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一臺定量包裝秤質(zhì)量和是否帶來效益的主要評價技術(shù)指標是定量準確度與定量速度，即包裝秤的工作效率。然而定量速度與定量準確度是相矛盾的。要想達到較高的準確度與較高效率是很困難的，有時更需要以增加成本為代價。本文通過引入禁止比較判別，分組檢測的方法概念，提出一種在保證準確度的前提下，提高包裝秤工作效率的軟件控制方法。

分組檢測的方法

為保證電子定量包裝秤的準確度及其穩(wěn)定性，現(xiàn)在的稱重控制器引入了許多自動控制理論，設(shè)置很多自動功能，如零點跟蹤功能、零點異常報警功能、自動落差修正功能、超差報警功能等。

但是，所有這些功能，都是以重量為依據(jù)的。其中最主要的就是卸料完畢后的空秤值和加料完畢后的滿秤值。在動態(tài)條件下，準確測量兩點的值是比較困難的。傳統(tǒng)的作法是每次加料前檢測零點值，加料結(jié)束后檢測滿秤值，然后依此作為自動控制的依據(jù)。然而定量包裝秤是一個動態(tài)工作過程，重量數(shù)據(jù)由動態(tài)轉(zhuǎn)變到靜態(tài)(相對而言)需要一個穩(wěn)定時間，如果每次都檢測靜態(tài)重量，則勢必延長工作周期，降低工作效率。這又是一個保證準確度與提高工作效率的矛盾。
分組檢測就是應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計原理及誤差分析理論，對稱重數(shù)據(jù)進行抽檢。從而解決保證準確度與提高速度的矛盾。

定量包裝的誤差由系統(tǒng)誤差及隨機誤差兩部分組成?？傉`差為兩部分各自絕對值之和。系統(tǒng)誤差的方向常表現(xiàn)為固定的，而隨機誤差分布具有單峰、對稱、有界、抵償性質(zhì)。根據(jù)這一特性，應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計原理，我們把整個包裝秤的工作過程分為檢測組和非檢測組。檢測組即抽樣組，非檢測組即為抽樣組間隔。檢測組和非檢測組是相鄰的。在檢測組中記錄秤體穩(wěn)定時的滿秤值和空秤值。然后把這一組數(shù)據(jù)的代數(shù)平均值，作為自動控制依據(jù)，控制下一相鄰非檢測組及下一檢測組的控制過程。適當(dāng)選取檢測組及非檢測組的個數(shù)，就可以控制抽樣的樣本數(shù)及采樣間隔。

采用這樣的方法，可以減小隨機測量誤差的影響，而在非檢測組中由于不需記錄稱重數(shù)據(jù)，所以不必等待秤體穩(wěn)定，從而節(jié)省時間，提高效率。

禁止比較判別的方法

目前定量包裝秤多為兩級給料或三級給料方式，其重量可用以下公式表示：

式中W：實際重量，q：流量，r：物料的比度，t：時間，t0、t1、t2分別為各級給料起、止時間。

實際工作中，前級、末級料流流量比是5～10倍。前級給料主要是用較短的時間加入盡可能多的物料，以縮短稱重周期，提高效率。而末級給料則用較長時間加入額定量的5％～10％，以保證稱量準確度。從提高工作效率的角度看，前級料流流量應(yīng)盡可能大，而且設(shè)定值越接近額定值越好；從提高準確度看，末級料流流量應(yīng)越小越好。然而實際工作過程中，在前級給料結(jié)束時，由于物料的沖擊，在秤的測量值上造成振蕩紋波，實際重量的動態(tài)曲線(二級給料)。

若提高工作效率，前級給料設(shè)定值應(yīng)接近末級給料定值，但沖擊的波峰可能超過末級給料的設(shè)定值，從而造成末級關(guān)門。而實際重量并沒有超過末級給料設(shè)定值，造成誤差增大。若要減小誤差，傳統(tǒng)的方法是減小前級的給料流量，或增加一級給料，以降低沖擊力，使沖擊的波峰不能超過末級給料值。這樣做不是增加了前級給料時間，就是增加了末級給料時間，降低了包裝秤的工作效率。為此，通過多次實踐，找到了用軟件手段解決此問題的方法，即禁止比較判別法。

禁止比較判別法在前級給料結(jié)束后，不是馬上判別重量是否達到末級給料關(guān)門值，而是延時一段時間后，才開始判別，從而使末級判別避開前級給料的沖擊在秤上造成的波峰，避免了沖擊造成的誤差。

  采用這樣的控制方法，能夠使前級給料值更接近末級給料值，也就是增大了前級給料量，相對減小了末級給料量。如果在料流量不變，準確度要求相等條件下，可顯著減少末級給料時間，從而縮短整個工作周期，提高工作效率?？梢宰C明，前級、末級料流流量比越大，效果越顯著。

方法總結(jié)

將這兩種方法應(yīng)用于深圳杰曼科技有限公司生產(chǎn)的GM8804C型稱重控制儀表，并將之應(yīng)用于DL—101型小量程定量包裝機上，作比較試驗。以500g大米的定量為例，準確度等級保持在0?2級，禁止比較判別時間定為0?5秒，檢測組定為5次，非檢測組定為45次，即每50次抽檢5次。

應(yīng)用禁止比較判別和分組檢測方法后，每個定量周期平均縮短2?1秒，定量速率由每分鐘7?6次提高到每分鐘10?3次，提高工作效率30％以上。

提高定量包裝秤的包裝準確度與工作效率，一直是人們追求的目標。應(yīng)用禁止比較判別和分組檢測的方法，能夠在保證定量準確度的前提下，顯著提高包裝速度，然而自動定量包裝機是機、電、儀一體化的自動控制系統(tǒng)，傳感器、機械結(jié)構(gòu)(包括給料機構(gòu)、秤斗安裝結(jié)構(gòu)、卸料機構(gòu))以及驅(qū)動元件等對于定量準確度與工作效率都有著很大的影響。本文僅從稱重控制器的自動控制角度做了一些探討。

 

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