CN109507944A - 一种混凝土预制板预养护的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混凝土预制板预养护的控制系统及方法，所述系统包括：PLC控制器，人机交互界面，行进设备，预养护设备。PLC控制器是整个控制系统的核心部分，通过采集现场设备的信号，经逻辑分析，来控制每台设备的运行和人机交互界面参数的显示。其中，PLC控制器经以太网与人机交互界面连接。本发明具有的优点如下：各设备的运行状态清晰可控；操作便捷，能保证产品的质量；内容具有针对性，加上完善的管理模式能有效提高生产线的运行效率。

Description

一种混凝土预制板预养护的控制系统及方法

技术领域

本发明属于混凝土预制板生产技术领域，具体涉及一种混凝土预制板预养护的控制系统及方法。

背景技术

传统的建筑业形势分散、工作效率低、手工劳动繁重复杂，与之形成鲜明对比的是生产效率高、产品质量好、受季节影响小的工业化建筑。住宅产业化采用工业化的生产方式建设建筑，已经成为未来房产发展的必然趋势。实现住宅产业化的前提是大规模工厂化流水线能够生产出高质量的混凝土预制板，这就要求工业生产流水线有更高的技术水平。

养护时间及温度决定了混凝土预制板的质量是否合格。当前，国内还不能以全自动化方式生产混凝土预制板，且生产管理模式并非完全合理，导致大批量生产受限。混凝土预制板在行进过程中先进行预养护，然后在进行正式养护，可以大大缩短工时，提高生产效率。本发明就是针对混凝土预制板预养护提出的一种控制系统和控制方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种复合材料T型长桁压缩设计许用值的确定方法，所述系统包括PCL控制模块、人机交互模块、预养护模块，所述人机交互模块通过PCL控制模块连接预养护模块；

PCL控制模块，所述PCL控制模块通过采集现场设备的信号，经逻辑分析，来控制每台设备的运行和人机交互界面参数的显示；

人机交互模块，所述人机交互模块用于在人机交互界面进行参数显示；

预养护模块，所述用于完成静停、升温、恒温和降温工艺养护；

进一步地，所述PCL控制模块通过以太网与人机交互模块连接，所述PCL控制模块为PCL控制器；

所述PCL控制器在运行前首先判断是否存在故障，如果存在，则控制面板上的报警灯亮起，系统进入故障处理状态，操作人员根据人机界面的提示确定故障并排查，故障清除后，系统正常运行，同时报警灯熄灭；

如果无故障，系统先判断处于自动模式还是手动模式，如果是自动模式，则系统控制行进设备和预养护设备自动完成对混凝土预制板的预养护，如果是手动模式，则由操作人员通过人机界面手动来完成对混凝土预制板的预养护；

进一步地，所述预养护模块包括行进设备和预养护设备，所述行进设备用于将混凝土预制板送入或送出预养护房；所述预养护设备用于进行一次预养护和二次预养护；

进一步地，所述行进设备包括主动轮、从动轮和钢制模台，所述钢制模台用于托置混凝土预制板，二者共同搭接在主动轮和从动轮上，主动轮通过电机的带动正转或反转，从动轮向着与主动轮相同的方向旋转，带着钢制模台和混凝土预制板向着既定的方向运动了，所述主动轮转速可调，预养护房内设有多个工位，在预养护期间，行进设备可同时带着混凝土预制板在预养护房内前进；

进一步地，所述预养护设备的控制若处于自动模式下，先判断是否在手动模式下有未完成的工作，如果有，先记录预养护的时间和预养护房中有混凝土预制板的工位位置，并记载在自动模式的初始状态中；

若处于手动模式下，先判断是否在自动模式下有未完成的工作，如果有，先记录由自动模式切换至手动模式时的预养护时间和混凝土预制板在预养护房中所处的工位，然后人工计算时间、操作行进系统，直到将未完成的工作做完再进行新的预养护；

进一步地，一种混凝土预制板预养护的控制系统的养护方法，所述方法通过PLC控制器采集现场设备的信号，判断系统是否故障，如果故障，系统报警并进入故障处理模块；如果无故障，先判断当前模式，如果在自动模式，则行进设备和预养护设备配合，共同完成混凝土预制板的预养护工作，如果在手动模式，先判断是否有在自动模式下未完成的工作，如果存在，则先将未完成工作做完，然后再进行预养护，如果在手动模式下工作一段时间，然后切换到自动模式，则将当前状态作为自动模式的初始状态；

进一步地，所述方法在运行运行过程中出现故障，系统会报警并进入故障处理模式，同时在人机交互界面上会提示故障类型，并提供相应的解决方案，或者将系统初始化；

进一步地，所述预养护的阶段分为一次预养护和二次预养护，一次预养护的时间与二次预养护的时间相同，温度不同，且一次预养护和二次预养护的温度均不能超过上限和下限，两次预养护的温度均实时显示在人机交互界面上；

进一步地，所述一次预养护和二次预养护的时间及温度上、下限值在预养护之前均需在人机交互界面上进行人工限定，保存后系统将按照限定的参数运行；若不输入，系统默认以上一次输入的参数为准；

本发明的有益效果如下：

1、混凝土预制板在两个预养护房内一边前进一边完成相应的工艺，能够大大缩减工时，提高工作效率；

2、在进行两次预养护之后，混凝土预制板已实现初凝，这样再将其送入养护房进行正式养护时，即使在充满蒸汽的环境中有凝结的小水滴落到其表面也不会出现被砸出小坑或表面起皮的情况，能有效降低产品残次品率；

3、将传统的混凝土预制板养护次数、包含预养护和正式养护、由两次增加为三次，养护温度由固定温度调整为三个梯度的温度，更加符合构件国家标准养护温度曲线，提高了产品生产质量；

4、本发明针对混凝土预制板预养护系统提出的控制方法使各设备的运行状态清晰可控，操作更简洁、便利，加上完善的管理模式，能有效保障产品质量并提高生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的预养护控制系统结构图；

图2为本发明实施例的预养护房及工位布局图；

图3为本发明实施例的预养护设备布局图；

图4 为本发明实施例预养护控制系统自动模式下程序流程图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。下面为本发明的举出最佳实施例：

如图1-图4所示，本发明提供一种混凝土预制板预养护的控制系统及方法，图1为本发明预养护控制系统结构图，所述预养护控制系统由PLC控制器、人机交互界面、行进设备和预养护设备组成。控制系统在运行前首先判断是否存在故障，如果存在，则控制面板上的报警灯亮起，系统进入故障处理模块，此时操作人员可以根据人机界面的提示来确定是哪种故障并进行排查，一旦故障清除，系统就可以正常运行，同时报警灯熄灭；如果无故障，系统先判断是处于自动模式还是手动模式，如果是自动模式，则系统控制行进设备和预养护设备自动完成对混凝土预制板的预养护，如果是手动模式，则由操作人员通过人机界面手动来完成对混凝土预制板的预养护。

传统的混凝土预制板蒸汽养护工艺分为静停、升温、恒温、降温四个阶段，一般混凝土预制板在进行一次预养护（完成静停工艺）之后再放入养护房进行正式养护（完成升温、恒温和降温工艺），或者直接将混凝土预制板放入养护房进行预养护和正式养护，顺序完成静停、升温、恒温和降温工艺。本发明实施例的混凝土预制板在送入养护房进行正式养护前要先在两个预养护房内分别进行相应的预养护，两次预养护的温度不同。其中，一次预养护完成低温静停工艺，预养护房内的温度为20℃-30℃；二次预养护完成中温静停工艺，预养护房内的温度为35℃-45℃；最后再将混凝土预制板送入养护房内进行正式养护，完成整个恒温、降温工艺，养护房内的温度为50℃-65℃。

混凝土预制板在两个预养护房内一边前进一边完成相应的工艺，能够大大缩减工时，提高工作效率。在进行两次预养护之后，混凝土预制板已实现初凝，这样再将其送入养护房进行正式养护时，即使在充满蒸汽的环境中有凝结的小水滴落到其表面也不会出现被砸出小坑或表面起皮的情况，能有效降低产品残次品率。此外，本发明实施例的预养护房将传统的混凝土预制板养护次数（包含预养护和正式养护）由两次增加为三次，养护温度由固定温度调整为三个梯度的温度，更加符合构件国家标准养护温度曲线，提高了产品生产质量。

行进设备是负责运送混凝土预制板的装置，包括主动轮、从动轮和钢制模台。在工作的时候，钢制模台托着混凝土预制板，二者共同搭在主动轮和从动轮上，主动轮通过电机的带动正转或反转，因为惯性作用从动轮会向着与主动轮相同的方向旋转，这样，二者就可以带着钢制模台和混凝土预制板向着既定的方向运动了，本发明实施例中的主动轮转速可调。

本发明实施例的两个预养护房及各个工位布局如图2所示，一次预养护房在北侧，二次预养护房在南侧，两个预养护房是相互独立的封闭空间，四周均由保温材料围合而成。在每间预养护房的东侧和西侧都装设了库门，以方便混凝土预制板出、入预养护房。在寒冷的冬季，待混凝土预制板出、入预养护房后，及时关闭相应库门，能减少预养护房内热量的散失,达到节能的目的。其中，C0～C6和D0～D7为相应的工位，混凝土预制板在各个工位前进的方向如图2所示。进入预养护房以后，混凝土预制板虽与外界隔绝，但这并不影响工作人员判断预养护房内具体哪个工位上有混凝土预制板，因为该项信息能在人机交互界面上清晰的显示。

在本发明实施例中，当混凝土预制板需要进行一次预养护时，首先将其送至C0工位等待，1号库门开启后，行进设备会将混凝土预制板送入一次预养护房内的C1工位，然后1号库门关闭。一次预养护房内的温度保持在20℃-30℃，接下来，该混凝土预制板在一次预养护房内一边进行预养护一边前进。在前进过程中，每到一个工位，载着该混凝土预制板的钢制模台都会先减速，后停车，这样能保证安全，防止后一工位的钢制模台来不及刹车与前一工位的钢制模台相撞。一次预养护的时间为2个小时，混凝土预制板要预养护足够的时间才能出库，否则，即使到达C5工位，也要在此等待，直到预养护时间到，2号库门才会开启，待行进设备将该混凝土预制板送至C6工位，2号库门关闭，此时，该混凝土预制板的一次预养护过程结束。

一次预养护过程结束后，混凝土预制板会从C6工位摆渡到D0工位，D0工位为抹光工位，抹光结束后可进行二次预养护。二次预养护房的温度为35℃-45℃，二次预养护的时间也为2个小时。混凝土预制板完成抹光后，二次预养护房的3号库门开启，行进设备带着它进入二次预养护房，到达D1工位后，3号库门关闭。此后，该混凝土预制板在二次预养护房内一边进行二次预养护一边前进，直到二次预养护时间到，4号库门开启，行进设备将其送出二次预养护房，放在D6工位，最后4号库门关闭，此时，该混凝土预制板的二次预养护过程结束。后边需要进行一次和二次预养护的混凝土预制板也按照上述方式一一入库、出库，每个预养护房内最多存放5块混凝土预制板，它们按照入库的顺序依次向后排开，中间没有空工位，这样，能保证工作量饱满。图中的D6工位也为抹光工位，该次抹光完成后即可将混凝土预制板送入养护房中进行正式养护，正式养护房的温度为50℃-65℃。

本发明实施例的混凝土预制板在两次预养护过程中都是一边进行相应预养护一边前进，可以有效节省时间，提高工作效率。混凝土预制板在完成一次预养护后会实现一定程度的初凝，在D0工位的抹光完成后，再进行二次预养护能实现完全初凝，这样在将其送入充满蒸汽的环境中进行正式养护可有效避免凝结水滴使其表面粗糙和表面起皮的现象发生，能提高产品合格率。传统的混凝土预制板蒸汽养护一般进行预养护一次，正式养护一次。本发明实施例的混凝土预制板则进行预养护两次，正式养护一次，且将传统的固定温度调整为三个梯度温度(20℃-30℃，35℃-45℃，50℃-65℃)，更趋近构件国家标准养护温度曲线，提高了产品的质量。

本发明实施例的预养护目的是为了实现混凝土预制板的初凝和一定程度的升温，两个预养护房要保持各自的温度，这里采用蒸汽采暖系统来实现。如图3所示，在一次和二次预养护房中布满了蒸汽管道，当需要加温的时候，将相应房间的蒸汽阀打开，然后热蒸汽就会通过管道释放热量，使相应房间的温度升高，最后热蒸汽冷却凝结的水滴会通过管道流至预养护房外的冷凝水池内。为方便排水，在冷凝水池中设置了液位计。当水位到达上限，排水阀打开，往外抽水；当水位到达下限，排水阀关闭，停止抽水。如果两个预养护房内的温度达到相应要求，将相应房间的蒸汽阀关闭即可。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种混凝土预制板预养护的控制系统，其特征在于，所述系统包括PCL控制模块、人机交互模块、预养护模块，所述人机交互模块通过PCL控制模块连接预养护模块；

PCL控制模块，所述PCL控制模块通过采集现场设备的信号，经逻辑分析，来控制每台设备的运行和人机交互界面参数的显示；

人机交互模块，所述人机交互模块用于在人机交互界面进行参数显示；

预养护模块，所述用于完成静停、升温、恒温和降温工艺养护。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PCL控制模块通过以太网与人机交互模块连接，所述PCL控制模块为PCL控制器；

所述PCL控制器在运行前首先判断是否存在故障，如果存在，则控制面板上的报警灯亮起，系统进入故障处理状态，操作人员根据人机界面的提示确定故障并排查，故障清除后，系统正常运行，同时报警灯熄灭；

如果无故障，系统先判断处于自动模式还是手动模式，如果是自动模式，则系统控制行进设备和预养护设备自动完成对混凝土预制板的预养护，如果是手动模式，则由操作人员通过人机界面手动来完成对混凝土预制板的预养护。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预养护模块包括行进设备和预养护设备，所述行进设备用于将混凝土预制板送入或送出预养护房；所述预养护设备用于进行一次预养护和二次预养护。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述行进设备包括主动轮、从动轮和钢制模台，所述钢制模台用于托置混凝土预制板，二者共同搭接在主动轮和从动轮上，主动轮通过电机的带动正转或反转，从动轮向着与主动轮相同的方向旋转，带着钢制模台和混凝土预制板向着既定的方向运动了，所述主动轮转速可调，预养护房内设有多个工位，在预养护期间，行进设备可同时带着混凝土预制板在预养护房内前进。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述预养护设备的控制若处于自动模式下，先判断是否在手动模式下有未完成的工作，如果有，先记录预养护的时间和预养护房中有混凝土预制板的工位位置，并记载在自动模式的初始状态中；

若处于手动模式下，先判断是否在自动模式下有未完成的工作，如果有，先记录由自动模式切换至手动模式时的预养护时间和混凝土预制板在预养护房中所处的工位，然后人工计算时间、操作行进系统，直到将未完成的工作做完再进行新的预养护。

6.一种混凝土预制板预养护的控制系统的养护方法，基于上述权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，所述方法通过PLC控制器采集现场设备的信号，判断系统是否故障，如果故障，系统报警并进入故障处理模块；如果无故障，先判断当前模式，如果在自动模式，则行进设备和预养护设备配合，共同完成混凝土预制板的预养护工作，如果在手动模式，先判断是否有在自动模式下未完成的工作，如果存在，则先将未完成工作做完，然后再进行预养护，如果在手动模式下工作一段时间，然后切换到自动模式，则将当前状态作为自动模式的初始状态。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法在运行运行过程中出现故障，系统会报警并进入故障处理模式，同时在人机交互界面上会提示故障类型，并提供相应的解决方案，或者将系统初始化。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预养护的阶段分为一次预养护和二次预养护，一次预养护的时间与二次预养护的时间相同，温度不同，且一次预养护和二次预养护的温度均不能超过上限和下限，两次预养护的温度均实时显示在人机交互界面上。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述一次预养护和二次预养护的时间及温度上、下限值在预养护之前均需在人机交互界面上进行人工限定，保存后系统将按照限定的参数运行；若不输入，系统默认以上一次输入的参数为准。