定量包裝秤是機、電一體化的產物。所采用的控製係統和機械結構都直接影響其計量精度和包裝速度。控製係統包括硬件和軟件兩部分，本文主要探討在不增加硬件成本的情況下，通過軟件控製的方法，來提高定量包裝秤的精度和速度。
 計量精度與包裝速度是相互製約的。計量精度的提高，通常要降低充填速度，特別是要減小慢加料的流速。反之，要想提高包裝速度，通常是以犧牲計量精度來換取的。既要高精度又要高速度，一般是以增加硬件成本為代價。比如，采用高速A/D轉換芯片、三級加料機構或伺服無級加料機構等。本文探討的是，在不增加硬件成本的基礎上，如何通過軟件控製方法，來提高定量包裝秤的精度和速度。
定量包裝秤的控製係統有兩種模式。一種是稱重儀表+PLC模式；另一種是嵌入程控器控製功能的稱重儀表。不論采取哪種方式，下麵幾種軟件功能的設計，對提高定量包裝秤的速度及精度都有很大幫助。
一、采用複合式數字濾波方法
來自重量傳感器的模擬信號經A/D轉換成數字信號送微處理器，但由於定量包裝秤工作環境比較複雜，各種幹擾信號疊加在模擬信號上，造成A／D轉換結果往往會偏離重量的真實值。因此，一次采樣無法反映重量的真實值，必須連續進行多次采樣，得到一組數據，然後對這組數據進行數字濾波，剔除誤差，得到一個與重量真實值相近的結果。
稱重軟件常用的數字濾波方法有：限幅濾波、平均濾波、滑動平均濾波、加權平均濾波等。在這些濾波方法中，選取樣本數的大小直接影響重量信號的平滑度和靈敏性。樣本數小，信號的平滑效果差，靜態時重量顯示值會跳動，不穩定；樣本數大，信號的靈敏度下降，對重量的變化趨勢不敏感，反應滯後，在重量快速變化時，係統的實時性得不到保證。
 對於定量包裝秤的稱重軟件，人們希望在填充物料時，要對重量變化反應靈敏、跟蹤快速、實時性好，充填精度高。采用小樣本數非常適合這種動態稱重。而大樣本數使得重量信號平滑，顯示穩定，適合靜態稱重。
在稱重軟件中如果采用單一的數字濾波方法和一個固定的樣本數很難兼顧動態實時性和靜態穩定性的要求。為了解決動態與靜態對濾波結果要求不同的矛盾。圖1給出的是一種複合的濾波方法。它是將限幅濾波、平均濾波、加權平均濾波、滑動加權平均濾波相結合，並且在動態和靜態時，采用不同的樣本數，滿足不同稱重時期對濾波的要求。
 

二、采用檢測“虛假重量”的方法，抑製充填中的過衝
充填中，當快加料流速比較大時，會出現快加料結束後，儀表顯示的重量瞬間超過截止量（預置目標量-落差值），造成慢加料沒動作，加料過程就結束了，但穩定後，實際重量並沒有達到目標重量。這種現象稱作過衝。
過衝現象的產生，與包裝秤的加料機構有關。包裝秤常用的加料機構有：無級變速加料、快中慢3級加料、快慢2級加料。
伺服電機控製的無級變速加料方式，從快加到慢加，中間有一個自適應的變速加料的過度，整個加料過程快速平穩，幾乎沒有過衝，是一種非常理想的加料機構，但成本較高。
快中慢3級加料，在快慢加料中間，加入中加料做為緩衝，一定程度上緩解了快加料的衝擊。其代價是增加一級加料機構，結構複雜的同時也增加了成本。
快慢2級加料，快加料的過衝問題最嚴重，計量精度和加料速度的矛盾也最突出。但由於其結構簡單特別是成本優勢，市場上很多包裝秤，采用這種加料機構。
本文也是以快慢2級加料為例來探討抑製過衝問題。
為解決過衝問題，稱重軟件通常的做法是在大加料結束時設置一個固定的時間參數———禁止判別時間。在這個時間內，不進行稱重值與截止量（預置目標量-落差值）的比較，慢加料一直有效。禁止判別時間結束，恢複重量比較。禁止判別時間是一個可以通過麵板設置的常數。對於充填流速穩定，過衝量變化範圍不大的場合，禁止判別時間這個參數可以很好的抑製過衝。如圖2所示。
 

為了解決高速充填中過衝量離散性這個問題，筆者在設計種子小包裝秤軟件時，引入“虛假重量”這個參數。從快加料結束到如圖5所示的e點（截止量），這期間的重量是快加料的過衝量，也是虛假重量，對應虛假重量的這段時間稱為“過衝時間”。在快加料結束時，啟動禁止判別時間的同時對重量值進行監測。將監測到的重量值與截止量進行比較。如果當前的重量值大於截止量，這個重量是快加料過衝的虛假重量。在虛假重量持續期間不對重量進行判別；如果監測到的重量值回落到截止量以下（圖5中e點）時，說明過衝已經結束。此時立即解除禁止判別時間，及時恢複對重量的判別。也就是將恢複重量判別的時刻從圖3的禁止判別時間結束的b點提前到了圖5的e點。從而避免了稱重超差。對於禁止判別時間的設定，隻要大於最大的過衝時間。就能確保每次的過衝都能得到有效抑製。
這種按檢測虛假重量抑製過衝的方法與常規的抑製過衝的方法相比，盡管禁止判別時間的起點是一樣的，但結束點是不同的。常規的禁止判別時間是固定不變的，不管當前重量是多少，必須等到禁止判別時間結束才恢複重量判別，而這時很可能重量已經超過截止量了。而本文中的禁止判別時間是一個變量，它的大小是由過衝量來決定的。當虛假重量低於截止量，及時結束禁止判別時間並恢複對重量的判別。很好地解決了快加料料流過大引起的過衝和過衝量離散性的問題。
三、按剩餘加料時間截止投料
稱重軟件控製加料，通常的做法是，稱重控製係統定時采樣重量數據並進行處理，處理後的重量值與截止量進行比較，當重量值≥截止量時，結束投料。當重量值<截止量時，必須等待下一次數據處理結果。如果相鄰兩次數據處理結果重量變化較大，會直接影響計量精度。

在數字濾波方式一定的條件下，相鄰兩次重量變化量與采樣速度成反比。采樣速度越快，相鄰兩次重量變化量越小；反之采樣速度越慢，相鄰兩次重量變化量越大，甚至超過允許的計量精度。
這種按剩餘加料時間截止投料的軟件處理方法，解決了由於采樣速度帶來的計量誤差，特別是對於采樣速度較慢的稱重係統，計量精度會得到明顯改善

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