Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrads eines Stückguttransporteurs

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Bele­gungsgrades eines Stückguttransporteurs (1) mit Hilfe eines auf das Stückgut ansprechenden Binärgebers (5). Hierzu wird in äquidistanten Zeitabständen (T1) die Ausgangsgröße des Binärgebers (5) erfaßt und innerhalb einer Meßzeit (T2) akkumulierend gespeichert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Bele­gungsgrades eines Stückguttransporteuers an einer Meßstelle, insbesondere bei Flaschenabfüllanlagen.

[0002] In Flaschenkelleranlagen der Getränkeindustrie werden die Gefä­ße auf Transporteuren zwischen den einzelnen Behandlungsstati­onen gefördert. Zur Regelung der Geschwindigkeit und der Befül­lung der Transporteuere sind Geber mit binärem Ausgangssignal vorgesehen. Als binäre Geber können z.B. Lichtschranken, Nähe­rungsschalter, Grenztaster oder berührungsfreie induktive Geber dienen.

[0003] Ausgehend von den durch diese Geber gelieferten binären Infor­mationen werden überlicherweise Mehrpunktregelungen aufgebaut. Die Nachteile dieser Regelverfahren mit Schaltcharakteristik liegen im hohen Verschleiß von Antrieb und transportiertem Mate­rial. Vorteilhafter wären kontinuierliche Regelungen, für die jedoch kontinuierliche Meßsignale aus dem Prozeß vorliegen müssen.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ver­fahren anzugeben, das bei einreihigem Materialstrom durch Ver­arbeiten der Gebersignale einen Wert für den Belegungsgrad des Gebers bzw. des Transporteurs an der Meßstelle erzeugt.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale ge­löst:
in äquidistanten Zeitabständen wird die Ausgangsgröße des Binär­gebers an der Meßstelle erfaßt und die Ergebnisse innerhalb einer Meßzeit akkumulierend gespeichert, wobei diese Meßzeit wesentlich größer als die Zeitabstände ist.

[0006] Aus dem gespeicherten, akkumulierten Wert wird durch Normierung ein weiterer Wert errechnet, der bis zur Ausgabe des nächsten Wertes als Maß für den Belegungsgrad dient.

[0007] Zur Normierung kann in einfacher Weise der gespeicherte Wert durch die Zahl der Erfassungen der Ausgangsgröße des Binär­gebers dividiert werden.

[0008] Die für die Abtastung des Binärgebers verwendeten Zeitabstände können z.B. durch die Zykluszeiten eines übergeordneten Auto­matisierungssystems bestimmt werden, z.B. durch die Zykluszeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung.

[0009] Aus dem an der Meßstelle ermittelten Belegungsgrad, insbesondere am Eingang des Stücktransporteurs, der Transportgeschwindigkeit und der Transporteurlänge kann auch auf einfache Weise die mitt­lere Befüllung des Stückguttransporteurs berechnet werden.

[0010] Die Belegungsgrade der einzelnen Binärgeber und die Befüllung der Transporteure können zur Befüllungsregelung verwendet werden, beispielsweise zur kontinuierlichen Geschwindigkeitsregelung der Transporteure oder für befüllungsabhängige Regelungen von Be­handlungsmaschinen.

[0011] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert;
es zeigen:

FIG 1 das prinzipielle Verfahren zum Bestimmen des Belegungs­grades eines binären Gebers mit binären Ausgangssignalen. Beispielhaft wird als Geber eine Lichtschranke 5 quer zum Strom 2 der Kästen 3 auf einem Kastentransporteur 1 gewählt.

[0012] Das Verfahren ist jedoch auch anwendbar bei anderen Gebern mit binärem Ausgangssignal und anderen Gegenständen im einreihigen Strom, z. B. Flaschen, Dosen oder Papierverpackungen.

[0013] Das an der Meßstelle 4 durch die Lichtschranke 5 erzeugte binäre Ausgangssignal D1 ist unterhalb der Lichtschranke 5 dargestellt. Wie ersichtlich, schwankt es zwischen dem Wert Null - kein Kasten und dem Wert L - Vorhandensein eines Kastens innerhalb der Zeit, in der der Kasten an der Lichtschranke 5 vor­beiläuft. Der Ausgangswert D1 der Lichtschranke 5 wird in äquidistanten Zeitabständen T1, die z.B. von einer Uhr 7 (Takt­geber) stammen können, in einen Zähler 6 übernommen und hier akku­mulierend gespeichert. Ist z.B. während des Abtastzeitpunktes der Wert des Binärgebers Null, so bleibt der Stand des Zählers 6 er­halten; ist er dagegen L, so wird der Stand des Zählers 6 um den Wert 1 erhöht. Die Abtastzeit D1 kann von der Uhr 7 vorgegeben, oder z.B. die Zykluszeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung sein. Dabei sind Änderungen des Ausgangssignals des binären Ge­bers auch asynchron zur Erfassung zugelassen.

[0014] Nach einer Meßzeit T2, die hier wieder unabhängig von der kon­kreten Realisierung als Uhr 9 dargestellt ist, wird der ge­speicherte Summenwert im Zähler 6 abgerufen. Die Zeit T2 sollte dabei deutlich größer, z. B. um den Faktor 10, als die Zeit T1 sein, d.h. T2 ist n x T1, wobei n nicht kleiner als 5 sein soll­te. Der so abgerufene Summenwert wird im Baustein 8 normiert, und zwar in der Weise, daß er durch die Zahl n der Abtastungen dividiert wird. Der dann so errechnete Wert, der am Ausgang 10 vorliegt, entspricht dem Belegungsgrad D2 des Gebers 5 an der Meßstelle 4.

[0015] Der entscheidende Vorteil dieses Verfahrens zur Ermittlung eines Stückgutdurchsatzes gegenüber einer flankengetriggerten Zählung beim Erfassen eines Kastens besteht darin, daß auch lückenlose Materialströme erfaßt werden können.

[0016] FIG 2 zeigt die prinzipielle Meßanordnung zur Bestimmung der Be­füllung eines Transporteurs. Im Einlaufbereich des Transporteurs 1 befindet sich wieder eine Lichtschranke 5, die durch die in Zusammenhang mit FIG 1 beschriebene Auswertung 6, 8 den Bele­ legungsgrad D2 als Signal liefert. Dieser Belegungsgrad D2 kann auch als Befüllungsgrad des Transporteurs 1 im Bereich des Ge­bers 5 über den Zeitraum T2 aufgefaßt werden. Aus der Meßzeit T2 und der Geschwindigkeit V des Transporteurs 1 ergibt sich die Strecke, um die sich der Transporteur im Meßzeitraum weiter bewegt hat. Unter Berücksichtigung der Länge 11 des Transpor­teurs 1 kann dann ein mittlerer Befüllungsgrad D3 des gesamten Transporteurs errechnet werden. Dies kann beispielsweise durch Mittelung des mit der während der Meßzeit zurückgelegten Strecke gewichteten Befüllungsgrades des Transporteurs im Geberbereich und des mit der Transporteurlänge 11 minus dieser zurückgelegten Strecke gewichteten, bisherigen mittleren Befüllungsgrades des Transporteurs über die Transporteurlänge geschehen. Hierzu kann ein Baustein 11 verwendet werden, dem diese Daten zugeführt wer­den. Dieser Baustein 11 liefert dann an seinem Ausgang 12 ein Signal D3, das den mittleren Befüllungsgrad des Transporteurs angibt.

[0017] Befüllungsgrad D3 und Transporteurlänge 11 legen die Befüllung des Transporteurs 1 fest. Wird Stückgut konstanter Länge trans­portiert, so kann unter Berücksichtigung der Stückgutlänge 12 auch die Befüllung des Transporteurs 1 in Einheiten angegeben werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen des Belegungsgrades eines Stückgut­transporteurs an einer Meßstelle, insbesondere für Flaschenfüll­anlagen, mit Hilfe des auf das Stückgut ansprechenden Binär­gebers,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) in äquidistanten Zeitabständen (T1) wird die Ausgangsgröße (D1) des Binärgebers an der Meßstelle (4) erfaßt und die Er­gebnisse innerhalb einer Meßzeit (T2) akkumulierend gespei­chert, wobei die Meßzeit wesentlich größer als die Zeitab­stände gewählt ist,

b) aus dem gespeicherten, akkumulierten Wert wird durch Normie­rung ein weiterer Wert errechnet, der als Maß für den Bele­gungsgrad (D2) dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß zur Normierung der gespeicherte Wert durch die Zahl der Erfassungen (n) der Ausgangsgröße (D1) des Binärgebers (5) dividiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die äquidistanten Zeitabstände (T1) durch die Zykluszeiten eines übergeordneten Automatisierungssystems bestimmt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß aus dem Belegungsgrad (D2) am Eingang des Stückguttransporteurs (1), der Transportgeschwindigkeit (v) und der Transporteurlänge die Befüllung des Stückgut­transporteurs (1) berechnet und als Regelgröße zur Verfügung gestellt wird.

Zeichnung