[发明专利]一种液体高精度灌装智能测控系统及其方法

说明书

本发明公开了一种液体高精度灌装智能测控方法,智能灌装测控方法基于AD转换模块、灌装执行控制模块、无线通信模块、电源模块、继电器模块、大流量电磁阀、小流量电磁阀、灌装泵、灌装容器、称重传感器模块、信号智能处理模块、系统参数配置模块、灌装数据存取模块以及灌装参数整定模块；所述智能测控方法：综合考虑灌装冲击力、灌装落差、电磁阀响应时间等时变因素的影响，通过在标定阶段对灌装测控系数k、基准冲击重量w_k、基准滞后时间t_d以及平均灌装速率r的计算提取，结合生产灌装过程动态称重测量数据及其变动量、灌装时长等对小流量电磁阀的灌装延迟时间△t进行动态修正，并以此为生产灌装精度控制参数对大流量电磁阀与小流量电磁阀的开启、关断进行智能控制，从而保证灌装精度和灌装速度。

技术领域

本发明属于液体定量灌装控制技术领域，涉及一种液体高精度灌装智能测控方法。

背景技术

在某些工业灌装过程中，对灌装的速度和精度都有较高要求，而要同时兼顾灌装速度与精度也有些困难。其主要原因是对于液体灌装，其冲击、落差、执行元件响应滞后时间等时变因素对灌装精度和速度影响显著，而这些影响因素混杂在一起且具有非线性和不确定性，很难将它们用理论公式进行一一描述。现有技术和方法，大都只针对其中部分影响因素用物理公式进行定量分析，难以同时满足液体生产灌装过程中的灌装速度与灌装精度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种液体高精度灌装智能测控方法，综合考虑称重传感器非线性度误差，冲击、落差、执行元件滞后时间等时变因素对灌装精度和速度影响，自适应调整系统控制参数，对大流量电磁阀与小流量电磁阀的开启、关断进行智能控制，以保证灌装精度和灌装速度。

本发明的目的是这样实现的：该方法基于硬件和软件两部分：AD转换模块(1)、灌装执行控制模块(2)、无线通信模块(3)、电源模块(4)、继电器模块(5)、大流量电磁阀(6)、小流量电磁阀(7)、灌装泵(8)、灌装容器(9)、称重传感器模块(10)；软件部分包括：信号智能处理模块、系统参数配置模块、灌装数据存取模块以及灌装参数整定模块；所述AD转换模块(1)的输入数据来自称重传感器模块(10)，输出数据给信号智能处理模块；所述灌装执行控制模块(2)可与无线通信模块(3)、信号智能处理模块、灌装参数整定模块、系统参数配置模块等进行数据交互；所述继电器模块(5)用于灌装执行控制模块(2)对大流量电磁阀(6)和小流量电磁阀(7)的控制；所述无线通信模块(3)用于灌装执行控制模块(2)与设备总控或生产管理信息系统进行生产管理信息交互；

所述液体高精度灌装智能测控方法主要包括如下步骤：

a.求取小流量电磁阀(7)单独灌装时间t_x与灌装重量w_x的对应关系w_x＝kt_x中的系数k：通过系统参数配置模块设置小流量电磁阀(7)以不同的灌装时间t_x单独进行n次(n≥5)灌装，灌装数据存取模块记录每次设置的灌装时间t_xi及灌装结束后信号智能处理模块的灌装称重数值w_xi，从而得到灌装时间t_x与灌装称重数值w_x的n组样本：(t_x1，w_x1)…(t_xi，w_xi)…(t_xn，w_xn)；灌装参数整定模块将所得n组样本通过最小二乘法进行数值拟合得到灌装时间t_x与灌装称重数值w_x的对应关系系数k；