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随着炭阳极生产规模的扩大及对自动化程度要求的不断提高，传统工艺配置已 跟不上时代的步伐，为满足生产要求，降低生产操作强度，济宁碳素公司在不断吸取国内外同行业先进技术的基础上，自行设计出一套具有较高智能、高可靠度的自 动化上料控制系统。传统的控制方法是采用复杂的边锁、互锁，操纵反复、烦琐，操作工人上下、左右操作设备，运行可靠性差，维修周期长，大量占用劳动力；采 用PLC自动控制系统不仅能实现对开关量的逻辑控制，具有强大的计算功能，还能实现与工业计算机等智能设备之间的通信。因此，将PLC应用于上料系统的控 制，能很好的满足技术要求，具有操作简单、运行可靠、工业参数修改方便、自动化程度高等优点。不仅延长电气设备的运转周期，缩短故障维修时间，同时还可以 改善操作人员的工和环境，降低劳动强度，达到均匀送实，大幅度提高生产效率。
一、系统组成及控制工作过程
1.1机械部分
整套系统由3台提升机、1 台输送机、1台螺旋机、2台喂料机及2台加料车组成。
1.2电气部分
电气部 分主要由1台电控柜、1台带模拟屏的操作台、现场控制箱及检测开关组成。PLC选用OMRN－CPM2AH系列可编程控制器，PLC是新一代具有丰富的软 件资源的现代化工业自动化控制器，是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物。具有优越的控制性能，良好的性能价格比，较高的可靠性，和抗干扰能力，在自 动控制领域应用相当普遍。通过PLC与模拟屏进行通信，把电气传动和逻辑控制、自动测量和调节、数据计算和处理有机地结合起来，完成对整个系统的自动控 制。利用PLC控制器强大的内部资源，通过继电器控制的梯形图语言，用程序逻辑来代替硬线连锁，编制工艺程序，然后对执行器件进行控制，可以灵活地实现各 项功能，并可在恶劣环境下使用。
1.3工作过程
该系统没有手动/自动两种工作方式，手动工作时上料系统各个被控设备能够 单独运行，各个设备可以随意启动、停止，有利于设备能够单独运行，各个设备可以随意启动、停止，有利于设备在紧急情况下的检修与维护，一般手动为单体调试 时使用，系统设有必要的安全互锁。自动则是将所有设备按工艺要求，编制程序，完成对煅烧炉的加料及石油焦的存储。工作顺序为：加料车－提升机2－输送机－ 喂料机－提升机－螺旋机－，为防止料仓缺料或溢满，设计料仓低、高位开关SL，当料位低于标定低料位时，此信号输入PLC，指示灯亮；当料位高于标定料位 时，此信号输入PLC，指示灯亮，发出报警，并能控制相应设备按一定的顺序开停。
二、PLC在系统中的应用及控制过程
上 料系统控制部分由 PLC、小型继电器、接近开关、效率接触器和运行状态指示灯组成。整个控制系统采用日本OMRON公司PLC－CPM2AH－60，输入信号主要为：操作 面板上的控制按钮信号、各设备运行反馈信号、加料小车限位料位开关信号、各料仓高低料位信号等，输出信号为模拟盘上工艺流程指示灯，电机控制信号及异常情 况下的报警等。电机连锁顺序控制，以简单易行的PLC内部程序取代以往繁复杂、故障率高的外部接线连锁控制，并实现操作工远程开、停电机的功能。
电 控部分的核心由一个60 点的可编程控制器（PLC）和部分显示控制仪及按钮组成，输入信号26个，输出信号20个。在自动状态下，旋转停止按钮，白夜切换按钮世换至白班，模拟屏 上白夜指示红灯亮，PLC检测到各设备的状态信号，同时按下自动上料按钮，设备按工作顺序运行，模拟屏上的上料指示灯亮，自动上料开始。当PLC检测到料 车、料仓的高低料位反馈信号，通过PLC输出信号控制各设备的停止。白夜切换开关切换到夜班，模拟屏上白夜指示灯绿灯亮，PLC检测到加料车位置时，提升 机2或3、仓3给料机先后运行，自动加料开始，模拟屏上相应的发光二极管绿色指示。
如果PLC检测不到设备的反馈信号，说明设备发生故障 或人为停止，模拟屏上发光二极管红色灯指示，报警信号灯亮（红色），提醒工作人员迅速采取措施，查清故障予以排除。
为了提高抗干扰能 力，PLC的外部控制电路强、弱电分开布置，弱信号输入采用屏蔽电缆，并严格要求接地电阻值。输入、输出电路和处理：（1）为防止高压串入低压以及以后检 修接线错误，PLC的输入、输出尽量采用小型继电器进行隔离接线，同时也避免了PLC内部继电器的损坏，造成不必要的损失，延长了PLC的使用寿 命。（2）输出回路中软件互锁，程序设计中充分考虑PLC与继电器运行方式上的差异，PLC采用串行扫描方式，继电器控制则采用并行运行方式，以满足系统 的控制功能。根据系统需要，充分运用PLC的数据传送和算术运算功能，充分发挥PLC的软件优势，赋予设备新的功能。延时时间继电器的处理，PLC的定时 器了通电延时，要实现通电延时，还必须对定时器进行必要的处理。
现场调试前的模拟调试运行。用PLC代替继电器控制，并非两种控制装置的 简单替代。由于原理上的差异，仅仅根据对逻辑关系的理解编制的程序并不一定正确，更谈上不是完善的。能否完全取代继电系统的功能，必须由实验验证。因而， 现场调试前的模拟调试运行是不可缺少的环节。改造后进行了试运行期间的跟踪监测，程序的优化和资料整理。仅仅通过调试试车还不足以暴露所有问题，因此，设 备投入运行后，负责发行的技术人员应跟班作业对设备运行跟踪检测，一方面可及时处理突发事件，另一方面可发现程序设计中的不足，对程序进行修改，完善和优 化，提高系统的可靠性。
三、系统特点
1）本套系统设有手动、自动两种操作模式。手动模式：操作现场控制箱上的按钮，可完 全脱离PLC单独运行。自动模式：操作室控制台上即可完成所有设备的启、停操作，若现场发现设备有故障时，可手动将现场控制箱面板上的控制旋转开关转向停 止位置，该设备即可停止运行，其他设备根据PLC内部程序做出相应动作，防止事故进一步扩大。
2）本套系统设有整个工艺模拟屏，可随时观 察设备运行状况，设备运行时模拟屏上有绿色灯光指示，故障或停止时红色灯光指示，指示灯为双色指示灯。
3）故障报警系统，在设备运行中， 当某一设备出现故障时，操作面板故障指示灯闪亮提示，几秒钏后设备依次停止运行，等故障排除后方可启车运行。
4）安全保障撒施，送电后电 源指示灯点亮，设备运行前，现场电铃鸣预警几秒后，所有设备将按工艺要求完成对煅烧炉的加料及石油焦的储存，所有动作将自动完成，当一台提升机出现故障 时，可操作提升机切换按钮，切换至另一台提升机运动，两台提升机互为务用，提升机指示灯也将以不同颜色显示。
四、结语
本 系统已投入运行，软件设计完善，功能齐全，运行效果稳定可靠，性能良好。PLC系统的运用，大大降低了操作工的工作强度，改善了工作环境，提高了工作效 率，达到了节能降耗的目的。该系统是PLC在实际生产中的成功应用，可为业内同行借鉴。
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