搅拌站配料及控制精度改进措施

葛洲坝集团 西北分公司 钟 兰

20世纪90年代中后期，国内逐渐进入了基础建设的高峰期，各厂家生产的搅拌站在工地上普遍存在配料或控制系统引起的称量精度不稳定问题，依据存在的这些问题，有关人员在向家坝、溪洛渡、龙开口、藏木等水电工地进行了一系列改进和试验，取得了较好的使用效果。

目前，各地工程上使用的搅拌站普遍存在配料或控制系统引起的称量精度不稳定的问题，积石峡、公伯峡、藏木等水电工地大型搅拌站的长期高强度运行工况表明，在经过机械和电器及控制模式的改进后，基本解决了搅拌站配料控制精度不稳定的问题，实现了称量精度和整套设备的可靠运行。

一、配料系统

1.配料螺旋机可以在控制上采用可变量配料技术，并在螺旋机出料口增加气动蝶阀精称，实际使用表明，这一方法解决了同一座站既生产常态混凝土又生产碾压混凝土导致的粉料配比变化大而产生的实际精度不够的问题。

2.水泥称由于产生负压称量值容易飘移，称不准，可以在粉料称斗上增加单向阀和回气管来消除压差，从而达到称量精度的要求。

3.调整微机配料顺序。先卸外加剂再卸水，以解决水扣称时扣掉外加剂的难题。外加剂用料少，但对混凝土质量至关重要，要引起重视。

4.外加剂称可以采用专用管路、单独的高精度传感器计量，增加精称即可精确称量，应放弃使用流量计计量。

5.水称配置气动球阀精称补称，以缩短进料时间，提高称量精度。

6.骨料称弧门可使用分块调整形式，以减少骨料对称斗的冲击，提高传感器采集数据准确度，且能实现弧门抖动出料扣称和补称。

二、电气控制系统

1.控制系统与三峡使用的4×3 m3、4×4.5 m3和改进美国的JOHNSON4×6 m3搅拌楼相比，实际使用中增加了后续可开发的新技术和新功能。采用双机双控技术，系统故障自恢复技术和远程控制、诊断、排除故障等新技术，提高了生产过程中控制系统的可靠性。

2、可以采用微机集中控制，区别于以前的集散式控制（上位机+下位机）。集散式控制由于上下位机之间通过串行通讯，数据容易丢失、失真，传感器传输数据慢3 ～ 4 ms，不仅动态模拟画面滞后，且出料弧门气缸接受信号慢3 ～ 4 ms，无法实现提前扣称和补称。为弥补称量精度差，以前都采用下一拌和周期补救的措施，这样从统据数据上看，整体用料量符合称量精度，但精确到每一罐混凝土均达不到称量精度；上下位机控制的下位机相当于可编程控制器，内存小，无法存储大量原始数据，无法建立数据库，传感器传过来的数据无法根据原始数据库迅速做出反应，也就无法确定弧门在多长时间内应关门及关门大小，无法实现扣称。

3.改为集中式控制，采用抗震、抗干扰、耐粉尘的进口工控机及PC总线通讯，可以解决串行通讯慢导致的精度问题，且集中控制板卡标准化、模块化，市场上可以直接买到，集散式板卡多由配套厂家非标设计，配件必须从原始厂家购买，配件费用高；集中式控制工控机也可以临时使用商用机代替，提高了工作的互换性和可靠性；集中式控制内存大，可以储存各类原始数据（水泥、粉煤灰、骨料的用量），生成数据库，每罐料均有原始记录，还可生成各种统计报表，便于财务进行相关的成本核算。

4.集中控制系统改进措施。

（1）静态精度。各秤均小于±0.3%；每个秤的静态精度是由模拟量输入通道各组成环节（传感器、信号变送器）的各种误差累计而成，引起误差的因素有温度漂移、时间漂移、非线性滞后误差、信号转换、外部干扰等。为了控制秤的静态精度，必须减少上述各环节的误差。具体来说，可采取如下措施：一是使用高精度的拉力传感器；二是减少了信号传输的中间环节，传感器线直接进操作室，将所有传感器电源、各秤传感器信号变送器集中在一起，放操作台里，避免外部环境对信号影响，既可以降低故障率，又便于维修；三是采用高性能的信号变动器和热稳定性好的电子元件；四是采用信号输入屏蔽措施。

（2）动态精度。粉料、水和外加剂秤为±1%，石子和砂子秤为±2%；配料的实际偏差是一个可控制的指标。影响动态精度的因素有秤的零点漂移、各物料给料门动作的灵活性、完好性和一致性、压缩机空气压力的稳定性、物料的流畅性及外部信号干扰等。动态精度除了在机械方面采取一定的措施外，在电控方面也可采取零点自动跟踪、给料门关门提前量自动动态修正、欠称自动补偿、超称自动扣秤、整体流程完全自动化、画面模拟现场机械运动情况等措施，提高动态精度。

三、结论

上述改进和试验的成功使用基本解决了搅拌站配料和控制系统的称量精度不稳定的问题，为解决同类问题提供了参考，可在同行业搅拌站中推广使用。