1 引言

混凝土攪拌站是將各類石頭、沙、水泥按照所設(shè)定的比例傳送至攪拌器攪拌成成品混凝土后，再將混凝土輸送至混凝土工程車(chē)的一種混凝土自動(dòng)化生產(chǎn)線，電氣傳動(dòng)包括骨料輸送、配料輸送、粉料輸送、粉料配料輸送、攪拌、混凝土輸送等6大傳動(dòng)，其中骨料輸送由5臺(tái)電氣驅(qū)動(dòng)，配料輸送由1臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、粉料輸送由2臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)(兩個(gè)水泥罐)，粉料配料輸送由1臺(tái)電氣驅(qū)動(dòng)，攪拌由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，混凝土輸送由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。骨料輸送與粉料配料輸送需要控制速度，由變頻器控制，其它傳動(dòng)部分均由工頻直接控制。

圖1 參與生產(chǎn)的混凝土攪拌站

嚴(yán)格的原材料比例是高質(zhì)量的混凝土的關(guān)鍵因素，所以在骨料輸送和粉料配料輸送兩大傳動(dòng)系統(tǒng)中，變頻器需要輸出轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，同時(shí)考驗(yàn)著變頻器的可靠性，否則會(huì)造成整批混凝土的質(zhì)量問(wèn)題，給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)損失。

2 混凝土攪拌站的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)

圖2所示為現(xiàn)場(chǎng)混凝土攪拌站整體結(jié)構(gòu)圖，石、沙等骨料輸送各由1臺(tái)Goodrive300型變頻器驅(qū)動(dòng)，共5臺(tái)變頻器，啟、停命令、轉(zhuǎn)速均由通訊給定，啟動(dòng)時(shí)需要足夠的轉(zhuǎn)矩，正常運(yùn)行時(shí)需要穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，同時(shí)需要通訊響應(yīng)及時(shí)，從而便于操作員操作可以安全生產(chǎn)。

配料輸送皮帶由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于不需要調(diào)速，一般采用工頻驅(qū)動(dòng)。

1#水泥罐體內(nèi)的粉料輸送由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用工頻驅(qū)動(dòng)。

2#水泥罐體內(nèi)的粉料輸送由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用工頻驅(qū)動(dòng)。

粉料儲(chǔ)存斗內(nèi)的粉料配料輸送由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，根據(jù)產(chǎn)量需要調(diào)整轉(zhuǎn)速，使用一臺(tái)Goodrive300型變頻器驅(qū)動(dòng)，啟、停命令、轉(zhuǎn)速均由通訊給定，啟動(dòng)時(shí)需要足夠的轉(zhuǎn)矩。

攪拌電機(jī)由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，也不需要調(diào)速，一般直接采用工頻驅(qū)動(dòng)。

混凝土輸送由皮帶驅(qū)動(dòng)，由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一般直接采用工頻驅(qū)動(dòng)。

圖2 混凝土攪拌站整體結(jié)構(gòu)圖

變頻器控制拓?fù)淙鐖D3所示：

圖3 混凝土攪拌站控制拓?fù)鋱D

控制器采用的是S7-200，PORT0與一臺(tái)PC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PC人機(jī)界面采用WCC，PORT1與6臺(tái)GD300型變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊方式，波特率19200，無(wú)校驗(yàn)方式，S7-200內(nèi)部通訊程序采用西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)MODBUS庫(kù)函數(shù)控制(支持PORT1)，庫(kù)函數(shù)如圖(4)所示，由于變頻器的啟、停命令與頻率給定都通過(guò)通訊給定，同時(shí)還需要讀取變頻器狀態(tài)與電流等數(shù)據(jù)，所以需要嚴(yán)格控制每臺(tái)變頻器“寫(xiě)”“讀”邏輯，這樣才能保證不出現(xiàn)通訊延時(shí)。

圖4 MODBUS通訊庫(kù)函數(shù)

圖6所示為現(xiàn)場(chǎng)電控柜情況，整臺(tái)設(shè)備的電氣元器件中，變頻器起著非常關(guān)鍵的作用，需要變頻器的速度盡可能穩(wěn)定，所有變頻器全部采用矢量控制模式1，在電機(jī)低速時(shí)能保證精確的原料比例。

圖5 現(xiàn)場(chǎng)電控柜

3 變頻器調(diào)試

兩臺(tái)變頻器進(jìn)行簡(jiǎn)單的自學(xué)習(xí)后，即可以開(kāi)始運(yùn)行，變頻器只是作為傳動(dòng)的執(zhí)行器件，只是執(zhí)行PLC發(fā)送的啟、停命令以及按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。變頻器基本上不用改變參數(shù)就可以運(yùn)行，調(diào)試過(guò)程非常方便。

4 變頻器參數(shù)

1#至6#變頻器部分參數(shù)設(shè)置如下：

5 結(jié)束語(yǔ)

該臺(tái)設(shè)備從投入生產(chǎn)以來(lái)，經(jīng)常處于24小時(shí)不停的生產(chǎn)狀態(tài)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的質(zhì)量也沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)任何次品，直接為客戶產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益，證明了英威騰Goodrive300型變頻器在性能與可靠性方面完全可以滿足混凝土攪拌站的生產(chǎn)要求。