嵌入瀝青攪拌設(shè)備的配方曲線顯示與輸入調(diào)整系統(tǒng)

謝永平 馮沅

摘要：針對較為繁瑣的拌和站生產(chǎn)現(xiàn)場級配調(diào)整問題，介紹了一種嵌入瀝青攪拌設(shè)備電腦的曲線輸配方系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過調(diào)整級配曲線快速調(diào)整配方、試配振動(dòng)篩網(wǎng)、并設(shè)計(jì)應(yīng)急配方。該系統(tǒng)能在試驗(yàn)與設(shè)備操作員間起到橋梁作用，減少溝通成本，在保證質(zhì)量前提下，最大程度地消除溢料，提高設(shè)備產(chǎn)量和施工效益。

關(guān)鍵詞：瀝青攪拌設(shè)備；級配；配方曲線；嵌入系統(tǒng)

中圖分類號：U415.52文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1000033X（2016）06008904

0引言

拌和站施工期間經(jīng)常發(fā)生溢料、等料現(xiàn)象，不但導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)量低，而且浪費(fèi)驚人。這種現(xiàn)象的根源在于各種原材料不符合規(guī)格，特別是粗集料級配變化無常[1]，目標(biāo)配比特殊要求或設(shè)計(jì)不合理、不具代表性，規(guī)定的配方調(diào)整方法工作效率低等現(xiàn)象[23]。

瀝青攪拌設(shè)備在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象時(shí)，操作員會(huì)采取手動(dòng)補(bǔ)料方式，雖然能解決溢料問題，提高產(chǎn)量，但是會(huì)影響混合料質(zhì)量。究其原因，手動(dòng)補(bǔ)料屬于盲目修改配方行為，導(dǎo)致無法控制混合料級配的變化程度。

瀝青拌和站配方的調(diào)整是一個(gè)動(dòng)態(tài)工作過程[4]，但現(xiàn)行的方法無法做到動(dòng)態(tài)調(diào)整。為此，筆者開發(fā)出一種嵌入瀝青攪拌設(shè)備配方曲線顯示與輸入調(diào)整系統(tǒng)（以下簡稱曲線輸配方系統(tǒng)），采用此系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)配方的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，既能解決產(chǎn)量與質(zhì)量無法兼顧的矛盾，又能提高配方調(diào)整效率。

1安裝與設(shè)置

要想實(shí)現(xiàn)配方的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，則必須先把曲線輸配方系統(tǒng)安裝在控制瀝青攪拌設(shè)備的電腦中。為便于闡述曲線輸配方系統(tǒng)，本文始終以西筑J4000型瀝青攪拌設(shè)備為例進(jìn)行相關(guān)介紹。

1.1更新組態(tài)軟件

開發(fā)曲線輸配方系統(tǒng)時(shí)，瀝青攪拌設(shè)備的組態(tài)軟件FameView V需更新至7.60.9.7版本，所以建議將瀝青攪拌設(shè)備控制界面組態(tài)軟件進(jìn)行相應(yīng)更新。升級FameView V前，按提示作好控制界面項(xiàng)目備份。升級時(shí)，一定要記錄下原配方文件中的各種設(shè)定值，各冷料斗冷配設(shè)定和產(chǎn)量標(biāo)定值，振動(dòng)篩正轉(zhuǎn)停止與反轉(zhuǎn)保持時(shí)間，布袋溫度設(shè)置值，以及主控畫面的總計(jì)數(shù)器、總產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，這對用戶升級軟件后重新管理控制界面很有用處。

1.2安裝曲線輸配方系統(tǒng)

將曲線輸配方軟件安裝到控制瀝青攪拌設(shè)備電腦的具體方法如下：先把系統(tǒng)文件拖入設(shè)備電腦任意位置，再把RDCL.exe文件放入電腦開機(jī)啟動(dòng)程序中，這樣瀝青攪拌設(shè)備開機(jī)時(shí)，曲線輸配方系統(tǒng)便能自動(dòng)啟動(dòng)。啟動(dòng)后，電腦會(huì)出現(xiàn)是否進(jìn)入曲線輸配方系統(tǒng)的選擇框，點(diǎn)擊“接受”，曲線輸配方系統(tǒng)便會(huì)運(yùn)行，瀝青攪拌設(shè)備電腦控制界面會(huì)增加一個(gè)小圖標(biāo)。

1.3系統(tǒng)設(shè)置

首次使用前，將選配的瀝青攪拌設(shè)備振動(dòng)篩的篩孔尺寸填入圖1篩孔設(shè)置表中。

初次使用時(shí)，還要進(jìn)行級配設(shè)置，在“增加新料型”、“級配名稱”中填寫混合料類型名稱。比如要輸入AC25型混合料級配，則填“AC25”，然后把AC25混合料礦料級配的上限、下限、目標(biāo)（合成）級配值逐個(gè)填進(jìn)級配類型表中，并保存，如圖2所示，再在配方設(shè)置表中保存，如圖3所示。

2作用和益處

給瀝青攪拌設(shè)備安裝曲線輸配方系統(tǒng)后，瀝青攪拌設(shè)備的控制系統(tǒng)便可以在保證質(zhì)量的前提下減少瀝青拌和站等料、溢料現(xiàn)象，提高產(chǎn)量，提高拌和站生產(chǎn)效率。曲線輸配方系統(tǒng)可把配方顯示成曲線，拖拽這個(gè)配方曲線，就能快速調(diào)整輸入配方，還可以應(yīng)急設(shè)計(jì)配方，以及合理選擇振動(dòng)篩篩網(wǎng)。

2.1顯示配方曲線

在瀝青攪拌設(shè)備電腦配方界面輸入配方值后，點(diǎn)擊配方菜單，再選擇配方文件，隨后表格中即會(huì)顯示數(shù)字配方，同時(shí)曲線形式的配方也會(huì)顯示出來，如圖4所示。

這里所說的配方曲線實(shí)際就是生產(chǎn)配合比曲線，配方曲線化有助于瀝青攪拌設(shè)備的操作手更好的認(rèn)識、使用、調(diào)整配方。操作手可隨時(shí)調(diào)出配方曲線，觀察實(shí)驗(yàn)室給出的配方在什么位置，看是否合理。

2.2快速輸入調(diào)整

曲線輸配方系統(tǒng)能夠快速輸入、調(diào)整配方。它不僅能夠?qū)⑴浞斤@示成曲線還能通過拖拽曲線，寫入改變配方。它改變了傳統(tǒng)的按一組數(shù)字填寫配方的輸入模式，效率更高。

瀝青拌和站經(jīng)常出現(xiàn)等料、溢料現(xiàn)象的重要原因之一是原材料與配方不匹配。試驗(yàn)人員認(rèn)為原材料級配基本穩(wěn)定，設(shè)備操作人員認(rèn)為原材料規(guī)格不斷變化，由于認(rèn)識上的不同，反映在實(shí)驗(yàn)室給定的配方與瀝青攪拌設(shè)備在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所能稱取的各材料的比值有一定矛盾，其累計(jì)的結(jié)果便是某倉等料、另倉溢料，設(shè)備產(chǎn)量、施工進(jìn)度都會(huì)因此降低。

實(shí)際上滿足質(zhì)量要求的配方有很多，并不是只有一種，施工企業(yè)確定使用某種配方往往是從經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，而當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重或持續(xù)的等料、溢料現(xiàn)象時(shí)，仍固執(zhí)堅(jiān)持配方不可調(diào)整。然而，調(diào)整時(shí)只要能夠保證混合料質(zhì)量，瀝青攪拌設(shè)備的操作手可以適時(shí)調(diào)整級配。

下面介紹用曲線輸配方系統(tǒng)調(diào)整配方的具體步驟。假設(shè)4號倉等料，3號倉溢料，那么，適當(dāng)向下拖拽4號倉的曲線點(diǎn)（圖5斜向箭頭所示），向上提升3號倉的曲線點(diǎn)。注意不要拖出上、下限。認(rèn)為合適后，點(diǎn)擊曲線上方菜單“寫入組態(tài)”，原配方界面數(shù)值此時(shí)會(huì)刷新，點(diǎn)擊“原配方界面保存”、下載界面，點(diǎn)擊“確認(rèn)”，新的配方便生效。

2.3應(yīng)急設(shè)計(jì)

在使用瀝青拌和站進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，難免發(fā)生試驗(yàn)人員缺位，無法提供配方，又急需拌料生產(chǎn)的狀況。此時(shí)，曲線輸配方系統(tǒng)便可應(yīng)急設(shè)計(jì)確定配方。

運(yùn)行曲線輸配方系統(tǒng)，在瀝青攪拌設(shè)備配方表中輸進(jìn)瀝青、礦粉用量的經(jīng)驗(yàn)值，點(diǎn)擊曲線輸配方系統(tǒng)界面上方的 “重新讀取”，顯示一條盆形曲線，如圖6所示。向上拖拽該曲線到上、下限范圍，然后點(diǎn)擊“寫入組態(tài)”菜單按鈕，即快速完成配方應(yīng)急設(shè)計(jì)過程。此操作應(yīng)注意如下問題。

（1）拖拽曲線要從右至左，要貼近合成級配曲線或中間值。

（2）如果曲線輸配方系統(tǒng)已經(jīng)輸進(jìn)了合適的瀝青混合料礦料級配的上、下限及合成級配值，那么可以直接調(diào)用本系統(tǒng)，快速進(jìn)行配方應(yīng)急設(shè)計(jì)。

（3）如果系統(tǒng)中沒有輸入數(shù)值，則需要重新輸入，應(yīng)找到施工圖紙、文件，把工程設(shè)計(jì)級配范圍輸入系統(tǒng)。如果找不到工程設(shè)計(jì)級配范圍，也可把規(guī)范規(guī)定的礦料級配范圍輸進(jìn)去，即將規(guī)范（JTG F40—2004）熱拌瀝青混合料路面章節(jié)中推薦的對應(yīng)區(qū)域工程級配范圍值，輸進(jìn)曲線輸配方系統(tǒng)[5]。

2.4試配篩網(wǎng)

篩網(wǎng)一般由施工單位的瀝青攪拌設(shè)備站長負(fù)責(zé)選配或提供購置要求。曲線輸配方系統(tǒng)可以助其在訂貨之前反復(fù)在電腦上試配篩網(wǎng)。

用曲線輸配方系統(tǒng)試配篩網(wǎng)時(shí)，生成的配方曲線的縱坐標(biāo)差值應(yīng)與實(shí)際倉容匹配，避免出現(xiàn)小倉容盛放大配合比，大倉容盛放小配方的情況。也就是讓各段篩網(wǎng)攔截的集料的合成級配縱坐標(biāo)差值比等效于倉容比；相鄰篩網(wǎng)尺寸值不能太接近，否則容易出現(xiàn)縱坐標(biāo)差值過小，即配合比值過小，稱量時(shí)容易忽略跳稱，慢慢形成溢料?？傊?，如果發(fā)現(xiàn)試選的篩網(wǎng)縱坐標(biāo)差值過大，實(shí)際倉容很小，必須重新試配；反之亦然。

選擇配置振動(dòng)篩篩網(wǎng)是一項(xiàng)很重要的工作，它直接影響設(shè)備的產(chǎn)量和材料的利用率。

2.5注意事項(xiàng)

2.5.1禁用手動(dòng)補(bǔ)料功能

在瀝青攪拌設(shè)備自動(dòng)稱量過程中進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)料，等于隱蔽、隨意修改配方，如不制止這種盲目修改配方的現(xiàn)象，混合料成品質(zhì)量就永遠(yuǎn)處于失控狀態(tài)。為此，在上位機(jī)組態(tài)軟件中，給手動(dòng)補(bǔ)料加了授權(quán)使用功能，有權(quán)限的操作員在必要時(shí)（包括排放量、手動(dòng)稱量）可以使用，無權(quán)限的操作員在稱量過程中，不能使用。

2.5.2級配曲線上關(guān)鍵點(diǎn)的控制

級配曲線上有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，它們是0075、236、475 mm和最大粒徑值對應(yīng)點(diǎn)。拖拽曲線時(shí)，不能隨便改動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)（如236 mm或475 mm）。須特別注意拖拽曲線時(shí)可以適當(dāng)減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量，增大中等粒徑集料用量，通過冷料調(diào)整減少0.6 mm以下部分細(xì)粉的用量，形成平緩的“S”型級配曲線。工程級配范圍通常比規(guī)范級配范圍窄一些，其中4.75 mm和2.36 mm通過率的上下限差值小于8%和10%。

實(shí)際上，該系統(tǒng)的配方曲線上并沒有236 mm以下的0075 mm等關(guān)鍵點(diǎn)，這里加上它，是為了曲線的完整、美觀。對瀝青攪拌設(shè)備來說，2.36 mm或4.75 mm以下細(xì)集料的控制，要靠嚴(yán)格拉流量（及標(biāo)定冷配）和加強(qiáng)上料管理來保證。

2.5.3自覺接受施工過程中的質(zhì)量管理與檢查

設(shè)備操作員要和試驗(yàn)員充分溝通，如果沒有獲得應(yīng)用授權(quán)，設(shè)備操作人員只能用它顯示配方曲線、適配篩網(wǎng)等。即便獲得授權(quán)，必須接受相關(guān)專家指導(dǎo)，生產(chǎn)中及時(shí)與路面人員聯(lián)系，了解施工性能，聽取意見反饋，使生產(chǎn)出的瀝青混合料容易攤鋪和壓實(shí)，避免造成嚴(yán)重的離析。

設(shè)備操作員要閱讀域內(nèi)專家編寫的瀝青路面施工技術(shù)指南，也要認(rèn)真研究公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范、了解相應(yīng)試驗(yàn)規(guī)程。

3結(jié)語

（1）將配方顯示成曲線，可以顯示、驗(yàn)證在用配方的合理性，也便于操作員掌握配方級配曲線的形狀。

（2）通過拖拽曲線調(diào)整配方，所見即所得，操作員不再盲目調(diào)整級配，減少溝通成本，優(yōu)化管理流程。

（3）在合格試驗(yàn)人員缺位的情況下，快速設(shè)計(jì)應(yīng)急配方，保證了特殊情況下的生產(chǎn)不受影響。

（4）快速設(shè)計(jì)、驗(yàn)證瀝青攪拌設(shè)備振動(dòng)篩篩網(wǎng)尺寸配置、訂購的合理性。

（5）不會(huì)對設(shè)備操作員原本熟悉的工作流程產(chǎn)生干擾，提供的操作體驗(yàn)比較流暢。

（6）不僅適用于施工單位試驗(yàn)人員、設(shè)備操作員，還適用于瀝青攪拌設(shè)備制造廠家。制造廠家把配方快速設(shè)計(jì)功能、配方新的輸入方法嵌入生產(chǎn)的瀝青攪拌設(shè)備，無疑會(huì)增加新的賣點(diǎn)。

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