CN115595853A - 一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法 - Google Patents

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CN115595853A CN202211619029.9A CN202211619029A CN115595853A CN 115595853 A CN115595853 A CN 115595853A CN 202211619029 A CN202211619029 A CN 202211619029A CN 115595853 A CN115595853 A CN 115595853A
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Abstract

本发明公开一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法，属于沥青混合料搅拌技术领域，包括沿骨料输送方向依次设置的冷料仓系统、集料皮带、冷料分散装置、输送皮带、进滚筒皮带、烘干滚筒、提升机、热料分散装置、热料皮带、热料切换装置、搅拌机以及热料废料仓。通过在机械部件上加装称重传感器、视觉传感器、温度传感器、红外温度传感器、湿度传感器、微波雷达湿度传感器及采用相应的控制方法，从原材料、进滚筒前、进搅拌机前保证了骨料的级配准确，也保证了油石比的实时准确，同时实现原材料骨料的含粉量的检测，燃烧器燃烧效率的实时检测，减少了开机时停机时原材料中骨料的浪费，并优化了分时时间，提供了废料能源浪费量。

Description

一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法
技术领域
本发明涉及沥青混合料搅拌技术领域，更为具体地说是指一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法。
背景技术
现有的沥青混合料搅拌设备中，按照搅拌工作方式可分为间歇式和连续式。由于连续式沥青混合料搅拌设备连续供料连续生产，没有周期问题，又无筛网，其可靠性、寿命以及故障率均大大优于间歇式沥青混合料搅拌设备。因此，目前大多沥青生产厂家采用连续式沥青搅拌混合料设备。
申请公布号为CN 111851203A的中国发明专利公开了一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，包括料仓、烘干滚筒、搅拌机构以及与所述料仓相适配的料仓皮带秤；所述料仓皮带秤设置于所述料仓出料口的下方，所述料仓皮带秤通过所述烘干滚筒与所述搅拌机构相连接；所述料仓中的骨料进入所述料仓皮带秤，并通过所述料仓皮带秤得到所述料仓的实时流量，并根据所述实时流量和预设流量对骨料进行自动调节；调节后的骨料通过所述烘干滚筒加热后进入所述搅拌机构进行搅拌，能够保证所有骨料从一生产就可以同时进入搅拌缸，提高骨料控制的精度和设备的稳定性，减少废料的产生。
然而，仅通过料仓皮带秤获得骨料的实时流量与预设流量进行自我调节以提高骨料重量的控制精度，这是难以满足强制搅拌连续式沥青混合料搅拌设备生产对原材料的要求。为此，我们提供一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法。
发明内容
本发明提供一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统及方法，以保证骨料的温度、级配及油石比等满足设计要求，同时对骨料的含粉率实时监测，提高材料和能源利用率，减少实际浪费量。
本发明采用如下技术方案：
一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，包括沿骨料输送方向依次设置的冷料仓系统、集料皮带、输送皮带、进滚筒皮带、烘干滚筒、提升机、热料皮带、热料切换装置、搅拌机以及热料废料仓，所述冷料仓系统包括若干个冷料仓，每个所述冷料仓上装有第一视觉传感器及第一称重传感器，所述冷料仓的下方设有杠杆皮带秤；所述集料皮带设于所述杠杆皮带秤的下方，所述集料皮带的出口端与所述输送皮带的进口端之间设有用于将骨料打散并平铺的冷料分散装置，所述分散装置上装有第二视觉传感器，所述进滚筒皮带位于所述输送皮带下方，所述提升机设于所述烘干滚筒的出料端下方，所述提升机的出料端与所述热料皮带的进料端之间设有用于将骨料打散且平铺的热料分散装置，所述热料分散装置上方装设有第三视觉传感器，所述热料皮带的出料端设有热料切换装置，该热料切换装置的下方分别对应设有搅拌机及热料废料仓；该骨料控制系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与杠杆皮带秤及各个传感器电气连接。
一较佳实施方案中，上述每个冷料仓分为上层冷料仓和下层冷料仓，所述上层冷料仓上装有所述第一视觉传感器，下部设有冷料切换装置，所述下层冷料仓装有第一称重传感器、第一温度传感器及第一湿度传感器，该下层冷料仓底部设有给料皮带，所述给料皮带采用变频同步电机驱动，并配设有第一编码器；所述给料皮带的下方设有所述杠杆皮带秤，所述杠杆皮带秤上设有第二称重传感器，该杠杆皮带秤采用定频同步电机驱动，并配设有第二编码器；所述第一编码器及所述第二编码器分别与所述PLC控制器电性连接。
进一步地，上述上层冷料仓上还装设有提醒上料报警装置。
一较佳实施方案中，上述烘干滚筒的进料口上方装有引风系统，烘干滚筒的出料端侧面装有燃烧器。
一较佳实施方案中，上述输送皮带上设有第三称重传感器，进滚筒皮带上装有第一红外温度传感器和第一微波雷达湿度传感器，上述提升机的底部装设有第二红外温度传感器；所述热料皮带上装有第四称重传感器和第二微波雷达湿度传感器。
一较佳实施方案中，上述热料废料仓内装有第五称重传感器和第二温度传感器。
进一步地，本发明的骨料控制系统还包括计算机，所述计算机通过工业交换机与所述PLC控制器连接，所述计算机上设有上位机软件与所述PLC控制器通讯，该计算机还设有原材料与能源管理软件及视觉分析运算软件。
本发明还提供一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，包括以上骨料控制系统，具体步骤如下：
（1）通过第一视觉传感器先测量上层冷料仓的骨料规格是否符合原材料的要求，不符合要求的通过冷料切换装置排除，符合原材料要求的将投入下层冷料仓，下层冷料仓的第一湿度传感器对仓内骨料含水率进行实时测量，通过实验室配方和实时含水率实时换算出生产实时配方；
（2）生产平稳后，通过下层冷料仓的第一称重传感器计算出平均流量，并与杠杆皮带秤计算的瞬时流量进行比对，减少骨料流量测量的误差；
（3）冷料仓系统的骨料经集料皮带，传输至冷料分散装置，冷料分散装置将骨料打散平铺在冷料分散装置上，通过冷料分散装置的第二视觉传感器检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，保证骨料级配的准确性；
（4）骨料经过冷料分散装置滚入输送皮带，通过第三称重传感器检测流经此输送皮带骨料的总流量，并与杠杆皮带秤计算的瞬时流量进行比对；
（5）骨料再依次经过输送皮带、进滚筒皮带、烘干滚筒、提升机，传输至热料分散装置，打散平铺在热料分散装置上，通过热料分散装置的第三视觉传感器检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，如果级配正常的经热料皮带投入搅拌机，级配不满足要求则投入热料废料仓。
进一步地，上述步骤（5）中，热料分散装置上的第三视觉传感器，实时测出热骨料的级配，保证级配准确，而热料皮带上的第四称重传感器，可实时计算出此时骨料的流量，如果测得骨料的级配满足实验配方，可根据实时级配和实时流量，实时换算粉料和沥青流量，保证油石比在实时级配的准确性。
进一步地，上述步骤（5）中，当流量全部稳定时，通过输送皮带上的第三称重传感器和进滚筒皮带的第一微波雷达湿度传感器测量冷骨料的含水率
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和骨料流量
Figure 427922DEST_PATH_IMAGE002
，进而换算出骨料不含水时的冷骨料净流量
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，通过热料皮带的第四称重传感器和第二微波雷达湿度传感器计算出热骨料流量
Figure 738949DEST_PATH_IMAGE004
和含水率
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，此时热骨料净流量
Figure 730170DEST_PATH_IMAGE006
，若计算出的冷骨料净流量
Figure DEST_PATH_IMAGE007
远大于算出热骨料净流量
Figure 36735DEST_PATH_IMAGE008
，说明原材料粉含量高，及时提醒用户注意原材料规格质量问题。
进一步地，上述步骤（5）中，通过进滚筒皮带第一红外温度传感器实时测出骨料初始温度
Figure DEST_PATH_IMAGE009
，通过提升机进口第二红外温度传感器实时测出骨料温度
Figure 138814DEST_PATH_IMAGE010
，两个相减计算出温差
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，通过进滚筒皮带的第一微波雷达湿度传感器实时测算出含水率
Figure 835506DEST_PATH_IMAGE012
，再通过此温差
Figure DEST_PATH_IMAGE013
、骨料的重量
Figure DEST_PATH_IMAGE014
、骨料的比热容
Figure DEST_PATH_IMAGE015
，计算出骨料升温实际能量
Figure 171197DEST_PATH_IMAGE016
，此实际能量与燃烧器燃料所产生的理论能量
Figure DEST_PATH_IMAGE017
相比，得到当前含水率
Figure 156602DEST_PATH_IMAGE018
下的燃烧器效率
Figure DEST_PATH_IMAGE019
。
进一步地，通过热料皮带的第四称重传感器测试实时流量，根据热料分散装置的第三视觉传感器测的实时级配，与沥青、矿粉结合得到成品报表的原始数据；通过冷料仓杠杆皮带秤第二称重传感器、下层冷料仓第一称重传感器得出原材料使用报表的原始数据，根据输送皮带第三称重传感器得出进料总量报表原始数据，根据热料皮带第四称重传感器得出实际消耗净骨料总量报表原始数据，通过热料废料仓第五称重传感器得出废骨料总量报表原始数据；最后通过计算机上位机软件在计算机上生成成品报表、原材料使用报表、进料总量报表、实际消耗净骨料总量报表、废骨料总量报表。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明的骨料控制系统，在集料皮带与输送皮带之间增设冷料分散装置，且设有第二视觉传感器，可检测出此时骨料级配；同时还在提升机与热料皮带之间增设热料分散装置，且设有第三视觉传感器，以检测热骨料的级配。即本发明对冷料仓系统每种骨料的骨料级配检测，进烘干滚筒烘干前的混合冷骨料级配以及进搅拌机前的热骨料级配都进行检测，确保了每个环节的骨料级配满足设计要求。
2、本发明还保证了油石比的实时准确，同时实现原材料骨料的含粉量检测，燃烧器燃烧效率的实时检测，减少了开机时停机时原材料中骨料的浪费，优化了分时时间，提供了废料能源浪费量，并能够生成成品报表、原材料使用报表、进料总量报表，消耗净骨料总量报表，废骨料总量报表。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明冷料仓的结构示意图。
图3为本发明的控制原理图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。对于公知的组件、方法及过程，以下不再详细描述。
一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，参照图1，包括冷料仓系统1、集料皮带2、冷料分散装置3、输送皮带4、进滚筒皮带5、烘干滚筒6、提升机7、热料分散装置8、热料皮带9、热料切换装置10、搅拌机11以及热料废料仓12。
参照图1和图2，冷料仓系统1包括若干个冷料仓，每个冷料仓分为上层冷料仓101和下层冷料仓103。上层冷料仓101的上部装有第一视觉传感器1011和提醒上料报警装置1012，下部设有冷料切换装置102，第一视觉传感器1011用于检测原材料规格是否满足要求，当不满足要求时，冷料切换装置102将不合格料排除。下层冷料仓103装有第一称重传感器1031、第一温度传感器1032及第一湿度传感器1033，分别用于检测下层冷料仓103内骨料重量、初始温度、含水率。该下层冷料仓103底部设有给料皮带1034，所述给料皮带1034采用变频同步电机1035驱动，并配设有第一编码器1036测速；给料皮带1034的下方设有杠杆皮带秤1037，杠杆皮带秤1037上设有第二称重传感器1038，该杠杆皮带秤1037采用定频同步电机1039驱动，并配设有第二编码器1040，用来检测实时流量，并与上层冷料仓101的第一称重传感器1031形成双通道测量机制。
参照图1，上述集料皮带2位于冷料仓系统各个给料皮带1034的下方，该集料皮带2的出口端设有冷料分散装置3，输送皮带4位于分散装置下方且水平放置。冷料分散装置3用于将骨料打散平铺，最后滚入至输送皮带4上，该冷料分散装置3上装有第二视觉传感器31，输送皮带4上设有第三称重传感器41。
参照图1，上述进滚筒皮带5所述位于输送皮带4下方，该进滚筒皮带5上装有第一红外温度传感器51和第一微波雷达湿度传感器52。进滚筒皮带5的出料端设置有烘干滚筒6，烘干滚筒6的进料口上方装有引风系统61，烘干滚筒6的出料端侧面装有燃烧器62。
参照图1，上述提升机7设于所述烘干滚筒6的出料端下方，该提升机7的底部装设有第二红外温度传感器71，提升机7的出料端与热料皮带9的进料端之间设有热料分散装置8，热料分散装置8用于将骨料打散且平铺，该热料分散装置8上装设有第三视觉传感器81。
参照图1，上述热料皮带9上装有第四称重传感器91、第三红外温度传感器92、第二微波雷达湿度传感器93，该热料皮带9的出料端设有热料切换装置10，热料切换装置10的下方分别对应设有搅拌机11及热料废料仓12，当热料皮带9上的骨料满足级配要求及温度要求时，骨料将投入搅拌机11，当热料皮带9上的骨料不满足要求时，骨料将投入热料废料仓12，热料废料仓12内装有第五称重传感器121和第二温度传感器122，用于采集设备中废骨料重量及能量损耗。
参照图3，本发明的骨料控制系统，还包括PLC控制器20及计算机30。上述各检测装置及所有电机等都与PLC控制器20电性连接，其中，各检测装置包括称重传感器、温度传感器、湿度传感器、红外温度传感器，电机则包括变频同步电机1035、定频同步电机1039以及其它各装置的动力驱动机构所设有的电机。计算机30通过工业交换机40与PLC控制器20连接，计算机30上设有上位机软件与所述PLC控制器20通讯，该计算机30还设有原材料与能源管理软件及视觉分析运算软件。
本发明连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，具体步骤如下：
（1）通过第一视觉传感器1011先测量上层冷料仓101的骨料规格是否符合原材料的要求，不符合要求的通过冷料切换装置102排除，符合原材料要求的将投入下层冷料仓103，下层冷料仓103的第一湿度传感器1033对下层冷料仓103内骨料含水率进行实时测量，通过实验室配方和实时含水率实时换算出生产实时配方；
（2）生产平稳后，通过下层冷料仓103的第一称重传感器1031计算出平均流量，并与杠杆皮带秤1037计算的瞬时流量进行比对，减少骨料流量测量的误差；
（3）冷料仓系统的骨料经集料皮带2，传输至冷料分散装置3，冷料分散装置3将骨料打散平铺在冷料分散装置3上，通过冷料分散装置3的第二视觉传感器31检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，保证骨料级配的准确性；
（4）骨料经过冷料分散装置3滚入输送皮带4，通过第三称重传感器41检测流经此输送皮带4骨料的总流量，并与杠杆皮带秤1037计算的瞬时流量进行比对；
（5）骨料再依次经过输送皮带4、进滚筒皮带5、烘干滚筒6、提升机7，传输至热料分散装置8，打散平铺在热料分散装置8上，通过热料分散装置8的第三视觉传感器81检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，如果级配正常的经热料皮带9投入搅拌机11，级配不满足要求则投入热料废料仓12。
采用本发明骨料控制系统及方法，具有以下特点：
1、保证骨料的级配准确。
通过第一视觉传感器1011先检测上层冷料仓101部分骨料粒径规格是否符合要求，不符合要求通过冷料切换装置102排除，符合要求将投入下层冷料仓103，确保了下层冷料仓103的骨料完全符合要求。下层冷料仓103对仓内骨料含水率进行实时测量，通过实验室配方和实时含水率实时换算出生产实时配方，含水率的实时检测和生产配方的实时换算减少了由于含水率变化带来的净骨料级配的变化。
下层冷料仓103的第一称重传感器1031可以实时检测冷料仓内骨料重量，将下层冷料仓103内的骨料重量控制在一定范围，当低于设定的低重量时，上层冷料仓101的骨料将投入下层冷料仓103，并通过提醒上料报警装置1012提醒装载机上料。下层冷料仓103重量的可控可以确保给料皮带1034的给定速度与给定骨料流量保持线性，提醒上料报警装置1012避免了冷料仓的缺料现象导致设备停机的风险。
计算机30及PLC控制器20通过生产实时配方、设定的总产量和给料皮带1034的额定流量值计算出给料皮带1034变频同步电机1035的初始频率，待变频同步电机1035运行平稳后，根据给料皮带1034上第一编码器1036测出的脉冲数并计算出给料皮带1034实际转速，并与给料皮带1034的理论转速进行比对。采用变频同步电机1035给定与第一编码器1036速度检测的闭环控制减少了给料皮带1034转速误差和皮带打滑、卡住等异常故障，避免了由于给料机构的故障导致频繁调节转速这种情况。
与传统的骨料配料采用皮带秤技术，称重传感器设于皮带秤的皮带下面，通过测速电机检测流量，再通过采集皮带秤上的称重信息和皮带秤的速度的信息来计算皮带秤输送物料的瞬时流量和累计数据，此方法会受以下几个因素影响：一是称重传感器位于皮带下方，骨料位于皮带上，工程所用的皮带往往比较硬，形成的张力会托住骨料，实际骨料值要大于皮带上检测到的值，这种皮带秤测量得出的结果误差会很大，二是皮带秤会存在卡料粘料问题，无法及时发现，导致测得的流量存在误差。本控制方法采用的高精度的杠杆皮带秤1037和称重传感器的双通道检测，即生产平稳后，下层冷料仓103的第一称重传感器1031采集并通过计算机30计算出平均流量并与杠杆皮带秤1037的瞬时流量进行比对，双通道检测，减少骨料流量测量的误差，及时发现杠杆皮带秤1037粘料卡料导致杠杆皮带秤1037零点漂移及测量流量误差问题。
视觉传感器只能检测视界范围内平面的骨料粒径，由于集料皮带2上的骨料呈层状分布，表面上的料为最后冷料仓里的料，所以需经过冷料分散装置3将其分散处于单层状态。因此，冷料仓系统的骨料经集料皮带2，传输至冷料分散装置3，冷料分散装置3将骨料打散平铺在冷料分散装置3上，通过冷料分散装置3的第二视觉传感器31检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，保证骨料级配的准确性。
骨料经过冷料分散装置3滚入输送皮带4，输送皮带4上装有第三称重传感器41，通过第三称重传感器41检测流经此输送皮带4骨料的总流量，并与杠杆皮带秤1037计算的瞬时流量进行比对。多通道检测，减少骨料流量测量的误差。
同理，骨料经过输送皮带4、进滚筒皮带5、烘干滚筒6、提升机7传输至热料分散装置8，热料分散装置8用于将料打散平铺在热料分散装置8上，通过热料分散装置8的第三视觉传感器81检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，如果级配正常的经热料皮带9投入搅拌机11，级配不满足要求则投入热料废料仓12。
从冷料仓每种骨料的骨料级配检测、进烘干滚筒6烘干前的混合冷骨料级配检测、进搅拌机11前的热骨料级配检测，确保了每个环节的骨料级配满足设计要求。
2、保证成品料的油石比准确。热料分散装置8装有第三视觉传感器81，可实时测出热骨料的级配，热料皮带9上装有第四称重传感器91，则可实时计算出此时骨料的流量。如果测得骨料的级配满足实验配方，就可以根据实时级配和实时流量，实时换算粉料和沥青流量，进而保证油石比在实时级配的准确性。
例如：粉料生产配方为
Figure 593530DEST_PATH_IMAGE020
，沥青生产配方为
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，如果按初始流量及生产配方计算粉料流量
Figure 805114DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 872558DEST_PATH_IMAGE024
仅为设定值，且在实际生产中净热骨料的值可能是实时变化的，并且冷骨料的含水量检测会存在滞后性，导致粉料流量和沥青流量并不能实时匹配骨料流量。现在通过实验室配方可以计算实时的沥青流量和骨料流量，例如粉料实验室配方为
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，沥青实验室配方为
Figure 548521DEST_PATH_IMAGE026
，粉料的实时流量
Figure DEST_PATH_IMAGE027
，沥青的实时流量
Figure 117037DEST_PATH_IMAGE028
，油石比
Figure DEST_PATH_IMAGE029
。粉料流量和沥青流量实时与骨料流量实时相匹配，保证油石比在实时级配的准确性。
3、检测原材料粉含量是否超标。当流量全部稳定时，通过输送皮带4上的第三称重传感器41和进滚筒皮带5的第一微波雷达湿度传感器52测量冷料部分的骨料流量
Figure 929266DEST_PATH_IMAGE030
和含水率
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，进而换算出骨料不含水时的冷骨料净流量
Figure 433191DEST_PATH_IMAGE032
，通过热料皮带9的第四称重传感器91和第二微波雷达湿度传感器93测量的热骨料流量
Figure DEST_PATH_IMAGE033
和含水率
Figure 862029DEST_PATH_IMAGE034
，此时热骨料净流量
Figure DEST_PATH_IMAGE035
，冷骨料经过烘干滚筒6后，含水率
Figure 747420DEST_PATH_IMAGE036
会大量降低，同时如果原材料含粉量过高，骨料中的粉料会被引风系统61大量吸走，此时计算出的冷骨料净流量
Figure DEST_PATH_IMAGE037
远大于算出热骨料净流量
Figure 148576DEST_PATH_IMAGE038
，说明原材料粉含量高，并且被引风系统61抽走，应及时提醒用户注意原材料规格质量问题。
4、实现检测燃烧器燃烧效率。通过进滚筒皮带5第一红外温度传感器51实时测出骨料初始温度
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，通过提升机7进口第二红外温度传感器71实时测出骨料温度
Figure 416878DEST_PATH_IMAGE040
，两个相减计算出温差
Figure DEST_PATH_IMAGE041
；通过进滚筒皮带5的第一微波雷达湿度传感器52实时测算出含水率
Figure 536274DEST_PATH_IMAGE042
，再通过此温差
Figure DEST_PATH_IMAGE043
、骨料的重量
Figure 853117DEST_PATH_IMAGE044
、骨料的比热容
Figure DEST_PATH_IMAGE045
，计算出骨料升温实际能量
Figure 171097DEST_PATH_IMAGE046
。此实际能量与燃烧器62燃料所产生的理论能量
Figure DEST_PATH_IMAGE047
相比，便可得到当前含水率
Figure 344721DEST_PATH_IMAGE048
下的燃烧器效率
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，可进而提升燃烧器效率，进行设备升级。
5、减少生产初期排料。从滚筒6进料到滚筒6出料，产量离析和级配偏移是常见现象。冷料仓系统1的多个冷料仓采用分时进料，最理想的状态是所有骨料按照实验室配方要求同步到达热料皮带9。从两方面处理此问题，一是通过热料分散装置8的第三视觉传感器81实时检测骨料级配是否满足设计要求，如果满足设计要求，即使流量未达到设定流量，也可以通过此时骨料级配和热料皮带9上第四称重传感器91检测骨料流量，实时调整沥青和矿粉流量配比，并分时开启沥青给料、粉料给料、热料皮带9的热料切换装置1010。二是通过热料分散装置8的第三视觉传感器81实时检测骨料级配，及时找出每种骨料在时间上的偏差，通过此偏差调整下次生产时各个冷料仓的分时时间。
6、减少生产末期排料。从滚筒进料到滚筒出料，产量离析和级配偏移是常见现象。多个冷料仓分时停料，最理想的状态是所有骨料按照实验室配方要求同时消失于热料皮带9。从两方面来处理此问题，一是通过热料分散装置8的第三视觉传感器81实时检测骨料级配是否满足设计要求，如果满足设计要求，通过此时骨料级配和热料皮带9第四重传感器91检测骨料流量，实时调整沥青和矿粉流量配比。二是通过热料分散装置8的第三视觉传感器81实时检测骨料级配，及时找出每种骨料在时间上的偏差，调整下次停机时各个冷料仓的分时时间。
7、计算出废料、能源浪费，方便做好节能减排及考核管理。通过进滚筒皮带5的第一红外温度检测装置51测得骨料的初始温度
Figure 544889DEST_PATH_IMAGE050
，通过热料废料仓12的第二温度检测装置122和第五称重传感器121测的废料温度
Figure DEST_PATH_IMAGE051
和重量
Figure 748645DEST_PATH_IMAGE052
，最终计算出热料仓内废骨料所消耗的能量
Figure DEST_PATH_IMAGE053
，浪费燃油质量
Figure 389973DEST_PATH_IMAGE054
。
8、形成设备的成品报表、原材料使用报表、进料总量报表、实际消耗净骨料总量报表、废骨料总量报表等的原始数据。通过热料皮带9的第四称重传感器91测试实时流量，以及热料分散装置8的第三视觉传感器9测的实时级配，与沥青、矿粉结合而成品报表的原始数据；通过杠杆皮带秤1037的第二称重传感器1038、下层冷料仓103的第一称重传感器1031得出原材料使用报表的原始数据；根据输送皮带4第三称重传感器41得出进料总量报表的原始数据；根据热料皮带9第四称重传感器91得出实际消耗净骨料总量报表的原始数据；通过热料废料仓12第五称重传感器121得出废骨料总量报表的原始数据。最后通过计算机30上位机软件在计算机30上生成成品报表、原材料使用报表、进料总量报表、实际消耗净骨料总量报表、废骨料总量报表。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (11)

1.一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：包括沿骨料输送方向依次设置的冷料仓系统、集料皮带、输送皮带、进滚筒皮带、烘干滚筒、提升机、热料皮带、热料切换装置、搅拌机以及热料废料仓，所述冷料仓系统包括若干个冷料仓，每个所述冷料仓上装有第一视觉传感器及第一称重传感器，所述冷料仓的下方设有杠杆皮带秤；所述集料皮带设于所述杠杆皮带秤的下方，所述集料皮带的出口端与所述输送皮带的进口端之间设有用于将骨料打散并平铺的冷料分散装置，所述分散装置上装有第二视觉传感器，所述进滚筒皮带位于所述输送皮带下方，所述提升机设于所述烘干滚筒的出料端下方，所述提升机的出料端与所述热料皮带的进料端之间设有用于将骨料打散且平铺的热料分散装置，所述热料分散装置上方装设有第三视觉传感器，所述热料皮带的出料端设有热料切换装置，该热料切换装置的下方分别对应设有搅拌机及热料废料仓；该骨料控制系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别与杠杆皮带秤及各个传感器电气连接。
2.如权利要求1所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：每个所述冷料仓分为上层冷料仓和下层冷料仓，所述上层冷料仓上装有所述第一视觉传感器，下部设有冷料切换装置，所述下层冷料仓装有第一称重传感器、第一温度传感器及第一湿度传感器，该下层冷料仓底部设有给料皮带，所述给料皮带采用变频同步电机驱动，并配设有第一编码器；所述给料皮带的下方设有所述杠杆皮带秤，所述杠杆皮带秤上设有第二称重传感器，该杠杆皮带秤采用定频同步电机驱动，并配设有第二编码器；所述第一编码器及所述第二编码器分别与所述PLC控制器电性连接。
3.如权利要求2所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：所述烘干滚筒的进料口上方装有引风系统，烘干滚筒的出料端侧面装有燃烧器。
4.如权利要求3所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：所述输送皮带上设有第三称重传感器，所述进滚筒皮带上装有第一红外温度传感器和第一微波雷达湿度传感器，所述提升机的底部装设有第二红外温度传感器；所述热料皮带上装有第四称重传感器和第二微波雷达湿度传感器。
5.如权利要求4所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：所述热料废料仓内装有第五称重传感器和第二温度传感器。
6.如权利要求1所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于：还包括计算机，所述计算机通过工业交换机与所述PLC控制器连接，所述计算机上设有上位机软件与所述PLC控制器通讯，该计算机还设有原材料与能源管理软件及视觉分析运算软件。
7.一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，包括如权利要求5所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制系统，其特征在于，具体步骤如下：
（1）通过第一视觉传感器先测量上层冷料仓的骨料规格是否符合原材料的要求，不符合要求的通过冷料切换装置排除，符合原材料要求的将投入下层冷料仓，下层冷料仓的第一湿度传感器对仓内骨料含水率进行实时测量，通过实验室配方和实时含水率实时换算出生产实时配方；
（2）生产平稳后，通过下层冷料仓的第一称重传感器计算出平均流量，并与杠杆皮带秤计算的瞬时流量进行比对，减少骨料流量测量的误差；
（3）冷料仓系统的骨料经集料皮带，传输至冷料分散装置，冷料分散装置将骨料打散平铺在冷料分散装置上，通过冷料分散装置的第二视觉传感器检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，保证骨料级配的准确性；
（4）骨料经过冷料分散装置滚入输送皮带，通过第三称重传感器检测流经此输送皮带骨料的总流量，并与杠杆皮带秤计算的瞬时流量进行比对；
（5）骨料再依次经过输送皮带、进滚筒皮带、烘干滚筒、提升机，传输至热料分散装置，打散平铺在热料分散装置上，通过热料分散装置的第三视觉传感器检测出此时骨料级配，并与实验室配方进行比对，如果级配正常的经热料皮带投入搅拌机，级配不满足要求则投入热料废料仓。
8.如权利要求7所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，热料分散装置上的第三视觉传感器，实时测出热骨料的级配，保证级配准确，而热料皮带上的第四称重传感器，可实时计算出此时骨料的流量，如果测得骨料的级配满足实验配方，可根据实时级配和实时流量，实时换算粉料和沥青流量，保证油石比在实时级配的准确性。
9.权利要求7所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，当流量全部稳定时，通过输送皮带上的第三称重传感器和进滚筒皮带的第一微波雷达湿度传感器测量冷骨料的含水率
Figure 103268DEST_PATH_IMAGE001
和骨料流量
Figure 443245DEST_PATH_IMAGE002
，进而换算出骨料不含水时的冷骨料净流量
Figure 613195DEST_PATH_IMAGE003
，通过热料皮带的第四称重传感器和第二微波雷达湿度传感器计算出热骨料流量
Figure 962399DEST_PATH_IMAGE004
和含水率
Figure 527503DEST_PATH_IMAGE005
，此时热骨料净流量
Figure 943441DEST_PATH_IMAGE006
，若计算出的冷骨料净流量
Figure 102152DEST_PATH_IMAGE007
远大于算出热骨料净流量
Figure 989468DEST_PATH_IMAGE008
，说明原材料粉含量高，及时提醒用户注意原材料规格质量问题。
10.权利要求7所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，通过进滚筒皮带第一红外温度传感器实时测出骨料初始温度
Figure 579718DEST_PATH_IMAGE009
，通过提升机进口第二红外温度传感器实时测出骨料温度
Figure 58235DEST_PATH_IMAGE010
，两个相减计算出温差
Figure 223682DEST_PATH_IMAGE011
，通过进滚筒皮带的第一微波雷达湿度传感器实时测算出含水率
Figure 554169DEST_PATH_IMAGE012
，再通过此温差
Figure 297129DEST_PATH_IMAGE013
、骨料的重量
Figure 618651DEST_PATH_IMAGE014
、骨料的比热容
Figure 188172DEST_PATH_IMAGE015
，计算出骨料升温实际能量
Figure 354974DEST_PATH_IMAGE016
，此实际能量与燃烧器燃料所产生的理论能量
Figure 450975DEST_PATH_IMAGE017
相比，得到当前含水率
Figure 677819DEST_PATH_IMAGE018
下的燃烧器效率
Figure 734637DEST_PATH_IMAGE019
。
11.权利要求7所述的一种连续式沥青混合料搅拌设备的骨料控制方法，其特征在于：通过热料皮带的第四称重传感器测试实时流量，根据热料分散装置的第三视觉传感器测的实时级配，与沥青、矿粉结合得到成品报表的原始数据；通过冷料仓杠杆皮带秤第二称重传感器、下层冷料仓第一称重传感器得出原材料使用报表的原始数据，根据输送皮带第三称重传感器得出进料总量报表原始数据，根据热料皮带第四称重传感器得出实际消耗净骨料总量报表原始数据，通过热料废料仓第五称重传感器得出废骨料总量报表原始数据；最后通过计算机上位机软件在计算机上生成成品报表、原材料使用报表、进料总量报表、实际消耗净骨料总量报表、废骨料总量报表。
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