br>[0029]图1为根据本实用新型实施例的用于包装、灌装或配料的控制系统100的结构图。包装、灌装或配料的控制系统100包括滤波模块120及比较模块140。
[0030]滤波模块120用于去除称重数据中的干扰信号。滤波模块120包括第一级滤波器122和第二级滤波器124。第一级滤波器122和去除称重数据的频率大于第一阈值的第一干扰信号。第二级滤波器124去除称重数据的频率小于第二阈值的第二干扰信号。具体而言，在包装、灌装或配料的应用过程中，称重数据主要存在两类干扰信号。在本实施例中，第一干扰信号可以是机械冲击造成的高频干扰。由于包装、灌装或配料系统的称重部分使用传感器弹性体，其冲击干扰的表现频率受传感器弹性体的刚性影响，导致这类干扰的最低频率在20hz左右，干扰的强度受冲击干扰强度影响，在给料控制阶段的冲击干扰强度较大，滤波器需要提供-40?-60db的噪音抑制能力才能达到包装、灌装或配料精度需求，在稳态称重阶段冲击干扰强度较小，需要滤波器的噪音抑制能力较小。第二干扰信号可以是包装、灌装或配料系统给料器引入的给料不均匀或称重设备受料流的侧向冲击造成的晃动的低频干扰，这类干扰信号的干扰频率受给料器或物料特性影响(例如粉体类物料在称重设备上无法形成较高频率的干扰)，干扰频率较低(I?10hz，甚至以下)，干扰强度受应用需求影响(太强不能使用)而不会太强(可控性太差)，需要最高_20db左右的滤波噪音抑制能力。
[0031]在包装、灌装或配料应用中，还需求滤波器能够较快建立稳定，以便实现高速高精度控制。线性相位滤波器的稳态建立速度一般较快，能够较好的满足快速建立应用需求。针对上述两类干扰，由于第二干扰信号的截止频率较低，如果使用一个滤波器同时抑制上述两类干扰，则滤波器在第一干扰信号(高频干扰信号)的抑制能力过剩，造成滤波器稳态建立速度过慢。由于具有陷波特性的滤波器能够牺牲较少的时间资源获得较通用低通滤波器更好的噪音抑制效果，使用具有陷波特性的滤波器能够提高滤波数据的精度及提高系统控制性能。具体而言，在具有陷波特性的滤波器中，主瓣与第一旁瓣之间存在一个陷波区域，干扰信号落在该区域有较好的滤波效果。
[0032]优选地，滤波模块120采用双线性相位滤波器。换言之，第一级滤波器122和第二级滤波器124都为线性相位滤波器。两个滤波器可以串联形成滤波器组以便满足应用需求。
[0033]具体而言，在包装、灌装或配料的应用过程中，系统的机械干扰强度较强，但干扰频率较高，而给料器的给料不均匀干扰的干扰强度较弱，但干扰频率较低。因此，第一级滤波器122可以采用贝塞尔滤波器或具有陡降特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器。贝塞尔滤波器或具有陡降特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器是能够较好抑制高频高强度干扰的滤波器，其滤波器能够快速稳态建立。具有陡降特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器其具有较大的db/oct参数(每倍程噪音抑制力)。
[0034]第二级滤波器124可以采用具有陷波特性的有限脉冲响应(FIR)滤波器。例如，第二级滤波器124可以采用均值窗滤波器。有限脉冲响应(FIR)均值窗滤波器存在最优性。有限脉冲响应(FIR)均值窗滤波器既能够较好抑制低频低强度干扰，又能根据低频干扰频率对干扰进行陷波(针对性)使用较少的时间资源抑制低频噪音获得较高的滤波效果。第一级滤波器122和第二级滤波器124配合使用能够较好的扩大统滤波模块120的应用适用范围。优选地，第二级滤波器124对第一级滤波器122滤波后的称重数据进行滤波。第一级滤波器122和第二级滤波器124还可以根据不同的应用情况实现不同的组合滤波方式。
[0035]比较模块140包括第一比较控制模块142和第二比较控制模块144。第一比较控制模块142用于根据经滤波模块120去除干扰信号的称重数据，控制包装、灌装或配料的工艺流程。第二比较控制模块144用于根据包装、灌装或配料的工艺流程及干扰信息控制第一比较控制模块142及滤波模块120的操作。
[0036]具体而言，第二比较控制模块144可以根据工艺流程及干扰信息设置供第一级滤波器122对称重数据进行滤波的第一滤波参数；设置供第二级滤波器144对称重数据进行滤波的第二滤波参数；以及设置第一比较控制模块142的控制数据操作。一般而言，流程控制数据是以重量表示的，滤波参数的修改将影响控制使用的流程控制数据，第一比较控制模块142流程控制数据的控制过程将消除滤波参数修改的影响。
[0037]工艺流程信号优选地，包括工艺流程的阶段及其流量信息。工艺流程的阶段包括清零阶段、快进料阶段、慢进料阶段、检重阶段及放料阶段。具体地，第二比较控制模块144根据流程的阶段信息设置所述的第一级滤波器122参数及第二级滤波器124阶数(滤波器需要花费的时间资源)，根据低频干扰信息设置所述的第二级滤波器124阶数，根据滤波参数修改第一级比较控制模块142的流程控制数据，以便通过提高控制数据源精度及实时性达到提高系统控制性能的目的。
[0038]在具体实施例中，第二比较控制模块144可以记录包装、灌装或配料工艺流程阶段及其干扰信息、第一比较控制模块142所需控制数据和第一、第二滤波参数。第二比较控制模块144根据包装、灌装或配料工艺流程阶段及干扰信息设置第一、第二滤波参数及第一比较控制模块142的控制数据。这样既保证第一级、第二级滤波器工作在与本工艺流程阶段匹配的滤波方法和参数下，又保证了第一比较控制模块142工作在与之相匹配的数据处理方式下，进而通过改善包装、灌装或配料工艺流程、第一级、第二级滤波器的滤波之间的协调关系达到提高包装、灌装或配料精度与速度目的。包装、灌装或配料工艺流程参数的设置和修改使系统能够更好地实现整个工艺流程。
[0039]结合图2和图3说明本实用新型实施例的用于包装、灌装或配料的控制方法。包装、灌装或配料的控制方法主要包括3个步骤。
[0040]步骤S300，滤波模块220去除称重数据中的干扰信号。
[0041]具体地，在一个实施例中，携带干扰信号的原始称重数据输入到第一级滤波器222。第一级滤波器222可以选用具有陡降特性的切比雪夫有限脉冲响应(FIR)滤波器，切比雪夫有限脉冲响应(FIR)滤波器的阻带衰减能力和滤波器的阶数可以作为该滤波器的第一滤波参数。带干扰信号的原始称重数据经过切比雪夫有限脉冲响应(FIR)滤波器后，频率较高、强度较大的第一干扰信号在花费较少的时间内被“滤除”。经第一级滤波器222滤波后的称重数据输入到第二级滤波器224。第二级滤波器224可以选用均值窗有限脉冲响应(FIR)滤波器。经第一级滤波器222滤波后的称重数据通过均值窗有限脉冲响应(FIR)滤波器后，第二干扰信号(低频干扰信号)落到均值窗有限脉冲响应(FIR)滤波器的陷波带内，进而获得有效的抑制。优选地，第二级滤波器224对第一级滤波器222滤波后的称重数据进行滤波。在一些变化例中，第二级滤波器224关闭，并不进行滤波。第一级滤波器222和第二级滤波器224还可以根据不同的应用情况实现不同的组合滤波方式。
[0042]在一个变化例中，第一级滤波器222和第二级滤波器224之间还具有AD模数转换器，对第一