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瀝青混合料攪拌設備是一種在公路施工行業(yè)中必備的施工機械，是比較復雜的機電一體化設備，由冷料供給系統(tǒng)、加熱烘干系統(tǒng)、熱料篩分系統(tǒng)、熱骨料系統(tǒng)、粉料系統(tǒng)、瀝青系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、成品料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。冷料供給系統(tǒng)、加熱烘干系統(tǒng)、熱料篩分系統(tǒng)主要的作用是在控制系統(tǒng)的作用下將原材料按一定比列進行加熱篩分后儲存；熱骨料系統(tǒng)，粉料系統(tǒng)、瀝青系統(tǒng)主要的作用是在控制系統(tǒng)的作用下來稱量、輸送瀝青混合料生產(chǎn)所需要的各種原材料；攪拌系統(tǒng)的作用是攪拌已按一定比例混合的各種原材料；

成品料系統(tǒng)是在控制系統(tǒng)作用下來輸送、儲存瀝青混合料；氣動系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的部分執(zhí)行單元，例如開關(guān)投料門、卸料門等。整個生產(chǎn)過程即冷料供給、加熱、篩分、稱量、輸送、投料、攪拌和卸料都是在控制系統(tǒng)控制下自動完成。顯然，它是一個受多環(huán)節(jié)制約的復雜系統(tǒng)。瀝青混合料攪拌設備的攪拌性能、物料動態(tài)配比、物料動態(tài)稱量精度等直接影響混合料質(zhì)量。

1系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)由稱重變送器、可編程控制器（PLC）和工控機組成。

PLC帶模數(shù)模塊（A/D），輸入輸出模塊（I/O）傳感器輸入信號經(jīng)稱重顯示變送器后接到A/D模塊上，I/O模塊控制中間繼電器、外部限位和操作按鈕,PLC同工控機連接實現(xiàn)管理功能。

2數(shù)據(jù)采集

傳感器檢測重量變化，將壓力變化轉(zhuǎn)化成0～20mv模擬量輸出給稱重變送顯示器；帶顯示的稱重變送器將接收的0～20mv模擬量通過模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便將運算結(jié)果經(jīng)數(shù)字濾波后送到LED數(shù)碼管顯示重量；同時輸出標準信號的電壓（0~10v）或電流信號（4～20mA）傳送給PLC,PLC將接收的標準信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便經(jīng)運算得到重量值；同時通過RS232串口通訊傳送給工控機。

3控制流程

（1）通過操作界面，工控機將生產(chǎn)配方和啟動指令傳送給PLC；

（2）PLC接收到生產(chǎn)配方和啟動指令，立即根據(jù)配方內(nèi)容計算各物料的目標量，并根據(jù)各物料的快慢速設定來組織生產(chǎn)；同時PLC接受操作按鈕與現(xiàn)場各行程或接近開關(guān)的信號，經(jīng)邏輯運算后輸出控制繼電器，再由繼電器驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行元件的控制線圈，如電磁閥及交流接觸器，使電磁閥開關(guān)和電動機運行或停止；

（3）生產(chǎn)過程中PLC不斷將秤斗重量值與計算出的目標量進行比較，并根據(jù)配料凈重來決定快、慢速信號的輸出與否；當一種物料配完P(guān)LC將立即計算該物料的誤差值和落差修正值以備下批次配料使用；此時如果配料實際值超出設定的允差范圍，系統(tǒng)將彈出對話框提示操作員處理超差；超差處理完成并被確認后或配料超差值在允差范圍內(nèi)，PLC將啟動該稱的其它物料的配料工作，如該稱只配一種物料，PLC將發(fā)出該稱的允許卸料信號；卸料完成后，PLC在進行批次補償后以修正后的目標量啟動下一批次配料；

（4）生產(chǎn)過程中可以隨時手/自動切換干預生產(chǎn)進程；亦可以隨時中斷某種物料或某個秤甚至所有秤的配料工作；

（5）其它的工作參數(shù)（如：攪拌時間、卸料延時等）通過操作界面，工控機傳送給PLC并保存；

（6）配方的全部目標量配料完成后，系統(tǒng)輸出和打印配料的詳細生產(chǎn)和結(jié)束報表。

4瀝青混合料的油石比控制

油石比是瀝青混凝土混合料質(zhì)量的一個重要指標。瀝青含量過少、過多都會降低瀝青混凝土強度，影響壓實度和穩(wěn)定度；含量過多還會在礦料顆粒間形成自由瀝青而最終導致路面“泛油”。因此必須遵照試驗數(shù)據(jù)，制定出最佳油石比并在施工中嚴格控制使其誤差達到±0.3%以內(nèi)。

油石比：對一批次（鍋）成品料而言，油石比即是瀝青重量與石料重量的百分比值：

油石比＝瀝青重量/(骨料+粉料+粉狀外加劑)·100%。

4.1影響油石比的因素

拋開溫度的影響、外加劑的影響和人為因素，其主要因素為：骨料、粉料、瀝青三個計量控制裝置的靜態(tài)計量和動態(tài)動態(tài)計量精度。

4.1.1影響骨料稱量精度的因素

（1）各料倉倉容：倉容大小及料重（料位）影響稱量沖量；

（2）各料門大?。毫祥T大，沖量大；料門小，又會影響稱量時間；

（3）氣缸動作（快排閥）速度：快速關(guān)斷會減少沖量；

（4）自動控制沖量補償性能：良好的自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補償功能也是關(guān)鍵。

4.1.2影響粉料稱量精度的因素

（1）供粉穩(wěn)定性：粉料料源或料位能否保證在計量時穩(wěn)定供粉；

（2）螺旋供粉速度：慢則加長稱量時間影響周期；快則增大稱量沖量；經(jīng)過計算或現(xiàn)場應用能調(diào)整（也有用變頻調(diào)速的）；

（3）出口蝶閥配置及動作（含密封性）：通常粉料計量用螺旋輸送器（也有用葉輪給料機），當計算機判斷稱夠停止時，由于慣性作用，其多轉(zhuǎn)數(shù)取決于此時螺旋內(nèi)粉料量，是個不恒定的沖量值；因此要用帶制動的減速機，但多數(shù)用出口加裝密封性好的快速關(guān)斷蝶閥來限制沖量，從而保證稱粉精確；

（4）稱粉料總重補償：回收粉用量小，同樣誤差公斤下，回收粉自身精度很難保證；但若用量大的新粉即“量大后稱，總重補償”，保證粉料總重恒定，能達到更好效果；

（5）自動控制沖量補償性能：良好的自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補償功能也是關(guān)鍵。

4.1.3影響瀝青稱量精度的因素

（1）循環(huán)瀝青供應穩(wěn)定性：是單管還是雙管上樓、三通閥在樓上還是樓下均對瀝青供應有影響；瀝青溫度（改性瀝青要求足夠高溫度流動性才好）；

（2）三通閥稱量氣缸動作速度（含三通閥密封性）：快速關(guān)斷的氣缸動作可有效減小稱量沖量；

（3）排料方式：保證所要求的瀝青有效進入攪拌缸；

（4）自動控制沖量補償性能：良好的自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補償功能同樣重要。

4.2提高骨料、粉料、瀝青稱量精度主要措施

（1）選用精度高的傳感器、放大器或儀表，并具有好的抗擾、抗振能力；而攪拌樓的穩(wěn)定、泄壓管道的通暢、信號的屏蔽和接地、料門較適中和對稱體沖擊小等都有利于提高各稱動態(tài)稱量精度；

（2）計量秤要經(jīng)常用標準砝碼核對校驗并及時調(diào)整；

（3）熟練的操作與及時有效的調(diào)整：熟悉產(chǎn)品各部件性能、正確的參數(shù)（時間參數(shù)、粗稱設定、沖量補償參數(shù)設定）設置、熟練的操作和及時有效的調(diào)整，可減少人為誤差；

（4）選用快速關(guān)斷的氣缸、電磁閥、蝶閥，減少飛料和沖量；

（5）骨料是否總量補償、粉料是否量大后稱總量補償、是否油石比自動跟蹤：這些都是具體而有效的方法；

（6）自動控制程序穩(wěn)定、補償性能好：優(yōu)質(zhì)的元件、可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)、良好的補償方法和措施是對油石比精度保證。

5系統(tǒng)的維護和故障排除

5.1系統(tǒng)的維護

（1）每半年用干燥空氣或氧氣將電腦主機、打印機清潔一次；

（2）電腦盡量系統(tǒng)機，不要強制關(guān)機；

（3）定期以標準砝碼檢驗各稱的靜態(tài)準確性；檢查稱體是否有機械變形造成非正常接觸；

（4）定期吹掃灰塵，緊固接線端子。

5.2故障分析處理

（1）故障現(xiàn)象：電腦開機無顯示，主板不啟動，有顯卡報警聲（一長兩短的鳴叫）。故障原因：一般是顯卡松動或顯卡損壞；處理辦法：打開機箱，把顯卡重新插好即可。若不能解決問題，則須考慮交設備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理；

（2）故障現(xiàn)象：電腦開機無顯示，主板不啟動，有內(nèi)存報警聲（“嘀嘀”地叫個停）。故障原因：內(nèi)存報警的故障較為常見，主要是內(nèi)存接觸不良引起的。處理辦法：打開機箱，把內(nèi)存條取下，用橡皮仔細地把內(nèi)存條的金手指擦干凈，重新插一下，用熱熔膠把內(nèi)存插槽兩邊的縫隙填平，防止在使用過程中繼續(xù)氧化。若不能解決問題，交設備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理；

（3）故障現(xiàn)象：電腦顯示分辨率僅256色，無法正確顯示畫面。故障原因：顯卡驅(qū)動程序問題；處理辦法：重裝顯卡驅(qū)動程序；

（4）故障現(xiàn)象：電腦啟動、運行緩慢；電腦經(jīng)常無故死機；不能進行系統(tǒng)還原；故障原因：電腦硬件損壞或系統(tǒng)中毒、文件損壞等問題；處理辦法：使用殺毒軟件對電腦進行殺毒處理；若不能解決問題，交設備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理。

（5）故障現(xiàn)象：在進入管理操作軟件提示“等待超時”，在電腦上不能進行操作。分析處理：電腦與PLC控制器通訊故障。處理方法：檢查兩端通訊插口是否有松脫和通訊脫焊、斷線等現(xiàn)象；改變通訊口(一般是COM1)，將通訊線插在COM2上，同時在管理操作軟件中進行端口的設置。若不能解決問題，交設備提供商處理；

（6）故障現(xiàn)象：稱重儀表重量顯示不穩(wěn)定（幾十或幾百個分度值浮動）。故障原因：按接線盒潮濕；傳感器接線松脫；傳感器供橋或信號與屏蔽線阻值很??；傳感器問題；稱重儀表或放大器問題；處理辦法：a.量傳感器供橋或信號線與屏蔽線阻阻值大小（正常幾十兆歐）；b.檢查傳感器接線及接線盒（潮濕烘干）；c.測量稱重儀表或放大器接線端EX+與EX—之間的電壓（不小于9.8VDC）；若輸出電壓小于9.8VDC，拆掉傳感器接線，再測若仍小于9.8VDC，說明儀表損壞；維新或更換該稱重儀表；d.與相鄰重量顯示正常的稱重儀表互換傳感器接線，判斷儀表故障還是傳感器故障；

（7）故障現(xiàn)象：稱重儀表重量顯示：“OL”（超載）、“—OL”（開路）。故障原因：傳感器接線問題；傳感器問題；稱重儀表問題。處理辦法：a.電測量傳感器供橋、信號線、屏蔽線之間的阻值大?。粰z查傳感器接線有無松脫現(xiàn)象；b.與相鄰重量顯示正常的稱重儀表互換傳感器接線，判斷儀表故障還是傳感器故障；

（8）傳感器故障的判斷

a.阻值測量法：測量傳感器供橋、信號線、屏蔽線之間的阻值大小。此法適合那些明顯有開路或短路現(xiàn)象的傳感器；b.電壓測量法：測量傳感器的信號輸出電壓，任何傳感器（靈敏度為2mv/V）信號輸出電壓不在0～20mv范圍內(nèi)，該傳感器均可視作已損壞。此法適合那些阻值測量正常有明顯已損壞的傳感器；c.排查法：此法適合阻值測量正常且信號輸出電壓無明顯異常的傳感器。先從傳感器接線盒的接線端子上拆掉其中一個傳感器的信號輸出線，觀察稱重儀表重量顯示是否穩(wěn)定；若重量顯示變的穩(wěn)定，于是可以初步確定被拆傳感器有問題；若重量顯示仍不穩(wěn)定，在拆別的傳感器的信號輸出線至重量顯示變的穩(wěn)定。將確定的有問題的傳感器信號輸出線分別重新接上再仔細觀察、比較、最后確認；

（9）故障現(xiàn)象：攪拌機開門卸料時；骨料秤和粉料秤等儀表重量顯示突然增大。待攪拌機卸完料，骨料和粉料等儀表重量顯示恢復原狀。分析處理：攪拌機開門時氣壓失去平衡造成負壓問題。檢查各排氣管是否堵塞；加大進氣管解決氣壓平衡問題；

（10）故障現(xiàn)象：計量秤物料裝載量不變，可重量顯示在攪拌機或其它秤體有料和無料不一致；可能導致多配或少配料，而報表正常。分析處理：卸料閘口軟連接過緊或被混合料凝固。定時檢查和清理各卸料口連接，保證配料計量的準確性；

（11）故障現(xiàn)象：自動生產(chǎn)過程正常，報表正常，可生產(chǎn)出來的混凝土實際重量就是比報表統(tǒng)計的要多，但用標準砝碼檢驗各秤均正常。分析處理：機械變形（肉眼看不出來），造成配料到一定程度時，秤體非正常接觸使實際配料值大于重量顯示值；

（12）故障現(xiàn)象：電鈴等不經(jīng)PLC控制的有輸出；經(jīng)PLC控制的無輸出。分析處理：檢查PLC是否有電源輸入；看PLC的RUN及ERROR指示燈是否亮；如RUN不亮而ERROR指示燈亮必須聯(lián)系設備提供商來處理。

6結(jié)語

本文對瀝青混合料攪拌站控制系統(tǒng)的常見故障診斷和處理方法進行了分析與研究，控制系統(tǒng)是拌合設備的核心技術(shù)，正確操控攪拌設備并能及時判斷控制系統(tǒng)的故障，提出相應解決方案，是確保瀝青混合料拌合設備正常運行的關(guān)鍵。

 

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