砂石骨料加工系统中的自动控制应用

砂石骨料加工系统中的自动控制应用

覃文

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌 443002

摘要：随着社会经济的发展，市场竞争的加剧，建设工程的工期缩短，水电大坝的砂石骨料加工系统的电气控制要求越来越高。与此同时信息技术、计算机技术以及自动化技术也在迅速发展，工业自动化控制的应用范围越来越广，工业生产中自动化控制水平也飞速提高，在砂石骨料加工系统中也逐渐实现了自动化控制的应用。砂石骨料加工系统的自动控制具有体积小、可靠性强、效率高、灵活适应多种任务的优点，本文对砂石骨料加工系统中的自动控制应用展开论述。

关键词：砂石骨料加工；自动控制系统；应用

引言：

随着工业信息化、自动化的快速发展，自动控制已经应用与生产生活中的方方面面，应用也越来越成熟。而当前的工业生产中对于控制水平的要求也越来越高，控制的设备也越来越多。砂石骨料加工系统是大坝建设的重要保障设施，被称为大坝的粮仓，具有十分重要的作用。砂石骨料加工系统的传统控制手段主要以继电器控制为主，实际控制情况中，尤其是对于葛洲坝这样的大型水电站中其控制的设备较多，工艺流程比较复杂、控制点分散等诸多因素，都影响了继电器控制的水平，不利于及时发现故障排除故障。因此在这样的背景下，随着自动控制的大规模应用和成熟，在砂石骨料加工系统中应用自动控制代替继电器控制，极大的提高了控制水平，获得了良好的效果。

一、什么是自动控制

自动控制是建立在自动化技术、信息技术、计算机技术以及工程设备技术基础之上的一种集成技术。其具有功能强、可靠性高、环境适应能力强、生产效率高、组态简单等诸多优点，在工业生产的设备控制中应用非常广泛。现代的工业生产中，自动控制已经成为最基础的技术之一，出现之初主要是用来取代继电器进行简单的控制，但是随着芯片技术的发展，自动控制的控制水平越来越高，应用范围也越来越广，自动控制的规模和功能也不断的夸大和增强。

砂石骨料加工系统是水电大坝建设的配套设施，是一种单次使用的生产设施，为了节约成本，降低硬件投资。要求控制系统的设备和软件只要稍加改动便可应用于多种场景之中，其特点是通用性强、配置灵活、环境适应能力强。砂石骨料加工系统的控制设备多，其生产过程的大部分控制任务是顺序控制，非常适合自动控制的应用。自动控制的特点是组态方面，系统的扩展性强、工作环境要求低，维护简单方便。因此在砂石骨料加工系统中应用自动控制非常高效与经济。

二、砂石骨科加工系统中自动控制的硬件组成

（一）中控室

中控室内主要设备时自动控制的系统操作台，由生产厂家完成调试安装等工作。为了维修保养方便快捷，节约控制电缆，降低消耗，中控室尽量和配电室在一起建设。中控室是人员工作的主要场所，因此因具备保温散热功能，可通过安装空调以适应不同季节的气候要求。

（二）YDS柜或者是GGD柜

因YDS柜或GGD柜的柜内设置有系统设备电力的一次回路，因此其可以有效控制各个系统设备，为方便操作，便于维护，其安装场所多在配电室内，同时系统设备电力中设置的一次回路均在柜里面（不包括电缆）。如果砂石骨料加工系统中存在大功率电机，可额外安装相应的软起动器，如果需要降压启动，可额外安装相应的降压启动柜。

（三）现场控制箱

现地控制箱设置在各个设备的实际操作现场，其控制级别为最高优先级。现地控制箱设分别有三种工作状态：切除状态、现场控制状态和远程控制状态。当进行现场控制状态和切除状态时，自动控制无法进行远程控制操作，设置的目的主要是为了避免安装调试或者检修过程中，远程控制误操作引起的机械设备和人员事故，其次，现场控制有利于设备的检修和调试。现地控制箱一般是由双层门结构的箱体，内部有指示灯和操作开关，主要应用玻璃门以便观察设备运行情况，如果装有变频器的振动给料机，应在现地控制箱内安装变频控制器。

（四）事故开关

为避免意外事故造成的巨大危害，应该在各个设备安装现场安装紧急停机装置，即事故开关。在出现意外事故或者紧急情况时供现场人员进行紧急停机使用。

三、砂石骨料加工系统中的自动控制功能应用

（一）系统组成简述

砂石骨料加工系统中的自动控制包括工业电视监控系统和自动控制程控系统，操作员在中控室内可以通过工业电视监控系统监视现场设备的作业情况，然后根据情况可以使用自动控制程控系统对设备进行远程控制，监控系统和程控系统之间设置有联锁报警功能，在观测到相常故障时可以进行故障报警，使操作员及时掌握现场信息，进行设备操作。

（二）自动控制程控系统

砂石骨料加工系统的的控制方式主要有三种：全自动控制、远方手动和现场手动，全自动控制主要是安装预设程序，通过操作台操作实现；远方手主要是通过控制系统和工控机对设备进行一一对应操作；现场手动无需控制系统，直接在现场操作箱内进行操作。自动控制程控系统主要参与全自动控制和远程手动控住，全自动控制是主要的操作方式。

（三）设备联锁功能

设备联锁功能使当砂石骨料加工系统中某台设备出现故障紧急停机时，上游设备瞬间联锁停机，停止输送，而下游设备正常运行，继续工作。接触故障后在逐次启动上游设备继续进行工作，如果短时间内无法接触故障，则向下游设备逐台停机。设备联锁功能的基本原则时：输送设备采用逆料流方向逐台启动，顺料流方向逐台停机。设备联锁功能主要是为了预防自动控制状态下一旦设备意外停机，而上游设备继续工作造成更大事故的紧急措施。进行自动控制时不可随意解除联锁，但是手动控制时可解除某个设备的联锁进行检修维护，解除设备联锁时操作员应该特别注意，一旦出现意外马上进行紧急停止的操作。

（四）工业电视监控系统

工业电视监控系统主要是由设备现场的摄像机联网组成，砂石骨料加工系统的操作员可以在中控室内通过工业电视监控系统提供的各个摄像机的现场实时画面，直观的监视砂石骨料加工系统各设备的运行状况。监视器可以对故障记录进行存储，并可以随时进行调阅。操作可以通过自动控制系统调动现场摄像头的角度以及对焦等，以便更好的对现场进行监视。

（五）中控机功能

砂石骨料加工系统中控机可以模拟显示整个工艺的生产流程图和不同车间的工艺流程图，并且可以进行控制操作。工艺流程图上有各个生产设备的状态显示和操作界面，可以实现对砂石骨料加工系统生产设备的实时操作和显示跟踪。

（六）马赛克模拟屏功能

马赛克模拟屏主要显示运行设备的运行状态反馈信号灯，通过反馈信号灯可以快速判断设备运行状态和设备的控制模式，发生故障时可以快速确定故障点。

（七）程控台程控屏功能

程控台程控屏上有电源信号、正常运行绿色指示灯以及故障运行报警红色指示灯，电源启动按钮以及故障紧急停止按钮，自动以及远程手动两种控制方式的转换开关，电铃振动按钮，报警消声按钮和复位按钮。采取自动控制时，系统运行状态由工控机自动联锁控制；采取远程手动控制时，相应设备的自动联锁控制取消。

结束语：

自动控制具有组态简单，适应性强，配置灵活优点。在砂石骨料加工系统中自动控制的应用有效的降低了劳动强度，节约了人类资源，提高了工生产效率，具有十分显著的优势，也受到了工程技术人员的认可。目前自动控制的发展已经较为成熟，应用也十分广泛，但是随着芯片技术、人工智能技术的进步，未来自动控制还将迎来更大的发展，砂石骨加工系统也中的自动控制也将越来越智能化，控制水平也将越来越高。

参考文献：

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