[发明专利]沥青混凝土拌和设备电控系统模拟仿真实验装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种沥青混凝土拌和设备电控系统模拟仿真实验装置，用于道路施工单位、沥青混凝土拌和设备生产厂家及学校的技术培训和相关课程的实践教学。

背景技术

沥青混凝土拌和设备用来生产沥青混合料，是沥青路面施工的关键设备之一。根据生产工艺的不同，沥青混凝土拌和设备可分为强制式(间歇式)和滚筒式(连续式)两种，前者广泛应用于高等级公路的施工。电控系统是沥青混凝土拌和设备的重要组成部分，用来控制拌和设备的生产全过程，以保证生产出合格的沥青混合料。沥青混凝土拌和设备电控系统实验是学校实践教学、道路施工单位以及沥青混凝土拌和设备生产厂家技术培训的一个不可缺少的内容。目前的沥青混凝土拌和设备电控系统模拟仿真实验装置通常和按一定比例缩小的拌和设备机械装置做成一体，这种拌和设备模拟仿真实验装置存在着实物体积大、占地面积大、成本高等缺点，因此实际应用较少。

发明内容

为了克服目前沥青混凝土拌和设备电控系统模拟仿真实验装置所存在的上述不足，本发明提出了一种经济、实用的强制式沥青混凝土拌和设备电控系统模拟仿真实验装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括中央监督管理计算机、触摸屏、PLC控制器、电控系统模拟装置和过程模拟控制计算机。所述的中央监督管理计算机和触摸屏与PLC控制器之间均通过RS485总线相连；所述的电控系统模拟装置和过程模拟控制计算机之间通过PC总线相连。

所述的电控系统模拟装置包括开关量输入模拟装置、开关量输出模拟装置、电机启停及调速控制模拟装置、称重信号模拟装置和温度检测模拟装置。所述的开关量输入模拟装置与PLC控制器的开关量输入端子相连；所述的开关量输出模拟装置与PLC控制器的开关量输出端子相连；所述的电机启停及调速控制模拟装置分别与PLC控制器的开关量输出端子及模拟量输出端子相连；所述的称重信号模拟装置和温度检测模拟装置均与PLC控制器的模拟量输入端子相连。

本发明的优点是，不需增加体积较大的拌和设备机械装置，而通过电控系统各种电控模拟装置以及过程模拟控制计算机液晶显示屏的仿真动画，实现沥青拌和设备电控系统及机械系统的动态模拟，模拟实验装置的成本低，占地面积小，使用方便，教学效果好。

附图说明

图1是实例的结构组成图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1，拌和设备控制系统采用目前应用广泛的“工控机+PLC+触摸屏”结构体系，中央监督管理计算机为一台PCT控机，系统通过工控机和触摸屏实现设备运行的监视和管理。PLC控制器是拌和设备运行过程控制的核心，工控机和触摸屏与PLC控制器之间通过RS485总线来传递控制指令、工作参数及设备运行状态等信息。

整个设备的运行情况以及各执行元件的动作通过液晶显示屏1和2的动画以及各种电控模拟装置实现实时模拟仿真。各种电控模拟装置通过PC总线与过程模拟控制计算机相连，并在模拟控制计算机的控制下实现电控系统过程的模拟。

开关量输入模拟装置与PLC控制器的开关量输入端子相连，在模拟控制计算机或手动模拟开关的控制下实现料位开关、料门位置检测开关、电机运行状态等的模拟。

开关量输出模拟装置与PLC控制器的开关量输出端子相连，用于获取PLC控制器输出的气缸、电磁阀等执行元件的控制信息，并据此在与模拟控制计算机相连的液晶显示屏上用相应的动画来表示各执行元件的动作。

电机启停及调速控制模拟装置的功能主要有两个：一是用于模拟各三相交流电机的启停，如冷集料皮带驱动电机、热骨料提升电机、振动筛驱动电机、搅拌缸驱动电机等的运行，该部分模拟装置与PLC控制器的开关量输出端子相连；二是用于模拟冷骨料供给部分等机械装置的电机调速，该部分模拟装置与PLC控制器的模拟量输出端子相连。调速和非调速电机可各采用2～3个功率较小的交流电机实物，以便于实验时的电机连线操作训练以及控制电路的认识实验等，其它交流驱动电机的运行则采用显示屏动画仿真。

称重信号模拟装置与PLC控制器的模拟量输入端子相连，用于模拟热骨料、热沥青及粉料称量过程中相应传感器信号变送器的输出，称量料斗及气缸、电磁阀等执行元件的动作通过显示屏动画仿真。

温度检测模拟装置与PLC控制器的模拟量输入端子相连，用于模拟设备运行过程中热骨料仓、成品料仓、热沥青、烘干滚筒出料、排气温度等温度检测传感器的变送器输出，相应机械装置的温度值在显示屏上动态仿真显示。