可編程控制器在骨料儲運篩分系統中的應用

王　毅　劉　星

摘要：三峽工程右岸高程84m混凝土拌和系統骨料儲運篩分系統采用了PLC控制技術，主機選用OMRONC200α。系列，CPU采用C200HG—CPU63，上位機采用研華工控機，通過計算機與PLC之間的數據交換實現對系統的操作。PLC系統控制加上位機管理取代了原有的繼電器回路控制，系統的安全性、可靠性得到了較大提高，通過上位機還可與84系統中的其他分系統進行聯網，實現計算機化網絡管理，提高系統運行的自動化程度。通過實踐證明，系統生產取得了良好的效果。

關鍵詞：可編程控制器；骨料加工；應用；三峽工程

三峽工程右岸高程84m混凝土拌和系統(以下簡稱84系統)由拌和樓、骨料儲運篩分系統、膠凝材料儲運系統、空壓站、給排水系統、供配電和控制系統、制冷系統、汽車識別系統、計量系統等部分組成。骨料儲運篩分系統主要為拌和樓提供合格的、不同級配的粗骨料和砂。為確保84系統安全可靠地運行，我們在骨料儲運篩分系統中采用了PLC控制技術，具有故障率低、可靠性高、維護方便等特點，取得了良好的效果。

1 控制系統的組成

由于84系統是在原左岸高程82m混凝土拌和系統的基礎上搬遷改造而新建的，故84系統的PLC主機依然采用 OMRON主機。由于系統中受控設備較多，系統I/O點數約 900多點，為配合使用原PLC控制系統的部分I/O模塊，主機與I/O模塊本著標準化、通用化的原則進行選型。主機選用OMRON C200a系列，CPU采用C200HG—CPU63，該機型最多可使用三個擴展機架，最高1/O點可達1184點，足以滿足該系統的控制要求及備用富余；C200HG—CPU63自身帶有RS232接口，在PLC與上位機的連接時無需再進行端口配置就足已滿足系統間的通訊要求。

上位機采用研華工控機，通過計算機與PLC之間的數據交換實現對系統的操作。上位機操作系統選用WIN—DOWS2000，控制軟件采用SYNALL2000工控軟件進行開發。通過鼠標即可對系統設備進行手動、自動操作，并根據系統運行要求建立運行數據庫，通過數據的建立可實現報表功能，方便生產管理人員在生產過程中對系統的管理及維護，提高了經濟運行效率。系統的結構框圖見圖1。

2 系統控制原理

在84系統骨料儲運篩分系統中主要被控對象為膠帶機、篩分機、洗砂機、水處理水泵、閥門、給料機及氣動弧門。根據系統的工藝流程，系統可分為骨料受料、砂受料、I組骨料分料、Ⅱ組骨料分料、1#拌和樓上料、2#拌和樓上料、砂罐送砂、一、二次風冷等8個子系統。系統控制采用邏輯順序控制，遵循逆料流啟動，順料流停機的原則。停機延時時間根據膠帶的運行速度和膠帶機長度計算確定，確保正常停機后膠帶機上不堆積物料，避免重車啟動，確保膠帶機安全運行。

系統中的輸入點類型為數字量輸入和模擬量輸入兩種；由操作按鈕、交流接觸器助觸點、各個子系統之間的聯絡信號及模擬量數值信號組成了本系統中輸入點。該系統的輸出點類型為數字量輸出點，由程控系統中的出口隔離繼電器、設備運行狀態指示、聲光報警信號等構成。

設備正常運行紅燈亮。當工藝線上某一設備發生故障時 (包括電氣及現地機械故障)，前線設備緊急停機，后線沒備繼續運行等待停機(料源為前，物料落點為后)，同時，模擬屏發出聲光報警信號，上位機也在同一時刻發出報警信號和報警設備提示。上位機數據庫記錄報警設備名稱及故障時間，以方便運行人員以系統安全運行的管理。

上位機主要對整個系統的各工藝設備進行實時監控，同時也是整個系統生產數據處理中心。它應完成對系統所有測點、電氣參數檢測、計算、報警記錄等任務。上位機對所有設備進行點動和自動操作。生產數據報表有班報表、日報表、月報表、運行設備故障啟示報表等，并能對報表實現打印功能。

PLC的程序編制采用專用梯形圖軟件，按工藝流程進行編制，編制好的PLC邏輯控制程序存儲在PLC內存中。上位機采用SYNALL2000作為工控系統的開發平臺，軟件畫面注解、信息提示均采用中文注釋，動態顯示系統工藝流程、各設備的運行狀態。模擬量信號通過PLC模擬量模塊采集，經

PLC與上位機之間的通訊連接后以數字形式顯示在屏幕上。使操作人員能及時、準確、直觀地了解系統的運行工況。

三峽大壩夏季需要生產低溫混凝土，在骨料進入拌和樓前需經過—次風冷處理。該風冷系統的骨料倉料位也并入骨料儲運篩分系統，進行集中控制。由于風冷系統只作季節性運行，即僅在夏季工作，系統控制中為保證系統能按工藝流程正確運行，同時又要保證系統控制的完整性，在FLC程序編制時為風冷系統設置一跳轉，即在冬季運行時程序運行跳出風冷系統子程序。

由于水電工程工地環境與設備運行工況與其他一般工程不同，施工、運行環境較差，因此，PLC與各個低壓啟動柜之間的連接采用屏蔽電纜連接，以保證控制信號的準確性，消除誤信號引起的設備誤動作，確保系統安全、可靠的運行。

84系統的骨料儲運篩分系統以PLC系統控制加上位機管理取代了原有的繼電器回路控制，系統的安全性、可靠性得到了較大提高，通過上位機還可與84系統中的其他分系統進行聯網，實現計算機化網絡管理，提高系統運行的自動化程度。采用這種控制結構系統能夠穩定可靠的運行，運行維護簡單方便，通過實踐證明，系統生產取得了良好的效果。