专利名称：强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法
技术领域：
本发明属于交通及建筑行业技术领域，特别涉及一种强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法。
背景技术：
强制间歇式浙青搅拌设备对混合料搅拌的主要エ艺特征是浙青混合料由热骨料、粉料、浙青等按预设比例拌制而成，其各种成分是分批次计量(热骨料实行累计式称重模式)，依事先设定顺序投入搅拌器进行强制搅拌，卸出拌制好的成品料后，接着进行下一个循环，形成周而复始的循环作业过程。其中热骨料经振动筛的分级筛分形成多种规格的热骨料，并将之输送到各自贮料仓。依照上述分批次计量方法，目前强制间歇式浙青混合料搅拌站在对各种规格的热骨料计量过程中经常出现无料等仓或卡料/缺料情况，在此情况下需要进行补料操作，而现今是将补料的量计算在被补料的量中，即热骨料的卸料量是:mi' ,m',M3' ,....Mn'，无法显示补料量，掩盖了补料事实，这样对补料无法核定和计量，致使混合料的配比值错误，还无法察觉，更无据可查，直接影响到产品质量。在现代工程施工过程中，对浙青混合料的配比质量要求越来越高，但仍然需要监理工程师或质量检测人员在施工现场监瞀检查，并以抽样的形式进行检測、评定浙青混合料是否达标，这种原始的操作不但浪费了更多的人力、物力，还使得施工工作与质量检测エ作脱节，难以实现实时监控。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法。实现了对热骨料卸料全过程的实时监控，并计量出每种热骨料实际卸料量，以及各种热骨料的补料量。本发明的技术方案是这样实现的強制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置，该装置包括至少4个热骨料贮料仓、骨料秤、浙青秤、搅拌器、粉料秤、終端计算机、采集柜和搅拌设备配料过程智能计量监控装置。热骨料贮料仓用于存放筛分后的各种热骨料；热骨料贮料仓的放料门下方连接骨料秤，骨料秤用于称量各种热骨料累计卸料量；粉料秤安装在粉料贮料仓下方，浙青秤安装在浙青贮罐下方；骨料秤、浙青秤和粉料秤下方设置搅拌器，搅拌器用于搅拌热骨料、粉料和浙青的混合物，搅拌后的浙青混合料通过搅拌器的放料门卸下；各热骨料贮料仓的放料门通过信号线连接到搅拌设备配料过程智能计量监控装置，该监控装置中的监控仪表、PLC、GPRS安装在采集柜中，采集柜通过计算机网络连接終端计算机；终端计算机安装了监 控系统，用于事先设定各种热骨料、粉料、浙青的卸料量，并在配料操作结束后，分别计算出各种热骨料、粉料、浙青的设定与实际卸料量误差百分比；对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后，系统显示出所有计算結果。
所述的搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括两种组成方式第一种组成方式搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括称重传感器、监控仪表、PLC和GPRS，其中称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和浙青秤上，监控仪表、PLC和GPRS安装在采集柜中。称重传感器用于产生并传送骨料秤称量的各热骨料贮料仓卸下的热骨料重量信号、粉料秤称量的粉料贮料仓卸下的粉料重量信号、浙青秤称量浙青贮罐卸下的浙青重量信号，称重传感器通过两条信号线与监控仪表连接。监控仪表采用单片机的エ作模式，用于采集各放料门的开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并对信号进行转换，用于判定是否有补料操作，用于计算出各热骨料、粉料和浙青的补料量、实际卸料量、卸料量设定与实际卸料量差值；其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算単元和数据显示単元，设置单元包括键盘，用于手工录入事先设定的各热骨料贮料仓卸料量，信号接收单元包括热骨料贮料仓开关信号输入端ロ、放大器、滤波器， 用于接收各放料门开关信号和重量信号，信号转换单元包括A/D转换器，用于将重量信号转换为卸料量，数据计算単元包括中央处理单元、EEPR0M，用于计算及存储各热骨料、粉料和浙青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；数据显示単元通过键盘录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，将显示出设定量、差值量、各料量、累计量和瞬时量。监控仪表的另一端通过RS485总线与PLC连接，PLC用于接收并上传监控仪表计算后的数据，PLC的另一端通过GPRS与终端计算机连接。搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表通过接收到放料门开关信号来判断是否有补料操作，通过每次只开ー个热骨料贮料仓放料门的逻辑进行判断，若同时打开两个放料门则视为补料；实时将称重传感器产生并传送的重量信号转换为卸料量；同时判断出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，井分别计算出各热骨料、粉料和浙青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值。強制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控的方法，按照搅拌设备配料过程智能计量监控装置的第一种组成方法，可按如下步骤进行步骤I、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中。步骤2、在搅拌设备配料过程智能计量监控装置的监控仪表中分别录入设定的卸料量，其中各热骨料Ml，M2，. . .，Mn ;粉料Mf ;浙青Mq。步骤3、依照事先设定的顺序、卸料量，热骨料贮料仓的放料门将依次打开进行卸料，在放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并将重量信号转换为卸料量，通过循环检查放料门开关信号来判断是否有补料操作，若毎次只打开ー个热骨料贮料仓的放料门，视为正常卸料。即各热骨料实际卸料量分别为Ml' , M2'，…，Mn'，其中“ Mn' ”代表n#热骨料贮料仓的热骨料实际卸料量。设定与实际卸料量差值为IMl-Ml' I，I M2-M2' I，···，I Mn-Mn; I步骤4、当出现两个热骨料贮料仓的放料门同时打开时，视为补料操作，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表将记录热骨料贮料仓的放料门号，存在两种情况第一种情况无料等仓；当热骨料贮料仓无料时，此热骨料贮料仓的放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓的放料门同时关闭，视为此次补料结束，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据放料门开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出补料量M' #=为无料的热骨料贮 料仓进行补料时的卸料量各热骨料实际卸料量分别为ΜΓ +ΜΓ补，M2' +M2'补，M3 ' +M3'补，…，+Mn' +Mn'彳卜，其中“ Mn' 代表第n#热骨料贮料仓的热骨料为其他热骨料的补料量。设定与实际卸料量差值为IMl-CMr +Ml'补)I，I M2-(M2/ +M2'补)I ，··.，Mn- (Mn, +Mn,补)I第二种情况卡料或缺料；当热骨料贮料仓卸料过程中出现放料门被热骨料卡住或缺料时，此放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，并在此放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，井根据开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出补料量:M' #=卡料或缺料的热骨料贮料仓中，事先设定的卸料量与实际卸料量的差值各热骨料实际卸料量分别为ΜΓ +ΜΓ补，M2' +M2'补，M3 ' +M3'补，…，Mn' +Mn'补设定与实际卸料差值IMl- (Ml1 +Ml'补)I，I M2- (M2' +M2'补)I，· · ·，IMn- (Mn' +Mn'补)I步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、浙青贮罐将依次打开放料门进行卸料，在卸料的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生的重量信号，并将重量信号转换为卸料量；这两种料不涉及补料，所以监控仪表将不做补料监控操作，粉料卸料量为=Mf';浙青的卸料量为Mq'。步骤6、监控仪表将步骤2、3、4计算结果上传到PLC中，再由PLC将这些结果通过GPRS上传至终端计算机。步骤7、将称量后骨料、浙青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最終搅拌成浙青混合料。步骤8、监控系统接收搅拌设备配料过程智能计量监控装置上传的步骤2、3、4各个数值，进行分析比对，并计算出各种配料的设定与实际卸料量误差百分比，对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后显示出所有计算結果。
权利要求
1.一种强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在于该装置包括至少4个热骨料贮料仓、骨料秤、粉料贮料仓、粉料秤、浙青贮罐、浙青秤、搅拌器、終端计算机、采集柜和搅拌设备配料过程智能计量监控装置； 热骨料贮料仓的放料门下方连接骨料秤；粉料秤安装在粉料贮料仓下方，浙青秤安装在浙青贮罐下方；骨料秤、浙青秤和粉料秤下方设置搅拌器；各热骨料贮料仓的放料门与搅拌设备配料过程智能计量监控装置连接，该监控装置中的监控仪表、PLC和GPRS安装在采集柜中，采集柜与终端计算机连接。
2.根据权利要求I所述的强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在于所述的搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括两种组成方式，第一种组成方式包括称重传感器、监控仪表、PLC和GPRS，其中称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和浙青秤上，监控仪表、PLC和GPRS安装在采集柜中，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算単元和数据显示単元，设置单元用于手工录入事先设定的各热骨料贮料仓卸料量，信号接收单元用于接收各放料门开关信号和重量信号，信号转换单元用于将重量信号转换为卸料量，数据计算単元用于计算及存储各热骨料、粉料和浙青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；数据显示単元通过录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，监控仪表连接PLC —端，PLC的另一端通过GPRS与終端计算机连接； 第二种组成方式搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括称重传感器、PLC和GPRS，其中各称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和浙青秤上，PLC、GPRS安装在采集柜中，称重传感器与PLC连接；其中PLC内包括信号接收单元、信号转换单元和数据计算単元，PLC通过GPRS与终端计算机连接。
3.根据权利要求I所述的强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在干所述的终端计算机上安装了监控系统，用于事先设定各种热骨料、粉料、浙青的卸料量，并在配料操作结束后，分别计算出各种热骨料、粉料、浙青的设定与实际卸料量误差百分比；对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后系统显示出所有计算結果。
4.采用权利要求I所述的强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置的方法，其特征在于按照搅拌设备配料过程智能计量监控装置的第一种组成方法，可按如下步骤进行 步骤I、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中； 步骤2、在搅拌设备配料过程智能计量监控装置的监控仪表中分别录入设定的卸料量，其中各热骨料贮料仓的热骨料设定值分别为Ml，M2，. . .，Mn ;粉料卸料量设定值Mf ;浙青卸料量设定值Mq ； 步骤3、热骨料贮料的仓放料门按事先设定的顺序并按事先设定的卸料量依次打开，进行卸料，在放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并将重量信号转换为卸料量，通过循环检查放料门开关信号来判断是否有补料操作，若毎次只打开ー个热骨料贮料仓放料门，视为正常卸料； 即各热骨料实际卸料量分别为ΜΓ，M2' , , Mn'，其中“Mn' ”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料实际卸料量；热骨料设定值与实际卸料量差值为I Ml-Ml' I，I M2-M2' I，...，I Mn-Mn; I 步骤4、当出现两个热骨料贮料仓的放料门同时打开时，视为补料操作，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表将记录热骨料贮料仓放料门号，存在两种情况 第一种情况无料等仓；当热骨料贮料仓无料时，此热骨料贮料仓的放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓的放料门同时关闭，视为此次补料结束，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据放料门开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出 补料量:M' #=为无料的热骨料贮料仓进行补料时的卸料量 各热骨料实际卸料量分别为Ml ' +Ml /补，M2' +M2 /补，M3 ' +M3 /补，...，+Mn' +Mn'彳卜，其中“ Mn' 代表第n#热骨料贮料仓的热骨料为其他热骨料的补料量； 卸料量设定值与实际卸料量差值为I Ml- (ΜΓ +ΜΓ补)I，I M2- Cm' +M2'补)I , · · ·，I Mn- (Mn' +Mn'补)I 第二种情况卡料或缺料；当热骨料贮料仓卸料过程中出现放料门被热骨料卡住或缺料时，此放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，并在此放料门打开的同吋，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，井根据开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出 补料量:M' #=卡料或缺料的热骨料贮料仓中，事先设定的卸料量与实际卸料量的差值；各热骨料实际卸料量分别为Ml' +Ml'补，M2' +M2'补，M3' +M3'补，...，Mn' +Mn'补卸料量设定值与实际卸料差值I Mi- Cm' +Ml'补)I，I M2- Cm' +m'补)I，···，Mn- (Mn, +Mn,补)I 步骤5、待热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、浙青贮罐将依次打开放料门进行卸料，在卸料的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生的重量信号，并将重量信号转换为卸料量；粉料及浙青这两种料不涉及补料，所以监控仪表将不做补料监控操作，粉料卸料量为=Mf';浙青的卸料量为Mq'； 步骤6、监控仪表将步骤2、3和4计算结果上传到PLC中，再由PLC将这些结果通过GPRS上传至终端计算机； 步骤7、将称量后热骨料、浙青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最終搅拌成浙青混合料； 步骤8、监控系统接收搅拌设备配料过程智能计量监控装置上传的步骤2、3和4各个数值，进行分析比对，并计算出各种配料的设定与实际卸料量误差百分比，对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后显示出所有计算結果。
5.采用权利要求I所述的强制间歇式浙青搅拌设备骨料计量过程监控装置的方法，其特征在于按照搅拌设备配料过程智能计量监控装置的第二种组成方法，可按如下步骤进行 步骤I、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中；步骤2、在終端计算机上的监控系统中分别录入设定的卸料量，其中各热骨料卸料量的设定值分别为Ml，M2，. . .，Mn ;粉料卸料量的设定值Mf ;浙青卸料量的设定值Mq ； 步骤3、热骨料贮料仓的放料门按事先设定的顺序并按事先设定的卸料量依次打开，进行卸料，在放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并将重量信号转换为卸料量，通过循环检查放料门开关信号来判断是否有补料操作，若毎次只打开ー个热骨料贮料仓放料门，视为正常卸料； 即各热骨料卸料量分别为ΜΓ，M2'，. . .，Mn'，其中“Mn' ”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料实际卸料量； 卸料量设定值与实际卸料量差值为I Ml-Ml' I，I M2-M2' I，...，I Mn-Mn' I 步骤4、当出现两个热骨料贮料仓放料门同时打开时，视为补料操作，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中PLC将记录热骨料贮料仓的放料门号，存在两种情况 第一种情况无料等仓；当热骨料贮料仓无料时，此热骨料贮料仓的放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓的放料门同时关闭，视为此次补料结束，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据放料门开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出 补料量:M' #=为无料的热骨料贮料仓进行补料时的卸料量 各热骨料实际卸料量分别为Ml ' +Ml /补，M2' +M2 /补，M3 ' +M3 /补，...，+Mn' +Mn'彳卜，其中“Mn' 代表第n#热骨料贮料仓的热骨料卸料量为其他热骨料的补料量; 设定与实际卸料量差值为I Ml- (ΜΓ +Ml'补)I，I M2- (M2' +M2'补)I ,,Mn- (Mn, +Mn,补)I 第二种情况卡料或缺料；当热骨料贮料仓卸料过程中出现放料门被热骨料卡住或缺料时，此放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓放料门进行补料，并在此放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中PLC开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，井根据开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出 补料量:M' #=卡料或缺料的热骨料贮料仓，即事先设定的卸料量与实际卸料量的差值； 各热骨料实际卸料量分别为Ml' +Ml'补，M2' +M2'补，M3' +M3'补，...，Mn' +Mn'补 卸料量设定值与实际卸料差值I Ml-CMr +Ml'补)I，I M2-(M2/ +M2'补)I，· · ·，Mn- (Mn, +Mn,补)I 步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、浙青贮罐将依次打开放料门进行卸料，在卸料的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开 关信号和称重传感器产生的重量信号，并将重量信号转换为卸料量；这两种料不涉及补料，所以PLC将不做补料监控操作，粉料卸料量为Mf';浙青的卸料量为Mq'；步骤6、PLC将步骤2、3和4通过GPRS上传至终端计算机； 步骤7、将称量后骨料、浙青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最終搅拌成浙青混合料；步骤8、监控系统接收搅拌设备配料过程智能计量监控装置上传的步骤2、3和4各个数值，进行分 析比对，并计算出各种配料的卸料量设定值与实际卸料量误差百分比，对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后显示出所有计算結果。
全文摘要
一种强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法，属于交通及建筑行业技术领域。包括至少4个热骨料贮料仓、骨料秤、沥青秤、搅拌器、粉料秤、终端计算机、采集柜和搅拌设备配料过程智能计量监控装置。；其监控方法，按如下步骤进行1、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中；2、录入设定量；3、记录放料门的开关状态；4、判断并监控补料操作；5、卸料；6、上传；7、将称量后骨料与沥青和粉料放入搅拌器中进行搅拌；8、判断此次配料是否合格。本发明的优点杜绝了以次充好的现象，同时可使工作人员无需亲临现场即可获得补料信息及数据，节省大量工作时间，提高产品质量的稳定性，维护了企业的利益，减少国家的资源浪费。
文档编号E01C19/10GK102681482SQ20121016312
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者丁宇, 代吉祥, 刘大可, 刘晶, 史大为, 周巍, 周钰涵, 孙阅兵, 宋平玉, 岳占辉, 康家宇, 李印保, 李长新, 杨磊, 林晓明, 梁亚松, 王文利, 王莹, 石庆生, 莫贺军, 赵立松, 高昆 申请人:沈阳新一代信息技术有限公司