沥青混合料搅拌设备控制系统的设计.docx

p d r i= p p re 0 18k jk (0125+ 01018 th ) + 0125F (8)力基本平衡可忽略不计, 则式 中: p p re 抗 压 强 度,M P a;k t 铣削刀具型式 影响系数, 取 115;k j铣削刀具几何 形 状 影 响 系 数,017;k 铣削刀具铣削 角影响系数, 1125;nF X = p ro t ico si - p d r ii sin ii= 1nF Z = p ro t i sin i + p d r ii co si(9)i= 1nR cu t p ro t iM O = R cu t F X co si + R cu t F Z sin i = -参考文献:i= 1图 2铣削阻力、阻力矩分析12赵伟民, 藤翼, 徐六庆. 路面铣削装置的设计分析M . 2000.赵伟民, 顾迪民, 诸文农. 土的基本掘削形态及分析J . 哈尔滨建筑大学学报, 1998, 1.赵伟民, 诸文农. 对土的三维掘削模式的分析 J . 吉林工业大学 学报, 1998.收稿日期: 2000210216F 铣削刀具在铣削平面上的投影面积。作用在铣削装置上的铣削阻力、阻力矩可按图23沥青混合料搅拌设备控制系统的设计谢 志 文(福建省泉州筑路机械厂, 福建 泉州 362000)摘要: 介绍了间隙式沥青混合料搅拌设备控制系统。着重阐述了控制系统的设计原则、基本任务、基本要求及控制方式;介绍了控制系统的总体结构和硬、软件设计。关键词: 控制系统; 搅拌机; 配料中图分类号: U 4151522文献标识码: A文章编号: 10002033X (2001) 0320005203沥青混合料搅拌设备是个较复杂的生产设备, 其 生产过程复杂, 工作环境恶劣, 灰尘多、干扰源多、振动1沥青混合料搅拌设备监控系统的任务与要求111沥青混合料搅拌站监控系统主要任务控制搅拌设备的生产过程和配料; 在正常状态下保证沥青混合料的产品质量符合国家及交通部颁定的 质量标准, 同时保证机组的安全、经济运行; 在异常状态下能准确判断并迅速排除故障, 使生产恢复正常。( 1) 产品质量: 要保证产品质量首先是保证物料 的计量和配比的准确性, 其次是物料的粒度的均匀性, 最后要保证出料温度。(2) 安全运行: 在正常运行中要防止炉膛爆炸, 特 别是燃烧时更应防止灭火时的爆炸; 各马达不应因过 负荷或外部、内部短路而烧坏, 在外界强电磁干扰及雷 电时能保证正常运行。 为此, 应有必要保护措施、抗干 扰与诊断措施及报警装置。( 3) 经济运行: 省煤 ( 油) 节电也是运行监控的重 要任务之一。112对监控系统的基本要求大, 特别是现代的公路系统对沥青混合料成品的质量要求较高, 因而对沥青混合料设备的监控系统提出较 高要求。 这就要求监控系统可靠性高, 实时性好 (响应 速度快) , 可维修性与环境相容性好, 功能强, 性能价格 比高。( 1) 监控系统的实时性: 能及时反映及处理生产 过程中随机发生的各种问题。 正常运行时, 数据采集、 运算及执行控制要迅速; 内部与外部干扰时有最佳的 动态响应, 有较强的处理能力。为此要求监控系统硬件 和软件设计要合理, 通信速度要快, 计算机有足够内存 容量, 波特率高。( 2) 监控系统的可靠性: 可靠性通常是用故障频 度, 可维修性, 可用性等三个指标来评价。故障频度, 即 平均故障间隔时间, 它首先要求提高元件质量、线路工 艺水平及整机的设计技术。 一般以设备正式投运后的 5 V o l. 18 (Sum 92)R o a d M a c h ine ry & C o ns t ruc t io n M e c ha n iza t io nN o. 3 2001两年时间为计算期限。可维修性的可利用率要高, 要达到 9915% 以上。(3) 安全性: 首先是提高设计的可靠性, 提高抗干 扰能力, 同时要提高运行操作与装配水平。(4) 性能价格比高: 必须提高性能, 降低成本, 使 性能价格比高。(5) 人机联系方便: 有必要的数码显示或 CR T 显 示及打印制表。(6) 功能效果好: 功能强, 并能在生产中长期发挥 功效。2 监控系统的功能及监视方式监控系统首要功能是监视与数据采集, 通过仪表 或 CR T 显示, 打印制表, 事故记录, 报警处理; 其次是 物料的自动计量配料及生产过程的自动控制; 第三要 有断电保护的功能; 第四要有环保设施, 例如空调、防 火、防爆、抗干扰等。监控方式: 按工作方式可分为手动、自动、半自动 三种; 按监控地点可分为就地操作控制及远控两种; 按 控制设备电源电压高低分, 有强电控制 (控制回路电压110 200 V , 电流 1 5 A ) , 弱电控制 ( 控制回路直流 电压 6 60 V , 交流 1 100 V , 1 500 mA ) 和微电控 制 (5 V , 100 mA 以下) ; 按控制原理与设备分, 有触点式继电逻辑控制, 无触点式集成逻辑控制及计算机控制。目前采用计算机控制有五种机型, 一是采用单片机 构成的配料与过程控制系统; 二是用 PL C 作为过程控 制, 用单片机构成配料计量仪; 三是采用中、高档 PL C 作为配料计量及过程控制; 四是用 PL C 作为下位机进 行配料计量及过程控制, 用工控机或 IBM 2PC 机作为 上位机进行容量及监督控制; 五是用一台工业控制机 作为配料计量及过程控制, 同时作为运行管理。采用何 种控制方式应根据机组容量、设备水平及运行管理水 平确定。 一般小容量机组不带计量时, 可采用低档的 PL C 进行控制, 大容量的搅拌机采用有上、下机的控 制系统; 控制系统结构可采用集中式或分布式。小型搅 拌设备一般均采用集中式, 大型搅拌站可用分布式多 机系统。3 沥青混合料的生产流程及控制系统的基本结构沥青混合料搅拌设备是个较复杂的生产体系。 图1 为双滚筒式的沥青混合料拌和设备生产流程图, 图 2 为配料系统流程图, 带有上下位机的控制系统基本结 构图见图 3。图 1 双滚筒式的沥青混合料拌和设备生产流程图4控制系统软件设计沥青混合料拌和设 备控制系统是由几个子系统组成的大系统。此子系统包括骨料、沥青、石 粉的进料控制系统及配 料控制系统, 烘干系统, 搅拌系统, 成品料系统及 温度控制系统。各子系统 是互相制约、相互联系的图 2 配料系统流程图图 3 控制系统基本结构图整体。 因此在进行软件设计时可按各子系统分为几个软件块进行设计。 设计中要特别注意子系统的时间配 合与逻辑关系, 以保证各子系统运行时的协调, 保证不 会因马达控制时间误差而使整个系统循环出乱, 从而 导致废品。5 沥青混合料搅拌设备控制系统设计的几个关键控制系统在设计时有如下几个关键技术:(1) 断电保护: 在供电系统短路中断供电时, 应有 断电保护, 以便在系统来电时继续工作。断电保护通常 采用U P S 电源, 但我们在设计中没有使用而是充分利 用 PL C 内部的保持继电器等有保持功能的继电器。(2) 各部马达起停时间的协调。 整个搅拌设备是 一整体, 如果有一马达在循环中出一点误差, 将会引起 程序错乱。 我们采用一台电机为主导, 其它为从动, 保 证了各循环的正确性、准确性。(3) 参数与状态显示。 有上位机时可利用上位机 显示, 没有上位机时, 可采用数码显示或触摸屏显示。用数码显示时我们采用 PL C 的输出端口作串行显示,节约了输出点。用并行口作串行输出显示, 对波特率较 低的 PL C , 必须用消影技术解决显示过程中的抖动问题, 同时输出继电器不能用触点式。(4) 温度控制。温度控制很重要, 但温度自动控制 有一定难度。 首先是测点问题, 测点要求能正确、迅速 6 第 18 卷 (总第 92 期)筑 路 机 械 与 施 工 机 械 化200113地反映温度变化, 但又要防止被机械或物料击毁; 其次是烘干时间及火焰控制问题。(5) 计量系统的准确性, 要求误差小于千分之二。 并解决好过衡量自动修正 ( 自动落差补偿) , 自动零位 跟踪及准确扣底重等问题。当然, 这与机械系统设计的 合理性有关。较多, 控制任务较重, 控制功能综合, 它包括着几个子系统, 其中很多子系统是互相制约, 紧密联系的整体, 因此, 设计沥青混合料控制系统时必须注意各子系统 的协调。可靠性与运行的安全性是设计监控系统的首要问 题, 其次是提高功能效果。 因此, 要合理设计硬件和软 件, 有较完善的抗干扰与诊断措施。收稿日期: 2001203205结语沥青搅拌设备的控制系统结构较复杂, 影响因素6 7 欢迎订阅中国工程机械年鉴由中国机械工业年鉴编辑委员会编篡的中国工程机械年鉴已由机械工业出版社出版发行。 该年鉴是我国工程机械行 业首次以年鉴形式出版的信息集成资料。 主要内容有我国工程机械行业“十五”发展思路、工程机械的技术发展趋势、西部大开发对我国工程机械行业的影响、W TO 对我国机械行业的要求、工程机械行业各分行业的发展情况、我国工程机械的应用市 场分析、工程机械行业企业的各类经济指标、工程机械产品的产销存与进出口统计、国外工程机械的发展情况等, 另外还有部分工程机械产品的市场参考价和企业目录等实用信息。 该年鉴是了解和研究我国工程机械行业不可多得的参考资料, 定价100 元本。地址: 北京市西城区百万庄大街 22 号开户行: 工商行北京百万庄分理处单位: 机械工业信息研究院产业与市场研究所营销部帐 户: 机械工业信息研究院产业与市场研究所 (61)联系人: 郇恩年邮 编: 100037 电 话: (010) 68326643, 68320642 (fax )全球矿业和土木工程业: 2000 年概要和 2001 年的总趋势斯维达拉 2000 年年度报告世界最大的矿业、建筑和土木工程行业设备制造商之一的斯维达拉, 于 2001 年 3 月发布了 2000 年的年度报告。该报告指 出, 2000 年因金属价格的上扬, 低迷的采矿业得以恢复生机。其发展标志有三个主要趋势: 新的投资趋向集中于南半球: 业主 日益重视对料场现有设备的满负荷使用和产出量的提高; 本行业持续的兼并重组, 不断兼并重组的结果, 导致大型项目投资 的延迟。但若全球经济持续保持强势而继续维持对金属的需求时, 在下一个恢复阶段, 将会启动对新设备的投资。建筑和土木工程行业在 2000 年上半年继续保持着旺盛的需求势头, 但是在下半年度, 由于美国经济的下滑, 建筑设备市 场萎靡不振。在 2001 年, 美国市场将继续保持低需求量的态势; 与之相反, 2001 年的欧洲市场需求量将增大。报告中提到斯维 达拉 2000 年总销售额是 14478 百万克郎, 比 1999 年增长了 315% 。2000 年斯维达拉的服务和配件销售额 (占总销售的 48% , 去年为 45% ) 第一次与设备销售额相等, 一年中售后服务和配件的销售额增长了 10% 。这反映出一个全球的趋势, 即越来越多 的大型建筑工业和矿业集团将依赖售后服务市场。对斯维达拉来说, 亚洲正成为一个重要的市场, 和 1999 年相比, 亚太地区的定单量增长了 10% 。报告中指出中国是“斯维 达拉的一个极具潜力的市场”。2000 年是斯维达拉在中国发展最好的一年, 有令人可喜的定单量。中国重视基础设施的扩建和 斯维达拉在中国的投资相结合, 在这个极具潜力的市场创造了广阔的合作机会。在斯维达拉全球的战略中, 中国也越来越受到重视。斯维达拉 2000 年全球投资 5400 万美元, 中国占其中的 10% 。斯维达 拉目前正在中国天津武青开发区建立第一个生产道路建设设备的工厂。他们正在加强公司的服务网和扩大销售网。这些都表 明了中国的重要性和斯维达拉将长久专注于中国市场的决定。公司简介: 斯维达拉是在建筑和矿物业中处于世界领先地位的设备、服务和部件供应商。斯维达拉有自己的销售体系, 它 在 50 余个国家有 200 个销售和服务公司, 它更有一个成熟的在世界范围内的中间商和批发商网络。斯维达拉集团全面的大宗 矿物散料的开采和处理意味着斯维达拉能够为客户提供更有效率、更可靠的全面解决方案。 另外, 斯维达拉在世界市场上零 配件的供应是最全面的。Roa d M a ch in e ry& Con s t ru c t ion M ech a n iz a t ionV o l. 18 N o.3A b s t rac t sTo ll s a rran gem en t Sty le of Pa vem ill an dCa lcula t ion of M ill in g Re s istan ce Tor s ionZHAO W e i2m in , T EN G Y i, XU L iu2q ing, ZHU W en2no ngT h e to ll s a r ran gem en t o f p avem ill o n th e ro llin g can iste r h a s m u ch effec t o n it s p e rfo rm an ce an d effec t io n. A n a lyze s th e f igu re o f too l s a r ran gem en t, th e ca lcu la t io n o f m illin g re sistan ce an d re sistan ce to r sio n.Key word s: R ol l in g P a v em il l; T ools A rra n g em en t;M il l in g R es is ta n ce T ors ionD e s igna t ion of A spha lt M ix in g P lan t Co tro le st im a te h ighw ay co n st ru c t io n m ach in e sy stemp ro du c t iv ity. T h e sy stem u t ilize s a r t if ic ia l n eu ra l n e tw o rk , fu zzy, h isto r ic in fo rm a t io n an d exp e r ien ce o f m an age r. It f in d de te rm in e fac to r s th a t affec t labo r p ro du c t iv ity, inp u t an d o u tp u t st ru c tu re. T h e m e tho d is com p a red to an ex ist in g sta t ist ica l m o de l an d is fo u n d to im p ro ve th e qu a lity o f th e e st im a te s a t ta in ed.Key word s: P rod u c t iv ity ; N eu ra l N e t w ork; F u z z yTechn ica lCon tro l Sy stemRef orm a t ionofCa lcula t ionan df or W BC- 200 Sta b il ized So il M ix in gZuo 2m in g, YA N G D o n g 2le i, L IU W e iX IE Zh i2w enSy stemP lan tL IUG ive s th e in t ro du c t io n o f b a tch a sp h a lt m ix in gB a sed o n th e ca lcu la t io n sty le o f san d g rave l an dcem en t, refo rm a t io n is p u t fo rw a rd. T rad it io n a l sty le dep en d s o n ch an g in g th e size o f b u ck e t an d th e ve lo c ity o f e lec t r ic2pow e red equ ipm en t to ch an ge th e p ropo r t io n ra t io , so th e p rev isio n o f ca lcu la t io n an d co n t ro l can t b e en su red, even to affec t th e stab ility o f cem en t qu a lity, an d th e w a st in g o f cem en t is se r io u s.p lan t co n t ro l sy stem ,e sp ec ia llyin t ro du c in gth ep r in c ip le s,a ssignm en t,b a sicde sign a t io nb a sicdem an d an d co n t ro l sty le. G ive s th e m ac ro 2st ru c tu reo f co n t ro l sy stem an d de sign a t io n o f h a rdw a reso f tw a re.Key word s: C on t rol S y s tem ; M ix in g P la n t; F eedan dD ynam icO rgan iza t ionan dIn tegra tedB y ch an g in g th e ca lcu la t io n o f san dcem en t, th e p rev isio n o f ca lcu la t io n an d com p u te r au to co n t ro l a re im p ro ved.g rave l an dth e sty le o fM ana gem en t Sy stem of Con struc t ion M a ch in eSON G Zh an 2w e i,W EN B an g2ch u nG ive s th e com po sin g, ch a rac te r an d deve lop in g t ren d o f co n st ru c t io n m ach in e s dyn am ic o rgan iza t io nKeyword s: S ta bil iz ed S oil; C om p u te r C on t rol;S ta bil ityD iscuss ion of New Techn ica l A pp l ica t ion f orA spha lt Vulcan ized M a in tan ce Equ ipm en t L I J ia2ru iG ive s th e w o rk p r in c ip le, st ru c tu re ch a rac te r, tech n ica l stan da rd, u sage ran ge an d w o rk p ro