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要求越來越高，特別是路基材料的品質對整體工程質量的影響尤其明顯。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定土。按照國家質量標準，合格的水泥穩定土必須達到以下要求：①必須用廠拌設備；②生產過程中必需自動計量配料；③嚴格的生產過程監督檢驗。這三條重點體現在對水泥穩定土拌和站設備的要求上，其關鍵就是計量配料。

　　綜合現在全國的水泥穩定土拌和站上所用的計量配料系統，主要有以下兩個模式：①PLC控制的配料系統；②上位機軟件控制的配料系統。 由于操作方便，功能強大，目前主流產品大多采用上位機軟件控制系統。在配料計量系統中主要采用變頻器調節控制。根據市場要求，四方公司開發筑路基專用變頻器，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： 骨料儲料倉（可根據情況加減），調速（變頻）計量皮帶稱、皮帶輸送機；

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

　　在系統中，需要對電機進行調速的場合均使用變頻器調速，通過微機指令調整各個電機轉速，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，從而調節電機的轉速，使單位時間內實際流量與設定流量相等，從而實現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，調節水泵轉速，使水流量穩定在給定值上，另本系統具有料水按比例自動跟蹤功能，當產量增加時，水按比例自動增加，當產量減少時，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據，發出指令控制變頻器運行頻率，調節各處電機轉速，使各種原料的出料量達到合適的配比，經混合后成為合格的水泥穩定土。變頻器和上位機之間通過485/232信號轉換裝置傳輸數據。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通訊協議完成。

　　根據以上原理：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據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，開發了一種適合穩定土廠拌設備的專用機型。從而以其強大的功能特點，在穩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，可以方便的實現與上位機的通信；

2.MODBUS通信協議簡單，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，以及精確地出料數量，確保了產品的質量；

5.專用的數據采集傳輸通道，采集傳感器電流值，將該值定義為反饋數值傳送給上位機；

6.專有的脈沖信號輸出通道，可以實現專用功能；

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，微機指令實現等重要功能，通過變頻器調節電機轉速實現原料的精確配比。其電氣接線如圖所示（可根據實際配料情況增加或減少變頻器）：

變頻器控制線接線如圖：

　　微機系統軟件中需要加入對變頻器的控制指令，分為數據接收，數據發送，指令控制，報警處理等，需要設備廠家在軟件編寫時根據變頻器的通訊協議進行編寫，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：

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

六 設備操作及維護

　　變頻器參數已經設置好后，在設備安裝調試過程中，僅需通過控制臺和微機按照規程操作即可達到生產要求，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

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

　　四方E380系列變頻器廣泛應用于穩定土廠拌設備中，以良好的產品性能和優質的服務獲得用戶的一致好評。設備長期連續安全穩定運行，保證了生產穩定和質量合格，取得了良好的效益。