输送机组成：气力输送系统是使水泥悬浮在空气中，将这种混合气体沿管道输送，
它由喂料机、输送管道和收尘器组成。
2．储料设备
储料设备由储料斗、卸料设备(闸门、给料机等)和一些其它附属装置组成。
储料斗在生产中起着中间仓库的作用，用来平衡生产。在混凝土搅拌装置中，用
储料设备配合计量装置进行配料。所以，它是工艺设备的组成部分，并不是大宗
物料的储存场所。
根据制作储料斗所用的材料不同，储料斗分为钢料斗、钢筋混凝土料斗、木
料斗等；从外形上分，常用的有方形和圆形。圆形储料斗又叫筒仓。给料机和闸
门都是储料斗的卸料设备。闸门控制储料斗卸料口的开启和关闭的，大多是气动
的，其构造简单，卸料能力大，但是只有当物料是完全松散状态时，才能比较均
匀地控制料流。而采用给料机卸料时，就比较容易控制均匀地卸料，给料机都是
电动的。闸门的类型很多，但在混凝土搅拌装置中最常用的是扇形闸门，它由压
缩空气缸来操纵，骨料(石子和砂)都是采用闸门给料。给料机常用的是螺旋给料
机，粉料(水泥等)采用螺旋给料机给料。
3．计量设备
计量设备是混凝土生产过程中的一项重要工艺设备，它控制着各种原料的配
比．计量的精度对混凝土的强度有着很大的影响。对计量设备的要求，首先是准
确，其次是快速。计量的不精确将对混凝土的强度产生很大的影响，同时又要满
足一定的生产率。因此，精确、高效的计量设备不仅能提高生产效率，而且是生
产优质高强混凝土的可靠保证。
计量设备从构造上可分为杠杆秤和电子秤等。杠杆秤由于称重速度慢、效率
低、不能适应自动化生产的要求，己逐渐被淘汰。电子秤包括秤斗、传感器以及
卸料设备组成。秤斗采用三点悬挂，在每套悬挂装置的中部各装有一个传感器。
为了适应各种不同的物料，秤斗在构造上略有不同。水泥秤斗是圆形的，骨料秤
斗是长方形的，而水等液体的秤斗是圆形的，斗门设有橡皮垫，以保证密封良好。
4．搅拌设备
搅拌设备由搅拌主机及其附属部分构成，称量好的物料投入搅拌主机进行搅
拌后成为合格的混凝土。搅拌主机在工作时传动机构带动两搅拌轴同步反向转动，
每个搅拌轴上分布置4～8个搅拌臂及两对侧搅拌臂，其上装有搅拌叶片和刮板，
物料投入搅拌机以后通过搅拌叶片、刮板对粗细骨料、外加剂等的搅动使混合料
在罐体中间作径向和轴向运动，在两搅拌轴中间的交叉区域形成对流，实现物料
的强烈搅拌，从而使搅拌质量更好更均匀。
5．控制系统
控制系统是搅拌站的神经中枢，对于搅拌站的正常运行起着至关重要的作用。
它控制原料输送、称重配料、搅拌卸砼等各个环节，其中，称重配料环节又是整
个搅拌站的核心部分，其配料的精度直接影响着混凝土的质量。如果质量达不到
要求，轻则造成原料的浪费，重则影响建筑工程的质量，甚至酿成事故。因此，
采用计量精确、稳定可靠的控制系统是搅拌站正常运行的关键。
1．2．4混凝土搅拌站的工艺流程
生产混凝土的原料一般有粗骨料(石子)、细骨料(砂)、水泥、掺合料(粉煤
灰)、水和外加剂等，各种原料按给定的配比(配方)进行称重配料，然后卸入搅拌
机进行混合搅拌。搅拌到给定的时间后，就形成湿态成品混凝土，可以交付旌工
现场使用。其生产工艺如图1．4所示。
骨料(石子和砂)的称重配料装置由扇形给料门和秤斗组成。秤斗用传感器悬
挂装置吊在料仓底部的支架上。料仓给料门和秤斗卸料门的开闭由气缸推动，由
电磁阀(24VDC)来控制气缸的动作。电磁气阀接收电讯号，通过线圈产生电磁力
使气阀换向。从而达到操纵气缸的目的。
粉料(水泥和粉煤灰)的称重配料装置由螺旋机和秤斗组成。称重配料时，粉
料由料仓底部给科阀门经螺旋机进入秤斗。卸料气动阀门的开闭由气缸推动。
液料(水和外加剂)的配料装置由储液箱、秤斗等组成。箱体和秤斗都置有捧
液阀，箱体给料阀门和秤斗卸料阀门的开闭由气缸推动。
1．3国内外研究现状
国外对混凝土搅拌站的研究起步早，其技术一直处于领先地位，主要厂商有
德国的巴哈斯(BHS)、埃尔巴(ELBA)、利勃海尔(LⅢBHERR)、泰卡(ⅡⅨA)，
日本的日工(N】KK0)、石川岛(ⅡⅡ)，意大利的仕高玛(SIc0MA)、欧陆(oRU)，
韩国现代(HYl7NDAI)等。他们的产品总体上整机质量好，可靠性高，其微控
技术成熟可靠，物料的配比、容量变更控制十分准确，并对粗细骨料粒度分布进
行调整的粒度补偿、对骨料表面含水率的补偿、骨料精称量控制、废水回收控制
等方面进行了深入研究。有些搅拌站还增加了搅拌机动态负荷监测、混凝土物料
稠度控制、除尘、消声、废水处理等装置。
我国对混凝土搅拌站的研制起步较晚，走的是引进学习一消化吸收一创新的
道路。国内的混凝土搅拌站在近十年来有了较快的发展，主要厂家有华建、方圆
集团、山东建机、韶关新宇、四川现代等企业，其产品占据了国内市场的相当份
额。但与国外产品相比仍有一定差距，主要表现在整体技术含量不高，在降低能
耗、提高搅拌质量、提高称量精度等方面与国外相比明显滞后。 。
智能化、环保化、高精度化将是混凝土搅拌站未来的发展方向。智能化是所
有机械设备的最终发展方向，搅拌站也不例外。当前我国的混凝土搅拌站只能说
是处于一种比较低的智能化状态，在这方面，要以一种更高的完全意义的智能化
为出发点来进行研究。环保化要从粉尘、噪声和污水三个方面加以改进和提高。
高精度化主要指骨料、水泥、水和外外加剂的计量精度，目前计量精度还有较大
的提升空间。计量的高精度化是我国搅拌站的奋斗目标和发展方向，只有提高了
计量精度才能生产出更高标号的高强混凝土来，如何提高计量装置的精确度是值
得研究的一个问题。
1．4本论文的主要工作
本论文结合实际应用，主要进行了以下几个方面的工作：
1．对混凝土搅拌站控制系统的发展进行了介绍，对控制系统的方案进行了对
比分析；确定本设计采用的方案，同时对Ⅱ'C、PLC、A／D模块、称重传感器、
重量变送器等主要器件进行了选型，并进行了硬件电路连接，实现了控制系统总
体设计。
2．介绍料斗秤的组成及工作原理，提出了动态称重配料过程中的关键问题，
针对料斗秤的配料过程进行分析研究，建立数学模型，推导出配料过程的数学表
示算式，并用MATLAB对该数学模型进行了计算机仿真。
3．阐述了迭代学习控制算法的原理与方法，在前面计算机仿真曲线的基础上，
对配料过程做进一步的分析，将迭代学习控制算法用于配料关门提前量的修正，
第
2章控制系统总体设计
控制系统作为搅拌站的重要组成部分，控制着从原料输送、称重配料到搅拌
卸砼等各个环节，贯穿于搅拌站工作的全过程。其中，又以称重配料环节最为重
要，其称量精度尤其是水泥和水的精度， 决定了所生产混凝土的强度；其称量效
率影响着整个搅拌站的生产效率。因此， 稳定、精确、高效的控制系统，是搅拌
站正常运行的关键。
2．1控制系统的发展
随着计算机技术和微电子技术的发展，混凝土搅拌站控制系统的发展大致经
历了以下四个阶段：
1．手动控制阶段：
早期的搅拌站采用手动控制，按所需配方由手动控制操作开关完成各种物料
的称量、上料、卸料等一系列工序，劳动强度大，生产效率低，混凝土质量不易