混凝土生产系统中的电气工程与自动化应用

康晶雪

摘 要：随着水利水电工程建设进程的加快，对于混凝土的需求量逐见加大，这样就要求混凝土生产量加大，为了保证混凝土的生产的顺利进行以及统一生产调度，提高生产效率。因此，在混凝土的生产过程中应该采用自动化生产系统，采用先进的自动化生产系统可以提高混凝土的生产效率高。该文依据水电站工程就混凝土生产中的自动化系统进行简单的介绍。

关键词：混凝土 系统 自动化

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0086-01

随着水利水电等大中型水利工程的不断发展，对混凝土生产规模要求也在逐渐扩大，由于水电站工程需要混凝土供应总量比较大，为了提高生产效率和实现统一调度，这就对混凝土生产系统提出了更高的要求。这样就要求混凝土生产系统应该自动化生产，能够提供实时、准确的生产数据，并能监控搅拌现场的生产情况，以免出现混凝土的配比和型号出现错误的现象发生。因此我们应该采用自动化程度高的混凝土生产系统，这样的系统的优点是计量精确、质量优良、生产效率高、环保性能好[1]。

1 混凝土生产中的自动化系统应用

对于混凝土生产系统中自动化设备的引进对于提高混凝土生产效率起到了很大的作用。在混凝土生产系统要求自动化设备应该具有较强的数据处理能力，能够实时采集、处理大量数据，支持大容量存储器，并能按一定的格式和条件存储数据。自动化设备要具有模块化、伸缩性和灵活性，能够适应高中低端不同的需求，并且可以根据客户的特殊需求，做出个性化的控制方案。混凝土生产系统的自动化还应该满足网络化、信息化的需求，容易融入管理系统，联网简单，扩展方便。

1.1 混凝土自动化系统的选择

为适应大型水利水电工程对混凝土生产的需要，近年来，我国研究和制造的混凝土生产自动化系统，主要的研究发展方向是计算机控制全自动化方面发展。目前我国使用的混凝土生产系统主要是HL236-4F3000型计算机控制全自动。

HL236-4F3000型混凝土生产系统是采用计算机全自动控制，这个系统是我主研发的新型的温控混凝土自动生产系统，这个系统可以在集料仓安装集料仓冷、热风和片冰等温控设备，适用于大、中型混凝土水电工程。与此同时，还可以生产多种不同标号的混凝土[1]。

1.2 成品料的混和上料与二次筛分

混凝土中的集料分为粗集料和细集料，主要是天然砂砾石料和基坑开挖块石料。集料的技术指标必须满足混凝土集料规程质量要求，由于集料本身的特性会出现破碎的现象，在进行运输时不可避免的会出现一些集料破碎，达不到水工混凝土集料规范要求，会严重影响到混凝土的质量，所以必须采用成品料混和上料和二次筛分的方案。

在粗集料罐底设置集料廊道，采用胶带机出料，将集料运至第一阶分机，为了达到控制集料二次筛分混合比的目的，我们在集料仓下设置惯性振动给料，动给料机由变频器提供可变频率电源，根据一次风冷调节料仓的料位，控制各种集料的给料量，调整混合料的最优配比。为了控制混凝土成品集料的质量要求，改善粗集料性能，减少集料破碎量，设置二次冲洗筛分。二次筛分的过程就是：按比例混合放料后的粗集料，经胶带机出料，把粗集料输送筛分平台进行二次冲洗筛分，二阶筛分把粗集料分级为40～80 mm、80～150 mm、20～40 mm、5～20 mm四种级配，经过溜槽把四级粗集料直接送入一次风冷调节料仓。这样就将集料按粒径的大小分开，系统将按照配合比里粒径的要求[2]。

1.3 制冷系统

施工技术规范中要求混凝土的出盘温度为最低温度10 ℃，由于混凝土自身的水化热必须采用适当的降温措施，才能达到施工技术规范要求。要想使出盘的温度符合设计要求，我们除了需要采用制冷水搅拌外，还需要对粗集料进行预冷。混凝土粗集料预冷主要有风冷和水冷二大模式，我们只要采用二次风冷集料的方法来进行风冷集料。风冷方案能耗较高，布置紧凑，操作简便，集料降温潜力大且不易冻仓，对预冷混凝土生产的可靠性更高，冷却质量更有保证。

1.4 混凝土生产中供料和输送系统

在混凝土生产的过程中主要环节是供料环节和输送环节，从堆料场或调节料仓向拌和楼自动化供应集料，是混凝土生产系统自动化的一个组成部分。对于只有一条胶带输送机向拌和楼供料的工艺布置，并对集料进行风冷这是必要的生产环节。这个环节不仅能保证拌和楼料仓不会空仓，保持一定的料位，又保证混凝土出机口温度提供了条件。实现自动化供料是通过料位计检测，以工控机实现对振动给料机、胶带输送机、电动回转给料斗的工作进行逻辑判断、数字处理及顺序控制，达到拌和楼料仓“少吃多餐，及时供料”的目的。混凝土中供料系统是通过计算机实现及时快速周转供料。混凝土中的输送系统也是通过计算机实现控制，及时将搅拌完成的混凝土输送到车辆中，满足混凝土生产的要求[2]。

2 混凝土生产系统中对电气设备要求

制约自动化生产线生产效率的关键是电气设备的可靠性。其中有几个关键点就是控制系统、搅拌系统以及运输系统的电气设备每个点出现问题都会使生产线停顿，这就要求在生产混凝土时，电气工程对其影响也是不可小觑的。所以在选用设备的时候，在这三个关键点上一定要保证其可靠性，在进行电气设备安装完成后，应该进行试验检测，在试运行的过程中如果发现电气设备有问题，应该及时的提出，以免在混凝土生产运营过程中出现问题影响生产效率，我们在进行电气设备购买时有必要选择性能较为先进的进口设备。好的电气设备在混凝土生产系统中起到的作用是承上启下的。如果电气设备出现问题不仅影响生产效率，同时也使生产线上的所有工序处于待工状态，进而影响混凝生产的可靠性。因此，我们应该选择质量合格的电气设备，保证混凝土生产的顺利进行[3]。

3 结语

随着水利水电工程建设步伐的加快，对于混凝土的质量和数量要求都越来越高，这就需要我们改变传统的生产模式，在混凝土生产的过程中应该应用自动化技术，这样可以提高混凝土的生产效率。采用自动化生产混凝土已经是一个发展的主要发展方向，要想实现混凝土生产系统自动化，电气设备也不能忽视，因为在控制系统、搅拌系统以及出料系统中电气设备起到不可忽视的作用。

目前，混凝土生产采用自动化生产线是未来混凝土生产的一个发展方向，但是由于目前我国的混凝土自动化生产尚处于起步阶段，不论是从系统使用上，还是电气设备的可靠性上都存在着一定不完善的地方。这些都需要制造商和相关的工程技术人员来不断的完善。相信随着人们对自动化生产线认识的深入，将来它一定会广泛应用于混凝土生产系统中的大规模生产上。

参考文献

[1] 汪新军，孟祥杰，李洪运.方圆推出新款HZS50-CP1000型混凝土搅拌站[J].工程机械，2011（7）.

[2] 赵关卿.混凝土搅拌站建设过程技术要点分析[J].价值工程，2011（19）.

[3] 谢兴建.商品混凝土搅拌站的绿色生产[J].福建建筑，2011（6）：108-110.