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2008年11月國家提出四萬億拉動內(nèi)需計劃及擴大內(nèi)需十條政策，主要集中在民生工程、基礎設施、生態(tài)環(huán)境和災后重建等方面。就目前來說，混凝土依然是建筑行業(yè)的基礎性材料，國家鐵路、公路、橋梁等交通基礎設施的大量開工建設直接拉動了混凝土生產(chǎn)設備市場。

相對于房地產(chǎn)，城市基礎建設、工業(yè)園區(qū)建設的大型商品混凝土生產(chǎn)設備，公路、橋梁建設現(xiàn)場往往是地處偏遠，環(huán)境惡劣，人員素質較低，設備經(jīng)常需要隨著道路建設的延伸而不停遷移，所以要求設備性能穩(wěn)定、操作簡單、維護方便、移動容易、低成本、高性價比。

針對路橋建設市場的特定需求，本文介紹一種適用于現(xiàn)場的低成本混凝土自動配料控制系統(tǒng)的設計方案。該系統(tǒng)最大程度簡化系統(tǒng)，不使用工控機、PLC等自動化設備，僅僅使用稱量儀表、中間繼電器等實現(xiàn)手動、半自動、全自動操作。操作簡單，控制穩(wěn)定，極大降低了對現(xiàn)場操作人員的文化要求，成本低廉，移動方便，很好地滿足了路橋建設的需要。

一、方案說明

1.硬件結構

混凝土生產(chǎn)設備的關鍵是如何精確實現(xiàn)物料的儲存、配料及計量?；炷僚浞揭话阌缮?、石等固體物料，水泥、煤灰、礦粉、膨脹劑粉狀物料，以及水、添加劑等液態(tài)物料組成。在機械結構上，本設計分為骨料、粉料、液體等物料儲存，配料、計量系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)有自動、半自動和手動三種操作方式。

（1）砂料儲存、配料、計量系統(tǒng)。本設計砂料輸送、儲存及計量系統(tǒng)由配料機和集料斗組成，砂料儲存在配料機儲料倉內(nèi)，配料機由骨料倉、計量秤及下部水平輸送帶的組成。骨料倉、計量秤一般有一至數(shù)個，水平輸送帶一般是一條。配料時，通過自動控制的氣缸開門將儲存在儲料倉內(nèi)的物料先后從各個儲料倉底部的閥門卸入稱量斗中進行骨料的稱量配制。當物料全部配完時，系統(tǒng)自動打開各稱量斗的卸料門，同時水平輸送帶起動，將配制好的骨料卸到水平皮帶機上，通過水平皮帶機和集料斗把砂石卸入攪拌主機內(nèi)進行攪拌。

骨料計量系統(tǒng)特點：配料門可調，計量精度可達國家計量標準；料門防卡料設計，可靠性高；計量秤防墜、防風、減壓保護設計，安全可靠。

（2）粉料輸送、儲存及計量系統(tǒng)。粉料儲存、輸送、稱量裝置主要由粉料儲料倉、粉料稱量裝置組成。整個粉料斗通過秤斗座與傳感器連接后，由稱重儀表將傳感器輸出的模擬量電信號接收轉換，并將之顯示為實際的重量讀數(shù)。啟動粉料配料時，粉料儲料倉內(nèi)的粉料下落至對應的粉料秤內(nèi)稱量。當粉料達到預定值后，儲料倉配料門自動關閉。

卸料時，通過自動控制的出口蝶閥開啟，直接卸入主機拌筒內(nèi)攪拌。卸完料后，出口蝶閥自動關閉，粉料秤立即進行下一循環(huán)的稱量，充分利用攪拌時間，縮短周期、提高效率。

粉料計量系統(tǒng)特點：采用國際名牌高品質傳感器；粉料秤機械振動/變形自動穩(wěn)定設計，保證了計量精度的穩(wěn)定性；通過國家CMC計量認證；傳感器不平衡補償功能。

（3）液體輸送、儲存及計量系統(tǒng)。液體輸送、儲存及計量系統(tǒng)主要由貯液倉、稱量裝置（水秤、添加劑秤）組成。啟動液體配料時，對應的液體配料泵自動啟動往液體稱里面加料。為了保持液體稱量的精度，在方案中采用了粗、精配的設計，比率可以調節(jié)，當液體稱量達到了粗配目標值，配料泵自動停止，由精配電磁閥完成剩余量的稱量；當稱量達到調整配方值，精配閥業(yè)自動關閉，進入卸料的循環(huán)。

2.電氣控制系統(tǒng)

現(xiàn)場設備的操作人員往往是現(xiàn)場建設民工，大多文化程度不高，無法適應太過復雜的控制系統(tǒng)。而且路橋建設工程設備往往是露天作業(yè)，需要不停移動，使用環(huán)境惡劣。很多工程隊建設完一條公路以后需要轉移他處，設備遷移不便往往就地低價處理，所以大多客戶要求設備簡單穩(wěn)定、價格低廉。本設計擯棄了工控機、PLC、觸摸屏等無論是操作、使用環(huán)境要求還是價格都相對較高的設備，僅僅使用稱量儀表和中間繼電器實現(xiàn)控制，在滿足客戶使用、成本等要求的基礎上，最大程度簡化系統(tǒng)，受到中鐵集團、懷化路橋等路橋建設單位的青睞。

（1）系統(tǒng)控制流程圖

混凝土自動配料系統(tǒng)配料系統(tǒng)

（2）控制系統(tǒng)的安全保護措施在主回路中都有相應的空氣開關，以便在短路和過載時跳開主回路及時保護電機等外部設備；運用高精度電源模塊，使儀表工作更加安全可靠，提高了稱量準確度，并保護了儀表；控制系統(tǒng)帶有失壓保護功能；裝有緊急停機開關，可隨時切斷電源，使系統(tǒng)立即停止工作；系統(tǒng)具有硬件邏輯互鎖功能，確保生產(chǎn)安全，井然有序，避免各種意外事故的發(fā)生。

（3）控制系統(tǒng)的特點。預留系統(tǒng)升級接口，以方便用戶根據(jù)需要升級成工控機+PLC控制系統(tǒng)；元器件采用國內(nèi)外知名廠家產(chǎn)品，質優(yōu)價廉，并提供無障礙配件供應；獨特的提示功能，讓客戶實時掌握生產(chǎn)過程；特有的配料信號診斷功能，避免誤投料。

（4）控制系統(tǒng)的防靜電及避雷保護。儀表采用良好的接地防靜電措施；控制回路設有氣體放電管避雷器等避雷保護；基礎施工時，用戶可以與地方防雷所聯(lián)系，設置防直擊雷和感應雷保護措施。

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