JPH04145329A - 材料計量方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、貯蔵ピンに貯蔵した材料を下位に配設した計
量槽に落とし込んで計量する装置の材料計量方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 従来、例えばアスファルトプラントや生コンプラントに
おいて、貯蔵ピンに貯蔵した砂利、砂等の材料を計量す
る場合、プラントを制御する計量操作盤に所定の計量値
を設定し、計量開始操作により計量槽の上方に位置する
貯蔵ピン下部の計量ゲートを開動作させ、計量槽への材
料の放出を行ない、計量槽に配設した重量検出器によっ
て所定計量値を検出すると計量ゲートを閉動作して計量
を完了する。この時、所定計量値を検出すると同時に計
量ゲートを閉動作させて材料の放出を停止しても計量ゲ
ートと計量槽との間の空間に残存する材料の量（落差量
）が計量槽に落ち込み、実計量値をその落差量分だけ増
加させることになる。

したがって、計量前に予め前記落差分を設定し、計量時
には設定計量値から落差分を減じた値を重量検出器によ
って検出した時点で計量ゲートを閉動作するようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、落差量を調整するために適宜落差補正値
を計量操作盤に設定しているが、この落差値は貯蔵ピン
から放出される材料の放出速度及び貯蔵ピンの計量ゲー
トから計量槽内の材料表面までの距離によって大きく左
右される。そしてこの放出速度は、貯蔵ピン内の材料レ
ベルが満レベルの時に最も速くなり、空しベル近（にな
るにつれて遅くなる。また計量ゲートから計量槽内の材
料表面までの距離は、設定計量値が大きい程計量終了時
の前記距離は短（なり、その分落差量も小さくなるので
ある。このように、落差量は計量毎に変動しており、従
来の方法では固定した平均的な数値を落差量として設定
するために計量誤差が生じ易く、計量誤差が大きくなれ
ばオペレータが前回の計量誤差や貯蔵ピン内の材料レベ
ルを参考にして落差量の設定値の補正を行ない計量精度
の維持管理を行なっており、オペレータに対する負担が
大となっている。

本発明は上記の点に鑑み、熟練したオペレータの経験が
生かせるファジィ推論を適用し、適正な落差量を自動的
に推定して計量ゲートの閉動作時期を決定するようにし
た材料計量方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、材料を貯蔵する貯
蔵ピンの計量ゲートを開動作し、下方に配設した計量槽
により所定量の材料を計量する際に、計量槽に取り付け
た重量検出器により単位時間あたりの計量値の変化量を
検出して計量速度を演算し、予め設定した材料の計量速
度と計量槽の最大秤量に対する設定計量値の割合とをフ
ァジィ推論規則の前件部とし、更に設定計量値に対する
落差補正量を推論規則の後件部とし、実計量値より演算
した計量速度と今回の設定計量値の最大秤量に対する割
合とに基づいてファジィ推論を行ない、設定計量値に対
する落差補正量を推定して今回計量の落差量を算出し、
計量完了時点を決定して前記計量ゲートを閉動作するよ
うにしたものである。

［作　用］ 本発明に係る材料計量方法にあっては、予め計量槽にお
ける材料の計量速度と計量槽の最大秤量に対する設定計
量値の割合をファジィ推論規則の前件部とし、更にファ
ジィ推論規則の後件部として設定計量値に対する落差補
正量を記憶部に記憶させておき、計量中に計量槽内に落
下する材料の計量値から材料の計量速度を演算すると共
に、該計量速度と設定計量値とからファジィ推論を行な
い、設定計量値に対する落差補正量を推定する。

そして該落差補正量によって標準の落差量を補正して今
回計量時の落差量を算出する。そして計量槽における計
量値が設定計量値から前記落差量を減じた値になれば計
量完了時点とし、貯蔵ピンの計量ゲートの閉動作を行な
い計量を完了するのである。

［実施例コ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

■は砂利、砂、セメント等の各種材料を貯蔵する貯蔵ピ
ンであって、該貯蔵ピンｌの下部には開閉して材料を払
い出す計量ゲート２が配設されている。貯蔵ピン１の下
位には重量検出器３に支持され、貯蔵ピン１から払い出
される材料を計量する計量１１４が配設しである。

５は材料計量制御装置であって、後述するファジィ集合
のメンバーシップ関数とファジィ推論規則によりファジ
ィ推論を行なうファジィ制御部６を備えると共に、入力
される重量信号を演算する演算部７、入力されたファジ
ィ推論規則の前件部となる諸データや推論のためにデー
タを記憶する記憶部８、それに前記データや所定の設定
計量値等を入力設定する設定入力部９と貯蔵ピン１の計
量ゲート２を開閉制御を行なう開閉制御器１０を備えて
いる。そして、材料計量時には、開閉制御器ｌＯに接続
されている計量ゲート２を開動作させ、貯蔵ピン１の材
料を計量槽４に払い出し、演算部７に接続されている重
量検出器３により計量槽４内の材料を計量すると共に、
計量速度を演算し、該計量速度と設定計量値とから設定
計量値に対する落差補正量をファジィ推論により推定し
てあらかじめ記憶した標準の落差量を補正し、この補正
した落差量から適正な計量完了時点を決定する。前記標
準の落差量とは貯蔵ピン１に中程度貯蔵しておき、かつ
設定計量値Ｗを最大秤量の半分程度として計量したとき
の落差量であり、あらかじめ求めておく。

次に計量槽４での材料の計量速度と今回設定計量値から
今回設定計量値に対する落差量をファジィ推論する方法
を説明する。

材料計量制御装置５の設定入力部９から今回計量しよう
とする計量値を設定計量値Ｗ（Ｋｇ）として入力する。

そして、計量開始操作を行なうと開閉制御器１０から計
量ゲート２に開信号が出され、計量ゲート２が開動作し
て貯蔵ピン１から計量槽４に材料が払い出される。計量
槽４では重量検出器３により逐次材料の重量が検出され
て材料計量制御装置５の演算部７に送り込まれる。演算
部７では単位時間当たりの重量値から材料の計量速度Ｖ
　（Ｋｇ／５ｅｃ）を演算する。この計量速度Ｖは先に
設定した設定計量値Ｗの最大秤量に対する設定計量値の
割合Ｒと共にファジィ制御部６に入力される。ファジィ
制御部６では入力されたデータからファジィ集合のメン
バーシップ関数と推論規則に基づいて設定計量値に対す
る落差補正量△Ｗ（Ｋｇ）を推定する。また設定入力部
９から標準の落差量をあらかじめ入力して記憶しておき
、この標準の落差量を前記推定した落差補正量△Ｗ（Ｋ
ｇ）によって補正して今回計量時の落差量を算出し、こ
の落差量によって適正な計量完了時点を決定する。第２
図は計量槽４の最大秤量に対する設定計量値の割合Ｒの
大きさを定性的に評価するためのメンバーシップ関数で
ある。図中のＲ（ｉ）（ｉ＝１〜７）はメンバーシップ
関数の形を規定する定数であって適宜決定する。ＰＢ、
ＰＭ、ＰＳ、ＺＲ，ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは設定計量値の割
合Ｒの大きさを定性的に評価するためにメンバーシップ
関数に与えた名称であり、それぞれ下記の意味を持つ。

ＰＢ：Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　　Ｂｉｇ ＰＭ：Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　　ＭｅｄｉｕｍＰＳ：Ｐｏ
５ｉｔｉｖｅ　　　ＳｍａｌｌＺＲ：　　Ｚｅｒ。

ＮＳ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ　　　ＳｍａｌｌＮＭ：Ｎｅｇ
ａｔｉｖｅ　　　ＭｅｄｉｕｍＮＢ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ
　　　Ｂｉｇ また、図の縦軸はメンバーシップ値である。このメンバ
ーシップ関数を用いて今回設定した設定計量値の割合Ｒ
を定性的に評価する。

第３図は、材料の計量速度Ｖの大きさを定性的に評価す
るためのメンバーシップ関数である。図中のＶ　（ｉ）
（ｉ＝１〜７）はメンバーシップ関数の形を規定する定
数であって適宜決定する。

ＰＢ、ＰＭ、ＰＳ、ＺＲ，ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは材料の計
量速度Ｖの大きさを定性的に評価するためにメンバーシ
ップ関数に与えた名称であり、その意味は前記の通りで
ある。

第４図は、設定計量値の割合Ｒと材料の計量速度Ｖの定
性的関数から設定計量値に対する落差補正量△Ｗを定性
的に決定するための推論規則である。例えば、左下の推
論規則は ＩＦ（Ｒｉｓ　　ＮＢ　　ａｎｄ　　Ｖ　　１ｓＰＢ　
　）　　ＴＨＥＮ　　△Ｗ　　ｉ６　　ｐ１３という意
味を表わす。これは「もし設定計量値の割合が計量槽の
最大秤量に対して非常に小さく、かつ材料の計量速度が
非常に大きいならば」　（前件部）、「設定計量値に対
する落差補正量を非常に大きくせよ」　（後件部）とい
うルールを示している。第５図は、定性的に決定された
落差補正量を定量的な値に変換するためのメンバーシッ
プ関数である。図中の△Ｗ（ｉ）（ｉ＝１〜７）はメン
バーシップ関数の形を規定する定数であり、設定計量値
に対する落差補正量であって適宜決定する。ＰＢ、ＰＭ
、ＰＳ、ＺＲ，ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは設定計量値に対する
落差補正量の大きさを定性的に評価するためにメンバー
シップ関数に与えた名称であり、第４図の中で使用して
いる名称に対応している。また、図の縦軸はメンバーシ
ップ値である。そして、適用された推論規則により設定
計量値に対する落差補正量が定性的にどのメンバーシッ
プ関数に属するかが決定される。設定計量値に対する推
論落差量が複数の推論規則による複数のメンバーシップ
で規定された場合、各メンバーシップ値に応じた加重平
均値をもって実際の落差補正量とする。このファジィ推
論された落差補正量△Ｗ（Ｋｇ）によってあらかじめ設
定入力して記憶している標準の落差量を補正し、今回計
量時の落差量を算出する。算出した落差量が今回計量時
の落差量として設定され、計量完了付近になり計量槽４
の重量検出器３が今回設定計量値から前記落差量を減じ
た値を検出すれば、計量完了信号を開閉制御器１０に送
り込み、開閉制御器１０によって計量ゲート２が閉塞さ
れる。

なお、本発明方法は本実施例のような一段計量のみなら
ず、設定計量値に対して少し手前までは計量ゲートを全
開して粗計量を行ない、その後断続的に計量ゲートを開
閉させるジョグモーションにより微計量を行なう二段計
量にも勿論適用することができる。この場合には粗計量
に適用することにより粗計量の計量精度が一段と向上す
るため、微計量のジョグモーションを極力減らすことが
できので計量時間の短縮にも結び付くものとなる。

また、本実施例で使用したメンバーシップ関数は全て三
角形としたが、必ずしもこの形に限るものではな（、計
量装置や材料の特性及びオペレータの知識に応じて、種
々の曲線を採用しても本発明の本質が変わるものではな
（、その数も任意に設定しても本発明の本質が変わるも
のではない。

［発明の効果］ 以上のように本発明に係る材料制御方法によれば、材料
計量時の設定計量値に対する落差補正量を材料の計量速
度と計量槽の最大秤量に対する設定計量値の割合からフ
ァジィ推論により推論し、この落差補正量から今回計量
時の落差量を算出して計量完了時点を決定し、計量ゲー
トを閉動作させるようにしたので、従来の計量制御方法
よりも高精度に材料の計量制御ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る材料制御方法を適用した材料計量
装置の構成を示す概略図、第２図は設定計量値の割合評
価用メンバーシップ関数を示す図、第３図は材料の計量
速度評価用メンバーシップ関数を示す図、第４図は落差
補正量予測ルールの一例を示す図、第５図は落差補正量
評価用メンバーシップ関数を示す図である。 １・・・貯蔵ピン　２・・・計量ゲート　３・・・重量
検出器４・・・計量槽　５・・・材料計量制御装置　６
・・・ファジィ制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 材料を貯蔵する貯蔵ピンの計量ゲートを開動作し、下方
   に配設した計量槽により所定量の材料を計量する際に、
   計量槽に取り付けた重量検出器により単位時間あたりの
   計量値の変化量を検出して計量速度を演算し、予め設定
   した材料の計量速度と計量槽の最大秤量に対する設定計
   量値の割合とをファジィ推論規則の前件部とし、更に設
   定計量値に対する落差補正量を推論規則の後件部とし、
   実計量値より演算した計量速度と今回の設定計量値の最
   大秤量に対する割合とに基づいてファジィ推論を行ない
   、設定計量値に対する落差補正量を推定して今回計量の
   落差量を算出し、計量完了時点を決定して前記計量ゲー
   トを閉動作するようにしたことを特徴とする材料計量方
   法。