1搅拌站配料
现有混凝土搅拌站控制系统大致分为“工控机+板卡”、“工控机+PLC+配料控制器”、“工控机+PLC”、“工控机+PLC+触摸屏”4种模式[1]。控制模式的不同主要体现在系统的稳定性、配线复杂度、维护的难易程度以及生产过程对各组件的依赖程度。
单就配料而言，其配料原理基本一致，均是由控制器（板卡、配料控制器或PLC）处理称重传感器传入的重量信号，根据现有重量及设定目标量控制给料装置动作，将物料由储料装置输送到秤斗中，完成配料。以“工控机+PLC+配料控制器”为例，其配料系统由配料控制器、称重传感器、储料装置、给料装置以及秤斗组成，配料过程大致如图1所示。

2影响配料精度因素分析
在混凝土搅拌站的实际生产中，存在诸多因素影响搅拌站的配料精度，经过深入分析，本文将影响配料精度的因素归纳为4类。
2.1物料特性
当物料的流动性不佳时（大小不均匀、纯度不够、堆积时间过长等原因造成），会造成过冲量波动、配料超差、扣秤不准及配料时间延长等不良后果。例如石子大小不均匀时容易卡住料门；砂含水含泥量大时容易堵料或粘于秤斗上；粉料结拱时会延长配料时间或间断输料。
2.2硬件设备
作为承载配料功能的料仓、秤斗、水泵、螺旋等硬件，其设计、选型、安装的合理性，以及对设备的养护等都影响着配料精度。
1）设计与安装角度若秤斗重心偏置，或进料口位置设计不合理，进料后物料重心与秤斗重心不在同一垂线上，会导致传感器受力不均匀；秤斗或称重传感器的安装存在干涉，或本身不干涉，在物料进入秤斗后与周围结构干涉都会使秤读数不准确，影响配料精度[2]。储料仓仓门与秤斗秤门过大，则会使物料流量过大，导致配料与扣秤不准。
2)选型角度称重传感器量程选择不合理会影响准确度、灵敏度及过载保护的可靠性，因为现场工况会对称重传感器的性能造成影响，若称重传感器不具备相应的防护能力，在温差大、粉尘多或是湿度大的工况下，灵敏度及使用寿命都会有所下降，从而影响配料精度[3]。配料螺旋、配料泵选择不合理会使配料流量偏大或偏小，难以完成小目标量的称量且点动补料时单次补料量过大，直接造成正超差；或配料速度慢，影响效率。
3）设备养护角度配料控制器在电源电压不稳时会有零点漂移，其A/D转换速率也会影响配料控制器对重量信息的响应速度，影响配料精度。设备润滑不足或老化会导致动作响应迟滞、信号采集失真。气路供气不足或不稳定，会使骨料仓粗精称门气缸动作响应迟缓。粉料秤为密闭空间，其除尘或排气不畅，配料时会产生一定压力作用在传感器上，使实际配料量比显示重量值小或是配料完后重量值回落，影响配料精度。若秤斗秤门出现漏料未及时发现，则会严重影响配料精度。
2.3生产过程
在混凝土的生产过程中，存在着许多冲击与振动。比如配料时物料下落对秤斗的冲击、料仓或秤斗震散积料时振动电机的震动、输料皮带及搅拌主机运行时的机械振动，都会对传感器采集的重量值或物料流量造成一定的影响，从而影响配料精度。
2.4配料参数
配料控制器作为配料的核心，其配料参数若设置有误，对配料精度的影响也是极大的。
比如与过冲量相关的参数，当其为自动补偿模式时，若自动补偿范围设置过小，会使配料控制器自动舍弃每次获得的大于补偿范围的过冲量计算值；若自动补偿范围设置过大，则出现手动操作、石子卡门或砂结块导致过冲量发生异常变化时，无法舍弃异常值。当物料配方值变化时会使配料即将完成时秤斗中物料上表面与进料口的距离发生变化，从而使过冲量发生变化。
与补料相关的参数，超差处理方式若为自动处理时，若点动补料启动时间设置过长，会使单次补料量过大；若点动补料停止时间设置过短，会使秤未稳定时就再次点动补料，容易出现正超差，影响配料精度。
其他参数如数字滤波参数设置不佳时，会使重量采集出现迟滞或失真；延时检测超差时间设置过小，在生成配料报表时秤斗还未稳定下来，会使报表数据与实际数据不一致。
3精度控制的方法与建议
在对影响配料精度因素进行了分析研究后，提出以下方法与建议供参考。
3.1控制物料特性
要保证最佳的物料特性，需要关注物料的源头、保存及使用3个方面。
1）源头采购物料时严格把关，同类别石子大小均匀，砂含泥量不能超标。
2）保存为避免天气影响，可在骨料场、骨料仓及输料皮带添加封装，完善料场排水能力，避免生产时物料含水率出现较大波动。若进场时砂石含水较多时，分批次晾晒使用。
3）使用可要求在当日生产结束后或生产存在长时间间歇时，将骨料仓中砂转移回料场，避免砂在骨料仓中长期静置，水分下渗，导致下次生产前几盘水分不易控制或是下料困难。
3.2控制硬件设备
1）优化产品设计减小设备运行时的震动，降低设备震动对物料秤的影响；确保各秤斗水平安装、秤斗重心位于中心且物料进入秤斗后重心与秤斗重心在同一垂线上，且称重传感器及秤斗安装或配料时不存在干涉；合理设计骨料仓粗精称门大小，合理选择螺旋大小及水、外加剂配料泵大小，使配料流量小且稳定，确保一次配完，不再需要补秤或补秤时单次补料量少；合理设计秤门大小或气动蝶阀大小，确保在出现扣秤时，物料流量尽可能小与稳定。
设备选型比如选择称重传感器时考虑其精度、量程、安装方式、使用工况等因素；传感器的满载量程应为秤斗满载量程的50%～70%；在潮湿或粉尘多的环境，应选用密封性能好的传感器；在温差大的环境应选择耐高低温的传感器；同时采取其他保护措施，尽量减少环境对传感器稳定性的影响，保证配料系统的可靠性。再比如选择性能优秀的气缸，同时在生产时保证供气的气压达到要求且稳定，确保气缸动作响应迅速有力，缩短关门时间，减小过冲量。
3）合理选择配料控制器选择采样速度快、抗干扰能力强的控制器，同时可给配料控制器供电加装滤波器，保证供电稳定，避免电压不稳时出现零位漂移影响配料精度。
4）设备的日常维护与保养要确保设备得到足够的润滑，各秤秤门在关闭状态时不会漏料，及时更换老化的部件，保持粉料秤排气畅通，排除气压影响。
另外为了减少或避免由计量系统自身误差对配料精度的影响，搅拌站可自备一定数量砝码，定期对配料秤进行不完全自检，每年由计量局进行一次全量程检验。针对不同的混凝土产品供应对象与不同的精度要求自行决定对配料秤不完全自检的频次。
3.3控制生产软件及配料参数
目前上位机控制软件功能的健全使得控制器参数的调整可以通过鼠标、键盘在生产界面上直接调整，更为便捷。
在软件中预置不同配方值范围的参数方案，配料时根据配方值，下发过冲量及其他匹配此配方值的参数，避免配方变化时配料超差。过冲量具体值可以通过大量现场数据给出推荐值，在调具体值可以通过大量现场数据给出推荐值，在调为固定过冲量，合理调整其值使配料结果只能出现正常配完或负超差，然后通过点动补料（单次补料量少），使其不超差。
为减少振动电机振动对配料及扣秤的影响，可设定在即将配完或即将扣秤时禁止振动电机振动。
其他参数应根据物料种类及现场工况调整，合理地设置数字滤波系数，可滤去周期性的干扰信号与突变的重量信号，提高数据稳定性；合理设置点动补料时间与点动补料停止时间，控制单次补料量；调整延时检测超差时间，确保秤读数稳定后再进行超差检测或采集报表信息；合理设置过冲量自动补偿范围，使配料控制器能自动舍弃过冲量异常值，避免手动操作或仓门卡料导致过冲量异常值影响配料精度。
 

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业，所生产的JY500系列称重显示控制器（包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等）高速高精度，使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验，在业内有良好的口碑，且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题，客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣，欢迎咨询。