本发明涉及混凝土生产的技术领域，尤其是涉及一种混凝土搅拌站配料控制系统以及控制方法。
背景技术：
混凝土搅拌站的工艺由石子、砂子等骨料与水泥、水、外加剂、粉煤灰等粉剂配料按照一定的配合比例，称重计量，并控制其在一定的误差范围之内。配料预装在水泥仓中由螺旋输送机输送，水、液体外加剂由水泵与液剂泵配料。当达到设定好的重量时，控制相应机构停止放料，然后按照已经制定好的顺序下放到搅拌机中进行搅拌，当搅拌持续时间达到提前设定好的时间时，将混凝土下放，完成整个工作流程。
混凝土搅拌站生产混凝土的过程中，最为关键的是配料和搅拌的过程，配料系统性能的好坏直接决定混凝土质量的高低。搅拌站生产过程中对于各种物料的称量精度有着严格的要求，骨料动态计量精度为±2%，其余物料的动态称量精度均为±1%。
混凝土配料过程中由落差、过冲量、物料的不均匀性会导致空中余量的随机变化,给配料精度造成的影响。为了防止配料过冲，通常采用如下方式进行控制：（1）定值补偿法，提前关闭仓门修正，设置一个提前量，在达到设定的重量值之前就提前关闭给料门，切断料流，此时空中尚有余料，等空中余料全部落入种斗后，最终的实际配料重量为关闭料门时刻已落入秤斗的物料重量和空中余料的重量之和。然而，此法精度较差，对于操作人员的要求较高；（2）超料扣称法，在上料超差时，卸料时提前关门扣住多上的料，将一定量的材料留在秤上。该方法不好控制留住料的量，对机械的损坏也较大。（3）点动补偿法，当上料达到一定范围时，秤料门依据点动设置的开门时间开启配料，时间完毕则关闭门。点动可以进行多次,直到达到配料的精度要求。其缺点是反复的开关门，对于机械设备的损耗较大，同时也会影响配料的速度。
现有技术中，cn104260207a中采用双门法实现粗称、精称，其在配料初始阶段采用大小卸料门同时打开卸料，在配料达到预定量后采用小门继续进行卸料称重，从而能够避免接近称重时,仍然在大量下料而造成配料过多的情况。然而，其需要设置多个给料门以及输送管，同时小门卸料也会影响配料速度。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种混凝土搅拌站配料控制系统以及控制方法，能够提高配料的精度以及速度。
作为本发明的一个方面，提供一种混凝土搅拌站配料控制系统，包括：配比确定部，其基于需要生产混凝土的性质，确定混凝土原料中骨料，水泥，粉煤灰，水以及外加剂的比例；重量确定部，其根据配比确定部确定的混凝土原料的比例，确定各原料的单批次第一配料重量（t骨料，t水泥，t粉煤灰，t水，t外加剂）；卸料门，其在开启时将对应的原料输出到配料斗；多个配料斗，其分别接收各原料卸料门输入的原料；称重装置，其设置于配料斗，用于测量各配料斗中原料的重量；控制器，其能够控制卸料门的开闭；所述控制器在混凝土配料中通过如下方式控制配料比：（1）基于重量确定部确定的单批次配料重量以及修正落差值确定第二配料重量（t骨料-tx1，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5），其中tx1、tx2、tx3、tx4、tx5分别为骨料、水泥、粉煤灰、水以及外加剂的修正落差值；（2）基于预设的骨料冗余百分比确定第三配料重量（(t骨料-tx1)(1+s)，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5）；（3）开启卸料门将各原料输送到配料斗，在各配料斗中原料达到第三配料重量时关闭卸料门；（4）在骨料配料斗稳定后通过称重装置测量骨料配料斗中骨料重量；（5）基于骨料配料斗中骨料重量与第一配料重量中骨料的差值tc，确定其余原料的第四配料重量（t1水泥,t1粉煤灰,t1水,t1外加剂）；（6）开启其余原料的卸料门，在添加第四配料重量的其余原料后，关闭其余原料的卸料门。
进一步的，所述骨料冗余百分比s为1%~2%。
进一步的，所述步骤（5）中基于如下式计算第四配料重量:t1水泥=tc*(t水泥-tx2)/(t骨料-tx1)，t1粉煤灰=tc*(t1粉煤灰-tx3)/(t骨料-tx1)，t1水=tc*(t水-tx4)/(t骨料-tx1)，t1外加剂=tc*(t外加剂-tx5)/(t骨料-tx1)。
作为本发明的一个方面，提供一种混凝土配料控制方法，包括如下步骤：（1）基于需要生产混凝土的性质，确定混凝土原料中骨料，水泥，粉煤灰，水以及外加剂的比例；（2）根据确定的混凝土原料的比例，确定各原料的单批次配料重量；（3）基于各原料的单批次配料重量以及修正落差值确定第一配料重量（t骨料，t水泥,t粉煤灰,t水,t外加剂）；（4）基于重量确定部确定的单批次配料重量以及修正落差值确定第二配料重量（t骨料-tx1，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5），其中tx1、tx2、tx3、tx4、tx5分别为骨料、水泥、粉煤灰、水以及外加剂的修正落差值；（5）基于预设的骨料冗余百分比确定第三配料重量（(t骨料-tx1)(1+s)，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5）；（6）开启卸料门将各原料输送到配料斗，在各配料斗中原料达到第三配料重量时关闭卸料门；（7）在骨料配料斗稳定后通过称重装置测量骨料配料斗中骨料重量；（8）基于骨料配料斗中骨料重量与第一配料重量中骨料的差值tc，确定其余原料的第四配料重量（t1水泥,t1粉煤灰,t1水,t1外加剂）；（9）开启其余原料的卸料门，在添加第四配料重量的其余原料后，关闭其余原料的卸料门。
进一步的，所述步骤（8）中基于如下式计算第四配料重量:t1水泥=tc*(t水泥-tx2)/(t骨料-tx1)，t1粉煤灰=tc*(t1粉煤灰-tx3)/(t骨料-tx1)，t1水=tc*(t水-tx4)/(t骨料-tx1)，t1外加剂=tc*(t外加剂-tx5)/(t骨料-tx1)。
作为本发明的另外一个方面，提供一种混凝土配料控制方法，根据骨料配料斗中骨料重量，确定其余配料斗中配料的添加量。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
本发明的混凝土搅拌站配料控制系统，用于混凝土搅拌站的配料控制，包括：配比确定部，重量确定部，卸料门，配料斗，称重装置以及控制器。其中配料包括骨料，水泥，粉煤灰，水以及外加剂。
配比确定部，基于需要生产混凝土的性质，确定混凝土原料中骨料，水泥，粉煤灰，水以及外加剂的比例。重量确定部，其根据配比确定部确定的混凝土原料的比例，确定各原料的单批次第一配料重量（t骨料，t水泥，t粉煤灰，t水，t外加剂）。
卸料门，不同的原料设置不同的卸料门，由控制器控制其开启和关闭，其在开启时将输送装置输送的原料输出到各自的配料斗。多个配料斗，其分别接收各原料卸料门输入的原料。配料斗上设置有称重装置，用于测量配料过程中各配料斗中原料的重量。称重装置将测量结果通过有线或者无线通信的方式传送给控制器。称重装置可以是设置有压力传感器的电子称。所有配料斗上的原料配完后，将物料依次投入搅拌机搅拌成混凝土。
在混凝土配料中，骨料的由石子和沙粒组成，其质量大并且均匀性差，因此其配料的精度较差，是影响配料精度的主要因素；而其余配料为粉状或者液体，其均匀度好，配料精度也较高。本实施例中的控制器通过设置不同的配料重量以及不同卸料门的开闭，实现混凝土的快速精确配料；具体的，所述控制器在混凝土配料中通过如下方式控制配料比：（1）基于重量确定部确定的单批次配料重量以及修正落差值确定第二配料重量（t骨料-tx1，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5），其中tx1、tx2、tx3、tx4、tx5分别为骨料、水泥、粉煤灰、水以及外加剂的修正落差值，其中修正落差值用于修正配料过程空中余量的变化，通过现有技术中的预设或者逐次修正方法确定；（2）基于预设的骨料冗余百分比确定第三配料重量（(t骨料-tx1)(1+s)，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5），其中s为冗余百分比值，可以设置为1%~2%，从而配料斗中重量达到第三配料重量关闭卸料门时，骨料重量大于其期待的第一配料重量；（3）开启卸料门将各原料输送到配料斗，在各配料斗中原料达到第三配料重量时关闭卸料门；（4）在骨料配料斗稳定后通过称重装置测量骨料配料斗中骨料重量；（5）基于骨料配料斗中骨料重量与第一配料重量中骨料的差值tc，确定其余原料的第四配料重量（t1水泥,t1粉煤灰,t1水,t1外加剂），其中t1水泥=tc*(t水泥-tx2)/(t骨料-tx1)，t1粉煤灰=tc*(t1粉煤灰-tx3)/(t骨料-tx1)，t1水=tc*(t水-tx4)/(t骨料-tx1)，t1外加剂=tc*(t外加剂-tx5)/(t骨料-tx1)；（6）开启其余原料的卸料门，在添加第四配料重量的其余原料后，关闭其余原料的卸料门，完成该批次配料。
本发明实施例的一种混凝土配料控制方法，包括如下步骤：（1）基于需要生产混凝土的性质，确定混凝土原料中骨料，水泥，粉煤灰，水以及外加剂的比例；（2）根据确定的混凝土原料的比例，确定各原料的单批次配料重量；（3）基于各原料的单批次配料重量以及修正落差值确定第一配料重量（t骨料，t水泥,t粉煤灰,t水,t外加剂）；（4）基于重量确定部确定的单批次配料重量以及修正落差值确定第二配料重量（t骨料-tx1，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5），其中tx1、tx2、tx3、tx4、tx5分别为骨料、水泥、粉煤灰、水以及外加剂的修正落差值；（5）基于预设的骨料冗余百分比确定第三配料重量（(t骨料-tx1)(1+s)，t水泥-tx2，t粉煤灰-tx3，t水-tx4，t外加剂-tx5）；（6）开启卸料门将各原料输送到配料斗，在各配料斗中原料达到第三配料重量时关闭卸料门；（7）在骨料配料斗稳定后通过称重装置测量骨料配料斗中骨料重量；（8）基于骨料配料斗中骨料重量与第一配料重量中骨料的差值tc，确定其余原料的第四配料重量（t1水泥,t1粉煤灰,t1水,t1外加剂）；（9）开启其余原料的卸料门，在添加第四配料重量的其余原料后，关闭其余原料的卸料门，完成该批次混凝土配料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。本发明中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。