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)供應任務，需生產(chǎn)的成品粗骨料為460.88萬t，細骨料為202.53萬t，系統(tǒng)成品骨料設(shè)計生產(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、8臺圓振動篩、2臺破碎機、4臺立軸制砂機、水泵、卸料小車及振動給料機等設(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套工控機和2套PLC控制組成，控制從受料倉的振動給料機至成品料場B27膠帶輸送機間的設(shè)備及膠帶機等。主控室設(shè)在一號配電房內(nèi)，布置有工控機及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

3、群、22臺振動給料機、6臺振動篩、3臺洗砂機、3臺直線脫水篩、2臺圓錐破碎機、8臺雙叉氣動弧門、1臺空壓機、3臺主供水水泵等共68臺設(shè)備，同時使用變送器對B1、B2、B3、B4、B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19、主篩分上層篩、二臺中碎破碎機共17臺設(shè)備進行負載監(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4臺、2臺振動篩、2臺洗砂機、2臺直線脫水篩、6臺振動給料機、3臺供水水泵共27臺設(shè)備，同時對4臺立軸制砂機、B20、B2

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

5、料流方向進行延時啟動，其余控制參照篩分流程。當現(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、順料流停機的控制程序，與之有關(guān)的設(shè)備如給料機、篩分機、破碎機、膠帶機、皮帶電子稱以及水泵等全部參與PLC控制，破碎機自動調(diào)整開口，破碎量的檢測控制以及各保護等都納入控制之中。為及時了解控制全系統(tǒng)運行情況，保證系統(tǒng)高效運行，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)以實現(xiàn)全系統(tǒng)控制。每個電器設(shè)備現(xiàn)場裝設(shè)機頭控制箱，各機頭控制箱用于單機調(diào)試、試運行及檢修。系統(tǒng)調(diào)試完畢后，在控制室操作臺上即可進

6、行全系統(tǒng)的啟動和停止，并設(shè)有事故報警裝置?？刂瞥绦蚩筛鶕?jù)實際運行工況進行軟件編程及調(diào)整，使用方便靈活，從而提高加工系統(tǒng)運行的可靠性及經(jīng)濟性。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。整個系統(tǒng)的實時監(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迅速地反映處理，并且能夠自動停止系統(tǒng)的運行，保證了設(shè)備在最佳運行狀態(tài)的可靠性。3、自動控制與成本管理項目管理中很大一部分是成本管理，以前的項目特別是生產(chǎn)系統(tǒng)的成本管理很多是進行人工測算，而要進行較為準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、制砂系統(tǒng)的制砂機，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)備都進行運行監(jiān)控，同時對關(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)備進行供料觀察設(shè)備運行工況調(diào)整給料量再觀測設(shè)備運行工礦再調(diào)整給料量，經(jīng)過多次循環(huán)以確保這些關(guān)鍵設(shè)備能在一個高效率工況下進行生產(chǎn)，既能保證砂石骨料生產(chǎn)，同時也節(jié)約運行成本。成本管理的各個環(huán)節(jié)如成本預測、成本計劃、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)工作如單機核算等。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及單機核算中最難的是運行工況這一動態(tài)數(shù)據(jù)的準確采集和統(tǒng)計。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)計問題?？刂葡到y(tǒng)對關(guān)鍵循環(huán)系統(tǒng)的進、出料皮帶及關(guān)鍵運行設(shè)備進行監(jiān)控，如在篩分系統(tǒng)中對進料皮帶B2、B3、B4,出料皮帶B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19及六組篩子進行適時監(jiān)控，同時利用微機對進、出料皮帶及篩子運行情況進行數(shù)據(jù)采樣、記錄、統(tǒng)計，這樣就得到這些設(shè)備在一段時間內(nèi)平均運行工況，通過運行工況數(shù)據(jù)可分析得出篩分系統(tǒng)進料量及各種級配骨料出料量。同時對篩子的運行工況進行動態(tài)記錄，進而完整、準確地分析出篩分系統(tǒng)設(shè)備的真實處理能力，從而實現(xiàn)篩分設(shè)備動態(tài)數(shù)據(jù)的采集和單機核算的基礎(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)都通過先進的自動化控制技術(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)重要設(shè)備的運行工況數(shù)據(jù)采集，進行經(jīng)濟運行成本核算和考核，使沙灣電站成本管理的各個環(huán)節(jié)所需的運行動態(tài)數(shù)據(jù)建立在PLC及微機自動的采集處理的基礎(chǔ)上，其數(shù)據(jù)采集的及時性和準確性都得到了很大提高。同理也可對篩分系統(tǒng)進料級配構(gòu)成進行分析，這些數(shù)據(jù)在項目運行、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)計不僅考慮了系統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程的需要，還將自動控制