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1、充填料浆及环管试验系统充填料浆及环管试验系统 技术方案一技术方案一图图 示示 一一充填料浆环管试验方面一直没有购置相关设备，无法满足高水平的教学及科学研究需要。要想对充填输送工艺进行系统而全面的环管试验研究及开出高水平的实验教学课，必须购置一套自动化程度较高的充填环管试验系统。该系统主要由给配料系统、泵送系统、检测系统、管路系统和试验自动控制系统等子系统组成，在环管试验过程中可进行充填料自动配比、料浆浓度、料浆流速、料浆流量、料浆密度、料浆温度以及塌落度、泌水率及粘稠度等料浆流动参数及特性的测试工作（其中塌落度、沁水率、粘稠度通过取样的试验，得到测试数据） ，并在试验测试数据基础上，可自动绘制
2、出各参数之间的关系曲线，是进行矿业工程领域研究2与分析重要的基础设备。该设备的购进将是我院矿业工程研究领域的丰富和拓展，同时对我校矿业工程学科起到较好的支撑作用。二、工作原理二、工作原理根据配方骨料依次卸入计量斗中，累积计量，计量好后启动斜皮带机，再启动平皮带机，将计量好的骨料提升到拌锅里；粉料计量斗中计量好的料由螺旋输送机送往膏体搅拌器中，将计量好的水由水泵送入搅拌器中先搅拌均匀；然后将搅拌好的物料卸到混合料搅拌机内搅拌，搅拌好的流体介质卸到下面的输送泵料斗中，当搅拌好的流体介质达到一定量后，再由我公司改制的输送泵，输送到环管管道中(管道分别为 DN108,DN150 两套管路组成)两条管道
3、可以转换。相似材料通过安放在管路中的核密度计,温度计和压力计测出相应的试验数据，计算机将实时测量对数据存储，通过分析软件（我公司自主研制）进行数据分析。环管试验结束，将部分试验材料打入试验机内,做成试验块,再把试验块进行抗压、抗拉等试验分析。充填料浆及环管试验设备所使用的控制系统、监测系统和分析系统，由我公司与山东科技大学联合设计、研发、制作而成，并由我公司成功申请国家专利权。充填环管系统控制台及控制柜（实物）充填环管系统控制台及控制柜（实物）3三、设备结构三、设备结构全套设备包括配料系统、输送系统、搅拌系统、管路循环系统、控制系统、检测系统等几个部分组成。4充填试验系统最终房间充填试验系统最
4、终房间四、主要系统介绍四、主要系统介绍一）一） 、监控系统、监控系统膏体填充料浆环管试验设备自动控制系统，由上位控制计算机单元和可编程控制器（PLC）单元等组成的分布式计算机控制系统，各单元之间利用 RS232 标准串行口进行通讯，系统能够自动完成各个工作环节的工作状态控制，配料计量。在计算机监控画面中，有开机画面、运行画面、参数设置画面、历史曲线画面，可以设置各种物料的配比、搅拌时间等，显示各种测量参数（温度、流量、压差、压力、密度） ，并配有参数曲线。关机过程管理等搅拌设备运行所需要的全部控制功能，同时还设置了严格的保护措施，在机械出现工作异常时自动停止相关的装置，同时在控制台操作面板上给
5、出报警指示。5该计算机控制系统可以在管理计算机操作界面上设定配料生产过程中所需的各项参数，完成对各单元的初始化设置。系统启动后，测量并显示工作过程中的各项数据，对异常情况给予警告。同时还可以完成工作过程中数据的存储，以及存储报表的打印等功能。二）二） 、管道测量系统、管道测量系统管道压力：采用隔离压力变送器，安装在管道上。检测的压力大小，通过变送器转换成15VDC的模拟信号，传到 PLC 控制器，转换成数字信号，通过计算机显示压力大小。管道阻力：通过测量流体在一段管道里的压差来表示的，采用隔离式远传差压变送器，安装在一段管道上的两端，测量两点的压力差。通过变送器转换成 15VDC的模拟信号，传
6、到 PLC 控制器，转换成数字信号，通过计算机显示。管道流量： 管道填充料流量采用固体流量计，安装在管道末端测量流体在管道里的流量，通过流量计采集信号并转换成 15VDC的模拟信号，传到 PLC 控制器，转换成数字信号，通过计算机显示流量大小。介质温度：温度测量采用温度变送器测量；温度传感器安装在管道上，测量的流体介质温度通过温度变送器转换成毫伏电信号，传到 PLC 控制器，转换成数字信号，通过计算机显示温度大小。介质密度：采用核密度计，安装在环管系统中，对管路中的流体介质进行测量密度，同样把信号传到 PLC 控制器，通过转换在上位机显示大小。五、控制系统五、控制系统控制系统是由计算机、信号转
7、换接口、以及可编程控制器（PLC）组成。单元之间利用标准 RS232 串行通讯口进行通讯，使之成为一套完整的系统，控制系统采用集中方式对拌和设备的主要单元进行直接控制，各模拟信号通过输入中央控制单元，开关量信号和控制输出信号均通过可编程控制器（PLC）与计算机单元相联结。系统组成如下图所示：6图图 示示 四四（1 1）系统组成及功能）系统组成及功能中央控制单元：主要由计算机，输入输出模块，通讯口等组成。在工作过程中可根据实验要求由屏幕操作界面来控制完成。骨料计量控制单元：设置骨料的配比清单，并按清单自动计算各种骨料的加入量。配料时，按累计的方式自动分批称量骨料，出现空仓等异常时给予指示，同时允
8、许手动强制补料。水计量和粉料计量同附加剂计量相同。计算机软件：它通过中央控制单元来管理各单元的工作，为用户提供可操作的人机界面，储存配料清单，接收各单元传送的数据信号，向用户发出报警信号和处理措施，以表格形式打印并将数据存盘。辅助设备控制单元，采用可编程控制器（PLC）的 DC 电压输入电压作为开关量输入信号适调，采用继电器输出单元作为开关量输出的功率放大和隔离环节，中央控制单元通过通讯口控制其工作方式。（2 2）动力控制系统的组成和功能）动力控制系统的组成和功能动力控制系统主要控制拌和设备培植的电机，针对不同的动力器件和工作要求，采用PLC继电器接触器电动机和 PLC继电器用电器两种控制方式。系统的主要特征如下：动力控制系统主要由动力输入，中间控制和执行环节三部分组成。各负载支路采用断路器作过流，短路和失压保护。7控制继电器采用高速簧式继电器。
