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1、小湾水电站右岸砂石料监控系统2002年第2期云南水电技术总第139期小湾水电站右岸砂石料监控系统杨颂梅摘要根据小湾砂石料系统的特点,对砂石料生产过程和生产管理实现全计算机的监视和控制.关键词小湾水电站;砂石料系统;监控系统1工程概况小湾水电站位于澜沧江中游河段,是以发电为主兼有防洪,灌溉,拦沙及航运等综合利用效益的特大型水利工程.目前,小湾水电站的场内外公路,施工供电,缆机和导流洞等前期工程已开工或即将开工.为了保证前期工程的质量和施工进度要求,兼顾整个工程施工,急需修建右岸砂石加工及混凝土拌和系统工程,以满足前期工程和主体建设需要.2计算机监控综合自动化系统2.1概述小湾水电站右岸砂石料系统
2、,应运用计算机监控综合自动化系统,对生产过程和生产管理实现完全自动化和信息化.根据小湾水电站右岸砂石料加工厂的工艺特点,设备技术水平,生产系统布置情况,应用自动控制技术,故障检测技术,计算机技术,信息技术,闭路电视技术,组成以工业控制机为核心的综合自动化系统,实现生产过程完全自动化,生产管理计算机化,施工安装快速化,操作简单化,现场少人管理无人运行以及方便地进行设备转移和维护保管.当工地具备集中或分散信息网络时,通过增加适当的接口设备,能与有关权限部门进行信息交流,从而方便业主,监理工程师及承包商对工程进度管理,工程质量控制和生产过程实施及时有效地监控,对优化工程管理,确保工程质量,提高劳动生
3、产率起极大地推动和促进作用.2.2系统配置2.2.1小湾右岸砂石料监控系统采用分层分布式结构的计算机监控系统,上位机设置在集控室内,可对整个砂石料系统进行自动及手动控制.在粗碎和中碎配电室及上料配电室设有分控制室,分别对粗碎和中碎生产过程及上料过程进行监视与控制.2.2.2在粗碎和中碎配电室内设置一个马赛克程控屏,作为粗碎及中碎加工车间的集中控制单元.在马赛克模拟图上绘制有砂石料粗碎及中碎加工的工艺流程图,每个设备均有双色发光二极管指示灯进行模拟显示,可单独地对砂石料粗碎及中碎加工的工艺过程进行控制和监视.同时,粗碎及中碎加工控制的PLC通过通讯电缆与砂石料生产系统的主控计算机进行通讯,能由上
4、位机进行统一的管理和控制.对于大容量的设备配置电流变送器,通过PLC采集后送人上位机系统进行监视.对于容量大于30kW的皮带57机,设置一台软启动柜,对电机进行启动控制和保护.2.2.3在集控室内,设置一面PLC机柜.一个集中控制台和一面软启动柜.PLC机柜内置可编程序控制器作为砂石料的筛分,细碎及制砂等生产环节的控制核t2,;集中控制台内置工业计算机,大屏幕显示器,打印机,电源装置等,工业电视监视系统也安装在同一个控制台上,一台大的监视器(21)可分屏显示,可对多点的视频信号进行监视.2.2.4在上料配电室内也设置一个马赛克程控屏,作为上料系统的集中控制单元.在马赛克模拟图上绘制有上料系统的
5、工艺流程图,每个设备均有双色发光二极管指示灯进行模拟显示,可单独地对上料系统的工艺过程进行控制和监视.2.2.5在各个工艺设备的安装现地设置现地操作箱,现地操作箱上安装指示灯及操作开关,箱门结构具备防尘,防水功能.2.2.6工业电视监控系统,主要用于完成生产线关键部位的生产过程监视.设置有10个电视摄像头,分别布置在粗碎车间,半成品料仓,中碎车间,筛分原料仓,筛分车问,冲击式破碎机原料仓,制砂原料仓,制砂车间,成品骨料仓及成品砂料.半成品料仓,筛分原料仓,制砂原料仓,冲击式破碎机原料仓采用定点定焦电视摄像头,其余采用变焦电视摄像头,置于室外全方位密闭云台内,并能水平旋转350度,垂直旋转90度
6、.2.2.7颚式破碎机,圆锥破碎机,冲击式破碎机,制砂机启动柜随主机供货,就近布置在主机旁.2.3计算机监控综合自动化系统组成计算机监控综合自动化系统由设备层(电机启动控制装置,传感检测装置等),系统控制层(PLC装置),系统管理层(工业控制机)和电视监控系统组成.58(1)设备层?电动机启动控制装置?现地操作箱?传感检测装置?电子秤(2)PLC控制层?PLC程控台/柜?应用软件(3)上位机管理层?工业控制机?大屏幕显示器?打印机?组态软件?通讯电缆2.4计算机监控综合自动化系统功能特点2.4.1操作控制方式2.4.1.1同时具有五种控制方式,通过方式开关可方便的选择操作方式.设备现场调试安全
7、,系统控制绝对可靠.?控制室计算机远程自动方式:鼠标点击屏幕动画启动/停机钮系统按工艺流程自动启动或停止运行.?控制室计算机远程手动方式:鼠标逐个点击屏幕设备动画启动/停止钮,被点击设备启动或停机.?控制室PLC远程自动方式:控制台面一个开关指令完成系统按工艺流程启动或停机.?粗碎及中碎控制室远程集中手动方式:逐个操作台面相应设备开关完成设备启动和停机.(由于主控室内控制设备太多,在控制台上无法布置下手动操作开关,设计将主控室内控制的设备的远方手动操作开关安装在供电控制屏上.)?现地手动方式:特殊方式.一般用于设备调试或事故紧急停机.2.4.1.2按照生产工艺要求,控制系统可对砂石加工厂的运行
8、进行联动启停,也可单机逐台启停.系统联动时,颚式破碎机,圆锥破碎机,冲击式破碎机,制砂机先行启动可降低电源启动容量,待启动完成后自动接入联动系统.生产设备采用逆物流方向逐台启动,顺物流方向逐台停机.系统运行过程中某台设备因故停机时,来料方向所有生产运输设备即时停机,去料方向设备待物料输送完毕后,按正常方式停机.2.4.1.3PLC可编程控制器采集基础层设备数据并与工业控制机进行数据通讯,向工控机传送数据,接受工控机下达的指令去操作基础层设备.同时也可脱离工控机独立工作.手动操作方式与PLC可编程控制器无关,最大限度地确保了控制系统的可靠性.2.4.1.4在设备现地操作箱/启动柜上有远方/现地模
9、式选择.当选择现地模式,则远方控制无效.当选择远方模式,集控室可以对设备实施控制,此时现地操作无效但在现地箱上仍可对设备实施紧急停机操作.2.4.2监控系统主要功能(1)上位机实时动态仿真显示?工艺流程?系统设备运转动画?系统负荷和主要设备负荷变化?故障画面自动弹出(2)少人管理无人运转实时监控?通过工业电视对现场环境,系统运行,设备状况进行实时监控,录像和评估.?通过互感器,变送器,PLC将主要设备的负荷电流转换为数字量显示在工控机屏幕上实现负荷监视.当负荷超限时自动报警或停机.?除铁未尽自动停机并报警.(3)灯光音响指示音响:换制室设电笛,现场设电铃.启动预告,启动/停机,故障报警.灯光:
10、配电屏,动力箱,控制箱工作状态指示;系统故障指示.显示器:故障部位画面自动弹出并闪烁.(4)电动机智能启动/运行/停机对较大容量的电动机(30kW以上)采用软启动器,以改善启动性能保护机械设备,降低运行能耗,减少对电源系统的冲击.(5)钥匙开启,口令保护,授权操作(6)生产管理?生产过程事件记录:开/停机时间,运转时间,故障发生时间和恢复时间,故障设备.?产量记录:与地磅电子秤或皮带电子秤连接后可记录和统计输送量.?设备管理:输入设备保养和维护参数可按时提醒进行设备保养和维护.?数据记录浏览:查询,检索,报表生成.?报表打印:定时打印,事故即时打印,召唤打印.(7)中文对话,动态画面,界面友好.(8)适应工艺流程变化的能力较强.PLC预留有适当的扩展接口.(9)具备与其它计算机联网的功能.3结束语由于小湾水电站的重要性和紧迫性,我们在砂石料系统的计算机监控系统设计中力求做到设计完善,所选设备先进,可靠.保证砂石料系统的正常运行.59