專利名稱：穩定土攪拌設備動態計量系統及動態計量方法
技術領域：
本發明屬于路面工程機械及其控制方法，涉及一種穩定土攪拌設備 動態計量系統及動態計量方法。
背景技術：
傳統的穩定土拌和機系統中釆用通常釆用兩種方式進行配料控制 一種是進行容積計量，根據一定的料門大小，標定出電機在不同速度下 運行的單位流量，計算出速度和流量的平均比例系數，根據平均比列系 數進行動態計量，這種方式計量精度差，不能滿足高標準用戶的需求。 另一種方式是釆用專用衡器儀表方式，這種方式具有系統復雜、可靠性 差、無法實現一些復雜的控制功能、維修率高、設備成本高、操作和標 定復雜用戶很難掌握等缺陷，所以很難得到用戶的接受。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種計量精度高、可靠性好、 成本低、自動化程度高、操作簡單的穩定土攪拌設備動態計量系統及動 態計量方法。
本發明的穩定土攪拌設備動態計量系統包括有由驅動電機帶動的
皮帶的托輥處安置有可檢測托輥壓力的稱重傳感器，所述皮帶輸送機的 從動輪轉軸連接有計數輪，計數輪旁設置有與之配合的測速傳感器，所 述稱重傳感器和測速傳感器的檢測信號輸入到一個工業控制計算機中，工業控制計算機的控制信號經過變頻器控制皮帶輸送機的驅動電機。所述稱重傳感器處的輸料皮帶上方設置有可自動掛卸的砝碼。
本發明的基于上述計量系統的穩定土攪拌設備動態計量方法是系統運行后，工業控制計算機先將參考頻率傳給變頻器，工業控制計算機通過采集稱重傳感器和測速傳感器反饋的信號，計算出在單位時間內皮帶運行的距離，以及皮帶上物料在單位長度上的重量，由此得出單位時間內的出料量和累計流量以及瞬時流量，再將瞬時流量與設定流量相比較，根據比較結果調整變頻器的頻率，使得實際出料量達到設定值。
本發明的系統及方法可以實現在容積計量的基礎上進行高精度稱重計量，使系統具有容積計量和稱重計量的雙重優點，提高了計量精度和可靠性、降低了設備成本，可實現實時自動控制，自動化程度高、操作方便。
圖l是本發明實施例的系統原理圖。
具體實施例方式
如圖所示，本發明的穩定土攪拌設備動態計量系統中包括由驅動電機1帶動的皮帶輸送機2和可向皮帶輸送機的輸料皮帶上排出物料的料斗3，輸料皮帶的托輥4處安置有可檢測托輥壓力的稱重傳感器5,皮帶輸送機的從動輪轉軸連接有計數輪6，計數輪旁設置有與之配合的測速傳感器7,稱重傳感器5和測速傳感器7的檢測信號輸入到一個工業控制計算機8中，工業控制計算機的控制信號經過變頻器9控制皮帶輸送機的驅動電機1。稱重傳感器處的輸料皮帶上方設置有可自動掛卸的砝碼10。
本發明實施例的系統運行包括以下過程
1. 稱重傳感器數據的釆集。稱重傳感器的信號通過穩重變送器進 入PLC (工業控制計算機)的AD模塊，經過可編程控制器計算得出皮 帶機上物料的重量，再計算出"單位長度"上的物料的平均重量，為動 態計量準備好條件。
2. 測速傳感器數據的釆集。通過在皮帶輸送機從動輪上安裝計數 輪和傳感器測量皮帶速度，利用PLC的內部計數器進行計數和計時，計 算出"單位時間"皮帶所經過的長度，這樣使用第一步計算出的"單位 長度"上的物料的平均重量，就可以計算出"單位時間"內通過的物料 重量，如果把"單位時間"細分到很短的時間段，那么各段的總累加值 即可近似于真實的累加值。
3. 動態計量模型的實現。 定義參數
(1) 砝碼重量(W):為了在長期使用過程中自動校驗計量結果的 準確性，在稱重傳感器處設置可以自動桂卸的砝碼，用它的重量作為對 比值來修正傳感器的漂移。
(2) 速度系數(Kl):用211 (圓周)除以計數輪齒數乘上從動輪 半徑得到每齒轉動的皮帶長度L (亳米)，Kl-L/計數輪的脈沖時間間隔T，
Kl也就是單位時間內皮帶運動的距離。
(3) 當量重量(KZ): KZ=W/(N1-N0)。其中 W-砝碼重量(公斤)Nl:掛碼后用校量的方法得到的碼值(稱重傳感器的AD數) NO:皮重碼值
(4)皮帶上物料重量的線密度(KP):KP-碼值《Z/L0，其中LO(亳
米)為稱量段皮帶長度的一半
單位時間內的瞬時流量m(公斤)計算公式為 m=Kl*KP
進行單位換算后可以求出每小時實際流量M (噸/小時) 將實際流量M與設定流量值進行比較釆用閉環控制通過D/A模塊輸
出模擬信號調節變頻器的速度使實際流量等于設定流量。
4.自動校量的實現。通過電動推桿可以對砝碼進行自動加碼、卸 碼，對皮帶秤進行自動校量。
權利要求
1、一種穩定土攪拌設備動態計量系統，包括有由驅動電機帶動的皮帶輸送機和可向皮帶輸送機的輸料皮帶上排出物料的料斗，其特征是所述輸料皮帶的托輥處安置有可檢測托輥壓力的稱重傳感器，所述皮帶輸送機的從動輪轉軸連接有計數輪，計數輪旁設置有與之配合的測速傳感器，所述稱重傳感器和測速傳感器的檢測信號輸入到一個工業控制計算機中，工業控制計算機的控制信號經過變頻器控制皮帶輸送機的驅動電機。
2、 根據權利要求l所述的穩定土攪拌設備動態計量系統，其特征 是所述稱重傳感器處的輸料皮帶上方設置有可自動掛卸的砝碼。
3 一種基于權利要求1所述計量系統的穩定土攪拌設備動態計量 方法，其特征是系統運行后，工業控制計算機先將參考頻率傳給變頻 器，工業控制計算機通過釆集稱重傳感器和測速傳感器反饋的信號，計 算出在單位時間內皮帶運行的距離，以及皮帶上物料在單位長度上的重 量，由此得出單位時間內的出料量和累計流量以及瞬時流量，再將瞬時 流量與設定流量相比較，根據比較結果調整變頻器的頻率，使得實際出 料量達到設定值。
全文摘要
本發明屬于路面工程機械及其控制方法，涉及一種穩定土攪拌設備動態計量系統及動態計量方法。其計量系統包括有由驅動電機帶動的皮帶輸送機和可向皮帶輸送機的輸料皮帶上排出物料的料斗，所述輸料皮帶的托輥處安置有可檢測托輥壓力的稱重傳感器，所述皮帶輸送機的從動輪轉軸連接有計數輪，計數輪旁設置有與之配合的測速傳感器，所述稱重傳感器和測速傳感器的檢測信號輸入到一個工業控制計算機中，工業控制計算機的控制信號經過變頻器控制皮帶輸送機的驅動電機。本發明的系統具有容積計量和稱重計量的雙重優點，提高了計量精度和可靠性、降低了設備成本，可實現實時自動控制，自動化程度高、操作方便。
文檔編號G01G11/16GK101672685SQ20091003627
公開日2010年3月17日 申請日期2009年10月13日 優先權日2009年10月13日
發明者政 劉, 吳勁松, 唐玉慶, 王翠軍, 袁國宇, 飛 陳 申請人:江蘇華通動力重工有限公司(中外合資)