一种自动混凝土布料车控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及混凝土预制构件生产技术领域，具体地说是一种自动混凝土布料车控制系统及其控制方法。

背景技术：

混凝土搅拌站(又称混凝土搅拌设备)是一种生产混凝土的建筑机械产品，通过将砂石料、水泥、水、添加剂等按照一定的比例和工艺进行加工生成混凝土，并最终应用于公路、桥梁、市政管道、混凝土预制件等建筑工程。其中，管桩和pc混凝土搅拌设备生产出来的混凝土，由于坍落度小且含纤维等特殊材料，不适宜泵送，一般通过混凝土布料车沿轨道运送至各工位处。有目前市场上对混凝土布料车的控制一般由操作员通过按钮手动实现，这种方式存在很多问题：第一，操作员手动控制布料车工作，工作效率低；第二，布料车在卸料过程中容易存料，卸料慢，影响卸料效率；第三，布料车卸料完毕后，需要人工清洗附着在车内的混凝土，增加人工成本。

技术实现要素：

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种自动混凝土布料车控制系统及其控制方法，本发明可以实现混凝土布料车从接料、卸料到清洗、复位的全程自动控制，大大减轻布料车操作者的劳动强度，提高了生产自动化程度和生产效率，具有明显的经济和社会效益，解决了现有技术中全手动控制布料车存在的操作强度大，生产效率低的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种自动混凝土布料车控制系统及其控制方法，包括清洗点、布料车、控制系统、剩余混凝土卸料点、导轨、接料处、多个工位；

控制系统包括控制器，设置在布料车上的称重传感器，设置在清洗点、剩余混凝土卸料点、接料处、以及每个工位上的限位开关；

每个工位所需混凝土量为c1、c2、c3…cn，布料车内混凝土量为c0，控制方法包括以下步骤：

(1)通过控制器分别设定每个工位所需混凝土的量：c1、c2、c3…cn；

(2)控制器控制布料车沿导轨行走，行进至接料处进行接料；

(3)控制器控制布料车沿导轨行走至布料车触碰工位1的限位开关，布料车停止前进，开始卸料，布料车称重传感器检测到重量减少c1后停止卸料；

(4)工位1卸料完毕后，控制器通过称重传感器检测布料车内剩余混凝土重量c0；当c0＞c2时，控制器控制布料车沿导轨行走至布料车触碰工位2的限位开关，布料车停止前进，开始卸料，布料车称重传感器检测到重量减少c2后停止卸料；

当c0＜c2时，控制器控制布料车至接料处进行接料，接料完毕，plc控制布料车至c2工位点按照触摸屏设定的混凝土需求量进行自动卸料；

(5)工位2卸料完毕后控制器通过称重传感器检测布料车内剩余混凝土重量c0，依据步骤(4)依次对剩余工位重复循环工作；

(6)当最后一个工位点cn卸料完毕后，控制器通过称重传感器检测布料车重量，当检测值大于设定的皮重值时，控制器控制至布料车至剩余混凝土卸料点将剩余混凝土卸完；

(7)控制器控制布料车至布料车清洗点，启动清洗水泵，清洗水泵工作20-60秒后停止。

所述控制系统还包括控制屏、连接控制器的振动器，控制屏为连接控制器的触摸屏，振动器安装在布料车上；

所述步骤(3)-(5)的卸料过程中，控制器通过称重传感器实时监测布料车重量减少速率，当减少速率低于控制器设定值时，控制器驱动振动器振动，提高卸料速度。

所述的控制屏包括一个控制器触摸屏、多个工位触摸屏。所述控制器为plc控制器。

本发明的有益效果是：

1、本发明可以实现混凝土布料车从接料、卸料到清洗、复位的全程自动控制，大大减轻布料车操作者的劳动强度，提高了生产自动化程度和生产效率，具有明显的经济和社会效益，解决了现有技术中全手动控制布料车存在的操作强度大，生产效率低的问题。

2、本发明具有良好的扩展性，可根据需要增加布料车和工位点的数量，总数不受限制。

3、本发明的plc与触摸屏、传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：工业以太网接口通讯、rs485接口通讯、4-20ma电流信号、0-10v电压信号，0-24v电压信号，接口丰富，适配性高。

附图说明

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明工作流程示意图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种自动混凝土布料车控制系统及其控制方法，包括清洗点、布料车、控制系统、剩余混凝土卸料点、导轨、接料处、多个工位；

控制系统包括控制器，设置在布料车上的称重传感器，设置在清洗点、剩余混凝土卸料点、接料处、以及每个工位上的限位开关；

每个工位所需混凝土量为c1、c2、c3…cn，布料车内混凝土量为c0，控制方法包括以下步骤：

(1)通过控制器分别设定每个工位所需混凝土的量：c1、c2、c3…cn；

(2)控制器控制布料车沿导轨行走，行进至接料处进行接料；

(3)控制器控制布料车沿导轨行走至布料车触碰工位1的限位开关，布料车停止前进，开始卸料，布料车称重传感器检测到重量减少c1后停止卸料；

(4)工位1卸料完毕后，控制器通过称重传感器检测布料车内剩余混凝土重量c0；当c0＞c2时，控制器控制布料车沿导轨行走至布料车触碰工位2的限位开关，布料车停止前进，开始卸料，布料车称重传感器检测到重量减少c2后停止卸料；

当c0＜c2时，控制器控制布料车至接料处进行接料，接料完毕，plc控制布料车至c2工位点按照触摸屏设定的混凝土需求量进行自动卸料；

(5)工位2卸料完毕后控制器通过称重传感器检测布料车内剩余混凝土重量c0，依据步骤(4)依次对剩余工位重复循环工作；

本发明具有良好的扩展性，可根据需要增加布料车和工位点的数量，总数不受限制。

(6)当最后一个工位点cn卸料完毕后，控制器通过称重传感器检测布料车重量，当检测值大于设定的皮重值时，控制器控制至布料车至剩余混凝土卸料点将剩余混凝土卸完；

(7)控制器控制布料车至布料车清洗点，启动清洗水泵，清洗水泵工作20-60秒后停止。另一种方式是控制器通过称重传感器检测布料车重量，当重量小于设定值时即可，此时控制器控制水泵停止工作。这里的设定值是根据实际生产设定的，一般为1.2-1.5倍的布料车重量。

本发明可以实现混凝土布料车从接料、卸料到清洗、复位的全程自动控制，大大减轻布料车操作者的劳动强度，提高了生产自动化程度和生产效率，具有明显的经济和社会效益，解决了现有技术中全手动控制布料车存在的操作强度大，生产效率低的问题。

所述控制系统还包括控制屏、连接控制器的振动器，控制屏为连接控制器的触摸屏，振动器安装在布料车上；

所述步骤(3)-(5)的卸料过程中，控制器通过称重传感器实时监测布料车重量减少速率，当减少速率低于控制器设定值时，控制器驱动振动器振动，提高卸料速度。

所述的控制屏包括一个控制器触摸屏、多个工位触摸屏。所述控制器为plc控制器。

本发明的plc与触摸屏、传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：工业以太网接口通讯、rs485接口通讯、4-20ma电流信号、0-10v电压信号，0-24v电压信号，接口丰富，适配性高。

在相应的位置上设置电气控制箱，尤其是控制器内部线路较多的地方，设置控制箱是为了保证控制系统的安全稳定。

为了更加准确的说明上述方法的具体实现过程，以布料车向工位1、工位2、工位3卸料控制过程为例进行详细说明：

1、在控制器触摸屏上设定布料车卸料流量值5kg/s，振动器工作时间启动3秒，停止3秒，布料车皮重100kg，水泵工作时间40秒；

2、操作员在工位1、工位2、工位3触摸屏依次输入混凝土需求量1000kg、1200kg、1500kg，并向plc下发需求信号；这里有关触摸屏的设置可以仅设置一个控制器触摸屏，在控制器触摸屏上设置相应的需求量，可以节省触摸屏数量，降低成本。

3、plc接收需求信号后，控制布料车自动行进至接料处进行接料；

4、接料完毕，plc控制布料车移动至工位1卸料点，自动卸料1000kg；

5、卸料完毕后plc检测布料车内混凝土重量c0，当c0＞1200kg时，plc控制布料车至c2工位点自动卸料1200kg。当c0＜1200kg时，plc控制布料车至混凝土接料处，向搅拌站发出混凝土卸料信号，接料完毕，plc控制布料车至c2工位点自动卸料1200kg；

6、卸料完毕后plc检测布料车内混凝土重量c0，当c0＞1500kg时，plc控制布料车至c3工位点自动卸料1500kg。当c0＜1500kg时，plc控制布料车至混凝土接料处，然后向搅拌站发出混凝土卸料信号，接料完毕，plc控制布料车至c3工位点自动卸料1500kg；

7、卸料完毕后plc检测布料车内混凝土重量c0，当c0大于布料车皮重设定值100kg时，plc控制布料车至剩余混凝土卸料点将剩余混凝土自动卸完。一般情况下，设定值要大于100kg。

8、plc控制布料车至清洗点，启动清洗水泵，水泵工作40秒后停止；

9、plc控制布料车至混凝土接料处，等待下次任务。

布料车在各工位点卸料过程中，当混凝土卸料流量小于设定值5kg/s时，plc控制启动布料车振动器，工作3秒，停止3秒，如此往复工作，直至混凝土卸料流量大于5kg/s。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。