砂石骨料散装库底控制系统的优化

闫光启 潘世全 许文杰 栗 克 慎建军 王 立

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

砂石骨料散装库底控制系统的优化

闫光启 潘世全 许文杰 栗 克 慎建军 王 立

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

结合水泥企业砂石骨料生产线现状，立足工程设计的细节，介绍散装库底装车系统的优化控制。

砂石骨料;散装库;优化控制

混凝土的历史有二百多年。预拌混凝土采用集中搅拌，是混凝土生产由粗放型生产向集约化大生产的转变，它实现了混凝土生产的专业化、商品化和社会化，是建筑依靠技术进步改变小生产方式，实现建筑工业化的一项重要改革，有显著的社会、经济效益。

混凝土行业的发展对上游混凝土骨料行业的发展提出了更高的要求，混凝土行业的标准化生产对骨料的质量也提出了更高的要求，同时也要求骨料企业生产规模逐步扩大，满足混凝土搅拌站规模化生产的要求。

随着水泥企业矿山的多年开采，分离出来的夹石层剥离物将越来越多。考虑到矿山中夹石层剥离物会造成很大的环境污染和资源浪费，不能满足绿色矿山建设的要求，为实现废石资源的综合利用和矿山生产零排放、变废为宝，水泥企业充分利用现有的矿山剥离物资源优势，以水泥产业为中心，建设骨料生产线，不仅延伸了产业链，拓宽了销售市场，还可以增加新的利润支撑点。

从目前走访调查的几家企业现状来看，大它们多是在在厂区大门处汽车衡计量进厂货车的空车皮重，然后到砂石散装库装车，再经由厂区大门处汽车衡计量出厂货车的装车毛重，与前期记录空车皮重进行核减，即为该车实际货运量，由此经常出现超重或亏量现象。由于过磅、数据的抄写、录入、上传等多是人工操作，工作量比较大，数据信息传递错误的现象时有发生，增加了货车的等待时间。

随着新《超限运输车辆行驶公路管理规定》(交通运输部令2016年第62号)于9月21日正式施行，公路路政管理机构、公安交通管理部门进一步加强公路货车超限超载治理，将对违法超限超载行为严格实施“一超四罚”，更好保护广大人民群众生命财产和道路交通安全。基于此，要求各个砂石骨料生产企业采取新的计量控制手段。

砂石骨料散装库底控制系统，兼有控制、计量、交易、数据管理等多项任务。采用串口通讯作为各个设备之间信息交换的桥梁，以最经济的配置完成砂石骨料散装、计量和用户提货信息处理。文章对此作一简单介绍。

砂石骨料散装库底控制系统由信息识别存储、装车计量、DCS控制系统等三个模块组成。流程见图1。基于“物联网”技术的自动装车限制超载系统。

图1 基于“物联网”技术的自动装车限制超载系统1汽车衡；2控制器；3安装于进出口登记室的非接触式IC卡发卡器；4安装于现场的费接触式IC卡读写器；5LED大屏幕；6摄像装置；7广播系统；8光幕装置；9旗语信号灯；10物料散装；11放料装置 12打印机；13财务管理系统；14货运汽车。

砂石骨料散装库底控制系统各个模块功能的构成:

①信息识别存储模块:非接触式IC卡发卡系统。识别驾驶员、车辆信息和装车用户物料品种、提货量以及客户等信息的合法性。

②装车计量系统模块:汽车衡+智能控制器，分别与打印机、财务管理系统、非接触式IC卡读写器、LED大屏幕显示屏等现场设施联网，监控摄像系统，广播系统，旗语信号灯板（红色:停车。绿色:放行。黄色:移动车辆）和光幕装置。

③DCS控制系统模块:控制库底放料装置、散装机设备系统和收尘设备等。

砂石骨料散装库底控制系统控制操作流程:

①货运车辆进入厂区后，首先在登记室，通过非接触式IC卡发卡器，录入车辆的驾驶员信息、车辆牌照号、路政管理部门核准的允许载重量以及运输物品的规格和货运量、购货单位信息等。

②进入砂石骨料散装库等待区后,再次刷卡，显示其车牌号、装运物品编号和数量，由现场工作人员确认后，操作员根据核定的物料品种、重量等信息，指挥车辆进入装车区域，光幕装置确定汽车进入位置后，车辆进行皮重称量。

③DCS系统逐步开启收尘设施、散装机和放料设备。

④根据摄像系统监控画面,通过广播系统，旗语信号灯，指挥车辆适当移动装车位置。

⑤当汽车衡检出重量信号达到核定范围93%～95%区间，汽车衡的智能控制器发出停止下料信号，柔性控制闸板阀门的开度，直至完全关闭。同时将信息传递给登记室的信息录入系统。现场安装的LED大屏幕显示实际装车重量。

⑥装车过程结束。绿色灯亮起，车辆放行。

⑦装满砂石的车辆，再次来到登记室确认最终核定砂石骨料重量。

⑧登记室将经过确认的最终信息，核对后打印装运物品品种和数量信息，并将此数据传递给厂内的财务结算系统，作为最终结算凭证。厂区门卫核对信息后，将档杆抬起，车辆放行。由此，整个砂石骨料的装运过程结束。

传统的汽车衡多设置在货场进、出口位置，其控制器仅仅记录、显示的信息有：日期、时间、车牌号、货号、毛重、皮重、净重等，在货运出场检测时，如果出现超载现象，很难及时有效处理。文章介绍的砂石骨料散装库底控制系统，克服了上述缺点和不足，快速核对货运车辆的“合法信息”，实现自动装车和限制超载，是对目前多数砂石骨料厂家现有系统的优化和完善，通过实时计量和预估控制，保证装载量和实际量一致，可以有效避免超载现象。同时将货运真实信息保存在IC卡和打印票据上，起到双重交叉验证，有效避免货运信息丢失、毁损的可能。具有一定的积极推广价值。