1攪拌站配料
現有混凝土攪拌站控製係統大致分為“工控機+板卡”、“工控機+PLC+配料控製器”、“工控機+PLC”、“工控機+PLC+觸摸屏”4種模式[1]。控製模式的不同主要體現在係統的穩定性、配線複雜度、維護的難易程度以及生產過程對各組件的依賴程度。
單就配料而言，其配料原理基本一致，均是由控製器（板卡、配料控製器或PLC）處理稱重傳感器傳入的重量信號，根據現有重量及設定目標量控製給料裝置動作，將物料由儲料裝置輸送到秤鬥中，完成配料。以“工控機+PLC+配料控製器”為例，其配料係統由配料控製器、稱重傳感器、儲料裝置、給料裝置以及秤鬥組成，配料過程大致如圖1所示。

2影響配料精度因素分析
在混凝土攪拌站的實際生產中，存在諸多因素影響攪拌站的配料精度，經過深入分析，本文將影響配料精度的因素歸納為4類。
2.1物料特性
當物料的流動性不佳時（大小不均勻、純度不夠、堆積時間過長等原因造成），會造成過衝量波動、配料超差、扣秤不準及配料時間延長等不良後果。例如石子大小不均勻時容易卡住料門；砂含水含泥量大時容易堵料或粘於秤鬥上；粉料結拱時會延長配料時間或間斷輸料。
2.2硬件設備
作為承載配料功能的料倉、秤鬥、水泵、螺旋等硬件，其設計、選型、安裝的合理性，以及對設備的養護等都影響著配料精度。
1）設計與安裝角度若秤鬥重心偏置，或進料口位置設計不合理，進料後物料重心與秤鬥重心不在同一垂線上，會導致傳感器受力不均勻；秤鬥或稱重傳感器的安裝存在幹涉，或本身不幹涉，在物料進入秤鬥後與周圍結構幹涉都會使秤讀數不準確，影響配料精度[2]。儲料倉倉門與秤鬥秤門過大，則會使物料K8凯发登录入口過大，導致配料與扣秤不準。
2)選型角度稱重傳感器量程選擇不合理會影響準確度、靈敏度及過載保護的可靠性，因為現場工況會對稱重傳感器的性能造成影響，若稱重傳感器不具備相應的防護能力，在溫差大、粉塵多或是濕度大的工況下，靈敏度及使用壽命都會有所下降，從而影響配料精度[3]。配料螺旋、配料泵選擇不合理會使配料K8凯发登录入口偏大或偏小，難以完成小目標量的稱量且點動補料時單次補料量過大，直接造成正超差；或配料速度慢，影響效率。
3）設備養護角度配料控製器在電源電壓不穩時會有零點漂移，其A/D轉換速率也會影響配料控製器對重量信息的響應速度，影響配料精度。設備潤滑不足或老化會導致動作響應遲滯、信號采集失真。氣路供氣不足或不穩定，會使骨料倉粗精稱門氣缸動作響應遲緩。粉料秤為密閉空間，其除塵或排氣不暢，配料時會產生一定壓力作用在傳感器上，使實際配料量比顯示重量值小或是配料完後重量值回落，影響配料精度。若秤鬥秤門出現漏料未及時發現，則會嚴重影響配料精度。
2.3生產過程
在混凝土的生產過程中，存在著許多衝擊與振動。比如配料時物料下落對秤鬥的衝擊、料倉或秤鬥震散積料時振動電機的震動、輸料皮帶及攪拌主機運行時的機械振動，都會對傳感器采集的重量值或物料K8凯发登录入口造成一定的影響，從而影響配料精度。
2.4配料參數
配料控製器作為配料的核心，其配料參數若設置有誤，對配料精度的影響也是極大的。
比如與過衝量相關的參數，當其為自動補償模式時，若自動補償範圍設置過小，會使配料控製器自動舍棄每次獲得的大於補償範圍的過衝量計算值；若自動補償範圍設置過大，則出現手動操作、石子卡門或砂結塊導致過衝量發生異常變化時，無法舍棄異常值。當物料配方值變化時會使配料即將完成時秤鬥中物料上表麵與進料口的距離發生變化，從而使過衝量發生變化。
與補料相關的參數，超差處理方式若為自動處理時，若點動補料啟動時間設置過長，會使單次補料量過大；若點動補料停止時間設置過短，會使秤未穩定時就再次點動補料，容易出現正超差，影響配料精度。
其他參數如數字濾波參數設置不佳時，會使重量采集出現遲滯或失真；延時檢測超差時間設置過小，在生成配料報表時秤鬥還未穩定下來，會使報表數據與實際數據不一致。
3精度控製的方法與建議
在對影響配料精度因素進行了分析研究後，提出以下方法與建議供參考。
3.1控製物料特性
要保證最佳的物料特性，需要關注物料的源頭、保存及使用3個方麵。
1）源頭采購物料時嚴格把關，同類別石子大小均勻，砂含泥量不能超標。
2）保存為避免天氣影響，可在骨料場、骨料倉及輸料皮帶添加封裝，完善料場排水能力，避免生產時物料含水率出現較大波動。若進場時砂石含水較多時，分批次晾曬使用。
3）使用可要求在當日生產結束後或生產存在長時間間歇時，將骨料倉中砂轉移回料場，避免砂在骨料倉中長期靜置，水分下滲，導致下次生產前幾盤水分不易控製或是下料困難。
3.2控製硬件設備
1）優化產品設計減小設備運行時的震動，降低設備震動對物料秤的影響；確保各秤鬥水平安裝、秤鬥重心位於中心且物料進入秤鬥後重心與秤鬥重心在同一垂線上，且稱重傳感器及秤鬥安裝或配料時不存在幹涉；合理設計骨料倉粗精稱門大小，合理選擇螺旋大小及水、外加劑配料泵大小，使配料K8凯发登录入口小且穩定，確保一次配完，不再需要補秤或補秤時單次補料量少；合理設計秤門大小或氣動蝶閥大小，確保在出現扣秤時，物料K8凯发登录入口盡可能小與穩定。
設備選型比如選擇稱重傳感器時考慮其精度、量程、安裝方式、使用工況等因素；傳感器的滿載量程應為秤鬥滿載量程的50%～70%；在潮濕或粉塵多的環境，應選用密封性能好的傳感器；在溫差大的環境應選擇耐高低溫的傳感器；同時采取其他保護措施，盡量減少環境對傳感器穩定性的影響，保證配料係統的可靠性。再比如選擇性能優秀的氣缸，同時在生產時保證供氣的氣壓達到要求且穩定，確保氣缸動作響應迅速有力，縮短關門時間，減小過衝量。
3）合理選擇配料控製器選擇采樣速度快、抗幹擾能力強的控製器，同時可給配料控製器供電加裝濾波器，保證供電穩定，避免電壓不穩時出現零位漂移影響配料精度。
4）設備的日常維護與保養要確保設備得到足夠的潤滑，各秤秤門在關閉狀態時不會漏料，及時更換老化的部件，保持粉料秤排氣暢通，排除氣壓影響。
另外為了減少或避免由計量係統自身誤差對配料精度的影響，攪拌站可自備一定數量砝碼，定期對配料秤進行不完全自檢，每年由計量局進行一次全量程檢驗。針對不同的混凝土產品供應對象與不同的精度要求自行決定對配料秤不完全自檢的頻次。
3.3控製生產軟件及配料參數
目前上位機控製軟件功能的健全使得控製器參數的調整可以通過鼠標、鍵盤在生產界麵上直接調整，更為便捷。
在軟件中預置不同配方值範圍的參數方案，配料時根據配方值，下發過衝量及其他匹配此配方值的參數，避免配方變化時配料超差。過衝量具體值可以通過大量現場數據給出推薦值，在調具體值可以通過大量現場數據給出推薦值，在調為固定過衝量，合理調整其值使配料結果隻能出現正常配完或負超差，然後通過點動補料（單次補料量少），使其不超差。
為減少振動電機振動對配料及扣秤的影響，可設定在即將配完或即將扣秤時禁止振動電機振動。
其他參數應根據物料種類及現場工況調整，合理地設置數字濾波係數，可濾去周期性的幹擾信號與突變的重量信號，提高數據穩定性；合理設置點動補料時間與點動補料停止時間，控製單次補料量；調整延時檢測超差時間，確保秤讀數穩定後再進行超差檢測或采集報表信息；合理設置過衝量自動補償範圍，使配料控製器能自動舍棄過衝量異常值，避免手動操作或倉門卡料導致過衝量異常值影響配料精度。
 

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