用于包裝、灌裝或配料的控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及稱重控制領域中，在包裝、灌裝或配料的控制應用中的控制系統。
【背景技術】
[0002]在包裝、灌裝或配料應用過程中，對包裝、灌裝或配料設備的速度需求越來越高，并且該需求聚焦焦點在稱重控制器或稱重控制儀表上，控制速度需求成為包裝、灌裝或配料控制系統的主要競爭指標，提高該指標能夠提升包裝、灌裝及配料控制系統的經濟價值及技術價值。
[0003]在包裝、灌裝或配料的過程中，包裝、灌裝或配料控制系統按照流程控制設備周期工作重復完成包裝、灌裝或配料過程，整個流程控制周期分成開始清零階段、快進料階段、慢進料階段、檢重階段、放料階段。開始清零階段在稱重數據穩定后通過清零操作消除皮重影響，快進料階段快速進料保證效率，慢進料階段通過慢速進料保證精度，檢重階段通過靜態稱重確認結果，放料階段完成“包裝”。
[0004]在快進料階段到慢進料階段的切換過程中，給料流量發生急劇變化，其它階段之間也存在流量急劇變化過程。這些流量變化過程引起原先工作在穩定狀態的濾波器失穩而無法保持原有的輸出精度(濾波器固有特性)，尋找一種能快速穩定并且能夠有效的壓制高頻高強度機械干擾及低頻低強度給料不均勻或稱重設備晃動干擾的濾波系統是提高包裝、灌裝及配料速度的基本需求。
[0005]在包裝、灌裝或配料的各個階段有不同的控制需求。開始清零階段、檢重階段對稱重數據沒有精度要求，僅對穩定精度有要求(確保稱重精度達到應用需求)，快慢進料階段對穩態數據精度無需求，對稱重數據有控制精度需求(在濾波精度與速度的矛盾中控制精度最優問題)，放料階段要求數據處理速度快，精度要求較低。在不同的階段根據工藝流程需求使用不同數據處理方法能更好的滿足包裝、灌裝或配料需求，是實現高速高精度包裝、灌裝及配料的工藝需求。
[0006]在高速的包裝、灌裝或配料應用中，現有的技術存在下述不足:1、選用的濾波算法穩態建立時間較長(單位階躍響應較長)，引起相鄰兩次比較器控制之間的時間間隔較長，影響包裝、灌裝及配料的控制速度；2、在工藝流程的不同階段采用相同的濾波及比較器控制方法，造成數據處理方法與工藝過程配合失調，進而影響包裝、灌裝及配料的控制性能。3、在工藝流程過程中存在給料器引起的低頻周期給料不均勻干擾或物料連續側向沖擊稱重設備引起的設備晃動低頻干擾，這類干擾對系統速度與精度影響較重。給料不均勻干擾是給料器的固有特性，不同的給料階段給料器的工作狀態不同(例如螺旋的轉速不同)，給料不均勻干擾情況不同。設備晃動干擾受稱重加載的影響，隨著稱重加載的增加而干擾頻率增加(例如隨著稱重斗里的物料量增加，稱重的重心變高，導致單擺模型的擺長變短而引起干擾頻率變化)。針對上述干擾的頻率，利用有限脈沖響應(FIR)濾波器的陷波特性，在給料控制階段使用不同的濾波參數能夠更好的抑制低頻干擾噪音，進而提高包裝系統性會K。
[0007]在包裝、灌裝或配料應用的過程中，包裝、灌裝及配料速度與精度與用戶的經濟效益緊密掛鉤，因此如何克服現有系統存在的不足，提高速度和精度，并提高系統穩定性，成為本實用新型需要解決的關鍵問題。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的是提供一種優化濾波精度與速度的包裝、灌裝或配料的控制系統。
[0009]根據本實用新型的一個方面，提供一種用于包裝、灌裝或配料的控制系統，包括:濾波模塊，用于去除稱重數據中的干擾信號，包括:第一級濾波器，用于去除所述稱重數據中的第一干擾信號，所述第一干擾信號的頻率高于第一閾值；第二級濾波器，用于去除所述稱重數據中的第二干擾信號，所述第二干擾信號的頻率低于第二閾值；比較模塊，包括:第一比較控制模塊，用于根據經所述濾波模塊去除干擾信號后的稱重數據，控制包裝、灌裝或配料的工藝流程；第二比較控制模塊，用于根據包裝、灌裝或配料的工藝流程及其干擾信號控制所述第一比較控制模塊及所述濾波模塊的操作。
[0010]優選地，所述第一干擾信號為機械沖擊形成的高頻干擾信號，所述第二干擾信號為給料不均勻或稱重設備晃動形成的低頻干擾信號。
[0011]優選地，所述第一級濾波器具有第一濾波參數，所述第一級濾波器使用所述第一濾波參數對所述稱重數據進行濾波；所述第二級濾波器具有第二濾波參數，所述第二級濾波器使用所述第二濾波參數對所述稱重數據進行濾波。
[0012]優選地，所述包裝、灌裝或配料的工藝流程包括工藝流程的階段，所述階段包括:清零階段、快進料階段、慢進料階段、檢重階段及放料階段。
[0013]優選地，所述第一級濾波器以及所述第二級濾波器為線性相位濾波器。
[0014]優選地，所述第一級濾波器為貝塞爾濾波器或具有陡降特性的有限脈沖響應(FIR)濾波器。
[0015]優選地，所述第二級濾波器為具有陷波特性的有限脈沖響應(FIR)濾波器。
[0016]優選地，所述第一濾波參數在貝塞爾濾波器時為截止頻率和階數，在有限脈沖響應(FIR)類濾波器時為阻帶衰減能力和階數。
[0017]優選地，所述第二濾波參數為所述第二級濾波器的階數。
[0018]優選地，所述第二級濾波器用于去除經第一級濾波器濾波的所述稱重數據中的第二干擾信號。
[0019]本實用新型提供的包裝、灌裝或配料的控制系統相較于現有技術，具有如下優勢:
[0020]1、區別于現有的系統普遍選用的較慢穩態建立速度的濾波器的做法，本實用新型提供的包裝、灌裝或配料控制系統采用二級線性相位濾波器進行級聯，并各自在時域上均具有較短的穩態建立時間。
[0021]2、區別于現有的工藝流程的控制與比較模塊和濾波模塊之間互相孤立情況，包裝、灌裝或配料控制系統將濾波模塊、比較模塊與工藝流程的控制緊密結合成一個有機的系統，從而實現可根據不同的系統和工藝流程階段的要求，對濾波器參數進行動態調整，選用比較模塊最佳的數據處理方法，進而使系統的應用及控制性能始終處于最優化的狀態。
[0022]3、區別于現有的系統對給料不均勻或稱重設備晃動干擾采用通用抗低頻濾波處理的方法，本實用新型針對低頻干擾頻率，使用具有陷波特性的有限脈沖響應(FIR)濾波器對干擾進行抑制，通過提高低頻噪音抑制效果的方法提高系統性能。
[0023]應當理解，本實用新型以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權利要求所述的本實用新型提供進一步的解釋。
【附圖說明】
[0024]包括附圖是為提供對本實用新型進一步的理解，它們被收錄并構成本申請的一部分，附圖示出了本實用新型的實施例，并與本說明書一起起到解釋本實用新型原理的作用。附圖中:
[0025]圖1為根據本實用新型實施例的用于包裝、灌裝或配料的控制系統的結構圖。
[0026]圖2為根據本實用新型具體實施例的用于包裝、灌裝或配料的控制系統的結構圖。
[0027]圖3為根據本實用新型實施例的用于包裝、灌裝或配料的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]現在將詳細參考附圖描述本實用新型的實施例。<