CN202247606U

CN202247606U - 移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统

Info

Publication number: CN202247606U
Application number: CN2011203309146U
Authority: CN
Inventors: 刘有余
Original assignee: Anhui Polytechnic University
Current assignee: Anhui Polytechnic University
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2021-09-06

Abstract

本实用新型公开了一种移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统。移动式温拌沥青生产设备包括有沥青储料库、沥青罐、乳化剂储料柜、乳化剂料仓、皂液罐、混溶器、胶体磨、改性剂储料柜、改性剂料仓、过渡罐、成品罐装置，采用“工业控制计算机/触摸屏+PLC”的分布式上下位机结构，双独立监控模式。上位机进行配方计算及程序设定、动态流程及监控显示、生产数据的记录查询及输出。PLC为下位机主控设备,通过变频调速控制各搅拌电机启停及转速，控制各开关性执行件的状态，并进行逻辑顺序控制。通过人机界面切换实现对系统的现场监控和参数设置，界面友好便捷、实用可靠。系统功能齐全，体系结构合理，具有较高的可靠性、稳定性和控制精度。

Description

移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统

技术领域

本实用新型属于道路建设施工设备领域，涉及道路施工设备的计算机自动控制系统，具体是一种移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统。

背景技术

温拌沥青是将合理配比的乳化剂及改性剂加入沥青原料，在乳化的同时进行高品质改性，从而形成常温态（-5℃～+45℃）可正常摊铺的高品质沥青。

温拌沥青生产设备与乳化沥青生产设备有些类似，都需胶体磨研磨、增添乳化剂等，但工艺方法迥然不同。乳化沥青是将乳化剂与水配合形成皂液，皂液与沥青在胶体磨的进口处混合，通过研磨形成均匀稳定的混合物。所述温拌沥青生产装置参见附图1，乳化剂在皂液罐中加热水稀释，与改性剂在混溶器中搅拌混合，沥青原料不断注入混溶器，混合料液经混溶器→齿轮泵→胶体磨→过渡罐→混溶器不断循环，形成循环乳化、循环改性、或循环乳化改性同时进行的生产过程，直到生产完成，温拌沥青泵入成品罐待运。采用双线交替工作工艺流程，保证了连续性生产。温拌沥青生产工艺将传统的两步法改为现在的一步法，能够生产出高品质的常温下可长期贮存的液体沥青产品。

目前乳化沥青或改性沥青生产设备控制系统较多，技术基本成熟。本发明人研发的温拌沥青生产设备工艺独特，其监测与控制系统是实现工艺过程的重要部分，国内外未见有类似功能的产品。所述安装于运载车辆的移动式温拌沥青生产设备工艺复杂、作业环境差、空间狭小，故对监测与控制系统要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种监测与控制系统，配套移动式温拌沥青生产设备。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，移动式温拌沥青生产设备包括有沥青储料库、沥青罐、乳化剂储料柜、乳化剂料仓、皂液罐、混溶器、胶体磨、改性剂储料柜、改性剂料仓、过渡罐、成品罐装置，各装置根据需要安装温度计、流量计、液位计、加热器、搅拌器，搅拌器包括有搅拌电机及搅拌轴，皂液罐外接热水管道，所述的沥青储料库、沥青罐之间，沥青罐与混溶器之间，乳化剂储料柜、乳化剂料仓之间，乳化剂料仓与皂液罐之间，皂液罐与混溶器之间，改性剂储料柜与改性剂料仓之间，改性剂料仓、混溶器之间，过渡罐出料口与混溶器之间，过渡罐与成品罐之间，分别连接有输送管道；乳化剂储料柜、乳化剂料仓之间的输送管道中安装有三级剪切泵，混溶器下料口与过渡罐进料口之间的输送管道中设有胶体磨与齿轮泵；所述的输送管道中还根据需要选择安装开关阀、过滤器、齿轮泵、累计流量器、加药计量泵；采用工业控制计算机与触摸屏为上位机，相互之间通信连接；工业控制计算机和触摸屏分别与可编程控制器通过RS232信号线低耦合通信；可编程控制器外接控制开关阀与加热器；可编程控制器通过D/A转换器连接变频调速控制各搅拌电机启停及转速；可编程控制器通过中间继电器连接各种齿轮泵、胶体磨、三级剪切泵、加药计量泵、风机，液位计、流量计、温度计通过A/D转换器接入工业控制计算机。

所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的系统设置便捷按钮和状态信号灯，所述状态信号灯设置于机械装备显眼处，实时显示设备状态，以红、黄、绿三色表示故障、预警、正常三态；所述便捷按钮设置于机械装备顺手处。

所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的过渡罐、成品罐、混溶器上分别设有滤气口与抽气口，所述的抽气口外接风机，风机出风口连接冷凝器，冷凝器出口连接到溶液回收箱。

所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的过渡罐、成品罐、混溶器、沥青罐内分别安装有加热器。

所述系统采用“工业控制计算机/触摸屏+可编程控制器PLC”的分布式上下位机结构。工业控制计算机与触摸屏为上位机，进行配方计算及程序设定、动态流程及监控显示、生产数据的记录查询及输出。计算机和触摸屏与PLC间低耦合通信，两者相互独立，功能相似。但计算机功能更加齐全，触摸屏则更便捷可靠。PLC为下位机主控设备, 通过变频调速控制各搅拌电机启停及转速，控制各开关性执行件的的状态，并进行逻辑顺序控制。PLC输入输出点具有可扩展性，满足复杂系统的诸多执行件监测控制要求。

所述系统设置“自动”和“手动”2种工作方式，由计算机/触摸屏的控制界面上软开关进行切换。设备调试、维护时采用手动方式，此时PLC对设备进行监视，而不控制。

所述控制系统采用模块化结构，各主要功能分别用子程序实现，以主程序调用各功能子程序的方式运行。

所述监控界面采用面向对象技术，通过界面切换实现对系统的现场监控和参数设置，界面友好便捷、实用可靠。

本实用新型的优点是：

采用模块化设计，各模块耦合度低；双上位机监控，提高了系统的稳定性及可靠性；PLC控制稳定可靠，保证了温拌沥青生产品质。

附图说明

图1为本实用新型移动式温拌沥青生产线原理图；

图2为本实用新型的监测与控制示意图；

图3为本实用新型的人机界面结构图。

具体实施方式

参见附图2，一种移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，包括触摸屏1、可编程控制器(PLC)2、状态信号灯3、便捷按钮4、工业控制计算机5、打印机6、A/D转换器7、温度计8、流量计9、液位计10、中间继电器11、风机12、加药计量泵13、三级剪切泵14、胶体磨15、各种齿轮泵16、加热器17、气动蝶阀18、D/A转换器19、变频器20、各类搅拌电机21等组成。

所述系统采用双独立监控模式，工业控制计算机5与触摸屏1为上位机，进行配方计算及程序设定、动态流程及监控显示、生产数据的记录查询，生产过程报告可通过打印机6输出。工业控制计算机5和触摸屏1与可编程控制器(PLC)2通过RS232信号线低耦合通信，两者相互独立，功能相似。工业控制计算机5监控信息更全面，主要用于调试、维护系统；触摸屏1监控的可靠性和稳定性较高，操作更为便捷，操作人员无需具备计算机专业知识，除不能存储生产记录、打印报表外能完成计算机所能完成的全部工作，主要用于恶劣环境的实际生产。所述系统设置便捷按钮4和状态信号灯3，所述状态信号灯3设置于机械装备显眼处，实时显示设备状态，以红、黄、绿三色表示故障、预警、正常三态。所述便捷按钮4设置于机械装备顺手处，故障时可及时切断系统动力。

所述可编程控制器2为下位机主控设备,接受工业控制计算机5或触摸屏1的监控、工作参数整定、程序调用，其发出的控制指令经D/A转换器19控制变频器20，进而控制各类搅拌电机21（共5个）的启停及转速；所述可编程控制器2通过控制中间继电器11（共11个）的通断，逻辑顺序控制风机12、加药计量泵13、三级剪切泵14、胶体磨15、各种齿轮泵16（共7个）的启停；所述可编程控制器2直接控制驱动加热器17（共7个）及气动蝶阀18的状态及动作。

所述温度计8、液位计10及流量计9分别监测各罐体的温度、液位及累计流量，其信号经工业控制计算机5或触摸屏1与程序规定值比较分析，再经可编程控制器2控制加热器17和各种齿轮泵16的状态，实现闭环控制，以保证按规定配方连续生产。

参见附图3，所述监测与控制系统人机界面结构图，通过界面切换实现对系统的现场监控和参数设置。系统以“监控主界面”为主显示，通过“监控主界面”可根据需要切换至“配方选择界面”、“故障查询与诊断”、“系统帮助”、“生产记录查询”、“报表打印”或“参数设置”。所述“配方选择界面”提供了多种品质温拌沥青及乳化沥青配方的生产参数，适应不同需求的生产要求；所述“故障查询与诊断”列表显示当前和历史故障，并自动诊断故障原因以备参考；所述“系统帮助”指导操作人员正确使用系统；所述“生产记录查询”和“报表打印”以虚线绘出，触摸屏上以灰色显示不可用，但工业控制计算机上界面可用。所述“参数设置”可切换至“搅拌及研磨参数设置”、“回路及配料系统参数设置”或“时间及密码设置”界面。所述“搅拌及研磨参数设置”可设置各类搅拌电机及胶体磨的转速；所述“回路及配料系统参数设置” 可设置各种齿轮泵、三级剪切泵、加药计量泵、风机、加热器及气动蝶阀等的逻辑顺序控制及参数范围；所述“时间及密码设置”可实现系统的密码和时间设置。

Claims

1.一种移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，移动式温拌沥青生产设备包括有沥青储料库、沥青罐、乳化剂储料柜、乳化剂料仓、皂液罐、混溶器、胶体磨、改性剂储料柜、改性剂料仓、过渡罐、成品罐装置，各装置根据需要安装温度计、流量计、液位计、加热器、搅拌器，搅拌器包括有搅拌电机及搅拌轴，皂液罐外接热水管道，所述的沥青储料库、沥青罐之间，沥青罐与混溶器之间，乳化剂储料柜、乳化剂料仓之间，乳化剂料仓与皂液罐之间，皂液罐与混溶器之间，改性剂储料柜与改性剂料仓之间，改性剂料仓、混溶器之间，过渡罐出料口与混溶器之间，过渡罐与成品罐之间，分别连接有输送管道；乳化剂储料柜、乳化剂料仓之间的输送管道中安装有三级剪切泵，混溶器下料口与过渡罐进料口之间的输送管道中设有胶体磨与齿轮泵；所述的输送管道中还根据需要选择安装开关阀、过滤器、齿轮泵、累计流量器、加药计量泵；采用工业控制计算机与触摸屏为上位机，相互之间通信连接；工业控制计算机和触摸屏分别与可编程控制器通过RS232信号线低耦合通信；可编程控制器外接控制开关阀与加热器；可编程控制器通过D/A转换器连接变频调速控制各搅拌电机启停及转速；可编程控制器通过中间继电器连接各种齿轮泵、胶体磨、三级剪切泵、加药计量泵、风机，液位计、流量计、温度计通过A/D转换器接入工业控制计算机。

2.根据权利要求1所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的系统设置便捷按钮和状态信号灯，所述状态信号灯设置于机械装备显眼处，实时显示设备状态，以红、黄、绿三色表示故障、预警、正常三态；所述便捷按钮设置于机械装备顺手处。

3.根据权利要求1所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的过渡罐、成品罐、混溶器上分别设有滤气口与抽气口，所述的抽气口外接风机，风机出风口连接冷凝器，冷凝器出口连接到溶液回收箱。

4.根据权利要求1所述的移动式温拌沥青生产设备监测与控制系统，其特征在于所述的过渡罐、成品罐、混溶器、沥青罐内分别安装有加热器。