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我國(guó)的公路建設(shè)正處于高速發(fā)展時(shí)期，每年用于道路建設(shè)的瀝青混合料達(dá)上千萬(wàn)噸，瀝青混合料出廠的質(zhì)量直接關(guān)系到公路工程質(zhì)量。保證瀝青混合料出廠質(zhì)量的一個(gè)主要因素，就是在生產(chǎn)過(guò)程中被加熱的石料溫度要相對(duì)平穩(wěn)。如果加熱石料的溫度突然低于要求的最低溫度，或突然超過(guò)要求的最高溫度，那么加工生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料就是不合格產(chǎn)品。石料的加熱溫度保持在相對(duì)平穩(wěn)的范圍之內(nèi)是非常重要的。

瀝青混合料的生產(chǎn)現(xiàn)狀

瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程是由計(jì)算機(jī)控制的，生產(chǎn)前把生產(chǎn)所需的參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)；生產(chǎn)過(guò)程中，在生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件沒(méi)有大的變化的情況下，計(jì)算機(jī)就會(huì)根據(jù)要求對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控：冷石料的傳送、加熱的溫度、根據(jù)配比對(duì)各種石料進(jìn)行計(jì)量、確定拌和時(shí)間等等。計(jì)算機(jī)的控制，使生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)，可是實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境是復(fù)雜的，生產(chǎn)條件是變化的。

在正常工作時(shí)，當(dāng)送到滾筒入口的石料的濕度突然增大時(shí)，石料溫度會(huì)突降到要求最低溫度之下，由于石料溫度傳感器位于滾筒出口，就會(huì)有一部分溫度過(guò)低的石料進(jìn)入石料熱料倉(cāng)，那么生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料溫度就會(huì)低于最低要求溫度，鋪到路上，就會(huì)因壓不實(shí)而形成不合格的路面；當(dāng)送到滾筒入口的石料突然減少很多時(shí)，一部分石料的溫度會(huì)超過(guò)要求的最大值，這部分石料生產(chǎn)出來(lái)的瀝青混合料就會(huì)因溫度過(guò)高瀝青老化而變散，也會(huì)形成不合格路面。

還有一種情況，出料時(shí)突然有異常情況停機(jī)，熱料倉(cāng)中會(huì)積存大量熱石料，當(dāng)問(wèn)題解決能夠恢復(fù)出料時(shí)，熱料倉(cāng)中的石料溫度如果下降的過(guò)多，就會(huì)導(dǎo)致出花料；如果溫度還高于下限卻被扔掉，就會(huì)形成浪費(fèi)，這種情況隨著外界溫度的變化而變化，很難判斷。

問(wèn)題分析

石料從流入滾筒入口到流出滾筒出口是加熱過(guò)程，需要5～6分鐘，測(cè)量石料溫度的傳感器安裝在滾筒出口。當(dāng)石料溫度有變化時(shí)，濕度大的或流量減少的過(guò)程已經(jīng)進(jìn)行了5～6分鐘。計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的通道長(zhǎng)，時(shí)間常數(shù)大，容量滯后也大，調(diào)節(jié)控制作用不可能做到及時(shí)準(zhǔn)確，所以石料流出滾筒溫度難以達(dá)到要求。在實(shí)際工作中，當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)石料的流量有大的變化時(shí)，立刻把燃燒器轉(zhuǎn)換到手動(dòng)，手動(dòng)調(diào)節(jié)燃燒器開度，調(diào)節(jié)比例不易掌握，控制非常困難，很難達(dá)到生產(chǎn)要求；當(dāng)石料濕度由低突然變高時(shí)，操作人員根本就發(fā)現(xiàn)不了，可見普通電腦控制和人工控制在石料流量濕度不穩(wěn)定時(shí)是很困難的。

對(duì)于第二種情況，由于瀝青攪拌站臨時(shí)停機(jī)時(shí)，引風(fēng)機(jī)通常處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，目的是為滾筒降溫，防止?jié)L筒變形，但是這樣會(huì)加速熱料倉(cāng)中石料溫度的下降。由于各料倉(cāng)中石料粒徑不同，石料間的空隙隨著粒徑增大而增大，使得大料倉(cāng)中石料的溫度降低速度要快于小料倉(cāng)中的石料。當(dāng)小料倉(cāng)中的石料溫度降低到下限時(shí)，大料倉(cāng)中的石料溫度已低于下限溫度，這時(shí)出料就會(huì)出現(xiàn)混合料中大料上瀝青裹附不全的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致混合料質(zhì)量下降，加之多數(shù)瀝青攪拌站的熱料倉(cāng)沒(méi)有保溫措施，使得斷斷續(xù)續(xù)出料時(shí)，要么混合料質(zhì)量難以保證，要么造成很大的浪費(fèi)。

改進(jìn)方案

現(xiàn)在設(shè)計(jì)一方案，影響流出滾筒石料溫度的主要干擾因素包括：石料流量的變化f1，石料濕度的變化f 2。如果把石料在流入滾筒時(shí)的流量變化f1和濕度變化f 2的信息及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)運(yùn)算提前控制燃燒器開度，確保石料溫度保持相對(duì)平穩(wěn)。拌和樓的設(shè)備中設(shè)有冷石料流量傳感器，在冷石料流入滾筒口增設(shè)一個(gè)石料濕度傳感器。流量傳感器和濕度傳感器的信號(hào)作為反饋信息參加燃油閥門控制。

現(xiàn)在采取計(jì)算機(jī)串級(jí)控制，把原來(lái)的控制回路作為主回路，把f1１和f 2的變化信息作為反饋信息建立控制副回路，當(dāng)f1和f 2有波動(dòng)時(shí)，通過(guò)副回路，把信息反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)燃燒器開度進(jìn)行控制。這樣主、副串接工作，主回路的輸出作為副回路的設(shè)定值。據(jù)資料介紹，由于副回路的加入，干擾進(jìn)入副回路所引起的主參數(shù)的偏差，可比單回路小3～5倍。對(duì)于進(jìn)入主回路的干擾，由于副回路改善了對(duì)象特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率，加快了過(guò)度過(guò)程，所以其參數(shù)造成的偏差，也比單回路小2～3倍。

針對(duì)第二種情況，設(shè)計(jì)一套熱料倉(cāng)溫度顯示系統(tǒng)，為操作手做出準(zhǔn)確的判斷提供依據(jù)。具體方案是：在每個(gè)熱料倉(cāng)低料位傳感器附近各增加一個(gè)溫度傳感器，這幾個(gè)傳感器輸出信號(hào)同時(shí)傳遞到控制室內(nèi)的一個(gè)多路輸入溫度顯示單元內(nèi)，以三秒的時(shí)間間隔循環(huán)顯示。恢復(fù)出料時(shí)，如果每個(gè)熱料倉(cāng)的溫度都在下限以上，就可以馬上點(diǎn)火出料；如果大料倉(cāng)的溫度降到下限以下，那么可以把這個(gè)料倉(cāng)中的石料扔掉就行了，其他料倉(cāng)中的石料可以繼續(xù)使用，從而減小了浪費(fèi)；而且可以根據(jù)熱料倉(cāng)中石料的溫度下降情況，特意提高上料溫度至接近上限溫度，以彌補(bǔ)熱料倉(cāng)中石料溫度的下降。另外在熱料倉(cāng)的外壁加裝保溫層，降低熱量的散發(fā)，從而降低消耗。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)瀝青攪拌站的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)落后日本、美國(guó)和德國(guó)，但是日本、美國(guó)和德國(guó)的設(shè)計(jì)也存在缺陷，并不是完美無(wú)缺的。

通過(guò)我們科技人員在第一線工作與科學(xué)研究相結(jié)合，就能很實(shí)際地解決工作中出現(xiàn)的問(wèn)題。

瀝青攪拌站石料加熱系統(tǒng)是單級(jí)控制系統(tǒng)，把單級(jí)控制系統(tǒng)改進(jìn)成串級(jí)控制系統(tǒng)，瀝青混合料的生產(chǎn)過(guò)程比原來(lái)更加穩(wěn)定、可靠。

配合熱料倉(cāng)溫度顯示系統(tǒng)，使石料加熱系統(tǒng)更加完善，尤其是在經(jīng)常暫停的情況下，會(huì)極大的減小消耗，降低生產(chǎn)成本。

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