CN113276281A - 一种骨料投料系统的投料方法及混凝土搅拌站 - Google Patents

一种骨料投料系统的投料方法及混凝土搅拌站 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种骨料投料系统的投料方法，还公开了一种使用该投料方法的混凝土搅拌站，该方法通过实时采集骨料秤的投料流量，通过骨料秤编号确定骨料秤的物理位置，再根据骨料秤的物理位置、骨料的输送速度，自动计算下一个骨料秤的投料时间点，提高骨料的投料效率，还可以计算骨料输送带的清空时间，避免骨料输送带出现空带或者叠料的现象。该方法可提高骨料的投料效率，本发明所述混凝土搅拌站，其骨料投料系统使用上述方法进行投料，可以提升整站的生产效率，降低操作员设置参数的难度。

Description

一种骨料投料系统的投料方法及混凝土搅拌站
技术领域
本发明属于混凝土制备技术领域，更具体地，涉及一种骨料投料系统的投料方法及混凝土搅拌站。
背景技术
常规的混凝土搅拌站的骨料投料模块包括骨料秤、平皮带、斜皮带和中间仓，由骨料秤投料到平皮带中，再由斜皮带传输至中间仓进行投料。在投放骨料过程中，骨料投料和皮带排空时间，是制约生产效率的短板，常规的骨料投料控制方法为：设定骨料延时投料时间，比如骨料1、2、3、4延时投料时间依次设置为1、9、17、26（单位为秒），则相应的骨料1延时1秒投料，骨料2延时9秒投料、骨料3延时17秒投料、骨料4则延时26秒投料，该骨料投料控制方法，对操作员要求比较高，且容易出现皮带空带或者叠料的现象。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足，提供一种骨料投料系统的投料方法，可提高骨料投料效率，避免骨料输送带出现叠料或空带输送，同时还提供一种采用该方法的混凝土搅拌站，有助于提升整站生产效率，降低操作员设置参数的难度。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供骨料投料系统的投料方法，所述骨料投料系统包括多个等间距排布的骨料秤，所述投料方法包括：
按照预设的骨料秤投料顺序，获取当前正在投料的骨料秤秤号D#及下一个投料的骨料秤秤号N#；
若N#-D#>0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余≤W 触发时，或者，当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围时，控制秤号为N#的骨料秤投料；
若N#-D#<0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围后，控制秤号为N#的骨料秤延时T 延后开始投料；
其中，W 触发 =Q D ×(N#-D#)×L/v；T 延=(D#-N#)×L/v-1.5；L为相邻骨料秤之间的间距；v为骨料的输送速度；Q D 为当前正在投料的骨料秤本盘次使用的投料流量；所述骨料秤秤号按照与骨料输送方向相反的方向从1#开始顺序编号。
优选的，投料流量Q D 采用如下方法计算：
当n=1时，Q D =0；
当1<n≤20，Q D =K×(Q ’ 1 +Q ’ 2 +…Q ’ n-1 )/(n-1)；
当n>20，Q D =K×(Q ’ n-20 +Q ’ n-19 +…Q ’ n-1 )/20；
其中，n为投料的盘数，Q ’ n-1 为骨料秤第n-1盘的平均投料流量，K为削减系数，用以削减平均流量与末端流量的差距。
优选的，所述削减系数取0.8。
优选的，所述平均投料流量采用下述公式计算：
Q ’ n =(W n开-W n零位)/(T n零位-T n开)
其中，Q ’ n 为第n盘的平均投料流量，W n开为对应骨料秤第n盘投料前重量，W n零位为对应骨料秤第n盘到零位范围的重量，T n零位为对应骨料秤第n盘投料至零位的时间，T n开为对应骨料秤第n盘开门的时间。
当骨料秤不稳定，示数出现负值，即Q ’ n <0时，记Q ’ n =0，即不参与计算。
当所述W 触发>600Kg，则自动赋值W 触发=600Kg。
预设的骨料秤投料顺序中骨料秤秤号不重复。
第二方面，本发明还提供一种混凝土搅拌站，包括骨料投料系统，所述骨料投料系统采用第一方面任一项所述的投料方法进行骨料投料。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过实时采集骨料秤的投料流量，通过骨料秤编号确定骨料秤的物理位置，再根据骨料秤的物理位置、骨料的输送速度，自动计算下一个骨料秤的投料时间点，提高骨料的投料效率；
本发明在上述方法基础上，还可以计算骨料输送带的清空时间，避免骨料输送带出现空带或者叠料的现象；
本发明所述混凝土搅拌站，其骨料投料系统可以使用上述方法进行投料，可以提升整站的生产效率，降低操作员设置参数的难度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种骨料投料系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种骨料投料方法的应用状态示意图；
图中：1-骨料秤，2-骨料输送带，3-斜皮带，4-中间仓。
具体实施方式
下面将结合具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
实施例1
一种骨料投料系统的投料方法，应用于混凝土搅拌站，如图1所示，所述骨料投料系统包括多个等间距排布的骨料秤1，还包括骨料输送带2、斜皮带3和中间仓4，所述投料方法包括：
（1）定义秤号，按照与骨料输送方向相反的方向从1#开始顺序编号，如图1所示，最靠近斜皮带3的骨料秤秤号为1#，依次向后排2#、3#、4#；
（2）设定骨料秤投料顺序为1#，3#，4#，2#；
（3）如图2所示，计量相邻骨料秤间距为L，骨料输送速度为v，1#至4#骨料秤的投料流量分别为Q 1 、Q 2 、Q 3 、Q 4 ；
（4）按照预设的骨料秤投料顺序，获取当前正在投料的骨料秤秤号D#及下一个投料的骨料秤秤号N#；
若N#-D#>0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余≤W 触发时，或者，当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围时，控制秤号为N#的骨料秤投料；
若N#-D#<0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围后，控制秤号为N#的骨料秤延时T 延后开始投料；
其中，W 触发 =Q D ×(N#-D#)×L/v；T 延=(D#-N#)×L/v-1.5；L为相邻骨料秤之间的间距；v为骨料的输送速度；Q D 为当前正在投料的骨料秤本盘次使用的投料流量；所述骨料秤秤号按照与骨料行进相反的方向从1#开始顺序编号。
在本实施例中，所述当前正在投料的骨料秤的投料流量Q D 按如下规则计算：
Q D 为骨料秤的流量属性，比如1#骨料秤的流量属性则为Q 1 ；2#骨料秤的流量属性为Q 2 依次类推。
计算骨料秤的流量属性首先需要计算骨料秤某一盘的平均流量。
n为某个骨料秤投料的盘数，第n盘的平均投料流量为Q ’ n ，则该盘的平均流量的计算公式如下：
Q ’ n =(W n开-W n零位)/(T n零位-T n开)
其中，W n开为对应骨料秤第n盘投料前重量，W n零位为对应骨料秤第n盘到零位范围的重量，T n零位为对应骨料秤第n盘投料至零位的时间，T n开为对应骨料第n盘秤开门的时间。
已知每一盘骨料秤的平均流量，即可计算骨料秤的流量属性：
当n=1时，第一次生产的时候，骨料秤的流量属性Q D =0；
为了获取骨料秤流量实时性及稳定性，可以循环取20盘骨料秤的平均流量计算流量属性；
当1<n≤20，Q D =K×(Q ’ 1 +Q ’ 2 +…Q ’ n-1 )/(n-1)；
当n>20，Q D =K×(Q ’ n-20 +Q ’ n-19 +…Q ’ n-1 )/20；
K=0.8，为削减系数，用以解决平均流量与末端流量差距。
当骨料秤不稳定，示数出现负值，即Q ’ n <0时，记Q ’ n =0，即不参与计算。
本实施例中4个骨料秤均为有效秤，根据上述所述公式计算，其投料顺序及时间为：
时刻t 1 ：满足骨料秤投料互锁条件，1#骨料秤开始投料；
时刻t 2 ：1#骨料秤余料为Q 1 ×2L/v或1#骨料秤重量进入预设的零位范围时，3#骨料秤开始投料。
时刻t 3 ：3#骨料秤余料为Q 3 ×L/v或3#骨料秤重量进入预设的零位范围时，4#骨料秤开始投料。
时刻t 4 ：4#骨料秤余料进入预设的零位范围后，2#骨料秤延时2L/v后开始投料。
根据上述方法，还可以计算骨料输送带上料（清空）时间：
骨料输送带上料（清空）时间=基准骨料上料时间+（实际最后投料关门的骨料秤秤号-1）×L/v-中间仓提前投料时间；
其中，骨料输送带上料（清空）时间以最后投料的骨料秤投料完毕，关门信号出现为计时起点，以尾料全部进入（包含中间仓提前开门的情况）中间仓的时间为计时终点；为提高效率，中间仓在满足相关条件下，所述中间仓提前投料时间为0~10s；基准骨料上料时间是以最靠近斜皮带的1#骨料秤投料完毕关门信号出现为计时起点，以其尾料完全进入中间仓为计时终点；基准骨料上料时间=斜皮带长度/斜皮带带速。
为进一步清楚说明骨料输送带上料（清空）时间，下面结合实例做进一步解释说明：假设斜皮带的长度为46米，斜皮带带速为2米每秒，则此处的基准骨料上料时间为：46/2=23秒，相邻骨料秤之间的间距L为2米，骨料的输送速度v为1米每秒，则L/v=2秒；若最后投料关门的骨料秤号为2#，中间仓提前投料时间被设置为5秒，则此时骨料输送带上料（清空）时间为：23+2×(2-1)-5=20秒。
实施例2
一种混凝土搅拌站，包括骨料投料系统，所述骨料投料系统包括多个等间距排布的骨料秤1，如图1所示，还包括骨料输送带2、斜皮带3和中间仓4。本实施例所述混凝土搅拌站的骨料投料系统可以采用实施例1所述投料控制方法进行骨料投料。该混凝土搅拌站的其他部分可采用现有技术中的其他混凝土搅拌站的设计，本发明不再赘述。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种骨料投料系统的投料方法，所述骨料投料系统包括多个等间距排布的骨料秤，其特征在于，所述投料方法包括：
按照预设的骨料秤投料顺序，获取当前正在投料的骨料秤秤号D#及下一个投料的骨料秤秤号N#；
若N#-D#>0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余≤W 触发时，或者，当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围时，控制秤号为N#的骨料秤投料；
若N#-D#<0，则当秤号为D#的骨料秤的余料W 余进入预设的零位范围后，控制秤号为N#的骨料秤延时T 延后开始投料；
其中，W 触发 =Q D ×(N#-D#)×L/v；T 延=(D#-N#)×L/v-1.5；L为相邻骨料秤之间的间距；v为骨料的输送速度；Q D 为当前正在投料的骨料秤本盘次使用的投料流量；所述骨料秤秤号按照与骨料输送方向相反的方向从1#开始顺序编号。
2.根据权利要求1所述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，投料流量Q D 采用如下方法计算：
当n=1时，Q D =0；
当1<n≤20，Q D =K×(Q ’ 1 +Q ’ 2 +…Q ’ n-1 )/(n-1)；
当n>20，Q D =K×(Q ’ n-20 +Q ’ n-19 +…Q ’ n-1 )/20；
其中，n为投料的盘数，Q ’ n-1 为骨料秤第n-1盘的平均投料流量，K为削减系数，用以削减平均流量与末端流量的差距。
3.根据权利要求2所述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，所述平均投料流量采用下述公式计算：
Q ’ n =(W n开-W n零位)/(T n零位-T n开)
其中，Q ’ n 为第n盘的平均投料流量，W n开为对应骨料秤第n盘投料前重量，W n零位为对应骨料秤第n盘到零位范围的重量，T n零位为对应骨料秤第n盘投料至零位的时间，T n开为对应骨料秤第n盘开门的时间。
4.根据权利要求3述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，当计算获取的Q ’ n <0时，记Q ’ n =0。
5.根据权利要求2所述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，所述削减系数取0.8。
6.根据权利要求1所述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，当W 触发>600Kg时，则自动赋值W 触发=600Kg。
7.根据权利要求1所述的骨料投料系统的投料方法，其特征在于，预设的骨料秤投料顺序中骨料秤秤号不重复。
8.一种混凝土搅拌站，包括骨料投料系统，其特征在于，所述骨料投料系统采用权利要求1~7任一项所述的投料方法进行骨料投料。
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