沥青混凝土拌和设备控制系统设计.docx

（论文）

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沥青拌和设备控制系统设计

沥青拌和设备控制系统设计

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目录

概述 2

1.2工艺流程 2

1.３自动控制系统 3

计量系统总体方案设计 4

计量系统工作过程 4

计量过程 5

系统主要元件的选择 7

称重传感器的选择 7

变送器的选择 7

低压电器元件的选择 8

继电器的选择 8

接触器的选择 8

熔断器的选择 8

气缸及电磁阀的选择 9

气缸的选择 9

电磁阀的选择 9

系统硬件系统的设计 10

单片机的接口电路 10

继电器控制电磁阀电路 12

搅拌器电机控制装置 13

系统软件设计 14

上位机软件设计 14

上位机功能简介 14

PC串行通信 14

系统程序 15

下位机软件设计 17

下位机功能简介 17

下位机工作流程 17

心得体会 19

参考文献 20

概述

沥青混凝土拌和设备是用于高等级路面沥青混合料的生产,主要功能是将大小不同的石料经加热烘干后筛分成4~5种不同粒径范围进入热仓中,按照实际用料的不同级配需要,与一定量的矿粉和加热到一定温度的沥青放入搅拌缸搅拌均匀。工业自动化程度已被公认为是衡量国家现代化水平的一个重要标志,而生产过程的实时监督控制和数据处理则是工业自动化的基础。沥青混凝土拌和设备是工程筑路机械中的关键设备之一,其控制关键技术长期被国外垄断,为满足国内企业发展的迫切需要。

强制式沥青拌和设备简介

强制间歇式沥青混合料拌和设备主要有冷骨料供给装置（包括3~6个碎石、砂子储仓，皮带或振动给料器以及水平皮带输送机和斜皮带输送机等）、冷骨料烘干加热装置（干燥滚筒与燃烧装置等）、热骨料提升装置（热骨料垂直式提升机或倾斜式提升机）、热骨料筛分与储存装置（筛分机与热骨料储仓）、热骨料计量装置、石粉储存、输送和定量供给装置（包括石粉仓、螺旋输送机和石粉计量秤等）、沥青储存、加热、输送和定量供给装置（包括沥青储罐、沥青熔化加热装置、沥青输送泵、沥青计量秤和沥青喷洒装置）、拌和装置、成品料输送、储存及加热保温装置、除尘装置、控制装置等组成如图1-1所示。

图1-1强制间歇式沥青混合料拌和设备

-冷矿料输送机；3-冷矿料烘干滚筒；4-热矿1-冷矿料储存及配料装置；2 料提升机；5-热矿料筛分及储存装置；6-热矿料计量装置；7-矿粉储存仓；8-沥青供给系统；9-拌和器；10-成品料储存仓；11-除尘

-冷矿料输送机；3-冷矿料烘干滚筒；4-热矿

工艺流程

沥青混凝土搅拌设备的工艺流程如下：

不同规格的冷砂石料分别储存各自的料斗→冷骨料定量给料装置对各料安容积进

行粗配→冷骨料输送机传输→干燥滚筒干燥加热（喷燃气的火焰逆料流烘干加热到足够温度）

→热骨料提升机转输→热骨料筛分机筛分→热骨料储入各自的临时料斗（以上过程为连续进行）→热骨料计量装置精确称量→搅拌器搅拌。

石粉→石粉储仓→石粉称量装置→搅拌器搅拌。

沥青（流体）→沥青保温灌→沥青称量装置→搅拌器搅拌→搅拌好的成品料→直接运往工地或由产品料车送入产品混合料储料仓。

干燥滚筒与热骨料筛分机等所产生的粉尘→除尘装置将粉尘分离出来→石粉定量给料装置回收再用为了保证沥青混凝土搅拌设备按要求的工艺流程运行及得到高质量的沥青混凝土混合料。

1.３自动控制系统

沥青混凝土拌和设备计算机控制系统采用分布式上下位机结构,采用一台可编程控制器作下位机完成全部设备的启停控制、逻辑顺序控制及定量控制,使用一台上位计算机完成配比计算设定、动态流程显示、报警显示、历史数据记录及查询、报表的生成与打印。系统主要组成。除机械本体及执行机构以外,控制系统主要由设备供电及起停控制、计算机监督控制、物料输送及配料控制、燃烧及温度控制等组成。

无论搅拌设备的结构形式如何，都采用了电子监测和自动控制系统。有多台电子秤组成的称量系统实现骨料、石粉和沥青等成分的精确配比；干燥滚筒出料温度的自控系统；沥青加热的导热油自控系统等。控制形式有继电接触器控制型式、程序控制型式、可编程控制器

（PLC）式、单片机和微机控制型式及几种控制型式并存的混合控制型式。

计量系统总体方案设计

计量系统工作过程

沥青混凝土拌和设备的控制系统是通过上位机来控制下位机来实现，下位机利用单片机实现沥青拌和设备的热骨料及热沥青的计量、搅拌器电机及料门的控制。热骨料计量料斗、热沥青计量量筒分别通过四个和三个称重传感器悬调，热骨料料仓为三个，通过气缸控制料门的开闭。沥青量筒通过两个气缸分别控制沥青的加入和排出。

整个系统通过单片机来控制如图2-1所示，工作时系统采集骨料和沥青质量的模拟信号，驱