JP2742852B2 - 生コンクリート製造方法 - Google Patents
生コンクリート製造方法Info
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- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、砂利、砂、セメント、
水、混和剤の各種コンクリート材料を計量、混練して生
コンクリートを製造する生コン製造プラントにおける生
コンクリートの製造方法に関する。
水、混和剤の各種コンクリート材料を計量、混練して生
コンクリートを製造する生コン製造プラントにおける生
コンクリートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】生コンクリートを製造する場合、生コン
クリートの品質に関係するスランプ値を配合設計通りに
維持することが重要である。そのためには各種コンクリ
ート材料を配合設計通りに計量して混練する必要がある
が、コンクリート材料の骨材、特に砂には表面水が付着
しており、材料計量時には計量した砂の表面水量を差し
引いて水を計量するようにしなければならない。そして
砂の表面水率にはばらつきがあることも十分考えられる
ので、試験室の係員は定期的に砂の表面水率を測定して
操作盤上の砂の表面水率設定値の補正を行ない、またプ
ラントの操作員は混練している生コンクリートのスラン
プを目視して所望の製品ができ上がっているか絶えず確
認している。
クリートの品質に関係するスランプ値を配合設計通りに
維持することが重要である。そのためには各種コンクリ
ート材料を配合設計通りに計量して混練する必要がある
が、コンクリート材料の骨材、特に砂には表面水が付着
しており、材料計量時には計量した砂の表面水量を差し
引いて水を計量するようにしなければならない。そして
砂の表面水率にはばらつきがあることも十分考えられる
ので、試験室の係員は定期的に砂の表面水率を測定して
操作盤上の砂の表面水率設定値の補正を行ない、またプ
ラントの操作員は混練している生コンクリートのスラン
プを目視して所望の製品ができ上がっているか絶えず確
認している。
【０００３】そこで、本出願人は特開平４−１０５９０
７号公報に開示される如く、砂の表面水率を若干高めに
設定して砂及び混練水を計量し、ミキサの負荷電力値と
混練容量とに基づくファジィ推論によって実計量水量に
対する補正水量を推定して適正な水の添加を行なう方法
を提案している。
７号公報に開示される如く、砂の表面水率を若干高めに
設定して砂及び混練水を計量し、ミキサの負荷電力値と
混練容量とに基づくファジィ推論によって実計量水量に
対する補正水量を推定して適正な水の添加を行なう方法
を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、砂の表
面水率を若干高めに設定するようにしているものの、砂
の入庫状態によって表面水率が設定の範囲を越えて大き
くばらつくことがある。そのとき設定表面水率が実際の
表面水率より低い値になってしまうと計量水量が多くな
り、製品のスランプ値が設計スランプ値より大きくなっ
てしまってファジィ推論による計量水量の補正ができな
くなるという欠点がある。
面水率を若干高めに設定するようにしているものの、砂
の入庫状態によって表面水率が設定の範囲を越えて大き
くばらつくことがある。そのとき設定表面水率が実際の
表面水率より低い値になってしまうと計量水量が多くな
り、製品のスランプ値が設計スランプ値より大きくなっ
てしまってファジィ推論による計量水量の補正ができな
くなるという欠点がある。
【０００５】本発明は上記の点に鑑み、砂の表面水率を
混練バッチ毎に正確に把握し、砂の表面水率のばらつき
に追従した表面水率の設定を行なうことによってファジ
ィ推論による計量水補正を効果的に発揮せしめ、最終の
製品のスランプ値が設計通りのスランプ値となるように
した生コンクリート製造方法を提供することを目的とす
る。
混練バッチ毎に正確に把握し、砂の表面水率のばらつき
に追従した表面水率の設定を行なうことによってファジ
ィ推論による計量水補正を効果的に発揮せしめ、最終の
製品のスランプ値が設計通りのスランプ値となるように
した生コンクリート製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、生コン製造プラントに生コンクリートの
品種毎の標準配合値に配合番号を付して記憶する配合登
録手段と、水分センサを貯蔵ビン又は計量槽に配設して
砂の表面水率を検出する水分計と、前記表面水率により
標準配合値を補正して混練水の計量値を演算し、該計量
値に基づいて混練水を計量する材料計量手段と、ミキサ
駆動用モータの基準負荷電力値に対する混練中の負荷電
力値の偏差量と、１バッチ当たりの混練容量とをファジ
ィ推論の前件部とし、実計量水量に対する補正水量をフ
ァジィ推論の後件部としたファジィ推論規則に基づいて
混練水の補正水量をファジィ推論する補正水量推論手段
と、補正水量をミキサに計量投入する補正水投入手段と
を備え、製造する生コンクリートのスランプ値を設計通
りのスランプ値となるようにしたものである。
成するために、生コン製造プラントに生コンクリートの
品種毎の標準配合値に配合番号を付して記憶する配合登
録手段と、水分センサを貯蔵ビン又は計量槽に配設して
砂の表面水率を検出する水分計と、前記表面水率により
標準配合値を補正して混練水の計量値を演算し、該計量
値に基づいて混練水を計量する材料計量手段と、ミキサ
駆動用モータの基準負荷電力値に対する混練中の負荷電
力値の偏差量と、１バッチ当たりの混練容量とをファジ
ィ推論の前件部とし、実計量水量に対する補正水量をフ
ァジィ推論の後件部としたファジィ推論規則に基づいて
混練水の補正水量をファジィ推論する補正水量推論手段
と、補正水量をミキサに計量投入する補正水投入手段と
を備え、製造する生コンクリートのスランプ値を設計通
りのスランプ値となるようにしたものである。
【０００７】また、砂の計量開始と同時に砂の表面水率
を測定し、砂の計量中にも引き続き表面水率を測定する
水分計と、先に測定した表面水率と後に測定した表面水
率を比較してスランプ値に影響を与える程度の差異が生
じると再度表面水率を修正し、新しい表面水率に基づい
て砂及び混練水の計量値を補正しながら計量を続行する
材料計量手段を備え、製造する生コンクリートのスラン
プ値を設計通りのスランプ値となるようにしたものであ
る。
を測定し、砂の計量中にも引き続き表面水率を測定する
水分計と、先に測定した表面水率と後に測定した表面水
率を比較してスランプ値に影響を与える程度の差異が生
じると再度表面水率を修正し、新しい表面水率に基づい
て砂及び混練水の計量値を補正しながら計量を続行する
材料計量手段を備え、製造する生コンクリートのスラン
プ値を設計通りのスランプ値となるようにしたものであ
る。
【０００８】また、前記水分計として、ＵＨＦ（極超短
波）帯域用の高周波電源を備えた高周波ブリッジに、セ
ンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナをブリッジの平衡
条件素子の一つとして接続し、前記ブリッジの平衡状態
検出回路に水分率換算用の演算部を接続したものを採用
するものである。
波）帯域用の高周波電源を備えた高周波ブリッジに、セ
ンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナをブリッジの平衡
条件素子の一つとして接続し、前記ブリッジの平衡状態
検出回路に水分率換算用の演算部を接続したものを採用
するものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、予め操作盤の配合登録手段に
よって生コンクリートの品種毎に標準配合を登録してお
き、生コンクリートの混練時に混練しようとする生コン
クリートの標準配合値を呼び出す。そして材料の計量開
始と同時に水分計により計量を開始した砂の表面水率を
測定し、該表面水率に基づいて材料計量手段により標準
配合値を補正して砂及び混練水の計量値を演算して計量
する。この砂と混練水とを他のコンクリート材料と共に
ミキサに投入して混練を開始し、混練中のミキサの負荷
電力値を検出すると共に、混練中のミキサの負荷電力値
と混練容量とをファジィ推論規則の前件部とし、混練水
の補正水量を後件部とした補正水量推論手段によってフ
ァジィ推論を行ない混練水量に対する補正水量を推定
し、該補正水を混練水に加える必要があるときには補正
水を補正水投入手段によってミキサに計量投入し、設計
スランプ値を有する所望の生コンクリートを製造する。
よって生コンクリートの品種毎に標準配合を登録してお
き、生コンクリートの混練時に混練しようとする生コン
クリートの標準配合値を呼び出す。そして材料の計量開
始と同時に水分計により計量を開始した砂の表面水率を
測定し、該表面水率に基づいて材料計量手段により標準
配合値を補正して砂及び混練水の計量値を演算して計量
する。この砂と混練水とを他のコンクリート材料と共に
ミキサに投入して混練を開始し、混練中のミキサの負荷
電力値を検出すると共に、混練中のミキサの負荷電力値
と混練容量とをファジィ推論規則の前件部とし、混練水
の補正水量を後件部とした補正水量推論手段によってフ
ァジィ推論を行ない混練水量に対する補正水量を推定
し、該補正水を混練水に加える必要があるときには補正
水を補正水投入手段によってミキサに計量投入し、設計
スランプ値を有する所望の生コンクリートを製造する。
【００１０】また、前記砂及び混練水の計量時におい
て、水分計により砂の計量開始と同時に計量する砂の表
面水率の測定を開始し、材料計量手段により先ずは当初
測定した表面水率に基づいて標準配合値を補正して砂及
び混練水の計量値を演算し、これらの計量値について計
量を行なう。そして、計量続行中に引き続き計量中の砂
の表面水率の測定を行ない、該表面水率と先に設定した
表面水率とを比較してスランプ値に影響を与えるような
差異が生じたときには、先に測定した表面水率を修正す
る。表面水率が修正されると材料計量手段により新しい
表面水率に基づいて計量値を再補正し、表面水率のばら
つきを吸収するようにしてできるだけ正確な表面水率に
基づいて混練水量を決定する。そしてこの新しい計量値
について引き続き計量を行なうようにしている。
て、水分計により砂の計量開始と同時に計量する砂の表
面水率の測定を開始し、材料計量手段により先ずは当初
測定した表面水率に基づいて標準配合値を補正して砂及
び混練水の計量値を演算し、これらの計量値について計
量を行なう。そして、計量続行中に引き続き計量中の砂
の表面水率の測定を行ない、該表面水率と先に設定した
表面水率とを比較してスランプ値に影響を与えるような
差異が生じたときには、先に測定した表面水率を修正す
る。表面水率が修正されると材料計量手段により新しい
表面水率に基づいて計量値を再補正し、表面水率のばら
つきを吸収するようにしてできるだけ正確な表面水率に
基づいて混練水量を決定する。そしてこの新しい計量値
について引き続き計量を行なうようにしている。
【００１１】また前記表面水率測定手段はＵＨＦ帯域用
のアンテナをセンサ部とし、ＵＨＦ（極超短波）帯域の
電波を利用して表面水率を測定するようにしたので、砂
の表面水率の変化に対して直線性の電気出力が得られ、
検量線が直線となり電気出力から表面水率への換算が単
純になりスピーディにかつ精度よく砂の表面水率を決定
することができる。このことにより計量開始時又は計量
中に測定した表面水率を今回バッチにリアルタイムに適
用できる。
のアンテナをセンサ部とし、ＵＨＦ（極超短波）帯域の
電波を利用して表面水率を測定するようにしたので、砂
の表面水率の変化に対して直線性の電気出力が得られ、
検量線が直線となり電気出力から表面水率への換算が単
純になりスピーディにかつ精度よく砂の表面水率を決定
することができる。このことにより計量開始時又は計量
中に測定した表面水率を今回バッチにリアルタイムに適
用できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００１３】１は各種コンクリート材料を混練するミキ
サであって、内部に配設した混練羽根２をミキサ駆動用
モータ３によって所定の速度で回転させている。ミキサ
１の上位には砂利、セメント等の各種計量槽（図示せ
ず）と重量検出器４により支持した砂計量槽５と水計量
槽６を配設している。砂計量槽５の上位には砂貯蔵ビン
７を配設してあり、該砂貯蔵ビン７下部の排出ゲート８
付近の側壁には砂の表面水率を測定する水分センサ９を
取り付けている。水計量槽６の上位には貯水槽１０を配
設してあり、該貯水槽１０の下部には混練水制御弁１１
を有する主排水管１２と、該主排水管１２から分岐させ
て補正水制御弁１３を有する副排水管１４を配設してい
る。そして、混練水制御弁１１の開閉制御により排出さ
れる水を前記水計量槽６で所定量計量して混練水として
ミキサ１に投入すると共に、水量の不足分は補正水制御
弁１３を開閉制御することにより所定量をミキサ１に投
入できるようにしてある。
サであって、内部に配設した混練羽根２をミキサ駆動用
モータ３によって所定の速度で回転させている。ミキサ
１の上位には砂利、セメント等の各種計量槽（図示せ
ず）と重量検出器４により支持した砂計量槽５と水計量
槽６を配設している。砂計量槽５の上位には砂貯蔵ビン
７を配設してあり、該砂貯蔵ビン７下部の排出ゲート８
付近の側壁には砂の表面水率を測定する水分センサ９を
取り付けている。水計量槽６の上位には貯水槽１０を配
設してあり、該貯水槽１０の下部には混練水制御弁１１
を有する主排水管１２と、該主排水管１２から分岐させ
て補正水制御弁１３を有する副排水管１４を配設してい
る。そして、混練水制御弁１１の開閉制御により排出さ
れる水を前記水計量槽６で所定量計量して混練水として
ミキサ１に投入すると共に、水量の不足分は補正水制御
弁１３を開閉制御することにより所定量をミキサ１に投
入できるようにしてある。
【００１４】前記ミキサ１の駆動用モータ３にはモータ
の負荷電力値（又は負荷電流値）を検出する負荷電力検
出器１５を接続しており、負荷電力検出器１５により検
出した信号は操作盤１６に入力させている。
の負荷電力値（又は負荷電流値）を検出する負荷電力検
出器１５を接続しており、負荷電力検出器１５により検
出した信号は操作盤１６に入力させている。
【００１５】操作盤１６は信号やデータの流れを制御す
る制御部１７と後述するファジィ集合のメンバーシップ
関数とファジィ推論規則とからファジィ推論を行なうフ
ァジィ推論部１８と、データの演算を行なう演算部１
９、データを大量に記憶する記憶部２０、各種データを
入力する入力部２１、データを表示する表示部２２、そ
して各種信号やデータの入出力を行なう入出力部２３及
び後述する水分センサ９を接続した水分計２４のハード
ウエアからなっている。
る制御部１７と後述するファジィ集合のメンバーシップ
関数とファジィ推論規則とからファジィ推論を行なうフ
ァジィ推論部１８と、データの演算を行なう演算部１
９、データを大量に記憶する記憶部２０、各種データを
入力する入力部２１、データを表示する表示部２２、そ
して各種信号やデータの入出力を行なう入出力部２３及
び後述する水分センサ９を接続した水分計２４のハード
ウエアからなっている。
【００１６】ここで水分計について説明すると、図２は
水分計２４の構成を示すもので、２５は数十ＭＨｚ〜数
百ＭＨｚのＵＨＦ（極超短波）帯域で作動する高周波ブ
リッジであり、該高周波ブリッジ２５はバランス用高周
波可変抵抗器２６を境にして右側に高周波抵抗器２７を
接続し、左側にセンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナ
２８をブリッジの平衡条件素子の一つとして同軸ケーブ
ル２９を介して接続している。
水分計２４の構成を示すもので、２５は数十ＭＨｚ〜数
百ＭＨｚのＵＨＦ（極超短波）帯域で作動する高周波ブ
リッジであり、該高周波ブリッジ２５はバランス用高周
波可変抵抗器２６を境にして右側に高周波抵抗器２７を
接続し、左側にセンサ部となるＵＨＦ帯域用のアンテナ
２８をブリッジの平衡条件素子の一つとして同軸ケーブ
ル２９を介して接続している。
【００１７】また前記可変抵抗器２６と高周波抵抗器２
７及びアンテナ２８とのそれぞれの接続回路とを平衡状
態検出回路３０によって接続し、該平衡状態検出回路３
０に検波用ダイオード３１とバランスコンデンサー３２
を直列に接続している。そして検波用ダイオード３１と
バランスコンデンサー３２の接続回路を分岐してセンサ
出力回路３３を設け、該センサ出力回路３３にはチョー
クコイル３４と検波負荷抵抗３４を直列に接続してい
る。検波負荷用抵抗３５の両端にはセンサ出力端子３６
を設け、検波負荷抵抗３５と並列にコンデンサー３７を
挿入している。高周波ブリッジ２５の電源部にはＵＨＦ
帯域用の高周波電源３８を前記バランス用高周波可変抵
抗器２６に接続している。センサ出力端子３６は前記操
作盤１６の入出力部２３に接続し、センサ出力端子３６
に現われる電圧を予め記憶部２０入力した図３に示すよ
うな検量データに基づいて演算部１９によって砂の表面
水率に換算できるようにしてある。
７及びアンテナ２８とのそれぞれの接続回路とを平衡状
態検出回路３０によって接続し、該平衡状態検出回路３
０に検波用ダイオード３１とバランスコンデンサー３２
を直列に接続している。そして検波用ダイオード３１と
バランスコンデンサー３２の接続回路を分岐してセンサ
出力回路３３を設け、該センサ出力回路３３にはチョー
クコイル３４と検波負荷抵抗３４を直列に接続してい
る。検波負荷用抵抗３５の両端にはセンサ出力端子３６
を設け、検波負荷抵抗３５と並列にコンデンサー３７を
挿入している。高周波ブリッジ２５の電源部にはＵＨＦ
帯域用の高周波電源３８を前記バランス用高周波可変抵
抗器２６に接続している。センサ出力端子３６は前記操
作盤１６の入出力部２３に接続し、センサ出力端子３６
に現われる電圧を予め記憶部２０入力した図３に示すよ
うな検量データに基づいて演算部１９によって砂の表面
水率に換算できるようにしてある。
【００１８】したがって測定しようとする砂がアンテナ
２８に接触すると、砂の表面に付着している表面水の誘
電率の影響によってアンテナ２８の入力インピーダンス
が変化し、高周波ブリッジ２５の平衡状態が崩れて平衡
状態検出回路３０に電流が流れ、センサ出力端子３６に
砂の表面水率の大きさに比例した電圧が現われる。この
電圧をセンサ出力として演算部１９に取り込み、出力電
圧の大きさから砂の表面水率を求めることができる。
２８に接触すると、砂の表面に付着している表面水の誘
電率の影響によってアンテナ２８の入力インピーダンス
が変化し、高周波ブリッジ２５の平衡状態が崩れて平衡
状態検出回路３０に電流が流れ、センサ出力端子３６に
砂の表面水率の大きさに比例した電圧が現われる。この
電圧をセンサ出力として演算部１９に取り込み、出力電
圧の大きさから砂の表面水率を求めることができる。
【００１９】次に、操作盤１６によって砂の表面水率を
的確に把握し、砂及び混練水の適正な計量値を決定して
計量混練することによって所望の生コンクリートを製造
する手順を図４に示すフローチャートにより説明する。
的確に把握し、砂及び混練水の適正な計量値を決定して
計量混練することによって所望の生コンクリートを製造
する手順を図４に示すフローチャートにより説明する。
【００２０】図中の（Ｓ１）〜（Ｓ２９）は各ステップ
を表わす記号である。
を表わす記号である。
【００２１】先ず、操作盤１６の入力部２１から生コン
クリートの品質毎の１ｍ3 当たりの各材料の配合データ
を制御部１７を介して記憶部２０に記憶させておく（Ｓ
１）。
クリートの品質毎の１ｍ3 当たりの各材料の配合データ
を制御部１７を介して記憶部２０に記憶させておく（Ｓ
１）。
【００２２】また、記憶部２０には水分計２４によって
検出した値を表面水率に補正するに、数種類の砂の水分
計出力（電圧）に対する表面水率の関係を検量データと
して記憶させておく（Ｓ２）。このとき水分計出力に対
する表面水率の関係は砂の粒度構成によっても変化する
ので、使用する砂の種類に応じて数種の検量データを用
意して記憶させ、表面水率の特定のときに砂の種類に応
じて選択使用ができるようにしておく。
検出した値を表面水率に補正するに、数種類の砂の水分
計出力（電圧）に対する表面水率の関係を検量データと
して記憶させておく（Ｓ２）。このとき水分計出力に対
する表面水率の関係は砂の粒度構成によっても変化する
ので、使用する砂の種類に応じて数種の検量データを用
意して記憶させ、表面水率の特定のときに砂の種類に応
じて選択使用ができるようにしておく。
【００２３】また、記憶部２０には、図５のミキサの負
荷電力値の偏差量の大きさを評価するメンバーシップ関
数、図６の１バッチ当たりの混練容量の大きさを評価す
るメンバーシップ関数、図８の実計量水量に対する補正
水量を評価するメンバーシップ関数及び図７の配合及び
混練容量毎に設定したミキサ駆動用モータの基準負荷電
力値に対する混練中の負荷電力値の偏差量と、１バッチ
当たりの混練容量とをファジィ推論の前件部とし、実計
量水量に対する補正水量をファジィ推論の後件部とした
ファジィ推論規則等のファジィ推論用データを記憶させ
ておく（Ｓ３）。
荷電力値の偏差量の大きさを評価するメンバーシップ関
数、図６の１バッチ当たりの混練容量の大きさを評価す
るメンバーシップ関数、図８の実計量水量に対する補正
水量を評価するメンバーシップ関数及び図７の配合及び
混練容量毎に設定したミキサ駆動用モータの基準負荷電
力値に対する混練中の負荷電力値の偏差量と、１バッチ
当たりの混練容量とをファジィ推論の前件部とし、実計
量水量に対する補正水量をファジィ推論の後件部とした
ファジィ推論規則等のファジィ推論用データを記憶させ
ておく（Ｓ３）。
【００２４】そして生コンクリートの出荷要請によって
操作盤１６に生コンクリートの品種を示す配合番号（Ｓ
４）と出荷量、即ち全混練容量（Ｓ５）を入力する。操
作盤１６の演算部１９では入力した全混練容量からミキ
サ１により混練する１バッチ当たりの混練容量を演算す
る（Ｓ６）。制御部１７では記憶部２０から入力された
配合番号に対応する標準配合値を読み出し（Ｓ７）、演
算部１９は前記標準配合値と１バッチ当たりの混練容量
を基に１バッチ当たりの各材料の計量値を演算する（Ｓ
８）。
操作盤１６に生コンクリートの品種を示す配合番号（Ｓ
４）と出荷量、即ち全混練容量（Ｓ５）を入力する。操
作盤１６の演算部１９では入力した全混練容量からミキ
サ１により混練する１バッチ当たりの混練容量を演算す
る（Ｓ６）。制御部１７では記憶部２０から入力された
配合番号に対応する標準配合値を読み出し（Ｓ７）、演
算部１９は前記標準配合値と１バッチ当たりの混練容量
を基に１バッチ当たりの各材料の計量値を演算する（Ｓ
８）。
【００２５】操作盤１６の材料計量操作を開始すると
（Ｓ９）、制御部１７は水分センサ９から入出力部２３
を介して計量しようとしている砂の水分測定信号（電
圧）を取り込み（Ｓ１０）、予め記憶部２０に記憶格納
している水分測定信号に対する表面水率の検量線データ
から表面水率を決定して操作盤１６に設定する（Ｓ１
１）。演算部１９は設定された表面水率によって前記の
砂及び混練水の計量値を演算補正して（Ｓ１２）混練水
を計量する（Ｓ１３）。なお、表面水率が変動していて
低めの表面水率を計測している可能性もあるために混練
水量は若干少なめに計量することを考慮しても良い。
（Ｓ９）、制御部１７は水分センサ９から入出力部２３
を介して計量しようとしている砂の水分測定信号（電
圧）を取り込み（Ｓ１０）、予め記憶部２０に記憶格納
している水分測定信号に対する表面水率の検量線データ
から表面水率を決定して操作盤１６に設定する（Ｓ１
１）。演算部１９は設定された表面水率によって前記の
砂及び混練水の計量値を演算補正して（Ｓ１２）混練水
を計量する（Ｓ１３）。なお、表面水率が変動していて
低めの表面水率を計測している可能性もあるために混練
水量は若干少なめに計量することを考慮しても良い。
【００２６】そして計量開始から適宜時間（Ｔ秒）経過
後に粗計量中の砂の表面水率を再度測定し（Ｓ１４）、
先に設定している表面水率と比較してその差異がスラン
プ値に影響を与える程度のものか否か判断する（Ｓ１
５）。前記表面水率の差異がスランプ値に影響を与える
程度のものである場合には先に設定している表面水率を
修正して再設定する（Ｓ１６）。
後に粗計量中の砂の表面水率を再度測定し（Ｓ１４）、
先に設定している表面水率と比較してその差異がスラン
プ値に影響を与える程度のものか否か判断する（Ｓ１
５）。前記表面水率の差異がスランプ値に影響を与える
程度のものである場合には先に設定している表面水率を
修正して再設定する（Ｓ１６）。
【００２７】このときの表面水率の設定方法としては、
計量開始時の測定値を最後まで採用する方法、計量開始
時の表面水率とＴ秒後の表面水率の平均値を取る方法、
Ｔ秒後の測定値を採用する方法、Ｔ秒後の測定値が採用
範囲内の変化であれば平均値を採用する方法、等が考え
られる。この表面水率の測定間隔や取り込み期間は砂の
状態やプラントの仕様によって選択可能にしている。表
面水率が修正されるとその表面水率に基づいて計量続行
中の砂及び混練水の計量値を再度補正し（Ｓ１７）、補
正された計量値に基づいて計量を続行する（Ｓ１８）。
前記表面水率の差異がスランプ値に影響を与える程度の
ものでなければ先に設定している表面水率を修正せずに
そのまま計量を続行する（Ｓ１８）。
計量開始時の測定値を最後まで採用する方法、計量開始
時の表面水率とＴ秒後の表面水率の平均値を取る方法、
Ｔ秒後の測定値を採用する方法、Ｔ秒後の測定値が採用
範囲内の変化であれば平均値を採用する方法、等が考え
られる。この表面水率の測定間隔や取り込み期間は砂の
状態やプラントの仕様によって選択可能にしている。表
面水率が修正されるとその表面水率に基づいて計量続行
中の砂及び混練水の計量値を再度補正し（Ｓ１７）、補
正された計量値に基づいて計量を続行する（Ｓ１８）。
前記表面水率の差異がスランプ値に影響を与える程度の
ものでなければ先に設定している表面水率を修正せずに
そのまま計量を続行する（Ｓ１８）。
【００２８】計量が完了すると（Ｓ１９）、各材料をミ
キサ１に投入し（Ｓ２０）、混練を開始する（Ｓ２
１）。ミキサ１の電源回路に取り付けた負荷電力検出器
１５がミキサ１の駆動用モータ３の負荷電力値の検出を
開始し（Ｓ２２）、その値をファジィ推論部１８に入力
する（Ｓ２３）。ファジィ推論部１８では予め記憶部２
０に記憶させた図５〜図８に示すようなファジィ集合の
推論規則やメンバーシップ関数に基づき混練中のミキサ
１の負荷電力値と混練容量とによって混練中の実混練水
量を推定し（Ｓ２４）、この推定混練水量と標準配合の
混練水量を比較して補正水量を推定する（Ｓ２５）。
キサ１に投入し（Ｓ２０）、混練を開始する（Ｓ２
１）。ミキサ１の電源回路に取り付けた負荷電力検出器
１５がミキサ１の駆動用モータ３の負荷電力値の検出を
開始し（Ｓ２２）、その値をファジィ推論部１８に入力
する（Ｓ２３）。ファジィ推論部１８では予め記憶部２
０に記憶させた図５〜図８に示すようなファジィ集合の
推論規則やメンバーシップ関数に基づき混練中のミキサ
１の負荷電力値と混練容量とによって混練中の実混練水
量を推定し（Ｓ２４）、この推定混練水量と標準配合の
混練水量を比較して補正水量を推定する（Ｓ２５）。
【００２９】この補正水を混練水に対して加える必要が
あるか否か判断し（Ｓ２６）、加える必要があるときに
は補正水を補正水制御弁１３を介して計量しながらミキ
サ１に投入（Ｓ２７）し、また加える必要がなければそ
のまま混練して設計スランプ値に見合った所望の生コン
クリートを練り上げる（Ｓ２８）。混練が完了すると操
作終了か否か判断し（Ｓ２９）、操作継続ならば（Ｓ
４）の配合番号入力に戻り、終了ならばＥＮＤに進み終
了する。
あるか否か判断し（Ｓ２６）、加える必要があるときに
は補正水を補正水制御弁１３を介して計量しながらミキ
サ１に投入（Ｓ２７）し、また加える必要がなければそ
のまま混練して設計スランプ値に見合った所望の生コン
クリートを練り上げる（Ｓ２８）。混練が完了すると操
作終了か否か判断し（Ｓ２９）、操作継続ならば（Ｓ
４）の配合番号入力に戻り、終了ならばＥＮＤに進み終
了する。
【００３０】ここで前述の補正水量の推論方法について
更に詳しく説明すると、負荷電力検出器１５から負荷電
力値を検出すると予め記憶部２０に記憶している配合番
号及び混練容量に対応した基準負荷電力値と比較して負
荷電力値の偏差量△Ｐ（ＫＷ）を演算する。図５のメン
バーシップ関数から負荷電力値の偏差量△Ｐの大きさを
定性的に評価する。このメンバーシップ関数の△Ｐ
（ｉ）（ｉ＝１〜７）はメンバーシップ関数の形を規定
する定数であって、適宜決定する。またＰＢ、ＰＭ、Ｐ
Ｓ、ＺＲ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは負荷電力値の偏差量△Ｐ
の大きさを定性的に評価するためのメンバーシップ関数
に与えた名称であり、それぞれ下記の意味を持つ。
更に詳しく説明すると、負荷電力検出器１５から負荷電
力値を検出すると予め記憶部２０に記憶している配合番
号及び混練容量に対応した基準負荷電力値と比較して負
荷電力値の偏差量△Ｐ（ＫＷ）を演算する。図５のメン
バーシップ関数から負荷電力値の偏差量△Ｐの大きさを
定性的に評価する。このメンバーシップ関数の△Ｐ
（ｉ）（ｉ＝１〜７）はメンバーシップ関数の形を規定
する定数であって、適宜決定する。またＰＢ、ＰＭ、Ｐ
Ｓ、ＺＲ、ＮＳ、ＮＭ、ＮＢは負荷電力値の偏差量△Ｐ
の大きさを定性的に評価するためのメンバーシップ関数
に与えた名称であり、それぞれ下記の意味を持つ。
【００３１】 ＰＢ ： Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｂｉｇ ＰＭ ： Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｕｍ ＰＳ ： Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌ ＺＲ ： Ｚｅｒｏ ＮＳ ： Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｓｍａｌｌ ＮＭ ： Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｍｅｄｉｕｍ ＮＢ ： Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｂｉｇ また、図５の縦軸はメンバーシップ値であり、このメン
バーシップ値をもちいて負荷電力値の偏差量△Ｐを定性
的に評価する。
バーシップ値をもちいて負荷電力値の偏差量△Ｐを定性
的に評価する。
【００３２】図６は１バッチ当たりの混練容量Ｍの大き
さを定性的に評価するためのメンバーシップ関数であっ
て内容は図５と同様の構成であり、この図から１バッチ
当たりの混練容量Ｍの大きさを定性的に評価する。
さを定性的に評価するためのメンバーシップ関数であっ
て内容は図５と同様の構成であり、この図から１バッチ
当たりの混練容量Ｍの大きさを定性的に評価する。
【００３３】次に図７のファジィ推論規則によって負荷
電力値の偏差量△Ｐと１バッチ当たりの混練容量Ｍの定
性的関係から実計量水量に対する補正水量Ｗを定性的に
決定する。
電力値の偏差量△Ｐと１バッチ当たりの混練容量Ｍの定
性的関係から実計量水量に対する補正水量Ｗを定性的に
決定する。
【００３４】例えば、左上の推論規則は、 ＩＦ（ △Ｐ ｉｓ ＰＢ ａｎｄ Ｍ ｉｓ ＰＢ
）ＴＨＥＮ Ｗ ｉｓＰＢ という意味を表わす。
）ＴＨＥＮ Ｗ ｉｓＰＢ という意味を表わす。
【００３５】これは「もし混練時のミキサの負荷電力値
が基準負荷電力値に対して非常に大きく、かつ混練容量
が非常に多い（今回混練中の生コンクリートが基準のも
のに対してスランプが非常に低い）ならば」（前件
部）、「補正水量を非常に多くせよ」（後件部）という
ルールを示している。
が基準負荷電力値に対して非常に大きく、かつ混練容量
が非常に多い（今回混練中の生コンクリートが基準のも
のに対してスランプが非常に低い）ならば」（前件
部）、「補正水量を非常に多くせよ」（後件部）という
ルールを示している。
【００３６】この推論規則より推論した定性的な補正水
量を図８の実計量水量に対する補正水量を求めるメンバ
ーシップ関数を用いて定量的な値に変換して補正水量で
ある補正水量を推論するのである。また補正水量が複数
の推論規則による複数のメンバーシップ関数で規定され
る場合は、各メンバーシップ値に応じた加重平均をもっ
て実際の補正水量とする。
量を図８の実計量水量に対する補正水量を求めるメンバ
ーシップ関数を用いて定量的な値に変換して補正水量で
ある補正水量を推論するのである。また補正水量が複数
の推論規則による複数のメンバーシップ関数で規定され
る場合は、各メンバーシップ値に応じた加重平均をもっ
て実際の補正水量とする。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、砂及び混
練水を計量開始と同時に水分計２４によって砂の表面水
率を測定し、その表面水率により今回計量する砂及び混
練水の標準配合値を補正して計量し、計量した材料をミ
キサ１に投入し、混練するミキサ１の負荷電力値と混練
容量とからファジィ推論により標準配合の混練水量に対
する実混練水量の補正水量を推定し、この補正水量を追
加投入するようにしたので、設計通りのスランプ値を有
する生コンクリートを熟練したオペレータでなくとも容
易に製造することが期待できる。
練水を計量開始と同時に水分計２４によって砂の表面水
率を測定し、その表面水率により今回計量する砂及び混
練水の標準配合値を補正して計量し、計量した材料をミ
キサ１に投入し、混練するミキサ１の負荷電力値と混練
容量とからファジィ推論により標準配合の混練水量に対
する実混練水量の補正水量を推定し、この補正水量を追
加投入するようにしたので、設計通りのスランプ値を有
する生コンクリートを熟練したオペレータでなくとも容
易に製造することが期待できる。
【００３８】また、上記に加えて、砂の表面水率を砂の
粗計量続行中にも引き続き測定してその値をフィードバ
ックし、変動する砂の表面水率を加味しながら先に設定
した表面水率を計量中に修正し、実際の表面水に近い表
面水率を採用して砂、混練水の計量値を補正するように
したので、、砂の表面水率のばらつきをできるだけ吸収
して精度の高い計量を行なうことができ、設計通りのス
ランプ値を有する生コンクリートをより高い精度で製造
することが期待できる。
粗計量続行中にも引き続き測定してその値をフィードバ
ックし、変動する砂の表面水率を加味しながら先に設定
した表面水率を計量中に修正し、実際の表面水に近い表
面水率を採用して砂、混練水の計量値を補正するように
したので、、砂の表面水率のばらつきをできるだけ吸収
して精度の高い計量を行なうことができ、設計通りのス
ランプ値を有する生コンクリートをより高い精度で製造
することが期待できる。
【００３９】また、水分計は、ＵＨＦ帯域用のアンテナ
をセンサ部とし、ＵＨＦ（極超短波）帯域の電波を利用
して表面水率を測定するようにしたので、砂の表面水率
の変化に対して直線性の電気出力が得られ、検量線が直
線となり電気出力から表面水率への換算が単純になりス
ピーディにかつ精度よく砂の表面水率を決定することが
でき、計量開始時又は計量中に測定した表面水率を今回
バッチにリアルタイムに適用できる。
をセンサ部とし、ＵＨＦ（極超短波）帯域の電波を利用
して表面水率を測定するようにしたので、砂の表面水率
の変化に対して直線性の電気出力が得られ、検量線が直
線となり電気出力から表面水率への換算が単純になりス
ピーディにかつ精度よく砂の表面水率を決定することが
でき、計量開始時又は計量中に測定した表面水率を今回
バッチにリアルタイムに適用できる。
【図１】本発明を採用する生コンクリート製造装置の要
部を示す説明図である。
部を示す説明図である。
【図２】本発明に採用した水分計の一実施例を示す構成
図である。
図である。
【図３】同上の表面水率の検量線を示すグラフである。
【図４】本発明を説明するフローチャートである。
【図５】ミキサの負荷電力値の偏差量評価用メンバーシ
ップ関数を示す図である。
ップ関数を示す図である。
【図６】１バッチ当たりの混練容量の大きさ評価用メン
バーシップ関数を示す図である。
バーシップ関数を示す図である。
【図７】実計量水量に対する補正水量予測ルールの一例
を示す図である。
を示す図である。
【図８】実計量水量に対する補正水量用メンバーシップ
関数を示す図である。
関数を示す図である。
１…ミキサ ３…ミキサ駆動用
モータ ４…重量検出器 ５…砂計量槽 ６…水計量槽 ９…水分センサ １０…貯水槽 １１…一次混練水
制御弁 １３…二次混練水制御弁 １５…負荷電力検
出器 １７…制御部 １８…ファジィ推
論部 １９…演算部 ２０…記憶部 ２４…水分計
モータ ４…重量検出器 ５…砂計量槽 ６…水計量槽 ９…水分センサ １０…貯水槽 １１…一次混練水
制御弁 １３…二次混練水制御弁 １５…負荷電力検
出器 １７…制御部 １８…ファジィ推
論部 １９…演算部 ２０…記憶部 ２４…水分計
Claims (3)
- 【請求項１】予め、生コンクリートの品種毎にコンクリ
ート材料の標準配合値を記憶部に配合番号を付して記憶
させると共に、配合及び混練容量毎に設定したミキサ駆
動用モータの基準負荷電力値に対する混練中の負荷電力
値の偏差量と、１バッチ当たりの混練容量とをファジィ
推論の前件部とし、実計量水量に対する補正水量をファ
ジィ推論の後件部としたファジィ推論規則を記憶部に記
憶させておき、 生コンクリートの出荷時に配合番号と出荷量を入力すれ
ば、入力した配合番号に対応した標準配合値を読み出
し、出荷量からは１バッチ単位の混練容量を演算し、計
量開始と同時に貯蔵ビン又は計量槽に配設した水分計に
より砂の表面水率を検出し、該表面水率に基づいて前記
標準配合値を補正して砂及び混練水の計量値を演算し、
該計量値に基づいて各材料を計量してミキサに投入し、
混練中のミキサの負荷電力値を検出して該負荷電力値と
混練容量とから前記ファジィ推論規則に基づいて混練水
の補正水量を推定し、該補正水を混練水に対して加える
必要があるときには前記補正水量をミキサに追加するよ
うにしたことを特徴とする生コンクリート製造方法。 - 【請求項２】予め、生コンクリートの品種毎にコンクリ
ート材料の標準配合値を記憶部に配合番号を付して記憶
させると共に、配合及び混練容量毎に設定したミキサ駆
動用モータの基準負荷電力値に対する混練中の負荷電力
値の偏差量と、１バッチ当たりの混練容量とをファジィ
推論の前件部とし、実計量水量に対する補正水量をファ
ジィ推論の後件部としたファジィ推論規則を記憶部に記
憶させておき、 生コンクリートの出荷時に配合番号と出荷量を入力すれ
ば、入力した配合番号に対応した標準配合値を読み出
し、出荷量からは１バッチ単位の混練容量を演算し、計
量開始と同時に貯蔵ビン又は計量槽に配設した水分計に
より砂の表面水率の検出を開始し、先ず最初に検出した
表面水率に基づいて前記標準配合値を補正して砂及び混
練水量の計量値を演算し、該計量値について材料の計量
を行ない、計量続行中にも砂の表面水率を引き続き検出
し、該表面水率と先に検出した表面水率との間にスラン
プ値に影響を与える程度の差異を生じた場合には再度表
面水率を修正して新しい表面水率に基づいて計量値を補
正しながら引き続き計量を続行し、計量完了となれば計
量した材料をミキサに投入し、混練中のミキサの負荷電
力値を検出して該負荷電力値と混練容量とから前記ファ
ジィ推論規則に基づいて混練水の補正水量を推定し、該
補正水を混練水に対して加える必要があるときには前記
補正水量をミキサに追加するようにしたことを特徴とす
る生コンクリート製造方法。 - 【請求項３】前記水分計はＵＨＦ（極超短波）帯域用の
高周波電源を備えた高周波ブリッジに、センサ部となる
ＵＨＦ帯域用のアンテナをブリッジの平衡条件素子の一
つとして接続し、前記ブリッジの平衡状態検出回路に水
分率換算用の演算部を接続した水分計を使用することを
特徴とする請求項１又は２記載の生コンクリート製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15317792A JP2742852B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 生コンクリート製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15317792A JP2742852B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 生コンクリート製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337929A JPH05337929A (ja) | 1993-12-21 |
| JP2742852B2 true JP2742852B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=15556739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15317792A Expired - Fee Related JP2742852B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 生コンクリート製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742852B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4227055A1 (en) * | 2017-02-21 | 2023-08-16 | Verifi LLC | A method for monitoring concrete ingredients |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15317792A patent/JP2742852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05337929A (ja) | 1993-12-21 |
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