顆粒物進(jìn)料安全自動(dòng)控制系統(tǒng)在攪拌站的應(yīng)用

高豐，邵美翠，王志學(xué)，臧軍

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司 ，江蘇 徐州 221168）

顆粒物進(jìn)料安全自動(dòng)控制系統(tǒng)在攪拌站的應(yīng)用

高豐，邵美翠，王志學(xué)，臧軍

（徐州中聯(lián)混凝土有限公司 ，江蘇 徐州 221168）

本文介紹了混凝土企業(yè)顆粒倉(cāng)進(jìn)料口存在的主要問(wèn)題，改造后的詳細(xì)系統(tǒng)方案，重點(diǎn)介紹料口控制的具體實(shí)施方法。

攪拌站；顆粒倉(cāng)進(jìn)料口自動(dòng)控制；控制流程

0 前言

顆粒物料作為混凝土的主要組成部分，其在混凝土產(chǎn)品質(zhì)量中起著主導(dǎo)作用，而當(dāng)前混凝土攪拌站中，顆粒物料倉(cāng)進(jìn)料口的控制仍采用最簡(jiǎn)單的控制方式：鎖具控制。由于各種原因，簡(jiǎn)單的鎖具控制方法造成物料進(jìn)錯(cuò)倉(cāng)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。有時(shí)收料員直接將鑰匙交于司機(jī)進(jìn)行開(kāi)鎖進(jìn)料，這無(wú)疑給質(zhì)量控制人為增加了較大風(fēng)險(xiǎn)，而鎖具風(fēng)吹日曬有時(shí)損壞，上料倉(cāng)口不鎖的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

為解決這一質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合公司設(shè)備現(xiàn)狀，并結(jié)合公司管理軟件 ERP 系統(tǒng)、工控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一套顆粒物進(jìn)料口安全自動(dòng)控制系統(tǒng)，使顆粒物進(jìn)料車(chē)從進(jìn)站過(guò)磅到卸料過(guò)磅出站都按照指令要求進(jìn)行嚴(yán)格控制。

1 解決方案

當(dāng)有顆粒物料車(chē)進(jìn)站過(guò)磅時(shí)，地磅操作人員根據(jù)ERP軟件顯示的庫(kù)存情況，指定進(jìn)料料倉(cāng)，同時(shí)發(fā)出該顆粒物料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)允許進(jìn)料開(kāi)啟的信號(hào)，送料司機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后根據(jù)料倉(cāng)許可開(kāi)啟指示燈，只能打開(kāi)相應(yīng)指定的進(jìn)料倉(cāng)倉(cāng)門(mén)，其他料倉(cāng)門(mén)均不能打開(kāi)，當(dāng)卸料完成后，司機(jī)關(guān)閉該倉(cāng)門(mén)。

2 系統(tǒng)主要設(shè)備構(gòu)成

（1）一條生產(chǎn)線（含兩個(gè)水泥倉(cāng)、一個(gè)粉煤灰倉(cāng)、一個(gè)礦粉倉(cāng)）4 套氣動(dòng)通風(fēng)蝶閥，包含驅(qū)動(dòng)氣缸（含打開(kāi)、關(guān)閉限位），帶明顯機(jī)械指針指示（以方便卸料司機(jī)查看）。

（2）電控箱為雙層玻璃室外防水箱，裝西門(mén)子PLC（含CPU，及所需 I/O 擴(kuò)展模塊）、24V 電源，24V 繼電器及底座，現(xiàn)場(chǎng)操作按鈕、指示燈等，外部配置如圖 1 所示。

（3）現(xiàn)場(chǎng)電控箱具備啟停收塵設(shè)備、高料位計(jì)檢測(cè)及報(bào)警等接口。

圖1 操作面按鈕示意圖

3 系統(tǒng)方案簡(jiǎn)介

（1）當(dāng)有顆粒物料車(chē)進(jìn)站過(guò)磅時(shí)，根據(jù)公司管理軟件ERP系統(tǒng)，司磅員在進(jìn)站地磅處計(jì)算機(jī)上根據(jù)庫(kù)存情況選取正確的進(jìn)倉(cāng)信息，確認(rèn)后卸料司機(jī)才可過(guò)磅進(jìn)站，此時(shí)卸料控制箱上會(huì)有相應(yīng)的允許開(kāi)倉(cāng)料倉(cāng)燈指示如圖 2 所示：

圖2 物料倉(cāng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)圖

（2）卸料司機(jī)現(xiàn)場(chǎng)接好卸料管道后，僅能用手動(dòng)按鈕開(kāi)啟該指定的卸料倉(cāng)閥門(mén)，料倉(cāng)允許可開(kāi)啟燈會(huì)熄滅，料倉(cāng)正常打料燈亮，此時(shí)閥門(mén)打開(kāi)后物料車(chē)正常開(kāi)始卸料，同時(shí) PLC 會(huì)將閥門(mén)開(kāi)限位反饋到 ERP 系統(tǒng)中（磅房及拌樓工控操作計(jì)算機(jī)顯示），并自動(dòng)開(kāi)啟料倉(cāng)收塵器如圖 3 所示。磅房 ERP 系統(tǒng)接到反饋信號(hào)才可允許第二臺(tái)卸料車(chē)按正常程序進(jìn)站。

圖3 除塵示意圖

（3）卸料過(guò)程中，不允許司機(jī)再操作此打料倉(cāng)的任何按鈕，主要是防止人為干擾系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（4）卸料結(jié)束后，司機(jī)需要通過(guò)按鈕關(guān)閉卸料倉(cāng)閥門(mén)，系統(tǒng)默認(rèn)停止卸料，同時(shí)將關(guān)閥門(mén)限位反饋至磅房操作計(jì)算機(jī)，司機(jī)才允許過(guò)磅出站，此時(shí) ERP 軟件中此車(chē)的進(jìn)、出站記錄，卸料時(shí)間、卸料重量、卸料倉(cāng)號(hào)、車(chē)號(hào)等信息即可完整顯示（如表 4 所示）。

（5）多臺(tái)物料車(chē)同時(shí)進(jìn)廠時(shí)，必須等第一個(gè)司機(jī)接好卸料管開(kāi)始啟動(dòng)卸料閥門(mén)后，即現(xiàn)場(chǎng)關(guān)限位料倉(cāng)燈熄滅后，閥門(mén)開(kāi)限位信息反饋磅房操作計(jì)算機(jī)后，方可允許第二輛物料車(chē)稱重、進(jìn)站，這樣可以有效地解決多臺(tái)料車(chē)進(jìn)廠時(shí)，避免進(jìn)錯(cuò)料倉(cāng)的情況發(fā)生。

圖4 物料過(guò)磅記錄

4 顆粒物料倉(cāng)口控制的具體實(shí)施方法

（1）現(xiàn)場(chǎng)取消原進(jìn)料倉(cāng)口機(jī)械堵頭，分別在 4 個(gè)進(jìn)料管上安裝一臺(tái)氣動(dòng)通風(fēng)蝶閥，（該蝶閥含有加裝自鎖裝置、開(kāi)關(guān)限位狀態(tài)指示等），通過(guò)電控箱控制現(xiàn)場(chǎng)可以分別實(shí)現(xiàn) 4 臺(tái)蝶閥的自動(dòng)控制，同一時(shí)間內(nèi)只能打開(kāi)一個(gè)許可正確的進(jìn)料閥門(mén)，其它進(jìn)料口閥門(mén)均不能打開(kāi)，同時(shí)加裝指示燈標(biāo)明管路閥門(mén)狀態(tài)，并指示應(yīng)該正確對(duì)接的下料管口，減少人為接錯(cuò)料口的可能。

（2）控制流程：根據(jù) ERP 軟件的物料庫(kù)存情況和磅房的過(guò)磅單，由磅房人員在 ERP 中分配進(jìn)料倉(cāng)，ERP軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將該授權(quán)信號(hào)發(fā)送至拌樓工控計(jì)算機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)現(xiàn)場(chǎng) PLC 系統(tǒng)控制許可開(kāi)啟的進(jìn)料倉(cāng)口控制。

（3）第一輛物料車(chē)正常卸料后，才允許第二輛物料車(chē)進(jìn)站。當(dāng)?shù)谝惠v物料車(chē)卸完料后，必須在 PLC 控制柜上關(guān)閉卸料閥門(mén)，該閥門(mén)關(guān)閉信號(hào)自動(dòng)傳遞到 ERP磅房計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī) ERP 數(shù)據(jù)處理后司磅員才能為該車(chē)輛辦理出站手續(xù)（稱空車(chē)車(chē)皮重出站）。

5 投資費(fèi)用

（1）現(xiàn)場(chǎng)電器 PLC 控制柜（含通信模塊），控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)及指示，控制電磁閥及底座，約 0.9 萬(wàn)元。

（2）一個(gè)氣動(dòng)閥門(mén)（含開(kāi)關(guān)限位），約 0.08 萬(wàn)元。

（3）其它：控制軟件，控制柜安裝，閥門(mén)布線，氣路接口等附件，約 0.5 萬(wàn)元。

6 結(jié)束語(yǔ)

2016年初此套系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試運(yùn)行后，顆粒進(jìn)料得到了有效控制，屏蔽了物料進(jìn)錯(cuò)倉(cāng)的可能，產(chǎn)品質(zhì)量得到了有力保障。

［通訊地址］江蘇省徐州市新城區(qū)昆侖大道綠地商務(wù)城藍(lán)海 B 棟 1313 室（221168）

高豐（1972－）男，工程師，從事水泥基建筑材料的生產(chǎn)與研究。