一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置的制作方法

本实用新型属于生产过程控制领域，特别涉及一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置。

背景技术：

沥青混合料搅拌站中热骨料的温度控制是生产高质量沥青混合料的关键因素之一，整个沥青混合料搅拌过程对于热骨料温度的控制要求非常严格。

沥青混合料搅拌过程中，热骨料温度影响沥青混合料的质量：热骨料温度过低，最终沥青混合料的温度也会降低，影响摊铺和碾压质量，造成拌和不均匀和碾压困难的情况；热骨料温度过高，沥青混合料则会过热老化，粘结力降低，摊铺后离析现象严重。

传统沥青混合料搅拌站的单回路热骨料温度控制装置，未考虑干燥滚筒的大滞后特性，导致系统产生超调或者振荡；未考虑冷骨料进量多少对热骨料温度稳定的影响，导致热骨料温度存在波动；未考虑燃烧器加热响应速度慢，导致燃烧器加热效率较低。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供了一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置，使得沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制在180℃±3℃范围内。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置由燃烧室温度副控制回路、大滞后补偿控制支路、流量补偿控制支路、冷骨料传送支路和热骨料温度主控制回路组成；

燃烧室温度副控制回路为由副控制器、d/a转换器、变频器、油泵、燃烧室、燃烧室温度检测传感器、a/d转换器1、比较器1依次相连所组成的回路；大滞后补偿控制支路由大滞后补偿控制器、比较器4组成；流量补偿控制支路由冷骨料流量检测传感器、a/d转换器3、流量补偿控制器组成；热骨料温度主控制回路主要为由主控制器、热风管、干燥滚筒、热骨料温度检测传感器、a/d转换器2、比较器2依次相连所组成的回路组成；冷骨料传送支路由传送带、比较器3组成；

热骨料温度检测传感器用于测量热骨料的温度，热骨料温度检测传感器的输出端连接a/d转换器2的输入端；

燃烧室温度检测传感器用于测量燃烧室的温度，燃烧室温度检测传感器的输出端连接a/d转换器1的输入端，a/d转换器1的输出端连接比较器1的输入端及大滞后补偿控制器的输入端；

冷骨料流量检测传感器用于测量冷骨料的流量，冷骨料流量检测传感器的输出端连接a/d转换器3的输入端，a/d转换器3的输出端连接流量补偿控制器的输入端；

比较器4分别与a/d转换器2、大滞后补偿控制器、比较器2相连；比较器4将a/d转换器2输出的热骨料温度测量值与大滞后补偿控制器输出的大滞后补偿值相加得到主反馈信号；主反馈信号输入到比较器2的输入端；比较器2的输出与主控制器的输入端相连，比较器2将热骨料温度设定值与主反馈信号相减，得到主偏差值；主偏差值输入到主控制器的输入端，主控制器输出的主控制量输入到比较器1的输入端；比较器1的输出与流量补偿控制器的输入端相连，比较器1将主控制器输出的主控制量与流量补偿控制器输出的流量补偿值相加，然后再减去a/d转换器1输出的燃烧室温度测量值，得到副偏差值；

副偏差值输入到副控制器的输入端，副控制器输出的副控制量输入到d/a转换器的输入端，d/a转换器的输出量输送到变频器的输入端，变频器的输出输送到油泵的输入端，控制油泵的转速以改变进入到燃烧室的进油量，燃料油进入到燃烧室进行燃烧；燃烧室产生的热空气输送到热风管的输入端，热风管连接比较器3，比较器3再连接干燥滚筒的输入端，热风管的输出与传送带送入的冷骨料相加混合，并在干燥滚筒中混合加热，最后干燥滚筒输出达到设定温度的热骨料。

流量补偿控制支路补偿冷骨料流量变化对热骨料温度的影响；大滞后补偿控制支路克服干燥滚筒的大滞后特性对热骨料温度的影响；燃烧室温度副控制回路加快燃烧器加热响应速度，减少对热骨料温度的影响；热骨料温度主控制回路进一步提高热骨料温度控与制的精度。

本实用新型的有益效果是：使用大滞后补偿控制支路补偿主回路控制对象中的纯滞后，减少纯滞后特性引起的控制超调或振荡；使用流量补偿控制支路消除冷骨料量扰动的影响；使用串级控制，通过副控制回路快速响应控制油泵输油量，提高热骨料温度的稳定性。

附图说明

附图1是一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置的组成图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置的使用流程：

(1)设定热骨料温度设定值；

(2)由冷骨料流量检测传感器检测冷骨料进料量，检测到的模拟量通过a/d转换器3转换得到相应的数字量，数字量输入到流量补偿控制器，计算出流量补偿值，输出流量补偿值到比较器1；

(3)由热骨料温度检测传感器检测干燥滚筒出口处热骨料温度，检测到的模拟量通过a/d转换器2转换得到相应的数字量，数字量输入到比较器2；

(4)由燃烧室温度检测传感器检测燃烧室温度，检测到的模拟量通过a/d转换器1转换得到相应的数字量，数字量输入到比较器1；

(5)主控制器输出的主控制量输出到大滞后补偿控制器的输入端，计算出大滞后补偿控制器输出的大滞后补偿值；

(6)比较器2将热骨料温度设定值和大滞后补偿控制器输出的大滞后补偿值相减，然后减去a/d转换器2输出的热骨料温度测量值，得到主控制器的输入值；

(7)计算主控制器输出的主控制量，比较器1将主控制器输出的主控制量和大滞后补偿控制器输出的大滞后补偿值相加，然后减去a/d转换器1输出的燃烧室温度测量值，得到副控制器输入值；

(8)计算副控制器输出的副控制量，副控制器输出的副控制量输出到d/a转换器的输入端，d/a转换器的输出模拟量输出到变频器的输入端，变频器的输出控制油泵的转速以改变进入到燃烧室的进油量，获取副控制器输出的油泵变频器指令，通过控制油泵变频器进而控制燃烧室的进油量；

(9)燃烧室产生的热空气经热风管送到干燥滚筒去加热由传送带送入的冷骨料，干燥滚筒最后输出达到设定温度的热骨料。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置，其特征在于，所述的热骨料温度控制装置由燃烧室温度副控制回路、大滞后补偿控制支路、流量补偿控制支路、冷骨料传送支路和热骨料温度主控制回路组成；

燃烧室温度副控制回路为由副控制器、d/a转换器、变频器、油泵、燃烧室、燃烧室温度检测传感器、a/d转换器1、比较器1依次相连所组成的回路；大滞后补偿控制支路由大滞后补偿控制器、比较器4组成；流量补偿控制支路由冷骨料流量检测传感器、a/d转换器3、流量补偿控制器组成；热骨料温度主控制回路主要为由主控制器、热风管、干燥滚筒、热骨料温度检测传感器、a/d转换器2、比较器2依次相连所组成的回路组成；冷骨料传送支路由传送带、比较器3组成；

热骨料温度检测传感器用于测量热骨料的温度，热骨料温度检测传感器的输出端连接a/d转换器2的输入端；

燃烧室温度检测传感器用于测量燃烧室的温度，燃烧室温度检测传感器的输出端连接a/d转换器1的输入端，a/d转换器1的输出端连接比较器1的输入端及大滞后补偿控制器的输入端；

冷骨料流量检测传感器用于测量冷骨料的流量，冷骨料流量检测传感器的输出端连接a/d转换器3的输入端，a/d转换器3的输出端连接流量补偿控制器的输入端；

比较器4分别与a/d转换器2、大滞后补偿控制器、比较器2相连；比较器4将a/d转换器2输出的热骨料温度测量值与大滞后补偿控制器输出的大滞后补偿值相加得到主反馈信号；主反馈信号输入到比较器2的输入端；比较器2的输出与主控制器的输入端相连，比较器2将热骨料温度设定值与主反馈信号相减，得到主偏差值；主偏差值输入到主控制器的输入端，主控制器输出的主控制量输入到比较器1的输入端；比较器1的输出与流量补偿控制器的输入端相连，比较器1将主控制器输出的主控制量与流量补偿控制器输出的流量补偿值相加，然后再减去a/d转换器1输出的燃烧室温度测量值，得到副偏差值；

副偏差值输入到副控制器的输入端，副控制器输出的副控制量输入到d/a转换器的输入端，d/a转换器的输出量输送到变频器的输入端，变频器的输出输送到油泵的输入端，控制油泵的转速以改变进入到燃烧室的进油量，燃料油进入到燃烧室进行燃烧；燃烧室产生的热空气输送到热风管的输入端，热风管连接比较器3，比较器3再连接干燥滚筒的输入端，热风管的输出与传送带送入的冷骨料相加混合，并在干燥滚筒中混合加热，最后干燥滚筒输出达到设定温度的热骨料。

技术总结
本实用新型属于生产过程控制领域，具体涉及一种沥青混合料搅拌站的热骨料温度控制装置。所述的热骨料温度控制装置由燃烧室温度副控制回路、大滞后补偿控制支路、流量补偿控制支路、冷骨料传送支路和热骨料温度主控制回路组成。流量补偿控制支路补偿冷骨料流量变化对热骨料温度的影响；大滞后补偿控制支路克服干燥滚筒的大滞后特性对热骨料温度的影响；燃烧室温度副控制回路加快燃烧器加热响应速度，减少对热骨料温度的影响；热骨料温度主控制回路进一步提高热骨料温度控与制的精度。本实用新型使用大滞后控制、补偿控制和串级控制提高热骨料温度的稳定性。

技术研发人员：潘丰;王蕾
受保护的技术使用者：江南大学
技术研发日：2019.07.20
技术公布日：2020.05.22