【中國北京】如今，制(zhi)砂船(chuan)作(zuo)(zuo)為水上制(zhi)砂的(de)(de)(de)(de)主要平臺深受青睞。正所謂(wei)，工欲善其事必先利其器，專用(yong)船(chuan)舶作(zuo)(zuo)業需采用(yong)一套(tao)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)(hua)、網絡化(hua)(hua)(hua)和數字化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)與運(yun)營管(guan)理(li)解決方案，才能實現整個制(zhi)砂船(chuan)的(de)(de)(de)(de)智能監控、信息自(zi)(zi)動(dong)處理(li)及有效管(guan)理(li)，從而打造(zao)現代化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)綠色船(chuan)舶應用(yong)。但想(xiang)要打造(zao)這樣一套(tao)專門針對船(chuan)舶作(zuo)(zuo)業的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)(hua)解決方案卻也并非易事，制(zhi)砂船(chuan)的(de)(de)(de)(de)電氣自(zi)(zi)動(dong)化(hua)(hua)(hua)系統在(zai)作(zuo)(zuo)業時(shi)也面(mian)臨著(zhu)雙重挑戰：
1. 如(ru)何保(bao)障既高(gao)效又(you)安(an)全地(di)作(zuo)業(ye)？制砂過程各個作(zuo)業(ye)環節(jie)緊(jin)密(mi)相連(lian)，涵蓋挖斗、對(dui)輥破、圓錐破、制砂機、皮帶、圓筒篩、振動篩等一(yi)系列(lie)設備，任何一(yi)環出現問題，都必然成為“瓶頸”，影(ying)響整個作(zuo)業(ye)的效率(lv)甚至安(an)全性。
2. 設備(bei)如何(he)需兼顧(gu)節(jie)能(neng)與可(ke)維護(hu)性？相對而言，制砂船是一項重資(zi)產應(ying)用(yong)(yong)，設備(bei)的效能(neng)提升(sheng)可(ke)以(yi)直(zhi)接帶來資(zi)產利(li)(li)潤，也符合當(dang)下綠色環保的行業趨勢(shi)。另一方面(mian)，利(li)(li)用(yong)(yong)自動化監控運(yun)維手段，實現更好的設備(bei)可(ke)維護(hu)性，不但可(ke)以(yi)大大提高資(zi)產的可(ke)用(yong)(yong)性，還能(neng)避免設備(bei)故障或宕機(ji)帶來的生產損失，為船舶的可(ke)靠作業提供了安全(quan)保障。
依托在高(gao)壓變(bian)頻器、低(di)壓變(bian)頻器和動(dong)態無功補償裝置等節(jie)能(neng)自動(dong)化技(ji)術領(ling)域(yu)的(de)優勢，美的(de)工(gong)業技(ji)術旗(qi)下合(he)康新能(neng)科技(ji)股份有限公司(si)（簡稱“合(he)康新能(neng)”）正助力鋼(gang)鐵、石(shi)化、化工(gong)、采礦(kuang)、建筑材料、紡織造(zao)(zao)紙等高(gao)能(neng)耗產業轉型(xing)升級。在制砂(sha)領(ling)域(yu)，基于船舶系統中關鍵的(de)電氣節(jie)能(neng)設備，合(he)康新能(neng)進一步為制砂(sha)船打造(zao)(zao)從管理層、自動(dong)化控制層到現(xian)場層整套解(jie)決方案。
從控制到智能，合康新能有話說
在設計上，合康(kang)新能(neng)的工程師(shi)團隊(dui)將(jiang)系統設計為經(jing)典的三層(ceng)(ceng)(ceng)架構：管理(li)層(ceng)(ceng)(ceng)、自(zi)動化控(kong)制層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)現場層(ceng)(ceng)(ceng)。滿足了整個制砂船對專(zhuan)用系統全面性(xing)和(he)穩定(ding)性(xing)的要求，實現了工藝流程控(kong)制、運行(xing)、參數(shu)監視、運行(xing)數(shu)據記錄，以及報警、系統診斷和(he)設備運行(xing)狀態監視等。
制砂船控制系統架構拓撲圖
管(guan)理層由兩臺相互冗余(yu)的(de)(de)工控(kong)(kong)機(ji)及其上位監(jian)(jian)控(kong)(kong)軟件構成(cheng)，完成(cheng)控(kong)(kong)制指(zhi)令的(de)(de)下發、報(bao)警信號的(de)(de)顯示(shi)、工藝(yi)流程(cheng)顯示(shi)、變頻(pin)器電流曲(qu)(qu)線以(yi)及各種報(bao)表(biao)曲(qu)(qu)線的(de)(de)生成(cheng)等，冗余(yu)設計使得數據監(jian)(jian)控(kong)(kong)和運維管(guan)理更加可靠。
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系(xi)，管理人員(yuan)在監控(kong)中心即(ji)可(ke)(ke)遠程監測設備的運行狀(zhuang)態，和傳統的控(kong)制系(xi)統相(xiang)比“安全性、可(ke)(ke)靠性、可(ke)(ke)維護性”實(shi)現(xian)了質的提升。
在現場(chang)層，主要由相關的變頻器、電機(ji)、儀表(biao)傳感(gan)器構成(cheng)。其中合康新(xin)能提供的經濟易用、安全可靠、性(xing)能卓(zhuo)越的CM530H系列變頻器為現場(chang)驅動和(he)工藝調速(su)提供了(le)關鍵助力，通過調節控制，提供了(le)洗沙(sha)模式(shi)(shi)(shi)、制砂(sha)模式(shi)(shi)(shi)、破(po)碎模式(shi)(shi)(shi)等三種邏(luo)輯控制模式(shi)(shi)(shi)。
可靠高效，品質甄選
在現場層的(de)(de)關(guan)鍵電氣(qi)驅動設(she)備(bei)上，來自(zi)合康(kang)新能旗下的(de)(de)日業CM530H系列變頻器(qi)為(wei)整個制砂船的(de)(de)設(she)備(bei)驅動和工藝(yi)節能帶來了諸多價值。通(tong)過(guo)為(wei)制砂機(ji)、一(yi)級二(er)級挖斗、圓(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)篩(shai)、皮帶、圓(yuan)(yuan)錘(chui)破(po)、對輥(gun)破(po)、振(zhen)動篩(shai)等一(yi)系列工藝(yi)設(she)備(bei)的(de)(de)電機(ji)提(ti)(ti)供數(shu)量不一(yi)的(de)(de)變頻器(qi)，其中還包括像圓(yuan)(yuan)筒(tong)(tong)篩(shai)和對輥(gun)破(po)的(de)(de)變頻器(qi)一(yi)拖二(er)同步(bu)控制，為(wei)整個制砂過(guo)程提(ti)(ti)供了強(qiang)大的(de)(de)高(gao)效節能解決方案(an)。
作為(wei)一(yi)款技術升級(ji)型變(bian)頻器(qi)，CM530H在制(zhi)砂船應用中亦凸(tu)顯其卓越(yue)(yue)的(de)(de)穩(wen)定(ding)可(ke)靠性、結構(gou)緊(jin)湊性和易用性。盡管面(mian)臨制(zhi)砂船電(dian)機負(fu)載較多，功率從數十(shi)千(qian)瓦到幾百(bai)千(qian)瓦不等，負(fu)載容易發(fa)生突變(bian)，船用供電(dian)穩(wen)定(ding)性較差等各種(zhong)不利因(yin)素，CM530H仍然(ran)憑借優秀的(de)(de)調(diao)速(su)(su)范圍和穩(wen)速(su)(su)精度，以及“瞬停(ting)不停(ting)”、過流(liu)抑(yi)制(zhi)等卓越(yue)(yue)的(de)(de)電(dian)氣性能保障(zhang)了所有設(she)備的(de)(de)可(ke)靠、高效和節能運行(xing)：
1. 穩(wen)速(su)(su)精(jing)(jing)度(du)(du)高，調速(su)(su)范圍(wei)廣。穩(wen)速(su)(su)精(jing)(jing)度(du)(du)可達±0.5%(SVC)，調速(su)(su)范圍(wei)為(wei)1:100(SVC)，即使船舶受水流搖(yao)擺的情況(kuang)下(xia)，高穩(wen)速(su)(su)精(jing)(jing)度(du)(du)的性能也能使設備(bei)保(bao)持運轉速(su)(su)度(du)(du)穩(wen)定，保(bao)障(zhang)作(zuo)業正常進行(xing)。
2. “瞬停(ting)(ting)不停(ting)(ting)”功能。即在(zai)瞬間(jian)停(ting)(ting)電或電壓(ya)突(tu)然(ran)降(jiang)低的情況下，變頻器可(ke)降(jiang)低輸出速度，通過負載回饋能量補(bu)償電壓(ya)的降(jiang)低，維護變頻器在(zai)短時間(jian)內的正常運行(xing)。
3. 卓(zhuo)越的(de)過流抑制性能。可(ke)以實時監測電流波形(xing)，有效識別突發性加載(zai)及掉(diao)載(zai)的(de)情況，保(bao)證變(bian)頻器的(de)安(an)全和可(ke)靠(kao)性。
4. 快速限(xian)流技術。可最大限(xian)度減少變頻(pin)器報過(guo)流概率，從而(er)減少了設備(bei)報警(jing)帶來的停機檢修(xiu)影(ying)響，提升了整體(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、驅動光耦、電解電容(rong)等均采用國際(ji)知名廠(chang)家產品，所有重要零部件(jian)都(dou)經過(guo)嚴格篩選和100%測試(shi)；整機也進行了空(kong)載高(gao)壓測試(shi)，并通過(guo)中國船(chuan)級社(she)的(de)型式(shi)認可，妥(tuo)(tuo)妥(tuo)(tuo)地保證了元件(jian)的(de)使用壽(shou)命和系統的(de)可靠性。
基于合(he)康新(xin)(xin)能帶來的(de)品質(zhi)之選(xuan)——高效(xiao)節能變頻器，整個制(zhi)砂(sha)船(chuan)控制(zhi)系統可以(yi)更好地實現各個設備的(de)分(fen)散控制(zhi)和集中管(guan)理，從而滿足現代(dai)制(zhi)砂(sha)船(chuan)舶(bo)對高效(xiao)、安全、節能和可維(wei)護性(xing)的(de)一(yi)系列創(chuang)新(xin)(xin)挑戰(zhan)，在具有廣闊應用前景的(de)同時，也推(tui)動(dong)制(zhi)砂(sha)業綠色升(sheng)級與(yu)高質(zhi)量(liang)發展。
