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瀝青混合料攪拌設(shè)備是一種在公路施工行業(yè)中必備的施工機(jī)械，是比較復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，由冷料供給系統(tǒng)、加熱烘干系統(tǒng)、熱料篩分系統(tǒng)、熱骨料系統(tǒng)、粉料系統(tǒng)、瀝青系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、成品料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。冷料供給系統(tǒng)、加熱烘干系統(tǒng)、熱料篩分系統(tǒng)主要的作用是在控制系統(tǒng)的作用下將原材料按一定比列進(jìn)行加熱篩分后儲(chǔ)存；熱骨料系統(tǒng)，粉料系統(tǒng)、瀝青系統(tǒng)主要的作用是在控制系統(tǒng)的作用下來稱量、輸送瀝青混合料生產(chǎn)所需要的各種原材料；攪拌系統(tǒng)的作用是攪拌已按一定比例混合的各種原材料；

成品料系統(tǒng)是在控制系統(tǒng)作用下來輸送、儲(chǔ)存瀝青混合料；氣動(dòng)系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的部分執(zhí)行單元，例如開關(guān)投料門、卸料門等。整個(gè)生產(chǎn)過程即冷料供給、加熱、篩分、稱量、輸送、投料、攪拌和卸料都是在控制系統(tǒng)控制下自動(dòng)完成。顯然，它是一個(gè)受多環(huán)節(jié)制約的復(fù)雜系統(tǒng)。瀝青混合料攪拌設(shè)備的攪拌性能、物料動(dòng)態(tài)配比、物料動(dòng)態(tài)稱量精度等直接影響混合料質(zhì)量。

1系統(tǒng)的組成

系統(tǒng)由稱重變送器、可編程控制器（PLC）和工控機(jī)組成。

PLC帶模數(shù)模塊（A/D），輸入輸出模塊（I/O）傳感器輸入信號(hào)經(jīng)稱重顯示變送器后接到A/D模塊上，I/O模塊控制中間繼電器、外部限位和操作按鈕,PLC同工控機(jī)連接實(shí)現(xiàn)管理功能。

2數(shù)據(jù)采集

傳感器檢測重量變化，將壓力變化轉(zhuǎn)化成0～20mv模擬量輸出給稱重變送顯示器；帶顯示的稱重變送器將接收的0～20mv模擬量通過模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便將運(yùn)算結(jié)果經(jīng)數(shù)字濾波后送到LED數(shù)碼管顯示重量；同時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的電壓（0~10v）或電流信號(hào)（4～20mA）傳送給PLC,PLC將接收的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，便經(jīng)運(yùn)算得到重量值；同時(shí)通過RS232串口通訊傳送給工控機(jī)。

3控制流程

（1）通過操作界面，工控機(jī)將生產(chǎn)配方和啟動(dòng)指令傳送給PLC；

（2）PLC接收到生產(chǎn)配方和啟動(dòng)指令，立即根據(jù)配方內(nèi)容計(jì)算各物料的目標(biāo)量，并根據(jù)各物料的快慢速設(shè)定來組織生產(chǎn)；同時(shí)PLC接受操作按鈕與現(xiàn)場各行程或接近開關(guān)的信號(hào)，經(jīng)邏輯運(yùn)算后輸出控制繼電器，再由繼電器驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場執(zhí)行元件的控制線圈，如電磁閥及交流接觸器，使電磁閥開關(guān)和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行或停止；

（3）生產(chǎn)過程中PLC不斷將秤斗重量值與計(jì)算出的目標(biāo)量進(jìn)行比較，并根據(jù)配料凈重來決定快、慢速信號(hào)的輸出與否；當(dāng)一種物料配完P(guān)LC將立即計(jì)算該物料的誤差值和落差修正值以備下批次配料使用；此時(shí)如果配料實(shí)際值超出設(shè)定的允差范圍，系統(tǒng)將彈出對(duì)話框提示操作員處理超差；超差處理完成并被確認(rèn)后或配料超差值在允差范圍內(nèi)，PLC將啟動(dòng)該稱的其它物料的配料工作，如該稱只配一種物料，PLC將發(fā)出該稱的允許卸料信號(hào)；卸料完成后，PLC在進(jìn)行批次補(bǔ)償后以修正后的目標(biāo)量啟動(dòng)下一批次配料；

（4）生產(chǎn)過程中可以隨時(shí)手/自動(dòng)切換干預(yù)生產(chǎn)進(jìn)程；亦可以隨時(shí)中斷某種物料或某個(gè)秤甚至所有秤的配料工作；

（5）其它的工作參數(shù)（如：攪拌時(shí)間、卸料延時(shí)等）通過操作界面，工控機(jī)傳送給PLC并保存；

（6）配方的全部目標(biāo)量配料完成后，系統(tǒng)輸出和打印配料的詳細(xì)生產(chǎn)和結(jié)束報(bào)表。

4瀝青混合料的油石比控制

油石比是瀝青混凝土混合料質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。瀝青含量過少、過多都會(huì)降低瀝青混凝土強(qiáng)度，影響壓實(shí)度和穩(wěn)定度；含量過多還會(huì)在礦料顆粒間形成自由瀝青而最終導(dǎo)致路面“泛油”。因此必須遵照試驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定出最佳油石比并在施工中嚴(yán)格控制使其誤差達(dá)到±0.3%以內(nèi)。

油石比：對(duì)一批次（鍋）成品料而言，油石比即是瀝青重量與石料重量的百分比值：

油石比＝瀝青重量/(骨料+粉料+粉狀外加劑)·100%。

4.1影響油石比的因素

拋開溫度的影響、外加劑的影響和人為因素，其主要因素為：骨料、粉料、瀝青三個(gè)計(jì)量控制裝置的靜態(tài)計(jì)量和動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)計(jì)量精度。

4.1.1影響骨料稱量精度的因素

（1）各料倉倉容：倉容大小及料重（料位）影響稱量沖量；

（2）各料門大?。毫祥T大，沖量大；料門小，又會(huì)影響稱量時(shí)間；

（3）氣缸動(dòng)作（快排閥）速度：快速關(guān)斷會(huì)減少?zèng)_量；

（4）自動(dòng)控制沖量補(bǔ)償性能：良好的自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補(bǔ)償功能也是關(guān)鍵。

4.1.2影響粉料稱量精度的因素

（1）供粉穩(wěn)定性：粉料料源或料位能否保證在計(jì)量時(shí)穩(wěn)定供粉；

（2）螺旋供粉速度：慢則加長稱量時(shí)間影響周期；快則增大稱量沖量；經(jīng)過計(jì)算或現(xiàn)場應(yīng)用能調(diào)整（也有用變頻調(diào)速的）；

（3）出口蝶閥配置及動(dòng)作（含密封性）：通常粉料計(jì)量用螺旋輸送器（也有用葉輪給料機(jī)），當(dāng)計(jì)算機(jī)判斷稱夠停止時(shí)，由于慣性作用，其多轉(zhuǎn)數(shù)取決于此時(shí)螺旋內(nèi)粉料量，是個(gè)不恒定的沖量值；因此要用帶制動(dòng)的減速機(jī)，但多數(shù)用出口加裝密封性好的快速關(guān)斷蝶閥來限制沖量，從而保證稱粉精確；

（4）稱粉料總重補(bǔ)償：回收粉用量小，同樣誤差公斤下，回收粉自身精度很難保證；但若用量大的新粉即“量大后稱，總重補(bǔ)償”，保證粉料總重恒定，能達(dá)到更好效果；

（5）自動(dòng)控制沖量補(bǔ)償性能：良好的自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補(bǔ)償功能也是關(guān)鍵。

4.1.3影響瀝青稱量精度的因素

（1）循環(huán)瀝青供應(yīng)穩(wěn)定性：是單管還是雙管上樓、三通閥在樓上還是樓下均對(duì)瀝青供應(yīng)有影響；瀝青溫度（改性瀝青要求足夠高溫度流動(dòng)性才好）；

（2）三通閥稱量氣缸動(dòng)作速度（含三通閥密封性）：快速關(guān)斷的氣缸動(dòng)作可有效減小稱量沖量；

（3）排料方式：保證所要求的瀝青有效進(jìn)入攪拌缸；

（4）自動(dòng)控制沖量補(bǔ)償性能：良好的自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與補(bǔ)償功能同樣重要。

4.2提高骨料、粉料、瀝青稱量精度主要措施

（1）選用精度高的傳感器、放大器或儀表，并具有好的抗擾、抗振能力；而攪拌樓的穩(wěn)定、泄壓管道的通暢、信號(hào)的屏蔽和接地、料門較適中和對(duì)稱體沖擊小等都有利于提高各稱動(dòng)態(tài)稱量精度；

（2）計(jì)量秤要經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)砝碼核對(duì)校驗(yàn)并及時(shí)調(diào)整；

（3）熟練的操作與及時(shí)有效的調(diào)整：熟悉產(chǎn)品各部件性能、正確的參數(shù)（時(shí)間參數(shù)、粗稱設(shè)定、沖量補(bǔ)償參數(shù)設(shè)定）設(shè)置、熟練的操作和及時(shí)有效的調(diào)整，可減少人為誤差；

（4）選用快速關(guān)斷的氣缸、電磁閥、蝶閥，減少飛料和沖量；

（5）骨料是否總量補(bǔ)償、粉料是否量大后稱總量補(bǔ)償、是否油石比自動(dòng)跟蹤：這些都是具體而有效的方法；

（6）自動(dòng)控制程序穩(wěn)定、補(bǔ)償性能好：優(yōu)質(zhì)的元件、可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)、良好的補(bǔ)償方法和措施是對(duì)油石比精度保證。

5系統(tǒng)的維護(hù)和故障排除

5.1系統(tǒng)的維護(hù)

（1）每半年用干燥空氣或氧氣將電腦主機(jī)、打印機(jī)清潔一次；

（2）電腦盡量系統(tǒng)機(jī)，不要強(qiáng)制關(guān)機(jī)；

（3）定期以標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢驗(yàn)各稱的靜態(tài)準(zhǔn)確性；檢查稱體是否有機(jī)械變形造成非正常接觸；

（4）定期吹掃灰塵，緊固接線端子。

5.2故障分析處理

（1）故障現(xiàn)象：電腦開機(jī)無顯示，主板不啟動(dòng)，有顯卡報(bào)警聲（一長兩短的鳴叫）。故障原因：一般是顯卡松動(dòng)或顯卡損壞；處理辦法：打開機(jī)箱，把顯卡重新插好即可。若不能解決問題，則須考慮交設(shè)備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理；

（2）故障現(xiàn)象：電腦開機(jī)無顯示，主板不啟動(dòng)，有內(nèi)存報(bào)警聲（“嘀嘀”地叫個(gè)停）。故障原因：內(nèi)存報(bào)警的故障較為常見，主要是內(nèi)存接觸不良引起的。處理辦法：打開機(jī)箱，把內(nèi)存條取下，用橡皮仔細(xì)地把內(nèi)存條的金手指擦干凈，重新插一下，用熱熔膠把內(nèi)存插槽兩邊的縫隙填平，防止在使用過程中繼續(xù)氧化。若不能解決問題，交設(shè)備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理；

（3）故障現(xiàn)象：電腦顯示分辨率僅256色，無法正確顯示畫面。故障原因：顯卡驅(qū)動(dòng)程序問題；處理辦法：重裝顯卡驅(qū)動(dòng)程序；

（4）故障現(xiàn)象：電腦啟動(dòng)、運(yùn)行緩慢；電腦經(jīng)常無故死機(jī)；不能進(jìn)行系統(tǒng)還原；故障原因：電腦硬件損壞或系統(tǒng)中毒、文件損壞等問題；處理辦法：使用殺毒軟件對(duì)電腦進(jìn)行殺毒處理；若不能解決問題，交設(shè)備提供商或?qū)I(yè)電腦公司處理。

（5）故障現(xiàn)象：在進(jìn)入管理操作軟件提示“等待超時(shí)”，在電腦上不能進(jìn)行操作。分析處理：電腦與PLC控制器通訊故障。處理方法：檢查兩端通訊插口是否有松脫和通訊脫焊、斷線等現(xiàn)象；改變通訊口(一般是COM1)，將通訊線插在COM2上，同時(shí)在管理操作軟件中進(jìn)行端口的設(shè)置。若不能解決問題，交設(shè)備提供商處理；

（6）故障現(xiàn)象：稱重儀表重量顯示不穩(wěn)定（幾十或幾百個(gè)分度值浮動(dòng)）。故障原因：按接線盒潮濕；傳感器接線松脫；傳感器供橋或信號(hào)與屏蔽線阻值很??；傳感器問題；稱重儀表或放大器問題；處理辦法：a.量傳感器供橋或信號(hào)線與屏蔽線阻阻值大?。ㄕ资讱W）；b.檢查傳感器接線及接線盒（潮濕烘干）；c.測量稱重儀表或放大器接線端EX+與EX—之間的電壓（不小于9.8VDC）；若輸出電壓小于9.8VDC，拆掉傳感器接線，再測若仍小于9.8VDC，說明儀表損壞；維新或更換該稱重儀表；d.與相鄰重量顯示正常的稱重儀表互換傳感器接線，判斷儀表故障還是傳感器故障；

（7）故障現(xiàn)象：稱重儀表重量顯示：“OL”（超載）、“—OL”（開路）。故障原因：傳感器接線問題；傳感器問題；稱重儀表問題。處理辦法：a.電測量傳感器供橋、信號(hào)線、屏蔽線之間的阻值大?。粰z查傳感器接線有無松脫現(xiàn)象；b.與相鄰重量顯示正常的稱重儀表互換傳感器接線，判斷儀表故障還是傳感器故障；

（8）傳感器故障的判斷

a.阻值測量法：測量傳感器供橋、信號(hào)線、屏蔽線之間的阻值大小。此法適合那些明顯有開路或短路現(xiàn)象的傳感器；b.電壓測量法：測量傳感器的信號(hào)輸出電壓，任何傳感器（靈敏度為2mv/V）信號(hào)輸出電壓不在0～20mv范圍內(nèi)，該傳感器均可視作已損壞。此法適合那些阻值測量正常有明顯已損壞的傳感器；c.排查法：此法適合阻值測量正常且信號(hào)輸出電壓無明顯異常的傳感器。先從傳感器接線盒的接線端子上拆掉其中一個(gè)傳感器的信號(hào)輸出線，觀察稱重儀表重量顯示是否穩(wěn)定；若重量顯示變的穩(wěn)定，于是可以初步確定被拆傳感器有問題；若重量顯示仍不穩(wěn)定，在拆別的傳感器的信號(hào)輸出線至重量顯示變的穩(wěn)定。將確定的有問題的傳感器信號(hào)輸出線分別重新接上再仔細(xì)觀察、比較、最后確認(rèn)；

（9）故障現(xiàn)象：攪拌機(jī)開門卸料時(shí)；骨料秤和粉料秤等儀表重量顯示突然增大。待攪拌機(jī)卸完料，骨料和粉料等儀表重量顯示恢復(fù)原狀。分析處理：攪拌機(jī)開門時(shí)氣壓失去平衡造成負(fù)壓問題。檢查各排氣管是否堵塞；加大進(jìn)氣管解決氣壓平衡問題；

（10）故障現(xiàn)象：計(jì)量秤物料裝載量不變，可重量顯示在攪拌機(jī)或其它秤體有料和無料不一致；可能導(dǎo)致多配或少配料，而報(bào)表正常。分析處理：卸料閘口軟連接過緊或被混合料凝固。定時(shí)檢查和清理各卸料口連接，保證配料計(jì)量的準(zhǔn)確性；

（11）故障現(xiàn)象：自動(dòng)生產(chǎn)過程正常，報(bào)表正常，可生產(chǎn)出來的混凝土實(shí)際重量就是比報(bào)表統(tǒng)計(jì)的要多，但用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢驗(yàn)各秤均正常。分析處理：機(jī)械變形（肉眼看不出來），造成配料到一定程度時(shí)，秤體非正常接觸使實(shí)際配料值大于重量顯示值；

（12）故障現(xiàn)象：電鈴等不經(jīng)PLC控制的有輸出；經(jīng)PLC控制的無輸出。分析處理：檢查PLC是否有電源輸入；看PLC的RUN及ERROR指示燈是否亮；如RUN不亮而ERROR指示燈亮必須聯(lián)系設(shè)備提供商來處理。

6結(jié)語

本文對(duì)瀝青混合料攪拌站控制系統(tǒng)的常見故障診斷和處理方法進(jìn)行了分析與研究，控制系統(tǒng)是拌合設(shè)備的核心技術(shù)，正確操控?cái)嚢柙O(shè)備并能及時(shí)判斷控制系統(tǒng)的故障，提出相應(yīng)解決方案，是確保瀝青混合料拌合設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

 

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