行業(yè)資訊
混凝土攪拌站物料兩種計量方式的探討
一、前言
混凝土攪拌站控制系統(tǒng)的核心過程是配料的控制，即按照設定的混凝土原材料配方，精準、高效的完成每種物料的配料過程。配料控制過程的優(yōu)劣決定了混凝土的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，配料控制過程即物料計量方式?；炷翑嚢枵炯翱刂葡到y(tǒng)和計量方式的關(guān)系，就像我們要到達一個地方（設定生產(chǎn)混凝土的目標），坐什么車（采用哪種自動控制系統(tǒng)），走哪條路（采用哪種計量方式）。計量方式?jīng)Q定了整個控制程序采用的配料算法，算法也是程序的靈魂。
根據(jù)目前混凝土攪拌站的生產(chǎn)實際，主要有加法計量和減法計量兩種物料計量方式。
一、加法計量配料
1.1 加法計量定義及稱重計量量
物料通過控制閥門從料倉自由下落（或靠其它動力運送）到計量稱重秤斗，秤斗裝有稱重傳感器，通過傳感器將秤斗內(nèi)物料的重量信息傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)傳遞來的重量信息判斷是否達到目標重量，如果達到就發(fā)出命令，關(guān)閉控制閥門（或其它動力），停止稱量。這種配料方式即為加法計量配料方式（通俗的說就是要多少，配多少）。
物料計量過程中實際配料重量M： M=S×V×T+M1
其中：S——料倉閥門的截面積（或動力運送裝置出料截面積），m2；
V——物料的流速，m/s；
T——從發(fā)出開始計量信號到實際關(guān)門到位的時間，s；
M1——倉閥門（或運送裝置出口）到計量稱重秤斗之間的物料，此部分物料在關(guān)門完成時尚未被稱重控制裝置識別，稱為落差量，kg。
1.2 加法計量誤差產(chǎn)生的主要原因
（1）攪拌站所用砂石料因含水率不同、結(jié)塊等特性，極易造成物料粘連，且無動力輸送裝置，采用重力自由落料方式，故流速V不穩(wěn)定。
（2）因砂石料流速V不穩(wěn)定又會造成實際落差值與設定落差值偏差大。
（3）控制系統(tǒng)軟硬件的啟停反應速度對計量時間T會有一定影響。
1.3 加法計量控制相應對策
（1）采用粗、精計量加點動方式。粗計量配料：即剛開始配料時采用多卸料門全開（對于有動力裝置的，全速工作）快速卸料，以提高效率。精計量配料：設定精計量控制量，當?shù)竭_該配料量時，關(guān)閉部分卸料門（對于有動力裝置的，降速工作）慢速卸料，降低物料流速，避免因系統(tǒng)軟硬件反應延遲造成配料超差。
（2）點動配料：設定點動控制量，當?shù)竭_該配料量時，點動開關(guān)卸料門（或動力輸送裝置），點動卸料，讓卸料量一點一點增加，同時設置穩(wěn)秤時間，消除物料下落沖擊力對秤值的影響，直到計量秤斗重量值在設定目標值允許的誤差之內(nèi)，確保配料精度（點動次數(shù)過多，會造成配料時間長，點動次數(shù)少，可能會造成配料誤差大，需合理設置點動量和點動啟停時間，以確保生產(chǎn)效率）。
（3）設置落差：根據(jù)物料特性以經(jīng)驗值或現(xiàn)場調(diào)試平均值設定每種物料的固定落差，同時控制軟件也可以自動根據(jù)以前盤次的配料誤差自動修正調(diào)整落差值，前提是自動調(diào)整的落差值需不大于設定的固定落差值（因偶然因素或手動干預會得到一個離譜的自動調(diào)整的落差值），需確保落差值在合理范圍內(nèi)。
（4）設置合適的點動開、關(guān)、穩(wěn)秤時間，消除系統(tǒng)軟硬件反應速度對配料精度的影響。
（5）增加物料扣秤功能，對偶然出現(xiàn)的物料多下料進行手動或自動扣秤，將扣除的物料作為下盤次的物料，確保每盤次的物料精度。
（6）增加物料自動補償功能，即下盤次的物料配料目標值根據(jù)上盤次的物料實際誤差動態(tài)調(diào)整，確保每車混凝土配方的整體物料精度。
三、減法計量配料
先將物料運送到一個有動力輸出裝置（比如圓盤給料機）的計量稱重秤斗內(nèi)，在配料過程開始前先在秤斗內(nèi)計量出一個比所需目標值大的物料重量值，實際配料時啟動計量稱重秤斗的物料動力輸出裝置強制卸料，從當前計量稱重的重量值中減掉所需物料的目標值后停止卸料。這種物料配料方式稱為減法計量配料（通俗的說就是先多配點，再勻速可控的放夠需要量）。
減法計量配料過程中的稱量重量：M= S×V×T
其中：S——物料運送裝置出料截面積，m2；
V——動力輸送裝置的卸料速度即物料的流速，m/s；
T——從發(fā)出開始計量信號到實際停止卸料的時間，s；
由于減法計量配料的出料截面積S調(diào)整好后是固定的，物料的流速V由動力輸送裝置決定，也是相對恒定的，所以減法計量配料的精度可以很高。為提高效率，出料截面積S可適當設大點，仍然在接近設定目標量時采用點動計量，只要點動量設置合適，配料時一般不需進入點動過程即可達到準確配料。
四、兩種計量配料的特點
加法計量配料方式優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，更換維護方便；缺點是配料精度較低，尤其對用量很大的砂石料需先由料倉配料至計量秤斗，再依次從各個秤斗放出，通過皮帶或提升機構(gòu)運送到骨料中間儲存斗，再放至攪拌機，整個配料時間長，嚴重影響生產(chǎn)效率。
減法計量配料方式優(yōu)點是配料精度高，在空閑時間已預先在計量秤斗內(nèi)準備好所需物料，開始計量時，多個物料可同時配料，在皮帶上做預混合，整個配料時間短，同時可減少主機攪拌時間，提高生產(chǎn)效率30%以上。但缺點是結(jié)構(gòu)相對復雜，更換維護相對麻煩。
五、結(jié)語
所以為了提高混凝土攪拌站的配料精度和生產(chǎn)效率，混凝土攪拌站設備對用量大、運輸距離較遠的砂石料和粉狀添加劑易采用減法計量配料方式，以提高配料精度和生產(chǎn)效率。對其它位于主站附近，采用動力運送裝置輸送的物料（水泥、煤灰、水、液體添加劑）采用加法計量配料方式，以降低設備成本。
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