顆粒物進料安全自動控制系統在攪拌站的應用

高豐，邵美翠，王志學，臧軍

（徐州中聯混凝土有限公司 ，江蘇 徐州 221168）

顆粒物進料安全自動控制系統在攪拌站的應用

高豐，邵美翠，王志學，臧軍

（徐州中聯混凝土有限公司 ，江蘇 徐州 221168）

本文介紹了混凝土企業顆粒倉進料口存在的主要問題，改造后的詳細系統方案，重點介紹料口控制的具體實施方法。

攪拌站；顆粒倉進料口自動控制；控制流程

0 前言

顆粒物料作為混凝土的主要組成部分，其在混凝土產品質量中起著主導作用，而當前混凝土攪拌站中，顆粒物料倉進料口的控制仍采用最簡單的控制方式：鎖具控制。由于各種原因，簡單的鎖具控制方法造成物料進錯倉的現象時有發生。有時收料員直接將鑰匙交于司機進行開鎖進料，這無疑給質量控制人為增加了較大風險，而鎖具風吹日曬有時損壞，上料倉口不鎖的現象時有發生。

為解決這一質量風險，結合公司設備現狀，并結合公司管理軟件 ERP 系統、工控系統開發了一套顆粒物進料口安全自動控制系統，使顆粒物進料車從進站過磅到卸料過磅出站都按照指令要求進行嚴格控制。

1 解決方案

當有顆粒物料車進站過磅時，地磅操作人員根據ERP軟件顯示的庫存情況，指定進料料倉，同時發出該顆粒物料倉倉門允許進料開啟的信號，送料司機到達現場后根據料倉許可開啟指示燈，只能打開相應指定的進料倉倉門，其他料倉門均不能打開，當卸料完成后，司機關閉該倉門。

2 系統主要設備構成

（1）一條生產線（含兩個水泥倉、一個粉煤灰倉、一個礦粉倉）4 套氣動通風蝶閥，包含驅動氣缸（含打開、關閉限位），帶明顯機械指針指示（以方便卸料司機查看）。

（2）電控箱為雙層玻璃室外防水箱，裝西門子PLC（含CPU，及所需 I/O 擴展模塊）、24V 電源，24V 繼電器及底座，現場操作按鈕、指示燈等，外部配置如圖 1 所示。

（3）現場電控箱具備啟停收塵設備、高料位計檢測及報警等接口。

圖1 操作面按鈕示意圖

3 系統方案簡介

（1）當有顆粒物料車進站過磅時，根據公司管理軟件ERP系統，司磅員在進站地磅處計算機上根據庫存情況選取正確的進倉信息，確認后卸料司機才可過磅進站，此時卸料控制箱上會有相應的允許開倉料倉燈指示如圖 2 所示：

圖2 物料倉開關狀態圖

（2）卸料司機現場接好卸料管道后，僅能用手動按鈕開啟該指定的卸料倉閥門，料倉允許可開啟燈會熄滅，料倉正常打料燈亮，此時閥門打開后物料車正常開始卸料，同時 PLC 會將閥門開限位反饋到 ERP 系統中（磅房及拌樓工控操作計算機顯示），并自動開啟料倉收塵器如圖 3 所示。磅房 ERP 系統接到反饋信號才可允許第二臺卸料車按正常程序進站。

圖3 除塵示意圖

（3）卸料過程中，不允許司機再操作此打料倉的任何按鈕，主要是防止人為干擾系統正常運行。

（4）卸料結束后，司機需要通過按鈕關閉卸料倉閥門，系統默認停止卸料，同時將關閥門限位反饋至磅房操作計算機，司機才允許過磅出站，此時 ERP 軟件中此車的進、出站記錄，卸料時間、卸料重量、卸料倉號、車號等信息即可完整顯示（如表 4 所示）。

（5）多臺物料車同時進廠時，必須等第一個司機接好卸料管開始啟動卸料閥門后，即現場關限位料倉燈熄滅后，閥門開限位信息反饋磅房操作計算機后，方可允許第二輛物料車稱重、進站，這樣可以有效地解決多臺料車進廠時，避免進錯料倉的情況發生。

圖4 物料過磅記錄

4 顆粒物料倉口控制的具體實施方法

（1）現場取消原進料倉口機械堵頭，分別在 4 個進料管上安裝一臺氣動通風蝶閥，（該蝶閥含有加裝自鎖裝置、開關限位狀態指示等），通過電控箱控制現場可以分別實現 4 臺蝶閥的自動控制，同一時間內只能打開一個許可正確的進料閥門，其它進料口閥門均不能打開，同時加裝指示燈標明管路閥門狀態，并指示應該正確對接的下料管口，減少人為接錯料口的可能。

（2）控制流程：根據 ERP 軟件的物料庫存情況和磅房的過磅單，由磅房人員在 ERP 中分配進料倉，ERP軟件通過網絡將該授權信號發送至拌樓工控計算機，通過網絡通信對現場 PLC 系統控制許可開啟的進料倉口控制。

（3）第一輛物料車正常卸料后，才允許第二輛物料車進站。當第一輛物料車卸完料后，必須在 PLC 控制柜上關閉卸料閥門，該閥門關閉信號自動傳遞到 ERP磅房計算機后，計算機 ERP 數據處理后司磅員才能為該車輛辦理出站手續（稱空車車皮重出站）。

5 投資費用

（1）現場電器 PLC 控制柜（含通信模塊），控制閥門開關及指示，控制電磁閥及底座，約 0.9 萬元。

（2）一個氣動閥門（含開關限位），約 0.08 萬元。

（3）其它：控制軟件，控制柜安裝，閥門布線，氣路接口等附件，約 0.5 萬元。

6 結束語

2016年初此套系統在現場安裝、調試運行后，顆粒進料得到了有效控制，屏蔽了物料進錯倉的可能，產品質量得到了有力保障。

［通訊地址］江蘇省徐州市新城區昆侖大道綠地商務城藍海 B 棟 1313 室（221168）

高豐（1972－）男，工程師，從事水泥基建筑材料的生產與研究。