一种混凝土原材料配合比的控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水利水电工程、核电工程、港口工程的技术领域，具体地涉及一种混凝土原材料配合比的控制系统及方法，主要用于大体积混凝土拌合楼各原材料用量的自动控制。
【背景技术】
[0002]混凝土原材料配合比的控制是保证混凝土施工质量和影响混凝土生产成本的关键环节。
[0003]常规的配合比原材料控制技术主要是通过物料称量系统进行控制。主要分为骨料称量、粉料称量和液体称量三部分。一般情况下，在每小时20立方米以下的搅拌站采用叠加称量方式，即骨料(砂、石)用一把秤，水泥和粉煤灰用一把秤，水和液体外加剂分别称量，然后将液体外加剂投放到水称斗内预先混合。而在每小时50立方米以上的搅拌站中，多采用各称物料独立称量的方式，所有称量都采用电子秤及微机控制。骨料称量精度为± 2 %，水泥、粉料、水及外加剂的称量精度均达到±1%。上述称量系统各个量之间独立测量，且与混凝土拌合系统分离，不能够实现混凝土各种原材料量的自动控制，不便于资料的系统管理和分析，影响拌合和管理效率。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种混凝土原材料配合比的控制系统，其能够根据施工期试验配合比自动控制大体积混凝土拌合楼各原材料用量，提高混凝土的施工质量。
[0005]本发明的技术解决方案是:这种混凝土原材料配合比的控制系统，其包括骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块、总控室服务器;骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块分别与总控室服务器通过网络进行实时通讯，总控室服务器根据前期混凝土性能试验结果向这些模块提供配合比信息，实现混凝土拌合过程原材料用量智能控制。
[0006]本发明通过骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块分别与总控室服务器通过网络进行实时通讯，总控室服务器根据前期混凝土性能试验结果向这些模块提供配合比信息，实现混凝土拌合过程原材料用量智能控制，因此能够自动控制大体积混凝土拌合楼各原材料用量，提高混凝土的施工质量。
[0007]还提供了一种混凝土原材料配合比的控制方法，其包括以下步骤:
[0008](I)根据前期混凝土性能试验结果，确定不同种类混凝土用水量、水胶比、粗骨料级配、外加剂掺量这些参数的各个原材料配合比；
[0009](2)根据混凝土种类，确定任意一种拌合楼原材料给料的重量，计量，确定好重量，并录入到总控室服务器；
[0010](3)总控室服务器根据混凝土配合比，确定其余原材料的重量，并发送至各原材料控制模块；
[0011](4)各原材料控制模块称重好的原材料进入拌合楼，进行拌合；
[0012](5)记录混凝土各原材料的用量，并通过无线网络发送至总控室服务器；
[0013](6)总控室服务器根据试验配合比与实际配合比进行比较，不满足要求则报警。
【附图说明】
[0014]图1为根据本发明的混凝土原材料配合比的控制系统的结构示意图。
[0015]图2为骨料用量控制模块的构成图。
[0016]图3为混凝土用水量控制模块的构成图。
[0017]图4为加冰量控制模块的构成图。
[0018]图5为砂用量控制模块的构成图。
[0019]图6为水泥用量控制模块的构成图。
[0020]图7为粉煤灰用量控制模块的构成图。
[0021 ]图8为添加剂用量控制模块的构成图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，这种混凝土原材料配合比的控制系统，其包括骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块、总控室服务器;骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块分别与总控室服务器通过网络进行实时通讯，总控室服务器根据前期混凝土性能试验结果向这些模块提供配合比信息，实现混凝土拌合过程原材料用量智能控制。
[0023]本发明通过骨料用量控制模块、混凝土用水量控制模块、加冰量控制模块、砂用量控制模块、水泥用量控制模块、粉煤灰用量控制模块、添加剂用量控制模块分别与总控室服务器通过网络进行实时通讯，总控室服务器根据前期混凝土性能试验结果向这些模块提供配合比信息，实现混凝土拌合过程原材料用量智能控制，因此能够自动控制大体积混凝土拌合楼各原材料用量，提高混凝土的施工质量。
[0024]优选地，所述骨料用量控制模块在拌合楼布置大石、中石、小石称重装置以及各骨料用量控制装置，该模块实时测量各级骨料重量，并将相关信息传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息，计算各级骨料所需重量，并下指令给大石、中石、小石称重装置，实现骨料重量自动调控。
[0025]优选地，所述混凝土用水量控制模块在拌合楼供水管路布置拌合水设备和拌合水量测控设备，布置流量传感器实时测量拌合水量，通过网络传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算拌合水量，并下指令给拌合水量测控设备，实现拌合水量的自动控制。
[0026]优选地，所述加冰量控制模块在拌合楼布置加冰设备和加冰测控装置，实时测量加冰量，并通过网络传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算达到机口目标温度所需要的加冰量，并下指令给加冰设备和拌合水设备，保证混凝土用水量不变的情况下实现调整拌合水用量冰水比例的自动控制。
[0027]优选地，所述砂用量控制模块在拌合楼布置用砂量测控设备和砂量称重装置，实时测量砂重量，并传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算所需要的砂量，并下指令给砂量测控设备，实现用砂量的自动控制。
[0028]优选地，所述水泥用量控制模块在拌合楼布置水泥用量测控设备和水泥重量称重装置，实时测量水泥重量，传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算所需要的水泥用量，并下指令给水泥用量测控设备，实现水泥用量的自动控制。
[0029]优选地，所述粉煤灰用量控制模块在拌合楼布置粉煤灰测控设备和粉煤灰称重装置，实时测量粉煤灰重量，传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算所需要的粉煤灰用量，并下指令给粉煤灰测控设备，实现粉煤灰用量的自动控制。
[0030]优选地，所述添加剂用量控制模块在拌合楼布置添加剂测控设备和添加剂称重装置，实时测量添加剂用量，传送至总控室服务器，总控室服务器根据实时监测的其他原料重量与配合比信息计算所需要的添加剂用量，并下指令给添加剂测控设备，实现添加剂用量的自动控制。
[0031]优选地，所述总控室服务器内部装有配合比计算模型单元，其配置来根据前期混凝土性能试验结果，根据任意一种拌合楼原材料给料的重量，实时计算其余原材料控所需量的控制指标。
[0032]还提供了一种混凝土原材料配合比的控制方法，其包括以下步骤:
[0033](I)根据前期混凝土性能试验结果，确定不同种类混凝土用水量、水胶比、粗骨料级配、外加剂掺量等混凝土的配合比；
[0034](2)根据混凝土种类，确定任意一种拌合楼原材料给料的重量，计量，确定好重量，并录入到总控室服务器；
[0035](3)总控室服务器根据混凝土配合比，确定其余原材料的重量，并发送至各原材料控制模块；
[0036](4)各原材料控制模块称重好的原材料进入拌合楼，进行拌合；
[0037](5)记录混凝土各原材料的用量，并通过无线网络发送至总控室服务器；
[0038](6)总控室服务器根据试验配合比与实际配合比进行比较，不满足要求则报警。
[0039]如图2，骨料(大石、中石、小石)用量控制模块流程为:(I)是在拌合楼布置大石、中石、小石称重装置，实时测量骨料重量并通过网络(有线或无线)的方式自动传送至总控室服务器；(2)利用拌合楼布置其余材料自动称重装置获取其他原材料重量信息，并通过网络(有线或无线