1 引言

混凝土攪拌站是將各類石頭、沙、水泥按照所設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的一種混凝土自動化生產(chǎn)線，電氣傳動包括骨料輸送、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，其中骨料輸送由5臺電氣驅(qū)動，配料輸送由1臺電機驅(qū)動、粉料輸送由2臺電機驅(qū)動(兩個水泥罐)，粉料配料輸送由1臺電氣驅(qū)動，攪拌由一臺電機驅(qū)動，混凝土輸送由一臺電機驅(qū)動。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系統(tǒng)中，變頻器需要輸出轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，同時考驗著變頻器的可靠性，否則會造成整批混凝土的質(zhì)量問題，給生產(chǎn)企業(yè)帶來直接的經(jīng)濟損失。

2 混凝土攪拌站的電氣傳動系統(tǒng)特點

圖2所示為現(xiàn)場混凝土攪拌站整體結(jié)構(gòu)圖，石、沙等骨料輸送各由1臺Goodrive300型變頻器驅(qū)動，共5臺變頻器，啟、停命令、轉(zhuǎn)速均由通訊給定，啟動時需要足夠的轉(zhuǎn)矩，正常運行時需要穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，同時需要通訊響應及時，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電機驅(qū)動，由于不需要調(diào)速，一般采用工頻驅(qū)動。

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

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

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

攪拌電機由一臺電機驅(qū)動，也不需要調(diào)速，一般直接采用工頻驅(qū)動。

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

圖2 混凝土攪拌站整體結(jié)構(gòu)圖

變頻器控制拓撲如圖3所示：

圖3 混凝土攪拌站控制拓撲圖

控制器采用的是S7-200，PORT0與一臺PC進行數(shù)據(jù)交換，PC人機界面采用WCC，PORT1與6臺GD300型變頻器進行數(shù)據(jù)交換，采用標準MODBUS通訊方式，波特率19200，無校驗方式，S7-200內(nèi)部通訊程序采用西門子標準MODBUS庫函數(shù)控制(支持PORT1)，庫函數(shù)如圖(4)所示，由于變頻器的啟、停命令與頻率給定都通過通訊給定，同時還需要讀取變頻器狀態(tài)與電流等數(shù)據(jù)，所以需要嚴格控制每臺變頻器“寫”“讀”邏輯，這樣才能保證不出現(xiàn)通訊延時。

圖4 MODBUS通訊庫函數(shù)

圖6所示為現(xiàn)場電控柜情況，整臺設備的電氣元器件中，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，在電機低速時能保證精確的原料比例。

圖5 現(xiàn)場電控柜

3 變頻器調(diào)試

兩臺變頻器進行簡單的自學習后，即可以開始運行，變頻器只是作為傳動的執(zhí)行器件，只是執(zhí)行PLC發(fā)送的啟、停命令以及按照設定的轉(zhuǎn)速運行。變頻器基本上不用改變參數(shù)就可以運行，調(diào)試過程非常方便。

4 變頻器參數(shù)

1#至6#變頻器部分參數(shù)設置如下：

5 結(jié)束語

該臺設備從投入生產(chǎn)以來，經(jīng)常處于24小時不停的生產(chǎn)狀態(tài)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量也沒有產(chǎn)生過任何次品，直接為客戶產(chǎn)生了經(jīng)濟效益，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。