變頻器在攪拌站傳送系統(tǒng)中的應(yīng)用

袁泓漾

（西安市市政混凝土有限責(zé)任公司，陜西 西安 710024）

0 前言

隨著城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，商品混凝土在城市建設(shè)中得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，混凝土攪拌站（樓）也得到了高速發(fā)展，在公路、橋梁、城市建設(shè)等工程施工中，發(fā)揮著重要的作用。

近年來越來越多的信息安全事件使得技術(shù)人員逐漸意識(shí)到，如果想要推動(dòng)電子信息工程可持續(xù)發(fā)展，便必須要強(qiáng)化數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，做好不同信息的管理與規(guī)范。結(jié)合數(shù)字信號(hào)技術(shù)所獨(dú)有的高效、便捷等優(yōu)勢來使得電子信息工程更加廣泛被應(yīng)用于國民生活中，進(jìn)而推動(dòng)電子信息工程健康發(fā)展。

1 混凝土攪拌站系統(tǒng)介紹

混凝土攪拌站是用來集中攪拌混凝土的聯(lián)合裝置，混凝土攪拌站的類型較多，組成也是各種各樣，但它的基本組成部分為：供料系統(tǒng)、計(jì)量（稱量）系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及輔助設(shè)備（如空氣壓縮機(jī)）。

混凝土攪拌站（樓）的原理是通過控制系統(tǒng)將骨料、水泥、水、外加劑進(jìn)行計(jì)量和攪拌的過程。

攪拌站的控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度很高，均采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制，既可自動(dòng)控制也可手動(dòng)操作，操作簡單方便。動(dòng)態(tài)面板顯示攪拌站各部件的運(yùn)行情況，同時(shí)可以存儲(chǔ)攪拌站的各種數(shù)據(jù)，按要求打印各類報(bào)表資料，存儲(chǔ)配方可達(dá)幾萬個(gè)以上?？刂剖遗鋫淇照{(diào)可保證電氣元件經(jīng)久耐用、性能穩(wěn)定持續(xù)可靠，控制系統(tǒng)基本上采用工業(yè)計(jì)算機(jī)加配料控制儀表組成，即配料控制儀表數(shù)據(jù)輸入工業(yè)計(jì)算機(jī)，通過板卡或 PLC 可編程序控制器輸出執(zhí)行信號(hào)，從而保證系統(tǒng)持續(xù)正常運(yùn)行。在主機(jī)卸料口、配料站等關(guān)鍵部件可以設(shè)置監(jiān)視攝像頭。

工業(yè)計(jì)算機(jī)通過外部采樣經(jīng)過計(jì)算、比較和處理，輸出控制外部驅(qū)動(dòng)元件，真正實(shí)現(xiàn)了攪拌站計(jì)算機(jī)控制。管理及監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為整套電控系統(tǒng)的備用系統(tǒng)，當(dāng)主計(jì)算機(jī)發(fā)生問題用戶可選擇備份機(jī)系統(tǒng)工作，做到任何時(shí)候確保機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，不至于影響生產(chǎn)。

操作臺(tái)面板手動(dòng)按鈕系統(tǒng)可完成配料自動(dòng)控制、卸料、出料手動(dòng)控制功能。

混凝土攪拌站根據(jù)原材料的性狀，計(jì)量方式分三種：骨料的計(jì)量一般是采用皮帶稱、稱量斗來進(jìn)行稱量，皮帶稱為累計(jì)稱量，稱量斗為單獨(dú)稱量或累計(jì)稱量；水泥及粉料的稱量一般是采用稱量斗來進(jìn)行，當(dāng)有多種粉料時(shí)采用累計(jì)稱量或單獨(dú)稱量；水和外加劑的稱量一般采用稱量斗傳感器單獨(dú)稱量。

2 歐瑞變頻器在混凝土攪拌站傳送系統(tǒng)上的使用

當(dāng)操作人員按照工藝要求輸入所需各種骨料的重量和配比后，由計(jì)算機(jī)通過稱重傳感器控制骨料配料站中的各種骨料倉口的電磁閥的開閉。當(dāng)電磁閥打開，開始加料；當(dāng)加到所需重量的骨料時(shí)，電磁閥關(guān)閉，骨料輸送機(jī)將骨料輸送到攪拌主樓開始攪拌。

本攪拌站的骨料傳送系統(tǒng)橫皮帶是用 11kW 電機(jī)，斜皮帶是用 37kW 電機(jī)。在未使用變頻器之前，不論是否有料，骨料輸送機(jī)始終工作，且速度不可調(diào)。這就存在一個(gè)這樣的問題：當(dāng)沒有加料時(shí)，骨料輸送機(jī)空轉(zhuǎn)，白白浪費(fèi)能源。經(jīng)粗約統(tǒng)計(jì)，一天的工作當(dāng)中輸送機(jī)只有一半的時(shí)間在加料，其余都在空轉(zhuǎn)，能源浪費(fèi)驚人。

在環(huán)保、節(jié)能、降耗的今天，這種調(diào)速方式改以用變頻器控制輸送機(jī)得以實(shí)現(xiàn)。

以歐瑞變頻器為例，歐瑞 F1000 變頻器內(nèi)部采用三菱 16 位單片機(jī)控制，采用 V/F 控制方式，通過改變電機(jī)的運(yùn)行頻率來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，具有力矩大、噪音低、控制方式靈活、使用方便的特點(diǎn)。

采用歐瑞變頻器之后，取系統(tǒng)控制骨料倉的電磁閥信號(hào)作加速信號(hào)接到變頻器的 OP2 與 CM 端子上，變頻器用兩段速控制運(yùn)行模式，第一段速設(shè)為 25Hz，第二段速設(shè)為 50Hz：當(dāng)骨料倉加料時(shí)，電磁閥打開，OP2 閉合，使變頻器 50Hz 高速運(yùn)行。當(dāng)不加料時(shí)，電磁閥關(guān)閉，OP2 斷開，使變頻器以低速 25Hz 運(yùn)行，節(jié)能工作。

變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，使得電機(jī)的運(yùn)行效率大大提高，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑啟動(dòng)，減小對電網(wǎng)的沖擊。過流保護(hù)、過壓保護(hù)、過載保護(hù)、缺相保護(hù)、短路保護(hù)、過熱保護(hù)、接地保護(hù)等豐富的保護(hù)功能，極大地提高了電機(jī)的使用壽命，節(jié)省了大量的設(shè)備維修費(fèi)用和勞動(dòng)時(shí)間。

豐富的控制功能，使得生產(chǎn)工藝更加先進(jìn)，與上位機(jī)的通信，使得監(jiān)控更加方便，形成了人機(jī)界面，完美的對話，易于過程管理，是現(xiàn)代化生產(chǎn)不可或缺的設(shè)備。隨這半導(dǎo)體變流技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器的控制功能由原來 V/F 控制，到電壓矢量控制、電流矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制。

經(jīng)實(shí)測，37kW 的斜皮帶輸送機(jī)采用歐瑞變頻器前，無料時(shí)電機(jī)電流約為 11A，有料時(shí)電機(jī)電流約為40A。采用歐瑞變頻器后，無料時(shí)電機(jī)電流僅為 6A，有料時(shí)電機(jī)電流為 32A，節(jié)能效果十分明顯。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們科學(xué)思想認(rèn)識(shí)的提高，電氣技術(shù)越來越受到重視，并被越來越廣泛應(yīng)用到眾多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，隨之產(chǎn)生了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其中變頻調(diào)速技術(shù)作為重要因素成為了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中不可或缺的一部分，對工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能減耗和保障生產(chǎn)效率都有著積極的促進(jìn)作用。因此，我們需要不斷加大變頻調(diào)速技術(shù)的研究力度，進(jìn)而提升該技術(shù)的應(yīng)用水平，充分發(fā)揮其在電氣自動(dòng)化控制中的真正價(jià)值，實(shí)現(xiàn)企業(yè)未來發(fā)展規(guī)劃。