CN108000720A - 一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法 - Google Patents

一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法 Download PDF

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    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/42—Apparatus specially adapted for being mounted on vehicles with provision for mixing during transport
    • B28C5/4203—Details; Accessories
    • B28C5/4206—Control apparatus; Drive systems, e.g. coupled to the vehicle drive-system
    • B28C5/422—Controlling or measuring devices

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，包括混凝土放料装置、混凝土接收装置、料位检测传感器和控制系统，所述料位检测传感器用于检测混凝土接收装置的当前料位值，将检测结果发送当前信号给控制系统，同时，预设一个料位范围；所述控制系统根据混凝土当前料位值确定所述混凝土接收装置内混凝土料位的变化速率，并根据所述混凝土料位的变化速率控制混凝土放料装置的放料速率。通过将当前料位值与料位范围进行判断比较，从而控制混凝土放料装置的放料速度。通过对混凝土接收装置的当前料位值进行实时监测，控制混凝土放料装置的放料速度，提高了工作效率，通过实现料位检测故障的自动判断，具有操作方便、可靠性高的优点。

Description

一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法
技术领域
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法。
背景技术
进行混凝土配料时，需要对混凝土搅拌车的放料状态和泵送设备的送料状态进行实时的监控，一方面防止由于混凝土搅拌车的放料速度过快而导致混凝土溢出造成浪费，另一方面又要防止由于混凝土搅拌车的放料速度过慢而导致混凝土搅拌不充分影响泵送效率甚至堵管的情况发生。目前，对混凝土搅拌车的放料过程和泵送设备的送料过程的监控通常采用人工监控的方式实现，且至少需要两名操作手进行操作。操作手A操作泵送设备，操作手B站在料斗旁边观察泵送设备料斗内料量来控制放料设备放料并在放料设备料空时提醒操作手A料已放完停止泵送。操作手B必须时刻保持注意，防止因料斗内料位过高导致溢出浪费或者料位过低造成泵送吸空引起的泵送设备冲击。且操作手B所处位置噪声极大并伴有水泥飞溅，对人体损害程度较大。
现有技术中，自动控制系统用于混凝土放料设备(如搅拌车)和混凝土泵送设备(如泵车)中，包括：料位检测模块，检测混凝土泵送设备料斗中物料的当前物料高度；中央控制模块，按预定方式判断当前料位高度和物料的当前泵送速度是否匹配，并在所述当前料位高度和泵送速度不匹配时，调节所述物料的当前放料速度。
该技术主要存在以下缺点：
1)对搅拌车内无料的情况无法做出反应，容易导致料斗内混凝土被打空；
2)恶劣的施工环境导致料位监测传感器信号易被干扰(如飞溅的混凝土)，没有相应的故障诊断；
3)料位检测模块出现故障时，一个操作手无法同时对泵送和放料设备进行控制；
4)无法在人机界面看到料位。
有鉴于此，需要提供一种更适用于混凝土放料的方法，解决人力成本高、控制精度低、安全性低、以及资源浪费的问题。
发明内容
本发明的目的在于：为解决人力成本高、控制精度低的问题，提供了一种一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，包括：检测混凝土接收装置内的混凝土料位值；根据混凝土料位值确定混凝土接收装置内的混凝土料位的变化速率，并根据混凝土料位的变化速率控制混凝土放料装置的放料速度。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，包括混凝土放料装置、混凝土接收装置、料位检测传感器和控制系统，所述料位检测传感器用于检测混凝土接收装置的当前料位值，并发送当前信号给控制系统；所述控制系统根据混凝土当前料位值确定所述混凝土接收装置内混凝土料位的变化速率，并根据所述混凝土料位的变化速率控制混凝土放料装置的放料速率；其监测方法包括如下步骤：
(1)预设一个预定时间、基准料位值和料位范围，根据所述混凝土料位值与所述基准料位值的差值确定放料速率；
(2)监测当前料位值：通过控制系统判断当前料位是否在预设范围内；
(3)控制系统控制放料：若所述当前料位值大于预设范围的最大值，则自动控制混凝土放料装置的放料速度降低；若所述当前料位值小于预设范围的最小值，则自动控制混凝土放料装置的放料速度增加，若在预定时间内料位依然以同样速度减小或以更大速度减小时，则判断为混凝土放料装置料空，自动控制混凝土放料装置停止运作；若当前料位值在预设时间内不变，则判断自动控制混凝土放料装置的放料速度变化或泵送装置排量变化，若当前料位在预设时间内仍保持不变，则判断为料位检测故障。
进一步地，所述步骤(1)中的基准料位值为通过人机交互界面输入基准料位值。
进一步地，若所述当前料位值大于预设范围的最大值，则控制系统将混凝土放料装置的放料速度降至零；若所述当前料位值小于预设范围的最小值，则控制系统将混凝土放料装置的放料速度升至最大额定值。
进一步地，所述控制系统还包括报警装置，所述报警装置连接所述控制系统，并在所述控制系统判断为当前料位大于预设最大值、当前料位小于预设最小值、料位检测故障、混凝土放料装置料空中的一种或几种状态时，进行报警。
进一步地，所述料位检测传感器为超声波料位传感器。
进一步地，所述混凝土接收装置为泵送料斗，所述混凝土放料装置为搅拌罐。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过对混凝土接收装置内的混凝土料位值进行实时监测，并由控制系统根据实测料位值对混凝土放料装置的放料速度进行控制，使混凝土接收装置中的混凝土总能维持在一个最佳的位置，提高效率。
2、本发明中，通过搅拌罐的转速自动跟踪泵送料斗的泵送操作，减轻了现场泵送施工操作人员的工作强度，同时减少了人力成本。
3、本发明中，根据当前料位值的检测结果及逻辑关系，一方面可判断混凝土放料装置是否为空，另一方面还可判断料位检测传感器是否出现故障，可以预防因料空而出现打空的现象，并可以在料位检测装置故障后通过报警通知工作人员采取相应措施。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，包括搅拌罐、泵送料斗、超声波料位传感器和控制系统。控制系统外连接有报警装置。超声波料位传感器用于检测泵送料斗的当前料位值，并发送当前信号给控制系统，控制系统根据混凝土当前料位值确定所述泵送料斗内混凝土料位的变化速率，并根据所述混凝土料位的变化速率控制搅拌罐的放料速率。其监测方法步骤如下：
步骤1：预设一个预定时间、基准料位值和料位范围，根据所述混凝土料位值与所述基准料位值的差值确定放料速率。通过人机交互界面输入基准料位值，超声波料位传感器检测泵送料斗的当前料位值，通过当前料位值可以得到料斗中的物料量，并将所得当前料位值传送给控制系统。
步骤2：通过控制系统判断当前料位是否在预设范围内。
步骤3：控制系统控制搅拌罐放料。若当前料位大于预设最大值，则自动控制搅拌罐的放料速度降低，该放料速度可以降低至零，搅拌罐停止放料。若当前料位小于预设最小值，则自动控制搅拌罐的放料速度增加，该放料速度可增加至最大额定值，即以搅拌罐能实现的最大速度放料。若当前料位在预定时间内不断减小，则自动控制搅拌罐的放料速度增加，若料位依然以同样速度减小或以更大速度减小时，则判断为搅拌罐料空，自动控制泵送料斗停止运作。若当前料位值在预设时间内不变，则判断自动控制搅拌罐的放料速度变化或泵送料斗排量变化，若当前料位在预设时间内仍保持不变，则判断为料位检测故障。
步骤4：当控制系统判断为当前料位大于预设最大值、当前料位小于预设最小值、料位检测故障、混凝土放料装置料空中的一种或几种状态时，控制系统发送报警信号至报警装置，报警装置进行报警，通知工作人员采取措施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：包括混凝土放料装置、混凝土接收装置、料位检测传感器和控制系统，所述料位检测传感器用于检测混凝土接收装置的当前料位值，并发送当前信号给控制系统；所述控制系统根据混凝土当前料位值确定所述混凝土接收装置内混凝土料位的变化速率，并根据所述混凝土料位的变化速率控制混凝土放料装置的放料速率；其监测方法包括如下步骤：
(1)预设一个预定时间、基准料位值和料位范围，根据所述混凝土料位值与所述基准料位值的差值确定放料速率；
(2)监测当前料位值：通过控制系统判断当前料位是否在预设范围内；
(3)控制系统控制放料：若所述当前料位值大于预设范围的最大值，则自动控制混凝土放料装置的放料速度降低；若所述当前料位值小于预设范围的最小值，则自动控制混凝土放料装置的放料速度增加，若在预定时间内料位依然以同样速度减小或以更大速度减小时，则判断为混凝土放料装置料空，自动控制混凝土放料装置停止运作；若当前料位值在预设时间内不变，则判断自动控制混凝土放料装置的放料速度变化或泵送装置排量变化，若当前料位在预设时间内仍保持不变，则判断为料位检测故障。
2.根据权利要求1所述的一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：所述步骤(1)中的基准料位值为通过人机交互界面输入基准料位值。
3.根据权利要求1所述的一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：若所述当前料位值大于预设范围的最大值，则控制系统将混凝土放料装置的放料速度降至零；若所述当前料位值小于预设范围的最小值，则控制系统将混凝土放料装置的放料速度升至最大额定值。
4.根据权利要求1所述的一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：所述控制系统还包括报警装置，所述报警装置连接所述控制系统，并在所述控制系统判断为当前料位大于预设最大值、当前料位小于预设最小值、料位检测故障、混凝土放料装置料空中的一种或几种状态时，进行报警。
5.根据权利要求1所述的一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：所述料位检测传感器为超声波料位传感器。
6.根据权利要求1所述的一种用于混凝土自动放料的控制系统及监测方法，其特征在于：所述混凝土接收装置为泵送料斗，所述混凝土放料装置为搅拌罐。
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