摘要：ES300簡易PLC功能是變頻器內(nèi)置一個可編程控制器（PLC）來完成對多段頻率邏輯進行自動控制。可以設定運行時間、運行運行方向和運行頻率，以滿足工藝的要求。

1概述

    對于陶瓷生產(chǎn)廠家來說，電耗是其生產(chǎn)成本的重要部分，而原料車間或釉料車間球磨機是陶瓷廠主要能耗設備之一，因此降低球磨機的能耗成為陶瓷行業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。

    球磨機對物料的粉碎作用主要是研磨體對物料的碰擊與研磨，用間歇式球磨機粉磨物料時，在開始不久粗顆粒的含量迅速減少，物料粉磨的速度很快，隨著粉磨過程的進行，粉磨速度逐漸減慢下來，以后則愈來愈慢。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是顆粒愈細，顆粒上的微裂紋等缺陷愈少，不易形成應力集中，顆粒愈難粉碎。如何選擇一套理想的球磨工藝，是提高球磨效率，減少球磨能耗的關鍵所在。

    研磨體在球磨機中的運動狀態(tài)基本上可以分為：瀉落式運動狀態(tài)，拋落式運動狀態(tài)和離心式運動狀態(tài)，實驗證明，在離心式運動中，研磨體不再對物料產(chǎn)生碰擊和研磨作用，而研磨體瀉落式運動和拋落式運動所產(chǎn)生的研磨效果隨著粉磨的過程，其對物料的粉碎作用也不一樣，根據(jù)球磨工藝，合理控制球磨機的轉(zhuǎn)速來控制研磨體的運動狀態(tài)是球磨機節(jié)能改造獲得成功的有效途徑，如圖1所示。

    目前大多數(shù)的陶瓷廠除了在風機上進行了節(jié)能改造外，絕大多數(shù)廠家在球磨機的節(jié)能改造上沒有任何進展，這其中的主要原因有以下幾點：

    1.球磨機在運行過程中負荷波動大，要求變頻器過流、過載、限流功能強；

    2.球磨機啟動時負荷非常重，要求點動即可將球磨機運行到任何位置，這樣要求變頻器低頻轉(zhuǎn)矩大，一定要用到矢量型變頻器；

    3.節(jié)能效果一定要和球磨工藝過程相結合，否則達不到節(jié)電效果；

    因此如何選擇一種性能良好的變頻器，采用可靠、適用的控制方案來進行球磨機的節(jié)能改造，對于減少能源浪費具有重要意義。

2球磨機節(jié)能改造的注意事項

2.1將球磨工藝技術與變頻器技術完美結合

    派遣球磨工藝技術人員、變頻器技術的工程師，前往現(xiàn)場詳細了解球磨機的工況及控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。盡量不改變球磨機原有的控制系統(tǒng)，做到隨時可進行工、變頻轉(zhuǎn)換，將球磨機控制技術與變頻器技術完美結合，是陶瓷廠球磨機變頻器節(jié)能改造成功的前提。

2.2關于變頻器的選型

    對變頻器的選型應根據(jù)負荷的性質(zhì)和要求來定。因球磨機的負載性質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩類，機械特性較硬，動態(tài)特性要求較高，所以應選用高性能矢量型變頻器。普通V/F型變頻器在低速時雖然具有轉(zhuǎn)矩提升功能，但提升不足，電機轉(zhuǎn)矩可能無法滿足起動或低速穩(wěn)速運行的需要，如果提升過大，又可能使因磁路飽和而過流。

2.3電機、變頻器容量的選擇

    在選配電機、變頻器容量前，應實測一下球磨機在各個工序過程中最大的輸出力矩，作為選擇電機容量的依據(jù)。變頻器的額定電流最好為控制電機額定電流的1.2~1.5倍，且電壓等級與控制電機相符。

2.4變頻器的安裝環(huán)境

    因為陶瓷廠溫度高，粉塵多，因此柜體要設計合理，柜內(nèi)變頻器周圍應留足夠的空間，保證良好的通風管道，并加裝冷卻風扇以強迫風冷，變頻器最好選用散熱器柜外安裝方式?，F(xiàn)場需安裝在通風良好，遠離熱源和塵埃多的地方。

2.5改造后的特性

    ●節(jié)電率可達14%左右。

    ●減少沖擊，延長球磨機軸和齒輪波箱的使用壽命。

    ●減少對電網(wǎng)的沖擊，減少電網(wǎng)裝機容量。

    如圖2所示。

3設計球磨機變頻節(jié)能控制系統(tǒng)控制柜

    控制柜電氣原理如圖3所示。

3.1控制柜操作面板的安裝。

    A.三位選擇開關K1：用于變頻運行/工頻運行切換；

    B.常開控制按鈕K2：用于變頻器電動運行；

    C.面板工頻運行指示燈ED1；

    D.面板變頻運行指示燈ED2。

    圖3中，KM1和KM2為變頻運行接觸器，這兩個接觸器與原來工頻運行接觸有互鎖的關系，MCCB為進線空氣斷路器，選用規(guī)格和線徑可參考用戶手冊的有關說明。

    注意：應在操作面板的顯要位置提示：工變頻轉(zhuǎn)換的注意事項。

    對工/變頻轉(zhuǎn)換時的注意事項，應在控制柜操作面板上重點醒目位置印出，以提醒操作人員。

    (例如：請先按下球磨機的停止按鈕，將工/變頻轉(zhuǎn)換按鈕打到停止位置，等電機停止后，再轉(zhuǎn)換到變頻起動球磨機工作；如變頻出現(xiàn)故障，請按操作面板上的復位按鈕。)

4安裝、調(diào)試和使用過程中常出現(xiàn)的問題

4.1控制柜通風設計

    ES300變頻器支持散熱器柜外安裝，請務必做好控制柜的通風設計，（否則會出現(xiàn)通風不良，變頻器過熱，控制柜內(nèi)部過熱，需要現(xiàn)場加裝風扇的情況）；

4.2關于過流

    球磨機一般不易空載辨識電機參數(shù)，在此情況下可采取以下措施：

    （1）進行電機靜態(tài)參數(shù)整定；

    （2）滿載起動或點動，調(diào)整變頻器參數(shù)，不出現(xiàn)失速過流或過壓現(xiàn)象。

5功能碼設定和調(diào)試

    ES300簡易PLC功能是變頻器內(nèi)置一個可編程控制器（PLC）來完成對多段頻率邏輯進行自動控制?？梢栽O定運行時間、運行運行方向和運行頻率，以滿足工藝的要求。

    ES300系列變頻器可以實現(xiàn)16段速變化控制，有多種加減速時間供選擇。

    說明：P11.15~P11.48的符號決定了簡易PLC運行方向。若為負值，則表示反方向運行。加減速度時間，運行時間。

    功能碼設定如圖4所示

6售后服務

    ●18個月超長免費保修，終生維護

    ●24小時服務響應

    附：球磨機中研磨體運動情況

    在球磨機中研磨體的運動狀態(tài)與筒體的轉(zhuǎn)速和研磨體與筒體內(nèi)壁的摩擦因素等有關系。研磨體在筒中的運動狀態(tài)基本上可以分為

6.1瀉落式運動狀態(tài)

    當球磨機轉(zhuǎn)速較低時，全部研磨體可以看成是一個松散的“團塊”，“團塊”的界面隨著筒體的轉(zhuǎn)動而沿著轉(zhuǎn)動方向不斷向上偏斜，形成斜坡。當斜坡的傾斜角到達研磨體的自然休止角時，研磨體在重力等作用下將沿斜坡滾下，形成瀉落式運動，如圖5所示。在瀉落式運動中，物料主要在研磨體相對運動時產(chǎn)生的碰擊和研磨作用而被粉碎。

6.2拋落式運動狀態(tài)

    當球磨機轉(zhuǎn)速較高時，研磨體隨筒體上升致一定高度后，象拋射體一樣拋落下來，在拋落式運動狀態(tài)下，物料主要是在研磨體拋落時的碰擊作用以及部分的研磨作用下而被粉碎的。

6.3離心式運動狀態(tài)

    當筒體轉(zhuǎn)速過高時，由于離心力的作用，研磨體“貼附”在筒體內(nèi)壁上與筒體一道做旋轉(zhuǎn)運動而不再拋落。在離心式運動中，研磨體不再對物料產(chǎn)生碰擊和研磨作用，物料當然就不會被粉碎。

    球磨機的轉(zhuǎn)速對其工作有很大的影響，如果轉(zhuǎn)速適當，則能使粉磨工作以較快的速度和在較高的效率下進行，太快，由于離心力太大，研磨體緊貼在筒體內(nèi)壁不會沿拋物線軌跡落下，當然就不能給物料以有效粉碎，反之，轉(zhuǎn)速太慢，在單位時間內(nèi)研磨體對物料作用的次數(shù)就減少，同時研磨體上升高度不足，落下時對物料做的功也少，粉磨速度和效率當然也底。

    何時讓研磨體做拋落運動，拋落運動的最佳轉(zhuǎn)速是多少，何時讓研磨體做瀉落式運動，瀉落式運動時球磨機的最佳轉(zhuǎn)速是多少，是球磨機節(jié)能改造成功的關鍵。德瑞斯變頻器廠家的技術人員和陶瓷行業(yè)的設備專家、工藝專家通過長期不懈的努力和合作，取得了大量關于球磨機變頻器節(jié)能改造的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，取得了一次又一次的成功，德瑞斯變頻器應用于陶瓷行業(yè)球磨機變頻器節(jié)能改造必將開啟陶瓷行業(yè)球磨機變頻器節(jié)能改造的新局面，為社會和行業(yè)的發(fā)展做出新的、更大的貢獻！