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介绍种以PLC 为控制核心的砂石进料控制系统和控制策略，以满足三峡大坝工程砂石进料系统控制高可靠性和高品质的要求。

　　举世瞩目的三峡「程是目前世界上规模大的水利水电工程。在混凝上浇筑量巨大和L况复杂情况下，如何确保各类施工设备的安全、高效运行，按期保质保量地完成各项工程任务，是三峡工程建设面临的一个重要课题。大型混凝土拌和系统是三峡大坝工程施工重要的组成部分之一，运行的可靠性和控制性能是确保工程施工质量和进度的关键。砂石进料系统在混凝土拌和系统中占有重要地位。

　　传统混凝土拌和系统的砂石进料采用继电器逻辑控制方式，普遍存在着控制性能低和运行故障率高的缺陷，不能满足三峡大坝工程施工的要求。随着现代控制理论和计算机技术的高速发展，许多复杂的工程控制问题能够通过应用以计算机为硬件平台的现代控制技术得到满意的解决。

　　本文着重探讨: 以三峡大坝工程混凝土拌和系统为对象，在采用可编程控制器的基础上，通过对控制策略的研究，实现大型混凝上拌和系统砂石进料的PLC控制，以达到控制系统结构简单、可靠性高和便于维护的目的。

　　1 系统概述

　　砂石进料系统是由皮带机、料罐、震动给料器以及料愧装置组成。图2 为三峡工程混凝土拌和系统砂石进料部分的l 几艺流程图。拌和系统砂石进料的控制具有以卜特点:

( I)控制复杂。构成砂石进料系统的设备较多，有皮带输送机、震动给料器和料位控制机等。各个设备的控制方式和原理也不相同。因此，控制较为复杂

　　(2) 布置范围广。砂石进料系统一般布置在混凝土拌和系统的前端，设备众多且体积巨大，系统分布的范围广。因此，给控制系统信号的采集和传输带来困难。

　　(3) 可靠性要求高。该系统为水利水电1 程施工中混凝土拌和系统的关键部分之一。因此，可靠性要求高。

　　(4)性能指标要求高。三峡工程的混凝土施1_要求高质量和高效率。因此，如何应用先进的控制技术来满足工程施工的要求，是控制系统设计的目标在工程施工中，同一仓位内存在多种级配和标号的混凝土，浇筑时需要频繁转换，造成砂石料输送的多样性，工序十分复杂。通过对工艺结构的分析，可以发现砂石进料系统都是由单个部分组成。因此，对单个骨料的进料控制原则进行研究便可得到整个系统的控制策略。

　　事故停机的情况较复杂，但原则是，事故点前设备立即停机，事故点后设备按正常顺序停机。如B4 皮带机发生故障，则筛分楼、B3 和V2 立即停机，B5 延时停机

　　2 控制策略研究

　　砂石进料系统是一个多输人多输出系统。基于以上控制原则和目的，采取常规的控制方式必须处理较复杂的生产过程和传输大量的信号( 如料位和各设备的工况等) ，在设计时较难达到综合目的isl 经考虑采用以PLC为核心的现代控制技术来完成以上任务。采用PLC 作为控制器，大量的中间继电器和时间继电器都可利用PLC 内部的控制继电器和时间继电器来代替。在设计回路时，只需将原来的常规继电器控制原理图简化成梯形图即可。具体的梯形图在此不详叙，继电器可节省2/ 3 左右。

　　3 控制系统硬件设计

　　为保证三峡工程砂石进料控制系统改造实施后能够长期、稳定、可靠和高效地运行，充分保证砂石进料系统在三峡工程建设中的关键作用，满足对砂石进料系统控制的要求，控制系统的硬件设计应达到如卜技术和经济指标:

　　( I )充分考虑科学技术迅猛发展的趋势以及电力市场需求的多变，在技术上适应超前性。能允分保证所采用的技术和硬件在相当长的时期内保持先进性

　　(2)采用被实践证明为成熟和适用的技术和设备，确保控制系统长期运行的安全和可靠性

　　(3)采用在国际上通用性强、使用范围广的器件，充分保证备品及备件的供货和硬、软件的升级、

　　(4)采用双机交叉热备技术、容错技术、抗于扰技术以及高性能开关电源，使控制部分具备高度安全性、可靠性、容错性和稳定性。

　　(5)在电气部分设计中充分考虑到与机械部分的联接、现场安装、运行的灵活性和维护的方便性。

　　根据上述要求，设计了如图4 所示的砂石进料计算机控制系统方案。

　　另外，越来越多的料位装置采用数字式的配置数字显示仪表时还需将料位开关信号进行处理，才能接人控制回路。而采用PLC作为控制元件，在将数字量进行D/ A转换后，除将其作为控制接点外，也可作为二次开发和系统监控用川。

　　采用PLC作为控制元件，系统可靠性提高很大由于现场环境较差，灰尘和震动等经常导致中间继电器和时间继电器损坏。换成PLC 后. 继电器数量减少。

　  通过对各种类型的PLC 进行分析和比较，选择Modicon TSX 位可编程控制器作为砂h 进料系统的核心控制器。Quantu。系列PLC具有模块化和可扩展的体系结构，适用于I:业过程实时控制，在生产过程控制中得到广泛的应用; 可提供包括CPU,伉于扰电源和1/ 0 等各种丰富的功能模块，同时提供了工业控制网络和冗余热备份解决方案;所有模块均为相互独立可热插拔形式;具有防爆的本质安全型模块和符合美国军标的表面涂敷涂层模板。因此，它具有极高的抗干扰能力，运行可靠性和稳定性是其他控制设备无法达到的。

　　4 控制系统软件设计

　　全部软件都是模块化设计，各功能模块相对独立和完整。具有状态显示、参数凋整、智能调试和录波等功能。智能调试软件大大地简化了控制系统试验的过程。调试人员能方便地设定和修改各种参数和协联关系曲线，所有的试验过程都在显示器屏幕卜显示，静态试验和动态试验的结果可以通过打印机以数据和曲线的形式打印记录，能帮助调试人员简便、顺利地完成控制系统的试验工作。

　　软件各子程序: 1 为画面显示，2 为控制操作，3 为参数调整,4 为智能化调试、测试软件，5 为智能故障诊断，6 为通讯子程序。

　　5 结语

　　PLC 是成熟的工业控制产品。采用模块化结构设计组态灵活。具有通讯功能，编程方便、非常适合在恶劣工业环境中应用。在集散控制系统中，采用PLC控制是一种重要的基本控制单元，具有很高的可靠性。可以实现系统运行过程的自动化，降低能耗，减轻工人的劳动强度，提高管理水平，创造很好的经济效益和社会效益。在水利水电临建系统中具有很好的推广前景。

当DP从站不可用时，PROFIBUS上S7-300 CPU的监控时间是多少？ 
使用CPU的PROFIBUS接口上的DP从站操作PROFIBUS网络时，希望在启动期间检查期望的组态与实际的组态是否匹配。在 CPU属性对话框中的Startup选项卡上给出了两个不同的时间。 
3:如何判断电源或缓冲区出错，如：电池故障？ 
如果电源(仅S7－400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件，则CPU操作系统访问OB81。错误纠正后，重新访问OB81。电池故障情况下，如果电池检测中的BATT.INDIC开关是激活的，则 S7-400仅访问OB81。如果没有组态OB81，则CPU不会进入操作状态STOP。如果OB81不可用，则当电源出错时，CPU仍保持运行。 
4：为S7CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？ 
请注意，创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。 因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。 如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。 
5：在S7 CPU中如何进行全局数据的基本通讯？在通讯时需要注意什么？ 
全局数据通讯用于交换小容量数据，全局数据(GD)可以是： 输入和输出 
标记 
数据块中的数据 
定时器和计数器功能 
数据交换是指在连入单向或双向GD环的CPU之间以数据包的形式交换数据。GD环由GD环编号来标识。 
单向连接：某一CPU可以向多个CPU发送GD数据包。 
双向连接：两个CPU之间的连接：每个CPU都可以发送和接收一个GD数据包。 
必须确保接收端CPU未确认全局数据的接收。如果想要通过相应通讯块(SFB、FB或FC)来交换数据，则必须进行通讯块之间的连接。通过定义一个连接，可以*简化通讯块的设计。该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。 

为S7CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？ 
请注意，创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。 因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。 如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。