一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统、搅拌站及方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统、搅拌站及方法，系统包括：信息采集单元，用于采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置；上位机控制系统，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；物料秤主控装置和物料仓主控装置。本发明提供的系统能实现生产配方自动转换为物料仓及物料秤的配方，并能动态地维护物料秤与物料仓之间的对应关系，使得搅拌站能更好的满足搅拌站生产物料的增加、物料仓的替换、物料秤之间的相互替换。
【专利说明】一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统、搅拌站及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统、搅拌站及方法。
【背景技术】
[0002]生产配方是指生产一方某种混凝土所需原材料种类及其重量的多少。物料是指生产混凝土所需的原材料，包括骨料、粉料和液态物料，例如:砂、水泥、水。物料仓是指混凝土搅拌站用来盛放原材料的装置，包括骨料仓、粉料仓和液态物料仓。物料秤是指混凝土搅拌站中用来称量所加原材料重量的机构，包括骨料秤、粉料秤和液态物料秤。秤的通道是指秤多次计量的能力，几个通道就说明秤能累计计量几种物料，一般秤有四个通道。将搅拌站中从原材料的物料仓开始、存放或转运原材料至搅拌主机的这一系列装置称为物料链或物料转移链。将物料链中的每个存放或转运原材料的装置称为物料环。PLC是指可编程控制器。上位机软件是指搅拌站中用来与PLC和称量仪表等底层控制系统交互的控制软件。
[0003]混凝土生产过程中，生产混凝土的各种原材料按生产配方进行称量并投入到搅拌主机中进行搅拌，生产配方要转化为称量设备(物料秤)需要称量物料的目标值，当前，实现的方法为:将物料仓与物料秤的对应关系对应好，并固化在系统中，再在物料仓中盛放相应的原材料，在生产过程中，将生产配方转化为各个物料秤的称量目标量，再将对应物料仓的物料投入到对应的物料秤中进行称量，最后，将称量好的原材料投入到搅拌主机中进行搅拌得到混凝土，这种方式存在的问题为:1、因为物料仓与物料秤的对应关系是固化的，所以，物料秤只能称量特定物料，当在生产过程中某种物料秤出现问题，其它物料秤(每种物料秤有4个称量通道，每个称量通道能称量一种物料，也就是说每种物料秤能称量4种物料，在搅拌站中每个物料秤只用到它的一个或两个称量通道)无法替代出现问题的物料秤；
2、物料秤与物料仓的对应关系及对应数量不可更改，物料仓之间无法相互替换；3、因为物料秤对应物料仓的数量已经固化，所以，原材料种类不变的情况下，增加某种物料的物料仓，就不得不增加物料秤。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统、搅拌站及方法，该基于混凝土生产配方进行绑定的系统有效地解决了上述问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:
[0006]一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统，包括:
[0007]信息采集单元，用于采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置；
[0008]上位机控制系统，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；
[0009]物料秤主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值；
[0010]物料仓主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
[0011]在一个优选或可选地实施例中，物料秤主控装置还包括物料秤状态故障发送单元;
[0012]物料秤状态故障发送单元，用于将物料秤状态故障发送到上位机控制系统。
[0013]在一个优选或可选地实施例中，物料仓主控装置还包括物料仓状态故障发送单元;
[0014]物料仓状态故障发送单元，用于将物料仓状态故障发送到上位机控制系统；
[0015]上位机控制系统还包括绑定变更单元；
[0016]绑定变更单元，用于解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
[0017]在一个优选或可选地实施例中，物料仓主控装置还包括增加物料仓发送单元；
[0018]增加物料仓发送单元，用于将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统；
[0019]上位机控制系统还包括增加物料仓绑定单元；
[0020]增加物料仓绑定单元，用于查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
[0021]在一个优选或可选地实施例中，物料秤主控装置还包括物料秤称量信息发送单元;
[0022]物料秤称量信息发送单元，用于物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号;
[0023]物料仓主控装置还包括物料仓信息接收单元和控制器；
[0024]物料仓信息接收单元，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息和物料秤称量信息发送单元发送的信号；
[0025]控制器，用于当物料仓信息接收单元接收到信息采集单元发送的生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当物料仓信息接收单元接收到物料秤称量信息发送单元发送的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
[0026]本发明还提供了以下技术方案:
[0027]一种搅拌站，搅拌站包括如上所述的基于混凝土生产配方进行绑定的系统。
[0028]本发明还提供了以下技术方案:
[0029]一种基于混凝土生产配方进行绑定的方法，包括:
[0030]采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置；
[0031]接收生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；
[0032]接收生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值；
[0033]接收生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
[0034]在一个优选或可选地实施例中，将物料秤状态故障和物料仓状态故障发送到上位机控制系统，解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
[0035]在一个优选或可选地实施例中，将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统，查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
[0036]在一个优选或可选地实施例中，物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号，接收生产配方信息和称量物料到达目标值的信号；
[0037]当接收到生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当接收到称量物料到达目标值的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
[0038]基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0039]由于本发明所提供的基于混凝土生产配方进行绑定的系统包括:信息采集单元，用于采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置；上位机控制系统，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；物料秤主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值；物料仓主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上，能实现生产配方自动转换为物料仓及物料秤的配方，并能动态地维护物料秤与物料仓之间的对应关系，使得搅拌站能更好的满足搅拌站生产物料的增加、物料仓的替换、物料秤之间的相互替换。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0041]图1为本发明的基于混凝土生产配方进行绑定的系统的示意图；
[0042]图2为混凝土搅拌站的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0044]需要说明的是:本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓:本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。
[0045]下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。
[0046]如图1所示，一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统，包括:
[0047]信息采集单元101，用于采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统102、物料仓主控装置104和物料秤主控装置103 ；
[0048]上位机控制系统102，用于接收信息采集单元101发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；
[0049]物料秤主控装置103，用于接收信息采集单元101发送的生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值；
[0050]物料仓主控装置104，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
[0051]如图2所示，将搅拌站的生产过程看成一个物料转移的过程:骨料经骨料仓I至骨料秤2、再到平皮带3、斜皮带4、骨料集料斗5、最后到达搅拌主机6 ;粉料经粉料仓7至粉料秤8、最后到达搅拌主机6 ;水和其它液态物料经液态物料输送泵9至液态物料秤10、最后到达搅拌主机6。搅拌主机6将料搅匀即生产好一盘混凝土。混凝土搅拌站还包括空压机11。
[0052]将骨料从骨料仓I转移至搅拌主机6的各个装置当做物料转移链中的一环(即物料环)，每种骨料的物料转移链为:骨料仓1-骨料秤2-平皮带3-斜皮带4-骨料集料斗5-搅拌主机6。
[0053]将粉料从粉料仓7转移至搅拌主机6的各个装置当做物料转移链中的一环(即物料环)，每种粉料的物料转移链为:粉料仓7-粉料秤8-搅拌主机6。
[0054]将水和其它液态物料从容器转移至搅拌主机的各个装置当做物料转移链中的一环(即物料环)，每种水和其它液态物料的物料转移链为:液态物料输送泵9-液态物料秤10-搅拌主机6。
[0055]物料秤主控装置103还包括物料秤状态故障发送单元；
[0056]物料秤状态故障发送单元，用于将物料秤状态故障发送到上位机控制系统102。
[0057]物料仓主控装置104还包括物料仓状态故障发送单元；
[0058]物料仓状态故障发送单元，用于将物料仓状态故障发送到上位机控制系统102 ；
[0059]上位机控制系统102还包括绑定变更单元；
[0060]绑定变更单元，用于解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
[0061]将原材料与需要关联的物料仓进行绑定，并将物料仓与需要关联的物料秤进行绑定，在生产过程中生产配方信息转化为各个原材料仓需要投入的原材料重量值，物料秤将与它绑定的物料仓需要投入的原材料重量值转化为各个称量通道的称量目标量，并根据绑定的顺序依次进行称量，并将称量的原材料投入到搅拌主机中，能解除物料仓与物料秤对应关系固化的问题，物料仓与物料秤之间的对应关系不再固定不变，可以根据需要把一个或多个物料仓动态绑定到某个物料秤上，当某个物料秤出问题时，其它物料秤能替代，提高了物料秤的使用灵活性，物料秤之间能相互替换，降低了成本，提高了更换效率。
[0062]将原材料与需要关联的物料仓进行绑定是指上位机控制系统的软件层面的绑定，物料仓与物料的绑定是指通过软件上的操作、让选择的物料与特定的物料仓相关联，上位机控制系统就知道那个物料仓放置什么物料了，当有生产配方信息来时，上位机控制系统就能将物料配方(某种物料的用量:例如:砂:300kg)转换为盛放该物料仓的配方，也就是该物料仓应该卸多少料至物料秤中(生产配方为砂300kg，转换为物料仓配方就是盛放砂的物料仓卸料300Kg物料)。
[0063]将物料仓动态绑定到物料秤上是指上位机控制系统能随便配置物料仓与物料秤的对应关系(物料仓与物料秤的对应关系是指物料仓投料至那个物料秤的关系)，可以配置两个物料仓对应一个物料秤，也可以配置一个物料仓对应一个物料秤，当然，物料仓和物料秤的对应关系在硬件上也要做相应的更改，在硬件上做相应的更改都是现有技术，本文不再展开描述。
[0064]物料配方就是物料生产一方混凝土的用量，例如:砂300Kg就是指生产一方混凝土需要300kg砂。物料仓的配方是根据盛放物料及生产的方量计算的，例如:某物料仓盛放的物料为砂，该盘生产的方量为3方，那该物料仓的配方就是300kg*3=900kg。物料秤的配方是根据物料秤对应的物料仓计算的，例如，某物料秤对应物料仓的顺序是:砂仓、石仓，砂仓的配方为900kg，石仓的配方为1200kg，那该物料秤的配方为:物料秤的通道I的称量目标值为900kg，物料秤的通道2的称量目标为1200kg。
[0065]物料秤有许多状态，例如，秤门的开关状态、秤门的气压状态、是否处于自动扣除状态、它的震动电机是否为自动振机、秤的批次状态等，物料秤的这些状态有的是通过物料秤状态故障发送单元传入上位机控制系统中，有的是上位机控制系统根据控制逻辑赋予它的状态(比如:它的批次状态)，所以，物料秤的状态信息都会在上位机控制系统中。例如:当物料秤的秤门的状态为开时，秤门关到位信号就没有，就不满足往里转移物料的逻辑条件，物料秤状态故障发送单元会将物料秤状态故障发送到上位机控制系统，上位机控制系统的绑定变更单元会解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上。
[0066]物料秤状态故障发送单元和物料仓状态故障发送单元可以是传感器。
[0067]物料仓主控装置103还包括增加物料仓发送单元；
[0068]增加物料仓发送单元，用于将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统；
[0069]上位机控制系统还包括增加物料仓绑定单元；
[0070]增加物料仓绑定单元，用于查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
[0071]因为可以将物料仓动态绑定到物料秤上，所以增加新的物料仓时，可不必一定要增加物料秤，降低了成本，提高了更换效率。
[0072]将原材料与需要关联的物料仓进行绑定或将相应的物料仓绑定到相应的物料秤上或将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上都是现有技术，本文不再展开描述。
[0073]物料秤主控装置还包括物料秤称量信息发送单元；
[0074]物料秤称量信息发送单元，用于物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号;
[0075]物料仓主控装置还包括物料仓信息接收单元和控制器；[0076]物料仓信息接收单元，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息和物料秤称量信息发送单元发送的信号；
[0077]控制器，用于当物料仓信息接收单元接收到信息采集单元发送的生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当物料仓信息接收单元接收到物料秤称量信息发送单元发送的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
[0078]控制器可以是PLC (可编程控制器)，PLC控制物料仓的仓门什么时候开、关及开门时间的长短。
[0079]一种搅拌站，搅拌站包括如上的基于混凝土生产配方进行绑定的系统。
[0080]搅拌站的其它部分可以参照现有技术，本文不再展开描述。
[0081 ] 一种基于混凝土生产配方进行绑定的方法，包括:
[0082]采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置；
[0083]接收生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上；
[0084]接收生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值；
[0085]接收生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
[0086]将物料秤状态故障和物料仓状态故障发送到上位机控制系统，解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
[0087]将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统，查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
[0088]物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号，接收生产配方信息和称量物料到达目标值的信号；
[0089]当接收到生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当接收到称量物料到达目标值的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
[0090]骨料仓、骨料秤、平皮带、斜皮带、骨料集料斗、搅拌主机、粉料仓、粉料秤、液态物
料输送泵、液态物料秤、空压机都是现有技术，本文不再展开描述。
[0091]上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
[0092]同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0093]另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
[0094]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种基于混凝土生产配方进行绑定的系统，其特征在于，包括: 信息采集单元，用于采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置； 上位机控制系统，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上； 物料秤主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值； 物料仓主控装置，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 物料秤主控装置还包括物料秤状态故障发送单元； 物料秤状态故障发送单元，用于将物料秤状态故障发送到上位机控制系统。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于， 物料仓主控装置还包括物料仓状态故障发送单元； 物料仓状态故障发送单 元，用于将物料仓状态故障发送到上位机控制系统； 上位机控制系统还包括绑定变更单元； 绑定变更单元，用于解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于， 物料仓主控装置还包括增加物料仓发送单元； 增加物料仓发送单元，用于将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统； 上位机控制系统还包括增加物料仓绑定单元； 增加物料仓绑定单元，用于查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于， 物料秤主控装置还包括物料秤称量信息发送单元； 物料秤称量信息发送单元，用于物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号； 物料仓主控装置还包括物料仓信息接收单元和控制器； 物料仓信息接收单元，用于接收信息采集单元发送的生产配方信息和物料秤称量信息发送单元发送的信号； 控制器，用于当物料仓信息接收单元接收到信息采集单元发送的生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当物料仓信息接收单元接收到物料秤称量信息发送单元发送的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
6.一种搅拌站，其特征在于，所述搅拌站包括权利要求1-5任一项所述的基于混凝土生产配方进行绑定的系统。
7.一种基于混凝土生产配方进行绑定的方法，其特征在于，包括: 采集生产配方信息，并将采集的生产配方信息分别发送给上位机控制系统、物料仓主控装置和物料秤主控装置； 接收生产配方信息、并按照该生产配方信息将相应的物料仓绑定到相应的物料秤的称量通道上； 接收生产配方信息、并将该生产配方信息转化为相应物料秤的各个称量通道需要称量相应物料的目标值； 接收生产配方信息、并按照该生产配方信息打开相应物料仓的仓门释放相应的物料到绑定的物料秤的称量通道上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 将物料秤状态故障和物料仓状态故障发送到上位机控制系统，解除物料仓和故障物料秤的绑定、并将物料仓绑定到没有故障的物料秤上和解除故障物料仓和物料秤的绑定、并将物料秤绑定到没有故障的物料仓上。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于， 将增加的物料仓的信息发送到上位机控制系统，查找具有没有使用的称量通道的物料秤、并将增加的物料仓绑定到具有没有使用的称量通道的物料秤上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 物料秤的称量通道称量物料到达目标值时发送信号，接收生产配方信息和称量物料到达目标值的信号； 当接收到生产配方信息时、打开相应物料仓的仓门和当接收到称量物料到达目标值的信号时、关闭相应物料仓的仓门。
【文档编号】B28C7/02GK103753709SQ201410064316
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】王西友, 陈明, 张启遇 申请人:徐州徐工施维英机械有限公司