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JP6087129B2 - Powder supply state monitoring and control device for powder continuous constant flow rate feeder - Google Patents
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JP6087129B2 - Powder supply state monitoring and control device for powder continuous constant flow rate feeder - Google Patents

Powder supply state monitoring and control device for powder continuous constant flow rate feeder Download PDF

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  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Description

本発明は、連続供給している粉体の供給状態を可視化表示することによって、粉体の供給状態の各種の異常を確実に確認し得ると共に、タッチパネルによりそれぞれ異常の内容、原因、点検および対策等を容易に確認し対応することができる、粉体連続定量供給機の粉体供給状態監視制御装置に関する。   By visualizing and displaying the supply state of powder that is continuously supplied, the present invention can reliably check various abnormalities in the supply state of the powder, and the contents, causes, inspections, and countermeasures for each abnormality can be confirmed by the touch panel. The present invention relates to a powder supply state monitoring and control device of a powder continuous quantitative supply machine that can easily check and cope with the above.

今日、各種産業の多くの工程において、粉体の関与する部分はきわめて多い。例えば、粉砕、分級、混合、造粒、乾燥等の処理、並びに中間物の輸送、それらの装置に粉体原材料、中間物を供給する操作が必要である。特に、供給操作の良否は処理装置の効率を左右し、甚だしい場合はプロセス全体の成否を決めることになる。   Today, in many processes in various industries, there are many parts where powders are involved. For example, processing such as pulverization, classification, mixing, granulation, and drying, and transportation of intermediates, and operations for supplying powder raw materials and intermediates to these apparatuses are required. In particular, the quality of the supply operation affects the efficiency of the processing apparatus, and if it is severe, the success or failure of the entire process is determined.

そこで、本出願人は、先に、粉体連続定流量供給機において、前記供給機の上部円筒内の粉体重量を検出すると共に、前記供給機の回転数を検出してこの回転数に比例した容積流量を得て、1回転毎の粉体重量を検出し、この1回転毎の粉体重量と、予め設定された容積データとから供給粉体の見掛け比重を計算し、前記供給機の1回転毎に得られる見掛け比重の移動平均値を計算し、さらに前記見掛け比重の移動平均値から見掛け比重(BD値)を計算し、この見掛け比重(BD値)から供給量(PV値)を計算して、前記供給量(PV値)をPID制御回路、D/A変換回路等を介して前記供給機を駆動するモータの回転数をPID制御するように構成した粉体連続定流量供給機の制御装置を開発し、特許を得た(特許文献1参照)。   Therefore, the present applicant first detects the powder weight in the upper cylinder of the feeder in the powder continuous constant flow rate feeder, and also detects the rotational speed of the feeder and is proportional to the rotational speed. The obtained powder volume flow rate is obtained, the powder weight per rotation is detected, the apparent specific gravity of the supplied powder is calculated from the powder weight per rotation and preset volume data, Calculate the moving average value of the apparent specific gravity obtained every rotation, further calculate the apparent specific gravity (BD value) from the moving average value of the apparent specific gravity, and calculate the supply amount (PV value) from the apparent specific gravity (BD value). A powder continuous constant flow rate feeder configured to calculate and supply the supply amount (PV value) to PID control of the rotational speed of a motor that drives the feeder via a PID control circuit, a D / A conversion circuit, or the like. Was developed and a patent was obtained (see Patent Document 1).

特許第3312949号公報Japanese Patent No. 3312949

従来の粉体連続定流量供給機における制御方式において、粉体の供給量(PV値)は、タッチパネル上において表示することができるが、前記供給機等の構成は密閉構造のため、タッチパネルに表示された供給量が実際の供給量と合致しているか否かは、前記供給機の運転中においては検証することができない。   In the control method of the conventional powder continuous constant flow rate feeder, the powder supply amount (PV value) can be displayed on the touch panel, but the configuration of the feeder etc. is displayed on the touch panel because of the sealed structure. Whether or not the supplied supply amount matches the actual supply amount cannot be verified during operation of the supply device.

また、前記供給機に粉体を供給する粉体受入フィーダの粉体の受入れ能力は、通常前記供給機の2.5倍から3倍が適正値である。この場合、粉体受入フィーダの前記能力が少なすぎると、下下限重量(LL)警報を発生することになる。しかしながら、前記粉体受入フィーダの実際の前記能力不足は、下下限重量(LL)警報が発生しない限り、オペレータは確認することはできない。   In addition, the powder receiving capacity of the powder receiving feeder for supplying powder to the supplying machine is usually 2.5 to 3 times that of the supplying machine. In this case, if the capacity of the powder receiving feeder is too small, a lower and lower limit weight (LL) alarm is generated. However, the actual capacity shortage of the powder receiving feeder cannot be confirmed by the operator unless a lower and lower limit weight (LL) alarm is generated.

さらに、前記供給機の粉体下流側の流通路が閉塞して粉体の詰りが発生すると、供給機は流量制御を行っていることから、制御装置において粉体の流量不足が検出されて、供給機の回転数制御において最大回転数まで上昇することになり、しかも粉体の詰りのために回転駆動モータが過負荷トリップするか、あるいは最悪の場合、供給機内部のアタッチメントが破損する等の難点が有る。   Furthermore, when the flow path on the powder downstream side of the supply machine is blocked and powder clogging occurs, since the supply machine performs flow rate control, the control device detects that the flow rate of powder is insufficient, In the rotation speed control of the supply machine, the maximum rotation speed will be increased, and the rotary drive motor will be overloaded due to powder clogging, or in the worst case, the attachment inside the supply machine will be damaged. There are difficulties.

しかるに、従来の前記供給機の制御装置における警報システムにおいては、粉体受入フィーダにおける粉体重量としての「上上限重量(HH)警報」および「下下限重量(LL)警報」、毎回測定する見掛け比重(BD値)が前回測定した見掛け比重と大幅に相違する場合の「見掛け比重偏差警報」、実際の流量値が設定値と比較して大幅に相違する場合の「流量偏差警報」が有るが、供給機の制御内容に関し熟知していなければ前記警報の原因およびその対処方法について、オペレータは理解することはできない。   However, in the conventional alarm system in the control device of the feeder, the “upper and lower limit weight (HH) alarm” and “lower and lower limit weight (LL) alarm” as powder weight in the powder receiving feeder are apparently measured every time. There are “apparent specific gravity deviation alarm” when the specific gravity (BD value) is significantly different from the apparent specific gravity measured last time, and “flow deviation alarm” when the actual flow value is significantly different from the set value. The operator cannot understand the cause of the alarm and how to deal with the alarm unless the user knows the control contents of the feeder.

このような観点から、本発明者等は、前述した問題点を解消するため、鋭意検討並びに試作を重ねた結果、従来の粉体連続定流量供給機の制御装置において使用されるPLC(シーケンサ)とタッチパネル上に、新たに実流量計測用チェックプログラム回路を作成し、デジタルロードセルアンプから出力される重量データを利用して、単位時間当りの粉体の供給排出量を検出し、予めサンプリング粉体の重量を決定し、粉体の減量時にその供給排出された粉体の重量値をPLCのクロック信号により測定される時間(sec)との関係から、実際の流量値[実流量値(kg/h)=サンプリング重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600]を計算して確認することができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた。   From such a point of view, the present inventors have conducted extensive studies and trial productions in order to solve the above-described problems, and as a result, PLCs (sequencers) used in conventional control devices for powder continuous constant flow rate feeders. A new check program circuit for actual flow rate measurement is created on the touch panel, and the weight data output from the digital load cell amplifier is used to detect the supply and discharge amount of powder per unit time. From the relationship with the time (sec) measured by the PLC clock signal, the actual flow rate value [actual flow rate value (kg / h) = sampling weight (kg) ÷ supply / discharge time (sec) × 3600], and it was found that the above problems could be solved.

また、前記供給機および粉体受入フィーダを、共に運転中において、粉体の検出重量の増加を監視することにより、前記粉体受入フィーダにおける粉体の受入能力[受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)]を計算して確認することができることを突き止めた。なお、この場合、前記増加重量能力(kg/h)は、[={上限重量値(kg)−下限重量値(kg)}×3600÷測定時間(sec)]として計算することができる。従って、前記受入能力が供給機の粉体供給能力以下であれば、PLCに新たに警報発生回路を追加し、「受入能力不足警報」を発生させると共に、その内容、原因、点検方法および対策等をタッチパネル上に表示し、オペレータが容易に対応できるようにすることができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた。   In addition, while both the feeder and the powder receiving feeder are in operation, the increase in the detected weight of the powder is monitored, so that the powder receiving capacity in the powder receiving feeder [receiving capacity (kg / h) = It was found that the increased weight capacity (kg / h) + supply amount of the feeder (kg / h)] can be calculated and confirmed. In this case, the increased weight capacity (kg / h) can be calculated as [= {upper limit weight value (kg) −lower limit weight value (kg)} × 3600 ÷ measurement time (sec)]. Therefore, if the acceptance capacity is less than the powder supply capacity of the feeder, a new alarm generation circuit is added to the PLC to generate an “acceptance capacity shortage alarm” and its contents, cause, inspection method and countermeasures, etc. Has been displayed on the touch panel, so that the operator can easily cope with it, and it has been found that the above problems can be solved.

さらに、供給機は粉体重量を常に監視していることから、粉体の詰りが生じれば、減重量検出中に減少している重量値は殆ど変化せず、一定重量値となる。このように重量値が一定重量になれば、粉体の詰り状態と判定し、PLCに新たに警報発生回路を追加し、「粉体詰り警報」を発生させると共に、その内容、原因、点検方法および対策等をタッチパネル上に表示することにより、このような場合においてオペレータが容易に対応できるようにすることができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた。   Furthermore, since the feeder constantly monitors the weight of the powder, if the powder is clogged, the weight value decreased during the weight loss detection hardly changes and becomes a constant weight value. When the weight value becomes a constant weight in this way, it is determined that the powder is clogged, a new alarm generation circuit is added to the PLC, and a “powder clogging alarm” is generated, and its contents, cause, and inspection method By displaying the countermeasures and countermeasures on the touch panel, it has been found that the operator can easily cope with such a case, and the problems can be solved.

そして、前記供給機の制御装置におけるタッチパネルのトレンドデータ機能を利用して、供給機を運転する経過時間と共に粉体の重量値データを記録して、その変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示し(図2参照)、異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等とを表示することにより、粉体の挙動をオペレータが直ちに理解することができ、異常の際のトラブル対策に有効に利用することができ、前記問題点を解消し得ることを突き止めた。   Then, using the trend data function of the touch panel in the control device of the feeder, the weight value data of the powder is recorded together with the elapsed time of operating the feeder, and the change state is visualized and displayed as time-series analog data. (See Fig. 2) By displaying the alarm display of the abnormal state and the contents, cause, inspection and countermeasures of the alarm, the operator can immediately understand the behavior of the powder, and trouble countermeasures in case of abnormality It was found that the above problem can be solved effectively.

従って、本発明の目的は、粉体連続定流量供給機により連続供給している粉体の実際の流量値を常に確認し得ると共に、粉体受入フィーダにおける粉体を受け入れる能率としての受入能力の適否を確認することができ、しかも供給機の運転中における粉体重量の変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示することによって、粉体重量の異常や粉体の詰りによる異常等を検出することができ、さらには各種の異常をタッチパネルによりそれらの内容、原因、点検および対策等について容易に確認し対応することができる、粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to constantly confirm the actual flow rate value of the powder continuously supplied by the powder continuous constant flow rate feeder, and to improve the receiving capacity as the efficiency of receiving the powder in the powder receiving feeder. Appropriateness can be confirmed, and changes in powder weight during operation of the feeder can be visualized and displayed as time-series analog data to detect abnormalities in powder weight and powder clogging. Furthermore, a powder supply state monitoring and control device for a powder continuous constant flow rate supply machine capable of easily confirming and responding to various contents, causes, inspections, and countermeasures by using a touch panel for various abnormalities is provided. There is.

前記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置は、粉体供給盤をモータにより回転駆動して粉体を連続的に定量供給排出する供給機の粉体重量を検出すると共に、前記粉体供給盤の回転数を検出してこの回転数に比例した容積流量を得て、前記粉体供給盤の1回転毎の粉体重量を検出し、前記粉体供給盤の1回転毎の粉体重量と、予め設定された前記供給機の容積データとから供給粉体の見掛け比重を計算し、前記見掛け比重の計算値から供給機の1回転毎に得られる見掛け比重の平均値から比重平均値(BD値)を計算し、この比重平均値(BD値)と前記回転数とから前記供給機における粉体の供給量(PV値)を計算して、前記供給量(PV値)をPID制御回路、D/A変換回路を介して前記供給機の粉体供給盤を回転駆動するモータの回転数をPID制御するように構成した粉体連続定流量供給機の制御装置からなり、
前記供給機における単位時間当りの粉体の供給排出量を検出し、予めサンプリングする粉体の重量を決定し、その粉体が供給排出されるまでの時間との関係から実際に粉体が供給される粉体の実流量値を、次式
実流量値(kg/h)=サンプリングされた粉体の重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600
により検出する手段と、
前記供給機内の検出された粉体の検出重量の増加に基づいて、前記供給機へ粉体を供給する粉体受入フィーダにおける粉体を受け入れる能率としての受入能力を、次式
受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)
但し、増加重量能力(kg/h)=[上限重量値−下限重量値(kg)]×3600÷測定時間(sec)
により検出する手段と、
前記粉体の重量をタッチパネルのトレンドデータ機能によって、供給機を運転する経過時間と共に粉体の重量値データを記録して、その変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示し、粉体の挙動を監視して、異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等を表示する手段とを、それぞれ設けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the powder supply state monitoring and control device of the powder continuous constant flow rate supply device according to claim 1 of the present invention continuously drives the powder by rotating the powder supply board with a motor. While detecting the powder weight of the feeder to be supplied and discharged in a fixed quantity, the rotational speed of the powder supply board is detected to obtain a volumetric flow rate proportional to the rotational speed, and the powder per revolution of the powder supply board is obtained. detecting the weight of the powder weight of each rotation of said powder supply board, to calculate the apparent specific gravity of the feed powder and a volume data preset the feeder, the calculated value of the apparent specific gravity The specific gravity average value (BD value) is calculated from the average value of the apparent specific gravity obtained for each rotation of the supply machine, and the powder supply amount in the supply machine (BD) is calculated from the specific gravity average value (BD value) and the rotational speed ( PV value), the supply amount (PV value) is converted into a PID control circuit, D / A conversion Comprising a control device for a powder continuous constant flow rate supply device configured to PID control the number of rotations of a motor that rotationally drives the powder supply board of the supply device via a circuit ,
The supply / discharge amount of the powder per unit time in the supply machine is detected, the weight of the powder to be sampled is determined in advance , and the powder is actually supplied from the relationship with the time until the powder is supplied / discharged. the actual flow rate value of the powder to be the following equation
Actual flow rate value (kg / h) = weight of sampled powder (kg) ÷ supply / discharge time (sec) x 3600
And means for detection by,
Based on the increase in the detected weight of the detected powder in the feeder , the receiving capacity as the efficiency of receiving the powder in the powder receiving feeder that supplies the powder to the feeder is given by the following equation:
Acceptance capacity (kg / h) = Increased weight capacity (kg / h) + Supply amount of feeder (kg / h)
However, increased weight capacity (kg / h) = [Upper limit weight value-Lower limit weight value (kg)] x 3600 ÷ Measurement time (sec)
And means for detection by,
The weight data of the powder is recorded with the trend data function of the touch panel along with the elapsed time of operation of the feeder, and the change state is visualized and displayed as time-series analog data to show the behavior of the powder. A means for monitoring and displaying an alarm display of an abnormal state and a content, cause, inspection, countermeasure and the like of the alarm is provided.

本発明の請求項2に記載の粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置は、粉体供給盤をモータにより回転駆動して粉体受入フィーダから供給される粉体を連続的に定流量供給排出するように構成した粉体連続定流量供給機からなり、
前記供給機内の粉体重量を検出して粉体重量信号を発信するロードセルと、
前記ロードセルにより発信された粉体重量信号を入力してデジタル数値化した重量データに関する信号を出力するデジタルロードセルアンプと、
前記デジタルロードセルアンプにより出力され重量データ読込回路に読み込まれた重量データに基づき、予めサンプリングする粉体の重量を決定しその粉体が供給排出されるまでの時間との関係から実際に粉体が供給される実流量値を、次式
実流量値(kg/h)=サンプリングされた粉体の重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600
により計算する実流量計算回路と、
前記重量データ読込回路に読み込まれた重量データに基づく粉体の検出重量の増加を検出して前記供給機へ粉体を供給する粉体受入フィーダにおける粉体を受け入れる能率としての受入能力を、次式
受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)
但し、増加重量能力(kg/h)=[上限重量値−下限重量値(kg)]×3600÷測定時間(sec)
により計算する受入能力計算回路と、
前記粉体の重量をタッチパネルのトレンドデータ機能によって常時監視して粉体重量の異常および粉体詰りを検出する粉体詰り検出回路と、
前記タッチパネルにより粉体重量の変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示することによってそれらの異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等とを表示するタッチパネル・警報表示・トラブルシューティング・トレンドデータ機能回路と、
前記供給機の回転数を検出してこの回転数に直線比例した容積流量を得る回転数信号を発信するパルスセンサと、
前記パルスセンサにより発信された回転数信号を分周して重量計測のため前記粉体供給盤の1回転毎の1回転パルスの同期信号を発生する分周回路と、
前記分周回路からの同期パルス信号毎に、前記デジタルロードセルアンプにより出力される重量データを重量データ読込回路に読み込み、分周回路からの同期信号に基づいて順次前記粉体供給盤の1回転毎に得られる重量信号を使用して、1回転毎の粉体重量を検出する重量検出回路と、
前記重量検出回路により得られる1回転毎の粉体重量と、容積データ設定回路により設定される容積データとから供給粉体の見掛け比重を計算する比重計算回路と、
前記比重計算回路から出力される供給機の1回転毎に得られる演算出力信号に基づいて見掛け比重の移動平均値を計算する比重平均値計算回路と、
前記比重平均値計算回路から出力される見掛け比重を示す信号から比重平均値(BD値)を設定する見掛け比重切換設定回路と、
前記見掛け比重切換設定回路からの比重平均値(BD値)から前記供給機における粉体の供給量(PV値)を計算する供給量計算回路と、をそれぞれ備え、
前記供給量計算回路からの前記供給量(PV値)をPID制御回路、D/A変換回路を介して、前記供給機のモータの回転数をPID制御するように構成したことを特徴する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a powder supply state monitoring and control device for continuously supplying a powder at a constant flow rate by rotating a powder supply board with a motor to continuously supply powder supplied from a powder receiving feeder. It consists of a powder continuous constant flow feeder configured to discharge and supply a constant flow to
A load cell for detecting a powder weight in the feeder and transmitting a powder weight signal;
A digital load cell amplifier that outputs a weight data signal that has been digitized by inputting a powder weight signal transmitted by the load cell; and
Based on the weight data output from the digital load cell amplifier and read into the weight data reading circuit, the weight of the powder to be sampled is determined in advance, and the powder is actually measured in relation to the time until the powder is supplied and discharged. There the actual flow rate value supplied, the following equation
Actual flow rate value (kg / h) = weight of sampled powder (kg) ÷ supply / discharge time (sec) x 3600
An actual flow rate calculation circuit to calculate by
The receiving capacity as the efficiency of receiving the powder in the powder receiving feeder that detects the increase in the detected weight of the powder based on the weight data read into the weight data reading circuit and supplies the powder to the feeder is as follows: formula
Acceptance capacity (kg / h) = Increased weight capacity (kg / h) + Supply amount of feeder (kg / h)
However, increased weight capacity (kg / h) = [Upper limit weight value-Lower limit weight value (kg)] x 3600 ÷ Measurement time (sec)
An acceptance capacity calculation circuit to calculate by
A powder clogging detection circuit that constantly monitors the weight of the powder by means of a trend data function of a touch panel to detect abnormal powder weight and clogging of the powder;
Touch panel / alarm display / troubleshooting that displays the alarm status of those abnormal states and the contents, causes, inspections, countermeasures, etc.・ Trend data function circuit,
A pulse sensor for detecting a rotation speed of the feeder and generating a rotation speed signal for obtaining a volumetric flow rate linearly proportional to the rotation speed;
A frequency dividing circuit for frequency-dividing the rotational speed signal transmitted by the pulse sensor and generating a synchronization signal of one rotation pulse for each rotation of the powder supply board for weight measurement;
For each synchronization pulse signal from the frequency dividing circuit, the weight data output by the digital load cell amplifier is read into a weight data reading circuit, and sequentially, one rotation of the powder supply board based on the synchronization signal from the frequency dividing circuit. A weight detection circuit that detects the weight of the powder per rotation using the weight signal obtained in
A specific gravity calculation circuit for calculating the apparent specific gravity of the supplied powder from the powder weight per rotation obtained by the weight detection circuit and the volume data set by the volume data setting circuit;
A specific gravity average value calculation circuit that calculates a moving average value of apparent specific gravity based on a calculation output signal obtained for each rotation of the feeder output from the specific gravity calculation circuit;
An apparent specific gravity switching setting circuit for setting a specific gravity average value (BD value) from a signal indicating the apparent specific gravity output from the specific gravity average value calculation circuit;
A supply amount calculation circuit for calculating a powder supply amount (PV value) in the feeder from a specific gravity average value (BD value) from the apparent specific gravity switching setting circuit,
The supply amount (PV value) PID control circuit from the supply amount calculation circuit, via the D / A conversion circuit, which characterized by being configured the rotational speed of the motor of the feeder to the PID control.

本発明に係る粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置によれば、供給機の運転中において、供給している粉体の実際の流量値を検出することによって、供給機の正常な運転状態を容易かつ簡便に確認することができる。また、供給機に粉体を供給する粉体受入フィーダにおける粉体の受入能力を検出することによって、前記受入フィーダの能力の適否についても、容易かつ簡便に確認することができる。さらに、供給機の粉体通路における粉体詰りの発生を検出することによって、供給機の異常停止を行うことができると共に、供給機を駆動する電動モータの過負荷トリップあるいは供給機内部のアタッチメントの破損を迅速に防止することができる。さらにまた、タッチパネルのトレンドデータ機能を利用して粉体重量の変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示止することによって、異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等とを容易かつ簡便に確認することができる。   According to the powder supply state monitoring and control device of the powder continuous constant flow rate supply machine according to the present invention, the actual flow rate value of the supplied powder is detected during operation of the supply machine. The normal operating state can be easily and easily confirmed. In addition, by detecting the powder receiving ability of the powder receiving feeder that supplies the powder to the feeder, it is possible to easily and easily confirm whether the receiving feeder is suitable. Furthermore, by detecting the occurrence of powder clogging in the powder passage of the supply machine, the supply machine can be stopped abnormally, and an overload trip of the electric motor driving the supply machine or an attachment inside the supply machine can be detected. Damage can be prevented quickly. Furthermore, by using the trend data function of the touch panel, the powder weight change state is visualized and stopped as time-series analog data, so that the alarm display of abnormal conditions and the contents, causes, inspections, countermeasures, etc. It can be confirmed easily and simply.

また、本発明に係る粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置によれば、従来の制御装置において設定されている、例えば「上上限重量(HH)警報」、「下下限重量(LL)警報」、「見掛け比重偏差警報」、「流量偏差警報」等の警報についても、それぞれタッチパネル上において監視し得るようにすると共に、タッチパネル上においてそれぞれその警報の内容、原因、点検および対策等を、対話方式で確認し得るように設定することにより、粉体供給状態監視制御装置としての監視機能を十分に高めて、粉体供給の精度と信頼性とを大幅に向上することができる。   Moreover, according to the powder supply state monitoring and control device of the powder continuous constant flow rate feeder according to the present invention, for example, “upper upper limit weight (HH) alarm”, “lower lower limit weight” set in the conventional control device. (LL) Alarm, Apparent Specific Gravity Deviation Alarm, Flow Rate Deviation Alarm, etc. can be monitored on the touch panel, and the alarm contents, causes, inspections, and countermeasures on the touch panel. Can be confirmed in an interactive manner, the monitoring function as a powder supply state monitoring and control device can be sufficiently enhanced, and the accuracy and reliability of powder supply can be greatly improved. .

そして、本発明に係る粉体供給状態監視制御装置のメンテナンス性については、CPU、I/Oユニット、特殊ユニットが独立しているため、故障したときの交換が容易である。しかも、使用している計装品が全て汎用品であるため、故障した時のメンテナンスが容易である。さらに、シーケンサ内のソフトウエアの変更だけで能力変更が可能であり、粉体物性によって精度が出にくい場合でも、ソフトウエアの変更によって容易に対応でき、従ってフレキシビリティが高く、比率制御や同調制御を容易に行うことができる。そして、CPUメモリ容量がある限り何台でも制御できるばかりでなく、表示/設定等はタッチパネル1台で全台数について行えるため、制御盤をコンパクト化でき、台数が多くなればなる程安価となる等の利点が得られる。   As for the maintainability of the powder supply state monitoring control device according to the present invention, since the CPU, the I / O unit, and the special unit are independent, it is easy to replace when a failure occurs. Moreover, since all instrumentation used is a general-purpose product, maintenance is easy when a failure occurs. In addition, it is possible to change the capability only by changing the software in the sequencer, and even if it is difficult to achieve accuracy due to the physical properties of the powder, it can be easily handled by changing the software, so the flexibility is high, ratio control and tuning control Can be easily performed. And as long as the CPU memory capacity is available, not only can it be controlled, but display / setting etc. can be performed for all the units with one touch panel, so the control panel can be made compact, and the more the number of units, the lower the cost. The benefits of

本発明に係る粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置を構成する制御系統図である。It is a control system diagram which comprises the powder supply state monitoring control apparatus of the powder continuous constant flow supply machine concerning the present invention. タッチパネルのトレンドデータ機能によってタッチパネルにより粉体重量の変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示した波形図である。It is the wave form diagram which visualized and displayed the change state of the powder weight as time-sequential analog data with the touch panel by the trend data function of the touch panel.

次に、本発明に係る粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下説明する。   Next, an embodiment of the powder supply state monitoring and control device of the powder continuous constant flow rate feeder according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明に係る粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置の制御系統図を示すものである。図1において、参照符号40は、粉体受入フィーダを示し、この粉体受入フィーダ40の下方に、前述した実施例と同様の構成からなる粉体連続定流量供給機41が設けられている。前記供給機41に対しては、その内部に供給されている粉体の重量を検出するためのロードセル42、43がそれぞれ設けられ、これらのロードセル42、43により検出された前記粉体の重量信号を加算器44に入力してデジタル数値化した粉体重量(Wn )を出力するように設定される。   FIG. 1 is a control system diagram of a powder supply state monitoring and control device of a powder continuous constant flow rate feeder according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 40 indicates a powder receiving feeder, and a powder continuous constant flow supply machine 41 having the same configuration as that of the above-described embodiment is provided below the powder receiving feeder 40. The supply machine 41 is provided with load cells 42 and 43 for detecting the weight of the powder supplied therein, and the weight signal of the powder detected by the load cells 42 and 43 is provided. Is input to the adder 44 and the powder weight (Wn) converted into a digital numerical value is output.

また、参照符号45は、前記供給機41の粉体供給盤(図1参照)を回転駆動する駆動軸部材に配置されたパルスセンサを示し、このパルスセンサ45により前記供給機41の粉体供給盤の回転数〔rpm〕を検出することにより、前記回転数に直線比例した粉体の容積流量V〔l/h〕を得ることができる。なお、参照符号46は、前記供給機41の粉体供給盤を回転駆動するインバータモータを示す。そして、参照符号47は、前記粉体受入フィーダ40から前記供給機41へ粉体を供給するために前記粉体受入フィーダ40に設けた粉体供給用駆動モータを示す。   Reference numeral 45 denotes a pulse sensor disposed on a drive shaft member that rotationally drives a powder supply board (see FIG. 1) of the supply machine 41, and the pulse sensor 45 supplies powder to the supply machine 41. By detecting the rotation speed [rpm] of the disc, the powder volume flow rate V [l / h] linearly proportional to the rotation speed can be obtained. Reference numeral 46 denotes an inverter motor that rotationally drives the powder supply board of the supply machine 41. Reference numeral 47 denotes a powder supply driving motor provided in the powder receiving feeder 40 for supplying powder from the powder receiving feeder 40 to the feeder 41.

前記加算器44で得られた粉体重量信号は、デジタルロードセルアンプ50を介してデジタル数値化された重量データ(Wn )に変換されて、重量データ読込回路51に読み込まれ、重量検出回路52に出力するように構成される。前記重量データ読込回路51に読み込まれた重量データ(Wn )は、レベル検出及び重量検出スタートパルス出力回路53に入力され、前記供給機41の前段に設けられた粉体を供給するための受入フィーダ40の駆動モータ47に対し、その起動および停止を行うための受入信号および重量検出スタート指令信号をそれぞれ出力するように構成される。   The powder weight signal obtained by the adder 44 is converted to digital weight data (Wn) via the digital load cell amplifier 50, read into the weight data reading circuit 51, and sent to the weight detection circuit 52. Configured to output. The weight data (Wn) read by the weight data reading circuit 51 is input to the level detection and weight detection start pulse output circuit 53, and is a receiving feeder for supplying powder provided in the front stage of the supply machine 41. Forty drive motors 47 are configured to output an acceptance signal and a weight detection start command signal for starting and stopping thereof, respectively.

しかるに、本実施例においては、前記デジタルロードセルアンプ50から出力される重量データ(Wn )を利用して、単位時間当りの粉体の供給排出量を検出し、予めサンプリング粉体の重量を決定し、粉体の減量時にその供給排出された粉体の重量値をPLCのクロック信号により測定される時間(sec)との関係から、実際の流量値[実流量値(kg/h)=サンプリング重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600]を計算して確認することができる実流量計算回路34を設ける。   In this embodiment, however, the weight data (Wn) output from the digital load cell amplifier 50 is used to detect the supply / discharge amount of the powder per unit time and determine the weight of the sampling powder in advance. The actual flow value [actual flow rate value (kg / h) = sampling weight from the relationship between the time value (sec) measured by the clock signal of the PLC when the weight value of the supplied and discharged powder is reduced. (Kg) ÷ supply / discharge time (sec) × 3600] is provided.

また、前記供給機41および粉体受入フィーダ40を、共に運転中において、粉体の検出重量の増加を監視するため、前記粉体受入フィーダ40における粉体の受入能力[受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)]を計算して確認することができる粉体受入能力計算回路34を設ける。この場合、前記増加重量能力(kg/h)は、[={上限重量値(kg)−下限重量値(kg)}×3600÷測定時間(sec)]として計算することができる。   Further, in order to monitor the increase in the detected powder weight while both the feeder 41 and the powder receiving feeder 40 are in operation, the powder receiving capacity [receiving capacity (kg / h) in the powder receiving feeder 40 is determined. ) = Increased weight capacity (kg / h) + Supply amount of supply machine (kg / h)] is provided. In this case, the increased weight capacity (kg / h) can be calculated as [= {upper limit weight value (kg) −lower limit weight value (kg)} × 3600 ÷ measurement time (sec)].

さらに、前記供給機41は粉体重量を常に監視していることから、粉体の詰りが生じた場合に、減重量検出中に減少している重量値が殆ど変化せず、一定重量値となることから、このように重量値が一定重量になることにより粉体の詰り状態を判定することができる粉体詰り検出回路35を設ける。   Further, since the feeder 41 constantly monitors the weight of the powder, when the powder is clogged, the weight value decreased during the weight loss detection hardly changes, and the constant weight value is maintained. Therefore, the powder clogging detection circuit 35 that can determine the clogging state of the powder when the weight value becomes constant as described above is provided.

そして、前記供給機41の制御を行うタッチパネルのトレンドデータ機能を利用して、供給機41を運転する経過時間と共に粉体の重量値データを記録して、その変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示し(図2参照)、粉体の挙動を監視して、異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等とを表示するタッチパネル・警報表示・トラブルシューティング・トレンドデータ機能回路36を設ける。   Then, using the trend data function of the touch panel for controlling the feeder 41, the weight value data of the powder is recorded together with the elapsed time of operating the feeder 41, and the change state is visualized as time-series analog data. Display (see Fig. 2), monitor the behavior of powder, display alarm display of abnormal condition and the contents, cause, inspection and countermeasure of the alarm, touch panel, alarm display, troubleshooting, trend data function circuit 36 is provided.

また、前記パルスセンサ45により得られた前記供給機41の粉体供給盤の回転数信号は、分周回路55で分周され、重量ΔW〔g〕計測のための回転軸部材の1回転1パルスの同期信号を発生し、重量(ΔW)検出回路52に入力するよう構成される。すなわち、この場合、前記分周回路55からの同期パルス信号毎に、ロードセル42、43からの供給機41内の1回転毎の粉体の重量W1 、W2 、W3 、・・・、Wn をデジタルロードセルアンプ50を介して重量データとして、重量データ読込回路51に読み込み、重量(ΔW)検出回路52に出力するように構成される。   Further, the rotational speed signal of the powder supply board of the feeder 41 obtained by the pulse sensor 45 is divided by the frequency dividing circuit 55, and one rotation 1 of the rotary shaft member for measuring the weight ΔW [g]. A pulse synchronization signal is generated and input to the weight (ΔW) detection circuit 52. That is, in this case, the weights W1, W2, W3,..., Wn of the powder for each rotation in the feeder 41 from the load cells 42, 43 are digitalized for each synchronization pulse signal from the frequency divider 55. The weight data is read into the weight data reading circuit 51 through the load cell amplifier 50 and output to the weight (ΔW) detection circuit 52.

重量(ΔW)検出回路52は、分周回路55よりの同期信号に基づいて、順次供給機41の1回転毎に得られる重量信号Wn を用い、今回値から前回値を差引いて重量変化分ΔWn 、すなわち1回転毎の粉体重量ΔWn 〔g〕を検出する。   The weight (ΔW) detection circuit 52 uses the weight signal Wn sequentially obtained for each rotation of the feeder 41 based on the synchronization signal from the frequency dividing circuit 55 and subtracts the previous value from the current value to obtain the weight change ΔWn. That is, the powder weight ΔWn [g] per rotation is detected.

ΔW1 =WST−W1
ΔW2 =W1 −W2
ΔW3 =W2 −W3


ΔWn =Wn-1 −Wn
ここで、WSTは読込スタート時の粉体重量を表わし、W1、W2 、W3 、・・・・、Wn はそれぞれスタート後の各回転毎の粉体重量を表わす。
ΔW1 = WST-W1
ΔW2 = W1 -W2
ΔW3 = W2 -W3


ΔWn = Wn-1 -Wn
Here, WST represents the powder weight at the start of reading, and W1, W2, W3,..., Wn represent the powder weight at each rotation after the start.

前記検出値ΔWn は、供給機41の回転軸部材1回転毎の粉体重量ΔWn〔g〕であり、ΔV〔ml〕を供給機41の環状通路容積とすれば、供給粉体の見掛け比重BD〔g/ml〕は、比重計算回路54により、
BD=ΔWn /ΔV
で求められる。
The detected value ΔWn is the powder weight ΔWn [g] per rotation of the rotating shaft member of the supply machine 41. If ΔV [ml] is the annular passage volume of the supply machine 41, the apparent specific gravity BD of the supply powder is given. [G / ml] is calculated by the specific gravity calculation circuit 54.
BD = ΔWn / ΔV
Is required.

前記比重比較計算回路54において、前記ΔVは、供給機41の機種、型番により決まる一定値であり、容積データ設定回路30に設定され、比重計算回路54に入力される。なお、ΔWn≦0の時は、比重計算回路54にΔWn のデータを送らない。また、分周回路55へリセット信号が出力されている時は、重量検出回路52に読み込まれている重量ΔWn のデータは全てクリアされ、重量検出回路52は再度読込スタート時の粉体重量WSTからデータの読み込みを開始する。   In the specific gravity comparison calculation circuit 54, the ΔV is a constant value determined by the model and model number of the supply machine 41, set in the volume data setting circuit 30, and input to the specific gravity calculation circuit 54. When ΔWn ≦ 0, data of ΔWn is not sent to the specific gravity calculation circuit 54. Further, when the reset signal is output to the frequency dividing circuit 55, the data of the weight ΔWn read into the weight detection circuit 52 are all cleared, and the weight detection circuit 52 starts again from the powder weight WST at the start of reading. Start reading data.

次に、比重平均値計算回路56により、比重計算回路54から出力される供給機41の1回転毎に得られる演算出力信号に基づいて、見掛け比重の移動平均値すなわち比重平均値BDAVを計算する。移動平均回数(m)=3の場合を例にとると、次の通りである。   Next, the moving average value of the apparent specific gravity, that is, the specific gravity average value BDAV is calculated by the specific gravity average value calculation circuit 56 based on the calculation output signal obtained from the specific gravity calculation circuit 54 for each rotation of the feeder 41. . Taking the case of moving average number (m) = 3 as an example, it is as follows.

(1回目) 見掛け比重BDデータが1個しかないので、比重平均値BDAV=BD1 とする。
(2回目) 見掛け比重BDデータが2個あるので、比重平均値BDAV=(BD1 +BD2 )/2とする。
(3回目) 見掛け比重BDデータが3個あるので、比重平均値BDAV=(BD1 +BD2 +BD3 )/3とする。


(n回目) 以降は、比重平均値BDAV=(BDn +BDn-1 +BDn-2 )/nとする。
(First time) Since there is only one apparent specific gravity BD data, the specific gravity average value BDAV = BD1.
(Second time) Since there are two apparent specific gravity BD data, the specific gravity average value BDAV = (BD1 + BD2) / 2.
(Third) Since there are three apparent specific gravity BD data, the specific gravity average value BDAV = (BD1 + BD2 + BD3) / 3.


(Nth time) Hereinafter, the specific gravity average value BDAV = (BDn + BDn-1 + BDn-2) / n.

このようにして、比重平均値計算回路56から出力される粉体の見掛け比重を示す信号BDAV(比重平均値)は、デジタル指示計59に入力され、指示される。以上のように、供給機41の粉体供給盤の回転スタートからm回目以降は、見掛け比重が今回値、前回値、前々回値等のm回分の比重平均値として出力され、見掛け比重が何等かの原因により変化した時、その変化分に対して100/m〔%〕ずつ補正していくことになる。従って、mを最適な値に選択することにより、応答性が迅速にして、正確な見掛け比重を計測することができる。   In this way, the signal BDAV (specific gravity average value) indicating the apparent specific gravity of the powder output from the specific gravity average value calculation circuit 56 is input to the digital indicator 59 and instructed. As described above, after the m-th rotation from the start of rotation of the powder supply board of the feeder 41, the apparent specific gravity is output as an average specific gravity value for m times such as the current value, the previous value, and the previous previous value, and the apparent specific gravity is When the change occurs due to the cause of the error, the change is corrected by 100 / m [%]. Therefore, by selecting m as an optimum value, the responsiveness can be quickened and the accurate apparent specific gravity can be measured.

前記比重平均値計算回路56よりの見掛け比重を示す出力信号BDAVは、見掛け比重(BD値)切換設定回路60に入力されるように構成される。この見掛け比重切換設定回路60は、供給機41の粉体供給開始時初期設定器61からの粉体の見掛け比重に対応するBD値が初期設定され、供給機41の回転後は前記初期設定器61からのBD値に代えて比重平均値計算回路56よりのBD値が設定され、供給量(PV値)計算回路64に入力されるように構成される。   The output signal BDAV indicating the apparent specific gravity from the specific gravity average value calculation circuit 56 is configured to be input to the apparent specific gravity (BD value) switching setting circuit 60. In this apparent specific gravity switching setting circuit 60, the BD value corresponding to the apparent specific gravity of the powder from the initial setting device 61 at the start of powder supply of the supplying machine 41 is initialized, and after the rotating of the supplying machine 41, the initial setting device. Instead of the BD value from 61, the BD value from the specific gravity average value calculation circuit 56 is set and input to the supply amount (PV value) calculation circuit 64.

なお、前記比重計算回路54と比重平均値計算回路56の間には、比重偏差判定回路57が挿入配置されており、比重計算回路54より得られる比重値の今回値が前回値より大幅に変動した場合(例えば±20%以上偏差が有った場合)、比重偏差信号を出力して、比重偏差表示部58で表示され、比重が異常に変動したことを視認することができる。   A specific gravity deviation determination circuit 57 is inserted between the specific gravity calculation circuit 54 and the specific gravity average value calculation circuit 56, and the current value of the specific gravity value obtained from the specific gravity calculation circuit 54 varies significantly from the previous value. In the case (for example, when there is a deviation of ± 20% or more), a specific gravity deviation signal is output and displayed on the specific gravity deviation display unit 58, and it can be visually confirmed that the specific gravity has changed abnormally.

一方、供給機41は、インバータモータ46により回転駆動されて、粉体を供給するように構成されている。供給される粉体の容積流量V〔l/h〕は、インバータモータ46の回転数〔rpm〕に直線比例するように設定されている。供給機41の回転軸部材には、パルスセンサ45が取り付けられており、このパルスセンサ45は、粉体の容積流量Vに比例する周波数F1 のパルス信号を発信する。パルスセンサ45からのパルス信号は、F/V(周波数/電圧)変換器62によってアナログ電圧に変換され、さらにA/D変換器63によりデジタル信号に変換される。A/D変換器63より出力されるデジタル信号は、回転数〔rpm〕と容積流量V〔l/h〕が直線比例するため、Nを回転数、kを比例定数とすれば、容積流量VはkN〔l/h〕の関数として表わされる。   On the other hand, the supply machine 41 is configured to be rotated by an inverter motor 46 to supply powder. The volume flow rate V [l / h] of the supplied powder is set so as to be linearly proportional to the rotation speed [rpm] of the inverter motor 46. A pulse sensor 45 is attached to the rotating shaft member of the feeder 41. The pulse sensor 45 transmits a pulse signal having a frequency F1 proportional to the volume flow rate V of the powder. The pulse signal from the pulse sensor 45 is converted into an analog voltage by an F / V (frequency / voltage) converter 62 and further converted into a digital signal by an A / D converter 63. In the digital signal output from the A / D converter 63, since the rotation speed [rpm] and the volume flow rate V [l / h] are linearly proportional, if N is the rotation speed and k is a proportional constant, the volume flow rate V Is expressed as a function of kN [l / h].

従って、供給量PV〔kg/h〕は、PV=BD×kNとなり、供給量計算回路64によりこの計算が行われる。この供給量計算回路64による出力である供給量PV値は、PID(比例積分微分)制御回路65に入力され、流量設定回路32で予め設定された流量設定値SVと比較される。PID制御回路65から出力される制御信号は、D/A変換器66でアナログ電圧に変換され、インバータ67に入力される。インバータ67は、PID制御回路65よりの制御信号により、供給機41のインバータモータ46に供給される電圧と周波数を可変制御して、インバータモータ46の回転数を可変し、粉体の供給量をPID(比例積分微分)制御する。これにより、前述したように、供給量PV〔kg/h〕は、見掛け比重の値と回転数〔rpm〕を演算して得られ、駆動回転数をインバータ方式によってPID制御し、精度と信頼性の高い定流量供給を実現することができる。   Accordingly, the supply amount PV [kg / h] is PV = BD × kN, and the supply amount calculation circuit 64 performs this calculation. The supply amount PV value, which is an output from the supply amount calculation circuit 64, is input to a PID (proportional integral differentiation) control circuit 65 and compared with a flow rate setting value SV set in advance by the flow rate setting circuit 32. The control signal output from the PID control circuit 65 is converted into an analog voltage by the D / A converter 66 and input to the inverter 67. The inverter 67 variably controls the voltage and frequency supplied to the inverter motor 46 of the feeder 41 in accordance with a control signal from the PID control circuit 65, thereby changing the rotation speed of the inverter motor 46 and controlling the amount of powder supplied. PID (proportional integral derivative) control. Thus, as described above, the supply amount PV [kg / h] is obtained by calculating the value of the apparent specific gravity and the rotational speed [rpm], and the driving rotational speed is PID-controlled by an inverter system, so that accuracy and reliability are obtained. High constant flow rate can be realized.

なお、A/D変換器63の出力は、回転数換算回路68で回転数〔rpm〕に変換され、デジタル指示計69によりデジタル指示される。また、供給量計算回路64の出力は、払出積算パルス出力回路70に入力され、積算カウンタ71で積算され、デジタル指示計72により粉体の供給積算量がデジタル表示される。さらに、供給量計算回路64の出力は、供給量表示回路73にも入力され、デジタル指示計74により供給量(PV値)がデジタル表示される。   The output of the A / D converter 63 is converted into a rotation speed [rpm] by a rotation speed conversion circuit 68 and is digitally indicated by a digital indicator 69. The output of the supply amount calculation circuit 64 is input to the payout integration pulse output circuit 70, integrated by the integration counter 71, and the integrated supply amount of powder is digitally displayed by the digital indicator 72. Further, the output of the supply amount calculation circuit 64 is also input to the supply amount display circuit 73, and the supply amount (PV value) is digitally displayed by the digital indicator 74.

前述したように、本発明に係る粉体連続定流量供給機においては、1回転毎の粉体のデジタル重量信号(ΔWn )を検出するために、1回転毎に供給機内の粉体の重量(Wn )を計測し、次に前記重量(Wn )をデジタル変換し、次に回転毎の粉体のデジタル重量の変化分(Wn-1 −Wn )を計算して、1回転毎の粉体のデジタル重量信号(ΔWn )を得る。次に、前記供給機の型式により予め定まっている1回転毎の容積量(ΔV)を設定する。次に、デジタル重量信号(ΔWn )と前記容積量(ΔV)とに基づき、供給機の1回転毎に重量/容積量(ΔWn /ΔV)の演算を行って、演算出力信号(BDn )を得る。最後に、複数個の前記演算出力信号を移動平均(ΣBD/m)して移動平均値(BDAV)を計算し、該移動平均値(BDAV)を粉体の見掛け比重を示す信号として出力する。すなわち、移動平均値を計算する際、供給機の1回転毎に得られる演算出力信号の今回値(BDn )、前回値(BDn-1 )、前々回値(BDn-2 )等のm回分の移動平均値{(BDn-(m-1) +・・・+BDn-2+BDn-1 +BDn )/m}として計算することにより、連続供給中における粉体の見掛け比重計測結果が得られる。なお、移動平均の回数mは、正確性及び応答性の両方を満足するよう最適値が選択される。   As described above, in the powder continuous constant flow rate feeder according to the present invention, in order to detect the digital weight signal (ΔWn) of the powder per rotation, the weight of the powder in the feeder ( Wn) is measured, then the weight (Wn) is digitally converted, and the change in the digital weight of the powder per revolution (Wn-1 -Wn) is calculated. A digital weight signal (ΔWn) is obtained. Next, a volume amount (ΔV) for each rotation that is determined in advance by the model of the feeder is set. Next, based on the digital weight signal (ΔWn) and the volume amount (ΔV), the calculation of the weight / volume amount (ΔWn / ΔV) is performed for each rotation of the feeder to obtain a calculation output signal (BDn). . Finally, the moving average value (BDAV) is calculated by moving average (ΣBD / m) of the plurality of calculation output signals, and the moving average value (BDAV) is output as a signal indicating the apparent specific gravity of the powder. That is, when calculating the moving average value, m times of movement such as the current value (BDn), the previous value (BDn-1), the previous value (BDn-2) of the calculation output signal obtained every rotation of the feeder. By calculating as an average value {(BDn− (m−1) +... + BDn−2 + BDn−1 + BDn) / m}, an apparent specific gravity measurement result of powder during continuous supply can be obtained. Note that an optimal value is selected as the number m of moving averages so as to satisfy both accuracy and responsiveness.

また、本発明においては、一般に定流量供給のきわめて困難なカーボンブラック、シリカ、酸化チタンや微粉炭、小麦粉、米粉、澱粉等の食品、各種粉粒体においても、正確に連続定流量供給を行うことができる粉体連続定流量供給機において、供給機の1回転毎の粉体の重量データ(ΔWn )を検出し、演算器により前記重量データ(ΔWn )を前記供給機の機種、型番等により定まる1回転毎の容積量データ(ΔV)で供給機の1回転毎に除算演算(ΔWn /ΔV)して演算出力信号(BDn )を得、各回転毎に得られた前記演算出力信号の複数個の移動平均値を計算し、該移動平均値を粉体の見掛け比重を示す信号として出力することができる。   In addition, in the present invention, a continuous constant flow rate is accurately and accurately supplied to foods such as carbon black, silica, titanium oxide, pulverized coal, wheat flour, rice flour, and starch, which are generally very difficult to supply at a constant flow rate. In a powder continuous constant flow rate supply machine capable of detecting the weight data (ΔWn) of the powder per rotation of the supply machine, the weight data (ΔWn) is detected by a computing unit according to the model and model number of the supply machine. A division calculation (ΔWn / ΔV) is performed for each rotation of the feeder with the volume data (ΔV) determined for each rotation to obtain a calculation output signal (BDn), and a plurality of the calculation output signals obtained for each rotation are obtained. The moving average value can be calculated and the moving average value can be output as a signal indicating the apparent specific gravity of the powder.

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

30 容積データ設定回路 32 流量設定回路
34 実流量計算回路およびフィーダ受入能力計算回路
35 粉体詰り検出回路
36 タッチパネル・警報表示・トラブルシューティング・トレンドデータ機能回路
40 粉体受入フィーダ 41 定流量供給機
42、43 ロードセル 44 加算器
45 パルスセンサ 46 インバータモータ
47 粉体供給用駆動モータ 50 デジタルロードセルアンプ
51 重量データ読込回路 52 重量検出回路
53 レベル検出及び重量検出スタートパルス出力回路
54 比重計算回路 55 分周回路
56 比重平均値計算回路 57 比重偏差判定回路
58 比重偏差表示部 59 デジタル指示計
60 見掛け比重切換設定回路 61 粉体供給開始時初期設定器
62 F/V変換器 63 A/D変換器
64 供給量計算回路 65 PID制御回路
66 D/A変換器 67 インバータ
68 回転数換算回路 69 デジタル指示計
70 払出積算パルス出力回路 71 積算カウンタ
72 デジタル指示計 73 供給量表示回路
74 デジタル指示計
30 Volume data setting circuit 32 Flow rate setting circuit 34 Actual flow rate calculation circuit and feeder receiving capacity calculation circuit 35 Powder clogging detection circuit 36 Touch panel / alarm display / troubleshooting / trend data function circuit 40 Powder receiving feeder 41 Constant flow rate feeder 42 43 Load cell 44 Adder 45 Pulse sensor 46 Inverter motor 47 Drive motor for powder supply 50 Digital load cell amplifier 51 Weight data reading circuit 52 Weight detection circuit 53 Level detection and weight detection start pulse output circuit 54 Specific gravity calculation circuit 55 Frequency division circuit 56 Specific gravity average value calculation circuit 57 Specific gravity deviation determination circuit 58 Specific gravity deviation display section 59 Digital indicator 60 Apparent specific gravity switching setting circuit 61 Initial setting device 62 for starting powder supply F / V converter 63 A / D converter 64 Supply amount Calculation circuit 65 PID Control circuit 66 D / A converter 67 Inverter 68 Speed conversion circuit 69 Digital indicator 70 Discharge integration pulse output circuit 71 Integration counter 72 Digital indicator 73 Supply amount display circuit 74 Digital indicator

Claims (2)

粉体供給盤をモータにより回転駆動して粉体を連続的に定量供給排出する供給機の粉体重量を検出すると共に、前記粉体供給盤の回転数を検出してこの回転数に比例した容積流量を得て、前記粉体供給盤の1回転毎の粉体重量を検出し、前記粉体供給盤の1回転毎の粉体重量と、予め設定された前記供給機の容積データとから供給粉体の見掛け比重を計算し、前記見掛け比重の計算値から供給機の1回転毎に得られる見掛け比重の平均値から比重平均値(BD値)を計算し、この比重平均値(BD値)と前記回転数とから前記供給機における粉体の供給量(PV値)を計算して、前記供給量(PV値)をPID制御回路、D/A変換回路を介して前記供給機の粉体供給盤を回転駆動するモータの回転数をPID制御するように構成した粉体連続定流量供給機の制御装置からなり、
前記供給機における単位時間当りの粉体の供給排出量を検出し、予めサンプリングする粉体の重量を決定し、その粉体が供給排出されるまでの時間との関係から実際に粉体が供給される粉体の実流量値を、次式
実流量値(kg/h)=サンプリングされた粉体の重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600
により検出する手段と、
前記供給機内の検出された粉体の検出重量の増加に基づいて、前記供給機へ粉体を供給する粉体受入フィーダにおける粉体を受け入れる能率としての受入能力を、次式
受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)
但し、増加重量能力(kg/h)=[上限重量値−下限重量値(kg)]×3600÷測定時間(sec)
により検出する手段と、
前記粉体の重量をタッチパネルのトレンドデータ機能によって、供給機を運転する経過時間と共に粉体の重量値データを記録して、その変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示し、粉体の挙動を監視して、異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等を表示する手段とを、それぞれ設けることを特徴とする粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置。
The powder supply board is rotated by a motor to detect the powder weight of a feeder that continuously feeds and discharges powder, and the rotation speed of the powder supply board is detected and proportional to the rotation speed. The volume flow rate is obtained, the powder weight per rotation of the powder supply board is detected, and the powder weight per rotation of the powder supply board and the preset volume data of the feeder are obtained. The apparent specific gravity of the supplied powder is calculated, the specific gravity average value (BD value) is calculated from the average value of the apparent specific gravity obtained for each rotation of the feeder from the calculated value of the apparent specific gravity , and this specific gravity average value (BD value) ) and calculates the supply amount of the powder in the feeder from said rotational speed (PV value), the supply amount (PV value) PID control circuit, powder of the feeder via a D / a converter Powder series configured to perform PID control of the number of rotations of a motor that rotationally drives the body supply board Consists of a controller for the continuous flow rate feeder
The supply / discharge amount of the powder per unit time in the supply machine is detected, the weight of the powder to be sampled is determined in advance , and the powder is actually supplied from the relationship with the time until the powder is supplied / discharged. the actual flow rate value of the powder to be the following equation
Actual flow rate value (kg / h) = weight of sampled powder (kg) ÷ supply / discharge time (sec) x 3600
And means for detection by,
Based on the increase in the detected weight of the detected powder in the feeder , the receiving capacity as the efficiency of receiving the powder in the powder receiving feeder that supplies the powder to the feeder is given by the following equation:
Acceptance capacity (kg / h) = Increased weight capacity (kg / h) + Supply amount of feeder (kg / h)
However, increased weight capacity (kg / h) = [Upper limit weight value-Lower limit weight value (kg)] x 3600 ÷ Measurement time (sec)
And means for detection by,
The weight data of the powder is recorded with the trend data function of the touch panel along with the elapsed time of operation of the feeder, and the change state is visualized and displayed as time-series analog data to show the behavior of the powder. A powder supply state monitoring and control device for a powder continuous constant flow rate supply device, characterized in that it is provided with means for monitoring and displaying alarm indications of abnormal conditions and the contents, causes, inspections and countermeasures of the alarms. .
粉体供給盤をモータにより回転駆動して粉体受入フィーダから供給される粉体を連続的に定流量供給排出するように構成した粉体連続定流量供給機からなり、
前記供給機内の粉体重量を検出して粉体重量信号を発信するロードセルと、
前記ロードセルにより発信された粉体重量信号を入力してデジタル数値化した重量データに関する信号を出力するデジタルロードセルアンプと、
前記デジタルロードセルアンプにより出力され重量データ読込回路に読み込まれた重量データに基づき、予めサンプリングする粉体の重量を決定しその粉体が供給排出されるまでの時間との関係から実際に粉体が供給される実流量値を、次式
実流量値(kg/h)=サンプリングされた粉体の重量(kg)÷供給排出時間(sec)×3600
により計算する実流量計算回路と、
前記重量データ読込回路に読み込まれた重量データに基づく粉体の検出重量の増加を検出して前記供給機へ粉体を供給する粉体受入フィーダにおける粉体を受け入れる能率としての受入能力を、次式
受入能力(kg/h)=増加重量能力(kg/h)+供給機の供給量(kg/h)
但し、増加重量能力(kg/h)=[上限重量値−下限重量値(kg)]×3600÷測定時間(sec)
により計算する受入能力計算回路と、
前記粉体の重量をタッチパネルのトレンドデータ機能によって常時監視して粉体重量の異常および粉体詰りを検出する粉体詰り検出回路と、
前記タッチパネルにより粉体重量の変化状態を時系列アナログデータとして可視化表示することによってそれらの異常状態の警報表示とその警報の内容、原因、点検および対策等とを表示するタッチパネル・警報表示・トラブルシューティング・トレンドデータ機能回路と、
前記供給機の回転数を検出してこの回転数に直線比例した容積流量を得る回転数信号を発信するパルスセンサと、
前記パルスセンサにより発信された回転数信号を分周して重量計測のための前記粉体供給盤の1回転毎の1回転パルスの同期信号を発生する分周回路と、
前記分周回路からの同期パルス信号毎に、前記デジタルロードセルアンプにより出力される重量データを重量データ読込回路に読み込み、分周回路からの同期信号に基づいて順次前記粉体供給盤の1回転毎に得られる重量信号を使用して、1回転毎の粉体重量を検出する重量検出回路と、
前記重量検出回路により得られる1回転毎の粉体重量と、容積データ設定回路により設定される容積データとから供給粉体の見掛け比重を計算する比重計算回路と、
前記比重計算回路から出力される供給機の1回転毎に得られる演算出力信号に基づいて見掛け比重の移動平均値を計算する比重平均値計算回路と、
前記比重平均値計算回路から出力される見掛け比重を示す信号から比重平均値(BD値)を設定する見掛け比重切換設定回路と、
前記見掛け比重切換設定回路からの比重平均値(BD値)から前記供給機における粉体の供給量(PV値)を計算する供給量計算回路と、をそれぞれ備え、
前記供給量計算回路からの前記供給量(PV値)をPID制御回路、D/A変換回路を介して、前記供給機のモータの回転数をPID制御するように構成したことを特徴する粉体連続定流量供給機の粉体供給状態監視制御装置。
It consists of a powder continuous constant flow supply machine configured to rotate and drive the powder supply board by a motor and continuously supply and discharge the powder supplied from the powder receiving feeder.
A load cell for detecting a powder weight in the feeder and transmitting a powder weight signal;
A digital load cell amplifier that outputs a weight data signal that has been digitized by inputting a powder weight signal transmitted by the load cell; and
Based on the weight data output from the digital load cell amplifier and read into the weight data reading circuit, the weight of the powder to be sampled is determined in advance, and the powder is actually measured in relation to the time until the powder is supplied and discharged. There the actual flow rate value supplied, the following equation
Actual flow rate value (kg / h) = weight of sampled powder (kg) ÷ supply / discharge time (sec) x 3600
An actual flow rate calculation circuit to calculate by
The receiving capacity as the efficiency of receiving the powder in the powder receiving feeder that detects the increase in the detected weight of the powder based on the weight data read into the weight data reading circuit and supplies the powder to the feeder is as follows: formula
Acceptance capacity (kg / h) = Increased weight capacity (kg / h) + Supply amount of feeder (kg / h)
However, increased weight capacity (kg / h) = [Upper limit weight value-Lower limit weight value (kg)] x 3600 ÷ Measurement time (sec)
An acceptance capacity calculation circuit to calculate by
A powder clogging detection circuit that constantly monitors the weight of the powder by means of a trend data function of a touch panel to detect abnormal powder weight and clogging of the powder;
Touch panel / alarm display / troubleshooting that displays the alarm status of those abnormal states and the contents, causes, inspections, countermeasures, etc.・ Trend data function circuit,
A pulse sensor for detecting a rotation speed of the feeder and generating a rotation speed signal for obtaining a volumetric flow rate linearly proportional to the rotation speed;
A frequency dividing circuit that divides the rotation speed signal transmitted by the pulse sensor to generate a synchronization signal of one rotation pulse for each rotation of the powder supply board for weight measurement;
For each synchronization pulse signal from the frequency dividing circuit, the weight data output by the digital load cell amplifier is read into a weight data reading circuit, and sequentially, one rotation of the powder supply board based on the synchronization signal from the frequency dividing circuit. A weight detection circuit that detects the weight of the powder per rotation using the weight signal obtained in
A specific gravity calculation circuit for calculating the apparent specific gravity of the supplied powder from the powder weight per rotation obtained by the weight detection circuit and the volume data set by the volume data setting circuit;
A specific gravity average value calculation circuit that calculates a moving average value of apparent specific gravity based on a calculation output signal obtained for each rotation of the feeder output from the specific gravity calculation circuit;
An apparent specific gravity switching setting circuit for setting a specific gravity average value (BD value) from a signal indicating the apparent specific gravity output from the specific gravity average value calculation circuit;
A supply amount calculation circuit for calculating a powder supply amount (PV value) in the feeder from a specific gravity average value (BD value) from the apparent specific gravity switching setting circuit,
Wherein the supply amount of the supply amount calculating circuit (PV value) PID control circuit via a D / A conversion circuit, which characterized by being configured the rotational speed of the motor of the feeder to the PID control powder Powder supply state monitoring and control device for continuous constant flow rate feeder.
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