[发明专利]一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法

权利要求书

1.一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：根据订单信息，利用电子秤称取每种原料的已配质量，并根据配料阀的特性计算各原料的所需质量；

S200：进入流量模式，采用PLC适时调节配料阀阀杆的高度，并配合PI控制器对配料阀阀杆高度实现无极调节，从而实现对各配料流量的精确控制；

S300：进入滴量模式，根据各配料质量范围，分成多阶段滴配方案，并设置相应的不同目标范围的滴量策略，每个滴量策略包括以下参数：当前策略校验次数、启阀器初始高度、开阀时间、当前滴量实际值、目标重量最大值和目标重量最小值，各配料依次按阶段进行滴配，完成液体配料；

每一个原料在完成点滴配料的过程中，PLC都会实时调整点滴策略中的参数值，待配料完成后，再发送给上位机保存相关参数和数据，由操作员通过界面查询，并能手动修改点滴策略中的参数值。

2.根据权利要求1所述的一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法，其特征在于，S200中还包括：

S201：判断剩余配料的重量t与阈值之间的关系：

S202：如t400g，则由PLC控制配料阀的阀杆提到高度H1进行配料，其中，H1是指二级阀芯最大流量对应的阀杆高度；

S203：如200g≤t400g，则由PLC控制配料阀的阀杆提到高度H2进行配料，其中，H2是指一级阀芯最大流量对应的阀杆高度；

S204：如t200g，则由PI控制器对配料阀进行闭环控制，对阀杆高度进行无极调节；

S205：判断剩余配料重量t≤4g,若是，则进入滴量模式；若否，则返回步骤S201。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法，其特征在于，所述PI控制器实现流量控制包括如下步骤：

S210：通过高精度电子秤称取各配料的实际质量W₁,根据各配料的实际质量W₁及目标配料重量W₀，计算期望配料流量值Q(t)：

Q(t)＝(W₀-W₁)/T (1)

式中：T为常数；

S211：根据电子秤实际值W₁进行流量换算，获得当前流量Q：

Q＝ΔW₁/ΔT,(ΔT＝0.1) (2)

式中：ΔW₁为单位时间内的质量

S212：计算目标值与实际值的偏差e(t)：

e(t)＝(W_o-W₁)/T-Q (3)

S213：获得PI控制器的输出值u(t)：

u(t)＝Kp×e(t)+Ki∫e(t)dt (4)

式中：Kp表示PI控制器的比例增益系数；Ki表示PI控制器的积分系数；

S214：将PI控制器的输出值u(t)作用于启阀器开阀伺服电机，并调节配料阀的阀杆高度，最终实现对流量的精确控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法，其特征在于，S300包括如下步骤：

S301：根据配料质量及配料阀特性，预估多个滴量初始值，所述初始值包括目标重量最大值和目标重量最小值；

S302：判断当前滴量实际值与目标重量最大值或目标重量最小值关系：

S303：当前滴量实际值目标重量最小值，则启阀器初始高度提升0.1mm，或开阀时间增加10ms；

S304：当前滴量实际值目标重量最大值，则启阀器初始高度降低0.1mm，或开阀时间减少10ms；

S305：目标重量最小值当前滴量实际值目标重量最大值，则按照当前滴量实际值滴配。

5.根据权利要求1所述的一种基于电子秤信号的多种液体混合精确配料控制方法，其特征在于，S301中，包括五个滴量初始值，且：

所述第一个初始值的目标重量最大值小于第二个初始值的目标重量最小值；

所述第二个初始值的目标重量最大值小于第三个初始值的目标重量最小值；

所述第三个初始值的目标重量最大值小于第四个初始值的目标重量最小值；

所述第四个初始值的目标重量最大值小于第五个初始值的目标重量最小值。