董中偉，潘移峰，賈民輝，程志友

（洛陽(yáng)佳一機(jī)電設(shè)備有限公司，河南 洛陽(yáng) 471131）

混凝土攪拌站粉料倉(cāng)料位監(jiān)控常用方法及改進(jìn)方案

董中偉，潘移峰，賈民輝，程志友

（洛陽(yáng)佳一機(jī)電設(shè)備有限公司，河南 洛陽(yáng) 471131）

目前，混凝土攪拌站粉料倉(cāng)料位監(jiān)控多選用阻旋式和阻移式開(kāi)關(guān)型料位計(jì)，實(shí)際控制中上料位計(jì)電機(jī)存在較長(zhǎng)時(shí)間的無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，造成上料位計(jì)電機(jī)容易損壞，為減少維修、更換上料位計(jì)的高空作業(yè)，本文提出利用通電延時(shí)時(shí)間繼電器和壓力開(kāi)關(guān)控制上料位計(jì)自動(dòng)關(guān)閉的改進(jìn)方案。

料位計(jì)；通電延時(shí)時(shí)間繼電器；壓力開(kāi)關(guān)

0 前言

由于混凝土的配方中水泥、粉煤灰、礦粉等粉狀物料不可缺少，而這些粉狀物料均儲(chǔ)存在混凝土攪拌站主站的粉料倉(cāng)中，所以混凝土攪拌站在上料和生產(chǎn)中必須對(duì)粉料倉(cāng)的料位高低進(jìn)行監(jiān)控，避免出現(xiàn)爆倉(cāng)和缺料無(wú)法生產(chǎn)。

目前，粉狀物料倉(cāng)料位采用料位計(jì)進(jìn)行監(jiān)控，主要分為兩大類：連續(xù)型和開(kāi)關(guān)型。連續(xù)型有超聲波、導(dǎo)波雷達(dá)等；開(kāi)關(guān)型則種類較多，有阻旋式、阻移式、音叉式、電容式、重錘式、射頻導(dǎo)納式等。由于混凝土攪拌站控制軟件中均有各個(gè)粉料倉(cāng)的物料剩余量精確顯示，所以在混凝土攪拌站的粉料倉(cāng)料位監(jiān)控中不需使用連續(xù)式料位計(jì)，只需在粉料倉(cāng)低位安裝開(kāi)關(guān)式下料位計(jì)，在粉料倉(cāng)高位安裝開(kāi)關(guān)式上料位計(jì)。在生產(chǎn)中，若粉料倉(cāng)內(nèi)物料位置低于設(shè)定下限或上料中高于設(shè)定上限時(shí)，利用料位計(jì)的通斷觸點(diǎn)控制外圍電路產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，提示操作人員進(jìn)行相應(yīng)的處理。

1 工作原理

阻旋式和阻移式料位計(jì)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和倉(cāng)儲(chǔ)部門，可對(duì)敞開(kāi)式容器內(nèi)的粉狀及顆粒狀物料進(jìn)行料位上、下限監(jiān)測(cè)和控制，具有技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、安裝簡(jiǎn)便、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，混凝土攪拌站粉料倉(cāng)監(jiān)控多選用此兩類型的料位計(jì)。

阻旋式和阻移式料位計(jì)工作原理：利用交流微電機(jī)經(jīng)減速后，帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，當(dāng)被檢測(cè)的物料上升至葉片位置時(shí)，葉片動(dòng)作受阻，檢測(cè)機(jī)構(gòu)主軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移，此位移首先使一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，隨后另一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，切斷電機(jī)的電源使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)。只要倉(cāng)內(nèi)的料位不變，此種狀態(tài)便將一直保持下去。當(dāng)物料下降時(shí)，葉片阻力消失，檢測(cè)裝置便依靠彈簧的拉力恢復(fù)到原始狀態(tài)，控制電機(jī)電源的微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使電機(jī)通電旋轉(zhuǎn)。隨后另一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，只要沒(méi)有物料阻擋檢測(cè)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，此種狀態(tài)也將一直保持下去。針對(duì)不同比重的物料可調(diào)整彈簧的拉力，比重大時(shí)彈簧的拉力調(diào)整至最強(qiáng)，反之則調(diào)整至最弱。

2 傳統(tǒng)控制方式

以 2 個(gè)粉料倉(cāng)為例（更多倉(cāng)控制相同），目前混凝土攪拌站粉料倉(cāng)料位監(jiān)控常用控制原理圖如圖 1。

圖 1 攪拌站粉料倉(cāng)料位圖監(jiān)1控常用控制原理圖

控制說(shuō)明：打開(kāi)旋鈕開(kāi)關(guān) SA1 后，HL0 指示燈亮，提示電源接通，同時(shí)各倉(cāng)上下料位計(jì)電源接通，物料倉(cāng)中物料的下料位處于監(jiān)控狀態(tài)，以粉料 1 倉(cāng)說(shuō)明（當(dāng)倉(cāng)中物料低于下料位計(jì)的葉片時(shí)，下料位計(jì)的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其常閉觸點(diǎn) K1 閉合，下料位指示燈 HL1 亮，提示用戶倉(cāng)內(nèi)物料不足；當(dāng)倉(cāng)中物料高于下料位計(jì)的葉片時(shí)，下料位計(jì)的電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)其觸點(diǎn) K1 由閉和變?yōu)閿嚅_(kāi)，下料位指示燈 HL1 滅）。當(dāng)需向粉料 1 倉(cāng)注入粉料時(shí)，按下自鎖按鈕 SB1，此時(shí)粉料 1 倉(cāng)上料位處于監(jiān)控狀態(tài)，若粉料 1 倉(cāng)中物料到達(dá)上料位，其料位計(jì)的常開(kāi)觸點(diǎn) K3 閉合，粉料 1 倉(cāng)上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報(bào)警，提示粉料 1 倉(cāng)物料已到上限位，不可再注入粉料。

3 兩種改進(jìn)控制方式

由于攪拌站粉料倉(cāng)內(nèi)物料基本在設(shè)定上下限之間，生產(chǎn)實(shí)際中下料位計(jì)只需在使用粉料倉(cāng)中物料時(shí)通電監(jiān)控，避免由于缺料影響生產(chǎn)；而上料位計(jì)只需在向料倉(cāng)注入物料時(shí)通電監(jiān)控，避免爆倉(cāng)，其余時(shí)間通電既浪費(fèi)電力且沒(méi)有實(shí)際意義。此種料位監(jiān)控方式缺點(diǎn)在于：通電后，所有粉料倉(cāng)的料位計(jì)電機(jī)不論該倉(cāng)是否上料均通電運(yùn)轉(zhuǎn)，且操作人員在上料結(jié)束后易忘記關(guān)閉電源，導(dǎo)致料位計(jì)電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)而損壞。針對(duì)上述缺點(diǎn)，對(duì)攪拌站粉料倉(cāng)料位監(jiān)控有兩種改進(jìn)方案。

改進(jìn)方案 1：（半自動(dòng)控制）利用通電延時(shí)時(shí)間繼電器控制原理如圖 2。

圖 2 半自動(dòng)控制原理圖

控制說(shuō)明：打開(kāi)旋鈕開(kāi)關(guān) SA1 后，各倉(cāng)下料位計(jì)電源一直接通，物料倉(cāng)中物料的下料位處于監(jiān)控狀態(tài)（同圖 1 控制方式）。同時(shí)，在通電延時(shí)時(shí)間繼電器 KT1 的設(shè)定時(shí)間內(nèi)（此時(shí)間可根據(jù)各站實(shí)際上一車料所需時(shí)間設(shè)定，確保在上料過(guò)程中有電即可），HL0 指示燈亮，電源接通。在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，KT1.1 閉合，當(dāng)需向粉料 1 倉(cāng)注入粉料時(shí)，按下自鎖按鈕 SB1，此時(shí)粉料 1 倉(cāng)上料位計(jì)電源接通，上料位處于監(jiān)控狀態(tài)，若粉料 1 倉(cāng)中物料到達(dá)上料位，其料位計(jì)的常開(kāi)觸點(diǎn) K3 閉合，粉料 1 倉(cāng)上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報(bào)警，提示粉料 1 倉(cāng)物料已到上限位，不可再注入粉料。如在向某倉(cāng)上料中，又需向另1倉(cāng)上料，需先將旋鈕開(kāi)關(guān) SA1 先關(guān)閉，再接通，確保后上料的粉料倉(cāng)上料位計(jì)有足夠的監(jiān)控時(shí)間。當(dāng)KT1 設(shè)定時(shí)間到后，KT1.1 斷開(kāi)，自動(dòng)關(guān)閉上料位計(jì)電源。

改進(jìn)方案 2：（全自動(dòng)控制）利用壓力開(kāi)關(guān)控制原理如圖 3。

圖 3 壓力開(kāi)圖關(guān)3控制原理

壓力開(kāi)關(guān)是一種簡(jiǎn)單的壓力控制裝置，當(dāng)被測(cè)壓力達(dá)到額定值時(shí)，內(nèi)部感應(yīng)器碟片瞬時(shí)發(fā)生移動(dòng)，通過(guò)連接導(dǎo)桿推動(dòng)開(kāi)關(guān)接頭接通或斷開(kāi)，輸出控制信號(hào)；當(dāng)壓力降至或升至額定的恢復(fù)值時(shí)，碟片復(fù)位，開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位。

由于混凝土攪拌站的粉料倉(cāng)上料均采用氣泵輸送，上料時(shí)管道中有一定壓力，將壓力開(kāi)關(guān)安裝在每個(gè)粉料倉(cāng)的上料管道中，利用壓力開(kāi)關(guān)的常開(kāi)輸出點(diǎn)控制相應(yīng)粉料倉(cāng)的上料位計(jì)電源，達(dá)到在向某倉(cāng)上料時(shí)該倉(cāng)上料位自動(dòng)處于監(jiān)控狀態(tài)，上料結(jié)束后自動(dòng)斷開(kāi)該倉(cāng)的上料位計(jì)電源。

控制說(shuō)明：打開(kāi)旋鈕開(kāi)關(guān) SA1 后，各倉(cāng)下料位計(jì)電源一直接通，物料倉(cāng)中物料的下料位處于監(jiān)控狀態(tài)（同圖 1 控制方式）。當(dāng)向粉料 1 倉(cāng)上料時(shí)，壓力開(kāi)關(guān) SP1 檢測(cè)到壓力后常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)粉料 1 倉(cāng)上料位計(jì)電源接通，上料位處于監(jiān)控狀態(tài)，若粉料 1 倉(cāng)中物料到達(dá)上料位，其料位計(jì)的常開(kāi)觸點(diǎn) K3 閉合，粉料 1 倉(cāng)上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開(kāi)觸點(diǎn) KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報(bào)警，提示粉料 1 倉(cāng)物料已到上限位，不可再注入粉料。當(dāng)上料完畢后，上料管道中壓力減小至大氣壓，壓力開(kāi)關(guān) SP1 復(fù)位，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，自動(dòng)關(guān)閉上料位計(jì)電源。

4 結(jié)論

混凝土攪拌站粉料倉(cāng)料位控制兩種改進(jìn)方案，在實(shí)際使用中均起到了良好的控制作用，因上料位計(jì)電機(jī)避免了無(wú)效的空轉(zhuǎn)，使上料位計(jì)維修更換明顯減少，從而達(dá)到了改進(jìn)效果。

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董中偉(1986—) ，男，工作于洛陽(yáng)佳一機(jī)電設(shè)備有限公司 多年一直致力于商品混凝土攪拌站設(shè)備控制的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作。