混凝土砂石分离机实现自动化控制主要通过以下几个关键技术和系统：

　　一、传感器系统

　　1.物料流量传感器

　　在进料口安装流量传感器，用于检测进入砂石分离机的混凝土物料流量。常用的有电磁流量传感器或超声波流量传感器。电磁流量传感器基于法拉第电磁感应定律，当混凝土中的导电介质(如其中的水和电解质)流经磁场时，会产生感应电动势，其大小与流量成正比。超声波流量传感器则是利用超声波在流体中传播速度的变化来测量流量。通过对进料流量的实时监测，控制系统可以根据流量大小自动调整分离机的运行参数，如分离机的转速、冲洗水量等。

　　2.液位传感器

　　在分离机的水槽或沉淀池等部位安装液位传感器，用于监测水位。液位传感器有多种类型，如浮子式液位传感器、静压式液位传感器和超声波液位传感器。浮子式液位传感器通过浮子的升降来反映水位变化;静压式液位传感器利用液体压力与液位高度的关系进行测量;超声波液位传感器则是通过发射和接收超声波脉冲来计算液位高度。当水位低于或高于设定值时，控制系统会自动开启或关闭补水或排水阀门，以维持合适的水位，保证分离机的正常运行。

　　3.物料成分传感器(可选)

　　在一些高端的砂石分离机中，还会配备物料成分传感器，用于检测混凝土中砂石的比例、粒径分布等信息。这些传感器可以采用光学原理或射线原理。例如，基于激光衍射的粒径分析传感器，通过测量激光照射到砂石颗粒后的散射光强度和角度分布，来确定砂石的粒径大小和分布情况。根据这些信息，控制系统可以更精准地调整分离参数，以达到更好的分离效果。

　　二、控制系统硬件

　　1.可编程逻辑控制器(PLC)

　　PLC 是砂石分离机自动化控制的核心部件。它能够接收来自各种传感器的信号，并根据预先编写的程序进行逻辑运算和处理。PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程灵活等优点。例如，西门子 S7 - 1200 系列 PLC 可以通过其数字量和模拟量输入输出模块，与流量传感器、液位传感器等连接，实现信号的采集和输出控制信号。在程序设计方面，可以使用梯形图语言或其他编程语言，编写控制算法，如根据进料流量和水位自动控制电机的启停、转速调节以及阀门的开闭等操作。

　　2.工业控制计算机(可选)

　　对于一些大型的、需要更复杂数据分析和监控的砂石分离机系统，会配备工业控制计算机。工业控制计算机可以与 PLC 进行通信，一方面可以对 PLC 进行编程和参数设置，另一方面可以对整个分离机系统进行远程监控和管理。例如，通过工业控制计算机上的监控软件，可以实时显示进料流量、水位、分离机运行状态等信息，并生成数据报表和曲线，方便操作人员进行数据分析和故障诊断。

　　3.电气控制柜

　　电气控制柜是放置 PLC、继电器、接触器等电气控制元件的装置。它为控制系统提供了一个安全、可靠的运行环境，同时便于布线和维护。在电气控制柜中，各个电气元件按照一定的电气原理图进行连接，通过信号线与传感器和执行机构(如电机、阀门)相连。例如，当 PLC 发出电机启动信号时，信号通过控制柜中的继电器放大后，驱动电机的接触器闭合，从而启动电机。

　　三、执行机构

　　1.电机及其调速装置

　　砂石分离机的搅拌装置、输送装置等通常由电机驱动。为了实现自动化控制，电机需要配备调速装置，如变频器。变频器可以根据 PLC 的控制信号，改变电机的供电频率，从而实现电机的无级调速。例如，当进料流量较大时，PLC 可以通过变频器提高分离机搅拌电机的转速，以加快混凝土的分离速度;当进料流量较小时，降低电机转速，节省能源。

　　2.阀门及其驱动装置

　　在分离机的冲洗水系统、排水系统等部位安装有各种阀门，如电磁阀、电动阀等。电磁阀通过电磁力控制阀门的开闭，动作迅速、精度高，适用于小口径管道的快速控制;电动阀则通过电机驱动阀门的开启和关闭，适用于大口径管道和需要准确控制流量的场合。例如，当液位传感器检测到水槽水位过低时，PLC 发出信号，驱动补水阀门的电动执行机构打开阀门，开始补水;当水位达到设定值时，关闭阀门。

　　四、自动化控制软件

　　1.控制算法编程

　　在 PLC 或工业控制计算机中，需要编写控制算法程序来实现砂石分离机的自动化控制。控制算法包括逻辑控制算法和闭环控制算法。逻辑控制算法用于处理传感器信号与执行机构之间的逻辑关系，如根据进料流量是否超过设定值来决定是否启动备用分离机。闭环控制算法则主要用于对一些连续变化的参数进行准确控制，如采用 PID(比例 - 积分 - 微分)控制算法来控制水槽的水位。PID 控制器根据水位偏差(设定水位与实际水位之差)，通过比例、积分、微分三个环节计算出控制量，调整补水或排水阀门的开度，使水位稳定在设定值附近。

　　2.人机界面(HMI)软件

　　人机界面软件用于操作人员与砂石分离机控制系统之间的交互。通过 HMI 软件，操作人员可以在工业控制计算机或触摸屏(与 PLC 连接)上直观地查看分离机的运行状态、参数设置、报警信息等。同时，也可以通过 HMI 软件对控制系统进行参数修改、手动操作(如紧急停止、手动启动电机等)。例如，使用西门子 WinCC 等 HMI 软件，可以设计出美观、易用的操作界面，包括实时数据显示、趋势曲线、报警列表等功能，大大提高了操作的便利性和系统的可维护性。