CN102681482B - 强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

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沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法。

背景技术

强制间歇式沥青搅拌设备对混合料搅拌的主要工艺特征是：沥青混合料由热骨料、粉料、沥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，目前强制间歇式沥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：M1′，M2′，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，对沥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督检查，并以抽样的形式进行检测、评定沥青混合料是否达标，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工作脱节，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沥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：强制间歇式沥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、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。

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，沥青秤安装在沥青贮罐下方；骨料秤、沥青秤和粉料秤下方设置搅拌器，搅拌器用于搅拌热骨料、粉料和沥青的混合物，搅拌后的沥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终端计算机；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、沥青的卸料量，并在配料操作结束后，分别计算出各种热骨料、粉料、沥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结果。

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、粉料秤和沥青秤上，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、沥青秤称量沥青贮罐卸下的沥青重量信号，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工作模式，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、粉料和沥青的补料量、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、数据计算单元和数据显示单元，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口、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，数据计算单元包括中央处理单元、EEPROM，用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；数据显示单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，通过每次只开一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，并分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值。

强制间歇式沥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1、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M1，M2，...，Mn；粉料M_f；沥青M_q。

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，若每次只打开一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：M1′，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：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，...，︱Mn-Mn′︱

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′_补=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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，+Mn′+Mn′_补，其中“Mn′_补”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：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，|Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

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，并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′_补=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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，Mn′+Mn′_补

设定与实际卸料差值：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，︱Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥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′；沥青的卸料量为：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、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料。

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结果。

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、粉料秤和沥青秤上，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、沥青秤称量沥青贮罐卸下的沥青重量信号，称重传感器通过信号线与PLC连接；PLC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，然后判定是否有补料操作，同时分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；其中PLC内包括信号接收单元、信号转换单元和数据计算单元，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，数据计算单元用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值。同时PLC通过接收到放料门开关信号来判断是否有补料操作，通过每次只开一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；并判断出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料；同时PLC分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；PLC的另一端通过GPRS与终端计算机连接。

强制间歇式沥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二种组成方法，可按如下步骤进行：

步骤1、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中。

步骤2、在终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M1，M2，...，Mn；粉料M_f；沥青M_q。

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，若每次只打开一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：M1′，M2′，...，Mn′，其中“Mn′”代表第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：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，...，︱Mn-Mn′︱

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′_补=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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，+Mn′+Mn′_补，其中“Mn′_补”代表n#热骨料为其他热骨料的补料量。

设定与实际卸料量差值为：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，|Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

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′_补=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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，Mn′+Mn′_补

设定与实际卸料差值：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，︱Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥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′；沥青的卸料量为：Mq′。

步骤6、PLC将步骤2、3、4结果通过GPRS上传至终端计算机。

步骤7、将称量后骨料、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料。

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结果。

本发明的优点：本发明方法加强了对沥青搅拌站配料监管力度，满足了工程管理部门对沥青混合料卸料量等数据的采集需求，杜绝了以次充好的现象，从而保证了施工质量。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，并及时发现配料中存在的问题，节省了大量的工作时间，提高了产品质量的稳定性，维护了企业的利益，减少了国家的资源浪费。

附图说明

图1为本发明一种实施方式强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置结构示意图；

图2为本发明一种实施方式强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控方法工作流程；

图3为本发明一种实施方式强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控方法无补料情况时工作曲线图；

图4为本发明一种实施方式强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控方法出现补料情况时工作曲线图；

图5为本发明一种实施方式强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置智能采集监控系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

本实施例中骨料秤、沥青秤、粉料秤、搅拌器和称重传感器为一体结构，选用的型号为：LB5000搅拌设备；采集柜选用的型号为：SINYD-CJGⅡ；监控仪表选用的型号为：SINYD b001；PLC选用的型号为：S7-200 224XPCN；监控系统采用：智能采集监控系统；

本实施例中热骨料贮料仓的数量为6个，分别为1#热骨料贮料仓，2#热骨料贮料仓，3#热骨料贮料仓，4#热骨料贮料仓，5#热骨料贮料仓和6#热骨料贮料仓。

如图1所示，该装置包括6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。

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，沥青秤安装在沥青贮罐下方；骨料秤、沥青秤和粉料秤下方设置搅拌器，搅拌器用于搅拌热骨料、粉料和沥青的混合物，搅拌后的沥青混合料通过搅拌器的放料门卸下；1#热骨料贮料仓至6#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终端计算机，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、沥青的卸料量，并在配料操作结束后，分别计算出各种热骨料、粉料、沥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结果。

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3个称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和沥青秤上，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、沥青秤称量沥青贮罐卸下的沥青重量信号，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工作模式，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，然后判定是否有补料操作，同时分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、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、数据计算单元和数据显示单元，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口、放大器、滤波器，用于接收各放料门开关信号和重量信号，信号转换单元采用A/D转换器，用于将重量信号转换为卸料量的模数转换，数据计算单元包括中央处理单元、EEPROM，用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；数据显示单元通过键盘录入的设定量和积分器收集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，通过每次只开一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，并分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值。

强制间歇式沥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1、将筛分后的热骨料分别放入6个热骨料贮料仓中，如图1的1#～6#。

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，其中各热骨料采用字母如下表示M1，M2，M3，M4，M5，M6；粉料采用M_f表示；沥青采用M_q表示。

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，本实施例中，热骨料贮料仓的放料门打开顺序为1#～6#，设置为卸料量顺序为M1，M2，M3，M4，M5，M6，在各热骨料贮料仓的放料门打开的同时，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，如图3所示，若每次只打开一个热骨料贮料仓的放料门，视为正常卸料，即各热骨料的实际卸料量分别为：M1′，M2′，M3′，M4′，M5′，M6′；由于热骨料称实行累计式称重模式，可得出：

M1′=1#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量；

M2′=2#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量-M1′；

M3′=3#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量-M1′-M2′；

M4′=4#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量-M1′-M2′-M3′；

M5′=5#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量-M1′-M2′-M3′-M4′；

M6′=6#热骨料贮料仓的放料门关闭时，仪表显示卸料量-M1′-M2′-M3′-M4′-M5′；

设定与实际卸料量差值分别为：

︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，︱M3-M3′︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

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的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的仓放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓放料门同时关闭，视为此次补料结束。

例如：1#热骨料贮料仓无料时，可打开3#热骨料贮料仓放料门进行补料，此时监控仪表将判断出3#热骨料对1#热骨料进行了补料，并分别计算出：

补料量：0，0，M1′，0，0，0

各热骨料实际卸料量：0，M2′，(M3′+M1′)，M4′，M5′，M6′

设定与实际卸料差值分别为：

M1，︱M2-M2′︱，︱M3-(M3′+M1′)︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

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骨料卡住或缺料时，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放料门同时关闭，视为此次补料结束，如图4所示。

例如：当1#热骨料贮料仓放料量A时，热骨料贮料仓已无热骨料，此热骨料贮料仓放料门依然打开，这时可打开3#热骨料贮料仓放料门进行补料，此时监控仪表将判断出3#热骨料对1#热骨料进行了补料，并分别计算出：

补料量：0，0，(M1-A)，0，0，0

各热骨料实际卸料量：A，M2′，M3′+(M1-A)，M4′，M5′，M6′

设定与实际卸料差值分别为：

︱M1-A︱，︱M2-M2′︱，︱M3-M3′-(M1-A)︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥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，即粉料卸料量为：Mf′；沥青的卸料量为：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将这些信息通过GPRS上传至终端计算机。

步骤7、将称量后骨料、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料。

步骤8、智能采集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系统进行报警提醒，最后显示出所有计算结果。

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、粉料秤和沥青秤上，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、沥青秤称量沥青贮罐卸下的沥青重量信号，称重传感器通过信号线与PLC连接；PLC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，然后判定是否有补料操作，同时分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；其中PLC内包括信号接收单元、信号转换单元和数据计算单元，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，数据计算单元用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值。同时PLC通过接收到放料门开关信号来判断是否有补料操作，通过每次只开一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；并判断出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料；同时PLC分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；PLC的另一端通过GPRS与终端计算机连接。

强制间歇式沥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二种组成方法，可按如下步骤进行：

步骤1、将筛分后的热骨料分别放入6个热骨料贮料仓中。

步骤2、在终端计算机上的监控系统中分别录入设定的卸料量，各热骨料M1，M2，M3，M4，M5，M6；粉料M_f；沥青M_q。

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，本实施例中，热骨料贮料仓的放料门打开顺序为1#～6#，设置为卸料量顺序为M1，M2，M3，M4，M5，M6，在各热骨料贮料仓的放料门打开的同时，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，如图3所示，若每次只打开一个热骨料贮料仓的放料门，视为正常卸料，即各热骨料的实际卸料量分别为：M1′，M2′，M3′，M4′，M5′，M6′；由于热骨料称实行累计式称重模式，可得出：

M1′=1#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量；

M2′=2#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量-M1′；

M3′=3#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量-M1′-M2′；

M4′=4#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量-M1′-M2′-M3′；

M5′=5#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量-M1′-M2′-M3′-M4′；

M6′=6#热骨料贮料仓的放料门关闭时，PLC计量到卸料量-M1′-M2′-M3′-M4′-M5′；

设定与实际卸料量差值分别为：

︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，︱M3-M3′︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

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的PLC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。

例如：1#热骨料贮料仓无料时，可打开3#热骨料贮料仓的放料门进行补料，此时PLC将判断出3#热骨料对1#热骨料进行了补料，并分别计算出：

补料量：0，0，M1′，0，0，0

各热骨料实际卸料量：0，M2′，(M3′+M1′)，M4′，M5′，M6′

设定与实际卸料差值分别为：

M1，︱M2-M2′︱，︱M3-(M3′+M1′)︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

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骨料卡住或缺料时，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放料门同时关闭，视为此次补料结束，如图4所示。

例如：当1#热骨料贮料仓放料量A时，热骨料贮料仓已无热骨料，此热骨料贮料仓的放料门依然打开，这时可打开3#热骨料贮料仓的放料门进行补料，此时PLC将判断出3#热骨料对1#热骨料进行了补料，并分别计算出：

补料量：0，0，(M1-A)，0，0，0

各热骨料实际卸料量：A，M2′，M3′+(M1-A)，M4′，M5′，M6′

设定与实际卸料差值分别为：

︱M1-A︱，︱M2-M2′︱，︱M3-M3′-(M1-A)︱，︱M4-M4′︱，︱M5-M5′︱，︱M6-M6′︱

步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥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，所以监控仪表将不做补料监控操作，即粉料卸料量为：Mf′；沥青的卸料量为：Mq′。

步骤6、PLC将这些信息通过GPRS上传至终端计算机。

步骤7、将称量后骨料、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料。

步骤8、智能采集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系统进行报警提醒，最后显示出所有计算结果。

Claims (1)

1.一种强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置，包括至少4个热骨料贮料仓、骨料秤、粉料贮料仓、粉料秤、沥青贮罐、沥青秤、搅拌器、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；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，沥青秤安装在沥青贮罐下方；骨料秤、沥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；

其特征在于：所述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；所述监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元；

所述监控仪表采用单片机的工作模式，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，然后判定是否有补料操作，同时分别计算出各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；

所述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；

所述信号接收单元用于接收各放料门开关信号和重量信号；

所述信号转换单元用于将重量信号转换为卸料量；

所述数据计算单元用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；

所述数据显示单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。

2、采用权利要求1所述的强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置的方法，其特征在于：按如下步骤进行：

步骤1、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M1，M2，…，Mn；粉料卸料量设定值Mf；沥青卸料量设定值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，若每次只打开一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：M1′，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：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，…，︱Mn-Mn′︱；

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′_补＝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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，…，+Mn′+Mn′_补，其中“Mn′_补”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：︱M1-(M1′+M1′_补)︱，︱M2-(M2′+M2′_补)︱，…，︱Mn-(Mn′+Mn′_补)︱；

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，并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′_补＝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：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，…，Mn′+Mn′_补；

卸料量设定值与实际卸料差值：︱M1-(M1′+M1′_补)︱，︱M2-(M2′+M2′_补)︱，…，︱Mn-(Mn′+Mn′_补)︱；

步骤5、待热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥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；粉料及沥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′；沥青的卸料量为：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、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料；

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结果。