CN104552608A - 一种混凝土配料搅拌控制系统 - Google Patents

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侯鹏
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0404—Proportioning
    • B28C7/0418—Proportioning control systems therefor

Abstract

本发明公开了一种混凝土配料搅拌控制系统，包括输入信号装置、输出信号装置、接收物料配比信息并对整个混凝土配料搅拌过程进行控制的主控制器、用于采集现场传感器信号的副控制器一、用于对所述混凝土配料搅拌控制系统进行功能扩展以便该系统能够与监控中心上位机进行通讯的副控制器二、用于存储系统运行参数和所述物料配比信息的存储器、用于防止主控制器因受各种干扰而死机的看门狗电路以及分别与主控制器相接的定时器和声光报警器。本发明设计合理、功能全面、投入成本低；工作能够实现混凝土搅拌站从配料、出料、搅拌全过程的自动控制，解决了称重精度和称重速度之间的矛盾，提高了搅拌站生产管理水平，降低了设备运行故障率。

Description

一种混凝土配料搅拌控制系统
技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种混凝土配料搅拌控制系统。
背景技术
随着我国经济建设的飞速发展，许多大型的基础工程及建筑工程相继开工。建设优质的工程需要高品质的混凝土，而且随着人们环保意识的加强为了减少城市噪音和污染，交通和建筑管理部门要求施工用的混凝土集中生产和管理。这样，不仅要求混凝土的配料精度高，而且要求生产速度快，因此，混凝土生产过程中配料搅拌设备自动控制系统日益受到人们的重视。
称重配料环节作为混凝土生产过程中的关键环节，是影响混凝土质量的重要因素。同时，控制系统的性能，对搅拌站的正常运行有着非常重要的影响。称重配料环节中用到的加料装置是保证动态定量称重精度和均匀度的重要设备。由于加料装置的非线性和强无自衡性，以及在加料过程中物料的粒度、湿度和料仓压力等又会引起加料流量的不稳定性。若加快称重速度，则物料对料斗的冲击将影响称重的精度和稳定性；而若提高称重精度，就不得不降低加料速度。现有混凝土配料搅拌控制系统结构复杂，功能简单，难以协调称重精度和称重速度之间的矛盾，易造成配料不精确，成品混凝土质量不稳定、生产效率低等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种混凝土配料搅拌控制系统，其设计合理、功能全面、投入成本低；工作能够实现混凝土搅拌站从配料、出料、搅拌全过程的自动控制，解决了称重精度和称重速度之间的矛盾，提高了搅拌站生产管理水平，降低了设备运行故障率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：包括输入信号装置、输出信号装置、接收从HMI人机界面输入的物料配比信息并对整个混凝土配料搅拌过程进行控制的主控制器、用于采集现场传感器信号并将所述传感器信号传送给主控制器的副控制器一、用于对所述混凝土配料搅拌控制系统进行功能扩展以便该系统能够与监控中心上位机进行通讯的副控制器二、用于存储系统运行参数和所述物料配比信息的存储器、用于防止主控制器因受各种干扰而死机的看门狗电路以及分别与主控制器相接的定时器和声光报警器；所述输入信号装置包括限位行程开关、用于对配料重量进行实时检测的称重传感器、用于对物料搅拌仓中的配料高度进行实时检测以便控制器对加料机的加料速度进行合理控制的高度传感器、对称重传感器和高度传感器输出的信号进行放大滤波的信号调理电路以及将信号调理电路输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路；所述输出信号装置包括送料电磁阀、配料电磁阀、卸料电磁阀、传送带运行电磁阀、分别与加料机和主控制器相接的变频器一、分别与搅拌机和主控制器相接的变频器二以及对附着在所述配料的称重设备上的黏附物质进行自动清理的自动去皮装置；所述主控制器连接有隔离电路一和隔离电路二，所述限位行程开关与隔离电路一相接，所述送料电磁阀、配料电磁阀、卸料电磁阀和传送带运行电磁阀均与隔离电路二相接，所述称重传感器和高度传感器均与信号调理电路相接，所述A/D转换电路分别与信号调理电路和副控制器一相接，所述HMI人机界面、存储器、看门狗电路、副控制器一、副控制器二和自动去皮装置均与主控制器相接，所述副控制器二连接有计算机接口、打印机接口和USB接口。
上述一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征是：所述主控制器、副控制器一和副控制器二均为单片机。
上述一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征是：所述称重传感器的数量为多个。
上述一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征是：所述隔离电路一和隔离电路二均为光电耦合器。
上述一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征是：所述计算机接口为RS485接口。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、采用多单片机分级控制，程序编写方便快速少嵌套，提高了系统的实时性。
2、采用称重传感器和高度传感器同时获得配料重量信号和料位高度信号，通过主控制器调用相应软件算法得到自适应加料速度，从而获得较高的称重精度。
3、设置了用于与外部终端连接的接口电路，提高了系统的扩展性和使用灵活性。
综上所述，本发明设计合理、功能全面、投入成本低；工作能够实现混凝土搅拌站从配料、出料、搅拌全过程的自动控制，解决了称重精度和称重速度之间的矛盾，提高了搅拌站生产管理水平，降低了设备运行故障率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
具体实施方式
如图1所示，本发明包括输入信号装置、输出信号装置、接收从HMI人机界面4输入的物料配比信息并对整个混凝土配料搅拌过程进行控制的主控制器1、用于采集现场传感器信号并将所述传感器信号传送给主控制器1的副控制器一2、用于对所述混凝土配料搅拌控制系统进行功能扩展以便该系统能够与监控中心上位机进行通讯的副控制器二3、用于存储系统运行参数和所述物料配比信息的存储器5、用于防止主控制器1因受各种干扰而死机的看门狗电路6以及分别与主控制器1相接的定时器7和声光报警器8；所述输入信号装置包括限位行程开关9、用于对配料重量进行实时检测的称重传感器10、用于对物料搅拌仓中的配料高度进行实时检测以便控制器1对加料机13的加料速度进行合理控制的高度传感器11、对称重传感器10和高度传感器11输出的信号进行放大滤波的信号调理电路23以及将信号调理电路23输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路24；所述输出信号装置包括送料电磁阀14、配料电磁阀15、卸料电磁阀16、传送带运行电磁阀17、分别与加料机13和主控制器1相接的变频器一12、分别与搅拌机19和主控制器1相接的变频器二18以及对附着在所述配料的称重设备上的黏附物质进行自动清理的自动去皮装置20；所述主控制器1连接有隔离电路一21和隔离电路二22，所述限位行程开关9与隔离电路一21相接，所述送料电磁阀14、配料电磁阀15、卸料电磁阀16和传送带运行电磁阀17均与隔离电路二22相接，所述称重传感器10和高度传感器11均与信号调理电路23相接，所述A/D转换电路24分别与信号调理电路23和副控制器一2相接，所述HMI人机界面4、存储器5、看门狗电路6、副控制器一2、副控制器二3和自动去皮装置20均与主控制器1相接，所述副控制器二3连接有计算机接口25、打印机接口26和USB接口27。
本实施例中，所述主控制器1、副控制器一2和副控制器二3均为单片机。
本实施例中，所述称重传感器10的数量为多个。
本实施例中，所述隔离电路一21和隔离电路二22均为光电耦合器。
本实施例中，所述计算机接口25为RS485接口。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：包括输入信号装置、输出信号装置、接收从HMI人机界面（4）输入的物料配比信息并对整个混凝土配料搅拌过程进行控制的主控制器（1）、用于采集现场传感器信号并将所述传感器信号传送给主控制器（1）的副控制器一（2）、用于对所述混凝土配料搅拌控制系统进行功能扩展以便该系统能够与监控中心上位机进行通讯的副控制器二（3）、用于存储系统运行参数和所述物料配比信息的存储器（5）、用于防止主控制器（1）因受各种干扰而死机的看门狗电路（6）以及分别与主控制器（1）相接的定时器（7）和声光报警器（8）；所述输入信号装置包括限位行程开关（9）、用于对配料重量进行实时检测的称重传感器（10）、用于对物料搅拌仓中的配料高度进行实时检测以便控制器（1）对加料机（13）的加料速度进行合理控制的高度传感器（11）、对称重传感器（10）和高度传感器（11）输出的信号进行放大滤波的信号调理电路（23）以及将信号调理电路（23）输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换电路（24）；所述输出信号装置包括送料电磁阀（14）、配料电磁阀（15）、卸料电磁阀（16）、传送带运行电磁阀（17）、分别与加料机（13）和主控制器（1）相接的变频器一（12）、分别与搅拌机（19）和主控制器（1）相接的变频器二（18）以及对附着在所述配料的称重设备上的黏附物质进行自动清理的自动去皮装置（20）；所述主控制器（1）连接有隔离电路一（21）和隔离电路二（22），所述限位行程开关（9）与隔离电路一（21）相接，所述送料电磁阀（14）、配料电磁阀（15）、卸料电磁阀（16）和传送带运行电磁阀（17）均与隔离电路二（22）相接，所述称重传感器（10）和高度传感器（11）均与信号调理电路（23）相接，所述A/D转换电路（24）分别与信号调理电路（23）和副控制器一（2）相接，所述HMI人机界面（4）、存储器（5）、看门狗电路（6）、副控制器一（2）、副控制器二（3）和自动去皮装置（20）均与主控制器（1）相接，所述副控制器二（3）连接有计算机接口（25）、打印机接口（26）和USB接口（27）。
2.按照权利要求1所述的一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：所述主控制器（1）、副控制器一（2）和副控制器二（3）均为单片机。
3.按照权利要求1或2所述的一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：所述称重传感器（10）的数量为多个。
4.按照权利要求1或2所述的一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：所述隔离电路一（21）和隔离电路二（22）均为光电耦合器。
5.按照权利要求1或2所述的一种混凝土配料搅拌控制系统，其特征在于：所述计算机接口（25）为RS485接口。
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