用于包装、灌装或配料的控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于包装、灌装或配料控制系统，包装、灌装或配料控制系统包括：滤波模块，用于去除称重数据中的干扰信号，包括：第一级滤波器，用于去除所述称重数据中的第一干扰信号，所述第一干扰信号的频率高于第一阈值；第二级滤波器，用于去除所述称重数据中的第二干扰信号，所述第二干扰信号的频率低于第二阈值；比较模块，包括：第一比较控制模块，用于根据经所述滤波模块去除干扰信号后的称重数据，控制包装、灌装或配料的工艺流程；第二比较控制模块，用于根据包装、灌装或配料的工艺流程及其干扰信息控制第一比较控制模块及滤波模块的操作。本实用新型专利技术提供的包装、灌装或配料控制系统能够优化工艺流程中的滤波精度与速度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及称重控制领域中，在包装、灌装或配料的控制应用中的控制系统。
技术介绍
在包装、灌装或配料应用过程中，对包装、灌装或配料设备的速度需求越来越高，并且该需求聚焦焦点在称重控制器或称重控制仪表上，控制速度需求成为包装、灌装或配料控制系统的主要竞争指标，提高该指标能够提升包装、灌装及配料控制系统的经济价值及技术价值。在包装、灌装或配料的过程中，包装、灌装或配料控制系统按照流程控制设备周期工作重复完成包装、灌装或配料过程，整个流程控制周期分成开始清零阶段、快进料阶段、慢进料阶段、检重阶段、放料阶段。开始清零阶段在称重数据稳定后通过清零操作消除皮重影响，快进料阶段快速进料保证效率，慢进料阶段通过慢速进料保证精度，检重阶段通过静态称重确认结果，放料阶段完成“包装”。在快进料阶段到慢进料阶段的切换过程中，给料流量发生急剧变化，其它阶段之间也存在流量急剧变化过程。这些流量变化过程引起原先工作在稳定状态的滤波器失稳而无法保持原有的输出精度(滤波器固有特性)，寻找一种能快速稳定并且能够有效的压制高频高强度机械干扰及低频低强度给料不均匀或称重设备晃动干扰的滤波系统是提高包装、灌装及配料速度的基本需求。在包装、灌装或配料的各个阶段有不同的控制需求。开始清零阶段、检重阶段对称重数据没有精度要求，仅对稳定精度有要求(确保称重精度达到应用需求)，快慢进料阶段对稳态数据精度无需求，对称重数据有控制精度需求(在滤波精度与速度的矛盾中控制精度最优问题)，放料阶段要求数据处理速度快，精度要求较低。在不同的阶段根据工艺流程需求使用不同数据处理方法能更好的满足包装、灌装或配料需求，是实现高速高精度包装、灌装及配料的工艺需求。在高速的包装、灌装或配料应用中，现有的技术存在下述不足:1、选用的滤波算法稳态建立时间较长(单位阶跃响应较长)，引起相邻两次比较器控制之间的时间间隔较长，影响包装、灌装及配料的控制速度；2、在工艺流程的不同阶段采用相同的滤波及比较器控制方法，造成数据处理方法与工艺过程配合失调，进而影响包装、灌装及配料的控制性能。3、在工艺流程过程中存在给料器引起的低频周期给料不均匀干扰或物料连续侧向冲击称重设备引起的设备晃动低频干扰，这类干扰对系统速度与精度影响较重。给料不均匀干扰是给料器的固有特性，不同的给料阶段给料器的工作状态不同(例如螺旋的转速不同)，给料不均匀干扰情况不同。设备晃动干扰受称重加载的影响，随着称重加载的增加而干扰频率增加(例如随着称重斗里的物料量增加，称重的重心变高，导致单摆模型的摆长变短而引起干扰频率变化)。针对上述干扰的频率，利用有限脉冲响应(FIR)滤波器的陷波特性，在给料控制阶段使用不同的滤波参数能够更好的抑制低频干扰噪音，进而提高包装系统性會K。在包装、灌装或配料应用的过程中，包装、灌装及配料速度与精度与用户的经济效益紧密挂钩，因此如何克服现有系统存在的不足，提高速度和精度，并提高系统稳定性，成为本技术需要解决的关键问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种优化滤波精度与速度的包装、灌装或配料的控制系统。根据本技术的一个方面，提供一种用于包装、灌装或配料的控制系统，包括:滤波模块，用于去除称重数据中的干扰信号，包括:第一级滤波器，用于去除所述称重数据中的第一干扰信号，所述第一干扰信号的频率高于第一阈值；第二级滤波器，用于去除所述称重数据中的第二干扰信号，所述第二干扰信号的频率低于第二阈值；比较模块，包括:第一比较控制模块，用于根据经所述滤波模块去除干扰信号后的称重数据，控制包装、灌装或配料的工艺流程；第二比较控制模块，用于根据包装、灌装或配料的工艺流程及其干扰信号控制所述第一比较控制模块及所述滤波模块的操作。优选地，所述第一干扰信号为机械冲击形成的高频干扰信号，所述第二干扰信号为给料不均匀或称重设备晃动形成的低频干扰信号。优选地，所述第一级滤波器具有第一滤波参数，所述第一级滤波器使用所述第一滤波参数对所述称重数据进行滤波；所述第二级滤波器具有第二滤波参数，所述第二级滤波器使用所述第二滤波参数对所述称重数据进行滤波。优选地，所述包装、灌装或配料的工艺流程包括工艺流程的阶段，所述阶段包括:清零阶段、快进料阶段、慢进料阶段、检重阶段及放料阶段。优选地，所述第一级滤波器以及所述第二级滤波器为线性相位滤波器。优选地，所述第一级滤波器为贝塞尔滤波器或具有陡降特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器。优选地，所述第二级滤波器为具有陷波特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器。优选地，所述第一滤波参数在贝塞尔滤波器时为截止频率和阶数，在有限脉冲响应(FIR)类滤波器时为阻带衰减能力和阶数。优选地，所述第二滤波参数为所述第二级滤波器的阶数。优选地，所述第二级滤波器用于去除经第一级滤波器滤波的所述称重数据中的第二干扰信号。本技术提供的包装、灌装或配料的控制系统相较于现有技术，具有如下优势:1、区别于现有的系统普遍选用的较慢稳态建立速度的滤波器的做法，本技术提供的包装、灌装或配料控制系统采用二级线性相位滤波器进行级联，并各自在时域上均具有较短的稳态建立时间。2、区别于现有的工艺流程的控制与比较模块和滤波模块之间互相孤立情况，包装、灌装或配料控制系统将滤波模块、比较模块与工艺流程的控制紧密结合成一个有机的系统，从而实现可根据不同的系统和工艺流程阶段的要求，对滤波器参数进行动态调整，选用比较模块最佳的数据处理方法，进而使系统的应用及控制性能始终处于最优化的状态。3、区别于现有的系统对给料不均匀或称重设备晃动干扰采用通用抗低频滤波处理的方法，本技术针对低频干扰频率，使用具有陷波特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器对干扰进行抑制，通过提高低频噪音抑制效果的方法提高系统性能。应当理解，本技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本技术提供进一步的解释。【附图说明】包括附图是为提供对本技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本技术原理的作用。附图中:图1为根据本技术实施例的用于包装、灌装或配料的控制系统的结构图。图2为根据本技术具体实施例的用于包装、灌装或配料的控制系统的结构图。图3为根据本技术实施例的用于包装、灌装或配料的控制方法的流程图。【具体实施方式】现在将详细参考附图描述本技术的实施例。<当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包装、灌装或配料的控制系统，其特征在于，包括：滤波模块，用于去除称重数据中的干扰信号，包括：第一级滤波器，用于去除所述称重数据中的第一干扰信号，所述第一干扰信号的频率高于第一阈值；第二级滤波器，用于去除所述称重数据中的第二干扰信号，所述第二干扰信号的频率低于第二阈值；比较模块包括：第一比较控制模块，用于根据经所述滤波模块去除干扰信号后的称重数据，控制包装、灌装或配料的工艺流程；第二比较控制模块，用于根据包装、灌装或配料的工艺流程及其干扰信号控制所述第一比较控制模块及所述滤波模块的操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王沈辉，王树君，钱旭英，
申请(专利权)人：梅特勒托利多常州测量技术有限公司，梅特勒托利多常州精密仪器有限公司，梅特勒托利多常州称重设备系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32