可编程控制器在骨料储运筛分系统中的应用

王　毅　刘　星

摘要：三峡工程右岸高程84m混凝土拌和系统骨料储运筛分系统采用了PLC控制技术，主机选用OMRONC200α。系列，CPU采用C200HG—CPU63，上位机采用研华工控机，通过计算机与PLC之间的数据交换实现对系统的操作。PLC系统控制加上位机管理取代了原有的继电器回路控制，系统的安全性、可靠性得到了较大提高，通过上位机还可与84系统中的其他分系统进行联网，实现计算机化网络管理，提高系统运行的自动化程度。通过实践证明，系统生产取得了良好的效果。

关键词：可编程控制器；骨料加工；应用；三峡工程

三峡工程右岸高程84m混凝土拌和系统(以下简称84系统)由拌和楼、骨料储运筛分系统、胶凝材料储运系统、空压站、给排水系统、供配电和控制系统、制冷系统、汽车识别系统、计量系统等部分组成。骨料储运筛分系统主要为拌和楼提供合格的、不同级配的粗骨料和砂。为确保84系统安全可靠地运行，我们在骨料储运筛分系统中采用了PLC控制技术，具有故障率低、可靠性高、维护方便等特点，取得了良好的效果。

1 控制系统的组成

由于84系统是在原左岸高程82m混凝土拌和系统的基础上搬迁改造而新建的，故84系统的PLC主机依然采用 OMRON主机。由于系统中受控设备较多，系统I/O点数约 900多点，为配合使用原PLC控制系统的部分I/O模块，主机与I/O模块本着标准化、通用化的原则进行选型。主机选用OMRON C200a系列，CPU采用C200HG—CPU63，该机型最多可使用三个扩展机架，最高1/O点可达1184点，足以满足该系统的控制要求及备用富余；C200HG—CPU63自身带有RS232接口，在PLC与上位机的连接时无需再进行端口配置就足已满足系统间的通讯要求。

上位机采用研华工控机，通过计算机与PLC之间的数据交换实现对系统的操作。上位机操作系统选用WIN—DOWS2000，控制软件采用SYNALL2000工控软件进行开发。通过鼠标即可对系统设备进行手动、自动操作，并根据系统运行要求建立运行数据库，通过数据的建立可实现报表功能，方便生产管理人员在生产过程中对系统的管理及维护，提高了经济运行效率。系统的结构框图见图1。

2 系统控制原理

在84系统骨料储运筛分系统中主要被控对象为胶带机、筛分机、洗砂机、水处理水泵、阀门、给料机及气动弧门。根据系统的工艺流程，系统可分为骨料受料、砂受料、I组骨料分料、Ⅱ组骨料分料、1#拌和楼上料、2#拌和楼上料、砂罐送砂、一、二次风冷等8个子系统。系统控制采用逻辑顺序控制，遵循逆料流启动，顺料流停机的原则。停机延时时间根据胶带的运行速度和胶带机长度计算确定，确保正常停机后胶带机上不堆积物料，避免重车启动，确保胶带机安全运行。

系统中的输入点类型为数字量输入和模拟量输入两种；由操作按钮、交流接触器助触点、各个子系统之间的联络信号及模拟量数值信号组成了本系统中输入点。该系统的输出点类型为数字量输出点，由程控系统中的出口隔离继电器、设备运行状态指示、声光报警信号等构成。

设备正常运行红灯亮。当工艺线上某一设备发生故障时 (包括电气及现地机械故障)，前线设备紧急停机，后线没备继续运行等待停机(料源为前，物料落点为后)，同时，模拟屏发出声光报警信号，上位机也在同一时刻发出报警信号和报警设备提示。上位机数据库记录报警设备名称及故障时间，以方便运行人员以系统安全运行的管理。

上位机主要对整个系统的各工艺设备进行实时监控，同时也是整个系统生产数据处理中心。它应完成对系统所有测点、电气参数检测、计算、报警记录等任务。上位机对所有设备进行点动和自动操作。生产数据报表有班报表、日报表、月报表、运行设备故障启示报表等，并能对报表实现打印功能。

PLC的程序编制采用专用梯形图软件，按工艺流程进行编制，编制好的PLC逻辑控制程序存储在PLC内存中。上位机采用SYNALL2000作为工控系统的开发平台，软件画面注解、信息提示均采用中文注释，动态显示系统工艺流程、各设备的运行状态。模拟量信号通过PLC模拟量模块采集，经

PLC与上位机之间的通讯连接后以数字形式显示在屏幕上。使操作人员能及时、准确、直观地了解系统的运行工况。

三峡大坝夏季需要生产低温混凝土，在骨料进入拌和楼前需经过—次风冷处理。该风冷系统的骨料仓料位也并入骨料储运筛分系统，进行集中控制。由于风冷系统只作季节性运行，即仅在夏季工作，系统控制中为保证系统能按工艺流程正确运行，同时又要保证系统控制的完整性，在FLC程序编制时为风冷系统设置一跳转，即在冬季运行时程序运行跳出风冷系统子程序。

由于水电工程工地环境与设备运行工况与其他一般工程不同，施工、运行环境较差，因此，PLC与各个低压启动柜之间的连接采用屏蔽电缆连接，以保证控制信号的准确性，消除误信号引起的设备误动作，确保系统安全、可靠的运行。

84系统的骨料储运筛分系统以PLC系统控制加上位机管理取代了原有的继电器回路控制，系统的安全性、可靠性得到了较大提高，通过上位机还可与84系统中的其他分系统进行联网，实现计算机化网络管理，提高系统运行的自动化程度。采用这种控制结构系统能够稳定可靠的运行，运行维护简单方便，通过实践证明，系统生产取得了良好的效果。