变频器在搅拌站传送系统中的应用

袁泓漾

（西安市市政混凝土有限责任公司，陕西 西安 710024）

0 前言

随着城市化进程不断向前推进，商品混凝土在城市建设中得到了迅速发展和推广应用，混凝土搅拌站（楼）也得到了高速发展，在公路、桥梁、城市建设等工程施工中，发挥着重要的作用。

近年来越来越多的信息安全事件使得技术人员逐渐意识到，如果想要推动电子信息工程可持续发展，便必须要强化数字信号处理技术的应用质量，做好不同信息的管理与规范。结合数字信号技术所独有的高效、便捷等优势来使得电子信息工程更加广泛被应用于国民生活中，进而推动电子信息工程健康发展。

1 混凝土搅拌站系统介绍

混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置，混凝土搅拌站的类型较多，组成也是各种各样，但它的基本组成部分为：供料系统、计量（称量）系统、搅拌系统、电气系统及辅助设备（如空气压缩机）。

混凝土搅拌站（楼）的原理是通过控制系统将骨料、水泥、水、外加剂进行计量和搅拌的过程。

搅拌站的控制系统自动化程度很高，均采用工业控制计算机控制，既可自动控制也可手动操作，操作简单方便。动态面板显示搅拌站各部件的运行情况，同时可以存储搅拌站的各种数据，按要求打印各类报表资料，存储配方可达几万个以上。控制室配备空调可保证电气元件经久耐用、性能稳定持续可靠，控制系统基本上采用工业计算机加配料控制仪表组成，即配料控制仪表数据输入工业计算机，通过板卡或 PLC 可编程序控制器输出执行信号，从而保证系统持续正常运行。在主机卸料口、配料站等关键部件可以设置监视摄像头。

工业计算机通过外部采样经过计算、比较和处理，输出控制外部驱动元件，真正实现了搅拌站计算机控制。管理及监控计算机系统为整套电控系统的备用系统，当主计算机发生问题用户可选择备份机系统工作，做到任何时候确保机器运转正常，不至于影响生产。

操作台面板手动按钮系统可完成配料自动控制、卸料、出料手动控制功能。

混凝土搅拌站根据原材料的性状，计量方式分三种：骨料的计量一般是采用皮带称、称量斗来进行称量，皮带称为累计称量，称量斗为单独称量或累计称量；水泥及粉料的称量一般是采用称量斗来进行，当有多种粉料时采用累计称量或单独称量；水和外加剂的称量一般采用称量斗传感器单独称量。

2 欧瑞变频器在混凝土搅拌站传送系统上的使用

当操作人员按照工艺要求输入所需各种骨料的重量和配比后，由计算机通过称重传感器控制骨料配料站中的各种骨料仓口的电磁阀的开闭。当电磁阀打开，开始加料；当加到所需重量的骨料时，电磁阀关闭，骨料输送机将骨料输送到搅拌主楼开始搅拌。

本搅拌站的骨料传送系统横皮带是用 11kW 电机，斜皮带是用 37kW 电机。在未使用变频器之前，不论是否有料，骨料输送机始终工作，且速度不可调。这就存在一个这样的问题：当没有加料时，骨料输送机空转，白白浪费能源。经粗约统计，一天的工作当中输送机只有一半的时间在加料，其余都在空转，能源浪费惊人。

在环保、节能、降耗的今天，这种调速方式改以用变频器控制输送机得以实现。

以欧瑞变频器为例，欧瑞 F1000 变频器内部采用三菱 16 位单片机控制，采用 V/F 控制方式，通过改变电机的运行频率来调节电机的转速，具有力矩大、噪音低、控制方式灵活、使用方便的特点。

采用欧瑞变频器之后，取系统控制骨料仓的电磁阀信号作加速信号接到变频器的 OP2 与 CM 端子上，变频器用两段速控制运行模式，第一段速设为 25Hz，第二段速设为 50Hz：当骨料仓加料时，电磁阀打开，OP2 闭合，使变频器 50Hz 高速运行。当不加料时，电磁阀关闭，OP2 断开，使变频器以低速 25Hz 运行，节能工作。

变频驱动技术的发展，使得电机的运行效率大大提高，实现电机的平滑启动，减小对电网的冲击。过流保护、过压保护、过载保护、缺相保护、短路保护、过热保护、接地保护等丰富的保护功能，极大地提高了电机的使用寿命，节省了大量的设备维修费用和劳动时间。

丰富的控制功能，使得生产工艺更加先进，与上位机的通信，使得监控更加方便，形成了人机界面，完美的对话，易于过程管理，是现代化生产不可或缺的设备。随这半导体变流技术的不断发展，变频器的控制功能由原来 V/F 控制，到电压矢量控制、电流矢量控制，直接转矩控制。

经实测，37kW 的斜皮带输送机采用欧瑞变频器前，无料时电机电流约为 11A，有料时电机电流约为40A。采用欧瑞变频器后，无料时电机电流仅为 6A，有料时电机电流为 32A，节能效果十分明显。

3 结束语

综上所述，随着科学技术的发展和人们科学思想认识的提高，电气技术越来越受到重视，并被越来越广泛应用到众多工业生产领域，随之产生了电气自动化控制系统，其中变频调速技术作为重要因素成为了电气自动化控制系统中不可或缺的一部分，对工业生产的节能减耗和保障生产效率都有着积极的促进作用。因此，我们需要不断加大变频调速技术的研究力度，进而提升该技术的应用水平，充分发挥其在电气自动化控制中的真正价值，实现企业未来发展规划。