
隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,以往由各個建筑工地自行生產(chǎn)混凝土的方式,由于其混凝土質(zhì)量難以保證、噪聲及粉塵污染巨大等缺點,正在被自動化程度較高的混凝土攪拌站所取代。自動控制的混凝土攪拌站具有產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、環(huán)保性能良好等特點,正在成為混凝土生產(chǎn)的主流方式。
工藝原理
混凝土攪拌站設(shè)備眾多,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,但一般包含工藝過程中較為重要的因素,包括原料的上料、配料以及生產(chǎn)精度控制幾個部分。

1.原料上料 原料采用皮帶上料,稱量部分采用4套稱重單元,每個料斗配置四個稱重傳感器。稱重傳感器的四個信號通過稱重單元轉(zhuǎn)換為4-20mA標準信號。骨料倉采用振動給料,分大小門氣動給料口。水泥倉采用螺旋給料,通過變頻器可以調(diào)節(jié)給料速度,水泥倉帶破拱設(shè)備。水通過電磁閥控制進入稱量倉,稱量完畢按少于一定攪拌時間計算,均勻在攪拌過程中進行花灑。
2.配料過程 根據(jù)用戶新設(shè)定的配方或者存儲的配方進行生產(chǎn),生產(chǎn)過程中可以隨時在線修改配方。根據(jù)用戶要求的生產(chǎn)量和每次攪拌的最大量,自動計算生產(chǎn)次數(shù)和生產(chǎn)的料量(最后一次的生產(chǎn)量可能不是滿攪拌量生產(chǎn))。每次攪拌的過程為:首先按計算料量順序投入5種料,然后攪拌混合、卸料,之后順序投料,依次循環(huán)直到完成要求的料量。
3.生產(chǎn)精度控制 影響配料誤差的主要因素為:料斗門或螺旋給料器的動作滯后時間和空中余料(沖量)的隨機變化。為此,針對水泥采用變速給料來減少沖量影響。稱量時,先高速給料,達到設(shè)定值的90%左右后自動變?yōu)榈退倥淞希瑢崿F(xiàn)精稱。對骨料(大石、砂)采用大小閘口和逐次逼近的精稱方法。精稱時大小閘口全開,快速達到關(guān)閘值(目標值-經(jīng)驗空中余量最大值)后,關(guān)閉大閘口,穩(wěn)定后根據(jù)與目標值的差距量自動用小閘口補料,一般經(jīng)過1~2次補料就能完成精稱配料。對水采用粗、細管加水方案,實現(xiàn)流量精稱。通過以上技術(shù)措施,不但提高了稱量精度,而且保證了生產(chǎn)速度。
控制功能
混凝土攪拌站的自動控制系統(tǒng)由電子配料系統(tǒng)、自動控制裝置以及部分機械結(jié)構(gòu)組成,在自動控制系統(tǒng)的控制下,混凝土攪拌站能夠按照給定的配方,自動地完成物料稱量、投料、攪拌和出料,同時能在配料生產(chǎn)中實時顯示各種數(shù)據(jù)以及操作狀態(tài)等。
混凝土攪拌站的自動控制系統(tǒng)中的核心部分自動控制裝置,采用HOLLiAS LM PLC系統(tǒng),包括CPU模塊、DC24V數(shù)字量輸入擴展模塊、模擬量輸入擴展模塊以及模擬量輸出擴展模塊。LM PLC系統(tǒng)作為核心控制裝置,主要完成的控制功能包括實現(xiàn)手動、自動操作轉(zhuǎn)換,便于配料操作;攪拌機卸料完成后的自動響鈴和人工響鈴信號提示;接收骨料含水率傳感器數(shù)據(jù),自動調(diào)整骨料與水的設(shè)定值,同時也能夠手動輸入骨料含水率,在沒有含水率傳感器的情況下,靈活地調(diào)整骨料和水的設(shè)定值;在每拌混凝土生產(chǎn)時,根據(jù)當前生產(chǎn)配方,通過稱重系統(tǒng)自動完成各料量的稱重;根據(jù)每批料的配料數(shù)據(jù)變化,自動修正落差值或設(shè)定固定落差值;進行配方管理;設(shè)定生產(chǎn)參數(shù)、控制參數(shù)和配料參數(shù),根據(jù)生產(chǎn)需要靈活地修改卸料、配料延遲時間、配料報警上、下限百分比值、快慢速設(shè)定值、攪拌時間、卸料時間、自動啟動下一車配料等。
系統(tǒng)特點
采用HOLLiAS LM PLC對混凝土攪拌站進行控制,其主要特點有:

LM PLC擁有巨大的內(nèi)存空間,其中包括120K的程序存儲空間和6K的掉電保持區(qū),可以方便地存儲混凝土攪拌站的多個配方數(shù)據(jù);
能夠在復(fù)雜的環(huán)境中長期、可靠、無故障地運行,其接線簡單,維護方便,隔離性好,抗腐蝕能力強,能夠適應(yīng)較寬的溫度變化范圍,適合混凝土攪拌站惡劣的生產(chǎn)環(huán)境;
LM PLC可以通過485總線或者擴展通訊模塊與計算機通訊構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多套攪拌系統(tǒng)的群控,使得混凝土攪拌站控制功能更加集中,生產(chǎn)管理、維護更為簡便。