CN109213062A - 一种沥青搅拌站除尘自动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青搅拌站除尘自动控制系统及方法，包括沥青搅拌站、粉尘监测仪、接近传感器、引风机、变频器、可程控制器、触摸屏，所述粉尘监测仪分别安装在沥青搅拌站配料机处和搅拌主机卸料口处，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料门上，所述变频器用于控制引风机电机启停及运行频率，所述可编程控制器与触摸屏连接通讯。本发明通过在沥青搅拌站配料机和搅拌主机卸料口增加粉尘监测仪，使得可编程控制器根据粉尘浓度自动调节除尘系统引风机电机运行频率，从而实现除尘系统自动控制。

Description

一种沥青搅拌站除尘自动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及沥青搅拌站设备技术领域，尤其涉及一种沥青搅拌站除尘控制系统及方法。

背景技术

沥青搅拌站(又称沥青搅拌设备)是一种生产沥青混合料的建筑机械，通过将石料、沥青、粉料、添加剂等按照一定的比例和工艺进行加工生成混合物，并最终应用于市政、公路等路面工程。沥青搅拌站的生产原料在运送、上料、传输、混合、加热、搅拌、出料等多个加工环节中都会产生大量的粉尘和沥青烟气，容易对环境造成污染，对人、机器设备都会产生很大危害。在当今环保要求越来越严格的形势下，除尘设备的性能变得格外重要。目前，沥青搅拌站的除尘主要是针对骨料配料仓的产生粉尘和搅拌站主机卸料时的沥青烟气。除尘方式主要是通过引风机运行先将粉尘和烟气收集起来，然后在经过后续布袋除尘、湿式除尘进行处理。现有沥青搅拌站对除尘系统的控制多采用手动调节引风机电机运转频率的方法，引风机电机运转频率的设定多凭经验和肉眼观察，一方面由于缺乏自动化手段导致应对粉尘浓度变化时反应不灵活，另一方面在粉尘浓度较小时如不及时调整会造成电能的浪费，增加生产成本。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种沥青搅拌站除尘控制自动系统及方法，本发明通过在沥青搅拌站配料机和搅拌主机卸料口增加粉尘监测仪，使得可编程控制器根据粉尘浓度自动调节除尘系统引风机电机运行频率，从而实现除尘系统自动控制。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，包括沥青搅拌站、粉尘监测仪、接近传感器、引风机、变频器、可程控制器、触摸屏，所述粉尘监测仪分别安装在沥青搅拌站配料机处和搅拌主机卸料口处，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料门上，所述变频器用于控制引风机电机启停及运行频率，所述可编程控制器与触摸屏连接通讯。

进一步地，所述粉尘监测仪为在线激光粉尘监测仪，可以实现粉尘浓度的在线实时监测,通过RS485,4-20mA,GPRS,3G/4G,光纤,蓝牙，USB接口实现与可编程控制器的连接通讯。

进一步地，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料上用于检测卸料门是否开启。

进一步地，所述触摸屏与可编程控制器连接通讯，可存储并显示粉尘浓度、引风机运行启停状态、引风机电机运转频率、搅拌主机开门状态数据。

进一步地，所述触摸屏可输入粉尘浓度参数C1、C2、C3，引风机低速运转、中速运转、高速运转频率参数。

一种沥青搅拌站除尘自动控制方法，包括以下步骤：

步骤1)：设定引风机启动时的粉料浓度参数C1，引风机低速运转时的粉料浓度参数C2，引风机中速运转时的粉料浓度参数C3；

步骤2)：分别安装在配料机处和搅拌机卸料口的粉尘监测仪持续监测粉尘浓度C4，并传输给PLC；

步骤3)：可编程控制器接收粉尘浓度数据，同时将数据传输给触摸屏，触摸屏接收存储显示数据；

步骤4)：可编程控制器对比粉尘浓度与粉尘浓度参数C1、C2、C3的关系，并执行以下操作；

步骤5)：当C4＜C1时，则未运行的引风机不启动，可编程控制器控制运行中的引风机停止；

步骤6)：当C1≤C4＜C2时，可编程控制器控制未运行的引风机启动且低速运转，控制运行中的引风机进行低速运转；

步骤7)：当C2≤C4＜C3时，可编程控制器控制引风机中速运转；

步骤8)：当C3≤C4，可编程控制器控制引风机高速运转；

步骤9)：当可编程控制器接收到沥青搅拌站搅拌主机卸料口的接近传感器信号时，首先判断引风机是否启动，若引风机未启动，则控制未运行的引风机启动且高速运转，并在运转N秒后执行步骤4)至步骤8)；若此时引风机已启动，则可编程控制器控制引风机高速运转N秒后执行步骤4)至步骤8)。

本发明的有益效果是：

1.本发明可以实现沥青搅拌站粉尘的全程在线监测和除尘的自动控制，排除了人工影响因素，减轻搅拌站操作者的劳动强度，提高了生产自动化程度，降低了生产能耗，节省了运行成本，提高了生产效率，具有明显的经济和社会效益，解决了现有技术中“手动调节引风机电机运转频率的方法，引风机电机运转频率的设定多凭经验和肉眼观察”存在的应对粉尘浓度变化时反应不灵活，容易造成电能浪费的问题。

2.本发明具有良好的扩展性，可根据需要增加粉尘监测仪和引风机的数量，总数不受限制。

3.本发明的PLC与粉尘监测仪连接通讯包括以下一种或多种通讯方式： RS232接口通讯、RS485接口通讯、0-20mA电流信号、4-20mA电流信号、0-10V 电压信号，接口丰富，选择性大、适配性高，便于选择制造成本低、连接可靠性高的配合件，而且分别拆卸和安装、便于运输和携带。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1，图2所示，一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，包括沥青搅拌站、粉尘监测仪、接近传感器、引风机、变频器、可编程控制器、触摸屏，所述粉尘监测仪分别安装在沥青搅拌站配料机处和搅拌主机卸料口处，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料门上，所述变频器用于控制引风机电机启停及运行频率，所述可编程控制器与触摸屏连接通讯。

粉尘监测仪为在线激光粉尘监测仪，可以实现粉尘浓度的在线实时监测, 通过RS485,4-20mA,GPRS,3G/4G,光纤,蓝牙，USB接口实现与可编程控制器的连接通讯。

粉尘监测仪与可编程控制器连接通讯其数量不受限制。

接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料上用于检测卸料门是否开启；所述接近传感器与可编程控制器连接。

引风机分别用于配料机处除尘和搅拌主机卸料除尘。

变频器分别用于控制配料机处除尘和搅拌主机卸料除尘的引风机。

接近传感器可以是感应型、静电容量型、超声波型、光电型、磁力型。

接近传感器与可编程控制器连接其数量不受限制。

变频器通过RS485通讯接口实现与可编程控制器的通讯。

触摸屏与可编程控制器连接通讯，可存储并显示粉尘浓度、引风机运行启停状态、引风机电机运转频率、搅拌主机开门状态等数据。

触摸屏储存的数据可以回放、导出。

触摸屏可输入设定粉尘浓度参数C1、C2、C3，引风机低速运转频率、中速运转频率、高速运转频率。

如图2所示的一种混凝土塌落度在线监测控制方法，包括以下步 骤：

步骤1)：设定引风机启动时的粉料浓度参数C1，引风机低速运转时的粉料浓度参数C2，引风机中速运转时的粉料浓度参数C3；

步骤2)：分别安装在配料机处和搅拌机卸料口的粉尘监测仪持续监测粉尘浓度C4，并传输给PLC；

步骤3)：可编程控制器接收粉尘浓度数据，同时将数据传输给触摸屏。触摸屏接收存储显示数据。

步骤4)：可编程控制器对比粉尘浓度与粉尘浓度参数C1、C2、C3的关系，并执行以下操作。

步骤5)：当C4＜C1时，则未运行的引风机不启动，可编程控制器控制运行中的引风机停止；

步骤6)：当C1≤C4＜C2时，可编程控制器控制未运行的引风机启动且低速运转，控制运行中的引风机进行低速运转；

步骤7)：当C2≤C4＜C3时，可编程控制器控制引风机中速运转；

步骤8)：当C3≤C4，可编程控制器控制引风机高速运转。

步骤9)：当可编程控制器接收到沥青搅拌站搅拌主机卸料口的接近传感器信号时，首先判断引风机是否启动。若引风机未启动，则控制未运行的引风机启动且高速运转，并在运转N秒(时间可调，可运转10秒)后执行步骤4)至步骤8)。若此时引风机已启动，则可编程控制器控制引风机高速运转N秒后执行步骤4)至步骤8)。

为了更加准确的说明上述方法的具体实现过程，以搅拌主机卸料后的除尘控制过程为例进行详细说明：

1、设定引风机启动时的粉料浓度为20mg/m³，引风机低速运转时的粉料浓度参数40mg/m³，引风机中速运转时的粉料浓度参数50mg/m³。

2、设定引风机电机低速运转频率为20HZ，中速运转频率为30HZ，高速运转频率为50HZ。

3、安装在搅拌机卸料口的粉尘监测仪持续监测粉尘浓度，并传输给PLC；

4、可编程控制器接收粉尘浓度数据，同时将数据传输给触摸屏。触摸屏接收存储显示粉尘浓度数据。

5、沥青搅拌站搅拌主机开门卸料，接近传感器检测到开门信号，并将信号传输给可编程控制器。

6、可编程控制器控制器收到开门信号后，检测到引风机未启动，则启动引风机并高速运转。

7、引风机高速运转10秒后，可编程控制器收到粉尘监测仪传输的粉尘浓度数据为49mg/m³，该值小于中速运转时的粉料浓度参数50mg/m³，大于低速运转时的粉料浓度参数40mg/m³。

8、可编程控制器控制引风机改为中速运转。

9、随着引风机运转，粉尘浓度逐渐降低。当粉尘浓度小于40mg/m3后，可编程控制器控制引风机改为低速运转。当粉尘浓度小于20mg/m3后，可编程控制器控制引风机停止。

上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，其特征是，包括沥青搅拌站、粉尘监测仪、接近传感器、引风机、变频器、可程控制器、触摸屏，所述粉尘监测仪分别安装在沥青搅拌站配料机处和搅拌主机卸料口处，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料门上，所述变频器用于控制引风机电机启停及运行频率，所述可编程控制器与触摸屏连接通讯。

2.如权利要求1所述的一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，其特征是，所述粉尘监测仪为在线激光粉尘监测仪，可以实现粉尘浓度的在线实时监测,通过RS485,4-20mA,GPRS,3G/4G,光纤,蓝牙，USB接口实现与可编程控制器的连接通讯。

3.如权利要求1所述的一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，其特征是，所述接近传感器安装在沥青搅拌站搅拌主机卸料上用于检测卸料门是否开启。

4.如权利要求1所述的一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，其特征是，所述触摸屏与可编程控制器连接通讯，可存储并显示粉尘浓度、引风机运行启停状态、引风机电机运转频率、搅拌主机开门状态数据。

5.如权利要求1所述的一种沥青搅拌站除尘自动控制系统，其特征是，所述触摸屏可输入粉尘浓度参数C1、C2、C3，引风机低速运转、中速运转、高速运转频率参数。

6.利用权利要求1-5所述的任一种沥青搅拌站除尘自动控制方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1)：设定引风机启动时的粉料浓度参数C1，引风机低速运转时的粉料浓度参数C2，引风机中速运转时的粉料浓度参数C3；

步骤2)：分别安装在配料机处和搅拌机卸料口的粉尘监测仪持续监测粉尘浓度C4，并传输给PLC；

步骤3)：可编程控制器接收粉尘浓度数据，同时将数据传输给触摸屏，触摸屏接收存储显示数据；

步骤4)：可编程控制器对比粉尘浓度与粉尘浓度参数C1、C2、C3的关系，并执行以下操作；

步骤5)：当C5＜C1时，则未运行的引风机不启动，可编程控制器控制运行中的引风机停止；

步骤6)：当C1≤C4＜C2时，可编程控制器控制未运行的引风机启动且低速运转，控制运行中的引风机进行低速运转；

步骤7)：当C2≤C4＜C3时，可编程控制器控制引风机中速运转；

步骤8)：当C3≤C4，可编程控制器控制引风机高速运转；

步骤9)：当可编程控制器接收到沥青搅拌站搅拌主机卸料口的接近传感器信号时，首先判断引风机是否启动，若引风机未启动，则控制未运行的引风机启动且高速运转，并在运转N秒后执行步骤4)至步骤8)；若此时引风机已启动，则可编程控制器控制引风机高速运转N秒后执行步骤4)至步骤8)。