CN102564558A - 沥青拌和站及其多点电子秤故障检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青拌和站及其多点电子秤故障检测装置和检测方法，公开的检测装置包括多个称重传感器、称重变送器和中央控制器；多个称重传感器的输出信号分别、单独接入称重变送器转化为数字信号，称重变送器的信号输出端与其信号输入端一一对应，且分别连接所述中央控制系统的信号输入端，中央控制器将各输入数字信号与预设的参数范围比较，并判断是否有称重传感器存在故障。如中央控制器接收到的数字信号与系统预设参数的比较结果不能满足要求，即可判断出某一个或多个称重传感器发生故障，自动控制设备停止生产，排除故障后方可恢复生产，从而有效避免拌和站生产出不符合要求的沥青混合料，降低沥青混合料的废品率，减少沥青生产者的损失。

Description

沥青拌和站及其多点电子秤故障检测装置和检测方法

技术领域

本发明涉及沥青混合料搅拌技术领域，特别是涉及一种多点电子秤故障检测装置和检测方法。此外，本发明还涉及一种包括多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站。

背景技术

沥青混合料路面作为一种路面结构形式，以其行车舒适、噪声低、易于维护等优点，被广泛应用于公路建设中，尤其是高等级公路建设。目前，沥青拌和站作为生产沥青混合料的成套设备，普遍应用在筑路及养护工程施工中。

具体而言，沥青拌和站根据其工艺流程可分为强制间歇式和连续式两种；其中，强制间歇式沥青拌和站能保证骨料的级配，骨料与沥青的比例均能够达到较高的精度。另外，也易于根据需要随时变更骨料级配和油石比，所拌制出的沥青混合料质量高，可满足各种筑路施工的要求。

众所周知，相比于连续式沥青拌和站来说，强制间歇式沥青拌和站之所以具有上述优点，其根本原因在于具有间歇性地向拌锅内加入经过精确称量的骨料、沥青、和粉料，从而保证骨料的级配，骨料与沥青的比例达到相当精确的程度，另外也易于根据需要随时变更骨料级配和油石比。

目前，强制间歇式沥青拌和站配料称量装置(可简称为秤)，是通过称量仪器检测供给物料质量来实现的，一般采用多点秤，即多个称量传感器悬挂或支撑称量斗。

请参见图1和图2，图1为现有技术中称量斗与称重传感器的位置关系示意图；图2为现有技术中典型多点电子秤故障检测装置的工作原理图。

如图所示，称重传感器11支撑称量斗12，骨料从骨料存储仓进入各个骨料称量斗12之后，各称重传感器11称量其重量并其重量信号转换为0～20mV的电压信号，该电压信号先并联再经过称重变送器13变成标准电压信号0～10V，然后由A/D转换模块将其转换为PLC控制器14能识别的等效数字量，这些数字量进入PLC控制器14进行处理，显示，并发出控制指令，从而实现自动控制。

由此可见，秤的多个称重传感器11是将信号叠加汇总后通过称重变送器13转换进入PLC控制器14。由于进入PLC控制器14的信号是叠加汇总后的，一旦出现秤的多个称重传感器11的一个或多个失效等故障，那么叠加信号就将失真，控制器14获得的数据与实际重量不符，但系统及操作人员却不能辨识，拌和站将“正常地”生产出废的沥青混合料，给用户造成巨大的损失。以3000型沥青拌和站为例进行大致的估算，每天的损失约为70万左右。

因此，如何针对现有沥青拌和站的称重传感器的失效故障进行辅助设计，以降低设备故障影响成品料的废品率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多点电子秤故障检测装置和检测方法，可以有效提高称重传感器的故障检测效率，降低沥青成品料的废品率，提高成品料的质量。本发明的另一目的是提供一种包括上述多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站。

为实现上述发明目的，本发明提供一种多点电子秤故障检测装置，包括：

多个称重传感器，分别将称量斗中的分量重量信号转换为电压信号；

称重变送器，其信号输入端连接所述称重传感器的信号输出端，用于将电压信号转换为数字信号；

中央控制器，其信号输入端连接所述称重变送器的信号输出端；

多个所述称重传感器的输出信号分别、单独接入称重变送器转化为数字信号，所述称重变送器的信号输出端与其信号输入端一一对应，且分别连接所述中央控制系统的信号输入端，所述中央控制器将各输入数字信号与预设的参数范围比较，并判断是否有称重传感器存在故障。

优选地，所述中央控制系统包括：

信号接收单元，其信号输入端连接所述称重变送器的各信号输出端；

存储单元，用于存储与各称量斗中配料值对应的重量参数范围值；

判断单元，用于判断各称量斗中配料值是否分别在相应的预设参数范围内；

信号输出单元，当重量范围超出预设范围时，输出停机检查的控制信号。

优选地，还包括报警装置，所述报警装置的信号输入端连接所述信号输出单元的信号输出端。

本发明还提供一种沥青拌和站，包括若干称量斗，还包括如上述任一项所述的多点电子秤故障检测装置，该多点电子秤故障检测装置的多个称重传感器分别悬挂或支撑所述称量斗。

优选地，所述称量斗包括骨料称量斗、粉料称量斗和沥青称量斗。

本发明进而提供一种多点电子秤故障检测方法，该方法按照下述步骤进行：

a)利用多个称重传感器分别采集称量斗中配料的分量重量信号，并将其转换为电压信号；

b)将各电压信号分别转换为数字信号；

c)以各数字信号是否分别在相应的预设参数范围内为判断条件，获得当前各称量传感器是否存在故障的判断结果，若判断有故障，则转入下一步，若无故障，则持续步骤a)至步骤c)；

d)中央控制器控制停机，操作者检查。

优选地，步骤c)后还可以包括：e)报警。

本发明所提供的多点电子秤故障检测装置包括多个称重传感器、称重变送器和中央控制器，其中，多个称重传感器分别将称量斗中的各分量重量信号转换为电压信号；称重变送器用于将电压信号转换为数字信号，其信号输入端连接称重传感器的信号输出端；中央控制器的信号输入端连接称重变送器的信号输出端。与现有技术不同的是，称重变送器的信号输出端与其信号输入端一一对应，且分别连接中央控制系统的信号输入端，所述中央控制器将各输入数字信号与预设的参数范围比较，并判断是否有称重传感器存在故障。称重变送器具有多通道采样并输出数字信号的功能，可以对每一路称重传感器的电压信号进行采用并独立变送，使多个称重传感器的输出信号分别、单独接入称重变送器并转换为数字信号。因此，这些数字信号可以一对一地输入中央控制器中，在中央控制器中与预设的参数范围进行比较，如果每一个称重变送器均没有故障，则中央控制器接收到的数字信号与预设的参数比较结果应该满足要求；如中央控制器接收到的数字信号与系统预设参数的比较结果不能满足要求，即可判断出某一个或多个称重传感器发生故障，自动控制设备停止生产，排除故障后方可恢复生产，从而有效避免拌和站生产出不符合要求的沥青混合料，降低沥青混合料的废品率，减少沥青生产者的损失。

同时，由于每一路称重变送器的信号均可以独立地输送给中央控制器，通过中央控制器可以看出每一路称重传感器所测量的所在支路的配料重量信号，如果与预设的重量范围偏差较大，可以及时调整该称重传感器所在支路的配料分额，使偏差减小，从而调节沥青混合料各配料的比例，使多点电子计量秤的称量精度提高，沥青的质量也得到提高。

在一种优选的实施方式中，所述中央控制系统包括信号接收单元、存储单元、判断单元和信号输出单元，其中，信号接收单元的信号输入端连接所述称重变送器的各信号输出端；存储单元用于存储与各称量斗中配料值对应的重量参数范围值；判断单元用于判断各称量斗中配料值是否分别在相应的预设参数范围内；信号输出单元在重量范围超出预设范围时，输出停机检查的控制信号。通过中央控制器的集中控制，可以对多个称量支路进行检测并控制，任何一个称量支路的称量传感器出现故障，均可以通过中央控制器停止称量，同时停止搅拌装置的动作，减少质量不合格的沥青混合料的生产，降低废品率。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的多点电子秤故障检测装置还包括报警装置，该报警装置的信号输入端连接所述信号输出单元的信号输出端。报警装置可以采用声音报警方式，也可以采用灯光报警方式，或者其它能提醒操作者的报警方式，也可以采用将声音报警方式、灯光报警方式及其它报警方式相互结合的报警方式，以提醒操作者及时对多点电子秤进行维护，尽快消除故障，确保安全生产。

在提供上述多点电子秤故障检测装置的基础上，本发明还提供一种包括上述多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站；由于多点电子秤故障检测装置具有上述技术效果，具有该多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中称量斗与称重传感器的位置关系示意图；

图2为现有技术中典型多点电子秤故障检测装置的工作原理图；

图3为本发明所提供沥青拌和站一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供多点电子秤故障检测装置一种具体实施方式的工作原理图；

图5为本发明所提供多点电子秤故障检测方法第一种具体实施方式的控制原理图；

图6为本发明所提供多点电子秤故障检测方法第二种具体实施方式的控制原理图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种多点电子秤故障检测装置和检测方法，可以有效提高称重传感器的故障检测效率，降低沥青成品料的废品率，提高成品料的质量。本发明的另一核心是提供一种包括上述多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3和图4，图3为本发明所提供沥青拌和站一种具体实施方式的结构示意图；图4为本发明所提供多点电子秤故障检测装置一种具体实施方式的工作原理图。

在沥青拌和站中，包括多个配料存储仓21，以及各种称量斗，具体包括骨料称量斗22、粉料称量斗23及沥青称量斗24，各配料从配料存储仓21中进入各称量斗，然后进入搅拌器25。

本发明所提供的多点电子秤故障检测装置包括多个称重传感器26、称重变送器27和中央控制器28，其中，多个称重传感器26分别将称量斗中的各分量重量信号转换为电压信号；称重变送器27用于将电压信号转换为数字信号，其信号输入端连接称重传感器26的信号输出端；中央控制器28的信号输入端连接称重变送器27的信号输出端。与现有技术不同的是，称重变送器27的信号输出端与其信号输入端一一对应，且分别连接中央控制系统的信号输入端，中央控制器28将各输入数字信号与预设的参数范围比较，并判断是否有称重传感器26存在故障。称重变送器27具有多通道采样并输出数字信号的功能，可以对每一路称重传感器26的电压信号进行采用并独立变送，使多个称重传感器26的输出信号分别、单独接入称重变送器27并转换为数字信号。

因此，这些数字信号可以一对一地输入中央控制器28中，在中央控制器28中与预设的参数范围进行比较，如果每一个称重变送器27均没有故障，则中央控制器28接收到的数字信号与预设的参数比较结果应该满足要求；若中央控制器28接收到的数字信号与系统预设参数的比较结果不能满足要求，即可判断出某一个或多个称重传感器26发生故障，自动控制设备停止生产，排除故障后方可恢复生产，从而有效避免拌和站生产出不符合要求的沥青混合料，降低沥青混合料的废品率，减少沥青生产者的损失。

同时，由于每一路称重变送器27的信号均可以独立地输送给中央控制器28，通过中央控制器28可以看出每一路称重传感器26所测量的所在支路的配料重量信号，如果与预设的重量范围偏差较大，可以及时调整该称重传感器26所在支路的配料分额，使偏差减小，从而调节沥青混合料各配料的比例，使多点电子计量秤的称量精度提高，沥青的质量也得到提高。

在一种优选的实施方式中，中央控制系统包括信号接收单元、、存储单元、判断单元和信号输出单元，其中，信号接收单元的信号输入端连接称重变送器27的各信号输出端；存储单元用于存储与各称量斗中配料值对应的重量参数范围值；判断单元用于判断各称量斗中配料值是否分别在相应的预设参数范围内；信号输出单元在重量范围超出预设范围时，输出停机检查的控制信号。通过中央控制器28的集中控制，可以对多个称量支路进行检测并控制，任何一个称量支路的称量传感器出现故障，均可以通过中央控制器28停止称量，同时停止搅拌装置的动作，减少质量不合格的沥青混合料的生产，降低废品率。

进一步地，本发明所提供的多点电子秤故障检测装置还可以包括报警装置，该报警装置的信号输入端连接信号输出单元的信号输出端。报警装置可以采用声音报警方式，也可以采用灯光报警方式，或者其它能提醒操作者的报警方式，也可以采用将声音报警方式、灯光报警方式及其它报警方式相互结合的报警方式，以提醒操作者及时对多点电子秤进行维护，尽快消除故障，确保安全生产。

除了上述多点电子秤故障检测装置，本发明还提供一种包括上述多点电子秤故障检测装置的沥青拌和站，该沥青拌和站包括若干称量斗，多点电子秤故障检测装置的多个称重传感器分别悬挂或支撑称量斗，测量称量斗中配料的质量。其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在一种具体的实施方式中，本发明所提供的称量斗包括骨料称量斗、粉料称量斗和沥青称量斗。其中，本发明所提供的称重传感器26可以悬挂各支撑骨料称量斗，也可以悬挂或支撑粉料称量斗，还可以悬挂或支撑沥青称量斗，即沥青混合料的各配料中，骨料、粉料和沥青的重量均可以通过本发明所提供的多点电子秤故障检测装置进行检测，从而进一步降低产品的废品率，提高产品质量。

请参考图5，图5为本发明所提供多点电子秤故障检测方法第一种具体实施方式的控制原理图。

此外，本发明还提供一种多点电子秤故障检测方法，在第一种具体的实施方式中，该检测方法具体可以包括下述步骤：

S11利用多个称重传感器分别采集称量斗中配料的分量重量信号，并将其转换为电压信号；用称重传感器悬挂称量斗或者支撑称量斗，使每个称重传感器分别采集称量斗的分量重量信号，并将重量信号转换为数字信号；

S12将各电压信号分别转换为数字信号；各分量重量对应的电压信号均转换为与之对应的数字信号，可以各分量重量的数据保持独立，为判断称重传感器是否存在故障提供依据；

S13以各数字信号是否分别在相应的预设参数范围内为判断条件，获得当前各称量传感器是否存在故障的判断结果；如果数字信号在相应的预设参数范围内，则与该数字信号对应的称重传感器正常工作，没有故障，多点电子秤可以持续步骤S11至步骤S13，沥青拌和站持续正常工作；反之，如果数字信号不在相应的预设参数范围内，则与该数字信号对应的称重传感器没有正常工作，存在故障，需要操作者进行维护，转入下一步；

S14中央控制器控制停机，操作者对各称重传感器进行检查。中央控制器控制停机，使各料仓停止供料，避免生产出不符合要求的沥青混合料，从而降低产品的次品率，提高产品质量。

请参考图6，图6为本发明所提供多点电子秤故障检测方法第二种具体实施方式的控制原理图。

在第二种具体的实施方式中，本发明所提供的多点电子秤故障检测方法可以包括下述步骤：

S21利用多个称重传感器分别采集称量斗中配料的分量重量信号，并将其转换为电压信号；用称重传感器悬挂称量斗或者支撑称量斗，使每个称重传感器分别采集称量斗的分量重量信号，并将重量信号转换为数字信号；

S22将各电压信号分别转换为数字信号；每个分量重量对应的电压信号均转换为与之对应的数字信号，可以使各分量重量的数据保持独立，为判断称重传感器是否存在故障提供依据；

S23以各数字信号是否分别在相应的预设参数范围内为判断条件，获得当前各称量传感器是否存在故障的判断结果；如果数字信号在相应的预设参数范围内，则与该数字信号对应的称重传感器正常工作，没有故障，多点电子秤可以持续步骤S21至步骤S23，沥青拌和站持续正常工作；反之，如果数字信号不在相应的预设参数范围内，则与该数字信号对应的称重传感器没有正常工作，存在故障，需要操作者进行维护，转入下一步；

S241中央控制器控制停机，操作者对各称重传感器进行检查。中央控制器控制停机，使各料仓停止供料，避免生产出不符合要求的沥青混合料，从而降低产品的次品率，提高产品质量。

S242若判断称重传感器存在故障，则中央控制器除了控制停机，还可以报警。报警可以与停机同步进行，也可以先于停机进行或后于停机进行。报警可以及时提醒操作者对多点电子秤进行维护，尽快消除故障恢复生产，确保产品质量。

以上对本发明所提供的沥青拌和站及其多点电子秤故障检测装置和检测方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多点电子秤故障检测装置，包括：

多个称重传感器，分别将称量斗中的各分量重量信号转换为电压信号；

称重变送器，其信号输入端连接所述称重传感器的信号输出端，用于将电压信号转换为数字信号；

中央控制器，其信号输入端连接所述称重变送器的信号输出端；

其特征在于，多个所述称重传感器的输出信号分别、单独接入称重变送器转化为数字信号，所述称重变送器的信号输出端与其信号输入端一一对应，且分别连接所述中央控制系统的信号输入端，所述中央控制器将各输入数字信号与预设的参数范围比较，并判断是否有称重传感器存在故障。

2.根据权利要求1所述的多点电子秤故障检测装置，其特征在于，所述中央控制系统包括：

信号接收单元，其信号输入端连接所述称重变送器的各信号输出端；

存储单元，用于存储与各称量斗中配料值对应的重量参数范围值；

判断单元，用于判断各称量斗中配料值是否分别在相应的预设参数范围内；

信号输出单元，当重量范围超出预设范围时，输出停机检查的控制信号。

3.根据权利要求2所述的多点电子秤故障检测装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置的信号输入端连接所述信号输出单元的信号输出端。

4.一种沥青拌和站，包括若干称量斗，其特征在于，还包括如权利要求1至3任一项所述的多点电子秤故障检测装置，该多点电子秤故障检测装置的多个称重传感器分别悬挂或支撑所述称量斗。

5.根据权利要求4所述的沥青拌和站，其特征在于，所述称量斗包括骨料称量斗、粉料称量斗和沥青称量斗。

6.一种多点电子秤故障检测方法，其特征在于，该方法按照下述步骤进行：

a)利用多个称重传感器分别采集称量斗中配料的分量重量信号，并将其转换为电压信号；

b)将各电压信号分别转换为数字信号；

c)以各数字信号是否分别在相应的预设参数范围内为判断条件，获得当前各称量传感器是否存在故障的判断结果，若判断有故障，则转入下一步，若无故障，则持续步骤a)至步骤c)；

d)中央控制器控制停机，操作者检查。

7.根据权利要求6所述的多点电子秤故障检测方法，其特征在于，步骤c)后还可以包括：

e)报警。

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