骨料计量方法、装置及搅拌站配料计量系统与流程

本发明涉及物料计量的技术领域，尤其是涉及一种骨料计量方法、装置及搅拌站配料计量系统。

背景技术：

混凝土是一种将砂石、水、粉状添加剂、液体添加剂等原料按照一定的比例计量、搅拌而成的广泛用于建筑的材料。混凝土的质量往往影响整个建筑工程的质量。虽然影响混凝土质量的因素很多，但生产过程中的准确配重物料是关键。

在实际生产中，进行混合搅拌的骨料一般都有一定的含水率，使得骨料和水的配比在实际计量时需要进行调整，以保证拌和的混凝土中的骨料、水泥及水的配比是尽量贴近预计的配比值。

目前，现有搅拌站系统中的骨料计量方法对骨料的计量比较粗糙，一定程度减弱了混凝土的质量。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种骨料计量方法、装置及搅拌站配料计量系统，可以更加精确地计算混凝土生产物料配重中骨料的配量，进而提升混凝土的质量。

第一方面，本发明实施例提供了一种骨料计量方法，包括：获取骨料目标配量和骨料含水率；根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²，式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率。

第二方面，本发明实施例还提供了一种骨料计量装置，包括：骨料参数获取模块，用于获取骨料目标配量和骨料含水率；骨料实际应配量计算模块，用于根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²，式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率。

第三方面，本发明实施例还提供了一种骨料计量装置，该装置包括处理器，存储器，总线和通信接口，该处理器、通信接口和存储器通过该总线连接；该存储器用于存储程序；该处理器，用于通过该总线调用存储在该存储器中的程序，执行上述第一方面的骨料计量方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种搅拌站配料计量系统，包括：水泥计量装置、水计量装置、控制器，以及上述第二方面的骨料计量装置；该控制器分别与水泥计量装置、水计量装置和骨料计量装置相连；该控制器用于控制水泥计量装置、水计量装置和骨料计量装置分别对水泥、水和骨料的配料进行计量。

结合第四方面，本发明实施例还提供了第四方面的第一种可能的实施方式，其中，该水计量装置包括：计算参数获取模块，用于获取目标配水量、骨料实际应配量以及骨料含水率；实际应配水量计算模块，用于根据该目标配水量、骨料实际应配量以及骨料含水率计算水的实际应配水量；该实际应配水量的计算公式为：wreal-s＝waim-s-wreal-g×m，式中，wreal-s为实际应配水量，waim-s为目标应配水量，m为骨料含水率。

结合第四方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第四方面的第二种可能的实施方式，其中，该控制器为可编程逻辑控制器。

结合第四方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第四方面的第三种可能的实施方式，其中，该系统还包括工控机，该工控机与可编程逻辑控制器相连；该工控机包括人机界面；该工控机用于通过该人机界面输入骨料、水泥和水的目标配量。

结合第四方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例还提供了第四方面的第四种可能的实施方式，其中，该工控机和可编程逻辑控制器之间相互访问及备份配料的计量数据。

第五方面，本发明实施例还提供了一种搅拌站控制系统，包括配料计量系统，该配料计量系统为上述第四方面及其可能的实施方式之一提供的搅拌站配料计量系统。

第六方面，本发明实施例还提供了一种搅拌站，包括：骨料供给系统、水供给系统、水泥供给系统、搅拌站主楼，以及上述第五方面提供的搅拌站控制系统；该骨料供给系统用于将骨料供给至搅拌站主楼；该水供给系统用于将水泵送至搅拌站主楼；该水泥供给系统用于将水泥供给至搅拌站主楼；该搅拌站控制系统用于计量配料的计量数据，并控制该搅拌站主楼将骨料、水和水泥搅拌均匀制成成品。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种骨料计量方法、装置及搅拌站配料计量系统，该骨料计量方法包括获取骨料目标配量和骨料含水率；根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²，式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率；可以更加精确地计算混凝土生产物料配重中骨料的配量，进而提升混凝土的质量。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种骨料计量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种骨料计量装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种骨料计量装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种搅拌站配料计量系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种搅拌站控制系统的结构示意图。

图标：

21-骨料参数获取模块；22-骨料实际应配量计算模块；200-骨料计量装置；30-处理器；31-存储器；32-总线；33-通信接口；40-控制器；41-水泥计量装置；42-水计量装置；400-配料计量系统；500-搅拌站控制系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，现有搅拌站系统中的骨料计量方法对骨料的计量比较粗糙，一定程度减弱了混凝土的质量。基于此，本发明实施例提供的一种骨料计量方法、装置及搅拌站配料计量系统，可以更加精确地计算混凝土生产物料配重中骨料的配量，进而提升混凝土的质量。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种骨料计量方法进行详细介绍。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种骨料计量方法的流程图，由图1可见，该骨料计量方法的流程包括以下步骤：

步骤s102：获取骨料目标配量和骨料含水率。

在拌制混凝土时，由于骨料含水状态的不同，将影响混凝土的用水量和骨料用量。骨料在饱和面干状态时的含水率，称为饱和面干吸水率。在计算混凝土中各材料的配合比时，如以饱和面干骨料为基准，则不会影响混凝土的用水量和骨料用量，因为饱和面干骨料既不从混凝土中吸取水分，也不向混凝土拌和物释放水分。因此一些大型水利工程、道路工程常以饱和面干状态骨料为基准，这样混凝土的用水量和骨料用量的控制就较准确。而在一般工业与民用建筑工程中，混凝土配合比设计常以干燥状态骨料为基准，这是因为坚固的骨料其饱和面干吸水率一般不超过2％，而且在工程施工中，必须经常测定骨料的含水率，以便及时调整混凝土组成材料实际用量的比例，从而保证混凝土的质量。

湿砂会有湿胀的现象。因为水分所产生的表面张力将颗粒推开，所以细砂的松散体积会有明显的膨胀，这取决于骨料的含水量和粒级。由于绝大部分骨料是在潮湿状态下被送到工地上的，如果依照体积来配料，配合量就会有相当大的波动。因此，以质量为基础进行混凝土拌和物的配合比设计已经成为一种标准方法。

因此，在混凝土的拌和过程中，计算骨料的实际应配量时，需要先获取骨料的目标配量以及骨料含水率。

步骤s104：根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²，式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率。

由于骨料含水的影响，一定重量的含水骨料实际的骨料重量要更低，因此需要补足因含水引起的骨料重量。下面举例进行说明：

若一次拌和混凝土过程中需要骨料净重500公斤，且该骨料的含水率为5％，那么根据骨料实际应配量的计算公式：

wreal-g＝500+500×5％+500×(5％)²＝526.25(公斤)

可得到骨料实际应配量为526.25公斤。相比于现有的骨料配量计算方法，本实施例提供的计算方法对骨料的计算更加精确，实际需配的骨料重量会更高一些，这样，也对生产的混凝土质量有进一步的提升。

本发明实施例提供的一种骨料计量方法，该方法包括获取骨料目标配量和骨料含水率；根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²，式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率；可以更加精确地计算混凝土生产物料配重中骨料的配量，进而提升混凝土的质量。

本实施例提供了一种骨料计量装置，如图2所示，为该装置的结构示意图，由图2可知，该骨料计量装置200包括彼此相连的骨料参数获取模块21和骨料实际应配量计算模块22，其中，各个模块的功能如下：

骨料参数获取模块21，用于获取骨料目标配量和骨料含水率；

骨料实际应配量计算模块22，用于根据该骨料目标配量和骨料含水率计算骨料实际应配量；该骨料实际应配量的计算公式为：

wreal-g＝waim-g+waim-g×m+waim-g×m²

式中，wreal-g为骨料实际应配量，waim-g为骨料目标配量，m为骨料含水率。

本发明实施例所提供的骨料计量装置，其实现原理及产生的技术效果和前述骨料计量方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

参见图3，本发明实施例还提供一种骨料计量装置，包括：处理器30，存储器31，总线32和通信接口33，处理器30、通信接口33和存储器31通过总线32连接；处理器30用于执行存储器31中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器31可能包含高速随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口33(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线32可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器31用于存储程序，处理器30在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器30中，或者由处理器30实现。

处理器30可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器30中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器30可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，简称dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器31，处理器30读取存储器31中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种搅拌站配料计量系统，由图4可见，该搅拌站配量计量系统包括水泥计量装置41、水计量装置42、控制器，以及上述实施例及其可能的实施方式之一提供的骨料计量装置。

在该计量系统中，控制器分别与水泥计量装置41、水计量装置42和骨料计量装置相连。该控制器用于控制水泥计量装置41、水计量装置42和骨料计量装置分别对水泥、水和骨料的配料进行计量。

其中，水计量装置42包括依次相连的计算参数获取模块和实际应配水量计算模块，各个模块的功能如下：

计算参数获取模块，用于获取目标配水量、骨料实际应配量以及骨料含水率；

实际应配水量计算模块，用于根据该目标配水量、骨料实际应配量以及骨料含水率计算水的实际应配水量；该实际应配水量的计算公式为：

wreal-s＝waim-s-wreal-g×m

式中，wreal-s为实际应配水量，waim-s为目标应配水量，m为骨料含水率。

例如，在实际混凝土的拌和过程中，若在一次拌和中配方需要的水量为200公斤，骨料含水率为5％，已经计算得到实际需要的含水骨料为800公斤，则实际需要加水量为：

wreal-s＝200-800×5％＝160(公斤)

这样，实际加水量比配方要求目标水量更少。

本实施例提供的搅拌站配料计量系统，通过对骨料计量和水计量的更精确计算，保证了混凝土拌和生产中各种物料的实际配料量尽量接近理想配比值，进而提升了混凝土的质量。

在图4的基础上，本发明实施例提供了另一种搅拌站配料计量系统，其中，该该搅拌站配量计量系统包括水泥计量装置41、水计量装置42、控制器，以及前述实施例及其可能的实施方式之一提供的骨料计量装置。

在该计量系统中，控制器为可编程逻辑控制器。其中，可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点：第一，系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的pid回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如ddc和dcs等，实现生产过程的综合自动化；第二，使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件；第三，能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

另外，该计量系统系统还包括工控机，该工控机与可编程逻辑控制器相连。其中，该工控机包括人机界面。在实际操作中，该工控机用于通过该人机界面输入骨料、水泥和水的目标配量。

为了使混凝土生产过程中的配方数据和各种配料的计量数据保存更加稳妥，避免因意外引发的数据丢失，在至少一种可能的实施方式中，该工控机和可编程逻辑控制器之间相互访问及备份配料的计量数据。

本发明实施例提供的搅拌站配料计量系统通过设置可编程逻辑控制器，增加了系统的灵活性及抗干扰能力；通过工控机和可编程逻辑控制器之间的数据相互备份，使计量数据的存储更加安全。

本发明实施例还提供了一种搅拌站控制系统，参见图5，为该搅拌站控制系统500的结构示意图，由图5可见，该搅拌站控制系统500包括配料计量系统400，该配料计量系统400为前述实施例及其可能的实施方式之一提供的搅拌站配料计量系统。

本发明实施例提供的搅拌站控制系统，与上述实施例提供的搅拌站配料计量系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本实施例提供了一种搅拌站，该搅拌站包括：骨料供给系统、水供给系统、水泥供给系统、搅拌站主楼，以及前述实施例及其可能的实施方式之一提供的搅拌站控制系统。

其中，各个系统的功能如下：

骨料供给系统用于将骨料供给至搅拌站主楼；

水供给系统用于将水泵送至搅拌站主楼；

水泥供给系统用于将水泥供给至搅拌站主楼；

搅拌站控制系统用于计量配料的计量数据，并控制该搅拌站主楼将骨料、水和水泥搅拌均匀制成成品。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的搅拌站的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。