【中國(guo)北京】如(ru)今，制(zhi)砂(sha)(sha)船(chuan)作為水上(shang)制(zhi)砂(sha)(sha)的(de)(de)(de)主要平臺深受青睞。正所謂，工(gong)欲(yu)善其事(shi)必先利其器，專用(yong)(yong)船(chuan)舶作業需采用(yong)(yong)一套(tao)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)、網絡化(hua)(hua)和數(shu)字化(hua)(hua)的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)與運營管(guan)理(li)解決(jue)方案，才(cai)能(neng)實現整(zheng)個制(zhi)砂(sha)(sha)船(chuan)的(de)(de)(de)智能(neng)監控(kong)、信息自(zi)(zi)動(dong)處理(li)及有效管(guan)理(li)，從而打(da)造現代(dai)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)綠(lv)色船(chuan)舶應用(yong)(yong)。但想要打(da)造這樣一套(tao)專門針(zhen)對船(chuan)舶作業的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)解決(jue)方案卻也(ye)并非(fei)易事(shi)，制(zhi)砂(sha)(sha)船(chuan)的(de)(de)(de)電氣(qi)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)系統在作業時也(ye)面臨(lin)著雙重挑戰：
1. 如何保障既高效又安全(quan)地作業？制(zhi)砂過(guo)程(cheng)各個(ge)作業環節緊密相連，涵(han)蓋挖斗、對輥(gun)破、圓(yuan)錐破、制(zhi)砂機、皮帶、圓(yuan)筒篩、振動篩等(deng)一(yi)系列設備(bei)，任何一(yi)環出現問(wen)題，都必然(ran)成為“瓶頸”，影響整個(ge)作業的效率甚至安全(quan)性。
2. 設(she)備如何需兼顧節能與可(ke)(ke)維護性？相對而言，制砂船是一(yi)(yi)項(xiang)重資產(chan)(chan)應(ying)用，設(she)備的(de)效能提(ti)升(sheng)可(ke)(ke)以直接帶來(lai)(lai)資產(chan)(chan)利潤，也(ye)符合當下綠色環保(bao)的(de)行業趨勢。另一(yi)(yi)方面，利用自動化監(jian)控(kong)運維手段，實現更(geng)好的(de)設(she)備可(ke)(ke)維護性，不但可(ke)(ke)以大(da)大(da)提(ti)高資產(chan)(chan)的(de)可(ke)(ke)用性，還能避免(mian)設(she)備故(gu)障或(huo)宕機帶來(lai)(lai)的(de)生產(chan)(chan)損失，為船舶(bo)的(de)可(ke)(ke)靠(kao)作業提(ti)供(gong)了安全保(bao)障。
依托在(zai)高(gao)(gao)壓(ya)變頻器(qi)、低壓(ya)變頻器(qi)和(he)動態無功(gong)補償裝置等節(jie)能自(zi)動化技術領域(yu)的優勢，美的工(gong)業(ye)技術旗下合(he)康新能科(ke)技股份有限公司（簡稱“合(he)康新能”）正助(zhu)力(li)鋼(gang)鐵(tie)、石化、化工(gong)、采礦、建筑(zhu)材料、紡織造紙(zhi)等高(gao)(gao)能耗產業(ye)轉型升級。在(zai)制砂領域(yu)，基于船(chuan)舶系統中關(guan)鍵的電氣(qi)節(jie)能設備，合(he)康新能進一步為制砂船(chuan)打(da)造從管理層(ceng)、自(zi)動化控制層(ceng)到現場層(ceng)整套解決方案(an)。
從控制到智能，合康新能有話說
在設計上(shang)，合康(kang)新能(neng)的工(gong)程(cheng)師團隊將系統(tong)(tong)設計為經典的三(san)層(ceng)架構：管理層(ceng)、自(zi)動(dong)化(hua)控制(zhi)層(ceng)和現場層(ceng)。滿(man)足了整個制(zhi)砂船對專用(yong)系統(tong)(tong)全(quan)面(mian)性(xing)和穩(wen)定(ding)性(xing)的要求(qiu)，實(shi)現了工(gong)藝流程(cheng)控制(zhi)、運行、參(can)數監(jian)視、運行數據記錄，以及(ji)報警(jing)、系統(tong)(tong)診(zhen)斷和設備(bei)運行狀態監(jian)視等。
制砂(sha)船控制系統架(jia)構拓撲(pu)圖
管(guan)理層由(you)兩(liang)臺相互冗(rong)余的(de)(de)工控(kong)機及其(qi)上位監控(kong)軟件構成，完成控(kong)制指令的(de)(de)下發(fa)、報警信號的(de)(de)顯示(shi)、工藝流程顯示(shi)、變頻器電流曲線(xian)以及各(ge)種(zhong)報表曲線(xian)的(de)(de)生(sheng)成等，冗(rong)余設(she)計(ji)使(shi)得數據監控(kong)和運維管(guan)理更加(jia)可靠。
在核心的自動化控制層，由兩臺核心控制器PLC、Profinet遠程IO、 Profinet-ModbusRTU網關和工業觸摸屏組成，充當整個系統大腦的作用。其亮點在于，這些產品通過統一的工業以太網相互連接和上下層通信，打造了一套可靠、高速的數字化架構，讓所有船用設備一網到底，避免了部署二次接線的繁瑣與較難維護的缺點，還進而打造了一個“云管端”的一體化物聯網服務體(ti)系(xi)，管理(li)人員在監控(kong)中心(xin)即(ji)可遠程(cheng)監測設備的運行狀態，和(he)傳統的控(kong)制(zhi)系(xi)統相比“安全性(xing)、可靠(kao)性(xing)、可維護性(xing)”實現了質的提升。
在現(xian)場層(ceng)，主要(yao)由(you)相關的(de)變頻器(qi)、電機(ji)、儀表傳感器(qi)構成。其中合康新能提(ti)供(gong)(gong)的(de)經(jing)濟易用、安(an)全可靠、性(xing)能卓越的(de)CM530H系列(lie)變頻器(qi)為現(xian)場驅(qu)動和工藝調(diao)速提(ti)供(gong)(gong)了(le)關鍵助(zhu)力，通過調(diao)節控制，提(ti)供(gong)(gong)了(le)洗(xi)沙模式(shi)、制砂模式(shi)、破碎模式(shi)等三種邏輯控制模式(shi)。
可靠高效，品質甄選
在現場(chang)層的關鍵電氣驅動(dong)設備上(shang)，來(lai)自合康新能(neng)旗下的日業CM530H系列變(bian)頻(pin)(pin)器為(wei)整個制(zhi)(zhi)(zhi)砂(sha)(sha)船(chuan)的設備驅動(dong)和(he)工藝(yi)(yi)節能(neng)帶(dai)(dai)來(lai)了(le)諸多(duo)價值。通(tong)過為(wei)制(zhi)(zhi)(zhi)砂(sha)(sha)機(ji)、一級二(er)級挖斗、圓筒篩、皮(pi)帶(dai)(dai)、圓錘(chui)破、對輥破、振動(dong)篩等一系列工藝(yi)(yi)設備的電機(ji)提供(gong)數量(liang)不一的變(bian)頻(pin)(pin)器，其中(zhong)還包(bao)括像圓筒篩和(he)對輥破的變(bian)頻(pin)(pin)器一拖(tuo)二(er)同(tong)步控制(zhi)(zhi)(zhi)，為(wei)整個制(zhi)(zhi)(zhi)砂(sha)(sha)過程(cheng)提供(gong)了(le)強大(da)的高(gao)效節能(neng)解決方(fang)案(an)。
作為一款技術升(sheng)級型變(bian)頻器，CM530H在制(zhi)砂船(chuan)應用(yong)中亦凸顯其卓(zhuo)越的(de)穩(wen)定可靠性(xing)(xing)、結構緊(jin)湊(cou)性(xing)(xing)和易用(yong)性(xing)(xing)。盡管面臨制(zhi)砂船(chuan)電(dian)機負載(zai)較多，功率從數十千瓦到幾百(bai)千瓦不等(deng)，負載(zai)容易發生(sheng)突變(bian)，船(chuan)用(yong)供電(dian)穩(wen)定性(xing)(xing)較差等(deng)各(ge)種不利因素，CM530H仍(reng)然憑借(jie)優秀(xiu)的(de)調(diao)速(su)(su)范(fan)圍和穩(wen)速(su)(su)精度，以及“瞬停不停”、過流抑制(zhi)等(deng)卓(zhuo)越的(de)電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能保障了所有(you)設(she)備(bei)的(de)可靠、高效(xiao)和節能運行(xing)：
1. 穩速(su)精(jing)度(du)高(gao)，調(diao)速(su)范圍廣。穩速(su)精(jing)度(du)可達±0.5%(SVC)，調(diao)速(su)范圍為1:100(SVC)，即使船舶受水流搖擺的情況下，高(gao)穩速(su)精(jing)度(du)的性能也能使設備(bei)保持運(yun)轉速(su)度(du)穩定(ding)，保障作業(ye)正常進行。
2. “瞬停不(bu)停”功能(neng)。即在瞬間停電或電壓(ya)(ya)突然降(jiang)(jiang)低的情況(kuang)下，變頻器(qi)可降(jiang)(jiang)低輸出速度(du)，通(tong)過負載(zai)回饋能(neng)量補償電壓(ya)(ya)的降(jiang)(jiang)低，維(wei)護變頻器(qi)在短時(shi)間內的正常(chang)運行。
3. 卓(zhuo)越的過流(liu)抑制性能。可(ke)(ke)以實(shi)時監測(ce)電流(liu)波形，有效識別(bie)突發(fa)性加載及掉載的情況，保證變頻器的安全(quan)和(he)可(ke)(ke)靠性。
4. 快速限流技術。可最大限度減(jian)少(shao)(shao)變頻器報(bao)過流概率，從(cong)而減(jian)少(shao)(shao)了(le)設備報(bao)警帶來(lai)的停機(ji)檢修(xiu)影響(xiang)，提升了(le)整體(ti)可用性。
同時CM530H系列變頻器主要元器件如CPU芯片、逆變(bian)模塊、驅動(dong)光耦(ou)、電解電容(rong)等均采用國際知名(ming)廠家產品，所(suo)有重要零部件都(dou)經過嚴格篩選(xuan)和(he)100%測(ce)(ce)試(shi)；整(zheng)機(ji)也進行(xing)了空載高壓(ya)測(ce)(ce)試(shi)，并通過中國船級社的型式認可(ke)，妥妥地(di)保(bao)證(zheng)了元件的使用壽命(ming)和(he)系統的可(ke)靠(kao)性。
基(ji)于合康新能帶來的(de)品質之選——高效節(jie)能變頻器，整個(ge)制砂(sha)船(chuan)控制系(xi)統可(ke)以(yi)更好地實現各個(ge)設備的(de)分散控制和(he)集中管理，從而滿足(zu)現代制砂(sha)船(chuan)舶對(dui)高效、安全(quan)、節(jie)能和(he)可(ke)維護性(xing)的(de)一系(xi)列創新挑(tiao)戰，在具有廣闊應用(yong)前(qian)景(jing)的(de)同時，也推(tui)動(dong)制砂(sha)業綠色升級與高質量發展。
