DE4405253C2

DE4405253C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Förderleistung von Schwingfördervorrichtungen

Info

Publication number: DE4405253C2
Application number: DE4405253A
Authority: DE
Inventors: John B Myhre; Stefan Ludescher
Original assignee: TRON TECHNOLOGIES Inc DELAWARE
Current assignee: TRON TECHNOLOGIES Inc DELAWARE
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2014-02-19
Also published as: US5341307A; DE4405253A1; JPH06316337A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Steuern des Antriebs und zur Einstellung der Förder leistung bei einem Schwingförderer mit Gewichtskontrolle mit einem Materialbehälter, einer Schwingfördereinrichtung mit ei nem Antrieb zum Vibrieren einer Förderrinne, einer Wiegevor richtung zum Erfassen des Gewichts des geförderten Materials und einer Vorrichtung zum Abschätzen der Förderleistung.

Schwingfördervorrichtungen zeigen viele Vorteile gegenüber an deren Bauarten von Materialfördersystemen wie Gutförderer und motorgetriebene Förderschnecken. Beispielsweise haben nicht schwingende Fördervorrichtungen zwar eine ausgezeichnete Lang zeitstabilität der Materialzuführung, besitzen jedoch häufig eine über kurze Zeit ungleichmäßige Förderleistung. Nicht schwingende Zuführvorrichtung sind häufig in Fällen wie dem Mi schen von Bestandteilen ungeeignet, bei denen bestimmte Materi alverhältnisse zu jeder Zeit eingehalten werden müssen.

Schwingförderer sind auch in mechanischer Hinsicht einfacher als andere Bauarten von Förderern, weil sie ohne Lager, Motor bürsten, Dichtungen und dergleichen arbeiten. Dieses führt zu Förderern von höherer Zuverlässigkeit und niedrigeren Kosten im Vergleich mit anderen Bauarten von Förderern, und da die Schwingförderer typischerweise keine elektrischen Kontakte mit Funkenbildung aufweisen, sind sie unter hochexplosiven gefähr lichen Umgebungsbedingungen gut geeignet.

Ferner vereinfacht sich die Reinigung wesentlich, da das ein zige in direktem Kontakt mit dem zu fördernden Material kom mende Bauteil des Schwingförderers eine Förderrinne oder der gleichen ist. Schwingförderer weisen auch eine ausgezeichnete Temperaturstabilität auf und können mit einem hohen Wirkungs grad betrieben werden; beispielsweise können 25 t Material pro Stunde mit nur 60 W elektrischer Eingangsleistung gefördert werden.

Aus der DE 39 26 038 A1 ist ein Fördersystem mit Gewichtskon trolle bekannt, das eine stochastische Steuerung vorsieht, bei der das Materialgewicht und die Stellung einer Antriebseinrich tung für die Materialförderung abgetastet werden. Eine Schät zung des Massenstroms des abgegebenen Materials erfolgt mittels eines Kalman-Filter-Verfahrens. Die Verfahren werden in Kombi nation mit dem abgetasteten Gewicht und den abgetasteten An triebsstellungssignalen zur Berechnung des geschätzten Massen stromzustands verwendet. Das dem geschätzten Massenstromzustand entsprechende Signal wird verwendet, um ein Motorrückführsignal zu berechnen, das seinerseits zur Geschwindigkeitssteuerung der Fördervorrichtung verwendet wird.

Die im Handel erhältlichen Schwingförderer sind nicht ohne Nachteil. Der Materialdurchsatz ist nicht einfach zu steuern, und zwar wegen der nicht linearen Beziehung zwischen der aktu ellen Förderleistung und der Schwingantriebsspannung. Bei spielsweise kann eine Verdoppelung der Antriebsspannung die tatsächliche Förderleistung um das Zehnfache erhöhen.

Ein anderer Nachteil der Schwingförderer liegt darin, daß der Nullpunkt der Antriebsspannung verschoben ist. Das bedeutet, daß eine Leistung größer null angelegt werden muß, bevor die Förderung einsetzt.

Wenn ferner Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften eingesetzt werden, oder wenn mechanische Änderun gen am Schwingförderer vorgenommen werden, beispielsweise ein Austausch der Förderrinne oder ein Wechsel der Federn, kann sich das resultierende Ergebnis radikal ändern, wobei der Mas senstrom vom gewünschten Sollwert abweichen kann. Trotzdem kön nen die Anwender mit dem Betreiben des Fördersystems fortfah ren, während die Materialien sich ändern, um die Notwendigkeit zu vermeiden, andere Einrichtungen abzuschalten, die Material vom Fördersystem erhalten, beispielsweise ein Extruder oder eine Gießeinrichtung.

Ein weiterer Nachteil von Schwingförderern liegt darin, daß manche Materialien an der Förderrinne haften, was im Laufe der Zeit die Förderleistung verändert.

Die vorgenannten Nachteile stellen für die Anwender von Schwingförderern eine Beeinträchtigung dar, weil typischerweise der Schwingförderer zum Dosieren von Material mit einer ge wünschten Förderleistung (Sollwert) in einen Extruder einge setzt wird. Der Extruder ist anfällig gegenüber einer Überför derung, und eingebaute Sicherheitskreise im Extruder schalten das gesamte System ab, wenn eine deutliche Überförderung er folgt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Durchsatz von Schwingförderern so zu steuern, daß eventuelle Abweichungen vom Sollwert geringer ausfallen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 15 ge löst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren und eine Vorrich tung, um die Förderleistung einer Schwingfördervorrichtung zu regeln. Die Schwingfördervorrichtung weist einen Materialbehäl ter, einen Antrieb zum Vibrieren der Förderrinne, eine Wiege einrichtung zum Erfassen des Gewichts des geförderten Materials und eine Vorrichtung auf, welche die Förderleistung ermittelt.

Eine Mehrzahl von Stellgrößen wird festgelegt. Eine entspre chend vorhergesagte Förderleistung und ein entsprechender Zu verlässigkeitsfaktor werden jeder betreffenden Stellgröße zuge ordnet.

Die laufende Förderleistung wird abgeschätzt. Ein Sollwert wird eingestellt. Eine Stellgröße wird ermittelt, welche der vorher gesagten Förderleistung zugeordnet ist, also im wesentlichen dem Sollwert entspricht. Die ausgewählte Stellgröße wird ent sprechend den Zuverlässigkeitsfaktoren, die den beiden voraus gesagten Förderleistungen am nächsten beim Sollwert zugeordnet sind, herabgesetzt. Dieses ergibt eine angepaßte Stellgröße.

Die angepaßte Stellgröße wird dem Antrieb zugeleitet, wodurch die Förderleistung festgelegt wird. Der betreffende Zuverläs sigkeitsfaktor, welcher der ermittelten Stellgröße zugeordnet ist, wird erhöht, wenn die betreffende vorhergesagte Förderlei stung sich von der ermittelten Förderleistung um weniger als einen vorbestimmten Betrag unterscheidet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zu einer Ausführungsform der Erfin dung;

Fig. 2 ein Diagramm der Vibrationskurve und der Zuverlässig keitsreihe, aufgetragen über der Stellgröße, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 3 einen Ablaufplan des vom Kalman-Filter gemäß Fig. 1 durchgeführten Verfahrens;

Fig. 4 einen Ablaufplan des Verfahrens zum Eichen des in Fig. 1 dargestellten Systems;

Fig. 5 einen Ablaufplan des Verfahrens zum Bestimmen der Stellgröße für den in Fig. 1 dargestellten Schwingför derer;

Fig. 6 einen Ablaufplan des Verfahrens zum Bestimmen, ob die in Fig. 2 gezeigte Vibrationskurve aktualisiert werden soll;

Fig. 7 und 8 Ablaufpläne des Verfahrens zum Aktualisieren einzelner Werte in der Vibrationskurve und in der Zuverlässigkeitsreihe gemäß Fig. 2;

Fig. 9 einen Ablaufplan des Verfahrens zum Speichern einer Mo mentaufnahme der laufenden Werte der Vibrationskurve und der Zuverlässigkeitsreihe gemäß Fig. 2;

Fig. 10 und 11 Ablaufpläne für das Verfahren zum Bestim men, ob die Vibrationskurve und die Zuver lässigkeitsreihe gemäß Fig. 2 neu erstellt werden sollen;

Fig. 12 einen Ablaufplan des Verfahrens zum automatischen Neuerstellen der Vibrationskurve und der Zuverläs sigkeitsreihe gemäß Fig. 2;

Fig. 13 einen Ablaufplan mit einem Verfahren zum Neuerstel len der Vibrationskurve gemäß Fig. 2 unter der Führung einer Bedienungsperson; und

Fig. 14 einen Ablaufplan mit einem Verfahren zum Einstellen der Parameter des in Fig. 1 gezeigten Kalman-Fil ters zur Anpassung an das Starten des Systems und an Sollwertänderungen.

Fig. 1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Ausführungs beispiel der Erfindung. Ein Schwingförderer (Schwingfördervorrichtung) 2 umfaßt einen Wie gebehälter (Materialbehälter) 32. Der Wiegebehälter 32 ist ein Behälter, in den periodisch aus einem Speicherbehälter (nicht dargestellt) Material fällt. Eine Förderrinne (Schwingfördereinrichtung) 34 ist am Boden des Behälters 32 angeordnet. Material befindet sich in der För derrinne 34. Ein Schwingantrieb oder Antriebsteil (Antrieb) 36 versetzt die Förderrinne 34 in Schwingungen. Durch das Schwin gen der Förderrinne werden die Teilchen in der Rinne abwärts zum Abgabeauslaß 35 der Förderrinne 34 gefördert.

Der Antrieb 36 kann ein einstellbares Federsystem sein, so wie der Antrieb gemäß dem US-Patent 4 913 281. Beim Ausfüh rungsbeispiel kann die Geschwindigkeit des Antriebs 36 verän dert werden, um die Vibrationsfrequenz zu verändern. Ein Ver fahren zum Steuern der Vibrationsfrequenz eines Schwingförde rers ist im US-Patent 5 074 403 beschrieben. Es ist aber auch möglich, die Förderleistung durch Modulation der Amplitude des Antriebssteuersignals (Stellgröße) anstatt der Frequenz zu steu ern. Alternativ können auch sowohl die Amplitude wie die Fre quenz verändert werden.

Der Wiegebehälter 32, die Förderrinne 34, der Abgabeauslaß 35 und der Antrieb 36 sind auf einer Wiegevorrichtung wie die Waage 38 installiert, um das Gewicht des geförderten Materials festzustellen. Mit fortschreitender Förderung wird das Gewicht des Wiegebehälters 32 kontinuierlich überwacht. Die Ori ginalgewichtsdaten 40 (Rohdaten) werden zur Schwingantriebs steuerung übertragen, die in Software-Programmen enthalten sind, die in einem Prozessor 10 laufen. Es sei darauf hingewie sen, daß die Kontrollfunktionen, die innerhalb des in Fig. 1 gezeigten Prozessors 10 ablaufen, alternativ in anwendungsspe zifischen integrierten Kreisen (ASIC) implementiert sein können.

Die Gewichtsdaten (Rohdaten) werden in einer Funktionseinheit 12 für die Rohgewichtsdatenverarbeitung bearbeitet, wenn die Daten routinemäßig mit Unterbrechung weitergegeben werden. Ein teilweise bearbeitetes Gewichtssignal (Gewichtsdaten) 42 wird dann an ein Kalman-Filter 14 geleitet. Die Gewichtsdaten 42 unterliegen Fehlern aus mehreren Quellen, einschließlich Sensorstörung, äußerem elektronischem Rauschen (Störungen), mechanischer Bewegung der Fördervorrichtung, Materialklumpen, Auffüllen des Wiegebehälters 32 und Umgebungseinflüssen wie Vibration von benachbarten Maschinen.

Der Kalman-Filter 14 berücksichtigt diese Faktoren und liefert gefilterte Schätzwerte 44 des laufenden Gewichts und des Masse stroms, basierend auf zwei Zuständen der Kalman-Filtertheorie. Der Kalman-Filter 14 liefert die Kovarianz-Matrizen der Schätzung und der vorhergesagten Fehler. Der Kalman-Filter 14 bewirkt auch die gravimetrische Kontrolle der Motorgeschwindigkeit durch eine Motorgeschwindigkeitssteuerung 16 (ms_ctrl). Die Stellgrößen 46 werden der Schwingan triebsleistungselektronik (Elektronik) 30 zugeführt. Die Elektronik 30 erzeugt ein Wechselspannungssignal 48. Das Wechselspannungssignal 48 steuert die Frequenz des Antriebs 36, um die Förderleistung zu steuern. Somit bildet der Kalman- Filter 14 eine geschlossene Regelschleife über die Antriebssteuerung, wodurch die Förderleistung festgesetzt wird. Ein geeigneter Kalman-Filter zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist im US-Patent 4 954 975 beschrieben. Die zusätzlichen Funktionen, die bei der vorliegenden Erfindung zum Tragen kommen, werden nachfolgend näher beschrieben.

Der Kalman-Filter 14 liefert auch eine Rückführung zur Vibrationskurvenerstellungsfunktion 18. Diese Funktion aktuali siert die Vibrationskurve 20, welche den Wert der Stellgröße in Beziehung zu einer vorhergesagten Förderleistung setzt. Eine Vielzahl von Stellgröße-vorhergesagte Förderleistung-Paaren 20a bis 20t werden angelegt und in einer Vibrationskurve oder einem Feld (mit yp bezeichnet) innerhalb eines Speichers in einem Prozessor 10 gespeichert. Die Stellgröße-vorhergesagte Förderleistung-Paare 20a bis 20t werden in den betreffenden Feldelementen yp (0) bis yp (19) gespeichert. Die Stellgröße vorhergesagte Förderleistung-Paare 20a bis 20t werden von den betreffenden unteren und oberen Eingangssignalgrenzwerten be stimmt, die vom Antrieb 36 angenommen werden. Die Vi brationskurve 20 ist eine Funktion, die eine betreffende vor hergesagte Förderleistung einer jeden betreffenden Stellgröße zuordnet.

Beim Ausführungsbeispiel gibt es zwanzig Stellgrößen 20a bis 20t in der Vibrationskurve 20, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Jeder Stellgröße ist eine jeweils unterschiedliche Frequenz im Bereich von 500 bis 10.000 Hertz zugeordnet. Die Vibrationskurve 20 ist nicht-linear und weist in typischer Weise eine "S"-Form auf. Das Vorsehen von zwanzig Werten in der Vibrationskurve 20 führt zu einer sinnvollen Genauigkeit der Abschätzung von zwischenliegenden Stellgrößen (um zwischenliegende Förderleistungen zu erzeugen) durch lineare Interpolation zwischen den beiden Punkten der Vibrationskurve 20, die der Förderleistung, für die eine Stellgröße gewünscht ist, am nächsten liegen.

Der Fachmann weiß, daß die Vibrationskurve 20 durch eine unter schiedliche Zahl von Punkten dargestellt werden kann. Ist je doch die Zahl der Punkte zu klein, kann eine lineare Interpola tion zwischen benachbarten Punkten zu ungenau sein, um Line arabweichungen in der Vibrationskurve Rechnung zu tragen. Ist die Zahl der Punkte wesentlich größer als 20, so steigt die Re chenbelastung im Prozessor 10 an.

Die wirkliche Förderleistung für eine Stellgröße hängt von einer Zahl von Faktoren ab, wobei unter anderen der Material typ, die Temperatur, die Feuchtigkeit und Änderungen an der Vorrichtung eingeschlossen sind. Die Vibrationskurve 20 wird anfangs so eingestellt, daß ein auf empirischen Daten beruhen der Durchschnittswert der Betriebsbedingungen repräsentiert wird. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 aktualisiert die Vibrationskurvenerstellungsfunktion 18 die in der Vibrations kurve 20 gespeicherten Werte, wenn verschiedene Bedingungen zu treffen, die anzeigen, daß genaue Daten verfügbar sind. Diese Bedingungen schließen die folgenden ein:

(1) Der vom Kalman-Filter 14 geschätzte Massenstrom (Förderleistung) liegt nahe dem gewünschten Sollwert (das heißt innerhalb 50% der Sollwertstufung).
(2) Der Wiegebehälter 32 ist nicht vollständig geleert (das heißt, das Nettogewicht des Materials ist größer als 2% des Bereichs der Waage 38).
(3) Die Schwingfördervorrichtung 2 läuft in stabilem Zustand (das heißt, der Sollwert wurde nicht kürzlich verändert).
(4) Der Wiegebehälter 32 wird nicht aus dem Speicherbehälter (nicht dargestellt) nachgefüllt.
(5) Die gegenwärtige Stellgröße liegt innerhalb des Ar beitsbereichs. Für das Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Arbeitsbereich von 500 bis 10.000 Hertz.

Die Vibrationskurvenerstellungsfunktion 18 aktualisiert auch eine "Zuverlässigkeitsreihe" 22, hier als "yp_rel" bezeichnet. Zur jeweiligen Förderleistung, die einer jeden Stellgröße 20a bis 20t zugeordnet ist, gehört ein Zuverlässigkeitsfaktor 22a bis 22t. Jeder Zuverlässigkeitsfaktor 22a bis 22t ist in einem betreffenden Element yp_rel (0) bis yp_rel (19) einer Zuverläs sigkeitsreihe yp_rel gespeichert. Weil es so viele Faktoren gibt, die den aktuellen Massenstrom beeinflussen, der durch ir gendeine vorgegebene Stellgröße bewirkt wird, können die vor hergesagten Förderleistungen in der Vibrationskurve 20 "unzuverlässig" sein, wenn der Schwingförderer 2 anfangs ge startet wird, wenn sich der Sollwert ändert und wenn neues Ma terial in den Wiegebehälter 32 eingebracht wird. Die Zuverlässigkeitsreihe 22 quantifiziert den Grad der Unsicher heit in den vorhergesagten Abgabedurchsätzen in der Vibrations kurve 20. Der Zuverlässigkeitsfaktor 22 (I) für eine bestimmte vorgegebene Förderleistung 20 (I) kann klein bis herab auf 0 oder groß bis hinauf auf 100 sein. Ist der Zuverlässigkeitsfak tor 22a bis 22t für einen einzelnen vorhergesagten Abgabedurch satz 20a bis 20t niedrig, besteht eine größere Unsicherheit hinsichtlich dieser vorhergesagten Förderleistung. Wenn der Schwingförderer 2 (LWF) über eine längere Zeitspanne kontinu ierlich ohne Sollwertänderung arbeitet, verbessert sich die "Zuverlässigkeit" der gegenwärtigen vorhergesagten Förderlei stungen 20a bis 20t, und es steigt der zugeordnete Zuverlässig keitsfaktor für die gegenwärtige vorhergesagte Förderleistung (und die Stellgröße).

Es ist in besonderem Maße unerwünscht, über den Sollwert der Förderleistung hinaus zu gehen, weil der Extruder (nicht darge stellt) durch eine Überfüllung Schaden nehmen könnte. Daher setzt die Erfindung bewußt die Stellgröße unter den dem Soll wert zugeordneten Wert herab, wenn der Zuverlässigkeitsfaktor für die aktuelle Stellgröße niedrig ist. Je niedriger die Zu verlässigkeit ist, um so größer ist der Prozentanteil, um den die Motorgeschwindigkeitssteuerung 16 unter dem Sollwert bleibt (Unterfüllung). Dieses führt zu einer einseitigen Beeinflussung der Motorgeschwindigkeitssteuerung 16, so daß Fehler hinsicht lich der vorhergesagten Förderleistung der Vibrationskurve 20 sich dahin auswirken, daß der Sollwert unterschritten, nicht aber überschritten wird. Die aktuelle Beziehung zwischen dem Zuverlässigkeitsfaktor und der prozentualen Herabsetzung wird nachfolgend im einzelnen behandelt.

Der Extremfall (das heißt die niedrigste Zuverlässigkeit bei irgendeiner Stellgröße) ist dann gegeben, wenn der Schwingför derer 2 in Betrieb genommen wird. In diesem Fall werden die Zu verlässigkeitsfaktoren in der Zuverlässigkeitsreihe 22 für alle Stellgrößen auf 0 gestellt. Dieses führt zu einer Unterschrei tung der Stellgrößenwerte um 20% für jeden Sollwert. Vor zugsweise wird die Eichfunktion 24 nach der Inbetriebnahme durchgeführt, um die Zuverlässigkeit der Vibrationskurve 20 zu erhöhen. Dementsprechend werden die Zuverlässigkeitsfaktoren 22a bis 22t in der Zuverlässigkeitsreihe 22 erhöht, nachdem eine Eichung mittels der Eichfunktion 24 durchgeführt wurde. Fig. 2 zeigt die anfänglichen Zuverlässigkeitsfaktoren 22a bis 22t, die in der Zuverlässigkeitsreihe 22 gespeichert sind, un mittelbar nach der Durchführung der Eichfunktion 24.

In Fig. 3 sind die Verfahrensschritte dargestellt, die vom Prozessor 10 und insbesondere vom Kalman-Filter 14 ausgeführt werden.

Nach dem Start des Verfahrens werden in der Stufe 126 bei spielsweise durch eine Bedienungseingabe oder durch Wiederge winnung aus dem Speicher nominelle Parameterwerte und nominelle veränderbare Werte eingegeben. Das Steuersignal gelangt zur Entscheidungsstufe 127, wo bestimmt wird, ob das System geeicht werden soll. Entscheidet sich der Bediener zum Nichteichen, ge langt das Steuersignal von Stufe 127 zu Stufe 128. Wird jedoch das Eichen vom Bediener gewählt, so gelangt das Steuersignal zur Stufe 129, wo das Eichen der Parameter durchgeführt wird.

In Stufe 128 wird der Kalman-Filter in Tätigkeit gesetzt und das Steuersignal gelangt dann zur Stufe 130, wo Gewichts- und Motorgeschwindigkeitsmessungen von der Waage 38 bzw. vom An trieb 36 ermittelt werden. Das Steuersignal passiert dann nach einander die Stufen 131 und 132, wo Kovarianz-Matrizen für die Motorgeschwindigkeit (Q_m) und das Gewicht (Q_w) berechnet wer den. Dann werden in Stufe 133 Förderschätzungen für die Mo torgeschwindigkeit (V_m) und das Gewicht (V_w) erhalten. Das Steuersignal gelangt dann zur Stufe 134, wo der Kombinationsko effizient C neu berechnet wird, und eine Gesamtgewichtsförder schätzung, Vr, wird ebenfalls berechnet. Darauf gelangt das Steuersignal zur Stufe 135, wo der Korrelationsfaktor A_c ak tualisiert wird. Dann wird in Stufe 136 festgestellt, ob sich im Material, das gefördert wird, eine Brücke gebildet hat. In Stufe 137 wird das Motorsteuersignal (Wechselspannungssignal) 48 berechnet und ausgegeben, um die Geschwindigkeit des An triebs 36 zu steuern. Die Vibrationskurve 20 und die Zuverläs sigkeitsreihe 22 werden aktualisiert, wenn es angebracht ist. Das Steuersignal wird dann zwecks neuer Messungen zur Stufe 130 zurückgeführt, worauf die Überprüfung zyklisch fortgesetzt wird.

Empirische Ergebnisse haben gezeigt, daß im Massenstrom eine gewisse Oszillation auftritt. Typisch liegt die Periode dieser Schwingungen im Bereich von 7 bis 20 Sekunden, je nach Material und Umgebungsbedingungen. Die geeignete Zeitspanne zwischen Aktualisierungen der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässig keitsreihe 22 beträgt gleichfalls 7 bis 20 Sekunden. Beim Aus führungsbeispiel wird die vorgenannte Schleife, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, jede 1 bis 3 Sekunden durchgeführt, und die Vibrationskurve 20 sowie die Zuverlässigkeitsreihe 22 werden nur jedes siebte Mal, wenn die Schleife ausgeführt wurde, ak tualisiert. Dieses gewährleistet, daß Veränderungen in der För derleistung und in der Stellgröße sich in der aktualisierten Vibrationskurve 20 und Zuverlässigkeitsreihe 22 widerspiegeln.

Fig. 4 ist ein Ablaufplan, der die Betriebsweise der Eichfunk tion 24 veranschaulicht. Der Eichvorgang wird nach Bedienerwahl durchgeführt. Vorzugsweise leitet die Bedienungsperson den Eichvorgang ein, wenn die Schwingfördervorrichtung 2 in Betrieb genommen wird, jedesmal wenn eine neue Materialart in den Wie gebehälter 32 eingebracht wird und jedesmal wenn eine me chanische Veränderung vorgenommen wurde. Vor der Inbetriebnahme wird ein rückständiges Feld yp eingesetzt, und die Werte der Zuverlässigkeitsreihe werden sämtlich auf 0 eingestellt.

Bei Stufe 150 wird der Antrieb auf 10% der maximalen Stell größe eingestellt. Dieses entspricht beim Ausführungsbeispiel einer Frequenz von 1000 Hertz. Unterhalb dieser Frequenz könnte der Beginn des Materialflusses ausbleiben. Beim Starten des Eichvorgangs mit 10% Antriebsleistung ist die Förderrinne ge füllt und einiges der Materialkohäsion wird abgebaut. Während 6 Sekunden läßt man den Strom sich stabilisieren, bevor die aktu ellen Eichdaten gesammelt werden. Die Gewichtsabnahme wird dann während einer Zeitspanne von 30 Sekunden gemessen, um die mitt lere Förderleistung bei 10% Antriebsleistung zu bestimmen.

Dann wird bei Stufe 152 die Stellgröße auf 5% der Antriebs steuerung (das heißt 500 Hertz) herabgesetzt. Man läßt den Strom sich 5 Sekunden stabilisieren, und es wird die Ge wichtsabnahme während der nachfolgenden 30 Sekunden gemessen, um die mittlere Förderleistung bei 5% Antriebsleistung zu be stimmen.

Bei Stufe 154 wird die Stellgröße auf 20% der An triebssteuerung, oder 2000 Hertz, erhöht. Man läßt den Strom sich während 3 Sekunden stabilisieren und mißt den Gewichtsver lust während der darauffolgenden 10 Sekunden, um die mittlere Förderleistung bei 20% Antriebssteuerung zu bestimmen. Anstatt eine Gewichtsabnahme bei 15% zu messen, wird bei Stufe 156 eine vorhergesagte Förderleistung 20c oder yp (2), annähe rungsweise festgelegt, indem eine lineare Interpolation zwi schen der Förderleistung bei 10% und der Förderleistung bei 20 % vorgenommen wird.

An der Stufe 158 wird dann die Stellgröße auf 30% der An triebssteuerung, oder 3000 Hertz erhöht. Man läßt den Strom sich während 2 Sekunden stabilisieren, und der Gewichtsverlust wird während der nachfolgenden 10 Sekunden gemessen, um die mittlere Förderleistung bei 30% der Antriebssteuerung zu be stimmen. Bei Stufe 160 wird eine vorhergesagte Förderleistung 20e, oder yp (4), annäherungsweise unter Verwendung einer li nearen Interpolation zwischen der Förderleistung bei 20% und der Förderleistung bei 30% festgelegt.

Wenn der Prozentanteil der maximalen Antriebsleistung (Stellgröße) wächst, wird die Zeitspanne, während der die Ge wichtsabnahme gemessen wird, verringert. Dies bewirkt, daß wäh rend der Eichfolge keine großen Materialmengen abgegeben wer den. Der Schwingförderer 2 (LWF) ist Teil eines Produktionssy stems, und es ist bestenfalls störend, das Material in die an deren Produktionseinrichtungen abzugeben. Aus dem gleichen Grund werden weniger Gewichtsabnahmeberechnungen bei höheren Antriebssteuerleistungen genommen, und weitere vorhergesagte Förderleistungen 20a bis 20t werden annäherungsweise unter Ver wendung linearer Interpolation oder Extrapolation gewonnen.

Bei Stufe 162 wird die Stellgröße dann auf 50% der Antriebs steuerung, oder 5000 Hertz, erhöht. Man läßt den Strom sich während drei Sekunden stabilisieren, und die Gewichtsabnahme während der nachfolgenden 6 Sekunden wird gemessen, um die mittlere Förderleistung bei 50% Antriebssteuerung zu bestim men. Bei Stufe 164 werden vorhergesagte Förderleistungen 20g bis 20i oder yp (6) bis yp (8), annäherungsweise unter Verwen dung linearer Interpolation zwischen den Förderleistungen für 30% und für 50% gewonnen.

Dann wird bei Stufe 166 die Stellgröße auf 70% der Antriebs steuerung, oder 7000 Hertz, erhöht. Man läßt den Strom sich während 3 Sekunden stabilisieren, und der Gewichtsverlust wäh rend der darauffolgenden 6 Sekunden wird gemessen, um die mitt lere Förderleistung bei 70% Stellgröße zu bestimmen. Bei der Stufe 168 werden vorhergesagte Förderleistungen 20k bis 20m, oder yp (10) bis yp (12), annäherungsweise unter Verwendung li nearer Interpolation zwischen den Förderleistungen für 50% und für 70% gewonnen. Bei Stufe 170 werden vorhergesagte Förder leistungen 20o bis 20t, oder yp (14) bis yp (19), annäherungs weise unter Verwendung linearer Extrapolation gewonnen, die auf den Förderleistungen für 50% und 70% basieren. Die Eichung ist jetzt vollständig, und die Eichdaten ersetzen die rückstän digen Werte im Vibrationskurvenfeld yp.

Der Fachmann weiß, daß die Wahl, welche Stellgrößen gemessen und welche Werte während der Eichung durch Interpolation be stimmt werden, von der generellen Form der Vibrationskurve 20 abhängig ist. Lineare Interpolation wird angewendet, weil eine polynomische Rückgriffstechnik höherer Ordnung zu einer Rück griffskurve führen kann, die zwar die Meßpunkte trifft, von den nicht gemessenen Punkten jedoch weit abweicht, insbesondere von den Punkten bei höheren Stellgrößen. Ferner erfordert eine polynomische Rückgriffsbildung zu ihrer Durchführung mehr Pro zessorzeit.

Fig. 2 zeigt einen weiteren Effekt der linearen Extrapolation zwischen 70% und 100%. Die aktuelle Förderleistungsfunktion nahe der maximalen Stellgröße ist mit der gestrichelten Kurve 21 dargestellt. Die extrapolierten vorhergesagten Förderlei stungen 20p bis 20t, oder yp (15) bis yp (19), sind größer als die tatsächlichen Förderleistungen. Dieses zwingt das System, geringere Stellgrößen zu wählen und den Sollwert zu unter schreiten anstatt zu überschreiten, was in vielen Herstellungs situationen wünschenswert ist, wie es bereits vorher beschrie ben wurde.

Erneut wird auf Fig. 2 hingewiesen. Beim Abschluß des Eichver fahrens werden die Werte der Zuverlässigkeitsreihe yp_rel 22 auf die Werte der Punkte 22a bis 22t eingestellt, wie es die Kurve zeigt. Die vorhergesagten Förderleistungen 20a bis 20f zwischen 0 und 30% Stellgröße haben den höchsten Zuverläs sigkeitswert, nämlich 80%. Mehr Messungen werden in diesem Stellgrößenbereich genommen, und jede Messung dauert am läng sten. Dementsprechend ist die Zuverlässigkeit zwischen 90% und 100% Stellgröße mit 30% am geringsten, wobei während des Eichvorgangs keine Messungen in diesem Bereich durchgeführt wurden.

Der Betrieb des Kalman-Filters 14, wie vorstehend unter Bezug nahme auf Fig. 3 beschrieben, ist generell unabhängig von der Zuverlässigkeitsreihe während eines stabilen Betriebszustands. Unmittelbar nach dem Betriebsbeginn oder im Falle einer Soll wertänderung wird jedoch die vom Kalman-Filter 14 gewählte Stellgröße verändert, bevor sie zur Schwingantriebsleistungs elektronik 30 weitergegeben wird. Fig. 5 zeigt, wie die Vibra tionskurve 20 der vorhergesagten Förderleistungen und die Zu verlässigkeitsreihe 22 genutzt werden, um die Stellgröße unmit telbar nach dem Start zu wählen.

Bei der Stufe 202 gemäß Fig. 5 wird der Index I für den laufen den Sollwert der Förderleistung bestimmt. I ist der Index der größten vorhergesagten Förderleistung 20a bis 20t oder yp (0) bis yp (19), der kleiner oder gleich dem Sollwert ist. I + 1 ist der Index der kleinsten vorhergesagten Förderleistung 20a bis 20t, oder yp (0) bis yp (19), der größer als der Sollwert ist. Bei Stufe 204 wird dann durch lineare Interpolation zwi schen der niedrigeren vorhergesagten Förderleistung yp (I) und der nächstgrößeren vorhergesagten Förderleistung yp (I+1) eine vorläufige Stellgröße berechnet. Also wird eine interpolierte Stellgröße gewählt, die der vorhergesagten Förderleistung zuge ordnet ist, die im wesentlichen dem Sollwert der Förderleistung gleich ist.

Bei Stufe 206 werden die Zuverlässigkeitsfaktoren yp_rel (I) und yp_rel (1+1), die den entsprechenden Stellgrößen yp (I) und yp (1+1) zugeordnet sind, zuaddiert, um eine Summe K zu bilden, die im Bereich von 0 bis 200 liegt. Bei Stufe 208 wird die Summe K durch 16 geteilt, wodurch ein Quotient K gebildet wird, der auf die nächstniedrigere ganze Zahl zwischen 0 und 12 ein schließlich abgerundet wird. Bei Stufe 210 wird dann ein Ver kleinerungsfaktor U anhand einer Tabelle ausgewählt. Die mögli chen Werte von K und U sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Unterfüllungsfaktor U
K
U
12
0,99
11	0,97
10	0,95
9	0,93
8	0,91
7	0,89
6	0,87
5	0,85
weniger als 5	0,80

Bei Stufe 211 wird die Differenz (DELTA DC) zwischen dem Soll wert und der interpolierten Stellgröße bestimmt. Bei der Ent scheidungsstufe 212 wird, wenn die laufende Förderleistung un ter dem Sollwert liegt, dann bei Stufe 214 die Differenz DELTA DC mit dem Verkleinerungsfaktor U multipliziert, wodurch ein Produkt TEMP gebildet wird, das kleiner als die Differenz DELTA DC ist. Bei Stufe 216 wird das Produkt TEMP der laufenden Stellgröße zugefügt. Wenn an der Entscheidungsstufe 212 die laufende Förderleistung über dem Sollwert liegt, dann wird bei Stufe 218 die Stellgröße um einen Betrag herabgesetzt, der um den Faktor [1 + (1-U)] größer als die Differenz DELTA DC ist.

Somit wird unabhängig davon, ob die laufende Förderleistung (wie vom Kalman-Filter 14 abgeschätzt) kleiner oder größer als der Sollwert ist, die Stellgröße so verändert, daß die sich er gebende Förderleistung kleiner als der Sollwert ist. Die Stell größe ist dementsprechend auf den jeweiligen Zuverlässigkeits faktor reduziert, der der ausgewählten Stellgröße zugeordnet ist, wodurch eine herabgesetzte Stellgröße x gebildet wird. An der Stufe 220 wird die herabgesetzte Stellgröße zurückgeführt. Eine Stellgröße, die der herabgesetzten Stellgröße entspricht, wird dem Antrieb zugeführt, wodurch die Förderleistung einge stellt wird.

Fig. 6 ist ein Ablaufplan der Vibrationskurvenerstellungsfunk tion 18 zum Aktualisieren der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässigkeitsreihe 22. Bei Stufe 250 beginnt die Schleife. Bei der Entscheidungsstufe 252 erfolgt eine Prüfung, um zu be stimmen, ob die Schwingfördervorrichtung 2 gerade läuft. Wenn nicht (das heißt wenn der Wiegebehälter 32 leergelaufen ist), wird das Steuersignal der Stufe A zugeführt, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist. Wenn die Fördervorrichtung läuft, wird das Steuersignal zur Entscheidungsstufe 254 weitergeleitet. An der Entscheidungsstufe 254 wird überprüft, ob die Fördervorrichtung 2 (LWF) in der Betriebsweise zur Eichung arbeitet. Wenn ja, wird die vorstehend in Fig. 4 beschriebene Ablauffolge durch geführt. Wenn bei Stufe 254 der Fig. 6 die Schwingfördervor richtung 2 nicht in der Eich-Betriebsweise arbeitet, dann wird das Nettogewicht im Wiegebehälter 32 mit seinem maximalen Net togewicht verglichen. Liegt das Nettogewicht unter 2% des Maximums, dann kann die Bedienungsperson die Fördervorrichtung entleeren, oder aber der Speicherbehälter (nicht dargestellt), der den Wiegebehälter 32 speist, arbeitet nicht ordnungsgemäß, und es besteht die Notwendigkeit zu einem Eingreifen der Bedie nungsperson. In diesem Fall wird das Steuersignal der Stufe 272 zugeführt, in der das Zählwerk und die Akkumulatoren auf 0 ge stellt werden, und die Aktualisierungsschleife endet an der Stufe 274. Die Vibrationskurve 20 und die Zuverlässigkeitsreihe 22 werden nicht aktualisiert.

Wenn an der Stufe 258 der Wiegebehälter 32 mehr als 2% des ma ximalen Nettogewichts enthält, wird das Steuersignal an die Entscheidungsstufe 260 weitergeleitet. An der Stufe 260 wird überprüft, ob der Speicherbehälter (nicht dargestellt) gerade den Wiegebehälter 32 auffüllt. Während des Auffüllens findet der normale Gewichtsabnahmevorgang nicht statt. Wird ein Nach füllen festgestellt, wird das Steuersignal ebenfalls an die Stufe 272 weitergeleitet, wodurch die Akkumulatoren und das Zählwerk auf 0 gestellt werden und die Schleife endet. Die För derleistung 20 (yp) und der Zuverlässigkeitsfaktor 22 (yp_rel) werden nicht aktualisiert.

Wird an der Stufe 260 kein Nachfüllen festgestellt, wird über prüft, ob der Massenstrom MF (Förderleistung) sich vom Sollwert um mehr als 50% unterscheidet (das heißt ob MF weniger als die Hälfte des Sollwerts oder mehr als das Doppelte des Sollwerts ist). In diesem Fall werden die Förderleistung 20 (yp) und der Zuverlässigkeitsfaktor 22 (yp_rel) nicht aktualisiert. In die sem Fall kann die Schwingfördervorrichtung 2 zwar ordnungsgemäß arbeiten, aber der Massenstrom MF ist soweit von einem stabilen Zustand entfernt, daß er sich schnell ändert, und der Zuverläs sigkeitsfaktor für jede Schätzung des Massenstroms MF ist nied rig.

Wenn bei Stufe 262 der kleinere Wert von MF und vom Sollwert mehr als 50% des größeren Wertes dieser beiden Werte beträgt, wird das Steuersignal zur Stufe 264 geleitet. Bei Stufe 264 ist ein Schrittzählwerk zum Zählen der Anzahl von Gewichts- und Stellgrößenmessungen vorgesehen. Bei Stufe 266 ist ein Massen strom-Akkumulator für die Zuwächse von den laufenden Messungen der Gewichtsabnahmen im Wiegebehälter 32 vorgesehen. Bei Stufe 268 ist ein Antriebssteuerakkumulator für Zuwächse der laufen den Werte der Antriebssteuerung vorgesehen.

Bei Stufe 270 wird das Zählwerk überprüft, ob die Kontroll schleife 7-mal durchlaufen wurde. Wenn ja ist die Zeit zum Ak tualisieren der Förderleistung 20 (yp) und der Zuverläs sigkeitsreihe 22 (yp_rel) gekommen. Das Steuersignal wird der nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrie benen Stufe B zugeführt. Ist das Zählwerk nicht über 6 hinaus gekommen, wird das Steuersignal der nachfolgend anhand von Fig. 9 beschriebenen Stufe C zugeführt.

Fig. 7 und 8 sind Ablaufpläne des Verfahrens zum Aktualisie ren der yp und yp_rel Felder. Bis zu 6 Punkte der Vibrations kurve 20 werden aktualisiert (3 Punkte unter der gegenwärtigen Stellgröße und 3 Punkte über der Stellgröße). Bei Stufe 300 der Fig. 7 wird nach der 7. Wiederholung der in Fig. 6 gezeigten Kontrollschleife die Abweichung (y_err) im vorhergesagten Mas senstrom berechnet. Die mittlere Förderleistung gemäß Gewichts abnahme (mf_accum) wird geteilt durch die mittlere vorherge sagte Förderleistung wie vom Vibrationskurvenfeld (yp) für die Antriebssteuerung (dc_accom) angezeigt. An der Stufe 302 wird der Index der durchschnittlichen Stellgröße im Akkumulator (dc_accum) bestimmt, indem die Frequenz der Antriebssteuerung durch 500 geteilt wird (im Ausführungsbeispiel sind aufeinan derfolgende Stellgrößen im Vibrationskurvenfeld yp gleichmäßig mit Abständen von 500 Hertz voneinander getrennt) und nach un ten auf die nächstniedrigere ganze Zahl abgerundet. Bei der Stufe 304 wird der Nullpunkt (off) zwischen der mittleren Stellgröße im Akkumulator und der Frequenz der nächst niedrige ren Frequenz in der Vibrationskurve bestimmt. Bei Stufe 306 wird der Index i um 1 herabgesetzt, um der üblichen Indexierung der C-Programmiersprache (der erste Index in einem Feld ist 0 in C) zu entsprechen.

An der Entscheidungsstufe 308 wird festgestellt, ob der korri gierte Index größer oder gleich 0 ist (das heißt, die Steuer frequenz ist größer oder gleich 500 Hertz). Allenfalls wird bei Stufe 314 die nächstniedrigere Förderleistung 20 (i) (in Fig. 7 als yp (i) bezeichnet) entsprechend der Gleichung (1) einge stellt.

yp [i] = yp [i] _* y_err _* (1750-off)/1750 (1)

wobei:
y [i] = der nächstniedrigere Vibrationskurvenwert;
y_err = relativer Fehler zwischen dem aktuellen Ab gabedurchsatz und dem vorhergesagten Durch satz; und
off = Versetzung zwischen dem nächstniedrigeren Kurvenwert und dem Sollwert.

Ist die Steuerfrequenz kleiner als 500 wird das Kontrollsignal der Stufe B1 (anhand von Fig. 8 erläutert) zugeführt.

Liegt die laufende Stellgröße nahe bei einem geraden Vielfachen von 500, ist die laufende tatsächliche Förderleistung ein "zuverlässigerer" Indikator dessen, was die Förderleistung bei einer Stellgröße sein würde, die ein gerades Vielfaches von 500 ist. Umgekehrt, wenn die laufende Stellgröße weit ab von einem geraden Vielfachen von 500 liegt, ist die laufende aktuelle Förderleistung ein weniger zuverlässigerer Indikator dessen, was die Förderleistung bei einer Stellgröße sein würde, die ein gerades Vielfaches von 500 ist. Wenn also entsprechend Glei chung (1) die Vibrationskurve 20 (oder yp [i]) aktualisiert wird, wird die Einstellung herabgesetzt, wenn eine große Ver setzung zwischen der laufenden Stellgröße und dem nächstniedri geren Vielfachen von 500 Hertz vorhanden ist. Die vorhergesagte Förderleistung in der Vibrationskurve 20 wird nur aktualisiert, um der gemessenen Förderleistung exakt zu entsprechen, wenn die laufende Förderleistung ein gerades Vielfaches von 500 ist.

Dann wird der Zuverlässigkeitsfaktor 22 (i) (yp_rel in Fig. 7) der nächstniedrigeren vorhergesagten Förderleistung im Feld yp erhöht. Bei Stufe 316 wird überprüft, ob die Zuverlässigkeit 99% für die nächstniedrigere vorhergesagte Förderleistung in der Vibrationskurve 20 entspricht. Wenn ja, wird eine Momentaufnahme der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässigkeits reihe 22 in Stufe D (nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert) genommen. Beträgt die Zuverlässigkeit nicht 99%, kommt die Entscheidungsstufe 318 zur Anwendung. Wenn bei Stufe 318 die Zuverlässigkeit weniger als 100% beträgt, kommt Stufe 320 zur Anwendung und wird die Zuverlässigkeit um 1 erhöht. Bleibt also der Sollwert unverändert und bleiben die Umgebungs faktoren konstant, kann sich die Zuverlässigkeit der vorherge sagten Förderleistung alle 7 bis 20 Sekunden erhöhen.

Bei Stufe 310 wird geprüft, ob die laufende Stellgröße größer als oder gleich 1000 Hertz (das heißt der Index ist zumindest 1) ist. Wenn ja, erfolgt an der Entscheidungsstufe 312 eine weitere Prüfung, um zu bestimmen, ob die Zuverlässigkeit (yp_rel [i-1]) der nächstniedrigeren vorhergesagten Förderlei stung (yp [i-1]) im Feld yp weniger als 90% ist. Wenn ja, wird die nächstniedrigere vorhergesagte Förderleistung bei Stufe 322 gemäß der Gleichung (2) eingestellt:

yp [i-1] = py [i-1] _* y_err _* (1250-off)/1750 (2).

Obwohl die Form der Gleichung (2) der Gleichung (1) ähnlich ist, wird die zweite untere vorhergesagte Förderleistung mit einem kleineren Betrag eingestellt, weil die laufende aktuelle Förderleistung weniger zuverlässig für die Vorhersage der zwei ten unteren Förderleistung als für die Vorhersage der ersten unteren Förderleistung ist.

Nach der Stufe 322 wird in der Stufe 324 festgestellt, ob die Zuverlässigkeit (yp_rel [i-1]) der zweiten unteren Förderlei stung (yp [i-1]) unter 70 liegt. Wenn ja, wird die Zuverlässig keit der zweiten unteren vorhergesagten Förderleistung um 1 er höht. Ist an der Stufe 324 (yp_rel [i-1]) größer als oder gleich 70, dann erfolgt keine Erhöhung.

Das Steuersignal wird dann der Stufe B1 zugeleitet, die in Fig. 8 dargestellt ist. Es wird nun Bezug genommen auf Fig. 8 bei Stufe 400. Ist der Index größer als 2 (die Frequenz ist größer als 1500 Hertz), und ist die Zuverlässigkeit (yp_rel [i- 2]) der dritten unteren vorhergesagten Förderleistung (yp [i- 2]) weniger als 70, dann wird bei Stufe 404 die dritte untere vorhergesagte Förderleistung gemäß Gleichung (3) eingestellt.

yp [i-2] = yp [i-2] _* y_err _* (750-off)/1750 (3).

Die drittunterste vorhergesagte Förderleistung (yp [i-2]) wird mit einem kleineren Anteil als die näher vorhergesagten Förder leistungen eingestellt, weil die laufende tatsächliche Förder leistung weniger zuverlässig für die Vorhersage der drittunter sten Förderleistung als für die Vorhersage der zweituntersten Förderleistung ist. Bei Stufe 406 wird geprüft, ob die Zuver lässigkeit (yp_rel [i-2]) der drittuntersten Förderleistung un ter 50 liegt. Wenn ja, wird bei Stufe 408 die Zuverlässigkeit der drittuntersten Förderleistung um 1 erhöht.

Der Rest der Fig. 8 leistet ähnliche Aktualisierungen der er sten drei Werte der Förderleistung 20b bis 20t oberhalb der laufenden Förderleistung und der drei entsprechenden Zuverläs sigkeitsfaktoren 22b bis 22t für diese Förderleistungen (Vibrationskurvenwerte). Wie bei den vorhergesagten Stellgrößen unter dem Sollwert werden die Werte, die weiter vom laufenden Sollwert liegen, nicht in dem Maße aktualisiert wie die näher liegenden Werte.

An der Entscheidungsstufe 410 wird geprüft, ob die laufende Stellgröße kleiner als die maximale Stellgröße ist (das heißt Index <=18). Wenn ja, wird an der Stufe 412 das nächsthöhere Feldelement yp [i+1] entsprechend der Gleichung (4) einge stellt.

yp [i+1] = yp [i+1] _* yp_err _* (1250+off)/1750 (4).

Dann wird die Zuverlässigkeit (yp_rel [i+1]) erhöht, wenn sie weniger als 100 beträgt. Wenn an der Stufe 414 die Zuverlässig keit 99 beträgt, wird das Steuersignal zur Stufe D (in Fig. 9 gezeigt) geleitet. Ansonsten wird, wenn an der Stufe 416 die Zuverlässigkeit weniger als 100 beträgt, dann an Stufe 418 die Zuverlässigkeit um 1 erhöht.

Wenn bei Stufe 420 die laufende Stellgröße weniger als 9500 Hertz (Index <=17) beträgt, dann kann das zweite höhere vorher gesagte Feldelement yp [i+2) aktualisiert werden. Wenn an der Stufe 422 die Zuverlässigkeit yp_rel [i+2] weniger als 90 be trägt, dann wird bei der Stufe 424 das zweite höhere vorherge sagte Feldelement der Vibrationskurve entsprechend der Glei chung (5) eingestellt.

yp [i+2] = yp [i+2] _* yp_err _* (750 + off)/1750 (5).

Wenn bei Stufe 426 die Zuverlässigkeit von yp [i+2] kleiner als 70 ist, dann wird bei Stufe 428 die Zuverlässigkeit um 1 er höht.

Bei Stufe 430 wird geprüft, ob die laufende Stellgröße weniger als 9000 Hertz (Index <=16) beträgt. Wenn ja, kann das dritte höhere vorhergesagte Feldelement yp [i+3] aktualisiert werden. Wenn bei Stufe 432 die Zuverlässigkeit yp_rel [i+3] weniger als 70 ist, dann wird bei Stufe 434 das dritte höhere vorhergesagte Feldelement der Vibrationskurve entsprechend der Gleichung (6) eingestellt.

yp [i+3] = yp [i+3] _* yp_err _* (250 + off)/1750 (6).

Ist bei Stufe 436 die Zuverlässigkeit kleiner als 50, dann wird die Zuverlässigkeit des dritten größeren vorhergesagten Felde lementes um 1 erhöht.

Bei einer Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 werden die Zuverlässigkeitsfaktoren an den Stufen 318, 324, 406, 416, 426 und 436 stärker erhöht, wenn die Zuverlässigkeit kleiner als 50% ist. Bei den Stufen 316 und 416 wird die Zuver lässigkeit um 3 erhöht, wenn sie unter 50% liegt. Bei den Stu fen 324, 404, 426 und 436 wird die Zuverlässigkeit um 2 erhöht, wenn sie unter 50% liegt.

Fig. 9 ist ein Ablaufplan, der das Verfahren zum Aktualisieren der Zuverlässigkeit für eine vorhergesagte Förderleistung zeigt, wenn die Zuverlässigkeit der vorhergesagten Förderlei stung von 99% auf 100% wechselt. Die Stufen 352 bis 358 werden für jede vorhergesagte Förderleistung 20a bis 20t der Vibrati onskurve 20 wiederholt. Eine Momentaufnahme der Vibrationskurve wird zu der Zeit genommen, da die Zuverlässigkeit auf 100% an gestiegen ist. Bei Stufe 352 wird eine vorhergesagte Förderlei stung in einem Momentaufnahmefeld (save_yp) gespeichert. Bei Stufe 354 ist die Zuverlässigkeit auf 100% angewachsen.

Das Momentaufnahmefeld (save_yp) wird zum "Umskalieren" der vorhergesagten Förderleistungskurve verwendet, wenn die aktu elle Förderleistung wesentlich von der vorhergesagten Förder leistung abweicht. Dieses kann auftreten, wenn beispielsweise eine mechanische Änderung vorgenommen wird oder wenn ein unter schiedliches Material in den Wiegebehälter 32 eingefüllt wird, ohne daß irgendwelche Einstellungen der Einrichtdaten des Sy stems vorgenommen werden. Das System weist Mittel zum Feststel len solcher Veränderungen auf, wie es jetzt anhand der Fig. 10 und 11 beschrieben wird.

Gemäß Fig. 10 wird das Steuersignal der Stufe C zugeführt, wenn das System die in Fig. 6 dargestellten Schritte zwischen einmal und sechsmal ausgeführt hat (die Aktualisierungen der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässigkeitsreihe 22 wie in Fig. 7 und 8 gezeigt werden nach jeder 7. Wiederholung ausgeführt). Bei Stufe 450 wird geprüft, ob die Fördervorrichtung im gravi metrischen Betrieb (das heißt mit Gewichtsabnahme) oder volume trisch arbeitet. Für den gravimetrischen Betrieb wird bei Stufe 454 geprüft, ob die Materialwechselmarke (material_change_fg) größer als 0 ist. Ist die Materialwechselmarke größer als 0, wird sie um 1 vermindert.

Normalerweise ist die Materialwechselmarke gleich 0. Nimmt das Nettogewicht des Materials im Wiegebehälter 32 auf unter 2% seines Maximums ab und wird die Schwingfördervorrichtung still gesetzt, dann wird die Materialwechselmarke auf 255 gestellt. Somit wird während des normalen Durchlaufs durch die Schritte der Fig. 6 und 10 die Marke nach 255 Durchläufen (Wiederholungen), typisch nach etwa 5 Minuten, wieder den Wert 0 erreichen. Die Materialwechselmarke wird als ein Faktor ver wendet, um zu bestimmen, ob die Vibrationskurve umskaliert wer den soll, wie es unten anhand von Fig. 11 erläutert wird.

Bei Stufe 458 wird der Index des Feldes der Vibrationskurve 20 als größter ganzzahliger Wert kleiner als die Frequenz geteilt durch 500 Hertz bestimmt. Wenn bei Stufe 460 der Index 0 oder 1 (< 1500 Hertz) beträgt, ist die Schleife bei Stufe 462 voll ständig. Ist bei der Stufe 460 der Index größer als 1, gelangt das Steuersignal zur Entscheidungsstufe 464. Wenn bei der Stufe 464 die Zuverlässigkeit der laufenden vorhergesagten Förderlei stung kleiner als 50 ist, wird die Schleife bei Stufe 466 voll endet. Mit anderen Worten, wenn die vorhergesagte Förderlei stung nicht zuverlässig erscheint, dann wird die Kurve nicht umskaliert.

Wenn bei Stufe 468 die Zuverlässigkeit größer als 50% ist, wird das Steuersignal bei Stufe 472 zugeführt. Ansonsten endet die Schleife bei Stufe 470. Bei Stufe 472 wird das Verhältnis (ftemp) der Summe der nächstkommenden vorhergesagten Förderlei stungen (einer oberhalb und einer unterhalb der laufenden För derleistung) zur Summe der jeweiligen "Momentaufnahme"-Werte für dieselben Indizes berechnet. Weil die vorhergesagten För derleistungen jeden siebten Durchlauf aktualisiert werden, ist dieses Verhältnis (ftemp) ein Maß der Änderung der Förderlei stung (für ein bestimmtes Antriebssteuersignal), da die Zuver lässigkeit als sehr hoch (das heißt 100%) bestimmt wurde. Ob wohl die vorhergesagte Förderleistung für das laufende An triebssteuersignal (Stellgröße) zuverlässig sein kann, wenn sie sich beträchtlich seit dem Systemstart verändert hat (oder seit der letzten Umskalierung der Kurve), sind die vorhergesagten Förderleistungen der Vibrationskurve für Frequenzen weit weg von der laufenden Stellgröße doch sehr unzuverlässig. Nament lich für jene Frequenzen, die mehr als 1500 Hertz entfernt sind. Um die Kurve genauer zu machen, wird die Kurve umska liert. Zum Umskalieren der Kurve werden die Momentaufnahme- Werte sämtlich mit dem Verhältnis ftemp multipliziert, wie es unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert wird.

Fig. 11 zeigt einen Ablaufplan des Verfahrens zum Festlegen, ob umskaliert werden soll. Bei Stufe 474 wird die Materialwechsel marke geprüft. Ist die Materialwechselmarke größer als 0 (eine neue Art von Material wurde in den Wiegebehälter 32 eingege ben), wird die Grenzveränderung gesenkt und das Kontrollsignal wird zu den Stufen 478 und 484 weitergeleitet. Wenn bei den Stufen 478 und 484 das Verhältnis ftemp um mehr als 10% von der Einheit abweicht, wird das Steuersignal der Stufe C2 (Fig. 12) zur Umskalierung der Kurve zugeleitet. Dieses folgt aus der be kannten Wahrscheinlichkeit, daß sich die Vibrationskurve 20 verändert, wenn zu einer anderen Materialart übergegangen wird.

Es wird wieder auf Fig. 11 Bezug genommen. Wenn bei Stufe 474 die Materialwechselmarke 0 ist, dann ist die Grenzveränderung höher. Ist die Stellgröße kleiner als 25%, dann ist der Grenz wert am höchsten, und bei den Stufen 480 und 486 kann das Ver hältnis ftemp von der Einheit bis zu 30% in jeder Richtung ab weichen, ohne daß das Steuersignal zur Stufe C2 weitergeleitet wird, um die Kurve umzuskalieren. Wenn bei Stufe 476 die Stell größe 25% oder mehr beträgt, liegt der Grenzwert bzw. Schwel lenwert in der Mitte. Das Verhältnis ftemp kann an den Stufen 484 und 488 von der Einheit bis zu 20% abweichen, ohne daß das Steuersignal zu Stufe C2 zwecks Umskalierung der Kurve weiter geleitet wird. Liegt das Verhältnis ftemp innerhalb des Grenz werts, wird die Schleife an Stufe 490 beendet.

Fig. 12 ist ein Ablaufplan des Verfahrens zum Umskalieren der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässigkeitsreihe 22. Die Stufen 502 bis 508 werden für jede Stellgröße in der Vibrationskurve 20 und der Zuverlässigkeitsreihe 22 wiederholt. Bei Stufe 502 wird eine vorhergesagte Förderleistung mit dem Verhältnis ftemp multipliziert. Bei Stufe 504 wird die vorhergesagte Förderlei stung gemäß Momentaufnahme ebenfalls auf denselben Wert wie die vorhergesagte Förderleistung eingestellt. Bei Stufe 506 wird die Zuverlässigkeit jeder vorhergesagten Förderleistung um 50% herabgesetzt. Bei Stufe 508 wird eine neue Zuverlässigkeits reihe in einem Momentaufnahme-Zuverlässigkeitsfeld gespeichert.

Fig. 13 zeigt einen Ablaufplan des Verfahrens, das abläuft, wenn die Schwingfördervorrichtung ihren Betrieb beendet, wie es vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 6 angesprochen wurde. Bei Stufe 550 wird überprüft, ob die Bedienungsperson eine neue maximale vorhergesagte Förderleistung eingegeben hat. Norma lerweise gibt die Bedienungsperson eine neue maximale Förder leistung ein, wenn dem Wiegebehälter 32 ein neues Material zugeführt wird. Vorzugsweise verfügt die Bedienungsperson über eine Tabelle mit den angepaßten maximalen Förderleistungen für jedes Material, das dem Schwingförderer 2 zugeführt wird. Wenn bei Stufe 550 die Betriebsperson eine neue maximale Förderlei stung eingibt, wird bei Stufe 568 ein Verhältnis ftemp berech net, indem die alte maximale Förderleistung durch die neue maximale Förderleistung geteilt wird. Dieses ist eine zweite Art, wie die Vibrationskurve umskaliert wird. Wie in den Stufen 570 bis 580 gezeigt, wird jede vorhergesagte Förderleistung 20a bis 20t und jeder Zuverlässigkeitsfaktor 22a bis 22t aktuali siert. An der Stufe 572 wird die vorhergesagte Förderleistung mit dem Verhältnis ftemp multipliziert. Bei Stufe 574 wird überprüft, ob die Zuverlässigkeit der vorhergesagten Förderlei stung größer als 90 ist. Wenn das zutrifft wird bei Stufe 576 die Zuverlässigkeit auf 90 herabgesetzt.

Wenn die Vibrationskurve 20 und die Zuverlässigkeitsreihe 22 aktualisiert werden, wird das Steuersignal der Stufe 552 zuge leitet. Das Steuersignal wird auch dann aus der Stufe 550 zur Stufe 255 geleitet, wenn die Bedienungsperson keine neue ma ximale Förderleistung eingegeben hat.

Bei Stufe 552 wird überprüft, ob der Wiegebehälter 32 zu weni ger als 2% gefüllt ist. Bei mehr als 2% Füllung wird die Schleife bei Stufe 554 beendet. Ist der Wiegebehälter 32 zu we niger als 2% gefüllt, dann wird bei den Stufen 556 bis 562 je der Zuverlässigkeitsfaktor 22a bis 22t in der Zuverlässigkeits reihe 22 um 50% herabgesetzt, und bei Stufe 564 wird die Mate rialwechselmarke auf 255 gestellt.

Der Ablaufplan in Fig. 14 zeigt einen zusätzlichen Aspekt der Erfindung. Eines der Merkmale des Kalman-Filters 14 ist die Funktion der Anpassung unterschiedlicher Gewichte an die von der Waage 38 erhaltenen Gewichte (während die aktuelle Förder leistung abgeschätzt wird), in Abhängigkeit von der jüngsten Vergangenheit. Die Grundfunktionen des Kalman-Filters sind in großer Ausführlichkeit im US-Patent 4 954 975 beschrieben, das bereits oben angeführt wurde.

Der Kalman-Filter 14 bestimmt eine abgeschätzte Förderleistung und die Standardabweichung der abgeschätzten Förderleistung. Wenn eine neue Messung erhalten wird, die um einen großen Be trag abweicht (beispielsweise eine Förderleistung, die mehr als drei Standardabweichungen von der erwarteten Förderleistung be trägt), geht der Kalman-Filter auf "Störung" über. Dieser Stö rungszustand bedeutet, daß der Kalman-Filter der neuen Messung im Vergleich zu den vorangehenden Messungen ein viel kleineres Gewicht zuordnet. Dies ist wünschenswert, wenn die Schwingför dervorrichtung 2 in einem stabilen Zustand arbeitet und ein Scheinfehler auftritt (das heißt Umgebungseinflüsse verderben eine dem Kalman-Filter 14 zugeleitete Gewichtsmessung). Durch die Herabsetzung des zum falschen Wert (Scheinwert) passenden Gewichts hält der Kalman-Filter 14 einen stabilen Massenstrom aufrecht.

Wenn jedoch das System gerade gestartet wurde oder der Sollwert um einen großen Betrag geändert wurde, ist zu erwarten, daß je der Wert von den vorangegangenen Werten abweicht. Entsprechend dem in Fig. 14 gezeigten Aspekt der Erfindung werden, wenn das System anläuft oder ein Sollwertwechsel erfolgt, Parameter ein gestellt, um vorübergehend zu intervenieren und den Kalman-Fil ter 14 vom Störbetrieb abzuhalten, damit der Kalman-Filter 14 auf sich ändernde Gewichtsschätzungen besser anspricht.

Bei Stufe 600 wird der Systemstatus überprüft, um festzustel len, ob sich die Schwingfördervorrichtung 2 in einem stabilen Zustand befindet. Wenn nicht wird das Steuersignal zur Stufe 602 geleitet. Ein Zählwerk wird auf 0 eingestellt. Bei Stufe 604 wird die normale Störungsberechnungsfolge des Kalman-Fil ters 14 unbrauchbar gemacht. Bei Stufe 606 wird festgestellt, ob die Schwingfördervorrichtung 2 gerade in Betrieb genommen wurde. Ist das System gerade angelaufen, dann gelangt das Steu ersignal zur Stufe 608. Bei Stufe 608 wird ein Zählwerk über prüft, um festzustellen, ob dieses der erste Zyklus durch diese Schleife ist. Für den Fall des Anlaufens wird bei Stufe 610 ein Satz von Filterparametern beim erstmaligen Durchlauf einge stellt. Für spätere Wiederholungen gelangt das Steuersignal di rekt zur Stufe 622, wo die Zählung um 1 erhöht wird. Bei Stufe 624 wird festgestellt, ob die Zählung 30 beträgt. Erreicht das Zählwerk 30 (das heißt 30 Gewichtsmessungen wurden gesammelt), wechselt der Systemstatus vom Anlauf in den stabilen Zustand.

Wenn bei Stufe 606 das System nicht gerade gestartet wurde, ge langt das Steuersignal in die Entscheidungsstufe 612. Wird an der Entscheidungsstufe 612 festgestellt, daß der Sollwert ge rade geändert wurde, wird das Signal an die Stufen 614 bis 620 weitergeleitet. Bei Stufe 614 wird die gemessene Standardabwei chung (MSD) der im Kalman-Filter 14 gebildeten geschätzten För derleistung entsprechend der Gleichung (7) eingestellt.

MSD = MSD+ (1-U) _* DELTA SOLLWERT (7)

wobei
MSD = gemessene Standardabweichung
U = Verkleinerungsfaktor (aus Tabelle 1)
DELTA SOLLWERT = anteilige Sollwertänderung.

Weil der Kalman-Filter 14 bestimmt, ob im Störbetrieb gearbei tet wird (Herabsetzung des Gewichts in Anpassung an die neuen Schätzungen) basierend auf der Standardabweichung, bewirkt eine erhöhte Standardabweichung, daß der Kalman-Filter 14 so an spricht, als ob der neue Wert näher bei den vorangegangenen Schätzungen liegt. Die Erhöhung ist in erster Linie von dem an teiligen Wechsel des Sollwertes bestimmt. Je mehr sich der Sollwert ändert, um so größer ist somit die Einstellung am Kalman-Filter 14, um Förderleistungsschätzungen anzunehmen, die von früheren Schätzungen abweichen. Der Verkleinerungsfaktor (U) aus Tabelle 1 wird auch verwendet, um die Einstellung zu modulieren. Der Verkleinerungsfaktor wird vom Zuverlässigkeits faktor abgeleitet, und je größer die Zuverlässigkeit, um so kleiner der Wert von (1-U). Wenn also die laufende vorherge sagte Förderleistung zuverlässiger ist, ist die Einstellung an der gemessenen Standardabweichung (MSD) kleiner.

Bei Stufe 616 wird der Parameter der gewünschten Standardabwei chung (DSD) im Kalman-Filter 14 eingestellt, um ein gewünschtes Verhältnis MSD/DSD zu erhalten. Das Verhältnis von MSD/DSD be stimmt, wieviel der Kalman-Filter 14 filtert. DSD ist kleiner als MSD, weil der Ausgang des Kalman-Filters 14 glatter als der Eingang ist. Je größer das Verhältnis von MSD/DSD ist, um so mehr Filterung erfolgt. Ferner ist mit größerem Verhältnis die Zeitkonstante des Kalman-Filters 14 länger. Nach der Einstel lung ist das Verhältnis von MSD/DSD um den Faktor 3 kleiner, als der Wert vor der Filtereinstellung. Dieses beruht darauf, daß es bei niedriger Zuverlässigkeit der vorhergesagten Förder leistung (yp) wünschenswert ist, daß der Kalman-Filter 14 drei mal so schnell anspricht, um das abgeschätzte Gewicht schnell zu aktualisieren, was eine schnelle Korrektur ermöglicht. Bei den Stufen 618 und 620 wird das Verhältnis MSD/DSD blockiert, um es auf einen Minimumwert zu begrenzen.

Bei Stufe 621 wird der CGAIN-Parameter eingestellt. Die Motor geschwindigkeitssteuerung 16 (siehe Fig. 1) verwendet einen In tegralregelalgorithmus zur Einstellung der Förderleistung. Der CGAIN-Parameter ist der Zuwachs der integralen Komponente des Regelalgorithmus. Somit beeinflussen Änderungen von CGAIN die "Zeitkonstante" der Motorgeschwindigkeitssteuerung 16 durch Einstellung der Ansprechempfindlichkeit auf das Massenstrom- Fehlersignal, das vom Kalman-Filter 14 erhalten wird. Der Zu wachs des CGAIN-Parameters ist proportional zu [(1-U) _* (Sollwertänderung)], wobei U der Verkleinerungsfaktor aus Ta belle 1 ist. Ist somit die vorhergesagte Förderleistung unzu verlässig, wird die Motorgeschwindigkeitssteuerung 16 einge stellt, um eine schnellere Korrektur für ungenaue Förderung zu bewirken, während auf die Sollwertänderung angesprochen wird.

Bei den Stufen 622 bis 626 wird die Zählung erhöht und der Zählwert überprüft, um zu bestimmen, ob der Schwingförderer 2 jetzt in einem stabilen Zustand arbeitet, wie es zuvor be schrieben wurde. Somit wird durch Einstellung von MSD und DSD ein Störungsbetrieb verhindert. Durch Einstellung von CGAIN wird die Ansprechempfindlichkeit des Kalman-Filters auf Ände rungen der Förderleistung eingestellt. Das Steuersignal wird nun der Stufe 600 zugeleitet, um die Schleife zu wiederholen.

Wenn bei Stufe 600 die Schwingfördervorrichtung 2 in stabilem Zustand arbeitet, geht das Signal zur Stufe 630 weiter, wo das Zählwerk auf 0 gestellt wird, wobei es bis zum nächsten Soll wertwechsel bleibt. Bei Stufe 632 kommt der normale Störungsbe rechnungs-Algorithmus zur Anwendung.

Bei Stufe 634 wird festgestellt, ob 5 kleine Sollwert-Aktuali sierungen (eine kleine Sollwertänderung ist hier als eine Ände rung von weniger als 6% definiert) innerhalb einer vorbestimm ten Zeitspanne stattgefunden haben. Normalerweise wird die vor beschriebene Folge von Stufen 612 bis 626 für kleine Sollwer tänderungen nicht durchgeführt; der Kalman-Filter 14 wird durch eine einzelne kleine Änderung nicht in den Störbetrieb ver setzt, daher besteht keine Notwendigkeit, MSD oder DSD einzu stellen.

Wenn jedoch bei Stufe 634 einige kleine Änderungen des Soll werts während einer vorbestimmten Zeitspanne festgestellt wer den, bewirkt der Bediener allmählich eine Einstellung des Sy stems, und das Steuersignal gelangt zur Stufe 636. Bei Stufe 636 wird eine kleine Einstellung an MSD vorgenommen, um den Kalman-Filter 14 am Übergang in den Störbetrieb infolge einer kumulativen Änderung innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu hin dern. Das Steuersignal wird dann zur Stufe 600 zurückgeleitet, damit die Schleife wiederholt wird.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des Antriebs zur Einstellung der För derleistung bei einer Schwingfördervorrichtung (2) mit Ge wichtskontrolle mit einem Materialbehälter (32), einer Schwingfördereinrichtung (34) mit einem Antrieb (36) zum Vibrieren des Materialbehälters (32), einer Wiegevorrich tung (38) zum Erfassen des Gewichts des geförderten Mate rials und einer Vorrichtung zum Abschätzen der Förderlei stung, wobei die laufende Förderleistung abgeschätzt und eine Stellgröße der Schwingfördereinrichtung (34) zugeführt wird, um die Förderleistung einzustellen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Festsetzung einer Mehrzahl von Stellgrößen;
(b) Zuordnung entsprechender vorhergesagter Förderleistun gen (20a bis 20t) und eines entsprechenden Zuverlässig keitsfaktors (22a bis 22t) zu jeder betreffenden Stell größe;
(c) Abschätzen der laufenden Förderleistung;
(d) Auswahl einer Stellgröße, die einer der vorhergesagten Förderleistungen (20a bis 20t) entspricht, die einem zuvor ausgewählten Sollwert der Förderleistung am näch sten kommt;
(e) Herabsetzung der ausgewählten Stellgröße entsprechend den betreffenden Zuverlässigkeitsfaktoren (22a bis 22t), die den zwei vorhergesagten Förderleistungen (20a bis 20t) zugeordnet sind, die dem Sollwert am nächsten kommen, wodurch eine herabgesetzte Stellgröße gebildet wird;
(f) Anpassung der Stellgröße, so daß sie der herabgesetzten Stellgröße entspricht, um die Förderleistung einzustel len; und
(g) Erhöhung des betreffenden Zuverlässigkeitsfaktors (22a bis 22t), der der ausgewählten Stellgröße zugeordnet ist, wenn die betreffende vorhergesagte Förderleistung (20a bis 20t) gegenüber der abgeschätzten laufenden Förderleistung um weniger als einen vorbestimmten Be trag differiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt:

(h) Wiederholung der Schritte des Abschätzens der laufenden Förderleistung, der Anpassung der Stellgröße und der Erhöhung des Zuverlässigkeitsfaktors, bis die Förder leistung sich vom Sollwert um weniger als einen vorbe stimmten Betrag unterscheidet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Schritt:

(i) Aktualisieren des Wertes der vorhergesagten Förderlei stung (20a bis 20t), der der ausgewählten Stellgröße zugeordnet ist, in eine neue vorhergesagte Förderlei stung, die auf den laufenden Werten der vorhergesagten Förderleistung und der abgeschätzten Förderleistung ba siert, wobei die Aktualisierung jedesmal erfolgt, wenn Schritt (g) ausgeführt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Schritte:

(j) Speichern des laufenden Wertes einer jeden vorhergesag ten Förderleistung (20a bis 20t) und eines jeden Zu verlässigkeitsfaktors (22a bis 22t), sobald einer der Zuverlässigkeitsfaktoren auf einen vorbestimmten Maxi malwert ansteigt;
(k) Ermitteln, wann eine vorhergesagte Förderleistung (20a bis 20t) für die laufende Stellgröße von der in Schritt
(j) gespeicherten Förderleistung um mehr als ein vorbe stimmtes Verhältnis abweicht; und
(l) Multiplizieren einer jeden der vorhergesagten Förder leistungen (20a bis 20t) mit dem vorbestimmten Verhält nis, wenn die laufende Stellgröße sich von der im Schritt (j) gespeicherten Förderleistung um mehr als das vorbestimmte Verhältnis unterscheidet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Schritt:

(m) Herabsetzung eines jeden der Zuverlässigkeitsfaktoren (22a bis 22t), sobald der Schritt (1) ausgeführt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Schritte:

(n) Speichern des laufenden Wertes einer jeden vorhergesag ten Förderleistung (20a bis 20t) und eines jeden Zu verlässigkeitsfaktors (22a bis 22t), wenn irgendeiner der Zuverlässigkeitsfaktoren auf einen vorbestimmten Maximalwert ansteigt;
(o) Feststellen einer Anforderung einer Bedienungsperson zur Umskalierung der vorhergesagten Förderleistungs werte (20a bis 20t); und
(p) Multiplizieren einer jeden der gespeicherten vorherge sagten Förderleistungen mit einem Wert, der durch einen Eingabeparameter der Anforderung der Bedienungsperson bestimmt wird, als Antwort auf die Anforderung.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch den Schritt:

(q) Herabsetzung jedes betreffenden Zuverlässigkeitsfaktors (22a bis 22t), der größer als ein vorbestimmter Bloc kierwert ist, auf den Blockierwert, wenn Schritt (m) ausgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Schritt:

(r) Herabsetzung eines jeden Zuverlässigkeitsfaktors (22a bis 22t) um einen vorbestimmten Betrag, wenn der Mate rialbehälter (32) weniger als eine vorbestimmte Mate rialmenge enthält und die Schwingfördervorrichtung (2) stoppt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:

(s) Durchführung eines Eichverfahrens vor dem Abschätzen der laufenden Förderleistung; und
(t) Erhöhung eines jeden Zuverlässigkeitsfaktors (22a bis 22t) auf einen vorbestimmten Wert, der größer als der Wert des in Schritt (b) aufgestellten Faktors ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Abschät zens der laufenden Förderleistung folgende Einzelschritte umfaßt:

(u) Entgegennahme der Gewichtsmessungen von der Wiegevor richtung (38); und
(v) Filtern der Gewichtsmessungen in einem Kalman-Filter (14).

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kalman-Filter (14) eine Zeitkonstante aufweist und der Schritt des Abschätzens der laufenden Förderleistung folgenden Einzelschritt um faßt:

(w) Herabsetzung der Zeitkonstante, wenn die Schwingförder vorrichtung (2) anläuft.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Kalman-Filter (14) eine Zeitkonstante aufweist und der Schritt des Abschätzens der laufenden Förderleistung folgenden Einzelschritt um faßt:

(x) Herabsetzung der Zeitkonstante, wenn der Sollwert wech selt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Abschät zens der laufenden Förderleistung folgenden Einzelschritt umfaßt:

(y) Vorspannen des Kalman-Filters (14) zur Vermeidung eines Störbetriebs, wenn die Schwingfördervorrichtung (2) an läuft und wenn der Sollwert wechselt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Vorspannen des Kalman-Filters (14) folgenden Schritt umfaßt:

(z) Bestimmung eines Betrages der Vorspannung auf der Basis der Zuverlässigkeitsfaktoren (22a bis 22t), die den am nächsten beim Sollwert liegenden vorhergesagten Förder leistung (20a bis 20t) zugeordnet sind.

15. Vorrichtung zum Steuern des Antriebs zur Einstellung der Förderleistung bei einer Schwingfördervorrichtung (2) mit Gewichtskontrolle mit einem Materialbehälter (32), einer Schwingfördereinrichtung (34) mit einem Antrieb (36) zum Vibrieren des Materialbehälters (32), einer elektronischen Antriebsvorrichtung (30) zum Übertragen einer Stellgröße auf die Schwingfördereinrichtung (34) zum Einstellen der Förderleistung, einer Wiegevorrichtung (38) zum Erfassen des Gewichts des geförderten Materials und einer Vorrich tung zum Steuern des Antriebs (36) zum Einstellen der För derleistung, gekennzeichnet durch

- eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Mehrzahl von Stellgrößen, wobei jeder Stellgröße eine vorherge sagte Förderleistung (20a bis 20t) und ein zugehöriger Zuverlässigkeitsfaktor (22a bis 22t) zugeordnet sind;
- einen an die Speichereinrichtung angeschlossenen Pro zessor (10)
- - zum Auswählen einer Stellgröße, die einer der vor hergesagten Förderleistungen (20a bis 20t) zugeord net ist, die dem Sollwert der Förderleistung am nächsten kommt;
- - zum Herabsetzen der ausgewählten Stellgröße in An passung an die beiden Zuverlässigkeitsfaktoren (22a bis 22t), die den beiden am nächsten beim Sollwert liegenden vorhergesagten Förderleistungen (20a bis 20t) zugeordnet sind, wodurch eine herabgesetzte Stellgröße gebildet wird;
- - zum Übertragen der herabgesetzten Stellgröße an die elektronische Antriebsvorrichtung (30), um die Stellgröße so einzustellen, daß sie der herabge setzten Stellgröße entspricht;
- - zum Abschätzen der laufenden Förderleistung; und
- - zum Erhöhen des Zuverlässigkeitsfaktors (22a bis 22t), der der ausgewählten Stellgröße zugeordnet ist, wenn die betreffende vorhergesagte Förderlei stung (20a bis 20t) sich von der abgeschätzten För derleistung um weniger als einen vorbestimmten Be trag unterscheidet.