摘要：ES300簡易PLC功能是變頻器內(nèi)置一個可編程控制器（PLC）來完成對多段頻率邏輯進(jìn)行自動控制。可以設(shè)定運(yùn)行時間、運(yùn)行運(yùn)行方向和運(yùn)行頻率，以滿足工藝的要求。

1概述

    對于陶瓷生產(chǎn)廠家來說，電耗是其生產(chǎn)成本的重要部分，而原料車間或釉料車間球磨機(jī)是陶瓷廠主要能耗設(shè)備之一，因此降低球磨機(jī)的能耗成為陶瓷行業(yè)降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的有效途徑。

    球磨機(jī)對物料的粉碎作用主要是研磨體對物料的碰擊與研磨，用間歇式球磨機(jī)粉磨物料時，在開始不久粗顆粒的含量迅速減少，物料粉磨的速度很快，隨著粉磨過程的進(jìn)行，粉磨速度逐漸減慢下來，以后則愈來愈慢。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是顆粒愈細(xì)，顆粒上的微裂紋等缺陷愈少，不易形成應(yīng)力集中，顆粒愈難粉碎。如何選擇一套理想的球磨工藝，是提高球磨效率，減少球磨能耗的關(guān)鍵所在。

    研磨體在球磨機(jī)中的運(yùn)動狀態(tài)基本上可以分為：瀉落式運(yùn)動狀態(tài)，拋落式運(yùn)動狀態(tài)和離心式運(yùn)動狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)證明，在離心式運(yùn)動中，研磨體不再對物料產(chǎn)生碰擊和研磨作用，而研磨體瀉落式運(yùn)動和拋落式運(yùn)動所產(chǎn)生的研磨效果隨著粉磨的過程，其對物料的粉碎作用也不一樣，根據(jù)球磨工藝，合理控制球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制研磨體的運(yùn)動狀態(tài)是球磨機(jī)節(jié)能改造獲得成功的有效途徑，如圖1所示。

    目前大多數(shù)的陶瓷廠除了在風(fēng)機(jī)上進(jìn)行了節(jié)能改造外，絕大多數(shù)廠家在球磨機(jī)的節(jié)能改造上沒有任何進(jìn)展，這其中的主要原因有以下幾點(diǎn)：

    1.球磨機(jī)在運(yùn)行過程中負(fù)荷波動大，要求變頻器過流、過載、限流功能強(qiáng)；

    2.球磨機(jī)啟動時負(fù)荷非常重，要求點(diǎn)動即可將球磨機(jī)運(yùn)行到任何位置，這樣要求變頻器低頻轉(zhuǎn)矩大，一定要用到矢量型變頻器；

    3.節(jié)能效果一定要和球磨工藝過程相結(jié)合，否則達(dá)不到節(jié)電效果；

    因此如何選擇一種性能良好的變頻器，采用可靠、適用的控制方案來進(jìn)行球磨機(jī)的節(jié)能改造，對于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。

2球磨機(jī)節(jié)能改造的注意事項(xiàng)

2.1將球磨工藝技術(shù)與變頻器技術(shù)完美結(jié)合

    派遣球磨工藝技術(shù)人員、變頻器技術(shù)的工程師，前往現(xiàn)場詳細(xì)了解球磨機(jī)的工況及控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程。盡量不改變球磨機(jī)原有的控制系統(tǒng)，做到隨時可進(jìn)行工、變頻轉(zhuǎn)換，將球磨機(jī)控制技術(shù)與變頻器技術(shù)完美結(jié)合，是陶瓷廠球磨機(jī)變頻器節(jié)能改造成功的前提。

2.2關(guān)于變頻器的選型

    對變頻器的選型應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和要求來定。因球磨機(jī)的負(fù)載性質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩類，機(jī)械特性較硬，動態(tài)特性要求較高，所以應(yīng)選用高性能矢量型變頻器。普通V/F型變頻器在低速時雖然具有轉(zhuǎn)矩提升功能，但提升不足，電機(jī)轉(zhuǎn)矩可能無法滿足起動或低速穩(wěn)速運(yùn)行的需要，如果提升過大，又可能使因磁路飽和而過流。

2.3電機(jī)、變頻器容量的選擇

    在選配電機(jī)、變頻器容量前，應(yīng)實(shí)測一下球磨機(jī)在各個工序過程中最大的輸出力矩，作為選擇電機(jī)容量的依據(jù)。變頻器的額定電流最好為控制電機(jī)額定電流的1.2~1.5倍，且電壓等級與控制電機(jī)相符。

2.4變頻器的安裝環(huán)境

    因?yàn)樘沾蓮S溫度高，粉塵多，因此柜體要設(shè)計(jì)合理，柜內(nèi)變頻器周圍應(yīng)留足夠的空間，保證良好的通風(fēng)管道，并加裝冷卻風(fēng)扇以強(qiáng)迫風(fēng)冷，變頻器最好選用散熱器柜外安裝方式。現(xiàn)場需安裝在通風(fēng)良好，遠(yuǎn)離熱源和塵埃多的地方。

2.5改造后的特性

    ●節(jié)電率可達(dá)14%左右。

    ●減少沖擊，延長球磨機(jī)軸和齒輪波箱的使用壽命。

    ●減少對電網(wǎng)的沖擊，減少電網(wǎng)裝機(jī)容量。

    如圖2所示。

3設(shè)計(jì)球磨機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)控制柜

    控制柜電氣原理如圖3所示。

3.1控制柜操作面板的安裝。

    A.三位選擇開關(guān)K1：用于變頻運(yùn)行/工頻運(yùn)行切換；

    B.常開控制按鈕K2：用于變頻器電動運(yùn)行；

    C.面板工頻運(yùn)行指示燈ED1；

    D.面板變頻運(yùn)行指示燈ED2。

    圖3中，KM1和KM2為變頻運(yùn)行接觸器，這兩個接觸器與原來工頻運(yùn)行接觸有互鎖的關(guān)系，MCCB為進(jìn)線空氣斷路器，選用規(guī)格和線徑可參考用戶手冊的有關(guān)說明。

    注意：應(yīng)在操作面板的顯要位置提示：工變頻轉(zhuǎn)換的注意事項(xiàng)。

    對工/變頻轉(zhuǎn)換時的注意事項(xiàng)，應(yīng)在控制柜操作面板上重點(diǎn)醒目位置印出，以提醒操作人員。

    (例如：請先按下球磨機(jī)的停止按鈕，將工/變頻轉(zhuǎn)換按鈕打到停止位置，等電機(jī)停止后，再轉(zhuǎn)換到變頻起動球磨機(jī)工作；如變頻出現(xiàn)故障，請按操作面板上的復(fù)位按鈕。)

4安裝、調(diào)試和使用過程中常出現(xiàn)的問題

4.1控制柜通風(fēng)設(shè)計(jì)

    ES300變頻器支持散熱器柜外安裝，請務(wù)必做好控制柜的通風(fēng)設(shè)計(jì)，（否則會出現(xiàn)通風(fēng)不良，變頻器過熱，控制柜內(nèi)部過熱，需要現(xiàn)場加裝風(fēng)扇的情況）；

4.2關(guān)于過流

    球磨機(jī)一般不易空載辨識電機(jī)參數(shù)，在此情況下可采取以下措施：

    （1）進(jìn)行電機(jī)靜態(tài)參數(shù)整定；

    （2）滿載起動或點(diǎn)動，調(diào)整變頻器參數(shù)，不出現(xiàn)失速過流或過壓現(xiàn)象。

5功能碼設(shè)定和調(diào)試

    ES300簡易PLC功能是變頻器內(nèi)置一個可編程控制器（PLC）來完成對多段頻率邏輯進(jìn)行自動控制?？梢栽O(shè)定運(yùn)行時間、運(yùn)行運(yùn)行方向和運(yùn)行頻率，以滿足工藝的要求。

    ES300系列變頻器可以實(shí)現(xiàn)16段速變化控制，有多種加減速時間供選擇。

    說明：P11.15~P11.48的符號決定了簡易PLC運(yùn)行方向。若為負(fù)值，則表示反方向運(yùn)行。加減速度時間，運(yùn)行時間。

    功能碼設(shè)定如圖4所示

6售后服務(wù)

    ●18個月超長免費(fèi)保修，終生維護(hù)

    ●24小時服務(wù)響應(yīng)

    附：球磨機(jī)中研磨體運(yùn)動情況

    在球磨機(jī)中研磨體的運(yùn)動狀態(tài)與筒體的轉(zhuǎn)速和研磨體與筒體內(nèi)壁的摩擦因素等有關(guān)系。研磨體在筒中的運(yùn)動狀態(tài)基本上可以分為

6.1瀉落式運(yùn)動狀態(tài)

    當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速較低時，全部研磨體可以看成是一個松散的“團(tuán)塊”，“團(tuán)塊”的界面隨著筒體的轉(zhuǎn)動而沿著轉(zhuǎn)動方向不斷向上偏斜，形成斜坡。當(dāng)斜坡的傾斜角到達(dá)研磨體的自然休止角時，研磨體在重力等作用下將沿斜坡滾下，形成瀉落式運(yùn)動，如圖5所示。在瀉落式運(yùn)動中，物料主要在研磨體相對運(yùn)動時產(chǎn)生的碰擊和研磨作用而被粉碎。

6.2拋落式運(yùn)動狀態(tài)

    當(dāng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)速較高時，研磨體隨筒體上升致一定高度后，象拋射體一樣拋落下來，在拋落式運(yùn)動狀態(tài)下，物料主要是在研磨體拋落時的碰擊作用以及部分的研磨作用下而被粉碎的。

6.3離心式運(yùn)動狀態(tài)

    當(dāng)筒體轉(zhuǎn)速過高時，由于離心力的作用，研磨體“貼附”在筒體內(nèi)壁上與筒體一道做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而不再拋落。在離心式運(yùn)動中，研磨體不再對物料產(chǎn)生碰擊和研磨作用，物料當(dāng)然就不會被粉碎。

    球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速對其工作有很大的影響，如果轉(zhuǎn)速適當(dāng)，則能使粉磨工作以較快的速度和在較高的效率下進(jìn)行，太快，由于離心力太大，研磨體緊貼在筒體內(nèi)壁不會沿拋物線軌跡落下，當(dāng)然就不能給物料以有效粉碎，反之，轉(zhuǎn)速太慢，在單位時間內(nèi)研磨體對物料作用的次數(shù)就減少，同時研磨體上升高度不足，落下時對物料做的功也少，粉磨速度和效率當(dāng)然也底。

    何時讓研磨體做拋落運(yùn)動，拋落運(yùn)動的最佳轉(zhuǎn)速是多少，何時讓研磨體做瀉落式運(yùn)動，瀉落式運(yùn)動時球磨機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速是多少，是球磨機(jī)節(jié)能改造成功的關(guān)鍵。德瑞斯變頻器廠家的技術(shù)人員和陶瓷行業(yè)的設(shè)備專家、工藝專家通過長期不懈的努力和合作，取得了大量關(guān)于球磨機(jī)變頻器節(jié)能改造的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，取得了一次又一次的成功，德瑞斯變頻器應(yīng)用于陶瓷行業(yè)球磨機(jī)變頻器節(jié)能改造必將開啟陶瓷行業(yè)球磨機(jī)變頻器節(jié)能改造的新局面，為社會和行業(yè)的發(fā)展做出新的、更大的貢獻(xiàn)！