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1、沙湾电站砂石系统自动控制技术与成本管理分析王 鹏（水电七局六分局沙湾项目部）摘 要：本文介绍沙湾电站砂石系统的自动控制技术与组成，主要分析了该工程自动控制技术在项目成本管理中所起的作用。关键词：沙湾电站 砂石系统 自动控制 成本管理 分析1、概述沙湾水电站砂石加工系统工程位于四川省乐山市沙湾区葫芦镇潭坝乡，主要承担砼浇筑工程的成品骨料以及坝体反滤过渡料等生产供应任务，需生产的成品粗骨料为460.88万t，细骨料为202.53万t，系统成品骨料设计生产能力为1180t/h，毛料处理能力1280t/h。砂石加工系统主要由篦子筛、半成品料堆、主筛分车间、中碎车间、制砂调节料堆、制砂车间、检查筛分车间
2、、成品料堆、装车仓、供水系统、废水处理系统和供电系统等组成。主要的用电设备有36条胶带输送机、8台圆振动筛、2台破碎机、4台立轴制砂机、水泵、卸料小车及振动给料机等设备组成；供水系统由6台水泵、3台渣浆泵及其它设备等组成。砂石料加工设备总容量约为3070KW，供水系统设备总容量约583KW。2、自动控制技术分析21 控制系统结构和组成沙湾电站砂石加工系统自动控制主要由1套工控机和2套PLC控制组成，控制从受料仓的振动给料机至成品料场B27胶带输送机间的设备及胶带机等。主控室设在一号配电房内，布置有工控机及1套PIC（采用操作台形式），主要控制主筛分车间、中碎车间、脱水筛分车间、与其相关的胶带机
3、群、22台振动给料机、6台振动筛、3台洗砂机、3台直线脱水筛、2台圆锥破碎机、8台双叉气动弧门、1台空压机、3台主供水水泵等共68台设备，同时使用变送器对B1、B2、B3、B4、B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19、主筛分上层筛、二台中碎破碎机共17台设备进行负载监控。第二套PLC（采用配电屏形式）布置在二号配电房，用数据线与一号配电房工控机相连，主要控制砂车间、检查筛分车间、皮带B20、B21、B22、B23、B24、B25、B26、B27、立轴制砂机4台、2台振动筛、2台洗砂机、2台直线脱水筛、6台振动给料机、3台供水水泵共27台设备，同时对4台立轴制砂机、B20、B2
4、1、B24、B26共8台设备进行负载监控。22控制系统的技术要求整个控制系统依据砂石加工系统工艺流程进行设定，筛分流程要求先启动水泵、空压机后按工艺图从后到前顺序延时启动，双叉气动弧门进行人工选择，参与前后逻辑控制。每一筛分流程的振动给料机用一台作为负载自动调控，其余振动给料机由人工选择是否运行。正常停机时先停振动给料机，其余设备从前到后顺序延时停机，筛分各流程可以任意选择，所有延时均可以在上位机上进行调整。中碎流程先启动主设备（圆锥破碎机）后按工艺流程逆料流方向进行延时启动，主设备与给料机之间采用可选延时闭环控制，其余控制参照筛分流程。制砂流程先启动水泵，再启动主设备（制砂机）后按工艺流程逆
5、料流方向进行延时启动，其余控制参照筛分流程。当现场出现特殊情况，系统可以切转到完全手动控制。 23 控制系统功能系统依据工艺流程分工序单元先后采用逆料流启动、顺料流停机的控制程序，与之有关的设备如给料机、筛分机、破碎机、胶带机、皮带电子称以及水泵等全部参与PLC控制，破碎机自动调整开口，破碎量的检测控制以及各保护等都纳入控制之中。为及时了解控制全系统运行情况，保证系统高效运行，改善工作条件，提高管理水平，控制方式采用自动控制和手动控制相结合，采用PLC可编程序控制技术以实现全系统控制。每个电器设备现场装设机头控制箱，各机头控制箱用于单机调试、试运行及检修。系统调试完毕后，在控制室操作台上即可进
6、行全系统的启动和停止，并设有事故报警装置。控制程序可根据实际运行工况进行软件编程及调整，使用方便灵活，从而提高加工系统运行的可靠性及经济性。采用可编程序控制器控制系统，能够大大提高生产过程的连续性。整个系统的实时监控性能突出，对于生产过程中出现的各种故障能够做到及时迅速地反映处理，并且能够自动停止系统的运行，保证了设备在最佳运行状态的可靠性。3、自动控制与成本管理项目管理中很大一部分是成本管理，以前的项目特别是生产系统的成本管理很多是进行人工测算，而要进行较为准确的成本管理与控制，则需要很多生产现场的原始数据。与传统继电器控制相比，PLC在模拟量的控制和数据记录上有无可比拟的优势，我们在沙湾电
7、站砂石控制系统中就充分利用这一优势。沙湾电站自动控制系统关键有三组控制循环，即筛分控制循环、中碎控制循环和制砂控制循环，这些控制循环中都有一个关键设备，如筛分系统中的筛子、中碎系统的破碎机、制砂系统的制砂机，其工作状态直接影响砂石系统生产效率。在本系统中将这些设备都进行运行监控，同时对关键设备的供料设备采用给料量的控制，这样在设备循环中就存在首先对关键设备进行供料观察设备运行工况调整给料量再观测设备运行工矿再调整给料量，经过多次循环以确保这些关键设备能在一个高效率工况下进行生产，既能保证砂石骨料生产，同时也节约运行成本。成本管理的各个环节如成本预测、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析、成本
8、考核都需要大量的基础数据的采集和一些基础工作如单机核算等。基础数据采集及单机核算中最难的是运行工况这一动态数据的准确采集和统计。我们在沙湾电站中充分利用了PLC在模拟量上的处理优势很好地解决动态数据的采集与统计问题。控制系统对关键循环系统的进、出料皮带及关键运行设备进行监控，如在筛分系统中对进料皮带B2、B3、B4,出料皮带B5、B7、B8、B10、B12、B14、B16、B19及六组筛子进行适时监控，同时利用微机对进、出料皮带及筛子运行情况进行数据采样、记录、统计，这样就得到这些设备在一段时间内平均运行工况，通过运行工况数据可分析得出筛分系统进料量及各种级配骨料出料量。同时对筛子的运行工况进
9、行动态记录，进而完整、准确地分析出筛分系统设备的真实处理能力，从而实现筛分设备动态数据的采集和单机核算的基础资料。以此类推，同样在沙湾电站砂石系统关键的中碎控制循环、制砂控制循环都通过先进的自动化控制技术实现对系统重要设备的运行工况数据采集，进行经济运行成本核算和考核，使沙湾电站成本管理的各个环节所需的运行动态数据建立在PLC及微机自动的采集处理的基础上，其数据采集的及时性和准确性都得到了很大提高。同理也可对筛分系统进料级配构成进行分析，这些数据在项目运行、管理、成本分析中都有非常重要的作用。4、结语沙湾电站砂石系统自动控制技术的设计不仅考虑了系统生产工艺流程的需要，还将自动控制与项目经营成本管理相结合，利用先进的计算机技术实现施工管理和施工生产综合自动化，对于降低系统运行成本起到了积极的作用，并在一定程度上提高了项目的管理水平和生产效率，增强了企业的获利能力。王鹏 (1971-)，男，中国水利水电第七工程局第六分局沙湾项目部副经理，长期从事水电施工工作。
