[发明专利]强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置及方法

权利要求书

1.一种强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在于：该装置包括至少4个热骨料贮料仓、骨料秤、粉料贮料仓、粉料秤、沥青贮罐、沥青秤、搅拌器、终端计算机、采集柜和搅拌设备配料过程智能计量监控装置；

热骨料贮料仓的放料门下方连接骨料秤；粉料秤安装在粉料贮料仓下方，沥青秤安装在沥青贮罐下方；骨料秤、沥青秤和粉料秤下方设置搅拌器；各热骨料贮料仓的放料门与搅拌设备配料过程智能计量监控装置连接，该监控装置中的监控仪表、PLC和GPRS安装在采集柜中，采集柜与终端计算机连接。

2.根据权利要求1所述的强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在于：所述的搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括两种组成方式，第一种组成方式：包括称重传感器、监控仪表、PLC和GPRS，其中称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和沥青秤上，监控仪表、PLC和GPRS安装在采集柜中，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元，设置单元用于手工录入事先设定的各热骨料贮料仓卸料量，信号接收单元用于接收各放料门开关信号和重量信号，信号转换单元用于将重量信号转换为卸料量，数据计算单元用于计算及存储各热骨料、粉料和沥青的补料量、实际卸料量、设定与实际卸料量差值；数据显示单元通过录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，监控仪表连接PLC一端，PLC的另一端通过GPRS与终端计算机连接；

第二种组成方式：搅拌设备配料过程智能计量监控装置包括称重传感器、PLC和GPRS，其中各称重传感器分别安装在骨料秤、粉料秤和沥青秤上，PLC、GPRS安装在采集柜中，称重传感器与PLC连接；其中PLC内包括信号接收单元、信号转换单元和数据计算单元，PLC通过GPRS与终端计算机连接。

3.根据权利要求1所述的强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置，其特征在于：所述的终端计算机上安装了监控系统，用于事先设定各种热骨料、粉料、沥青的卸料量，并在配料操作结束后，分别计算出各种热骨料、粉料、沥青的设定与实际卸料量误差百分比；对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后系统显示出所有计算结果。

4.采用权利要求1所述的强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置的方法，其特征在于：按照搅拌设备配料过程智能计量监控装置的第一种组成方法，可按如下步骤进行：

步骤1、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中；

步骤2、在搅拌设备配料过程智能计量监控装置的监控仪表中分别录入设定的卸料量，其中各热骨料贮料仓的热骨料设定值分别为M1，M2，...，Mn；粉料卸料量设定值M_f；沥青卸料量设定值M_q；

步骤3、热骨料贮料的仓放料门按事先设定的顺序并按事先设定的卸料量依次打开，进行卸料，在放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并将重量信号转换为卸料量，通过循环检查放料门开关信号来判断是否有补料操作，若每次只打开一个热骨料贮料仓放料门，视为正常卸料；

即各热骨料实际卸料量分别为：M1′，M2′，...，Mn′，其中“Mn′”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料实际卸料量；

热骨料设定值与实际卸料量差值为：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，...，︱Mn-Mn′︱

步骤4、当出现两个热骨料贮料仓的放料门同时打开时，视为补料操作，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表将记录热骨料贮料仓放料门号，存在两种情况：

第一种情况：无料等仓；当热骨料贮料仓无料时，此热骨料贮料仓的放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓的放料门同时关闭，视为此次补料结束，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据放料门开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出：

补料量：M′_补=为无料的热骨料贮料仓进行补料时的卸料量

各热骨料实际卸料量分别为：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，+Mn′+Mn′_补，其中“Mn′_补”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料为其他热骨料的补料量；

卸料量设定值与实际卸料量差值为：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，︱Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

第二种情况：卡料或缺料；当热骨料贮料仓卸料过程中出现放料门被热骨料卡住或缺料时，此放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，并在此放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中监控仪表开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出：

补料量：M′_补=卡料或缺料的热骨料贮料仓中，事先设定的卸料量与实际卸料量的差值；各热骨料实际卸料量分别为：M1′+M1′补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，Mn′+Mn′_补卸料量设定值与实际卸料差值：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，|Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

步骤5、待热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥青贮罐将依次打开放料门进行卸料，在卸料的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的监控仪表开始采集放料门开关信号和称重传感器产生的重量信号，并将重量信号转换为卸料量；粉料及沥青这两种料不涉及补料，所以监控仪表将不做补料监控操作，粉料卸料量为：Mf′；沥青的卸料量为：Mq′；

步骤6、监控仪表将步骤2、3和4计算结果上传到PLC中，再由PLC将这些结果通过GPRS上传至终端计算机；

步骤7、将称量后热骨料、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料；

步骤8、监控系统接收搅拌设备配料过程智能计量监控装置上传的步骤2、3和4各个数值，进行分析比对，并计算出各种配料的设定与实际卸料量误差百分比，对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后显示出所有计算结果。

5.采用权利要求1所述的强制间歇式沥青搅拌设备骨料计量过程监控装置的方法，其特征在于：按照搅拌设备配料过程智能计量监控装置的第二种组成方法，可按如下步骤进行：

步骤1、将筛分后的热骨料分别放入热骨料贮料仓中；

步骤2、在终端计算机上的监控系统中分别录入设定的卸料量，其中各热骨料卸料量的设定值分别为M1，M2，...，Mn；粉料卸料量的设定值M_f；沥青卸料量的设定值M_q；

步骤3、热骨料贮料仓的放料门按事先设定的顺序并按事先设定的卸料量依次打开，进行卸料，在放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开关信号和称重传感器产生并传送的重量信号，并将重量信号转换为卸料量，通过循环检查放料门开关信号来判断是否有补料操作，若每次只打开一个热骨料贮料仓放料门，视为正常卸料；

即各热骨料卸料量分别为：M1′，M2′，...，Mn′，其中“Mn′”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料实际卸料量；

卸料量设定值与实际卸料量差值为：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，...，︱Mn-Mn′︱

步骤4、当出现两个热骨料贮料仓放料门同时打开时，视为补料操作，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中PLC将记录热骨料贮料仓的放料门号，存在两种情况：

第一种情况：无料等仓；当热骨料贮料仓无料时，此热骨料贮料仓的放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓的放料门进行补料，补料结束后两个热骨料贮料仓的放料门同时关闭，视为此次补料结束，此时搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据放料门开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出：

补料量：M′_补=为无料的热骨料贮料仓进行补料时的卸料量

各热骨料实际卸料量分别为：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，+Mn′+Mn′_补，其中“Mn′_补”代表第n#热骨料贮料仓的热骨料卸料量为其他热骨料的补料量；

设定与实际卸料量差值为：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，|Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

第二种情况：卡料或缺料；当热骨料贮料仓卸料过程中出现放料门被热骨料卡住或缺料时，此放料门处于持续打开状态，这时可选择打开其他热骨料贮料仓放料门进行补料，并在此放料门打开的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中PLC开始采集放料门开关信号及称重传感器产生的重量信号，并根据开关信号判定出哪种热骨料对哪种热骨料进行了补料，同时将重量信号转换为卸料量，最后计算出：

补料量：M′_补=卡料或缺料的热骨料贮料仓，即事先设定的卸料量与实际卸料量的差值；

各热骨料实际卸料量分别为：M1′+M1′_补，M2′+M2′_补，M3′+M3′_补，...，Mn′+Mn′_补

卸料量设定值与实际卸料差值：︱M1-（M1′+M1′_补）︱，︱M2-（M2′+M2′_补）︱，...，|Mn-（Mn′+Mn′_补）︱

步骤5、待热骨热骨料贮料仓卸料结束后，粉料贮料仓、沥青贮罐将依次打开放料门进行卸料，在卸料的同时，搅拌设备配料过程智能计量监控装置中的PLC开始采集放料门开关信号和称重传感器产生的重量信号，并将重量信号转换为卸料量；这两种料不涉及补料，所以PLC将不做补料监控操作，粉料卸料量为：Mf′；沥青的卸料量为：Mq′；

步骤6、PLC将步骤2、3和4通过GPRS上传至终端计算机；

步骤7、将称量后骨料、沥青和粉料卸入搅拌器中进行搅拌，最终搅拌成沥青混合料；

步骤8、监控系统接收搅拌设备配料过程智能计量监控装置上传的步骤2、3和4各个数值，进行分析比对，并计算出各种配料的卸料量设定值与实际卸料量误差百分比，对于超出事先设定误差范围的系统进行报警提醒，最后显示出所有计算结果。