连续滚筒式沥青搅拌站计量系统研究

摘要

沥青搅拌站是公路建设中非常重要的一部分,主要分为强制间歇式沥青搅拌站和连续滚筒式沥青搅拌站。连续滚筒式沥青搅拌站与强制间歇式沥青搅拌站相比较有许多的优势,但是由于早期的技术发展的局限性,连续滚筒式沥青搅拌设备存在缺陷,使得国内用户与公路界的人士都普遍认为连续滚筒式搅拌设备不适合在高速公路的施工上应用。随着国外连续滚筒式搅拌站设备技术的改进与我国高速公路的发展,尤其是随着早期修筑的高速公路的大修时期的到来,以及社会对于环保性能和能耗率等方面的要求越来越高,使得连续滚筒式沥青搅拌设备开始逐渐进入我国。连续滚筒式沥青搅拌设备将成为我国未来沥青搅拌设备发展的必然趋势,提高其计量精度将促进其快速发展。
　　本文研究连续滚筒式沥青搅拌站计量系统,其重点在于以下几点:一、了解其发展过程、设备结构、工艺要求和计量方式;二、对骨料计量系统进行了研究,对集料皮带秤的秤架结构(单杠杆式、双杠杆式、悬浮式)进行了受力分析与传感器受力曲线意义讨论,通过分析对比得出:悬浮式秤架在提高集料计量静态精度方面具有较强的优越性。并通过对沥青搅拌站电子皮带秤使用特点的考虑,确定采用三托辊悬浮式电子皮带秤。文中以DTII带式输送机为例,用有限元分析代替挠度公式计算对三托辊悬浮式秤体结构进行优化设计,确定传感器的最佳安放位置,使其受力不受秤体变形的影响,从而提高骨料集料静态计量精度;三、研究了称量系统的控制算法、针对传统的计量方法的缺陷,提出了改进方案:为了保证配比精度控制采用了双闭环比值控制,为实现恒流量控制系统采用了增量式PID控制,并通过Simulink对系统的控制算法进行了仿真,根据仿真结果可以看出本文所采用的方案能够保证系统的配比精度,实现系统恒流量控制;四、根据连续滚筒式沥青搅拌站计量系统的工艺特点与PLC的选型依据对本系统所使用的PLC进行选型和PLC控制程序的设计,主要包括称重程序、增量式PID控制子程序、中断程序和滤波程序。
　　通过本文的研究,提高了连续滚筒式沥青搅拌站计量系统的计量精度,为连续滚筒式沥青搅拌站设备在我国的发展提供了依据。

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第一章 绪论

1.1课题背景与研究意义

1.2沥青拌合站的发展现状

1.3沥青搅拌站的发展趋势

1.4本课题主要研究内容

第二章 连续滚筒式沥青搅拌站计量方式

2.1连续滚筒式沥青搅拌站的概述

2.2连续滚筒式沥青搅拌站设备常用的计量方式

2.3小结

第三章 连续滚筒式沥青搅拌站骨料计量系统设计

3.1“容积计量+总重称量”原理

3.2电子皮带秤秤架设计

3.3传感器的选择

3.4变送器的选择

3.5小结

第四章 计量系统的精确度控制

4.1沥青搅拌站计量控制算法

4.2控制模型的建立与仿真

4.3标定准确性控制

4.4本章小结

第五章 PLC在连续式沥青搅拌站计量控制系统中的应用

5.1沥青搅拌站计量控制系统

5.2PLC系统组成及特点

5.3本系统PLC的选型

5.4连续式沥青搅拌站称量系统控制程序设计

5.5小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢