專利名稱：物料稱量的計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物料稱量的計算方法，特別涉及一種應用于無重量或體積連續(xù)計量的高位(預先儲存)料倉、料倉振動給料器及稱量料斗或稱量臺車組成的加料式稱量系統(tǒng)(ChargeWeighing)物料稱出重量的計算方法；或應用于儲料稱量料斗、加料料斗組成的卸料式稱量系統(tǒng)(Discharge Weighing)物料稱出重量的計算方法。
背景技術(shù)：
圖1給出了由儲存料倉、料倉振動給料器、稱量料斗等組成加料式稱量系統(tǒng)。圖2給出了由儲存料倉、料倉振動給料器、稱量臺車等組成的加料式稱量系統(tǒng)；圖3給出了由儲料稱量料斗、加料料斗等組成的卸料式稱量系統(tǒng)。其中LSHH表示檢測高高料位的料位開關(guān)，LSH表示檢測高料位的料位開關(guān)，儲存料倉料位為非連續(xù)性檢測；MF表示卸料用的電磁振動給料器，MV表示卸料用電動閘板閥，WT表示物料稱，其中稱量臺車還包括有電控的走行機構(gòu)。
傳統(tǒng)的物料稱量計算方法較為簡單，僅僅是一次稱量計算。在某料倉振動給料器啟動瞬間，讀入物料稱當前重量數(shù)值作為稱量初始值，在稱量過程中，加料式稱量系統(tǒng)在程序的每個掃描周期讀入物料稱當前重量數(shù)值，并將物料稱當前重量數(shù)值減去稱量初始值得出當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)；卸料式稱量系統(tǒng)在程序的每個掃描周期讀入物料稱當前重量數(shù)值，并將稱量初始值減去物料稱當前重量數(shù)值得出當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)。如圖4所示。
下面以圖1所示的加料式稱量系統(tǒng)來說明，假定1～4號儲存料倉需要稱量的設定值依次為

，首先啟動1#料倉振動給料器，在啟動的瞬間讀入物料稱當前重量數(shù)值(假設此時料倉空，物料稱數(shù)值為0kg)作為1#料倉的稱量初始值，在稱量過程中，將物料稱當前重量數(shù)值減去1#料倉的稱量初始值得出1#料倉當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)，1#料倉振動給料器靜止的瞬間所得的(物料稱當前重量數(shù)值-1#料倉稱量初始值)即為1#料倉稱量的本次稱出實際值(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為100kg，稱出實際重量100kg)；然后開始2#料倉的稱量，步驟如同1#料倉稱量，直至4#料倉稱量結(jié)束(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為1000kg)，當同一稱量料斗的所有需要稱量的料倉稱量結(jié)束后，排出所稱出的物料，再進行下一批次的稱量。但在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常在1～4#料倉所稱出物料尚未排出稱量料斗之前甚至尚未稱量完成之前需要追加稱量，如在CPU稱量模式下，稱量設定值直接來自于模型計算，而模型是根據(jù)鋼水成分、溫度、重量等當前值與目標值來計算，因?qū)嶋H數(shù)據(jù)上傳至模型的非實時性，導致模型計算的物料設定值經(jīng)常發(fā)生變更；或在自動模式下，為了節(jié)約稱量時間，在實際稱量設定值沒有確定之前需要預先稱量一部分物料；或在手動方式下，對某個料倉多次手動稱量等等都會導致追加稱量，即某個料倉一次稱量結(jié)束后，需要再稱出一些物料。例如1～4#稱量設定值追加稱量修改為

，即每個料倉各追加稱量100kg。此時如果按照傳統(tǒng)的物料稱量計算方法，即先啟動1#料倉振動給料器進行追加稱量，在1#料倉振動給料器啟動瞬間讀入物料稱當前重量數(shù)值(此時數(shù)值為1000kg)，在稱量過程中，將物料稱當前重量數(shù)值減去1#料倉的稱量初始值得出1#料倉當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)，1#料倉振動給料器靜止的瞬間所得的(物料稱當前重量數(shù)值-1#料倉稱量初始值)即為1#料倉稱量的本次稱出實際值(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為1200kg，稱出實際重量200kg)；然后開始2#料倉的追加稱量，步驟如同1#料倉稱量，直至4#料倉追加稱量結(jié)束(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為2400kg)，從上述傳統(tǒng)稱量計算方法可以看出，第二次稱量對前一次稱量結(jié)果進行了清零，并沒有計入第二次稱量中來，所謂的追加稱量只是按追加設定值重新進行了稱量，稱出實際值是前次稱量設定值與追加稱量設定值之和。如1#料倉兩次稱量后實際稱出重量為300kg，而不是所要求的200kg。這種稱量計算方法沒有記錄前次稱出實際值，從而導致了稱出物料超出預定。因追加稱量發(fā)生頻度較高，操作人員只能對前次的稱量結(jié)果人工記錄，并后備輸入到過程控制系統(tǒng)中。
圖2所示的稱量系統(tǒng)，計算方法等同于前面所述，當某個料倉需要稱量時，稱量臺車先走行到該料倉下，稱量臺車靜止后，立即讀入物料稱當前重量數(shù)值作為該料倉稱量初始值，在稱量過程中將物料稱當前重量數(shù)值減去該料倉的稱量初始值得出該料倉當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)，稱量結(jié)束后稱量臺車返回合金排放位排空所稱出的物料，然后再走行到下一個需要稱取物料的料倉，如此反復直至稱完所有需要稱量的料倉。雖然稱量臺車在某個料倉位置可以追加稱量(因為稱量初始值讀取瞬間是稱量臺車停穩(wěn)時刻)，當稱量臺車未排空物料再返回追加稱量也會導致前次稱出實際值清零，而且該方法稱取物料后需排空再稱，導致稱量臺車來回往返，稱量過程時間偏長；另外，讀取稱量初始值使用了稱量臺車定位(限位)信號，增加了故障率?？傊瑢嶋H生產(chǎn)中在稱出物料最終排出之前經(jīng)常需要追加稱量，如果用傳統(tǒng)稱量計算方法則只能計算當前一次稱出重量，而不是當前一次稱出重量和以前稱出重量的累計，導致了計量不準、物料物流跟蹤信息失真，進而影響物料稱量流程并導致物料添加錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能記錄物料排空之前考慮到追加稱量累計的物料稱量計算方法。為達上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種物料稱量的計算方法，包括以下步驟在某料倉每次稱量行為的初始階段，不僅記錄物料稱當前重量數(shù)值作為該料倉本次稱量初始值，而且把此前尚未排出的所有次的稱出重量累計值儲存并在稱量過程中和此次稱出實際值相加給出實際稱出累計值，并用實際稱出累計值來進行物料稱量，直至此次稱量結(jié)束。其中，所述所有次的稱出重量累計值可以在稱量開始上升沿計算，也可以在稱量結(jié)束下降沿計算。
本發(fā)明物料稱量計算方法，避免了追加稱量中稱出物料重量計算錯誤，克服了其他設備狀態(tài)或稱量方式切換時導致稱量停止后再稱對物料稱量計算的影響，對一臺物料稱對應多種物料料倉稱量的計算變得簡單易行，并可以在稱量過程中進行中央自動、中央手動、現(xiàn)場模式切換。模塊化編程后可廣泛應用于所有類型的稱量計算。


圖1為由儲存料倉、料倉振動給料器、稱量料斗等組成的加料式稱量系統(tǒng)；圖2為由儲存料倉、料倉振動給料器、稱量臺車等組成的加料式稱量系統(tǒng)；圖3為由儲料稱量料斗、加料料斗等組成的卸料式稱量系統(tǒng)；圖4為傳統(tǒng)的物料稱量計算方法邏輯流程圖；圖5為本發(fā)明實施例物料稱量計算方法邏輯流程圖。
具體實施例方式
一種物料稱量的計算方法，在某料倉每次稱量行為的初始階段(振動給料器啟動的上升沿信號)，不僅記錄物料稱當前重量數(shù)值(Weigh)作為該料倉本次稱量初始值(本次稱量當前皮重Tare[n]＝Weighstart[n])，而且把此前所有次的實際稱出物料重量累計值(PSum[n])儲存并在稱量過程中和本次稱出實際值(Net[n])相加給出至本次稱量結(jié)束實際稱出所有物料累計值(ActWt[n])，并用實際稱出所有物料累計值來進行物料稱量的控制、計算和顯示，直至本次稱量結(jié)束(振動給料器靜止)。
本次稱量前稱出重量累計值(PSum[n])在每次稱量開始瞬間(上升沿)計算，把上次稱量最終的實際稱出重量累計值賦值給本次稱量前重量累計值，即ActWt[n-1]＝＞PSum[n]。
計算方法實現(xiàn)(邏輯流程圖)如圖5所示。
圖5描述了利用稱量開始上升沿信號的加料式稱量和卸料式稱量的物料計算流程，加料式稱量和卸料式稱量其區(qū)別僅在于計算本次實際稱出重量計算不同。下面以加料式稱量來闡述上圖具體內(nèi)容1)當某個料倉開始稱量時，振動給料器啟動，對振動給料器運行信號進行“關(guān)斷延時”處理，以消除稱量過程中信號抖動，即在稱量過程中，短時間的停頓且其停振時間小于“關(guān)斷延時”定時設定值時視為一次稱量行為。同時“關(guān)斷延時”考慮到稱量靜止延時及稱量間隔。
2)對“關(guān)斷延時”處理后的振動給料器運行信號取“上升沿”(即稱量開始瞬間)，在該“上升沿”有效(＝1)的當前掃描周期進行如下處理a、將此前所有次稱量實際稱出重量累計值(ActWt[n-1])作為本次稱量前稱出物料累計量(PSum[n])，即在本次稱量開始時記錄以前所有次稱出物料(沒有排出)的累計值；b、記錄物料稱當前重量數(shù)值作為本次稱量初始值(本次稱量皮重Tare[n]＝Weighstart[n])；3)在稱量過程中(振動給料器運行信號“關(guān)斷延時”有效)，在程序每個掃描周期讀取物料稱當前重量數(shù)值，(物料稱當前重量數(shù)值Weigh-本次稱量初始值Tare[n])差值即為當前周期本次稱量的實際稱出重量(Net[n])；4)將本次稱量前稱出物料累計量(PSum[n])和當前周期本次實際稱出重量(Net[n])相加即為該料倉在當前周期實際稱出重量累計值(ActWt[n])。
5)稱量結(jié)束(振動給料器運行信號“關(guān)斷延時”到)停止稱量計算，前一程序掃描周期計算所得的物料實際稱出重量累計值(ActWt[n])即為最終的未曾排出的所有次稱出重量的累計值。
下面以新的物料稱量計算方法重新描述前面為揭示傳統(tǒng)稱量計算方法不足所舉的例子1～4號儲存料倉需要稱量的設定值依次為

，首先啟動1#料倉振動給料器，在啟動的瞬間將上次稱量最終所得的稱出物料累計值(因為本次是第一次稱量，此前沒有稱量行為，即使以前有稱量但因為所稱物料被排空而被清零，ActWt
＝0kg)作為本次稱量之前稱出物料累計值(PSum[1]＝ActWt
＝0kg)，并在此瞬間讀入物料稱當前重量數(shù)值(此時料倉空，物料稱數(shù)值為0kg)作為1#料倉的本次稱量初始值(Tare[1]＝0kg)，在稱量過程中，將物料稱當前重量數(shù)值減去1#料倉的本次稱量初始值得出1#料倉本次稱量當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)，1#料倉振動給料器靜止的瞬間所得的(物料稱當前重量數(shù)值Weigh[1]-1#料倉本次稱量初始值Tare[1])即為1#料倉本次稱量的稱出實際值(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值Weigh[1]＝100kg，本次稱出實際重量Net[1]＝Weigh[1]-Tare[1]＝100kg)；將本次稱量之前的稱量累計量(PSum[1]＝0kg)和本次稱量的稱出實際值(Net[1]＝100kg)相加即為該料倉至本次稱量結(jié)束實際稱出重量累計值(ActWt[1]＝PSum[1]+Net[1]＝100kg)。然后開始2#料倉的稱量，步驟如同1#料倉稱量，直至4#料倉稱量結(jié)束(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為1000kg)，至此該稱量料斗第一次稱量結(jié)束；現(xiàn)在要在稱出物料排出之前每個料倉再各追加稱量100kg，即1～4#稱量設定值追加稱量修改為

。此時先啟動1#料倉振動給料器進行追加稱量，在1#料倉振動給料器啟動瞬間將上次稱量最終所得的稱出物料累計值(即第一次稱量結(jié)束時最終所得的稱出物料累計值，ActWt[1]＝100kg)作為本次稱量之前稱出物料累計值(PSum[2]＝ActWt[1]＝100kg)，并在此瞬間讀入物料稱當前重量數(shù)值(此時物料稱數(shù)值為1000kg)作為1#料倉的本次稱量初始值(Tare[2]＝1000kg)，在稱量過程中，將物料稱當前重量數(shù)值減去1#料倉的本次稱量初始值得出1#料倉本次稱量當前稱出實際值(直至該料倉振動給料器靜止)，1#料倉振動給料器靜止的瞬間所得的(物料稱當前重量數(shù)值Weigh[2]-1#料倉本次稱量初始值Tare[2])即為1#料倉本次稱量的稱出實際值(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值Weigh[2]＝1100kg，本次稱出實際重量Net[2]＝Weigh[2]-Tare[2]＝100kg)；將本次稱量之前的稱量累計量(PSum[2]＝100kg)和本次稱量的稱出實際值(Net[2]＝100kg)相加即為該料倉至本次稱量結(jié)束實際稱出重量累計值(ActWt[2]＝PSum[2]+Net[2]＝200kg)。然后開始2#料倉的稱量，步驟如同1#料倉稱量，直至4#料倉稱量結(jié)束(假設控制精確，此時物料稱數(shù)值為1400kg)，至此該稱量料斗第二次稱量結(jié)束。從上面描述可以看出，如果控制精確的話，在稱量料斗每次稱量結(jié)束時，物料稱在稱量結(jié)束瞬間的重量數(shù)值與料倉稱量設定值之和接近(Weigh[1]≈SV1[1]+SV2[1]+SV3[1]+SV4[1]＝100+200+300+400＝1000kg，Weigh[2]≈SV1[2]+SV2[2]+SV3[2]+SV4[2]＝200+300+400+500＝1400kg)。
從圖5的物料稱量計算邏輯流程圖中可以看出，稱量計算所取的設備信號僅利用了物料稱的重量數(shù)值和振動給料器運行信號。傳統(tǒng)的物料稱量計算往往使用了很多相關(guān)設備信號，如稱量臺車位置、走行狀態(tài)，卸料閘門閉限位等等，這無疑增加了故障幾率和錯誤率。如利用稱量臺車到達某個料倉下料位置時讀取物料稱當前重量數(shù)值作為稱量初始值(皮重)；利用離開該位置時刻讀取物料稱當前重量數(shù)值作為當前總重量(毛重)；或利用稱量料斗卸料閘門關(guān)閉時刻獲取稱量初始值等等。利用較少的信號來進行稱量計算有利于實現(xiàn)稱量過程的全自動化，并使程序設計簡潔、明了。
權(quán)利要求
1.一種物料稱量的計算方法，包括以下步驟在某料倉每次稱量行為的初始階段，不僅記錄物料稱當前重量數(shù)值作為該料倉本次稱量初始值，而且把此前所有次的稱出重量累計值儲存并在稱量過程中和此次稱出實際值相加給出實際稱出累計值，并用實際稱出累計值來進行物料稱量，直至此次稱量結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料稱量的計算方法，其特征在于所述所有次的稱出重量累計值在稱量開始上升沿計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物料稱量的計算方法，其特征在于所述所有次的稱出重量累計值在稱量結(jié)束下降沿計算。
全文摘要
一種物料稱量的計算方法，包括以下步驟在某料倉每次稱量行為的初始階段，不僅記錄物料稱當前重量數(shù)值作為該料倉本次稱量初始值，而且把此前尚未排出的所有次的稱出重量累計值儲存并在稱量過程中和此次稱出實際值相加給出實際稱出累計值，并用實際稱出累計值來進行物料稱量，直至此次稱量結(jié)束。本發(fā)明避免了追加稱量中稱出物料重量計算錯誤，克服了其他設備狀態(tài)或稱量方式切換時導致稱量停止后再稱對物料稱量計算的影響，對一臺物料稱對應多種物料料倉稱量的計算變得簡單易行，并可以在稱量過程中進行中央自動、中央手動、現(xiàn)場模式切換。模塊化編程后可廣泛應用于所有類型的稱量計算。
文檔編號G01G13/00GK1776377SQ20051011113
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者魏敏, 錢衛(wèi)東, 段衛(wèi)國 申請人:上海寶信軟件股份有限公司