沥青混凝土搅拌站动态称重系统的精确控制研究

李灿

徐州徐工养护机械有限公司  江苏省徐州市  221000

摘要：沥青混凝土搅拌站是建筑施工中常用的设备，其生产效率和质量控制对工程的顺利进行具有重要影响，精确控制混凝土搅拌站的动态称重系统能够提高混凝土配比的准确性，确保施工过程中料仓的物料补给和生产出的混凝土配比均匀稳定。本文对混凝土搅拌站动态称重系统的精确控制进行了研究，分析动态称重系统的工作原理，并提出了一种改进的控制方法，以提高混凝土搅拌站的操作效率和产品质量，该研究对于推动混凝土搅拌站技术的发展和提升施工工艺水平具有一定的指导意义。

关键词：沥青混凝土；搅拌站动态称重系统；控制

本研究旨在提高沥青混凝土搅拌站的称重系统的精确控制能力，研究通过分析沥青混凝土搅拌站的称量原理，设计了一种基于先进传感器技术和控制算法的新型称重系统。通过对搅拌站中的各个部件和原材料进行精确的实时称重，提高了称重系统的精度和稳定性，结果表明该系统能够在动态情况下，准确地控制和调整沥青混凝土的配比，提高施工质量和效率，本研究对于沥青混凝土搅拌站的自动化控制以及工程质量的提升具有重要意义。

1. 沥青混凝土搅拌站的称量原理

沥青混凝土搅拌站通过多个称重传感器来实现原料的称量。一般来说，常用的原料有骨料、水泥、粉煤灰、沥青等，每种原料都会有相应的称量仓，称量仓内安装了称重传感器。在称量过程中，首先需要将待称量的原料放入称量仓中，由控制系统发出信号，启动电机或气动阀门来打开对应的称量仓。此时，称重传感器开始工作，通过检测称量仓内物料的重量变化，将实时数据传输给控制系统。控制系统根据预设的配比要求和计量方式，计算出该原料的实际重量，并与目标重量进行比较。当实际重量接近或达到目标重量时，控制系统将关闭相应的电机或气动阀门，停止该原料的投料。

通过多次称量并且控制正确，可以确保混凝土中各种原料的比例和配比达到设计要求，从而保证混凝土的质量稳定性和工程施工的可靠性。沥青混凝土搅拌站的称量原理是通过多个称重传感器对骨料、水泥、粉煤灰、沥青等原料进行精确称量，通过控制系统实现自动化的配比过程，这种精确的称量原理可以确保混凝土的质量达到设计要求[1]。

2. 沥青混凝土搅拌站称量控制策略设计

2.1动态称量给料顺序控制

沥青混凝土搅拌站的称量控制策略设计中，动态称量给料顺序控制是其中一个重要的方面，在搅拌站的工作过程中，需要将不同的材料按照一定的比例进行称量，并在合适的时间点进行给料。动态称量给料顺序控制的设计目标是确保每个材料都能按照规定的比例和顺序进行称量和给料，以保证混凝土搅拌质量的稳定性和一致性。在设计过程中，需要考虑多种因素，包括不同材料的特性、搅拌站的工艺要求、运行效率等。需要根据搅拌站的工艺要求确定每个材料的称量比例，不同的混凝土配方可能需要不同的比例，因此需要根据具体情况进行调整。需要确定每个材料的称量顺序。一般来说，应先称量较大颗粒的骨料，然后再称量较小颗粒的骨料和水泥，最后再进行其他辅助材料的称量。

在实际控制过程中，可以采用微机控制系统或PLC等技术手段来进行动态称量顺序的控制，通过编写相应的程序，可以实现对不同材料的称量顺序的自动控制。

2.2骨料称量精度的控制

骨料的称量精度直接影响到混凝土配比的准确性和最终产品的质量。为了实现骨料称量的精确控制，需要采取以下措施：选择合适的称重传感器：在骨料称量仓中安装高精度、稳定可靠的称重传感器，确保能够准确检测骨料的重量变化。校准和调试：在开始使用搅拌站之前，进行仔细的传感器校准和调试工作，校准过程中，比较已知标准重量与传感器称量的重量，进行误差修正，以确保称量的准确性。控制系统参数设置：根据具体情况，合理设置控制系统的参数，包括比例系数、积分时间、微分时间等，这些参数的设置需要考虑到骨料称量的特性，以实现更精确的控制。反馈调节：在称量过程中，及时获取骨料的称量数据，并通过反馈控制的方式对称量过程进行调节。例如，根据实际称量数据与目标值之间的差异，动态地调整骨料的投放速度或称量时间，以达到精确的配比要求。故障检测与处理：搅拌站中的骨料称量系统需要具备故障检测与处理功能，能够及时识别传感器故障、信号干扰等问题，并采取相应的补偿或报警措施，以保证称量的准确性[2]。

2.3沥青称量精度的控制

沥青混凝土搅拌站的称量控制策略设计中，沥青称量精度的控制也是非常重要的一部分，沥青的称量精度直接关系到混凝土配比的准确性和最终产品的品质。为了实现沥青称量的精确控制，可以采取以下措施：

选择适当的流量计：选择专业的高精度沥青流量计，并进行校准，确保 accurately准确测量沥青的流量。温度补偿：由于沥青的粘稠度受温度影响较大，设计时需考虑到温度变化对沥青称量的影响，在控制系统中，可以设置温度补偿功能，通过测量和调整沥青温度来保证称量准确。稳定供料：确保沥青的供料稳定，避免出现波动或间歇供料的情况，可以通过控制沥青输送设备的速度、马达的负载以及给料机的调节等方法来实现。校准和调试：在投入使用之前，对沥青称量系统进行仔细的校准和调试工作，通过与已知标准量的比对，修正传感器读数，确保沥青的称量准确。反馈控制：通过实时获取沥青称量数据，并进行反馈控制，动态调整供给速度和时间，以使沥青称量接近目标值，可以根据具体情况，采用比例、积分、微分等控制方法，以实现精确的控制。监测与故障处理：及时检测沥青称量系统中的故障，并采取相应的措施进行处理。此外，也需要对沥青输送设备的运行状态、流量计的准确性进行监测，确保称量过程的正常运行。

2.4骨料与沥青比精度的控制

沥青混凝土搅拌站的称量控制策略设计中，骨料与沥青比精度的控制也是非常重要的一项任务，骨料与沥青比的准确控制直接关系到混凝土配比的精确性，对最终产品的质量有着重要影响。应在搅拌站中选择适合的骨料和沥青比例器，并对其进行仔细的校准工作。校准过程中，通过比较已知标准沥青与骨料比值与比例器测量结果的差异，对比例器进行误差修正，以保证比例的准确性。针对不同的骨料和沥青配比特性，合理设置控制系统的参数，包括比例系数、积分时间、微分时间等。通过精确的参数配置，保证骨料与沥青比的稳定控制。

还应及时监测骨料和沥青的流量，通过流量调节器对料斗或管道内的骨料和沥青流量进行精细控制。通过动态调整流量，使得骨料与沥青比能够接近设定值，减小因流量波动引起的配比误差。沥青在不同温度下的黏度不同，会对骨料与沥青比产生影响。因此，在混凝土搅拌站中需要控制沥青的温度，确保其在合适的工作温度范围内，以提高骨料与沥青比控制的精度。最后通过实时监测骨料与沥青的比值数据，根据实际配比情况及时调整控制参数，使得骨料与沥青的比值能够尽可能接近设定值，并保持稳定[3]。

结语

通过对沥青混凝土搅拌站动态称重系统的精确控制研究，深入了解了其工作原理，并提出了改进的控制方法。这项研究的成果为混凝土搅拌站的生产效率和质量控制提供了重要的指导，并有助于提高施工工艺水平。未来将继续深入研究，优化动态称重系统的控制算法，进一步提高混凝土配比的准确性和生产效率，同时也希望将这些研究成果应用于实际工程中，为建筑施工行业的发展做出贡献。

参考文献

[1]何全龙.沥青混凝土搅拌站动态称重系统的精确控制研究[D].太原科技大学,2023.

[2]张星晨.沥青搅拌站控制系统的设计与研究[D].西安理工大学,2022.

[3]张青.沥青混凝土搅拌站管理策略[J].四川建材,2021,47(12):7-8.