DE4321975C1

DE4321975C1 - Method for monitoring the metering capacity of a metering device

Info

Publication number: DE4321975C1
Application number: DE19934321975
Authority: DE
Inventors: Karel Hlavica
Original assignee: GERICKE GmbH
Current assignee: GERICKE GmbH
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2013-07-02

Abstract

In a method for monitoring the metering capacity of a metering device, in particular of a differential metering balance, in which the actual metering capacity is determined, is compared with a predeterminable desired metering capacity, the deviation of the actual metering capacity from the desired metering capacity is monitored and, after a time delay, a disturbance function, for example an alarm or the switching-off of the metering device, is triggered, if the deviation exceeds a predeterminable limit, the procedure is such that, beginning from the point in time at which the metering capacity deviation reaches and/or exceeds a predeterminable limit, the quantity of the wrongly metered material is determined, is compared with a predeterminable maximum quantity and the disturbance function is triggered if the wrongly metered quantity exceeds the maximum quantity. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Dosierleistung einer Dosiervorrichtung gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for monitoring the Dosing performance of a dosing device according to the Oberbe handle of claim 1.

Differentialdosierwaagen werden zur genauen Dosierung von Materialien, insbesondere von Schüttgut, verwendet. Die Dosierleistung, d. h. die pro Zeiteinheit abgegebene Materi almenge, beisp. Schüttgut, wird dabei dadurch bestimmt, daß das sich im Behälter der Differentialdosierwaage befindende Schüttgut laufend gewogen und die Änderung der Masse pro Zeiteinheit bestimmt wird.Differential dosing scales are used for the exact dosing of Materials, especially bulk goods, are used. The Dosing capacity, d. H. the material delivered per unit of time quantity, ex. Bulk material is determined by the fact that the one in the container of the differential weighing machine Bulk weighed continuously and the change in mass per Unit of time is determined.

Um die gewünschte Dosierleistung möglichst genau einhalten zu können, verfügen Differentialdosierwaagen über eine ent sprechende Dosiersteuerung bzw. -regelung, wobei die Istdosierleistung laufend gemessen, mit der Solldosierlei stung verglichen und bei einer Abweichung ein Stellsignal abgegeben wird, das die Fördergeschwindigkeit des Dosieror gans, beispielsweise die Drehzahl einer Förderschnecke, entsprechend beeinflußt.To keep the desired dosing rate as precisely as possible differential dosing scales have an ent speaking dosing control or regulation, the Actual metering performance measured continuously with the target metering line compared and a control signal in the event of a deviation is given that the conveying speed of the dosing goose, for example the speed of a screw conveyor, influenced accordingly.

Nach einer Start- und Einschwingphase, in der üblicherweise im sog. Steuerungsbetrieb gefahren wird, schaltet die Dosiersteuerung auf sog. Regelungsbetrieb um, in dem eine hohe Genauigkeit und Stabilität angestrebt wird. Im statio nären Regelungsbetrieb ist es daher erwünscht, daß die Do siersteuerung nicht allzu schnell eine Störfunktion akti viert, wenn eine Fehldosierung auftritt.After a start and settling phase, in the usual is operated in the so-called control mode, the Dosing control to so-called control mode in which a high accuracy and stability is sought. In the statio It is therefore desirable that the Do control does not activate a malfunction too quickly fourth if an incorrect dosage occurs.

Aus der US 4 301 510 ist ein Verähren der eingangs genannten Art be kannt, bei dem eine Störungsfunktion, d. h. ein Alarm, eine Fehlermeldung oder das Abschalten der Dosiervorrich tung erst dann ausgelöst wird wenn ab dem Zeitpunkt, zu dem die Dosierleistungsabweichung eine vorbestimmte Toleranz grenze überschritten hat, eine vorbestimmte konstante Zeit abgelaufen ist. Es handelt sich hierbei um eine sehr einfa che Überwachungsmethode. Diese weist jedoch den Nachteil auf, daß bei großen Abweichungen nicht rechtzeitig in die Störungsfunktion umgeschaltet wird.No. 4,301,510 describes a process of the type mentioned at the beginning knows in which a fault function, i.e. H. an alarm, an error message or switching off the dosing device tion is only triggered if from the time at which the dosing rate deviation a predetermined tolerance has exceeded a predetermined constant time has expired. It is a very simple che monitoring method. However, this has the disadvantage on that with large deviations not in time in the Fault function is switched.

Neben dieser konstanten Zeitverzögerung ist auch eine ver änderbare Zeitverzögerung bekannt, die die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Regeldifferenz verändert. Je größer die Regeldifferenz ist, desto kürzer ist die Verzögerungs zeit und umgekehrt. Problematisch ist hierbei, daß die Do siersteuerung sehr schnell in die Störungsfunktion über geht, wenn sich ein Dosierungsfehler erst nach einer be stimmten Zeit vergrößert. Außerdem ist die effektive Zeitverzögerung relativ wenig transparent.In addition to this constant time delay, there is also a ver changeable time delay known which is the delay time changed depending on the control difference. The bigger the control difference is, the shorter the delay time and vice versa. The problem here is that the Do control system very quickly into the fault function goes, if a dosage error is only after a be agreed time increased. It is also the most effective Time delay is not very transparent.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das eine den verschiedensten Regelungs- bzw. Steuerungszustän den optimal angepaßte Zeitverzögerung bis zum Auslösen einer Störfunktion ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a method ren to create according to the preamble of claim 1 one of the most diverse regulation or control states the optimally adjusted time delay before triggering a malfunction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Er findung ergibt sich aus Anspruch 2.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. An advantageous embodiment of the Er The invention results from claim 2.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ab dem Zeitpunkt, zu dem die Dosierleistungsabweichung den vorgebbaren Tole ranzbereich erreicht oder überschreitet, die Menge des vom Sollwert abweichenden Materials bestimmt, mit einer vorgebbaren Maximalmenge verglichen und die Störungsfunktion ausgelöst, wenn die vom Sollwert abweichenden Menge die Maximalmenge überschrei tet. Es handelt sich somit um eine mengenabhängige Zeitver zögerung, d. h. daß die Verzögerungszeit zwischen dem Zeit punkt, zu dem die Regeldifferenz einen vorgegebenen Wert überschreitet, und demjenigen Zeitpunkt, zu dem die Stör funktion ausgelöst wird, von der Menge des falsch dosierten Materials abhängt. Mit Hilfe dieser mengenabhängigen Zeit verzögerung erfolgt die Auslösung der Störungsfunktion zu einem optimalen Zeitpunkt, so daß verfrühte oder verspätete Eingriffe in den Do sierablauf vermieden werden können.In the method according to the invention, from where the dosing rate deviation is the predefinable tole ranz range reached or exceeds the amount of material deviating from the nominal value, with a specifiable one Maximum quantity compared and the fault function triggered, if the quantity deviating from the nominal value exceeds the maximum quantity tet. It is therefore a quantity-dependent time delay delay, d. H. that the delay time between the time point at which the system deviation a predetermined value and at the time when the sturgeon function is triggered by the amount of incorrectly dosed Material depends. With the help of this quantity-dependent time Delay, the fault function is triggered to an optimum Time, so that early or late intervention in the Do can be avoided.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is described below with reference to the drawing explained in more detail, for example. In this show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips einer bekannten Differentialdosierwaage und Fig. 1 is a schematic representation for explaining the principle of a known differential metering and

Fig. 2 eine Diagrammdarstellung eines Dosierleistungs verlaufs während einer bestimmten Zeitdauer zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a diagram of a dosing performance during a certain period of time to explain the method according to the invention.

Aus Fig. 1 ist eine Differentialdosierwaage mit einem Be hälter 1 ersichtlich, dem über einen Einfüllschacht 2 einer Befüllungsvorrichtung Schüttgut zugeführt werden kann. Eine Klappe 3 innerhalb des Einfüllschachts 2 regelt die Zufuhr des Schüttgutes.From Fig. 1, a differential metering scale with a loading container 1 can be seen, the bulk material can be fed via a feed chute 2 of a filling device. A flap 3 inside the feed chute 2 regulates the supply of the bulk material.

Das Schüttgut wird aus dem Behälter 1 mittels eines Dosier organs in der Form einer Dosierschnecke 4 mit einer vor gebbaren Dosierleistung ausgetragen. Um die Istdosierlei stung _Ist zu bestimmen, wird das Gewicht des Schüttgutes innerhalb des Behälters 1 laufend mittels einer Waage 5 ge messen und die Gewichtsänderung pro Zeiteinheit in einem Differenzierglied 6 einer Dosiersteuerung berechnet. Diese Istdosierleistung _Ist wird mit einer vorgebbaren Solldo sierleistung _soll mittels eines Vergleichsglieds 7 vergli chen; die Regeldifferenz e wird einem PID-Regler 8 zuge führt, der einen entsprechenden Stellsignalwert N an einen Motorregler 9 abgibt. Der Motorregler 9 vergleicht den Stellsignalwert N mit dem von einem Tachometer 10 eines An triebsmotors 11 abgegebenen tatsächlichen Drehzahlwert der Dosierschnecke 4 oder des Motors 11 und gibt gegebenenfalls an den Motor 11 ein entsprechendes Stellsignal zur Erhöhung oder Erniedrigung der Dosierschneckendrehzahl ab, um die Istdosierleistung mit der Solldosierleistung in Überein stimmung zu bringen.The bulk material is discharged from the container 1 by means of a dosing organ in the form of a dosing screw 4 with a dosing capacity which can be given before. To determine the Istdosierlei stung _Ist , the weight of the bulk material within the container 1 is continuously measured by means of a scale 5 and the weight change per unit time is calculated in a differentiator 6 of a metering control. This _actual metering capacity _is compared with a predeterminable target metering capacity by means of a comparison element 7 ; the control difference e is fed to a PID controller 8, which outputs a corresponding control signal value N to a motor controller 9 . The motor controller 9 compares the control signal value N with the actual speed value of the dosing screw 4 or the motor 11 output by a tachometer 10 of a drive motor 11 and, if appropriate, outputs a corresponding control signal to the motor 11 to increase or decrease the dosing screw speed in order to match the actual dosing power with the Bring the target dosing performance in accordance.

Die Dosiersteuerung wird beim dargestellten Ausführungsbei spiel dazu verwendet, um im Regelungsbetrieb eine Überwa chung der Regeldifferenz durchzuführen. Die Funktionsweise dieser Regeldifferenzüberwachung wird im folgenden anhand von Fig. 2 näher erläutert.The dosing control is used in the exemplary embodiment shown to carry out a monitoring of the control difference in the control mode. The operation of this control difference monitoring is explained in more detail below with reference to FIG. 2.

In Fig. 2 ist ein beispielhafter Kurvenverlauf wiedergege ben, welcher der Istdosierleistung _Ist während einer be stimmten Zeitdauer t entspricht. Mit waagrechten gestri chelten Linien sind die maximal zulässige Dosiermehrlei stung _Zul+ und die maximal zulässige Dosierminderleistung _Zul- als Abweichung von der Solldosierleistung _soll eingezeichnet. Der Abstand dieser beiden Linien zur Solldo sierleistung _soll kann unterschiedlich groß vorgegeben sein. Befindet sich die Istdosierleistung _Ist innerhalb dieser beiden Toleranzgrenzen, akzeptiert die Dosiersteue rung die Abweichungen von der Solldosierleistung _soll und löst keinerlei Störungsfunktionen, beispielsweise einen Alarm, aus.In Fig. 2, an exemplary curve is shown ben, which corresponds to the _actual metering performance _Ist during a certain period of time t. The maximum permissible metering capacity _{Zul +} and the maximum permissible reduced _metering capacity Zul- are drawn with horizontal dashed lines as a deviation from the target metering capacity _should . The distance between these two lines to the target metering power _should be different sizes. _Is the Istdosierleistung located within these two tolerance limits, accepted the Dosiersteue tion the deviations from the _intended Solldosierleistung and triggers no disturbance functions such as an alarm off.

Zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, t₃ und t₄ sowie t₅ und t₆ überschreitet die Istdosierleistung die vorgegebenen To leranzgrenzen. Ab den Zeitpunkten t₁, t₃ und t₅ ergibt sich daher eine Regeldifferenz, die oberhalb des oberen bzw. un teren Toleranzwertes liegt. Dadurch wird ein Integrator ak tiviert, der die falsch dosierte Menge mißt. Die falsch do sierte Menge entspricht dabei den schraffierten Bereichen in Fig. 2 und läßt sich auf einfache Weise dadurch bestim men, daß die Abweichung der Istdosierleistung von der Soll dosierleistung über die Zeit integriert wird.Between the times t₁ and t₂, t₃ and t₄ as well as t₅ and t₆ the actual metering performance exceeds the predetermined To leranztenzen. From the times t₁, t₃ and t₅ therefore there is a control difference which is above the upper or un lower tolerance value. This activates an integrator that measures the incorrectly metered amount. The wrong do-based amount corresponds to the hatched areas in Fig. 2 and can be determined in a simple manner by the fact that the deviation of the actual metering performance from the target metering performance is integrated over time.

Die Dosiersteuerung vergleicht nun laufend die vom Integra tor ermittelten Mengenwerte mit einer vorgegebenen maximal zulässigen Menge. Diese maximal zulässige Menge kann vorge geben werden als innerhalb eines Zeitintervalls sich erge bende zulässige Abweichung der Dosiermehr- oder -minderlei stung von der Solldosierleistung. Wird die zulässige Maxi malmenge überschritten, wird eine Störungsfunktion, bei spielsweise ein Alarm, ausgelöst. Der Zeitpunkt des Alarms ist in Fig. 2 mit t* bezeichnet.The dosing control now continuously compares the quantity values determined by the integrator with a specified maximum permissible quantity. This maximum permissible quantity can be specified as the permissible deviation of the metering power or metering performance resulting from the target metering power within a time interval. If the permissible maximum quantity is exceeded, a malfunction function, for example an alarm, is triggered. The time of the alarm is denoted by t * in FIG. 2.

Zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ ist die Menge des falsch dosierten Materials geringer als die zulässige Maximal menge, so daß kein Alarm ausgelöst wird. Dies trifft auch auf das Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t₅ und t₆ zu, obwohl dieses Zeitintervall länger als das Zeitinter vall zwischen t₁ und t* ist, da die Toleranzgrenzen nur ge ringfügig überschritten werden.Between the times t₃ and t₄ the amount of is wrong dosed material less than the permissible maximum quantity so that no alarm is triggered. This is also true to the time interval between the times t₅ and t₆ to, although this time interval is longer than the time interval vall between t₁ and t * is because the tolerance limits only ge are slightly exceeded.

Das beschriebene Verfahren kann nicht nur während des Rege lungsbetriebes angewendet werden, sondern auch während des Steuerungsbetriebes, da hier ebenfalls eine Überwachung der Istdosierleistung wünschenswert ist.The method described can not only during the rain operation, but also during the Control operation, since monitoring of the Actual dosing is desirable.

Claims

1.Procedure for monitoring the metering capacity of a metering device, in particular a differential metering scale, in which the actual metering capacity is determined, compared with a predeterminable target metering capacity, the deviation of the actual metering capacity from the target metering capacity is monitored, and a fault function is triggered with a time delay when the metering capacity deviation reaches a specifiable tolerance range or exceeds, characterized in that from the point in time at which the dosing performance deviation reaches or exceeds the predeterminable tolerance range, the amount of the material deviating from the setpoint value is determined, compared with a predeterminable maximum quantity and the fault function is triggered when the quantity deviating from the setpoint value Exceeds the maximum quantity.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the specifiable maximum quantity as a permissible deviation a dosing more or less power from the target dosing power is determined within a time interval.