Автоматизация асфальтосмесительных установок

10.02.2017

Управление асфальтосмесительной установкой представляет собой ответственный и трудоемкий процесс, требующий от оператора участия в контроле, регулировании, анализе информации и диагностике следующих основных операций:
1) предварительного дозирования и подачи в сушильный агрегат минеральных материалов;
2) просушивания и нагрева до рабочей температуры минеральных материалов;
3) сортировки минеральных материалов;
4) взвешивания минеральных материалов и минерального порошка;
5) дозировки битума;
6) подачи в смеситель отдозированных минеральных компонентов и вяжущего;
7) перемешивания асфальтобетонной смеси;
8) выдачи смеси в скип или транспортное средство;
9) загрузки смеси в бункер-накопитель.
Таким образом, оператору необходимо выполнить около десяти операций за один цикл перемешивания. При средней производительности в 60 циклов перемешивания в час получается 600 операций, что указывает на необходимость автоматизации процесса управления асфальтосмесителем, облегчающей не только условия труда оператора, но и повышающей точность дозирования компонентов, т.е. качество выпускаемой смеси.
На основании вышеизложенного система управления асфальтосмесительной установкой должна обеспечивать:
1) бесперебойную автоматизированную работу всех узлов и агрегатов в абразивной и агрессивной средах, а также в условиях вибрации;
2) последовательное автоматическое дозирование отдельных фракций минеральных материалов и вяжущих материалов по заданному рецепту;
3) возможность быстрого приготовления асфальтобетонных смесей по любому заданному рецепту;
4) соблюдение продолжительности перемешивания согласно технологическому регламенту;
5) автоматическую выдачу заданного количества готовой асфальтобетонной смеси;
6) блокировку механизмов в случае неисправности отдельных агрегатов;
7) возможность дистанционного контроля и управления работой всех механизмов смесителя с центрального пульта управления;
8) переход с автоматического управления на ручной режим и обратно.
Ранее применяли две типовые схемы автоматизации асфальтосмесительных установок на основе использования электромагнитных реле: электропневматическую и электромеханическую.
В электропневматической схеме в качестве исполнительных механизмов использовали пневмоцилиндры, управляемые электропневмораспределителями, а в качестве датчиков положения - бесконтактные емкостные датчики, требующие включения в схему усилителей.
В электромеханической схеме применяли электромеханические приводы и ртутные выключатели, работающие без усилителей.
В современных асфальтосмесительных установках используют микропроцессорные системы управления, которые позволяют в непрерывном режиме контролировать весь технологический процесс приготовления смесей, оперативно управлять технологическими режимами, а также быстро переходить на выпуск смесей по любой, заранее заданной рецептуре.
В микропроцессорной системе, в отличие от релейной, отсутствуют пульт управления, шкаф промежуточных реле, дистанционная весовая головка и командный аппарат регулирования технологического режима. Их заменяет контроллер, выполняющий функции управления, регулирования, защиты, подачи предупредительной и аварийной сигнализации, а также диагностики. Система управления построена по классической централизованной схеме: все данные с дискретных и аналоговых датчиков (температуры; тензометрических преобразователей для измерения массы минеральных материалов в весовом дозаторе; индукционных датчиков частоты вращения насосов, сушильного барабана и т. д.) подводятся к контроллеру, который обрабатывает их и осуществляет управление в соответствии с выбранным режимом работы и введенными в него параметрами с панели оператора.

Панель оператора представляет собой промышленный компьютер, физически соединенный с контроллером через последовательный порт. В компьютере установлена программа, позволяющая в реальном времени наглядно (в виде технологических схем) отражать процессы, происходящие при приготовлении асфальтобетонной смеси (рисунок 9.16). Кроме того, программа позволяет изменять режимы работы узлов и агрегатов асфальтосмесителя (например, регулировать частоту вращения насоса подачи битума, изменяя его производительность, или изменять температуру пламени горелки сушильного агрегата, изменяя температуру минеральных материалов). По предварительно введенным в программу рецептурам оператор в течение минимального времени может изменять марку и тип выпускаемой смеси. Управляющие воздействия оператора вводятся с клавиатуры.
Контроллер и блоки реле-повторителей смонтированы в едином шкафу управления, который расположен в кабине оператора. Для проведения пусконаладочных, поверочных и ремонтных работ каждый агрегат асфальтосмесителя имеет местный щит управления. Переключение агрегата на местное управление или его отключение производится с панели оператора.
Отключить механизм можно также с местного щита управления, на котором, кроме органов управления, расположены контрольные приборы, позволяющие следить за работой агрегата. Благодаря применению в контроллере многофункциональной операционной системы процесс управления разбит на отдельные задачи: управление, регулирование, пуск/останов, сигнализация, защита, диагностика, подготовка отчетов. При необходимости задачи, выполняемые контроллером, можно расширить, что не сказывается на работающей программе и позволяет учесть изменение условий эксплуатации и возможности модернизации установки.