專(zhuān)利名稱(chēng)：移動(dòng)式溫拌瀝青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于道路建設(shè)施工設(shè)備領(lǐng)域，涉及道路施工設(shè)備的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體是一種移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
溫拌浙青是將合理配比的乳化劑及改性劑加入浙青原料，在乳化的同時(shí)進(jìn)行高品質(zhì)改性，從而形成常溫態(tài)(_5°C +45°C)可正常攤鋪的高品質(zhì)浙青。溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備與乳化浙青生產(chǎn)設(shè)備有些類(lèi)似，都需膠體磨研磨、增添乳化劑等，但工藝方法迥然不同。乳化浙青是將乳化劑與水配合形成皂液，皂液與浙青在膠體磨的進(jìn)口處混合，通過(guò)研磨形成均勻穩(wěn)定的混合物。所述溫拌浙青生產(chǎn)裝置參見(jiàn)附圖1，乳化劑在皂液罐中加熱水稀釋?zhuān)c改性劑在混溶器中攪拌混合，浙青原料不斷注入混溶器，混合料液經(jīng)混溶器一齒輪泵一膠體磨一過(guò)渡罐一混溶器不斷循環(huán)，形成循環(huán)乳化、循環(huán)改性、或循環(huán)乳化改性同時(shí)進(jìn)行的生產(chǎn)過(guò)程，直到生產(chǎn)完成，溫拌浙青泵入成品罐待運(yùn)。采用雙線交替工作工藝流程，保證了連續(xù)性生產(chǎn)。溫拌浙青生產(chǎn)工藝將傳統(tǒng)的兩步法改為現(xiàn)在的一步法， 能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)的常溫下可長(zhǎng)期貯存的液體浙青產(chǎn)品。目前乳化浙青或改性浙青生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)較多，技術(shù)基本成熟。本發(fā)明人研發(fā)的溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備工藝獨(dú)特，其監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的重要部分，國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)有類(lèi)似功能的產(chǎn)品。所述安裝于運(yùn)載車(chē)輛的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備工藝復(fù)雜、作業(yè)環(huán)境差、空間狹小，故對(duì)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)要求較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，配套移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備包括有浙青儲(chǔ)料庫(kù)、浙青罐、乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)、皂液罐、混溶器、膠體磨、改性劑儲(chǔ)料柜、 改性劑料倉(cāng)、過(guò)渡罐、成品罐裝置，各裝置根據(jù)需要安裝溫度計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)、加熱器、攪拌器，攪拌器包括有攪拌電機(jī)及攪拌軸，皂液罐外接熱水管道，所述的浙青儲(chǔ)料庫(kù)、浙青罐之間，浙青罐與混溶器之間，乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)之間，乳化劑料倉(cāng)與皂液罐之間，皂液罐與混溶器之間，改性劑儲(chǔ)料柜與改性劑料倉(cāng)之間，改性劑料倉(cāng)、混溶器之間，過(guò)渡罐出料口與混溶器之間，過(guò)渡罐與成品罐之間，分別連接有輸送管道；乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)之間的輸送管道中安裝有三級(jí)剪切泵，混溶器下料口與過(guò)渡罐進(jìn)料口之間的輸送管道中設(shè)有膠體磨與齒輪泵；所述的輸送管道中還根據(jù)需要選擇安裝開(kāi)關(guān)閥、過(guò)濾器、齒輪泵、累計(jì)流量器、加藥計(jì)量泵；采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與觸摸屏為上位機(jī)，相互之間通信連接；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和觸摸屏分別與可編程控制器通過(guò)RS232信號(hào)線低耦合通信；可編程控制器外接控制開(kāi)關(guān)閥與加熱器；可編程控制器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器連接變頻調(diào)速控制各攪拌電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速；可編程控制器通過(guò)中間繼電器連接各種齒輪泵、膠體磨、三級(jí)剪切泵、加藥計(jì)量泵、 風(fēng)機(jī)，液位計(jì)、流量計(jì)、溫度計(jì)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)設(shè)置便捷按鈕和狀態(tài)信號(hào)燈，所述狀態(tài)信號(hào)燈設(shè)置于機(jī)械裝備顯眼處，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)，以紅、 黃、綠三色表示故障、預(yù)警、正常三態(tài)；所述便捷按鈕設(shè)置于機(jī)械裝備順手處。所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的過(guò)渡罐、成品罐、混溶器上分別設(shè)有濾氣口與抽氣口，所述的抽氣口外接風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接冷凝器，冷凝器出口連接到溶液回收箱。所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的過(guò)渡罐、成品罐、混溶器、浙青罐內(nèi)分別安裝有加熱器。所述系統(tǒng)采用“工業(yè)控制計(jì)算機(jī)/觸摸屏+可編程控制器PLC”的分布式上下位機(jī)結(jié)構(gòu)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與觸摸屏為上位機(jī)，進(jìn)行配方計(jì)算及程序設(shè)定、動(dòng)態(tài)流程及監(jiān)控顯示、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄查詢及輸出。計(jì)算機(jī)和觸摸屏與PLC間低耦合通信，兩者相互獨(dú)立，功能相似。但計(jì)算機(jī)功能更加齊全，觸摸屏則更便捷可靠。PLC為下位機(jī)主控設(shè)備，通過(guò)變頻調(diào)速控制各攪拌電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速，控制各開(kāi)關(guān)性執(zhí)行件的的狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯順序控制。 PLC輸入輸出點(diǎn)具有可擴(kuò)展性，滿足復(fù)雜系統(tǒng)的諸多執(zhí)行件監(jiān)測(cè)控制要求。所述系統(tǒng)設(shè)置“自動(dòng)”和“手動(dòng)” 2種工作方式，由計(jì)算機(jī)/觸摸屏的控制界面上軟開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。設(shè)備調(diào)試、維護(hù)時(shí)采用手動(dòng)方式，此時(shí)PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，而不控制。所述控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，各主要功能分別用子程序?qū)崿F(xiàn)，以主程序調(diào)用各功能子程序的方式運(yùn)行。所述監(jiān)控界面采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，通過(guò)界面切換實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，界面友好便捷、實(shí)用可靠。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊耦合度低；雙上位機(jī)監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性；PLC控制穩(wěn)定可靠，保證了溫拌浙青生產(chǎn)品質(zhì)。

圖1為本實(shí)用新型移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)線原理圖；圖2為本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)與控制示意圖；圖3為本實(shí)用新型的人機(jī)界面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖2，一種移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，包括觸摸屏1、可編程控制器(PLC) 2、狀態(tài)信號(hào)燈3、便捷按鈕4、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5、打印機(jī)6、A/D轉(zhuǎn)換器7、溫度計(jì)8、流量計(jì)9、液位計(jì)10、中間繼電器11、風(fēng)機(jī)12、加藥計(jì)量泵13、三級(jí)剪切泵14、膠體磨 15、各種齒輪泵16、加熱器17、氣動(dòng)蝶閥18、D/A轉(zhuǎn)換器19、變頻器20、各類(lèi)攪拌電機(jī)21等組成。所述系統(tǒng)采用雙獨(dú)立監(jiān)控模式，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5與觸摸屏1為上位機(jī)，進(jìn)行配方計(jì)算及程序設(shè)定、動(dòng)態(tài)流程及監(jiān)控顯示、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄查詢，生產(chǎn)過(guò)程報(bào)告可通過(guò)打印機(jī)6輸出。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5和觸摸屏1與可編程控制器(PLC) 2通過(guò)RS232信號(hào)線低耦合通信，兩者相互獨(dú)立，功能相似。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5監(jiān)控信息更全面，主要用于調(diào)試、維護(hù)系統(tǒng)；觸摸屏1監(jiān)控的可靠性和穩(wěn)定性較高，操作更為便捷，操作人員無(wú)需具備計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，除不能存儲(chǔ)生產(chǎn)記錄、打印報(bào)表外能完成計(jì)算機(jī)所能完成的全部工作，主要用于惡劣環(huán)境的實(shí)際生產(chǎn)。所述系統(tǒng)設(shè)置便捷按鈕4和狀態(tài)信號(hào)燈3，所述狀態(tài)信號(hào)燈3設(shè)置于機(jī)械裝備顯眼處，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)，以紅、黃、綠三色表示故障、預(yù)警、正常三態(tài)。所述便捷按鈕4 設(shè)置于機(jī)械裝備順手處，故障時(shí)可及時(shí)切斷系統(tǒng)動(dòng)力。所述可編程控制器2為下位機(jī)主控設(shè)備，接受工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5或觸摸屏1的監(jiān)控、工作參數(shù)整定、程序調(diào)用，其發(fā)出的控制指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器19控制變頻器20，進(jìn)而控制各類(lèi)攪拌電機(jī)21 (共5個(gè))的啟停及轉(zhuǎn)速；所述可編程控制器2通過(guò)控制中間繼電器11 (共 11個(gè))的通斷，邏輯順序控制風(fēng)機(jī)12、加藥計(jì)量泵13、三級(jí)剪切泵14、膠體磨15、各種齒輪泵16 (共7個(gè))的啟停；所述可編程控制器2直接控制驅(qū)動(dòng)加熱器17 (共7個(gè))及氣動(dòng)蝶閥 18的狀態(tài)及動(dòng)作。所述溫度計(jì)8、液位計(jì)10及流量計(jì)9分別監(jiān)測(cè)各罐體的溫度、液位及累計(jì)流量，其信號(hào)經(jīng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)5或觸摸屏1與程序規(guī)定值比較分析，再經(jīng)可編程控制器2控制加熱器17和各種齒輪泵16的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，以保證按規(guī)定配方連續(xù)生產(chǎn)。參見(jiàn)附圖3，所述監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)人機(jī)界面結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)界面切換實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)以“監(jiān)控主界面”為主顯示，通過(guò)“監(jiān)控主界面”可根據(jù)需要切換至 “配方選擇界面”、“故障查詢與診斷”、“系統(tǒng)幫助”、“生產(chǎn)記錄查詢”、“報(bào)表打印”或“參數(shù)設(shè)置”。所述“配方選擇界面”提供了多種品質(zhì)溫拌浙青及乳化浙青配方的生產(chǎn)參數(shù)，適應(yīng)不同需求的生產(chǎn)要求；所述“故障查詢與診斷”列表顯示當(dāng)前和歷史故障，并自動(dòng)診斷故障原因以備參考；所述“系統(tǒng)幫助”指導(dǎo)操作人員正確使用系統(tǒng)；所述“生產(chǎn)記錄查詢”和“報(bào)表打印”以虛線繪出，觸摸屏上以灰色顯示不可用，但工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上界面可用。所述“參數(shù)設(shè)置”可切換至“攪拌及研磨參數(shù)設(shè)置”、“回路及配料系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”或“時(shí)間及密碼設(shè)置” 界面。所述“攪拌及研磨參數(shù)設(shè)置”可設(shè)置各類(lèi)攪拌電機(jī)及膠體磨的轉(zhuǎn)速；所述“回路及配料系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”可設(shè)置各種齒輪泵、三級(jí)剪切泵、加藥計(jì)量泵、風(fēng)機(jī)、加熱器及氣動(dòng)蝶閥等的邏輯順序控制及參數(shù)范圍；所述“時(shí)間及密碼設(shè)置”可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的密碼和時(shí)間設(shè)置。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備包括有浙青儲(chǔ)料庫(kù)、浙青罐、乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)、皂液罐、混溶器、膠體磨、改性劑儲(chǔ)料柜、改性劑料倉(cāng)、過(guò)渡罐、成品罐裝置，各裝置根據(jù)需要安裝溫度計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)、加熱器、攪拌器，攪拌器包括有攪拌電機(jī)及攪拌軸，皂液罐外接熱水管道，所述的浙青儲(chǔ)料庫(kù)、浙青罐之間，浙青罐與混溶器之間，乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)之間，乳化劑料倉(cāng)與皂液罐之間，皂液罐與混溶器之間，改性劑儲(chǔ)料柜與改性劑料倉(cāng)之間，改性劑料倉(cāng)、混溶器之間，過(guò)渡罐出料口與混溶器之間，過(guò)渡罐與成品罐之間，分別連接有輸送管道；乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)之間的輸送管道中安裝有三級(jí)剪切泵，混溶器下料口與過(guò)渡罐進(jìn)料口之間的輸送管道中設(shè)有膠體磨與齒輪泵；所述的輸送管道中還根據(jù)需要選擇安裝開(kāi)關(guān)閥、過(guò)濾器、齒輪泵、累計(jì)流量器、加藥計(jì)量泵；采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與觸摸屏為上位機(jī)，相互之間通信連接；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和觸摸屏分別與可編程控制器通過(guò)RS232信號(hào)線低耦合通信；可編程控制器外接控制開(kāi)關(guān)閥與加熱器；可編程控制器通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器連接變頻調(diào)速控制各攪拌電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速；可編程控制器通過(guò)中間繼電器連接各種齒輪泵、膠體磨、三級(jí)剪切泵、加藥計(jì)量泵、風(fēng)機(jī)，液位計(jì)、流量計(jì)、溫度計(jì)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的系統(tǒng)設(shè)置便捷按鈕和狀態(tài)信號(hào)燈，所述狀態(tài)信號(hào)燈設(shè)置于機(jī)械裝備顯眼處，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)，以紅、黃、綠三色表示故障、預(yù)警、正常三態(tài)；所述便捷按鈕設(shè)置于機(jī)械裝備順手處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的過(guò)渡罐、成品罐、混溶器上分別設(shè)有濾氣口與抽氣口，所述的抽氣口外接風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接冷凝器，冷凝器出口連接到溶液回收箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式溫拌浙青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的過(guò)渡罐、成品罐、混溶器、浙青罐內(nèi)分別安裝有加熱器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種移動(dòng)式溫拌瀝青生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。移動(dòng)式溫拌瀝青生產(chǎn)設(shè)備包括有瀝青儲(chǔ)料庫(kù)、瀝青罐、乳化劑儲(chǔ)料柜、乳化劑料倉(cāng)、皂液罐、混溶器、膠體磨、改性劑儲(chǔ)料柜、改性劑料倉(cāng)、過(guò)渡罐、成品罐裝置，采用“工業(yè)控制計(jì)算機(jī)/觸摸屏+PLC”的分布式上下位機(jī)結(jié)構(gòu)，雙獨(dú)立監(jiān)控模式。上位機(jī)進(jìn)行配方計(jì)算及程序設(shè)定、動(dòng)態(tài)流程及監(jiān)控顯示、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄查詢及輸出。PLC為下位機(jī)主控設(shè)備,通過(guò)變頻調(diào)速控制各攪拌電機(jī)啟停及轉(zhuǎn)速，控制各開(kāi)關(guān)性執(zhí)行件的狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯順序控制。通過(guò)人機(jī)界面切換實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，界面友好便捷、實(shí)用可靠。系統(tǒng)功能齊全，體系結(jié)構(gòu)合理，具有較高的可靠性、穩(wěn)定性和控制精度。
文檔編號(hào)E01C19/10GK202247606SQ20112033091
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者劉有余 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)