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止于至善

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学校外硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员,中国土木工程学会混凝土耐久性专业委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用方法及改进方案  

2016-09-18 08:56:37|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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0 前言

由于混凝土的配方中水泥、粉煤灰、矿粉等粉状物料不可缺少,而这些粉状物料均储存在混凝土搅拌站主站的粉料仓中,所以混凝土搅拌站在上料和生产中必须对粉料仓的料位高低进行监控,避免出现爆仓和缺料无法生产。

目 前粉状物料仓料位采用料位计进行监控,主要分为两大类:连续型和开关型。连续型有超声波、导波雷达等;开关型则种类较多,有阻旋式、阻移式、音叉式、电容 式、重锤式、射频导纳式等。由于混凝土搅拌站控制软件中均有各个粉料仓的物料剩余量精确显示,所以在混凝土搅拌站的粉料仓料位监控中不需使用连续式料位 计,只需在粉料仓低位安装开关式下料位计,在粉料仓高位安装开关式上料位计,在生产中若粉料仓内物料位置低于设定下限或上料中高于设定上限时,利用料位计 的通断触点控制外围电路产生报警信号,提示操作人员进行相应的处理。

1 工作原理

阻旋式和阻移式料位计广泛应用于现代工业生产过程和仓储部门,可对敞开式容器内的粉状及颗粒状物料进行料位上、下限监测和控制,具有:技术先进、结构合理、性能可靠、安装简便、性价比高等优点,混凝土搅拌站粉料仓监控多选用此两类型的料位计。

阻 旋式和阻移式料位计工作原理:利用交流微电机经减速后,带动叶片旋转或摆动,当被检测的物料上升至叶片位置时,叶片动作受阻,检测机构主轴产生旋转位移, 此位移首先使一个微动开关动作,输出一个开关信号,随后另一个微动开关动作,切断电机的电源使其停止转动。只要仓内的料位不变,此种状态便将一直保持下 去。当物料下降时,叶片阻力消失,检测装置便依靠弹簧的拉力恢复到原始状态,控制电机电源的微动开关动作,使电机通电旋转。随后另一个微动开关动作输出开 关信号,只要没有物料阻挡检测叶片的转动,此种状态也将一直保持下去。针对不同比重的物料可调整弹簧的拉力,比重大时弹簧的拉力调整至最强,反之则调整至 最弱。
2 传统控制方式

以2个粉料仓为例(更多仓控制相同),目前混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用控制原理图如图1:

混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用方法及改进方案 - 闻宝联技术空间 - 止于至善
图1:混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用控制原理图

控 制说明:打开旋钮开关SA1后,HL0指示灯亮,提示电源接通,同时各仓上下料位计电源接通,物料仓中物料的下料位处于监控状态,以粉料1仓说明(当仓中 物料低于下料位计的叶片时,下料位计的电机运转,其常闭触点K1闭合,下料位指示灯HL1亮,提示用户仓内物料不足;当仓中物料高于下料位计的叶片时,下 料位计的电机停转,同时其触点K1由闭和变为断开,下料位指示灯HL1灭)。当需向粉料1仓注入粉料时,按下自锁按钮SB1,此时粉料1仓上料位处于监控 状态,若粉料1仓中物料到达上料位,其料位计的常开触点K3闭合,粉料1仓上料位指示灯SB1亮,继电器KA1通电,其常开触点KA1.1闭合,声光电铃 DL通电报警,提示粉料1仓物料已到上限位,不可再注入粉料。

3 两种改进控制方式

由 于搅拌站粉料仓内物料基本在设定上下限之间。生产实际中下料位计只需在使用粉料仓中物料时通电监控,避免由于缺料影响生产;而上料位计只需在向料仓注入物 料时通电监控,避免爆仓,其余时间通电既浪费电力且没有实际意义。此种料位监控方式缺点在于通电后,所有粉料仓的料位计电机不论该仓是否上料均通电运转, 且操作人员在上料结束后易忘记关闭电源,导致料位计电机长期运转而损坏。针对上述缺点,对搅拌站粉料仓料位监控有2种改进方案。

改进方案1(半自动控制)利用通电延时时间继电器控制原理如图2:

混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用方法及改进方案 - 闻宝联技术空间 - 止于至善
图2:利用通电延时时间继电器控制原理图

控 制说明:打开旋钮开关SA1后,各仓下料位计电源一直接通,物料仓中物料的下料位处于监控状态(同图1控制方式)。同时在通电延时时间继电器KT1的设定 时间内(此时间可根据各站实际上一车料所需时间设定,确保在上料过程中有电即可),HL0指示灯亮,电源接通。在设定时间内,KT1.1闭合,当需向粉料 1仓注入粉料时,按下自锁按钮SB1,此时粉料1仓上料位计电源接通,上料位处于监控状态,若粉料1仓中物料到达上料位,其料位计的常开触点K3闭合,粉 料1仓上料位指示灯SB1亮,继电器KA1通电,其常开触点KA1.1闭合,声光电铃DL通电报警,提示粉料1仓物料已到上限位,不可再注入粉料。如在向 某仓上料中,又需向另1仓上料,需先将旋钮开关SA1先关闭,再接通,确保后上料的粉料仓上料位计有足够的监控时间。当KT1设定时间到后,KT1.1断 开,自动关闭上料位计电源。

改进方案2(全自动控制)利用压力开关控制原理如图3:

混凝土搅拌站粉料仓料位监控常用方法及改进方案 - 闻宝联技术空间 - 止于至善
图3:利用压力开关控制原理图

压力开关是一种简单的压力控制装置,当被测压力达到额定值时,内部感应器碟片瞬时发生移动,通过连接导杆推动开关接头接通或断开,输出控制信号;当压力降至或升至额定的恢复值时,碟片复位,开关自动复位。

由于混凝土搅拌站的粉料仓上料均采用气泵输送,上料时管道中有一定压力,将压力开关安装在每个粉料仓的上料管道中,利用压力开关的常开输出点控制相应粉料仓的上料位计电源,达到在向某仓上料时该仓上料位自动处于监控状态,上料结束后自动断开该仓的上料位计电源。

控 制说明:打开旋钮开关SA1后,各仓下料位计电源一直接通,物料仓中物料的下料位处于监控状态(同图1控制方式)。当向粉料1仓上料时,压力开关SP1检 测到压力后常开触点闭合,此时粉料1仓上料位计电源接通,上料位处于监控状态,若粉料1仓中物料到达上料位,其料位计的常开触点K3闭合,粉料1仓上料位 指示灯SB1亮,继电器KA1通电,其常开触点KA1.1闭合,声光电铃DL通电报警,提示粉料1仓物料已到上限位,不可再注入粉料。当上料完毕后,上料 管道中压力减小至大气压,压力开关SP1复位,其常开触点断开,自动关闭上料位计电源。

4 结论

混凝土搅拌站粉料仓料位控制两种改进方案在实际使用中,均起到了良好的控制作用,因上料位计电机避免了无效的空转,使上料位计维修更换明显减少,达到了改进效果。

董中伟  潘移峰 贾民辉  程志友

(洛阳佳一机电设备有限公司   河南洛阳  471131)

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