(57)【要約】【課題】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を時系列の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、さらには前記各種の異常をタッチパネルによりそれらの内容、原因、点検および対策等を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。【解決手段】前記連続的に定量供給排出する供給機の粉体重量を、実際に粉体が供給される実流量値を検出する手段と、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の受入能力を検出する手段と、粉体重量の異常および粉体詰りを検出する手段と、さらに前記タッチパネルにより粉体重量に関して可視化表示することによってその異常状態の表示と共にその異常の内容、原因、点検および対策等を表示する手段とを設ける。【選択図】図１
2014119373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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からなり、
前記連続的に定量供給排出する供給機の粉体重量を、予め決定したサンプリング粉体の重量と粉体の減量時に供給排出される時間とから実際に粉体が供給される実流量値を検出する手段と、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の受入能力を検出する手段と、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手段と、さらに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の異常状態の表示と共にその異常の内容、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。
【請求項２】
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、予め決定したサンプリング粉体の重量と粉体の減量時に供給排出される時間とから実際に粉体が供給される実流量値を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の受入能力を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供給機の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見掛け比重（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見掛け比重（ＢＤ値）から供給量（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供給量（ＰＶ値）をＰＩＤ制御回路、Ｄ／Ａ変換回路等を介して、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３１２９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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からなり、
前記連続的に定量供給排出する供給機の粉体重量を、予め決定したサンプリング粉体の重量と粉体の減量時に供給排出される時間とから実際に粉体が供給される実流量値を検出する手段と、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の受入能力を検出する手段と、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手段と、さらに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手段とを、それぞれ設けることを特徴とする。
【００１５】
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、予め決定したサンプリング粉体の重量と粉体の減量時に供給排出される時間とから実際に粉体が供給される実流量値を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の受入能力を計算するフィーダ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供給機の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見掛け比重（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見掛け比重（ＢＤ値）から供給量（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供給量（ＰＶ値）をＰＩＤ制御回路、Ｄ／Ａ変換回路等を介して、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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【符号の説明】
【００４４】
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
【図１】
2014119373.tif 000003
【図２】
2014119373.tif 000004