沙灣電站砂石系統(tǒng)自動控制技術(shù)與成本管理分析

1、沙灣電站砂石系統(tǒng)自動控制技術(shù)與成本管理分析王 鵬（水電七局六分局沙灣項(xiàng)目部）摘 要：本文介紹沙灣電站砂石系統(tǒng)的自動控制技術(shù)與組成，主要分析了該工程自動控制技術(shù)在項(xiàng)目成本管理中所起的作用。關(guān)鍵詞：沙灣電站 砂石系統(tǒng) 自動控制 成本管理 分析1、概述沙灣水電站砂石加工系統(tǒng)工程位于四川省樂山市沙灣區(qū)葫蘆鎮(zhèn)潭壩鄉(xiāng)，主要承擔(dān)砼澆筑工程的成品骨料以及壩體反濾過渡料等生產(chǎn)供應(yīng)任務(wù)，需生產(chǎn)的成品粗骨料為460.88萬t，細(xì)骨料為202.53萬t，系統(tǒng)成品骨料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1180t/h，毛料處理能力1280t/h。砂石加工系統(tǒng)主要由篦子篩、半成品料堆、主篩分車間、中碎車間、制砂調(diào)節(jié)料堆、制砂車間、檢查篩分車間

2、、成品料堆、裝車倉、供水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和供電系統(tǒng)等組成。主要的用電設(shè)備有36條膠帶輸送機(jī)、8臺圓振動篩、2臺破碎機(jī)、4臺立軸制砂機(jī)、水泵、卸料小車及振動給料機(jī)等設(shè)備組成；供水系統(tǒng)由6臺水泵、3臺渣漿泵及其它設(shè)備等組成。砂石料加工設(shè)備總?cè)萘考s為3070KW，供水系統(tǒng)設(shè)備總?cè)萘考s583KW。2、自動控制技術(shù)分析21 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成沙灣電站砂石加工系統(tǒng)自動控制主要由1套工控機(jī)和2套PLC控制組成，控制從受料倉的振動給料機(jī)至成品料場B27膠帶輸送機(jī)間的設(shè)備及膠帶機(jī)等。主控室設(shè)在一號配電房內(nèi)，布置有工控機(jī)及1套PIC（采用操作臺形式），主要控制主篩分車間、中碎車間、脫水篩分車間、與其相關(guān)的膠帶機(jī)

3、群、22臺振動給料機(jī)、6臺振動篩、3臺洗砂機(jī)、3臺直線脫水篩、2臺圓錐破碎機(jī)、8臺雙叉氣動弧門、1臺空壓機(jī)、3臺主供水水泵等共68臺設(shè)備，同時(shí)使用變送器對B1、B2、B3、B4、B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19、主篩分上層篩、二臺中碎破碎機(jī)共17臺設(shè)備進(jìn)行負(fù)載監(jiān)控。第二套PLC（采用配電屏形式）布置在二號配電房，用數(shù)據(jù)線與一號配電房工控機(jī)相連，主要控制砂車間、檢查篩分車間、皮帶B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、立軸制砂機(jī)4臺、2臺振動篩、2臺洗砂機(jī)、2臺直線脫水篩、6臺振動給料機(jī)、3臺供水水泵共27臺設(shè)備，同時(shí)對4臺立軸制砂機(jī)、B20、B2

4、1、B24、B26共8臺設(shè)備進(jìn)行負(fù)載監(jiān)控。22控制系統(tǒng)的技術(shù)要求整個(gè)控制系統(tǒng)依據(jù)砂石加工系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行設(shè)定，篩分流程要求先啟動水泵、空壓機(jī)后按工藝圖從后到前順序延時(shí)啟動，雙叉氣動弧門進(jìn)行人工選擇，參與前后邏輯控制。每一篩分流程的振動給料機(jī)用一臺作為負(fù)載自動調(diào)控，其余振動給料機(jī)由人工選擇是否運(yùn)行。正常停機(jī)時(shí)先停振動給料機(jī)，其余設(shè)備從前到后順序延時(shí)停機(jī)，篩分各流程可以任意選擇，所有延時(shí)均可以在上位機(jī)上進(jìn)行調(diào)整。中碎流程先啟動主設(shè)備（圓錐破碎機(jī)）后按工藝流程逆料流方向進(jìn)行延時(shí)啟動，主設(shè)備與給料機(jī)之間采用可選延時(shí)閉環(huán)控制，其余控制參照篩分流程。制砂流程先啟動水泵，再啟動主設(shè)備（制砂機(jī)）后按工藝流程逆

5、料流方向進(jìn)行延時(shí)啟動，其余控制參照篩分流程。當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)特殊情況，系統(tǒng)可以切轉(zhuǎn)到完全手動控制。 23 控制系統(tǒng)功能系統(tǒng)依據(jù)工藝流程分工序單元先后采用逆料流啟動、順料流停機(jī)的控制程序，與之有關(guān)的設(shè)備如給料機(jī)、篩分機(jī)、破碎機(jī)、膠帶機(jī)、皮帶電子稱以及水泵等全部參與PLC控制，破碎機(jī)自動調(diào)整開口，破碎量的檢測控制以及各保護(hù)等都納入控制之中。為及時(shí)了解控制全系統(tǒng)運(yùn)行情況，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行，改善工作條件，提高管理水平，控制方式采用自動控制和手動控制相結(jié)合，采用PLC可編程序控制技術(shù)以實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)控制。每個(gè)電器設(shè)備現(xiàn)場裝設(shè)機(jī)頭控制箱，各機(jī)頭控制箱用于單機(jī)調(diào)試、試運(yùn)行及檢修。系統(tǒng)調(diào)試完畢后，在控制室操作臺上即可進(jìn)

6、行全系統(tǒng)的啟動和停止，并設(shè)有事故報(bào)警裝置。控制程序可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行軟件編程及調(diào)整，使用方便靈活，從而提高加工系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性。采用可編程序控制器控制系統(tǒng)，能夠大大提高生產(chǎn)過程的連續(xù)性。整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控性能突出，對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種故障能夠做到及時(shí)迅速地反映處理，并且能夠自動停止系統(tǒng)的運(yùn)行，保證了設(shè)備在最佳運(yùn)行狀態(tài)的可靠性。3、自動控制與成本管理項(xiàng)目管理中很大一部分是成本管理，以前的項(xiàng)目特別是生產(chǎn)系統(tǒng)的成本管理很多是進(jìn)行人工測算，而要進(jìn)行較為準(zhǔn)確的成本管理與控制，則需要很多生產(chǎn)現(xiàn)場的原始數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)繼電器控制相比，PLC在模擬量的控制和數(shù)據(jù)記錄上有無可比擬的優(yōu)勢，我們在沙灣電

7、站砂石控制系統(tǒng)中就充分利用這一優(yōu)勢。沙灣電站自動控制系統(tǒng)關(guān)鍵有三組控制循環(huán)，即篩分控制循環(huán)、中碎控制循環(huán)和制砂控制循環(huán)，這些控制循環(huán)中都有一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，如篩分系統(tǒng)中的篩子、中碎系統(tǒng)的破碎機(jī)、制砂系統(tǒng)的制砂機(jī)，其工作狀態(tài)直接影響砂石系統(tǒng)生產(chǎn)效率。在本系統(tǒng)中將這些設(shè)備都進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控，同時(shí)對關(guān)鍵設(shè)備的供料設(shè)備采用給料量的控制，這樣在設(shè)備循環(huán)中就存在首先對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行供料觀察設(shè)備運(yùn)行工況調(diào)整給料量再觀測設(shè)備運(yùn)行工礦再調(diào)整給料量，經(jīng)過多次循環(huán)以確保這些關(guān)鍵設(shè)備能在一個(gè)高效率工況下進(jìn)行生產(chǎn)，既能保證砂石骨料生產(chǎn)，同時(shí)也節(jié)約運(yùn)行成本。成本管理的各個(gè)環(huán)節(jié)如成本預(yù)測、成本計(jì)劃、成本控制、成本核算、成本分析、成本

8、考核都需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和一些基礎(chǔ)工作如單機(jī)核算等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)采集及單機(jī)核算中最難的是運(yùn)行工況這一動態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和統(tǒng)計(jì)。我們在沙灣電站中充分利用了PLC在模擬量上的處理優(yōu)勢很好地解決動態(tài)數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計(jì)問題。控制系統(tǒng)對關(guān)鍵循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)、出料皮帶及關(guān)鍵運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，如在篩分系統(tǒng)中對進(jìn)料皮帶B2、B3、B4,出料皮帶B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19及六組篩子進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，同時(shí)利用微機(jī)對進(jìn)、出料皮帶及篩子運(yùn)行情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、記錄、統(tǒng)計(jì)，這樣就得到這些設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)平均運(yùn)行工況，通過運(yùn)行工況數(shù)據(jù)可分析得出篩分系統(tǒng)進(jìn)料量及各種級配骨料出料量。同時(shí)對篩子的運(yùn)行工況進(jìn)行動態(tài)記錄，進(jìn)而完整、準(zhǔn)確地分析出篩分系統(tǒng)設(shè)備的真實(shí)處理能力，從而實(shí)現(xiàn)篩分設(shè)備動態(tài)數(shù)據(jù)的采集和單機(jī)核算的基礎(chǔ)資料。以此類推，同樣在沙灣電站砂石系統(tǒng)關(guān)鍵的中碎控制循環(huán)、制砂控制循環(huán)都通過先進(jìn)的自動化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)重要設(shè)備的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本核算和考核，使沙灣電站成本管理的各個(gè)環(huán)節(jié)所需的運(yùn)行動態(tài)數(shù)據(jù)建立在PLC及微機(jī)自動的采集處理的基礎(chǔ)上，其數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性和準(zhǔn)確性都得到了很大提高。同理也可對篩分系統(tǒng)進(jìn)料級配構(gòu)成進(jìn)行分析，這些數(shù)據(jù)在項(xiàng)目運(yùn)行、管理、成本分析中都有非常重要的作用。4、結(jié)語沙灣電站砂石系統(tǒng)自動控制技術(shù)的設(shè)計(jì)不僅考慮了系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的需要，還將自動控制