明の目的は、前記の欠点を除去することによ)
、更に精度の高い、予測制御機能を供えた原料計量装置
を提供することにあった。
1)回目とn回目との測定における設定重量の差(Wa
(n+1)−私n)である〇 前出願発明の目的は、前記の欠点を除去することによ)
、更に精度の高い、予測制御機能を供えた原料計量装置
を提供することにあった。
その目的を達成するため前出願に係る原料計量装置は、
(第5図参照) 重量測定部、和算部、A/D変換部、制御部。
(第5図参照) 重量測定部、和算部、A/D変換部、制御部。
弁駆動部及び予測値算定部よ達成る装置において、0)
重量測定部の測定値を和算部で集計して得られたアナ
ログ出力信号をA/D変換部でW$i(i=0.L 2
m・・・、n、・・・)なるディジタル信号に変換して
制御部に入力し、 (11) 一方計量しようとする目的重量W。に対応
してあらかじめ予測値算定部(以下算定部と略称する)
に設定した設定重量部のディジタル信号を制御部に入力
し、 (iii) 制御部に入力した前′記Ws i及びw
3の2つの信号を比較するに際し、 (イ)一定時間Tごとに重量測定部の測定値Ws i(
1==Q、 L 2t・・・)をA/D変換部を経て制
御部に入力すると同時に、該信号を算定部に入力し、 (ロ) 算定部において%t (i=L L 2e
・、 n。
重量測定部の測定値を和算部で集計して得られたアナ
ログ出力信号をA/D変換部でW$i(i=0.L 2
m・・・、n、・・・)なるディジタル信号に変換して
制御部に入力し、 (11) 一方計量しようとする目的重量W。に対応
してあらかじめ予測値算定部(以下算定部と略称する)
に設定した設定重量部のディジタル信号を制御部に入力
し、 (iii) 制御部に入力した前′記Ws i及びw
3の2つの信号を比較するに際し、 (イ)一定時間Tごとに重量測定部の測定値Ws i(
1==Q、 L 2t・・・)をA/D変換部を経て制
御部に入力すると同時に、該信号を算定部に入力し、 (ロ) 算定部において%t (i=L L 2e
・、 n。
・・・)の値を記憶させ、
(ハ) よって前記鵠ゎの値が次回(n+1)回目の測
定時に到達する値、即ちWe (。+1)の値が前記設
定重量Wsを超えることを、Woo 、 Ws!。
定時に到達する値、即ちWe (。+1)の値が前記設
定重量Wsを超えることを、Woo 、 Ws!。
・” + Ws(n−2)、 Wa(n−1)* 5I
Vs’a ・の記憶値にょシ判定させ、 に) しかしてWsnの測定時点からW8に達するまで
の予測時間△Tを前記記憶値Wso、 Ws+。
Vs’a ・の記憶値にょシ判定させ、 に) しかしてWsnの測定時点からW8に達するまで
の予測時間△Tを前記記憶値Wso、 Ws+。
−、Wa(n−2)、 W、(n−t)、 Wsn 及
び前記Tの値を用いて計算してその値を制御部に入力し
て記憶させ、 O→ よって前記予測時間△Tの経過の時、制御部を動
作させて直ちに弁駆動部を駆動させる、ことを特徴とし
たものである。
び前記Tの値を用いて計算してその値を制御部に入力し
て記憶させ、 O→ よって前記予測時間△Tの経過の時、制御部を動
作させて直ちに弁駆動部を駆動させる、ことを特徴とし
たものである。
次に実施例によル前記した前出願発明を間単に説明する
。前出願発明は第1図に示す計量装置に、第5図に示す
如く算定部10を付加することによシ、第4図に示す設
定重量W8の点Cで弁駆動部9を動作させるようにした
ものである。(従来の計量装置による場合はG点で動作
した。)第5図において第1図と同一部分には同じ符号
を付して説明を省略する。
。前出願発明は第1図に示す計量装置に、第5図に示す
如く算定部10を付加することによシ、第4図に示す設
定重量W8の点Cで弁駆動部9を動作させるようにした
ものである。(従来の計量装置による場合はG点で動作
した。)第5図において第1図と同一部分には同じ符号
を付して説明を省略する。
次に85図並びに第3図及び第4図参照して前記装置の
動作を簡単に説明するが、10で示す算定部における機
能を述べれば、全装置の動らきが自、から明らかになる
ので、算定部の機能について簡明に述べる。
動作を簡単に説明するが、10で示す算定部における機
能を述べれば、全装置の動らきが自、から明らかになる
ので、算定部の機能について簡明に述べる。
算定部はマイコン・システムを内蔵し、次のように動作
する。
する。
(i)A/D変換部7から一定時間Tごとのディジタル
出力をWoo 、 Wa1 、 %2.− 、 Wan
とすると、第6図を参照して、 等の値を計算して算定部内部に記憶させる。Mg rM
l +・・・、yin等は明らかに、時間間隔Tごとの
計量ホッパー2への投入量に対応する値となっている。
出力をWoo 、 Wa1 、 %2.− 、 Wan
とすると、第6図を参照して、 等の値を計算して算定部内部に記憶させる。Mg rM
l +・・・、yin等は明らかに、時間間隔Tごとの
計量ホッパー2への投入量に対応する値となっている。
(11)第4図を参照して、Wsnの点Eになったとき
、次の測定点Gにおける設定重量の値Ws(n+りが設
定重量W、+7)点Cを超えることを確認するまで、繰
シ返し計算させる。
、次の測定点Gにおける設定重量の値Ws(n+りが設
定重量W、+7)点Cを超えることを確認するまで、繰
シ返し計算させる。
つまシ
の値と、設定重量%Vsまで残量とを比較しWa −W
sIl≦Mn−1(=Wsn−Ws(n−1)
(11)となる点Eを確認させる。
sIl≦Mn−1(=Wsn−Ws(n−1)
(11)となる点Eを確認させる。
(ilQ次に(第4図を参照して) WsとWsnとの
差Ws −Wan = CP 56M
(12)とおくと、E点の近傍ではMn−1,Mn等
ははとんど等しいと考えられるから、簡単な比例計算に
より予測時間ΔTは次のようになるので、この値を算出
させる。
差Ws −Wan = CP 56M
(12)とおくと、E点の近傍ではMn−1,Mn等
ははとんど等しいと考えられるから、簡単な比例計算に
より予測時間ΔTは次のようになるので、この値を算出
させる。
EPミΔT−(A[)T
や。−、(13)
Qv)そこでこのΔTを計算して制御部8に対し、E点
に達した時点で、その時間から61時間後に弁駆動部9
を動作させるように指令を出させるのである。
に達した時点で、その時間から61時間後に弁駆動部9
を動作させるように指令を出させるのである。
以上算定部の機能について述べたが、このようにすると
第4図及び第6図から明らかなように、第5図のホッパ
ー2に投下される原料の重址/l′itJ的重量w0に
#至は等、シくなり、従って計1誤差δWが小になるこ
とが理解されるであろう。
第4図及び第6図から明らかなように、第5図のホッパ
ー2に投下される原料の重址/l′itJ的重量w0に
#至は等、シくなり、従って計1誤差δWが小になるこ
とが理解されるであろう。
事実、前記発明の効果について、前出願で説明したよう
にδWの値は、従来の装置の場合に比し、約1けた小さ
くなっている。
にδWの値は、従来の装置の場合に比し、約1けた小さ
くなっている。
本発明は、前出願の発明に係る計量装置よシも、更に精
度の高い装置を要求されたため、研究実験を重ねた結果
、完成したものである。
度の高い装置を要求されたため、研究実験を重ねた結果
、完成したものである。
先ず最初に前出願発明に係る装置において微小な計量誤
差δWの生ずる原因を考える。
差δWの生ずる原因を考える。
基本式(7)式、即ち
Ws=Wo (△・−〇+W)
について考えると、前出願に係る装置においてなお小さ
い誤差δWを生ずる原因は落差値wKあることが分る。
い誤差δWを生ずる原因は落差値wKあることが分る。
この場合Wは実験等によって求めた落差値を、現に測定
する時点で一定として、目的重量WOに対しWsを設定
したのであった。しかし、実際にはWの値は原料槽中の
原料の残量、計量ホッパーに供給された原料の量及び表
面の状態等によって変ってくる。一方Woは目的重量で
あるから勿論一定であり、△は計量装置の全タイムラー
グであるから一定である。又−θの値は、第6図。
する時点で一定として、目的重量WOに対しWsを設定
したのであった。しかし、実際にはWの値は原料槽中の
原料の残量、計量ホッパーに供給された原料の量及び表
面の状態等によって変ってくる。一方Woは目的重量で
あるから勿論一定であり、△は計量装置の全タイムラー
グであるから一定である。又−θの値は、第6図。
第4−から分るように、W又はW8の値はWの値に比し
極めて大きいから、Wが多少変動しても、その影響は殆
んど受けないので、一定と考えることができる。それ故
前出願に係る装置の計量誤差の原因は主として落差値W
の変動に依るものと考えられよう。
極めて大きいから、Wが多少変動しても、その影響は殆
んど受けないので、一定と考えることができる。それ故
前出願に係る装置の計量誤差の原因は主として落差値W
の変動に依るものと考えられよう。
本発明の目的は前記の欠点を改善することにより、更に
精度の高い予測制御機能を備えた原料計量装置を提供す
ることにある。
精度の高い予測制御機能を備えた原料計量装置を提供す
ることにある。
この目的を達成するため本原料計量装置は、原料槽の原
料投入弁を開閉して計量ホッパーに一定量の原料を自動
的に投入するのに用いる計量装置、即ち重量測定部、和
算部、A/D変換部。
料投入弁を開閉して計量ホッパーに一定量の原料を自動
的に投入するのに用いる計量装置、即ち重量測定部、和
算部、A/D変換部。
制御部、弁駆動部及び予測値算定部よシ成る原料計量装
置において ・ (1)重量測是部の測定値を和算部ぐ集計して得られた
アナログ出力信号tA/D変換部でWst (i−〇、
1.2.・・・、n、・・・)なるディジタル信号に
変換して制御部に入力し、 (II) 一方計量しようとする目的重量W、に対し
、あらかじめ算定部に設定した設定重量W8のディジタ
ル信号を制御部に入力し、 (iiQ 制御部に入力した前記Ws を及びW8の
2つの信号を比較するに際し、 (イン 一定時間Tごとに重量測定部の測定値Ws i
(1==Ot L 2t・・・)をA/D変換部を経て
制御部に入力すると同時に、該信号を算定部に入力し、 (ロ)算定部において鵠i (1==Q、 L 2+・
・・、n、・・つの値を記憶させ、 0 よって前記Wsnの値が次回(n+1)回目の測定
時に到達する値、即ちWs (n十〇の値が前記設定・
重量Wsを超えることを、Ws6 、 Wsl 、・・
・。
置において ・ (1)重量測是部の測定値を和算部ぐ集計して得られた
アナログ出力信号tA/D変換部でWst (i−〇、
1.2.・・・、n、・・・)なるディジタル信号に
変換して制御部に入力し、 (II) 一方計量しようとする目的重量W、に対し
、あらかじめ算定部に設定した設定重量W8のディジタ
ル信号を制御部に入力し、 (iiQ 制御部に入力した前記Ws を及びW8の
2つの信号を比較するに際し、 (イン 一定時間Tごとに重量測定部の測定値Ws i
(1==Ot L 2t・・・)をA/D変換部を経て
制御部に入力すると同時に、該信号を算定部に入力し、 (ロ)算定部において鵠i (1==Q、 L 2+・
・・、n、・・つの値を記憶させ、 0 よって前記Wsnの値が次回(n+1)回目の測定
時に到達する値、即ちWs (n十〇の値が前記設定・
重量Wsを超えることを、Ws6 、 Wsl 、・・
・。
Ws(n−t )、 Wanの記憶値により判定させ、
に) しかしてWsnの測定時点からW、に達するまで
の予測時間△Tを前記記憶値Wso a Ws□、・・
・。
に) しかしてWsnの測定時点からW、に達するまで
の予測時間△Tを前記記憶値Wso a Ws□、・・
・。
Ws(n +)、 Wan及び前記Tの値を用いて計算
して、その値を制御部に入力して記憶させるに際し、各
計量ごとに設定重量Wllを定めるのに必要な落差値(
原料槽の投入弁を閉じた時、投入弁と計量ホッパーに既
に投入された原料の表面との間にある量)Wr++(r
=1.2.・・・)の値を、前回即ちr回目の計量まで
の間の実際の測定で得られた落差値WS 、 W’2
、・・・、W′、によって補正せしめ、GV) よっ
て前記予測時間△Tの経過の時、 制御部を動作させて
直ちに弁駆動部を駆動させることを特徴としたものであ
る。
して、その値を制御部に入力して記憶させるに際し、各
計量ごとに設定重量Wllを定めるのに必要な落差値(
原料槽の投入弁を閉じた時、投入弁と計量ホッパーに既
に投入された原料の表面との間にある量)Wr++(r
=1.2.・・・)の値を、前回即ちr回目の計量まで
の間の実際の測定で得られた落差値WS 、 W’2
、・・・、W′、によって補正せしめ、GV) よっ
て前記予測時間△Tの経過の時、 制御部を動作させて
直ちに弁駆動部を駆動させることを特徴としたものであ
る。
次に本発明の構成について詳細に述べる。
前記した如く、前出願発明に係る装置の計量誤差は基本
式(7)式のWの変動によるものであるから、計量する
時点において設定落差値Wの値を出来るだけ実際の落差
値W′に近似させればよいことが分る。W′の値は計量
後でなければ分らないので、前身て規定することはでき
ないからである。
式(7)式のWの変動によるものであるから、計量する
時点において設定落差値Wの値を出来るだけ実際の落差
値W′に近似させればよいことが分る。W′の値は計量
後でなければ分らないので、前身て規定することはでき
ないからである。
そこで前記繰り返し測定のプロセスにおいて、実際の落
差値vri (1”= 1 + 2 e・・・sr)の
値を必らず測定し記憶しておいて、次回、即ち(r+1
)回目の測定時における設定落差値Wr+iを過去の
r回目までの実際の値w’i(t =i o 2 e・
・・、r)の値によって定める方法を採ればよいわけで
ある。即ち一般的にいうと(r+1)回目の計量時にお
けるWr+1の値をWj 、 v’2 、・・”、 v
tr’rの関数Virr+1 =f (w’l e v
irl、 l ・・・、W’r ) (14
)とし・て決定するのである。そうすると設定すべき落
差値は計量ごとに変ることになる。この点が本発明の特
徴的な点である。即ち第5図に示す算定部10は前記し
たように予測時間ΔT ((13)式参照)を求めるた
めにマイコン・システムよ9成る演算部(以下演算部A
と称する)よりaっているが、更にこれに加えて(第4
図を参照して)設定重量点Cにおいて選定すべきW、+
1を(14)式で求めた値とするため更に別個のマイコ
ン・システムよ9成る演算部(以下演算部Bと称する)
を演算部Aに連結して設ける。実際に製作する場合は演
算部A。
差値vri (1”= 1 + 2 e・・・sr)の
値を必らず測定し記憶しておいて、次回、即ち(r+1
)回目の測定時における設定落差値Wr+iを過去の
r回目までの実際の値w’i(t =i o 2 e・
・・、r)の値によって定める方法を採ればよいわけで
ある。即ち一般的にいうと(r+1)回目の計量時にお
けるWr+1の値をWj 、 v’2 、・・”、 v
tr’rの関数Virr+1 =f (w’l e v
irl、 l ・・・、W’r ) (14
)とし・て決定するのである。そうすると設定すべき落
差値は計量ごとに変ることになる。この点が本発明の特
徴的な点である。即ち第5図に示す算定部10は前記し
たように予測時間ΔT ((13)式参照)を求めるた
めにマイコン・システムよ9成る演算部(以下演算部A
と称する)よりaっているが、更にこれに加えて(第4
図を参照して)設定重量点Cにおいて選定すべきW、+
1を(14)式で求めた値とするため更に別個のマイコ
ン・システムよ9成る演算部(以下演算部Bと称する)
を演算部Aに連結して設ける。実際に製作する場合は演
算部A。
Bと区別する必要はなく、プログラミングの上で統一し
てしまうのであるが、ここでは説明を理解しやすくする
ために区別した。
てしまうのであるが、ここでは説明を理解しやすくする
ために区別した。
よって次に(14)式の関数形の1例について説明をす
る。この方法は最も簡単なもので、いわば単純相加平均
法とでも称するものである。
る。この方法は最も簡単なもので、いわば単純相加平均
法とでも称するものである。
い1(7)式において設定落差値をWlとした場合、第
5図のホッパー2に投下された原料重量が実際にはWo
ではなくてWiであったとする。そうするとその違いは
前記したように実際の落差値がWlではな(w/lであ
ったことに起因する。 よってWo −Wt = wt
wi (15)又(7)式より
Wo = (Ws+Δ・−〇)+w4(wミwH)△
・−θは前に説明したように、この場合一定と考えられ
、Wsは勿論一定であるから W、+△・−θ=α (16)とおくと
W、 =α+Wi 次に τiミWr (Wo Ws)
(17)なる量を考えるに、(15)式から Ws = W6 +wi −wl を得るから、これを(17)式に代入するとτt =
W6+w′I−wi−(W6−wl)=w’z即ち r、ヨy、 (18)となるこ
とが分る。即ち(1力式で定義されたτiは設定落差値
をwtとした場合、実際の原料投下量が目的重量Weと
は異なF) Wtとなった場合の実際の落差値wjtを
示すことになる。
5図のホッパー2に投下された原料重量が実際にはWo
ではなくてWiであったとする。そうするとその違いは
前記したように実際の落差値がWlではな(w/lであ
ったことに起因する。 よってWo −Wt = wt
wi (15)又(7)式より
Wo = (Ws+Δ・−〇)+w4(wミwH)△
・−θは前に説明したように、この場合一定と考えられ
、Wsは勿論一定であるから W、+△・−θ=α (16)とおくと
W、 =α+Wi 次に τiミWr (Wo Ws)
(17)なる量を考えるに、(15)式から Ws = W6 +wi −wl を得るから、これを(17)式に代入するとτt =
W6+w′I−wi−(W6−wl)=w’z即ち r、ヨy、 (18)となるこ
とが分る。即ち(1力式で定義されたτiは設定落差値
をwtとした場合、実際の原料投下量が目的重量Weと
は異なF) Wtとなった場合の実際の落差値wjtを
示すことになる。
よって設定落差値wtを計算し設定するために、演算部
Bに演算させる方法を述べる。例えば過去r回の原料投
入の際の実際の落差値によって、(r+1)回目の投入
時の設定落差値を求める場合について例示する。
Bに演算させる方法を述べる。例えば過去r回の原料投
入の際の実際の落差値によって、(r+1)回目の投入
時の設定落差値を求める場合について例示する。
(i)r+1回目の投入弁を開くときの予測時間ΔTは
、過去r回の投入のときの設定落差値Wl 、 Wz
。
、過去r回の投入のときの設定落差値Wl 、 Wz
。
・・・、 Wr及び実際の落差値w7. 、 via、
、・・・、V、・・・を用いて演算させるのであるが
、先ず実際の投入量Wr+1 。
、・・・、V、・・・を用いて演算させるのであるが
、先ず実際の投入量Wr+1 。
実際の落差値wi等を演算部Bの内部に記憶さしておき
、更に 等の値を演算部Bの内部に記憶させておく。(19)式
は(1力式及び(18)式で示した実際の落差値である
。壷等の関係を第1表に示す。
、更に 等の値を演算部Bの内部に記憶させておく。(19)式
は(1力式及び(18)式で示した実際の落差値である
。壷等の関係を第1表に示す。
注=4欄の設定落差値はr番目の計量まではWO(一定
である)(II)次に第1表を用いて次の計算を行なわ
せる。
である)(II)次に第1表を用いて次の計算を行なわ
せる。
先ず(r+1)番目の計量を開始するに当シ、設定落差
値q1を次のようにして求める。(計量は(rl−1)
番目から開始される。) Wr+1 ’:E ql =’ CWi +W’2+・
・・+w’、) =LX wi (21)ri−1 この値q1を(r+1)番目の計量の際の設定落差値と
して用いる。
値q1を次のようにして求める。(計量は(rl−1)
番目から開始される。) Wr+1 ’:E ql =’ CWi +W’2+・
・・+w’、) =LX wi (21)ri−1 この値q1を(r+1)番目の計量の際の設定落差値と
して用いる。
(iii)そうするとこの場合の実際の落差値がw;+
1として求まるから4 (r+2)番目の計量の際の設
定落差値q2は次のようにして求める。
1として求まるから4 (r+2)番目の計量の際の設
定落差値q2は次のようにして求める。
wr+2=q2=’(w7+t+(w%+w3+・・・
+wr)) (22)そうするとこの場合の実際の
落差値がWy41−2として求まるiz”Cr + 3
)番目の計量の際の設定落差値q3は次のように求め
られる。
+wr)) (22)そうするとこの場合の実際の
落差値がWy41−2として求まるiz”Cr + 3
)番目の計量の際の設定落差値q3は次のように求め
られる。
Wr+3 =q3”” 1(W:+1 +Wr噛+(W
≦十W−十・・・+w;))(23)以下(14# q
s・・・等は同様にして求まる。(これらの式は(14
)式の1例である。) このようにして得られたqi (i””1.*、 21
3e・・・)を(7)式の落差値Wとして演算部Aに入
力する。
≦十W−十・・・+w;))(23)以下(14# q
s・・・等は同様にして求まる。(これらの式は(14
)式の1例である。) このようにして得られたqi (i””1.*、 21
3e・・・)を(7)式の落差値Wとして演算部Aに入
力する。
GV)そうすると演算部Aでは各番目毎の投入時の予測
時間△Tiは(16)式から次のように与えられること
が第6図、第4図から容易に計算される。。
時間△Tiは(16)式から次のように与えられること
が第6図、第4図から容易に計算される。。
6M
△” = (Mn−1)T”” ’WnhWn’−t)
”WnIWn−+ )T(24)即ち(γ)の値を計算
さして、第5図の制御部8に記憶させ、7のA/D変換
部からの入力信号がWnを超えた時点からti′ri時
間経過の時に弁駆動部9を動作させるようにしておけば
よい。△Tiとしたのは(2力式において曳= (W+
)の値は(7)式から明らかなように設定落差値Wi
= q iの値によって異なってくるので△Tの値も
異ってくることを意味したのである。従ってΔTiも(
14)式と同様に次の関数で示される。
”WnIWn−+ )T(24)即ち(γ)の値を計算
さして、第5図の制御部8に記憶させ、7のA/D変換
部からの入力信号がWnを超えた時点からti′ri時
間経過の時に弁駆動部9を動作させるようにしておけば
よい。△Tiとしたのは(2力式において曳= (W+
)の値は(7)式から明らかなように設定落差値Wi
= q iの値によって異なってくるので△Tの値も
異ってくることを意味したのである。従ってΔTiも(
14)式と同様に次の関数で示される。
ΔTi =g (Wi e w6 m ・・・2w’r
−1) (25)次に数値例として、
r=4としたときの実測値を第3表に示す。
−1) (25)次に数値例として、
r=4としたときの実測値を第3表に示す。
次に本発明の効果について述べる。
本発明は前出願発明を改良して、計量毎に変化でる落差
値に追随して、設定落差値を補正するようにした。その
ため更に精度の高い計量値を得る第 3
表 8注 qi−a ([116” (120+CL19+
(121) =[119Q2 ”” 4 (121+
([120+ (119+α21))=0.20q3:
l: 、5((0,21+(121) +([L19+
0.21)〕=0.21q4−、s (([121”
[L21 + [121)十α21〕=α21第
4 表 ことができた。次にその1例を第4表に示す9゜即ち平
均誤差は前出願発明に係る装置に比し1シりのビレット
で、投入時間の間隔TはUJ、1秒である。
値に追随して、設定落差値を補正するようにした。その
ため更に精度の高い計量値を得る第 3
表 8注 qi−a ([116” (120+CL19+
(121) =[119Q2 ”” 4 (121+
([120+ (119+α21))=0.20q3:
l: 、5((0,21+(121) +([L19+
0.21)〕=0.21q4−、s (([121”
[L21 + [121)十α21〕=α21第
4 表 ことができた。次にその1例を第4表に示す9゜即ち平
均誤差は前出願発明に係る装置に比し1シりのビレット
で、投入時間の間隔TはUJ、1秒である。
第1図は従来の計量装置のブロック図、第2図は従来の
計量装置の動作理論の説明図、第5図及び第4図は前出
願発明並びに本発明に係る計量装置の動作理論の説明図
、 第5図は前出願発明並びに本発明に係る計量装置のブロ
ック図である。 図において、 1・・・原料槽 6・・・和算部2・・・計量
ホッパー 7・・・A/D変換部6・・・投入弁
8・・・制御部4・・・排出弁 9・・
・弁駆動部5・・・重量測定部 10・・・予測値
算定部である。 第1図 第2図 t t+at 時間t −一中 第5図 手続補正書(自発) 昭和57年5月1/日 特許庁長官 島 1)春樹殿 1、事件の表示 叩和56年 特許願 第206225号2、発明の名称
予測制御機能を備えた原料計量装置6、補正をする
者 事件との関係 q劃−!I−ホ凛薊ん 住 所 東京都練馬区大泉学園町2296番地氏 名
株式会社 ニー・アンド・ディ代表者 古 川
陽 6、補正によシ増加する発明の数 なしZ補正の対象
「明細書の発明の詳細な説$′vi13”8、補正
の内容 別紙のとおシ 補正の内容 明細書の発明の詳細な説明中、下記の通り補正する。 (1)14頁 4行目 [・・・(−Wan Wa(−t ) Jとあるのを
1・・・(=w、n−Ws(* 1) )Jと訂正する
。 (2)22貢 4行目〜5行目 [・・・(19)式・・・」とあるのを「・・・(20
)式・・・」と訂正する。
計量装置の動作理論の説明図、第5図及び第4図は前出
願発明並びに本発明に係る計量装置の動作理論の説明図
、 第5図は前出願発明並びに本発明に係る計量装置のブロ
ック図である。 図において、 1・・・原料槽 6・・・和算部2・・・計量
ホッパー 7・・・A/D変換部6・・・投入弁
8・・・制御部4・・・排出弁 9・・
・弁駆動部5・・・重量測定部 10・・・予測値
算定部である。 第1図 第2図 t t+at 時間t −一中 第5図 手続補正書(自発) 昭和57年5月1/日 特許庁長官 島 1)春樹殿 1、事件の表示 叩和56年 特許願 第206225号2、発明の名称
予測制御機能を備えた原料計量装置6、補正をする
者 事件との関係 q劃−!I−ホ凛薊ん 住 所 東京都練馬区大泉学園町2296番地氏 名
株式会社 ニー・アンド・ディ代表者 古 川
陽 6、補正によシ増加する発明の数 なしZ補正の対象
「明細書の発明の詳細な説$′vi13”8、補正
の内容 別紙のとおシ 補正の内容 明細書の発明の詳細な説明中、下記の通り補正する。 (1)14頁 4行目 [・・・(−Wan Wa(−t ) Jとあるのを
1・・・(=w、n−Ws(* 1) )Jと訂正する
。 (2)22貢 4行目〜5行目 [・・・(19)式・・・」とあるのを「・・・(20
)式・・・」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、原料槽の原料投入弁を開閉して計量ホッパーに一定
量の原料を自動的に投入するのに用いる計量装置、即ち
重量測定部、和算部、アナログディジタル変換部(以下
A/D変換部と略称する)。 制御部、弁駆動部及び予測値算定部(以下算定部と略称
する)よ)成る原料計量装置において、(1)重量測定
部の測定値を和算部で集計して得られたアナログ出力信
号をA/D変換部でWs 1(=o、 L 21・・・
、n*)なるディジタル信号に変換して制御部に入力し
、 (ii) −力計量しようとする目的重量9i10に
対し、あらかじめ算定部に設定した設定重量Waのディ
ジタル信号を制御部に入力し、 (Ill)制御部に入力した前記W−i及びW、の2り
の信号を比較するに際し、 (イ)一定時間Tごとに重量測定部の測定値Wsi(i
=0.L 2t・・・)をAID変換部を経て制御部に
入力すると同時に、該信号を算定部に入力し、 (→ 算定部においてWai (1==Q、 L 2t
”’e ”*・・・)の値を記憶させ、 eウ よって前記W1の値が次回(n+1)回目の測
定時に到達する値、即ちWs (yl+1 )の値が前
記設定重量W−を超えることを、Wso、Wst。 ・・・、 Ws(n−2)、 We(n−t)、 Wa
nの記憶値によル判定させ、 に) しかしてwanの測定時点からW、に達するまで
の予測時間ΔTを前記記憶値Wso、 Wl、・・・。 Ws (w−t )、 Wan及び前記Tの値を用いて
計算して、その値を制御部に入力して記憶させるに際し
、各計量ごとに設定重量W、を定めるのに必要な落差値
(原料槽の投入弁を閉じた時、投入弁と計量ホッパーに
既に投入された原料の表面との間にある量) fret
(r =1 e 2 e 5 。 ・・りの値を、前回即ちr回目の計量までの間に実際の
測定で得られた落差値wi 、 w4 。 ・・・、Wr’ によって補正せしめ、GV) よっ
て前記予測時間ΔTの経過の時1.制御部を動作させて
直ちに弁駆動部を駆動させることを特徴とする予測制御
機能を備えた原料計量装置。 2、第1項の(lii)のに)において(r+1)回目
の設定落差値Wr+1を定めるのに、前回(r)回まで
の設定値をW4 、 W2 、・・・、W、とした場合
に実際に得られた落差値賛、鵠、・・−、WIrの平均
値、即ちWr+1 =、、i (v/l + wl、
+ −・−+ WIr)の値を用い、 次回(r+2)回目の設定落差値W、+2を定めるのに
、前回(r+1)回目の計量時に実際に得られた落差値
w’、41とW4 # W’3 、・・% WIrとの
平均値、即ち Wr+2””: (w2 + w’3 +−・・+ w
/、 +W’r+1 )の値を用い、 次回(r+5)回目の設定落差値Wr+3を定めるのに
、r+1回目及びr+2回の計量時に実際に得られた落
差値’ilr+1. %+2とW4(、w’4 、 ”
・1w′rとの平均値、2即ち Wr+3 =1(w/、 十v/4 +・= + W’
r + Vl/r+l + W’、+2 )の値を用い
、 かくして順次設定落差値を前回までの実際の落
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20622581A JPS58108411A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 予測制御機能を備えた原料計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20622581A JPS58108411A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 予測制御機能を備えた原料計量装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58108411A true JPS58108411A (ja) | 1983-06-28 |
Family
ID=16519831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20622581A Pending JPS58108411A (ja) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | 予測制御機能を備えた原料計量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58108411A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60228925A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Kamachiyou Seikou Kk | 定量計量機 |
JPS6191520A (ja) * | 1984-10-12 | 1986-05-09 | Lion Eng Kk | 計量充填制御方法およびその装置 |
JPS6267221U (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-27 | ||
JPS63222769A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | 名古屋大学長 | 体液管理装置 |
EP0908707A1 (de) * | 1997-10-13 | 1999-04-14 | Karl Schmidt Spedition GmbH & Co. | Wiegeeinrichtung für das Verladen von Schüttgut und Verladeverfahren mit einer solchen Wiegeeinrichtung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5331739A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Kansai Paint Co Ltd | Coating composition for preventing trace of pasted bills |
-
1981
- 1981-12-22 JP JP20622581A patent/JPS58108411A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5331739A (en) * | 1976-09-06 | 1978-03-25 | Kansai Paint Co Ltd | Coating composition for preventing trace of pasted bills |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60228925A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-14 | Kamachiyou Seikou Kk | 定量計量機 |
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JPS6267221U (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-27 | ||
JPS63222769A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | 名古屋大学長 | 体液管理装置 |
JPH0257941B2 (ja) * | 1987-03-12 | 1990-12-06 | Nagoya Daigaku Gakucho | |
EP0908707A1 (de) * | 1997-10-13 | 1999-04-14 | Karl Schmidt Spedition GmbH & Co. | Wiegeeinrichtung für das Verladen von Schüttgut und Verladeverfahren mit einer solchen Wiegeeinrichtung |
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