一 引言

　　隨著國家在高等級道路建設上的投入不斷加大，對道路建設材料的需求量以及品質(zhì)要求越來越高，特別是路基材料的品質(zhì)對整體工程質(zhì)量的影響尤其明顯。路基材料是由生石灰、熟石灰（含水量在 10-15% ）、土、沙石、粉煤灰、水泥等為原料按照一定配比混合生成的水泥穩(wěn)定土。按照國家質(zhì)量標準，合格的水泥穩(wěn)定土必須達到以下要求：①必須用廠拌設備；②生產(chǎn)過程中必需自動計量配料；③嚴格的生產(chǎn)過程監(jiān)督檢驗。這三條重點體現(xiàn)在對水泥穩(wěn)定土拌和站設備的要求上，其關鍵就是計量配料。

　　綜合現(xiàn)在全國的水泥穩(wěn)定土拌和站上所用的計量配料系統(tǒng)，主要有以下兩個模式：①PLC控制的配料系統(tǒng)；②上位機軟件控制的配料系統(tǒng)。 由于操作方便，功能強大，目前主流產(chǎn)品大多采用上位機軟件控制系統(tǒng)。在配料計量系統(tǒng)中主要采用變頻器調(diào)節(jié)控制。根據(jù)市場要求，四方公司開發(fā)筑路基專用變頻器，以其卓越的性能在廠拌設備中得到了廣泛應用。
二 設備組成

1 、配料供給系統(tǒng)： 骨料儲料倉（可根據(jù)情況加減），調(diào)速（變頻）計量皮帶稱、皮帶輸送機；

2 、水泥料供給系統(tǒng)： 水泥倉（水泥斗）、調(diào)速（變頻）螺旋輸送機，計量螺旋電子稱。
3 、自動供水系統(tǒng)： 潛水泵、管道、調(diào)節(jié)閥、噴水器。
4 、攪拌系統(tǒng)： 電機減速機、雙臥軸連續(xù)式攪拌機。
5 、成品料倉裝置系統(tǒng)： 雙卸料儲料倉、斜皮帶機、空壓機。
6 、電氣系統(tǒng)： 操作控制柜、操作室。
7 、計量控制系統(tǒng)：微機控制手動、自動兩種形式。

　　在系統(tǒng)中，需要對電機進行調(diào)速的場合均使用變頻器調(diào)速，通過微機指令調(diào)整各個電機轉速，而達到精確控制。

設備簡圖如下：

三 設備運行原理與要求

　　自動配料系統(tǒng)的原理：上位機通過配料秤(皮帶或螺旋)送來的物料重量信號和速度脈沖信號，經(jīng)過預先設計好的程序處理，精確的計算出物料的瞬時流量和累計量。上位機把瞬時流量與設定流量進行比較，其偏差作為變頻器的頻率輸入信號，從而調(diào)節(jié)電機的轉速，使單位時間內(nèi)實際流量與設定流量相等，從而實現(xiàn)自動按比例定量配料。同時上位機通過專用水表(或轉子流量計)采集水流量信號與水流量給定值比較，調(diào)節(jié)水泵轉速，使水流量穩(wěn)定在給定值上，另本系統(tǒng)具有料水按比例自動跟蹤功能，當產(chǎn)量增加時，水按比例自動增加，當產(chǎn)量減少時，水按比例自動減少，以保持料和水的比例不變，并具有延時功能。

　　在原料配比控制上，主要通過上位機軟件采集運算數(shù)據(jù)，發(fā)出指令控制變頻器運行頻率，調(diào)節(jié)各處電機轉速，使各種原料的出料量達到合適的配比，經(jīng)混合后成為合格的水泥穩(wěn)定土。變頻器和上位機之間通過485/232信號轉換裝置傳輸數(shù)據(jù)。變頻器接收由稱重皮帶機上的電子稱傳來的4-20MA電流信號，上位機對此信號采集后，結合軟件進行運算后給出變頻器運行頻率信號。變頻器與上位機之間通訊通過MODBUS通訊協(xié)議完成。

　　根據(jù)以上原理：變頻器由于起到連接與控制的作用，要求變頻器首先要具有強大的數(shù)據(jù)通信能力并且與專用控制軟件功能相配套，其次在運行中要做到力矩大，速度穩(wěn)定精確，過載能力強，加減速時間短，糾錯能力強等性能。另外，由于變頻器連接強電與弱電，實現(xiàn)通信與控制，要求變頻器抗干擾能力強，本身電磁輻射弱，控制簡單，接線方便，操作簡易等特點。

四 四方變頻器性能特點

　　根據(jù)設備要求，四方E380系列通用型變頻器可完全滿足需要，而在此基礎上公司對E380進行功能改進，開發(fā)了一種適合穩(wěn)定土廠拌設備的專用機型。從而以其強大的功能特點，在穩(wěn)定土廠拌設備的電氣應用中得到了廣泛實踐：

1.標準485通信接口，可以方便的實現(xiàn)與上位機的通信；

2.MODBUS通信協(xié)議簡單，使用方便，極大的方便了客戶對于上位機程序的編寫；

3.獨特的低頻轉矩設置，啟動時力矩大，運行時力矩穩(wěn)定，有效地解決了堵料問題；

4.精確地轉速控制，使電機轉速和要求一致，保證了出料均勻，以及精確地出料數(shù)量，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量；

5.專用的數(shù)據(jù)采集傳輸通道，采集傳感器電流值，將該值定義為反饋數(shù)值傳送給上位機；

6.專有的脈沖信號輸出通道，可以實現(xiàn)專用功能；

五 電氣原理結構

　　在該設備上，變頻器作為連接微機控制系統(tǒng)和動力裝置的重要設備，起到電機運轉，信號采集傳送，微機指令實現(xiàn)等重要功能，通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉速實現(xiàn)原料的精確配比。其電氣接線如圖所示（可根據(jù)實際配料情況增加或減少變頻器）：

變頻器控制線接線如圖：

　　微機系統(tǒng)軟件中需要加入對變頻器的控制指令，分為數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)發(fā)送，指令控制，報警處理等，需要設備廠家在軟件編寫時根據(jù)變頻器的通訊協(xié)議進行編寫，在此不再詳述。

　　在變頻器方面需要設置相應的參數(shù)以便和上位機進行正常通信。在使用E380系列變頻器時主要設置以下參數(shù)：

　　變頻器的通信地址通過修改F9.1參數(shù)實現(xiàn)，該地址參數(shù)根據(jù)軟件要求的從機地址進行設置。如果使用自定義協(xié)議，則需要將F9.0設置為0014

六 設備操作及維護

　　變頻器參數(shù)已經(jīng)設置好后，在設備安裝調(diào)試過程中，僅需通過控制臺和微機按照規(guī)程操作即可達到生產(chǎn)要求，操作簡單方便。

　　四方變頻器維護簡單，在正確配線以及操作要求下可長期穩(wěn)定運行。若機器較長時間不使用，則需每個星期通電2小時左右。由于設備露天并且金屬物較多，在雷雨天氣需要注意避雷，防止設備雷擊損壞，同時注意防水，防止機器進水受潮。

七 結束語

　　根據(jù)現(xiàn)場工藝要求，四方工程師通過進一步的深入研究，開發(fā)出一種無需上位機的情況下，通過更改模式，現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)直接采集到變頻器中，通過變頻器特殊軟件計算處理，可實現(xiàn)自動計量配料生產(chǎn)。

　　四方E380系列變頻器廣泛應用于穩(wěn)定土廠拌設備中，以良好的產(chǎn)品性能和優(yōu)質(zhì)的服務獲得用戶的一致好評。設備長期連續(xù)安全穩(wěn)定運行，保證了生產(chǎn)穩(wěn)定和質(zhì)量合格，取得了良好的效益。