(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値と、外気温度の温度区分とその温度区分に対応させた単位水量の増減率を設定する温度テーブルと、この温度テーブルより選択した単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式と、を記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力された外気温度を読み込み、読み込んだ外気温度を前記温度テーブルに照らし合わせて配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を選択して決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴とするコンクリート製造プラントにおける配合値修正方法。
【請求項２】
コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値、スランプ値に応じた単位水量の増減率、及び単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式とを記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力されたスランプ値を読み込み、読み込んだスランプ値から配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴とするコンクリート製造プラントにおける配合値修正方法。
【請求項３】
コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値、外気温度に応じた単位水量の増減率、スランプ値に応じた単位水量の増減率、及び単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式とを記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力された外気温度、スランプ値を読み込み、読み込んだ外気温度、スランプ値から配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴とするコンクリート製造プラントにおける配合値修正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンクリート製造プラントにおける配合値修正方法に関し、特に外気温度の変化や現場指定スランプ値に対応するための配合値修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種コンクリート材料を計量、混練するコンクリート製造プラントの運転制御用操作盤には、予めコンクリートの品種毎に演算された各種材料の配合値が記憶格納されており、出荷時に所望の品質の配合値を読み出して設定し、計量、混練するようになっている。
【０００３】
この配合値は季節毎の温度変化に対応した配合値が多数用意されており、最近では大容量の記憶素子を有する操作盤の実用化によりそれら多数の配合値を記憶格納しておき、オペレータが必要に応じて適宜選択設定して使用することができるようになってきた。
【０００４】
また、現場指定スランプ値についても運搬中のスランプロスを考慮した配合値が用意されるようになり、これらも必要に応じて適宜選択設定して使用することができるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多数の季節毎の配合や現場指定スランプ値に対応した配合の使用ができるようになってきたが、それらを記憶するための記憶素子は大容量のものが必要であり、記憶素子も大容量化して安価になったとはいえ操作盤のコストアップの要因にもなっている。
【０００６】
また、これらの多数の配合は季節毎に切り替えて使用されるのみならず、外気温度の変化がある場合にも適用される。そこで所望の配合を選択するためには、外気温度や所望スランプ値から単位水量の増減率を割り出してその増減率に見合う配合を選択するといった煩わしい手順を踏む必要がある。そのため、熟練したオペレータや試験室員がいる時には速やかに対応して配合の切り替え操作が行えるものの、経験不足のオペレータであればその切り替えの判断や切り替え作業が不慣れなこともあって不都合を生じる可能性も含んでいる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑み、外気温度や現場指定スランプ値に基づく適切な配合値を自動的に操作盤に設定できるようにしたコンクリート製造プラントの配合値修正方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、請求項１記載の配合値修正方法にあっては、コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値と、外気温度の温度区分とその温度区分に対応させた単位水量の増減率を設定する温度テーブルと、この温度テーブルより選択した単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式と、を記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力された外気温度を読み込み、読み込んだ外気温度を前記温度テーブルに照らし合わせて配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を選択して決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の配合値修正方法にあっては、コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値、スランプ値に応じた単位水量の増減率、及び単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式とを記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力されたスランプ値を読み込み、読み込んだスランプ値から配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
更には、請求項３記載の配合値修正方法にあっては、コンクリート製造プラントの操作盤に、予めコンクリートの品種毎の標準配合値、外気温度に応じた単位水量の増減率、スランプ値に応じた単位水量の増減率、及び単位水量の増減率から配合値を修正する修正演算式とを記憶格納しておき、コンクリートの出荷時に、出荷しようとする標準配合値を読み出して操作盤に設定する一方、配合値を修正するために操作盤に入力された外気温度、スランプ値を読み込み、読み込んだ外気温度、スランプ値から配合値の修正演算に用いる単位水量の増減率を決定し、この単位水量の増減率を用いて前記修正演算式によって配合値を再度演算し、この修正配合値を操作盤に再設定して先に設定した配合値を自動的に修正するようにしたことを特徴としている。
【００１１】
【作用】
本発明の請求項１記載の配合値修正方法によれば、コンクリートの出荷時に配合値を修正するために操作盤に入力された外気温度を読み取り、予め操作盤に記憶格納させている温度テーブルに照らし合わせ、読み取った外気温度が該当する温度区分に対応する単位水量の増減率を選択して決定する。単位水量の増減率が決定されるとその増減率を配合値の修正演算式に適用して配合値の演算を再び行う。この演算結果を先に設定した操作盤上の配合値と置き換えて配合値を自動的に修正するのである。
【００１２】
また、請求項２記載の配合値修正方法によれば、現場指定スランプ値による配合値の修正についても前記と同様に配合修正のために入力された現場指定スランプ値を読み取り、そのスランプ値に対応した単位水量の増減率を決定して再度配合値の修正演算を行い、先に設定した操作盤上の配合値と置き換えて自動的に配合値を修正するのである。
【００１３】
更には、請求項３記載の配合値修正方法によれば、配合修正のために入力された外気温度と現場指定スランプ値の両方を読み取り、外気温度に対応する単位水量の増減率と、スランプ値に対応した単位水量の増減率をそれぞれ決定し、それぞれの増減率の加算修正により外気温度とスランプ値の双方に対応した単位水量の増減率を決定して再度配合値の修正演算を行い、先に設定した操作盤上の配合値と置き換えて自動的に配合値を修正するのである。
【００１４】
このように、オペレータは操作盤に対して外気温度や現場指定スランプ値を入力するだけで配合修正を容易に行うことができる。しかも修正演算により配合修正を行うので、温度差やスランプ値の差による膨大な配合値を記憶しておく必要がなくなる。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の配合値修正方法を採用した操作盤１の外形図であり、操作盤１内部にはプラントを制御する制御部２を内蔵し、操作盤１上部にはプラントの制御情報を表示する表示装置３を配設している。
【００１７】
図２、図３は上記操作盤１の表示装置に表示する表示内容を示したもので、図２はプラント運転時に主に使用する主画面であって、画面の左側は材料の計量、混練関係の表示を配置し、右側には出荷指図内容の設定、予約関係の表示部を配置している。
【００１８】
画面左側上部には出荷しようとする配合の各材料の設定計量値を表示する設定計量値表示欄４を配置してあり、その下側は実際に計量した材料の計量値を表示する計量値表示欄５を配置している。またこれらの欄の下位には設定値や計量値の変化が一目で解るように細長い槽状をした槽状図柄６を配置して設定値や計量値の変化量に応じて槽状図柄６の内側の配色が上下に移動するグラフィックにより表示させるようにしている。
【００１９】
この槽状図柄６の下方にはミキサを図案化したミキサ図柄７や、コンクリートホッパを図案化したホッパ図柄８が配置してあり、ミキサ図柄７の部分ではＨＮＯで示す配合番号表示欄９に混練コンクリートの配合番号を、ＴＮＯで示すトラック番号表示欄１０には積み込むトラックの番号を表示するようにしている。またホッパ図柄８でも同様に貯留コンクリートの配合番号や貯留量、積み込むトラックの番号を表示するようにしている。
【００２０】
画面の中央下方には骨材の表面水率を入力設定する表面水補正欄１１を配置しており、Ｓ（砂）、Ｇ（砂利）で示された部分に測定した表面水率を入力設定すると、その表面水率に基づいて材料の配合値に水分補正がなされる。
【００２１】
また、この表面水補正欄１１に温度、ＳＬと示された外気温度入力欄１２とスランプ値入力欄１３とを配置している。これは後で詳述するが、温度補正、或はスランプ補正のための外気温度や現場の指定スランプ値を入力する欄である。
【００２２】
画面右側上方には出荷内容を予約設定する欄を配置しており、上位に配置された欄が今回出荷するための出荷内容設定欄１４で、下位に配置されている欄は次回以降出荷する内容を予約しておく出荷内容予約欄１５である。この予約欄には操作盤１とは別に設置される出荷指示装置や出荷管理装置と呼ばれる出荷を指示する装置よりその内容を送信して設定することも行われる。これらの欄１４、１５ではＣＨで示されている工事区分を表わす番号、ＨＮＯで示される配合番号、ｍ３  で示される出荷量、ＴＮＯで示される積み込みトラック番号が表示される。
【００２３】
図３は配合内容を予め設定登録するための画面であって、画面の中央部には枠内を区画したアドレス欄１６が配置され、そのアドレス欄１６の区画の一つ一つをそれぞれ固有のアドレスとし、ＡＮＯで示されるアドレス番号が設定され、そのアドレスに対して任意の配合を番号を付して入力すると操作盤１の記憶部に記憶登録されるようになっている。
【００２４】
例えば、先ずアドレス欄１６の左上端の区画に配合を登録する場合、画面上部配合登録欄１７のＡＮＯのところで００００番を入力し、続いて配合番号をＨＮＯの欄に０００１と入力する。呼び方の欄では２１０−１０−０４０と入力してコンクリートの品質を入力する。更に画面左側の設定値入力欄１８では、配合番号０００１に対応する各材料の標準配合値をそれぞれ入力する。
【００２５】
画面の右端に配置した入力欄は配合計算に用いるための諸元を入力する諸元入力欄１９であって、水セメント比を示すＷ／Ｃの入力欄、細骨材率を示すＳ／ａの入力欄、空気量の入力欄があり、その下方には各骨材、セメントの比重を入力する比重設定欄２０を配置している。
【００２６】
また、操作盤１には次式に示す単位水量に基づき標準配合値を修正する公知の修正演算式が記憶部に格納されており必要に応じて配合値の修正演算ができるように構成されている。
【００２７】
１．単位水量演算式
Ｗ´＝Ｗ×（１＋水増減率％÷１００）  ・・・（１）
Ｗ´：修正単位水量
Ｗ  ：標準設定単位水量
２．単位セメント量演算式
Ｃ´＝（Ｗ´÷（Ｗ／Ｃ））×１００    ・・・（２）
Ｃｖ＝Ｃ´÷セメント比重              ・・・（３）
Ｃ´  ：修正セメント量
Ｗ／Ｃ：設定された水セメント比
Ｃｖ  ：セメント容積
３．単位混和剤量演算式
ＡＤ´＝（Ｃ´÷１００）×ＡＤ        ・・・（４）
ＡＤ´：修正混和剤量
ＡＤ  ：標準設定配合値
４．単位細骨材量演算式
Ａｖ＝（１０００−（Ｗ´＋Ｃｖ＋（空気量％÷１００）×１０００）・・・（５）
Ｓｖ＝Ａｖ×（（Ｓ／ａ％）÷１００）  ・・・（６）
Ｓ´＝Ｓｖ×細骨材比重                ・・・（７）
Ａｖ  ：全骨材容積
Ｓｖ  ：細骨材容積
Ｓ／ａ：設定された細骨材率
Ｓ´  ：修正細骨材量
５．単位粗骨材量演算式
Ｇｖ＝Ａｖ−Ｓｖ                      ・・・（８）
Ｇ´＝Ｇｖ×粗骨材比重                ・・・（９）
Ｇｖ  ：粗骨材容積
Ｇ´  ：修正粗骨材量
更に、操作盤１には外気温度や現場の指定スランプによる配合値の自動修正ができるように構成されており、図４〜図７に基づいてその手順を説明する。
【００２８】
図６〜図７は外気温度や現場の指定スランプによる配合値の修正手順を示すフローチャートであり、図中のＳ１〜Ｓ１９は各ステップを表わす。
【００２９】
先ずプラントの運転前に外気温度及び現場の指定スランプ値と単位水量の増減率との相関関係を試験練りや出荷したコンクリートの品質管理データより求めておき、例えば図４、５に示すように外気温度及び現場指定のスランプ値を環境や工事状況に合わせて適宜区分し、外気温度又は現場指定スランプ値に対する適正な単位水量の増減率を温度テーブル及びスランプテーブルとして用意しておく。
【００３０】
そして操作盤１には初期設定として先ず図４に示す温度テーブルに基づいて外気温度に対する単位水量の増減率を入力記憶させ（Ｓ１）、続いて図５に示すスランプテーブルに基づいて現場指定スランプ値に対する単位水量の増減率を入力記憶させる（Ｓ２）。初期設定を終了するか否か判断し（Ｓ３）、継続する場合はステップＳ１に戻って入力を継続する。終了する場合はＥＮＤに進み終了する。
【００３１】
コンクリートの出荷要請があると図２の主画面の出荷内容予約欄１５に工事番号、配合番号、出荷量、トラック番号を入力する。出荷内容設定欄１４が空き状態であれば出荷内容が自動的に繰り上がって設定される。ここで操作盤１では出荷内容設定欄１４に出荷予約が繰り上げられて設定されたか否か判断する（Ｓ４）。設定されていなければ設定待ち状態となり、設定されると操作盤１の記憶部より出荷しようとする配合番号に対応した標準配合値を読み込む（Ｓ５）。
【００３２】
次に温度補正を行うように指示されているか否か、即ち外気温度入力欄１２に外気温度が入力されているか否か判断し（Ｓ６）、入力されておれば前記外気温度を読み込み（Ｓ７）、続いて図４の温度テーブルより読み込んだ外気温度に対応する単位水量の増減率を選択する（Ｓ８）。温度テーブルより単位水量の増減率の選択が終了するか、ステップＳ６で温度補正の指示がなければ、即ち外気温度入力欄１２に外気温度が入力されていなければステップＳ９に進む。そして次に外気温度と同様にスランプ値による補正指示があるか否か、即ちスランプ値入力欄１３に現場指定スランプ値の入力があるか否か判断し（Ｓ９）、入力があれば前記スランプ値を読み込み（Ｓ１０）、図５のスランプテーブルより読み込んだスランプ値に対応する単位水量の増減率を選択する（Ｓ１１）。
【００３３】
例えば、外気温度が１４℃、スランプ補正が＋０．５であれば、図４の温度テーブルより単位水量の増減率を−０．５、図５のスランプテーブルより単位水量の増減率を＋１．０を選択するのである。そして最終の単位水量の増減率はそれぞれ加算して−０．５＋１．０＝＋０．５％とするのである。
【００３４】
単位水量の増減率が選択されると図７に示したフローチャートの配合計算ルーチンにより修正配合値が演算される（Ｓ１２）。その手順は、外気温度及びスランプ値より選択された単位水量の増減率を加算して配合計算に用いる増減率を演算する（Ｓ１３）。この単位水量の増減率を前記単位水量演算式の（１）式に代入して修正単位水量Ｗ´を演算する（Ｓ１４）。
【００３５】
この修正単位水量Ｗ´を前記単位セメント量演算式の（２）式に代入して修正セメント量Ｃ´を演算し（Ｓ１５）、（３）式により修正セメント量をセメントの比重で除算してセメント容積Ｃｖを演算する。
【００３６】
また修正セメント量Ｃ´を前記単位混和剤量演算式の（４）式に代入して修正混和剤量ＡＤ´を演算する（Ｓ１６）。
【００３７】
次に、演算した修正単位水量、セメント容積、及び設定空気量を前記単位細骨材量演算式の（５）式に代入して全骨材容積Ａｖを演算し、（６）式よりこの全骨材容積Ａｖに設定細骨材率Ｓ／ａを乗算して細骨材容積Ｓｖを演算し、更に（７）式によりこの細骨材容積Ｓｖを細骨材比重で除算して修正細骨材量Ｓ´を演算する（Ｓ１７）。
【００３８】
そして最後に単位粗骨材量演算式の（８）式に前記細骨材容積Ｓｖを代入して全骨材容積Ａｖより細骨材容積Ｓｖを差し引いて粗骨材容積Ｇｖを演算し、（９）式より粗骨材容積Ｇｖを粗骨材比重により除算して修正粗骨材量Ｇ´を演算する（Ｓ１８）。
【００３９】
こうして修正された各材料の配合値が演算されると主画面の設定計量値表示欄４に修正配合値として標準配合値に置き換えられて表示される。
【００４０】
また、ステップＳ９でスランプ値による補正指示がない場合、即ちスランプ値入力欄１３に現場指定スランプ値の入力がない場合には標準配合値は修正されずに設定計量値表示欄４に表示される（Ｓ１９）。配合値が画面に設定されるとＥＮＤに進み、配合計算及び設定手順を終了して次の材料計量手順及び混練手順へと進む。
【００４１】
このように外気温度や現場指定スランプ値を入力することによって操作盤の標準配合値を自動的に修正設定して所望のコンクリートを速やかに出荷することができるのである。
【００４２】
なお、上記実施例においては、操作盤に入力変更された外気温度と現場指定スランプ値のそれぞれに対応する単位水量の増減率を選択し、それらを加算して最終の増減率を決定し、その増減率を基に再度配合値の修正演算を行い、先に設定した操作盤上の配合値と置き換えて自動的に配合値を修正する方法をフローチャートに基づき説明したが、外気温度または現場指定スランプ値のどちらか一方のみを入力変更して配合値を修正する方法についてはどちらか一方の流れが省略されるだけで上記とほぼ同様であるので説明を省略する。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、予め外気温度または現場指定スランプ値に対応した単位水量の増減率を求めておき、これらの単位水量の増減率とこの増減率を用いて配合の修正演算を行う配合修正演算式を操作盤１に記憶格納し、操作盤１の運転画面には外気温度入力欄１２及び現場指定スランプ値の入力欄１３を配置し、外気温度または現場指定スランプ値による修正入力があるとそれに対応した単位水量の増減率を選択し、その単位水量の増減率を用いて前記配合修正演算式により配合の修正を行うようにしたので、従来のように多数の季節配合または現場指定スランプ値に対応した配合も常時記憶格納する必要が無く、標準配合のみを記憶させておくだけで済み、記憶素子も小規模なもので構成できる。
【００４４】
また、外気温度や現場指定スランプ値を入力するだけで所望の配合値が演算されて操作盤１に自動的に設定されるので、熟練したオペレータでなくても所望のコンクリートの配合設定が容易となり、コンクリートの出荷が円滑に行なえてプラントの生産性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配合値修正方法を採用した操作盤の外形図である。
【図２】操作盤の画面例を示す説明図である。
【図３】操作盤の別の画面例を示す説明図である。
【図４】外気温度と単位水量の増減率との関係を示す温度テーブルである。
【図５】現場指定スランプ値と単位水量の増減率との関係を示すスランプテーブルである。
【図６】修正配合計算の手順を示すフローチャートである。
【図７】修正配合計算の手順を示すフローチャートである。
【符合の説明】
１…操作盤                        ２…制御部
３…表示装置                      ４…設定計量値表示欄
１２…外気温度入力欄              １３…スランプ値入力欄
１７…配合登録欄
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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