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合康新能打造从管理、控制到现场的整套解决方案,助力制砂作业“可靠、高效、节能”

国际金属加工网 2022年06月24日

【中国北京】如今,制砂船作为水上制砂的主要平台深受青睐。正所谓,工欲善其事必先利其器,专用船舶作业需采用一套自动化、网络化和数字化的控制与运营管理解决方案,才能实现整个制砂船的智能监控、信息自动处理及有效管理,从而打造现代化的绿色船舶应用。但想要打造这样一套专门针对船舶作业的自动化解决方案却也并非易事,制砂船的电气自动化系统在作业时也面临着双重挑战:

1. 如何保障既高效又安全地作业?制砂过程各个作业环节紧密相连,涵盖挖斗、对辊破、圆锥破、制砂机、皮带、圆筒筛、振动筛等一系列设备,任何一环出现问题,都必然成为“瓶颈”,影响整个作业的效率甚至安全性。

2. 设备如何需兼顾节能与可维护性?相对而言,制砂船是一项重资产应用,设备的效能提升可以直接带来资产利润,也符合当下绿色环保的行业趋势。另一方面,利用自动化监控运维手段,实现更好的设备可维护性,不但可以大大提高资产的可用性,还能避免设备故障或宕机带来的生产损失,为船舶的可靠作业提供了安全保障。

依托在高压变频器、低压变频器和动态无功补偿装置等节能自动化技术领域的优势,美的工业技术旗下合康新能科技股份有限公司(简称“合康新能”)正助力钢铁、石化、化工、采矿、建筑材料、纺织造纸等高能耗产业转型升级。在制砂领域,基于船舶系统中关键的电气节能设备,合康新能进一步为制砂船打造从管理层、自动化控制层到现场层整套解决方案。

从控制到智能,合康新能有话说

在设计上,合康新能的工程师团队将系统设计为经典的三层架构:管理层、自动化控制层和现场层。满足了整个制砂船对专用系统多方面性和稳定性的要求,实现了工艺流程控制、运行、参数监视、运行数据记录,以及报警、系统诊断和设备运行状态监视等。


 

制砂船控制系统架构拓扑图

管理层由两台相互冗余的工控机及其上位监控软件构成,完成控制指令的下发、报警信号的显示、工艺流程显示、变频器电流曲线以及各种报表曲线的生成等,冗余设计使得数据监控和运维管理更加可靠。

在核心的自动化控制层,由两台核心控制器PLC、Profinet远程IO、 Profinet-ModbusRTU网关和工业触摸屏组成,充当整个系统大脑的作用。其亮点在于,这些产品通过统一的工业以太网相互连接和上下层通信,打造了一套可靠、高速的数字化架构,让所有船用设备一网到底,避免了部署二次接线的繁琐与较难维护的缺点,还进而打造了一个“云管端”的一体化物联网服务体系,管理人员在监控中心即可远程监测设备的运行状态,和传统的控制系统相比“安全性、可靠性、可维护性”实现了质的提升。

在现场层,主要由相关的变频器、电机、仪表传感器构成。其中合康新能提供的经济易用、安全可靠、性能卓越的CM530H系列变频器为现场驱动和工艺调速提供了关键助力,通过调节控制,提供了洗沙模式、制砂模式、破碎模式等三种逻辑控制模式。

可靠高效,品质甄选

在现场层的关键电气驱动设备上,来自合康新能旗下的日业CM530H系列变频器为整个制砂船的设备驱动和工艺节能带来了诸多价值。通过为制砂机、一级二级挖斗、圆筒筛、皮带、圆锤破、对辊破、振动筛等一系列工艺设备的电机提供数量不一的变频器,其中还包括像圆筒筛和对辊破的变频器一拖二同步控制,为整个制砂过程提供了强大的高效节能解决方案。

作为一款技术升级型变频器,CM530H在制砂船应用中亦凸显其卓越的稳定可靠性、结构紧凑性和易用性。尽管面临制砂船电机负载较多,功率从数十千瓦到几百千瓦不等,负载容易发生突变,船用供电稳定性较差等各种不利因素,CM530H仍然凭借杰出的调速范围和稳速精度,以及“瞬停不停”、过流抑制等卓越的电气性能保障了所有设备的可靠、高效和节能运行:

1. 稳速精度高,调速范围广。稳速精度可达±0.5%(SVC),调速范围为1:100(SVC),即使船舶受水流摇摆的情况下,高稳速精度的性能也能使设备保持运转速度稳定,保障作业正常进行。

2. “瞬停不停”功能。即在瞬间停电或电压突然降低的情况下,变频器可降低输出速度,通过负载回馈能量补偿电压的降低,维护变频器在短时间内的正常运行。

3. 卓越的过流抑制性能。可以实时监测电流波形,有效识别突发性加载及掉载的情况,保证变频器的安全和可靠性。

4. 快速限流技术。可※大限度减少变频器报过流概率,从而减少了设备报警带来的停机检修影响,提升了整体可用性。

同时CM530H系列变频器主要元器件如CPU芯片、逆变模块、驱动光耦、电解电容等均采用国际知名厂家产品,所有重要零部件都经过严格筛选和100%测试;整机也进行了空载高压测试,并通过中国船级社的型式认可,妥妥地保证了元件的使用寿命和系统的可靠性。

基于合康新能带来的品质之选——高效节能变频器,整个制砂船控制系统可以更好地实现各个设备的分散控制和集中管理,从而满足现代制砂船舶对高效、安全、节能和可维护性的一系列创新挑战,在具有广阔应用前景的同时,也推动制砂业绿色升级与高质量发展。

关于美的工业技术

美的工业技术事业群作为美的集团五大业务板块之一,以科技为核心驱动力,聚合智慧交通、工业自动化、绿色能源和消费电器四大领域的核心科技力量,拥有GMCC美芝、Welling威灵、Hiconics合康、Sunye日业、Servotronix高创、Dorna东菱、MR美仁、美垦、Toshiba东芝、Motinova等多个品牌。为全球泛工业客户提供绿色、高效、智慧的产品和技术解决方案,为数十亿终端用户创造美好生活。

目前,美的工业技术已在中国、奥地利、印度、日本等地建成27个研发试验中心,累计授权专利5500多件。年投入研发资金11亿,持续加大对核心、前沿技术的研发投入,产品覆盖压缩机、电机、芯片、减速机、电子膨胀阀、汽车部件、变频器、伺服系统和散热部件等高精密核心部件产品。

以科技驱动万物为愿景,美的工业技术将以技术创新的力量支撑全球工业的发展。

网址:https://tech.midea.com/


(合康)

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