1.1　混凝土生產(chǎn)控制程序

　　一個配合比的混凝土生產(chǎn)控制程序一般是：簽送配料單、約定裝車標(biāo)記、確定稱桿號數(shù)、照配料單稱量、混凝土生產(chǎn)、自動記錄并打印(生產(chǎn)數(shù)據(jù))、卸料、按約定標(biāo)記裝車等八個環(huán)節(jié)(見圖1)。即用戶向拌和樓送交配料單，并約定混凝土運輸車輛的相應(yīng)標(biāo)記；拌和樓操作人員向拌和樓計算機輸入相應(yīng)的配料數(shù)據(jù)(也就是我們常說的定稱)；用戶信號工根據(jù)來車情況向拌和樓發(fā)出要料信號，操作員接到信號后向拌和樓計算機發(fā)出生產(chǎn)指令，此時拌和樓進入自動稱量、攪拌、記錄打印生產(chǎn)狀態(tài)；放料人員按約定標(biāo)記將生產(chǎn)好的混凝土裝入相應(yīng)的運輸車內(nèi)。由于國產(chǎn)拌和樓只能按五個配合比生產(chǎn)混凝土(進口拌和樓可按十個配合比生產(chǎn)混凝土)，若一個倉號多于五個配合比或多個倉號同時生產(chǎn)時，操作人員不得不頻繁更換稱桿號，拌和樓生產(chǎn)效率隨稱桿號數(shù)增多而急劇下降，操作失誤卻大大增加。

車運輸是一個長期以來未解決的問題。現(xiàn)行的方法是由用戶信號工與拌和樓商議，有的插上不同顏色的小旗，有的貼上不同符號的紙片，更有的系上一把草束等等，分別代表不同的配合比標(biāo)號。這種原始的方法嚴(yán)重的影響了拌和樓的生產(chǎn)能力(拌和樓的額定生產(chǎn)能力只有生產(chǎn)一個配合比的混凝土?xí)r才能體現(xiàn))，裝車錯誤率特別高，特別是夜間生產(chǎn)看不清標(biāo)記錯誤率更高。當(dāng)稱桿數(shù)超過五個或更多時，拌和樓不能按倉號需要生產(chǎn)混凝土，制約了整個工程施工。

　　混凝土運輸車輛管理對于一般工程問題并不突出，在特大型或大型工程中，矛盾比較尖銳。由于不按序列排隊，標(biāo)記不清，產(chǎn)生的拉錯料、打錯料時有發(fā)生，帶料人員稍不注意就會影響大壩混凝土的質(zhì)量等等。

　　本文↑就三峽左岸▽98.7拌和樓系統(tǒng)混凝土的生產(chǎn)情況，將拌和樓系統(tǒng)控制技術(shù)作一個簡單介紹。

2　▽98.7拌和樓系統(tǒng)概況和特點

2.1　系統(tǒng)概況

　　長江三峽▽98.7拌和樓系統(tǒng)布置在永久船閘六閘首至下游引航道一線右側(cè)。系統(tǒng)主要由日本1H1公司產(chǎn)2×4.5m³強制式混凝土拌和樓和國產(chǎn)4×3m³自落式混凝土拌和樓及相應(yīng)附屬設(shè)施組成。拌和樓混凝土生產(chǎn)均采用微機自動記時、自動稱量控制，混凝土出料線為雙斗線無軌輸送。共4個進出車道。該系統(tǒng)最高月混凝土生產(chǎn)強度為13萬m³，小時混凝土生產(chǎn)強度560m³，采用二次風(fēng)冷技術(shù)，溫控混凝土出機口溫度最低7℃。

2.2　系統(tǒng)特點

　　(1)　混凝土生產(chǎn)任務(wù)量大該系統(tǒng)在三峽電站一期工程中是三峽左岸唯一的拌和樓系統(tǒng)，主要擔(dān)負(fù)臨時船閘、升船機、下引航道、左非溢流壩段等施工部位約160萬m³混凝土任務(wù)。由于左岸其它拌和樓尚未形成，該系統(tǒng)還向廠房、廠房壩段、右岸壩身段及臨建工程提供約30萬m³混凝土。在三峽二期工程中主要承擔(dān)永久船閘450萬m³的混凝土供應(yīng)。

　　(2)　生產(chǎn)周期長，靈活性大▽98.7拌和樓生產(chǎn)時間從1995年10月到2003年或更長一些，地理位置優(yōu)越，距永久船閘、下引航道約800mm，距臨時船閘、廠房、廠房壩段2000mm，可支持其它拌和樓系統(tǒng)，也可用于左岸工程混凝土調(diào)峰。

　　(3)　商品混凝土供應(yīng)模式三峽航建工程由三七八集切、武警水電部隊、葛洲壩集切和三聯(lián)公司四家單位承建?；炷凉?yīng)改過去一個施工單位用—個拌和樓系統(tǒng)變多個施工單位向—個拌和樓系統(tǒng)要混凝土，即商品混凝土供應(yīng)模式。由于用戶單位多，施工部位多，混凝土標(biāo)號、級配相應(yīng)增加，使生產(chǎn)管理難度增大。

3　自動控制系統(tǒng)組成及原理

3.1　系統(tǒng)組成及作用

　　混凝土生產(chǎn)與運輸車輛管理控制系統(tǒng)由車輛識別、電控車道、生產(chǎn)調(diào)度室、混凝土配合比管理及拌和樓組成(見圖2)

　　拌和樓：原樓計算機負(fù)責(zé)混凝土原材料的稱量。新增系統(tǒng)管理計算機(以下簡稱管理機)除接受主控機生產(chǎn)調(diào)度指令指揮拌和樓按指令生產(chǎn)并將生產(chǎn)好的混凝土準(zhǔn)確無誤的裝入相應(yīng)的運輸車輛中外、還可將拌和樓的生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳回主控機以便查詢。

3.2　系統(tǒng)工作原理

　　用戶根據(jù)需要到生產(chǎn)調(diào)度室領(lǐng)用條形碼牌。操作人員將條碼牌對應(yīng)的全部信息通過混凝土配合比管理機(以下簡稱配比機)發(fā)送至主控機，并通過主控機發(fā)送至管理機和稱量計算機(原樓計算機)進入配合比數(shù)據(jù)庫待用。

　　混凝土運輸車輛識別棚外交通紅綠燈指示情況依次進入識別棚。當(dāng)車輛進入識別區(qū)，安裝在識別棚的光電識別裝置將條形碼信號送至主控機，主控機發(fā)出指令截取條形碼圖像開始識別。識別時間為1～10s(視光線環(huán)境而定)。經(jīng)識別后，計算機已知該車所需的混凝土。并將結(jié)果反映在主控機顯示屏上，同時主控機根據(jù)識別結(jié)果發(fā)出兩條指令：開啟欄桿放行車輛，拌和樓按條形碼信息進行混凝土生產(chǎn)。

　　車輛根據(jù)顯示牌指示進入指定車道排隊等候裝混凝土、每個車道只允許車輛混凝土車排隊。進入指定車道后，主控機自動控制調(diào)度室的控制臺，自動關(guān)閉識別棚欄桿及相應(yīng)的車道欄桿防止其它車輛直人，必要時可人工干預(yù)。主控機根據(jù)4個車道的生產(chǎn)情況進行均衡分配車道或讓其等待。

　　在放行混凝土運輸車輛的同時，主控機將該車信息傳送至對應(yīng)的拌和樓管理，并在管理面上顯示該車混凝土的主要參數(shù)。管理機發(fā)出生產(chǎn)信號，拌和樓進入自動生產(chǎn)循環(huán)狀態(tài)。拌和樓的全部生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)卡自動保存在管理機、主控機和配比機內(nèi)，經(jīng)過處理，可形成各種報表，供瀏覽查詢。

　　本系統(tǒng)不改變拌和樓的原工作程序，必要時可改為人工要料方式，保證了混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運作。

4　系統(tǒng)軟件系統(tǒng)管理

4.1　系統(tǒng)軟件

　　該套系統(tǒng)軟件由圖象識別軟件、調(diào)度控制運行軟件、配合比數(shù)據(jù)管理軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、計算機通訊軟件等組成。主要采用C十十語言開發(fā)，工作于WIN95平臺，采用全屏顯示，充分利用窗口菜單，易于操作維護，畫面生動易懂。其中每一個軟件時鐘及時序都經(jīng)過精確設(shè)計，均能協(xié)調(diào)工作。

　　主控菜單窗口中的系統(tǒng)欄負(fù)責(zé)操作員密碼證、修改密碼、系統(tǒng)啟動及管理，主要用于操作員的系統(tǒng)啟動、進入程序及管理員對操作員的認(rèn)可和軟件調(diào)試；數(shù)據(jù)瀏覽欄可以對配合比數(shù)據(jù)庫、條形碼庫、調(diào)度車輛數(shù)據(jù)及混凝土生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行瀏覽查詢；識別條件欄可根據(jù)識別光線環(huán)境進行內(nèi)部調(diào)節(jié)，使識別更快捷準(zhǔn)確；測試欄可在不生產(chǎn)時進行微機與外圍條件的接口連接測試，也可在特殊測試及向配比機發(fā)送生產(chǎn)數(shù)據(jù)。除以上說明的菜單窗口還有四個車道、識別棚、混凝土車輛及紅綠燈的模擬顯示。操作員可通過顯示屏隨時觀察生產(chǎn)情況是否正常，車道排隊車輛要料情況，即排隊車輛需要生產(chǎn)混凝土的主要參數(shù)包括條碼號、配比號、標(biāo)號、級配、單車量、澆筑部位、用戶、溫度等。

　　拌和樓管理機上的窗口基本上與主控機一致，不同的是它沒有管理機欄及識別條件欄；它的數(shù)據(jù)瀏覽欄中將條碼瀏覽改為以稱桿數(shù)據(jù)瀏覽；管理機上設(shè)有兩個車道及相關(guān)內(nèi)容模擬顯示，模擬混凝土車下有小方塊，當(dāng)小方塊變紅時表示它發(fā)出稱量指令，變黃時則表示該罐混凝土稱量下料完畢，此時混凝土車模擬開走并開始發(fā)下一次指令。

4.2　條形碼管理

　　條碼是每一個運輸車輛進入自控系統(tǒng)的唯—的通行證。每一個條碼信息包涵了配料單的全部內(nèi)容，如水泥標(biāo)號、配合比運輸方量、用戶名稱、澆筑部位及其它技術(shù)要求。它完全替代了人工要料的一切程序，用戶登錄條碼信息后不能隨意修改。

　　條碼的信息用戶自定義并告知拌和樓。為防止交接班條碼信息登錄錯誤，條碼的約定采用當(dāng)班登錄有效制度，拌和樓只對當(dāng)班簽認(rèn)的登錄信息負(fù)責(zé)。

　　條碼信息中的任何一項內(nèi)容需要改變時，都必須重新登錄并將信息輸入計算機，否則主控機不予認(rèn)可。

為防止條碼的登錄錯誤，計算機設(shè)有校核和操作員簽認(rèn)程序，只有當(dāng)操作員和實驗人員共同確認(rèn)后的信息才輸入主拉機。

4.3　車輛管理

　　混凝土運輸車輛管理是拌和樓自動控制的重要環(huán)節(jié)，也是混凝土生產(chǎn)質(zhì)量保證體系中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為保證混凝上裝車的準(zhǔn)確無誤，減少人為誤差，提高效率，運輸車輛在進入識別門前必須懸掛已登錄好的條形碼牌，并根據(jù)紅綠燈指示技程序通過識別裝置。

　　經(jīng)過識別后的車輛必須按規(guī)定在指定的拌和樓運輸通道排隊等候裝車，中途不得隨意停車或插隊或空車離開拌和樓。

　　運輸車輛的條碼牌應(yīng)保持清潔、懸掛端正、每輛運輸車只能掛一種條碼牌，不得兩塊牌重疊懸掛，不得擅自修改條碼牌以防識別錯誤，造成不應(yīng)有的質(zhì)量事故。已掛好條碼牌的車輛進入系統(tǒng)控制區(qū)不得隨意更換條碼牌，并保持至該車混凝土卸入倉號為止。因此，車輛的行為應(yīng)符合計算機能夠確認(rèn)的要求，即調(diào)度室主控面通過光電攝錄裝置只認(rèn)車輛懸掛的條碼信息，其它—律不認(rèn)。

5　結(jié)束語

　　▽98.7拌和樓是目前國內(nèi)唯一的應(yīng)用混凝土生產(chǎn)與運輸車輛管理自動控制技術(shù)的拌和樓系統(tǒng)。該技術(shù)由水電七局和杭機所共同研制開發(fā)，于1998年11月正式在三峽工程中應(yīng)用，一年來該系統(tǒng)共生產(chǎn)混凝土76萬多m³，單樓最高班產(chǎn)量2×4.5m³樓為1 360m³，4×3m³為1 059m³。系統(tǒng)最高日產(chǎn)量5 152m³，最高班產(chǎn)量2 043m³，當(dāng)班共開倉22個，配合比多達45種，控制系統(tǒng)運行良好。在1999年10月1日至3日期間，每班開倉數(shù)均超過12個，配合比數(shù)超過30個，拌和樓共生產(chǎn)混凝土14 072m³。平均日產(chǎn)4691m³，班產(chǎn)1 564m³，完全達到設(shè)計要求，且無一質(zhì)量問題，基本體現(xiàn)了自控系統(tǒng)的作用。若施工單位升倉數(shù)再多—些，則更能體現(xiàn)該控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。

　　當(dāng)然自動控制系統(tǒng)也存在一些不足，如條碼牌材料的選用，人工照明模擬自然光環(huán)境的設(shè)置及系統(tǒng)軟件的完善等。盡管混凝土生產(chǎn)強度受制于永久船閘施工，但自動控制系統(tǒng)的能力是可以肯定的。

　　(1)自動控制技術(shù)不改變拌和樓工作程序，并可迅速互換。

　　(2)可使拌和樓同時生產(chǎn)99種不同配合比的混凝土，并能形成資源互補，保持均衡生產(chǎn)，較大地提高了生產(chǎn)效率。

　　(3)系統(tǒng)可隨時定稱，且不影響拌和樓的連續(xù)生產(chǎn)。

　　(4)系統(tǒng)能在任意時段方便地調(diào)出拌和樓生產(chǎn)數(shù)據(jù)，使混凝土生產(chǎn)質(zhì)量受控有序。

　　(5)條形碼識別準(zhǔn)確、快捷?？煽啃赃h大于人工要料方式。

　　(6)減輕勞動強度，減少人為操作失誤，提高生產(chǎn)質(zhì)量。