浅谈日本新泻NP2000CA型沥青拌和设备的计算机控制系统

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　　日本新泻NP2000CA型沥青拌和设备适用于高速公路大规模生产，其设备设计的目的提高产品质量，节省劳动力并依靠电脑辅助自动化使沥青砼拌和设备更加合理化，此设备有以下特点：
　　（1）在电脑屏幕上可观察拌和设备的整体运转情况，计量系统自动称重。
　　（2）电脑马上打印出每批料的称重结果，并为以后打印日汇总、月汇总、记忆产量。
　　（3）能够记忆并编制99中配合比，并且自动控制干燥器温度。
　　（4）当预先设定的沥青混合料被认可后，冷骨料给料器将以预先设定的速度自动运转。
　　该拌和设备的计算机控制系统的构成。
　　一、硬件：
　　（1）主机：它是整个炒油机控制系统的指挥部，采用PC-9800电脑通过接口可向系统的各个部分发出各种命令，同时对系统的各个参数进行检测、处理并实施控制。
　　（2）接口与过程通道：它是主机与被控对象进行信息交换的纽带，由于计算机只能处理数字量，而一般的连续化生产过程大都是模拟量，因此还必须将模拟量变成数字量（A/D）反过来将数字量转变成模拟量(D/A)。
　　（3）人机联系装置：主要是为了扩大主机的功能而设置的，他们用未显示（CRT）打印、储存及传送数据。
　　（4）传感器：在计算机控制系统中，它们的主要功能是把系统被测参数（温度、重量、火焰等）的非电量转变成电量，这些信号被转换成统一的标准电平后再送入计算机，因此传感器精度的高低直接影响计算机控制系统的精确。
　　（5）操作台：它是人机对话的界面，通过操作台操作者可以向计算机输入程序，修改内存的数据，显示被测参数以及发出各种操作命令等，包括：两个显示屏幕，用以显示操作人员要求显示的内容或检测信号、报警信号。作用开关：包括电源开关，操作方式选择开关功能键与数字键；功能键是为完成某种功能而设置的，如启动键、打印键、显示键等；数字键则是用未输入某些数据或修改控制系统的某些参数。
　　二、沥青拌和机的控制过程
　　（1）键盘操：操作者可以用数字键依靠监测屏幕来指挥电脑完成不同的操作，电脑在两种状态下接受键盘操作，即：选择状态和输入/输出状态，键的功能根据选择状态的不同而改变，键盘操作可以在任何时候进行，电脑再接受一次键盘操作都会发出“嘟嘟”声。
　　（2）起动程序：合上电源开关，当初显菜单出现在两个显示屏上时按下【GRAPHZK】键，使运转屏出现。
　　（3）按下【GROUPI】键，起动运转所需的马达监视屏幕显示电流是否正常，在起动过程中如果热动继电器在组合运转中断路一定要检查相关的马达，消除过载引起的故障后重新闭合热动继电器，在重新闭合热动继电器后确保AX继电器是断开的，如果AX继电器是闭合的，差错信息保持显示，设备仍然不能运转。
　　（4）运转起动：是指从干燥器点火至起动冷料给料器。当系统的燃烧器准备就绪后，由计算机发出指令提示，按下燃烧器起动开关，当运转屏上干燥器显示颜色由黄转红时点火过程完成是由火燃检测器检测的，当排气温度超过给料器稳定屏所设定的骨料给料温度给料器开始按周期顺序依次运转点火后，燃烧器逐步开启，与给料器恒定协调，如果没有将混合比及给料速度设定在记录混合屏上，那么系统不能工作，当保持的批料数小于给料瞬间批料数给料器的速度将改变成“预先指令”混合。燃烧器开动后，要注意排气温度及排出干燥器的骨料温度，如果排气温度过高，通常不得超过180℃。通过热电偶检测系统提供指令，警告灯闪烁预订的时间一过燃烧器立即停止工作，此举意在防止除尘布袋过热。
　　（5）称重控制系统：为确保精确称重系统，采用了应变式压力传感器，是将压力转换成电信号输出的传感器。在称量过程中，石粉及沥青是分两步计量的，当称重漏斗中的重量接近设定值时，石粉称重阀按照提前输入的指令减小其速度，在沥青称重罐上的沥青注入阀在称重接近设定值时关闭一半，该机称重控制系统设立了自由落体补偿，包括：①对阀从减速到停止或对沥青阀从半开到向沥青称重罐入停止的补偿。②对阀减速或沥青半闭合的补偿。当进行两步称重时自由落体补偿口设定一个不是零的数。称重公差的检查设定称重的上、下限，如果称重值超出这一范围称重或下一仓的排料停止按下【PASS】键清除，在称重器排出骨料、石粉、沥青后设定了零点公差，当秤值在此公差之间则完全排净，此设定值要大于零公斤，因为杂质吸附且确切的零公斤不能得到。
　　（6）系统混合比的记录：勇于提前记录混合比及冷料给料器的标准循环速度，以便能用号码自动调用混合比必须提前输入，否则系统不能工作，在输入过程中必须按顺序输入混合比名称，混混合比计时器，混合比被用来计算一批料的每一种材料的测量重量，根据骨料、石粉及沥青的混合比例，对每个称重秤输入计算值，混合料中被设定为零的材料不被称重，计算机根据一批料的重量自动计算设定量并显示在CRT屏幕上，计时器用来接受干拌和时间和湿拌和时间。
　　（7）燃烧器的恒定控制：燃烧器采用PID控制，包括：比例控制，设定每1度偏差，（测量温度与设定温度之差）燃烧器开度的开、关、百分比在此设备中设定为1%度，偏差校定百分比及偏差校定间隔，如果温度偏差不能在用定时间内纠正，打开或关闭一定量的燃烧器开度，使温度在设定值附近这一开度和时间被设定为偏差校正百分比和偏差校正间隔，通常分别设定为3%和120秒，在比例控制的时间设定死区，控制马达不能打开燃烧器的燃烧控制阀，一般设定为2%，当局部控制间隔，局部控制恒定和燃烧器的给料率改变时，要设定局部控制间隔和局部控制恒定。
　　（8）燃烧器温度自动控制：附干燥器控制状态转变图
　　在运转屏上将骨科温度设定，点燃干燥器、燃烧器、并依靠关受显示屏上显示的干燥器斜槽温度来调整其开度，当骨料温度超过预先设定温度并变成校定将温度控制开关搬到“AUTO”开始自动控制温度。自动温度控制只在燃烧器点燃后可以使用，如果在运转中给料率改变很大，湿度变化很大或材料特性发生很大变化，在温度上也将有很大变化，在正常运转控制下，为使温度公差在合适的范围内而校正燃烧器开度的合理控制与在每个固定间隔校正标准开度的偏移控制，再次计算开度标准值，这样燃烧器的开度都驱向一个目标值，当把“温度”开关搬到“AUTO”位或当进入正常运转时，如果骨料温度变化，电脑首先从标定值改变成与温度差值成比例的开度，控制后开度=标准开度+温度差×比例恒数，如果在一段时间内高或低温持续，电脑将以某个固定百分比增加或减少标准开度，这可以使温度复原，当比例恒数以1%/℃输入骨料温度偏差1℃时，燃烧器开度改变1%。
　　（9）系统冷料给料器控制：在完成冷料给料器的自动运转时，在记录混合料屏上要提前记录每个给料器的标准，循环速度，在排气温度达到设定在给料器、干燥器屏上的值后，经过给料器延迟时间给料器依次起动，冷料给料器的速度，通过变频器可以在0~1800rpm范围内改变，实际使用上依靠冷料仓阀门开度来调整，给料器最低速度为300rpm，低于300rpm由于扭矩的减小会使给料不均匀或过载，如果在运转中，要改变热料仓仓位，可以通过计算机来调整给料器的速度，在运转中当留下的批料数小于给料器不稳定瞬间批料时，给料器完成预先设定在混合料预先指令里的标准速度，在生产过程中如果预先指令参数设定在保留批料数小于给料数的瞬间批料数时，冷料给料器将自动停车。
　　综上所述，计算机控制沥青拌和设备无疑增加了设备的保障功能，在沥青砼生产行业获得了较好的经济效益，大大提高了产品质量和产量适应于大规模的生产，降低了劳动力，提高了工作效率。

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