一种粉料微量配方称重配料系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种粉料微量配方称重配料的方法，所述方法包括：计算配料系统的性能指标及生产所需参数；设定组分物料的配料设定量Ts、完成该组分物料配料的最大允许时间；执行配料操作。本发明专利技术通过对配料系统综合性能计算，实现下料速度及时间节点的流程控制，配料过程中，组分物料配料过程重量积分与重量反馈单元的数据比较进行监控，实现动态速度的精准调整，效率高，配料精度高，对设备硬件和物料的物理属性依赖度低，可靠性强。

A weighing and proportioning system for powder micro-formula and its application

The invention discloses a method for weighing and proportioning powder micro-formula, which includes: calculating the performance index of the proportioning system and the parameters required for production; setting the proportioning setting amount Ts of the component material, completing the maximum allowable time of the component material proportioning; and performing the proportioning operation. The method realizes the process control of cutting speed and time node by calculating the comprehensive performance of the batching system. In the batching process, the weight integral of the batching process of component materials is monitored and compared with the data of the weight feedback unit, so as to realize the precise adjustment of dynamic speed, high efficiency, high batching accuracy, low dependence on equipment hardware and material physical properties and strong reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种粉料微量配方称重配料系统和方法
本专利技术涉及称重配料领域，更具体地，涉及一种粉料微量配方称重配料系统和方法。
技术介绍
塑料行业的配方配比的保证，在保证塑料性能起到关键作用。当前国内的部分配料设备使用的配料算法对配料设备硬件、物料的物理性能(干湿度、粘性等)依赖度较高，一旦性能稍差或者在合理范围的提产，配料的精度变差。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术中微量配料对设备硬件和物料的物理属性依赖大，配料速度无法精准控制导致效率低，精度低的缺陷，提供一种粉料微量配方称重配料系统和方法。本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。本专利技术的首要目的是为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种粉料微量配方称重配料系统，所述系统包括以下处理单元：算法控制器、重量检测单元、控制输出单元、配料执行单元；所述重量检测单元用于检测配料重量并将配料重量信息反馈给算法控制器；所述算法控制器用于接收重量检测单元反馈的数据，同时对接收的数据进行处理并发送控制指令到控制输出单元；所述控制输出单元用于接收算法控制器指令并对配料执行单元进行速度控制；所述配料执行单元用于接收控制输出单元信号并执行相应的配料动作。基于上述配料系统本专利技术还提供了一种粉料微量配方称重配料方法，所述方法包括如下步骤：S1：计算配料系统的性能指标及生产所需参数：所述性能指标及生产所需参数包括：最小单位积分计算时间tx、构建实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系；所述最小单位积分计算时间tx的计算过程如下：所述算法控制器发出连续配料指令，配料执行单元连续下料，算法控制器检测重量检测单元有连续变化的重量数据时刻开始，以预设的固定频率对重量检测单元反馈的配料重量数据进行检测；当检测到重量检测单元数据大于预设的阀值，算法控制器记录当前的时刻，将连续两次记录的时刻作差求出时间差，将时间差进行优化处理后得到最小单位积分计算时间tx；所述构建实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系的过程如下：A.计算配料执行单元速度V与时间t关系，算法控制器执行算法流程，把配料系统的最大速度Vmax等分成1/5Vmax、2/5Vmax、3/5Vmax、4/5Vmax、Vmax，5段速度，算法控制器发出调试指令，配料执行单元从静止状态开始下料并加速，配料首先加速到1/5Vmax，匀速下料设定的时间t后，加速到第二段速度2/5Vmax，匀速下料设定的时间t后，继续加速到下一个速度段，直到最大速度Vmax且匀速下料设定的时间t时间后开始减速，最后停止；以上动作对应的时刻分别为：0、第一段加速完成时刻(t1)、第二段开始加速时刻(t2)、第二段加速完成时刻(t3)、第三段开始加速时刻(t4)、第三段加速完成时刻(t5)、第四段开始加速时刻(t6)、第四段加速完成时刻(t7)、最高速开始加速时刻(t8)、最高速加速完成时刻(t9)、最高速开始减速时刻(t10)、速度回到0时刻(t11)；B.计算实际配料速度Vp与时间t关系，在步骤A计算的同时，算法控制器按照固定的时间tx记录一次重量检测单元反馈的重量值T，并把T按时间的先后顺序保存至数组c，数组c包含k个因子，分别为T0、T1、T2……T(k-1)，对应的时刻保存在数组d中，分别为td0、td1、td2……t(k-1)，其中k＝t11/tx；在连续配料过程中，在最小单位积分计算时间tx内，组分物料的增加值T'与实际配料速度Vp间的数学模型处理为二元一次函数：T'＝f(Vp)在tx时间内实际配料速度用平均速度表示，由数组c的第n-1个元素T(n-1)与第n个元素Tn数值，计算出在第n-1个tx的时间内的实际配料速度Vp(n-1)为：Vp(n-1)＝(Tn-T(n-1))/tx按照在tx时间区间内用平均速度表示实际配料速度的办法，计算数组c中相邻元素对应的实际配料速度且保存在数组e中，数组e的元素包含Vp1、Vp2……Vp(k-1)，且对应的时间节点数组f，数组f的元素0、t1、t2…t11…(t11+tz)，其中t0为重量检知单元数值开始变化的时刻；C.根据步骤A配料系统配料执行单元速度V与时间t关系和步骤B实际配料速度Vp与时间t关系，在相同的时刻t上，Vp与V的数据上有tz的滞后，时刻t的V'值对应时刻(t+tz)的Vp'值；V-t关系的(0～t11)与Vp-t关系的(tz～(t11+tz))对应；实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系具体如下：计算滞后时间tz，计算方法具体包括以下两种：方法一：算法控制器发出调试指令时刻开始计算，到算法控制器接收到重量检测单元重量数据变化时刻为止的时间区间，为数据滞后时间tz，tz＝t0；方法二：步骤A中速度0到速度1/5Vmax时间段中，速度到达1/5Vmax的时刻为t1，配料的重量使用积分计算：根据步骤A中配料重量T1，检索步骤B数组e中与T1相等或者相近的数据为T1'，数组f对应时间t1'，计算积分算法与实际重量数据间的滞后时间tz＝t1'-t1；S2：设定组分物料的配料设定量Ts、完成该组分物料配料的最大允许时间tmax；S3：执行配料操作，把将完成该配料的最大时间tmax按80/20法则分割为高速配料时间tg占80％tmax和微量添加时间tw占20％tmax，其中高速配料时间tg完成设定量Ts95％的配料，微量添加时间tw完成设定量Ts5％的配料。配料过程先后顺序分为高速配料、微量添加；在高速配料过程的配料执行单元运行的速度Vg，在微量添加段，配料执行单元运行的速度Vw，根据配料过程数据，设置配料参数，配料执行单元开始配料，直到该组分物料配料完成。本专利技术通过计算系统的性能，计算出配料系统实际配料速度与配料执行单元运行的速度关系函数等参数，结合产能、配料执行单元最大配料速度、配方重量设定值各项条件，计算配料速度。在实际配料过程中，通过实时重量数据与配料积分的计算模型比较，调整配料速度，实现快速、精准完成组分物料配料。配料系统的性能计算，只需在系统初次投入使用、系统更换硬件或者更换组分物料的时候执行一次。进一步地，步骤S3所述的高速配料段，配料执行单元经历加速到设定速度Vg，Vg匀速、Vg减速到微量添加段的设定速度Vw；高速配料的配料量95％*Ts与配料执行单元运行速度V积分关系如下：由上式积分关系计算高速配料段速度Vg。进一步地，步骤S3微量添加段，配料执行单元经历匀速Vw，Vw减速到静止的两个过程，微量添加配料量5％*Ts与配料执行单元运行速度V积分关系如下：由上式积分关系计算高速配料段速度Vw，配料执行单元开始配料，直到该组分物料配料完成。进一步地，步骤S3还包括组分物料配料过程重量积分值与重量反馈单元的值进行比较监控，具体过程如下：重量积分值T，与重量反馈单元值Tk进行比较，其中，过程重量积分值T的时刻为t，对应该时刻的重量检测单元数据T'的时间刻为(t+tz)，即时刻为t的过程重量积分值T与时刻为(t+tz)重量反馈单元值Tk进行作差比较；若过程重量积分值T与时刻为(t+tz)重量反馈单元值Tk的差值大于设定的阈值则配料系统识别t时刻的积分阶段，调整积分项，重新计算配料目标值；重新计算配料执行单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉料微量配方称重配料系统，其特征在于，所述系统包括以下处理单元：算法控制器、重量检测单元、控制输出单元、配料执行单元；所述重量检测单元用于检测配料重量并将配料重量信息反馈给算法控制器；所述算法控制器用于接收重量检测单元反馈的数据，同时对接收的数据进行处理并发送控制指令到控制输出单元；所述控制输出单元用于接收算法控制器指令并对配料执行单元进行速度控制；所述配料执行单元用于接收控制输出单元信号并执行相应的配料动作。

【技术特征摘要】
1.一种粉料微量配方称重配料系统，其特征在于，所述系统包括以下处理单元：算法控制器、重量检测单元、控制输出单元、配料执行单元；所述重量检测单元用于检测配料重量并将配料重量信息反馈给算法控制器；所述算法控制器用于接收重量检测单元反馈的数据，同时对接收的数据进行处理并发送控制指令到控制输出单元；所述控制输出单元用于接收算法控制器指令并对配料执行单元进行速度控制；所述配料执行单元用于接收控制输出单元信号并执行相应的配料动作。2.一种粉料微量配方称重配料方法，所述方法包括以下步骤：S1：计算配料系统的性能指标及生产所需参数：所述性能指标及生产所需参数包括：最小单位积分计算时间tx、构建实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系；所述最小单位积分计算时间tx的计算过程如下：所述算法控制器发出连续配料指令，配料执行单元连续下料，算法控制器检测重量检测单元有连续变化的重量数据时刻开始，以预设的固定频率对重量检测单元反馈的配料重量数据进行检测；当检测到重量检测单元数据大于预设的阀值，算法控制器记录当前的时刻，将连续两次记录的时刻作差求出时间差，将时间差进行优化处理后得到最小单位积分计算时间tx；所述构建实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系的过程如下：A.计算配料执行单元速度V与时间t关系，算法控制器执行算法流程，把配料系统的最大速度Vmax等分成1/5Vmax、2/5Vmax、3/5Vmax、4/5Vmax、Vmax，5段速度，算法控制器发出调试指令，配料执行单元从静止状态开始下料并加速，配料首先加速到1/5Vmax，匀速下料设定的时间t后，加速到第二段速度2/5Vmax，匀速下料设定的时间t后，继续加速到下一个速度段，直到最大速度Vmax且匀速下料设定的时间t时间后开始减速，最后停止；以上动作对应的时刻分别为：0、第一段加速完成时刻(t1)、第二段开始加速时刻(t2)、第二段加速完成时刻(t3)、第三段开始加速时刻(t4)、第三段加速完成时刻(t5)、第四段开始加速时刻(t6)、第四段加速完成时刻(t7)、最高速开始加速时刻(t8)、最高速加速完成时刻(t9)、最高速开始减速时刻(t10)、速度回到0时刻(t11)；B.计算实际配料速度Vp与时间t关系，在步骤A计算的同时，算法控制器按照固定的时间tx记录一次重量检测单元反馈的重量值T，并把T按时间的先后顺序保存至数组c，数组c包含k个因子，分别为T0、T1、T2……T(k-1)，对应的时刻保存在数组d中，分别为td0、td1、td2……t(k-1)，其中k＝t11/tx；在连续配料过程中，在最小单位积分计算时间tx内，组分物料的增加值T'与实际配料速度Vp间的数学模型处理为二元一次函数：T'＝f(Vp)在tx时间内实际配料速度用平均速度表示，由数组c的第n-1个元素T(n-1)与第n个元素Tn数值，计算出在第n-1个tx的时间内的实际配料速度Vp(n-1)为：Vp(n-1)＝(Tn-T(n-1))/tx按照在tx时间区间内用平均速度表示实际配料速度的办法，计算数组c中相邻元素对应的实际配料速度且保存在数组e中，数组e的元素包含Vp1、Vp2……Vp(k-1)，且对应的时间节点数组f，数组f的元素0、t1、t2…t11…(t11+tz)，其中t0为重量检知单元数值开始变化的时刻；C.根据步骤A配料系统配料执行单元速度V与时间t关系和步骤B实际配料速度Vp与时间t关系，在相同的时刻t上，Vp与V的数据上有tz的滞后，时刻t的V'值对应时刻(t+tz)的Vp'值；V-t关系的(0～t11)与Vp-t关系的(tz～(t11+tz))对应；实际配料速度Vp与配料系统配料执行单元速度V之间的Vp-V函数关系具体如下：计算滞后时...

【专利技术属性】
技术研发人员：冼伟发，何冠峰，黄云志，孙秀慧，李弟，
申请(专利权)人：广东联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44