混凝土攪拌站粉料倉料位監控常用方法及改進方案

董中偉，潘移峰，賈民輝，程志友

（洛陽佳一機電設備有限公司，河南 洛陽 471131）

混凝土攪拌站粉料倉料位監控常用方法及改進方案

董中偉，潘移峰，賈民輝，程志友

（洛陽佳一機電設備有限公司，河南 洛陽 471131）

目前，混凝土攪拌站粉料倉料位監控多選用阻旋式和阻移式開關型料位計，實際控制中上料位計電機存在較長時間的無效運轉，造成上料位計電機容易損壞，為減少維修、更換上料位計的高空作業，本文提出利用通電延時時間繼電器和壓力開關控制上料位計自動關閉的改進方案。

料位計；通電延時時間繼電器；壓力開關

0 前言

由于混凝土的配方中水泥、粉煤灰、礦粉等粉狀物料不可缺少，而這些粉狀物料均儲存在混凝土攪拌站主站的粉料倉中，所以混凝土攪拌站在上料和生產中必須對粉料倉的料位高低進行監控，避免出現爆倉和缺料無法生產。

目前，粉狀物料倉料位采用料位計進行監控，主要分為兩大類：連續型和開關型。連續型有超聲波、導波雷達等；開關型則種類較多，有阻旋式、阻移式、音叉式、電容式、重錘式、射頻導納式等。由于混凝土攪拌站控制軟件中均有各個粉料倉的物料剩余量精確顯示，所以在混凝土攪拌站的粉料倉料位監控中不需使用連續式料位計，只需在粉料倉低位安裝開關式下料位計，在粉料倉高位安裝開關式上料位計。在生產中，若粉料倉內物料位置低于設定下限或上料中高于設定上限時，利用料位計的通斷觸點控制外圍電路產生報警信號，提示操作人員進行相應的處理。

1 工作原理

阻旋式和阻移式料位計廣泛應用于現代工業生產過程和倉儲部門，可對敞開式容器內的粉狀及顆粒狀物料進行料位上、下限監測和控制，具有技術先進、結構合理、性能可靠、安裝簡便、性價比高等優點，混凝土攪拌站粉料倉監控多選用此兩類型的料位計。

阻旋式和阻移式料位計工作原理：利用交流微電機經減速后，帶動葉片旋轉或擺動，當被檢測的物料上升至葉片位置時，葉片動作受阻，檢測機構主軸產生旋轉位移，此位移首先使一個微動開關動作，輸出一個開關信號，隨后另一個微動開關動作，切斷電機的電源使其停止轉動。只要倉內的料位不變，此種狀態便將一直保持下去。當物料下降時，葉片阻力消失，檢測裝置便依靠彈簧的拉力恢復到原始狀態，控制電機電源的微動開關動作，使電機通電旋轉。隨后另一個微動開關動作輸出開關信號，只要沒有物料阻擋檢測葉片的轉動，此種狀態也將一直保持下去。針對不同比重的物料可調整彈簧的拉力，比重大時彈簧的拉力調整至最強，反之則調整至最弱。

2 傳統控制方式

以 2 個粉料倉為例（更多倉控制相同），目前混凝土攪拌站粉料倉料位監控常用控制原理圖如圖 1。

圖 1 攪拌站粉料倉料位圖監1控常用控制原理圖

控制說明：打開旋鈕開關 SA1 后，HL0 指示燈亮，提示電源接通，同時各倉上下料位計電源接通，物料倉中物料的下料位處于監控狀態，以粉料 1 倉說明（當倉中物料低于下料位計的葉片時，下料位計的電機運轉，其常閉觸點 K1 閉合，下料位指示燈 HL1 亮，提示用戶倉內物料不足；當倉中物料高于下料位計的葉片時，下料位計的電機停轉，同時其觸點 K1 由閉和變為斷開，下料位指示燈 HL1 滅）。當需向粉料 1 倉注入粉料時，按下自鎖按鈕 SB1，此時粉料 1 倉上料位處于監控狀態，若粉料 1 倉中物料到達上料位，其料位計的常開觸點 K3 閉合，粉料 1 倉上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開觸點 KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報警，提示粉料 1 倉物料已到上限位，不可再注入粉料。

3 兩種改進控制方式

由于攪拌站粉料倉內物料基本在設定上下限之間，生產實際中下料位計只需在使用粉料倉中物料時通電監控，避免由于缺料影響生產；而上料位計只需在向料倉注入物料時通電監控，避免爆倉，其余時間通電既浪費電力且沒有實際意義。此種料位監控方式缺點在于：通電后，所有粉料倉的料位計電機不論該倉是否上料均通電運轉，且操作人員在上料結束后易忘記關閉電源，導致料位計電機長期運轉而損壞。針對上述缺點，對攪拌站粉料倉料位監控有兩種改進方案。

改進方案 1：（半自動控制）利用通電延時時間繼電器控制原理如圖 2。

圖 2 半自動控制原理圖

控制說明：打開旋鈕開關 SA1 后，各倉下料位計電源一直接通，物料倉中物料的下料位處于監控狀態（同圖 1 控制方式）。同時，在通電延時時間繼電器 KT1 的設定時間內（此時間可根據各站實際上一車料所需時間設定，確保在上料過程中有電即可），HL0 指示燈亮，電源接通。在設定時間內，KT1.1 閉合，當需向粉料 1 倉注入粉料時，按下自鎖按鈕 SB1，此時粉料 1 倉上料位計電源接通，上料位處于監控狀態，若粉料 1 倉中物料到達上料位，其料位計的常開觸點 K3 閉合，粉料 1 倉上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開觸點 KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報警，提示粉料 1 倉物料已到上限位，不可再注入粉料。如在向某倉上料中，又需向另1倉上料，需先將旋鈕開關 SA1 先關閉，再接通，確保后上料的粉料倉上料位計有足夠的監控時間。當KT1 設定時間到后，KT1.1 斷開，自動關閉上料位計電源。

改進方案 2：（全自動控制）利用壓力開關控制原理如圖 3。

圖 3 壓力開圖關3控制原理

壓力開關是一種簡單的壓力控制裝置，當被測壓力達到額定值時，內部感應器碟片瞬時發生移動，通過連接導桿推動開關接頭接通或斷開，輸出控制信號；當壓力降至或升至額定的恢復值時，碟片復位，開關自動復位。

由于混凝土攪拌站的粉料倉上料均采用氣泵輸送，上料時管道中有一定壓力，將壓力開關安裝在每個粉料倉的上料管道中，利用壓力開關的常開輸出點控制相應粉料倉的上料位計電源，達到在向某倉上料時該倉上料位自動處于監控狀態，上料結束后自動斷開該倉的上料位計電源。

控制說明：打開旋鈕開關 SA1 后，各倉下料位計電源一直接通，物料倉中物料的下料位處于監控狀態（同圖 1 控制方式）。當向粉料 1 倉上料時，壓力開關 SP1 檢測到壓力后常開觸點閉合，此時粉料 1 倉上料位計電源接通，上料位處于監控狀態，若粉料 1 倉中物料到達上料位，其料位計的常開觸點 K3 閉合，粉料 1 倉上料位指示燈 SB1 亮，繼電器 KA1 通電，其常開觸點 KA1.1 閉合，聲光電鈴 DL 通電報警，提示粉料 1 倉物料已到上限位，不可再注入粉料。當上料完畢后，上料管道中壓力減小至大氣壓，壓力開關 SP1 復位，其常開觸點斷開，自動關閉上料位計電源。

4 結論

混凝土攪拌站粉料倉料位控制兩種改進方案，在實際使用中均起到了良好的控制作用，因上料位計電機避免了無效的空轉，使上料位計維修更換明顯減少，從而達到了改進效果。

［通訊地址］河南省洛陽市孟津縣朝陽鎮洛陽佳一機電設備有限公司（471131）

董中偉(1986—) ，男，工作于洛陽佳一機電設備有限公司 多年一直致力于商品混凝土攪拌站設備控制的開發設計工作。