【中國北京】如今，制砂船作為水上制砂的主要平臺深受青睞。正所謂，工欲善其事必先利其器，專用船舶作業需采用一套自動化、網絡化和數字化的控制與運營管理解決方案，才能實現整個制砂船的智能監控、信息自動處理及有效管理，從而打造現代化的綠色船舶應用。但想要打造這樣一套專門針對船舶作業的自動化解決方案卻也并非易事，制砂船的電氣自動化系統在作業時也面臨著雙重挑戰：
1. 如何保障既高效又安全地作業？制砂過程各個作業環節緊密相連，涵蓋挖斗、對輥破、圓錐破、制砂機、皮帶、圓筒篩、振動篩等一系列設備，任何一環出現問題，都必然成為“瓶頸”，影響整個作業的效率甚至安全性。
2. 設備如何需兼顧節能與可維護性？相對而言，制砂船是一項重資產應用，設備的效能提升可以直接帶來資產利潤，也符合當下綠色環保的行業趨勢。另一方面，利用自動化監控運維手段，實現更好的設備可維護性，不但可以大大提高資產的可用性，還能避免設備故障或宕機帶來的生產損失，為船舶的可靠作業提供了安全保障。
依托在高壓變頻器、低壓變頻器和動態無功補償裝置等節能自動化技術領域的優勢，美的工業技術旗下合康新能科技股份有限公司（簡稱“合康新能”）正助力鋼鐵、石化、化工、采礦、建筑材料、紡織造紙等高能耗產業轉型升級。在制砂領域，基于船舶系統中關鍵的電氣節能設備，合康新能進一步為制砂船打造從管理層、自動化控制層到現場層整套解決方案。
從控制到智能，合康新能有話說
在設計上，合康新能的工程師團隊將系統設計為經典的三層架構：管理層、自動化控制層和現場層。滿足了整個制砂船對專用系統全面性和穩定性的要求，實現了工藝流程控制、運行、參數監視、運行數據記錄，以及報警、系統診斷和設備運行狀態監視等。
制砂船控制系統架構拓撲圖
管理層由兩臺相互冗余的工控機及其上位監控軟件構成，完成控制指令的下發、報警信號的顯示、工藝流程顯示、變頻器電流曲線以及各種報表曲線的生成等，冗余設計使得數據監控和運維管理更加可靠。
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，管理人員在監控中心即可遠程監測設備的運行狀態，和傳統的控制系統相比“安全性、可靠性、可維護性”實現了質的提升。
在現場層，主要由相關的變頻器、電機、儀表傳感器構成。其中合康新能提供的經濟易用、安全可靠、性能卓越的CM530H系列變頻器為現場驅動和工藝調速提供了關鍵助力，通過調節控制，提供了洗沙模式、制砂模式、破碎模式等三種邏輯控制模式。
可靠高效，品質甄選
在現場層的關鍵電氣驅動設備上，來自合康新能旗下的日業CM530H系列變頻器為整個制砂船的設備驅動和工藝節能帶來了諸多價值。通過為制砂機、一級二級挖斗、圓筒篩、皮帶、圓錘破、對輥破、振動篩等一系列工藝設備的電機提供數量不一的變頻器，其中還包括像圓筒篩和對輥破的變頻器一拖二同步控制，為整個制砂過程提供了強大的高效節能解決方案。
作為一款技術升級型變頻器，CM530H在制砂船應用中亦凸顯其卓越的穩定可靠性、結構緊湊性和易用性。盡管面臨制砂船電機負載較多，功率從數十千瓦到幾百千瓦不等，負載容易發生突變，船用供電穩定性較差等各種不利因素，CM530H仍然憑借優秀的調速范圍和穩速精度，以及“瞬停不停”、過流抑制等卓越的電氣性能保障了所有設備的可靠、高效和節能運行：
1. 穩速精度高，調速范圍廣。穩速精度可達±0.5%(SVC)，調速范圍為1:100(SVC)，即使船舶受水流搖擺的情況下，高穩速精度的性能也能使設備保持運轉速度穩定，保障作業正常進行。
2. “瞬停不停”功能。即在瞬間停電或電壓突然降低的情況下，變頻器可降低輸出速度，通過負載回饋能量補償電壓的降低，維護變頻器在短時間內的正常運行。
3. 卓越的過流抑制性能。可以實時監測電流波形，有效識別突發性加載及掉載的情況，保證變頻器的安全和可靠性。
4. 快速限流技術。可最大限度減少變頻器報過流概率，從而減少了設備報警帶來的停機檢修影響，提升了整體可用性。
同時CM530H系列變頻器主要元器件如CPU芯片、逆變模塊、驅動光耦、電解電容等均采用國際知名廠家產品，所有重要零部件都經過嚴格篩選和100%測試；整機也進行了空載高壓測試，并通過中國船級社的型式認可，妥妥地保證了元件的使用壽命和系統的可靠性。
基于合康新能帶來的品質之選——高效節能變頻器，整個制砂船控制系統可以更好地實現各個設備的分散控制和集中管理，從而滿足現代制砂船舶對高效、安全、節能和可維護性的一系列創新挑戰，在具有廣闊應用前景的同時，也推動制砂業綠色升級與高質量發展。
