英威騰Goodrive300係列變頻器在混凝土攪拌站上的應用
摘 要:混凝土攪拌站是將各類石、沙、水泥按照一定的比例傳送至攪拌器攪拌成成品混凝土後,再將混凝土輸送至混凝土工程車的一種混凝土生產線,本文以英威騰Goodrive300型變頻器在某混凝土攪拌站的應用為例,詳細介紹了混凝土攪拌站的電氣傳動特點。
關鍵詞:混凝土攪拌站 電氣傳動 變頻器
1 引言
混凝土攪拌站是將各類石頭、沙、水(shui)泥(ni)按(an)照(zhao)所(suo)設(she)定(ding)的(de)比(bi)例(li)傳(chuan)送(song)至(zhi)攪(jiao)拌(ban)器(qi)攪(jiao)拌(ban)成(cheng)成(cheng)品(pin)混(hun)凝(ning)土(tu)後(hou),再(zai)將(jiang)混(hun)凝(ning)土(tu)輸(shu)送(song)至(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)工(gong)程(cheng)車(che)的(de)一(yi)種(zhong)混(hun)凝(ning)土(tu)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian),電(dian)氣(qi)傳(chuan)動(dong)包(bao)括(kuo)骨(gu)料(liao)輸(shu)送(song)、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,其中骨料輸送由5台電氣驅動,配料輸送由1台電機驅動、粉料輸送由2台電機驅動(兩個水泥罐),粉料配料輸送由1台tai電dian氣qi驅qu動dong,攪jiao拌ban由you一yi台tai電dian機ji驅qu動dong,混hun凝ning土tu輸shu送song由you一yi台tai電dian機ji驅qu動dong。骨gu料liao輸shu送song與yu粉fen料liao配pei料liao輸shu送song需xu要yao控kong製zhi速su度du,由you變bian頻pin器qi控kong製zhi,其qi它ta傳chuan動dong部bu分fen均jun由you工gong頻pin直zhi接jie控kong製zhi。


圖1 參與生產的混凝土攪拌站
嚴(yan)格(ge)的(de)原(yuan)材(cai)料(liao)比(bi)例(li)是(shi)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su),所(suo)以(yi)在(zai)骨(gu)料(liao)輸(shu)送(song)和(he)粉(fen)料(liao)配(pei)料(liao)輸(shu)送(song)兩(liang)大(da)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)中(zhong),變(bian)頻(pin)器(qi)需(xu)要(yao)輸(shu)出(chu)轉(zhuan)速(su)穩(wen)定(ding),同(tong)時(shi)考(kao)驗(yan)著(zhe)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing),否(fou)則(ze)會(hui)造(zao)成(cheng)整(zheng)批(pi)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)質(zhi)量(liang)問(wen)題(ti),給(gei)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)直(zhi)接(jie)的(de)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)。
2 混凝土攪拌站的電氣傳動係統特點
圖2所示為現場混凝土攪拌站整體結構圖,石、沙等骨料輸送各由1台Goodrive300型變頻器驅動,共5台變頻器,啟、停命令、轉zhuan速su均jun由you通tong訊xun給gei定ding,啟qi動dong時shi需xu要yao足zu夠gou的de轉zhuan矩ju,正zheng常chang運yun行xing時shi需xu要yao穩wen定ding的de轉zhuan速su,同tong時shi需xu要yao通tong訊xun響xiang應ying及ji時shi,從cong而er便bian於yu操cao作zuo員yuan操cao作zuo可ke以yi安an全quan生sheng產chan。
配料輸送皮帶由一台電機驅動,由於不需要調速,一般采用工頻驅動。
1#水泥罐體內的粉料輸送由一台電機驅動,采用工頻驅動。
2#水泥罐體內的粉料輸送由一台電機驅動,采用工頻驅動。
粉料儲存鬥內的粉料配料輸送由一台電機驅動,根據產量需要調整轉速,使用一台Goodrive300型變頻器驅動,啟、停命令、轉速均由通訊給定,啟動時需要足夠的轉矩。
攪拌電機由一台電機驅動,也不需要調速,一般直接采用工頻驅動。
混凝土輸送由皮帶驅動,由一台電機驅動,一般直接采用工頻驅動。

圖2 混凝土攪拌站整體結構圖
變頻器控製拓撲如圖3所示:

圖3 混凝土攪拌站控製拓撲圖
控製器采用的是S7-200,PORT0與一台PC進行數據交換,PC人機界麵采用WCC,PORT1與6台GD300型變頻器進行數據交換,采用標準MODBUS通訊方式,波特率19200,無校驗方式,S7-200內部通訊程序采用西門子標準MODBUS庫函數控製(支持PORT1),庫函數如圖(4)所示,由於變頻器的啟、停命令與頻率給定都通過通訊給定,同時還需要讀取變頻器狀態與電流等數據,所以需要嚴格控製每台變頻器“寫”“讀”邏輯,這樣才能保證不出現通訊延時

圖5 MODBUS通訊庫函數
圖6所(suo)示(shi)為(wei)現(xian)場(chang)電(dian)控(kong)櫃(gui)情(qing)況(kuang),整(zheng)台(tai)設(she)備(bei)的(de)電(dian)氣(qi)元(yuan)器(qi)件(jian)中(zhong),變(bian)頻(pin)器(qi)起(qi)著(zhe)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)的(de)作(zuo)用(yong),需(xu)要(yao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)速(su)度(du)盡(jin)可(ke)能(neng)穩(wen)定(ding),所(suo)有(you)變(bian)頻(pin)器(qi)全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)1,在電機低速時能保證精確的原料比例。

圖6 現場電控櫃
3 變頻器調試
兩台變頻器進行簡單的自學習後,即可以開始運行,變頻器隻是作為傳動的執行器件,隻是執行PLC發送的啟、停命令以及按照設定的轉速運行。變頻器基本上不用改變參數就可以運行,調試過程非常方便。
4 變頻器參數
1#至6#變頻器部分參數設置如下:
|
P00.00 |
1 |
采用矢量控製模式1 |
|
P00.01 |
2 |
啟/停命令由MODBUS控製 |
|
P00.06 |
8 |
頻率由MODBUS控製 |
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P00.13 |
2 |
禁止反轉 |
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P08.42 |
3 |
鍵盤上下鍵與旋鈕無效 |
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P14.00 |
|
站號 |
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P14.01 |
4 |
采用19200 |
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P14.02 |
0 |
無校驗 |
5 結束語
該台設備從投入生產以來,經常處於24小時不停的生產狀態,生產出來的產品的質量也沒有產生過任何次品,直接為客戶產生了經濟效益,證明了英威騰Goodrive300型變頻器在性能與可靠性方麵完全可以滿足混凝土攪拌站的生產要求。
參考文獻
[1] 《Goodrive 300變頻器產品說明書》深圳市英威騰股份有限公司







