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對一個(gè)沒有混凝土工業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人來說,預(yù)混合混凝土配料是一個(gè)簡單及直接的過程。然而,業(yè)內(nèi)人士則清楚知道,這個(gè)過程實(shí)際上是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的工序。
在不同的應(yīng)用項(xiàng)目工程中,需要不同配方的預(yù)混合混凝土,而每種混凝土中的成分,均需要按比例準(zhǔn)確地混合。假如混凝土的配方未能符合顧客所訂的規(guī)格,就可能會拒絕接受整批混凝土,引發(fā)重大損失。
在各種影響因素中,濕度是其中一個(gè)重要因素。在進(jìn)行預(yù)混合混凝土的配方前,必須清楚知道所用的聚合物及水泥中本身的水分含量。通常在暴風(fēng)雨過后聚合物及水泥的濕度比干爽天氣的時(shí)候高出10%左右。如果不認(rèn)真注意這個(gè)因素,可能會導(dǎo)致混合太多水分而影響混凝土的質(zhì)量。為了克服這個(gè)問題,必須增加聚合物及水泥,而使整體分量增加,帶來企業(yè)成本增加。
一、系統(tǒng)簡介
從機(jī)械上來說,混凝土工廠可分為數(shù)種。區(qū)別在于聚合物的處理和運(yùn)輸手法,或區(qū)別在于稱量斗的數(shù)量。一般應(yīng)用的料斗數(shù)目為二個(gè):一個(gè)用于聚合物,另一個(gè)用于水泥及水份。也有用五個(gè)料斗:三個(gè)獨(dú)立料斗用于聚合物、水泥及水份,一個(gè)用于液體添加劑,而另一個(gè)用于固體添加劑。多可有八個(gè)料斗:每種物料對應(yīng)一個(gè)配料斗,有三個(gè)聚合物料斗,一個(gè)水分配料斗,一個(gè)液體添加劑料斗,一個(gè)固體添加劑料斗和二個(gè)不同標(biāo)號水泥料斗。
一般來說,就是由三種主要料種(聚合物、水泥及水份)及一些添加劑(如果需要),根據(jù)預(yù)先設(shè)定之配方,以配料程序混合,再載入攪拌車中。
二、產(chǎn)品描述
西門子提供預(yù)混合混凝土配料自動化解決方案主要有賴于稱重傳感器、稱重模塊和PLC控制。料罐或料斗的重量信息,透過安裝在其下的稱重傳感器,傳送到稱重模塊。它根據(jù)這些信息及預(yù)先設(shè)定的配料程序,進(jìn)行分析并作出相應(yīng)的控制。利用稱重傳感器、稱重模塊和PLC控制器,可獨(dú)立的控制整個(gè)程序。但假如能夠配合計(jì)算機(jī)及特別設(shè)計(jì)的軟件,可把整個(gè)系統(tǒng)的操作界面簡化,而使到控制人員更易掌握及使用。
三、稱重傳感器根據(jù)噸位不同可選SB系列或RN系列。
SB 系列為剪切梁式稱重傳感器,不銹鋼材質(zhì),防護(hù)等級IP66/IP68,量程范圍從0.5噸到5噸,精度為OIML R60 認(rèn)證(C3) 3000d,綜合小誤差≤ ± 0.02% Cn。 |
RN系列為輪輻式稱重傳感器,不銹鋼材質(zhì),防護(hù)等級IP68,量程范圍從60公斤到60噸,精度為C3級OIML R60 認(rèn)證(C3) Z高分度值6000d,綜合小誤差≤ ± 0.018% Cn,輸出阻抗1000 ± 0.5 Ω,靈敏度 2mV/V。 |
稱重模塊通常采用雙通道SIWAREX U,作為S7-300的特殊功能模塊,可以直接連接模擬量稱重傳感器信號(1mV/V - 4mV/V)。轉(zhuǎn)換精度為0.05%,分辨率 16 位(65,000內(nèi)分度),測量速率 50 次/秒,2 個(gè)串口可帶 4 路顯示,用 SIWATOOLS 軟件調(diào)試和標(biāo)定。SIWAREX U稱重模塊可以根據(jù)不同要求有二種選擇:單通道,雙通道。
使用SIWAREX稱重模塊優(yōu)勢在于:由于不是采用稱重傳感器信號首先連接到稱重儀表,再連接到PLC方式;而采用直接連接到PLC模塊方式,從而降低集成價(jià)格和工程造價(jià);減少開發(fā)周期;降低系統(tǒng)故障發(fā)生率;提高分辨率/精度;大大提高數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和加速生產(chǎn)率;100% 與SIMATIC 兼容;*時(shí)間長(質(zhì)保二年)。
四、系統(tǒng)組成
西門子提供了靈活的配料控制系統(tǒng)以應(yīng)付不同系統(tǒng)的不同需要。普遍說來,一臺配料控制器負(fù)責(zé)控制一個(gè)攪拌裝置。但是如果幾個(gè)攪拌裝置在一起時(shí),配料控制器能夠在同一時(shí)間控制多個(gè)攪拌裝置。
一個(gè)配料斗可以是單秤單料控制,如:根據(jù)配方控制聚合物加料放料;也可以采用一個(gè)配料斗實(shí)現(xiàn)單秤多料控制,如:根據(jù)配方分時(shí)段地控制水泥及水份加料。通常情況采用單秤多料控制方式,這樣可以節(jié)省設(shè)備和空間,但無法提高稱量精度和加快配料速度。
另一個(gè)自動化混凝土工廠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),采用單秤單料控制方式。在這系統(tǒng)中,聚合物、水泥和水份每個(gè)稱重點(diǎn)均由獨(dú)立的配料斗,由SIWAREX 稱重模塊和SIMATIC S7-300可編程控制器控制加料和出料,通過I/O模塊控制電機(jī)和閥門,靈活地控制多種原料配比的能力,能夠根據(jù)預(yù)先編定的程序,自動運(yùn)行、控制輸入、輸出及從打印機(jī)印出報(bào)告,所以基本上不需要上位控制系統(tǒng)。
如果配置了計(jì)算機(jī)及配料軟件,可把設(shè)定及控制工作(例如配方設(shè)定、運(yùn)行開關(guān)、警告監(jiān)察及記錄、打印報(bào)告等)簡化。西門子特別提供了WIN CC組態(tài)軟件,單秤單料控制方式的優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)物料用一個(gè)稱量斗,同一時(shí)間內(nèi)可以同時(shí)進(jìn)行自動配料;利用稱重模塊直接接入PLC,不需要通過稱重儀表的中間轉(zhuǎn)換,從而更具有快速實(shí)時(shí)相應(yīng)和保證數(shù)據(jù)處理的高精度的集中處理。
附:典型混凝土稱重配料配置
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