西门子变频器在陶瓷球磨机上的应用

球磨机专用变频器应用手册一、球磨机的结构特点球磨机是粉磨工艺中最主要的设备，在我国陶瓷行业，球磨机被大量使用，是物料粉碎不可缺少的主要生产设备。

球磨机一般功率都较大，工作效率又很低，因而成为球磨行业最大的耗电设备。

对球磨机进行节能改造，对于我国建设节约型社会，减少环境污染具有重大的经济和社会意义。

球磨机一般由筒体、衬板、给料器、排料器、空中轴、轴承、传动装置和润滑系统组成。

筒体：圆形筒体由若干块儿厚度为十二到十五毫米的钢板焊接而成。

其两端焊接有法兰盘，以便与铸钢的给料端盖、排料端盖连接，筒内装有可以更换的衬板，为了使衬板与筒体内壁紧孔，入孔多为矩形，长度一般为350到550mm。

给料部：由带有中空轴颈的端盖联合给料器，扇形衬板和轴颈内套等部件组成，中空轴颈内套可防止给料磨损轴颈内表面，内套的内表面带有螺旋，有助于给料，给料器用螺栓固定在内套的端部，一般使用联合式给料器，其次是鼓式给料器和涡式给料器等。

排料器：由带有中空轴颈的端盖，格子衬板，衬块，中心衬板，和轴颈内套等零件组成，在端盖内壁上铸有八条放射性筋条，相当于隔板，每两根筋条之间有格子衬板，用衬块挤压固定，衬块则由螺钉穿过壁上的筋条固紧在端盖上，自中心部分，利用中心衬板的止口拖住所有格子衬板，中空轴颈的内套在排料格子的一端制成喇叭形叶片，以引导隔板淘起的矿浆顺着叶片流出，整个排料部位和给料部位都一样紧固在筒体法兰盘上。

驱动部分：球磨机属于低速重载设备，装载量大起动力矩也很大，一般需要加载液力耦合器来完成传动系统的起动和调速。

二、球磨机的种类及工作原理球磨机主要用于选矿、陶瓷、化工、水泥、玻璃、耐火材料等行业。

球磨机分为干、湿两种，干式用于耐火材料、水泥、化肥、玻璃行业；湿式用于选矿、陶瓷、化工行业。

湿式球磨机是将物料渗水进行湿磨，干式球磨机则不允许渗水，应进行干磨。

物料由进料装置进入球磨仓内，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格研磨机，为使球磨机仓内物料与研磨球均匀分布，避免因偏重引起球磨机起动困难，进料时需起动辅机，该过程也称甩磨，甩磨又分辅机甩磨或直接起动甩磨。

球磨机变频调速节能原理探讨作者：黄德君来源：《佛山陶瓷》 2011年第2期摘要：通过对陶瓷厂球磨机运作的原理分析，利用变频器调频降速，在不影响球磨效率的情况下，达到节能效果，降低球磨机的能耗成本。

关键词：陶瓷；球磨机；变频器；节能1引言球磨电机使用变频调速驱动来达到节能的目的，在陶瓷行业的粉料加工工序中，已经是广泛应用。

本文将对球磨机变频调速的节能原理进行分析探讨。

2节能原理分析球磨机应该以什么样的速度转动，才能达到它的最佳效果呢？根据理论推算，球磨机的转速在满足n＝21/D这个公式的情况下，效果最佳。

其中，分子是常数21，分母是球石重心的转动轨迹直径的平方根。

可见球石重心的运动轨迹直径越大，需要的转速就越小；球石重心运动轨迹直径越小，需要的转速就越快。

这就是为什么我们看到的大球磨机的转速比较慢，而小球磨机的转速比较快的原因。

在同一个球磨机中，球石的运动轨迹是不是一成不变的呢？显然不是。

我们用简单的示意图来说明，如图1所示，球磨罐体中加了球石和沙泥料，刚加的料因为颗粒比较大，有的是块状，因阻隔原因导致球石与球石之间的间距较大。

我们取其中的一部分球石的运动轨迹来分析，见图2。

球石群体平均重心的运动轨迹等效直径较小，用D1表示（见图2a）。

因此，要使球磨机达到理想的效果，需要的转速就要快。

当球磨到一定的时间之后，那些较大颗粒的沙石料逐渐被砸碎，块状的泥也被分解了，球石与球石之间的间距缩小，球石群重心的运行轨迹的平均等效直径就增大到D2，如图2b所示，因此球磨机需要的理想转速相应地要减小。

可见，球磨机的转速应该是一个由大变小的过程，这就是为什么要使用变频器调速的原因。

使用变频之后，球磨后期的转速可由50Hz降到40Hz以下。

当它降速之后，电压和电流相应地降了下来，消耗的功率也就降下来，这就是球磨变频节电的原理。

球磨机后期转速降下来之后，由于球石之间的泥浆流速加快，并不会影响球磨效率，实际上，我们使用变频调速之后，磨一罐料所需的时间不会加长。

ACT变频器在球磨机上的应用2009/5/27/11:36 来源：创杰电气一、前言长期以来，墙、地、砖、及化工工厂普遍采用球磨机研磨陶瓷原料，它一般采用简单的工频控制，易造成物料的过度研磨，所需研磨周期较长，研磨效率较低，单位产品功耗较大，启动电流大，对设备和电网的冲击很大，机械设备的生产维护量也大，而且电的损耗量相当惊人，这必然会给生产厂家带来很多不必要的麻烦和严重的资源浪费，所以随着社会经济的发展及企业生产规模的扩大，直接工控球磨机的弊病已暴露无遗，并严重地阻碍了各工业企业快速发展。

这就促使人们去研制启动平滑、研磨效率较高、产量大、能耗低的球磨机——变频控制球磨机。

二、主要构造陶瓷工业球磨机主要由传动装置、筒体装置、加料装置、卸料装置及电气控制装置等组成。

三、传动装置陶瓷工业球磨机装载量大，所需动力消耗也很大，因此陶瓷工业球磨机通常采用1至2台几百千瓦的大功率电动机通过液力偶合器共同驱动硬齿面圆柱齿轮减速机，再经一对齿轮传动或皮带轮等驱动筒体旋转，从而达到研磨物料的作用。

四、工作原理球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机、小传动齿轮、电机、电控）等主要部分组成。

陶瓷工业具有一个水平放置的筒体，筒体被隔板（钻有许多小圆孔的圆板——筛板）分成3～4个研磨腔，每个研磨腔内装有一定形状尺寸的研磨体，筒体旋转时，物料和研磨体等在摩擦力和离心力的作用下被筒体提升到一定高度，然后在重力的作用下沿近似抛物线轨迹落下来冲击和研磨筒体底部的另一部分物料，并产生一定的轴向运动促使物料研磨和混合均匀。

四、电气基本控制装置陶瓷工业球磨机属于低速重载设备，装载量大，起动力矩也很大，因此陶瓷工业球磨机通常采用附加启动电机冲击启动或软启动装置来启动，对电网冲击大，而且启动完成后运转时所需的转距减小，所以在节约能源方面有很大的空间。

五、改造方案根据原工况存在的问题并结合生产工艺要求，改造后的球磨机系统应满足以下要求。

ｋ ｉ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｎｆ ｓ ａ ｐ ｎ ｒ ｓｉ ｒｄ ｃ ｄ ｅ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｎｆ ｈ ｒ ｅ ｅ ； ｙ ｗｏ ｄ ｋ ｉ ｓ ａ ｐ ｎ ｒ ＨＯＬＩ ￣ｅ ｕ ｎ ｙｃ ｎ ｅ ｒ ａ ｐ ｉａｉｎ ｅ Ｐ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ￣ｅ ； ｐ ｌ ｔ ｃ ｏ
工件 的表面粗糙 度 Ｒ 可达 ０８ ｍ， ａ ．ｘ 平行度允差 （ １ 全长 ）
为 Ｏ ５ ｍ。该机主要适用于机械刀片厂对所生产的刀 ．ｍ ０ 片进行平面磨削 和机械 制造行业 中较精 密 的窄 长形零
定性， 尤其是机 床动平衡差 时 ， 对所磨 削工件 的平行度
会 产生影 响 ，所 以如何选 择砂轮 的最佳线 速度来保证 磨 削精度就 成 了头等重要 的问题 。通过 改变磨头 主轴 的转速可 以改变砂 轮的线速度 ，但传统 的 Ｙ △启 动方 ／ 式无法达 到这一要求 ，这就需要应用 变频技术来 控制 磨头主轴的转速 。
Ａ ｓ ａｔＴ ｅ ｐ ｌ ａｏ ￣ ｑ ｅｃ ｏｖｒｏ ｃｎ ｌ ｙｉ ｔ ａ ｐｎｌ ｓｅｄａｊｓ ｅｔ ｆｈ ｒ ｄ ｇｈａ ｆ ｂｔ ｃ：ｈ ｐｉ ｔ ｎｏ ｅｕ ｎｙ ｎｅｓ ｎｔ ｈ ｏ ｇ ｅｍ ｉ ｓｉ ｅ ｐｅ ｄ ｔ ｎ ｅ ｉ ｉ ｅｄｏ ｒ ａ ｃｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｏ ｎｈ ｎ ｄ ｕ ｍ ｏｔ ｇ ｎ ｎ
车 ，０ ７ ６ ：８ ３ ． ２ ０ （ ）２ — １
在 汽车工业快速发展 的今天 ，推行 汽车轻量化技 术应 重点 掌握高强度钢 、 铝合金 、 镁合金 和塑料复合 材
料 等轻量化材料应用技 术 ，实现轿 车车身大量应用 高 强度钢 ， 推进铝 、 镁合金 在车身 、 底盘 、 动力总成上 的应
２ 磨刀机主要结构

陶瓷球磨机的性能及用途陶瓷球磨机是筒体采用陶瓷制成的球磨机，容量很小一般适用于产品试制间断小批量生产，是国内选矿机械专家结合国内最新技术研制开发的又一新型节能球磨设备。

它不但提高了生产能力和破碎效率，还扩大了应用范围，从石灰石到玄武岩，从石料生产到各种矿石破碎，它都可以在各种中碎、细碎、超细碎作业中提供无与伦比的破碎性能。

陶瓷球磨机是当今矿山建筑行业替代弹簧圆锥破碎机和更新一般液压圆锥破碎机的最新一代产品，是大型石料厂和矿业破碎的最理想设备。

陶瓷球磨机与传统球磨机的区别在于：传统的球磨机工作时是研磨钢球被机器旋转产生的离心力带到高处，在自身重力的情况下对物料进行冲击和研磨，陶瓷球磨机工作也是如此，但不同于一般传统的是，陶瓷球磨机研磨后的颗粒进入螺旋分级机中经过分级机筛选出合格的产品，较粗的颗粒会重新回到陶瓷球磨机内进行研磨，所以说对于颗粒的选择方面更加的合理化。

再者，在进行研磨的过程中还有一项合理化的是陶瓷球磨机可以自减压启动，降低起动电流，更加的节能省电。

相比于传统球磨机来说，陶瓷球磨机工作效率更高，生产过程中更加的稳定，这与它的设计构造有很大的关系，曲面性的铲刀不仅避免了磨辊磨环中部过度磨损，而且增大了有效的工作面积，增大了产量，同时陶瓷球磨机主机传动装置采用密闭齿轮，所以增强了传输的稳定性。

陶瓷球磨机主要用于物料的混合，研磨，产品的细度均匀，节省动力。

既可干磨，也可湿磨。

该机可以根据生产需要采用不同的衬板类型，以满足不同需要。

研磨作业的细度，依靠研磨时间自行控制。

电动机自减压启动，降低起动电流，其结构分为整体式独立式。

本产品具有投资少，较同类产品节能省电，结构新颖，操作简便，使用安全，性能隐定可靠等特点。

适用于陶瓷釉料、超细石英粉等对物料含铁量及洁净程度要求苛刻的细磨作业。

用户可依据物料比重，硬度，并根据产量等因素综合考虑选择合适的型号和衬板，介质类型。

电费 ３ ０多 万元 ， 月就 收 回全部 投资 ，取得 了 巨大 的 ４个
节能效果 。 受此案 例 的启发 ， 创名扬 先后对鹰牌 （ 河源 ） 陶 瓷有 限公 司 、 鹏华 盛 昌陶瓷厂 、 中源 粤中 陶瓷有 限公 东 新
２６辊 道窑炉烧成 上 的运用 ． （ ）变频器 用于调 节辊道窑斜齿 的传动 速度 。 １
变 频 器 ， 企 ， 能 陶 节
关键词
１ 前 言
（ ）变 频器在球磨 机上 的运用 １ 变频器 用 于球磨机 的主要 目的是 节能 ，利 用变频 器
Ｌ 自佛 山于 ８ ０年代 从 意大利 引 进 首条 墙地 砖 自动 生 多段 速 和简易 Ｐ Ｃ功 能对 球磨 机进行 调速 ，使 球磨速 度
２４辊 道干燥窑 中的运用 ． （ ）变频器 用于调 节斜齿 的传 动速度 。 １
ห้องสมุดไป่ตู้
３ １变频器 用于窑 炉和干燥 的风机 系统 ．
传统 的窑 炉和 干燥 的风量是通 过风 门开度进 行调节
（ ）变频 器用 于无 级 调节抽 热风机 和抽湿 风机 的风 的 ， ２ 使用 变频 器后 ， 以将 风 门 全部 打开 ， 可 通过 调节频 率
量 ， 对传 统 的风 门调节 ， 有调 节方 便精 确 、 相 具 工人 劳 动
强度降低 的优点 ， 而且有 １％ ０ 的节 能效果 。 ０ ￣６％
来 调 节 电 机 转 速 ， 而 调 节 风 量 。 在 ２ ０ 年 ， 山 创 名 从 早 ０２ 佛
扬机 电贸易公 司与 希望森 兰 变频器 公 司合作 ，投资 １０ ２ 多 万元对 佛 山高 明顺 成 陶瓷有 限公 司全部 １ ２条 辊 道干
从 节 ％ ２之 产线至今 的 ２ ０年 间 ， 建筑 陶瓷生 产在佛 山取 得 了巨大 的 得 以优化 ， 而 达 到节 能 效 果 ， 能率 在 ８ ～ １％ 间 ．

控制元件、计量元件及辅助设备等组成，通过改变或 调节绕线式电动机转子回路阻抗值的大小，实现不同 程度降低启动电流的目的，结构简单、易操作。尽管 这几种启动方式相对降低了启动电流，但启动过程中 瞬间较高的电流及较大的扭矩仍会对电动机的绝缘、 设备联结部件及供电网络电压造成一定的冲击［２］。
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变 电动机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力 控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、 逆变（直流 变 交 流 ）、制 动 单 元、驱 动 单 元、检 测 单 元 和微处理单元等组成。变频器依靠内部电力电子元 件的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电动机 的实际工况，提供所需运转频率，以实现对电动机的 调速。其控制电路完成对主电路的控制，整流电路将 工频交流电整流为直流电，直流中间电路通过并联电 容组对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直 流电再逆变成所需频率的交流电，进而达到节能、调 速的目的。另外，变频器还有多重保护功能，如过流、 过压、过载保护等［３］。
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２０１９年第 １０期 ／，球磨机速度越快，钢球被提升得越高。球磨机转 速决定钢球与衬板的分离点，同时也决定了钢球下落 与衬板的接触点。当球磨机的实际转速达到临界转 速或大于临界转速时，钢球的运动轨迹为贴着筒体的 圆周运动，不存在分离点和接触点，即没有冲击点，起 不到冲击粉碎矿块的作用；当球磨机的实际运行速度 过小时，不能将钢球带到合理高度，分离角过大，无法 使钢球形成抛落的运动轨迹冲击下部的粉矿，而只能 形成全泻落状态的运动轨迹，不能起到很好地冲击粉 碎矿块的作用。因此，钢球的运动轨迹在很大程度上 由球磨机运转速度决定。
对于球磨机来说，转速选定是一项非常关键的环 节，每台球磨机的转速不尽相同，传统的确定方式一 般是沿用经典理论公式。该理论是以紧贴球磨机筒 体内壁的单个钢球能够通过筒体最高点的转速作为 临界转速，实际转速通常是球磨机临界转速的 ６５％ ～ ８５％。该方 法 在 球 磨 机 生 产 设 计 中 得 到 了 广 泛 应 用，但实际运行中仍然存在一些细节问题：

矢量变频器在球磨机上的应用摘要：介绍了矢量变频器在球磨机中的应用，对其使用现状以及问题给与介绍，同时对变频改造方案和应用效果加以介绍，结论说明变频器在球磨机运行中具有良好的经济性和安全性。

关键词：矢量变频器；球磨机；节能1. 概述变频器在陶瓷、发电、电解铝、水泥等行业的应用已非常普遍，生产机械如回转窑中的主传动、各种风机、传送带等以往不使用调速或使用电磁调速和其他的调速方式的，都相继改造为变频交流调速。

改造的目的是方便生产过程中工艺调速，以提高产品的产量、质量，同时实现自动化节能。

但是，在变频调速在粉磨工艺中最主要的设备球磨机上的应用其本还是空白。

球磨机一般采用的工频控制，易造成物料的过度研磨，且研磨周期较长，研磨效率较低，单位产品功耗较大。

同时,球磨机一般采用星三角或自耦降压启动，启动电流特别大，对设备和电网的冲击很大，而且电的损耗量相当惊人，这必然会给生产厂家带来很多不必要的麻烦和严重的资源浪费，所以随着社会经济的发展以及企业产生规模的扩大，直接工控球机磨的弊病已暴露无遗，并严重地阻碍了各工业企业快速发展。

这促使人们去研制启动平滑、研磨效率较高、产量大、能耗低的球磨机——变频控制球磨机。

2. 球磨机的临界转速和最佳工作转速球磨机一般以固定转速运行，筒体的转速由皮带轮或齿轮减速机构或用液力耦合器决定。

其转速直接影响到钢球和物料的运动状况及物料的磨制过程。

在不同的转速下，筒体内的钢球和物料的运动状况如图1所示。

图1不同转速下筒体内钢球和物料的运动状况图若转速比较低时，钢球和物料随筒体内壁上升，当钢球和物料的倾角等于或大于自然倾角时，钢球沿斜面滑下，如图1（a），不能形成足够的落差，钢球对物料的磨碎作用很小，此时效率很低。

如果筒体的转速很高，离心力使物料和钢球不再脱离筒壁，而是随其一起旋转，如图1（C）。

产生这种状态的最低转速称为临界转速。

这时钢球没有撞击作用，物料仅受到轻微的研磨，效率也很低。

当筒体的转速处于上述二者之间时，钢球被带到一定的高度后沿抛物线落下，如图1（b）。

陶瓷生产线PLC与变频器的通讯随着科技的不断发展，生产自动化成为现代企业发展的趋势。

在陶瓷生产线上，PLC （可编程逻辑控制器）和变频器是两种重要的自动化设备。

它们之间的通讯能力对于生产线的稳定运行和优化生产过程至关重要。

本文将探讨陶瓷生产线上PLC与变频器的通讯方式，以及其在生产中的应用。

一、PLC与变频器的基本概念1. PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制的计算机。

它能够通过编程实现对生产过程的自动控制和监控。

PLC通常用于控制生产线上的各种设备，如输送机、加工机械、输液泵等。

2. 变频器是一种用于调节电动机转速的设备。

它能够通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。

在陶瓷生产线上，变频器通常用于控制窑炉、进料机等设备。

二、PLC与变频器的通讯方式PLC与变频器之间的通讯可以通过多种方式实现，常见的有Modbus通讯、Profibus通讯、以太网通讯等。

1. Modbus通讯Modbus是一种常用的工业通讯协议，适用于不同厂家、不同类型的设备之间的通讯。

在陶瓷生产线上，PLC和变频器可以通过Modbus协议进行通讯，实现对变频器的控制和监控。

3. 以太网通讯以太网通讯是一种通过以太网传输数据的通讯方式，它具有传输速度快、稳定可靠的特点。

在陶瓷生产线上，PLC和变频器可以通过以太网通讯实现对变频器的远程监控和控制。

三、PLC与变频器的通讯应用在陶瓷生产线上，PLC与变频器的通讯应用非常广泛，主要体现在以下几个方面：1. 生产线控制PLC与变频器的通讯能够实现对生产线上各个设备的统一控制。

在陶瓷生产过程中，窑炉、干燥机、进料机等设备的启停、转速调节等操作均可以通过PLC与变频器的通讯实现，从而提高生产效率、降低能耗。

2. 故障诊断PLC与变频器的通讯能够实现对设备运行状态的实时监控和故障诊断。

一旦设备出现故障，PLC可以通过与变频器的通讯获取相关信息，并及时采取措施进行维修，从而减少生产中断时间，提高生产线的稳定性。

变频器在陶瓷生产设备中的应用技术陶瓷产业是我国重要的传统产业之一，而随着科技的不断发展，变频器技术逐渐在陶瓷生产设备中得到应用。

本文将探讨变频器在陶瓷生产设备中的应用技术，并分析其优势。

一、变频器简介变频器，也称为变频调速器，是一种将交流电转换成调节电压和频率的装置。

它可以通过调节输出电压和频率，实现对电机的调速控制。

变频器通过改变电机供电频率，可以实现电机的平稳启动、调速运行、定速运行以及逆变供电等控制功能。

二、变频器在陶瓷生产设备中的应用1. 陶瓷坯体制备在陶瓷生产过程中，制备坯体是一个关键步骤。

传统的制备方法主要依靠机械搅拌，存在能耗高、调节难、效果差等问题。

而使用变频器调速技术，可以有效地控制搅拌机的转速，实现材料的均匀混合，降低能耗，提高生产效率。

此外，变频器还可以实现对搅拌机的启停控制，使操作更加灵活方便。

2. 陶瓷干燥陶瓷干燥是制作陶瓷产品的重要工艺环节。

传统的干燥设备通常采用恒温恒湿的方式，效果较差。

而利用变频器调速技术，可以通过控制风机的转速，调节风量和温度，使干燥过程更加高效稳定。

同时，变频器还可以实现对干燥设备的多点控制，减少能耗，提高产品的质量。

3. 陶瓷成型陶瓷成型是将坯体进行模具成型的过程，通常采用压力机或注塑机等设备。

利用变频器技术，可以实现对压力机和注塑机的调速控制，提高成型速度，减少能耗。

同时，变频器还可以根据产品要求，调整压力和速度，实现更加精确的成型效果。

4. 陶瓷烧结陶瓷烧结是将成型后的陶瓷坯体进行高温处理，使其具有一定的硬度和强度。

利用变频器技术，可以实现对烧结设备的调温控制，提高烧结温度的均匀性和稳定性，减少能耗。

同时，变频器还可以实现对烧结设备的多点控制，根据产品要求进行灵活的调节。

三、变频器应用的优势1. 节能高效：通过变频器技术，可以根据陶瓷生产的实际需求，调整设备运行时的电压和频率，避免电能的浪费，降低能耗，提高生产效率。

2. 调速控制精准：变频器可以实现对陶瓷生产设备的精确调速控制，根据产品要求调整转速，保证产品质量的稳定性。

ｎ ｈｎ ｍｃ ｉｅ
式为 ： 三相交 流 鼠笼 异 步 电机 一 液力 偶 合 器一 齿 轮 减
速器一皮 带轮 减速 器 ， 三 相 交 流 鼠笼 异 步 电机一 齿 或 轮减 速器一皮 带 轮 减速 器 。球 磨 机 重 载起 动 时 ， 传 若 动环 节中无 液力偶 合 器 ， 即使 采用 自耦 减 压 起 动 器或
ＬｕＸｉｇｉｇ Ｈｕ ａ ｎｔｕｅｏ ｇｎｅｉｇ Ｈ ｎｎ， ｉｎ ｔｎ ４ １０ ） ｉ ｎ ｐｎ （ ｎ ｎＩｓｔｔ ｆ ｉｅｒ ． ｕ ａ Ｘ ａｇａ ， １ １ １ ｉ Ｅｎ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｖ ｓｉ ａ ｅ ｒ ｎ ｓ ｅ ｉ ｌｔ ｆ ｂ ｌ — ｍｉ ｃ ｉ ｅ． ｂ ｙ ｏ ｎ ｌ ｚ ｎ ｔ ｄｙ ｏ ｆ ｃ ｅ ｃ ｆ ｅ ｅ ｔｏ ｕ ｔ ｒ ｕ ｉ ｇ ａ ｌ— ａ ｏ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｅ ｔ ｔ ｌ ｐ ｃ ａ ｉ ｏ ａ ｌ ｇ ｌ ｙ ｌ ｍａ ｈ ｎ ｌ ｙ ｗａ ｆ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ ｓｕ ｆ ｅ ｆ ｉ ｎ ｙ ｏ ｌｃ ｒ ｎ ） ， ｓｎ ｌ ｉ ｏ ｒｕ ｄ
维普资讯
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陶 瓷
陶 瓷厂 球 磨 机 电机 变频 控 制 的节 能研 究
刘 星 平
（ 湖南 工程 学院
摘 要
湖南 湘 潭
４ １０ ） １ １１
探 讨 了球 磨 机 的 运 行 特 性 ， 过 对球 磨机 电动 机 效 率 的分 析 研 究 ， 用 综 合 性 的 节 能 措 施 ， 陶 瓷 厂 球 磨 机 进 行 通 采 对
星一 三角启 动器 ， 电网也会 造成 较 大的 冲击 ， 对 并且经
若 转速 比较低 时 ， 质球 和物料 随筒 体 内壁上 升 ， 介 当介质 球和 物料 的倾 角 等 于或 大 于 自然 倾 角 时 ， 质 介 球 沿斜 面 滑下 ， 如图 １ ａ ， 能形 成 足 够 的 落差 ， 质 （）不 介 球 对物 料 的磨碎 作用 很 小 ， 种情 况 效 率 很 低 。如 果 这 筒体 的转 速很高 ， 由于离心 力的作用 ， 以致物 料 和介质

普传PI9000系列变频器在球磨机上的应用球磨机主要用与化工，水泥，陶瓷，矿山等各种粉磨行业，是一种常见设备。

在潮州陶瓷加工业里球磨是很普遍的设备，主要有６吨，８吨，１２吨球磨，对应的功率分别为１１ＫＷ，３７ＫＷ，９３ＫＷ，且都为８级电机。

本案，为潮州宝石陶瓷有限公司的一个瓷土制作现场，有两台２０吨的球磨机，电机１６０ＫＷ８极三相异步电机，目前采用的降压启动，应客户要求进行变频改造，以方便生产操控、降低设备故障率、减少维修量。

　球磨机的结构特点与工作原理：　球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机、小传动齿轮、电机、电控）等主要部分组成。

物料由传送装置送入磨机第一仓内，在该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，里面装有不同规格的钢球，当筒体转动时，钢球由于离心力被带到一定高度然后再落下，对仓内的块状物料进行反复击打和研磨，使大块的物料完成第一步的粗磨。

完成粗磨的物料经单层隔仓板进入第二仓，在这个仓内镶有平衬板，里面也有很多钢球，在这里物料将进一步被研磨，这一步称细磨。

经过这两步的作业，原来大块的物料基本上都被研磨成了粉状物，最后将粉状物料通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。

　现场照片，如下：　 根据现场电机铭牌数据（电机型号：Y2-355M2-8，额定功率160KW，额定电压3809V，额定电流315A，额定转速740rpm）及了解原先电机运行情况，选用普传PI9200 160G3变频器，并保留原降压启动回路作为备用。

设置变频器相关参数如下：　F0.03=4 频率源主设定为面板电位器；F0.11=1 命令源选择端子台控制；F0.13=50加速时间设为50S；F0.14=50减速时间设为50S；F1.02=4 DI3端子功能选择为正转点动；F1.03=5 DI4端子功能选择为反转点动；F3.07=1 停机方式为自由停车；F7.00=12 点动运行频率为12Hz；F7.01=10 点动加速时间为10S；其它参数都以出厂值为准，不需要调整。

变频器在陶瓷生产各个环节中如何进行调速控制和节能来源：大连普传科技有限公司深圳分公司导读：建筑陶瓷除具备抗冲击性、防水性、防污性等常规性能外，近年来还向抗菌性、无放射性、抗噪性等特殊性能方向发展，而且建筑陶瓷造型美观、种类繁多、外观新颖，装饰图案多样化，因而在建筑装饰领域广泛应用。

变频器在陶瓷生产中，主要起到两个方面的作用：进行调速控制和节能。

一、前言建筑陶瓷是指用于建筑物饰面或作为建筑构件的陶瓷制品，它是由各种矿物原料及添加的其它原料等按一定的配比经粉碎、混合、成型、或施釉及烧结而成的陶瓷材料。

建筑陶瓷除具备抗冲击性、防水性、防污性等常规性能外，近年来还向抗菌性、无放射性、抗噪性等特殊性能方向发展，而且建筑陶瓷造型美观、种类繁多、外观新颖，装饰图案多样化，因而在建筑装饰领域广泛应用。

变频器在陶瓷生产中，主要起到两个方面的作用：进行调速控制和节能。

下面结合陶瓷生产的各个环节逐一进行介绍。

二、变频器在陶瓷生产中的应用陶瓷墙地砖生产，大致分为下面几个步骤：1、原料制备：泥料球磨→浆料搅拌→喷雾干燥→粉料贮存；2、压制成形：粉料布料→冲压成形；3、中间输送和排列：翻转机→进/出砖机→输送线；4、辊道干燥：斜齿传动→抽热风机→抽湿风机；5、施釉及装饰：施釉输送线→施釉柜→印花机；6、辊道窑烧成：斜齿传动→抽热风机→抽湿风机→雾化风机→助燃风机→余热风机→油泵；7、深加工：磨边、抛光、切割、打蜡等；8、辅助设备：水煤气站→空压机站→污水处理→吸尘设备等。

变频器于以上设备上均有运用，下面逐一简介：三、原料制备设备中的运用1、变频器在球磨机上的运用变频器用于球磨机的主要目的是节能，利用变频器多段速和简易PLC功能对球磨机进行调速，使球磨速度得以优化，从而达到节能效果，节能率在10%～15%之间，还有就是不存在启动冲击电流，提高了电网的稳定性。

应用效果：a、因消除了起动时的冲击，延长了机轴、波箱齿轮，皮带等机械件的使用寿命，减少了维修费用。

陶瓷生产线PLC与变频器的通讯陶瓷生产线是工业生产中常见的一种生产线，它包括了原料的制备、混合、成型、烧结等多个环节。

在现代化的陶瓷生产线中，PLC（可编程逻辑控制器）和变频器（变频调速器）是非常重要的设备，它们能够实现对生产线的自动控制和调速，提高生产效率、降低能耗，保证产品质量。

本文将重点讨论陶瓷生产线中PLC和变频器之间的通讯，并介绍其在生产线中的应用。

一、PLC与变频器的概念及作用1. PLC：可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业控制的计算机，它能够对输入的各种信号进行逻辑运算，并根据预设的程序对输出进行控制，实现自动化控制。

在陶瓷生产线中，PLC广泛应用于各种设备的自动控制，如原料配料系统、成型机、窑炉控制等。

2. 变频器：变频调速器，是一种用于调节电动机转速的设备，它通过改变电机的供电频率，实现对电机转速的精确调节。

在陶瓷生产线中，变频器常用于混料机、搅拌机、输送带等设备，能够根据生产需求实现精确的调速控制。

PLC与变频器之间的通讯，是实现对生产线自动控制的基础。

一般来说，PLC与变频器之间的通讯方式可以分为以下几种：1. 串口通讯：通过串口（RS232/RS485）进行通讯，实现对变频器的控制和参数设置。

2. 网络通讯：如以太网、Profibus、Modbus等工业现场总线协议，通过网络进行数据传输和控制。

3. 模拟量/数字量信号：通过模拟量或数字量信号进行通讯，实现对变频器的速度控制和状态监测。

不同的通讯方式适用于不同的场景和要求，例如对于大规模的陶瓷生产线，一般会采用网络通讯方式，以实现对多个变频器的集中控制和监测；对于少量的设备或较为简单的控制需求，可以采用串口通讯或模拟量/数字量信号进行通讯。

1. 原料配料系统：陶瓷的原料配料是生产的关键环节之一，PLC可以通过与变频器通讯，实现对配料机械臂、输送带等设备的自动控制和料位的监测，确保原料的准确配比和稳定供给。

2. 成型机控制：成型机是陶瓷生产线中的关键设备之一，通过PLC与变频器的通讯，实现对成型机的生产节拍控制、模具清洁装置的控制等，提高生产效率和产品质量。

1前言建筑陶瓷主要产品有外墙砖、内墙砖、地砖等，生产工艺很复杂，设备投入非常多。

国内外建筑陶瓷生产线上很多都已是自动化程度很高的设备。

一条普通生产线上用到的异步电机多达上千台，数量特别多，基本每台都配有变频器，用于调整速度和应用于节能，多用于设备上的传动和风机。

变频调速范围宽、精度高，能够平滑地增速或减速，是异步电动机最理想的调速方式，对实现传动无极调速起关键作用。

风机使用变频调速后，负荷的变化决定其耗电量，可以有效地防止“大马拉小车”现象，节约电能。

由于生产线环境温度高、粉尘大、负荷变化大、24小时不间断运行对变频器的性能要求非常高。

市场上变频器的品牌很多，有着各自的优缺点。

这就需要我们在针对设备的需求合理选择变频器的型号，合理的调整变频器的参数，从而减低设备的损耗，延长设备使用寿命，减少维护维修成本，提高系统的效率。

2建筑陶瓷生产线上主要使用的几个品牌变频器的比较目前生产线上常用的几个品牌的变频器有西门子、施耐德、三菱、安川、台达、汇川、富士等。

像西门子、施耐德等欧系品牌的变频器优点是安全防范做得好，充分考虑变频器的安全性；缺点是参数调速繁琐，需要调整的参数多，对调试技术员要求高，大批量使用变频器的场合工作量大。

三菱、安川、富士等日系变频器的优点是调试方便，变频器过载能力强；缺点是通讯故障较高，三菱通讯用网口，经常因为网线接触不良出现通讯断线故障。

台达、汇川等国产变频器优点是售后服务好，价格便宜，变频器过载能力强，对环境要求不高；缺点是对外部干扰信号大，小功率变频高于50Hz 运行时变频器温升大。

汇川大功率变频器在风机上应用很稳定。

以安川变频器为例进行实际应用中参数调整的分析：本文根据多个品牌型号的变频器在陶瓷厂设备上的应用情况进行一些分析，以方便设备的调试，减少设备故障率、降低成本、延长设备使用寿命、提高工厂的经济效益。

建筑陶瓷；传动；风机吴小兵（广东摩德娜科技股份有限公司，佛山528222）（1）A1-03初始化。

陶瓷生产线PLC与变频器的通讯陶瓷生产线是一种应用广泛的生产设备，而PLC（可编程逻辑控制器）和变频器是陶瓷生产线中常用的自动化控制设备。

PLC与变频器的通讯可以实现对陶瓷生产线的控制和监控，提高生产效率和质量。

PLC是一种可编程的数字电子计算机，它通过输入输出接口与现场设备进行连接，派发控制信号和接收设备的反馈信号。

在陶瓷生产线中，PLC可以用来控制各个工艺步骤的开关、温度、时间等参数，确保陶瓷的生产过程符合要求。

一般情况下，PLC会连接到一个主机或者上位机，通过与变频器的通讯，实现陶瓷生产线的远程监控和控制。

变频器是一种通过改变电机的工作频率来控制电机转速的设备。

在陶瓷生产线中，变频器可以用来控制旋转机械的转速，如搅拌机、研磨机等。

变频器可以接收PLC发出的速度指令，根据指令改变电机的转速，从而实现对陶瓷生产线中旋转机械的控制。

在实际应用中，PLC和变频器的通讯一般采用MODBUS协议。

MODBUS是一种通讯协议，它定义了PLC和变频器之间的通讯规则，包括通讯地址、数据格式等。

通过MODBUS协议，PLC可以向变频器发送控制指令，变频器可以向PLC发送实时数据，实现双向通讯。

在PLC和变频器的通讯中，需要设置好通讯参数，并确保通讯线路正常连接。

一般情况下，PLC和变频器的通讯参数包括通讯地址、波特率、数据位、校验位和停止位等。

这些参数需要在PLC和变频器的设置界面上进行配置，确保两者能够正常通讯。

除了通过MODBUS协议进行通讯外，还可以通过其他通讯方式实现PLC与变频器的通讯，如以太网、串口等。

无论采用何种通讯方式，都需要确保通讯稳定可靠，以保证陶瓷生产线的正常运行。

西门子PLC在水泥磨改造中的应用【摘要】本文介绍了由西门子PLC组成的小型DCS系统在某厂水泥磨改造项目中的应用情况，并对安装调试过程中出现的问题及解决方法进行了阐述。

【关键词】PLC；DCS；控制系统；RS4851 简述自二十世纪六十年代推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、交通运输、环保等各行各业。

同时，PLC的功能也不断完善。

随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。

今天的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。

DCS系统（Distributed Control System）是集散控制系统的简称，是20世纪70年代中期发展起来的以微处理器为基础的分散型计算机控制系统。

它是控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）、图形显示（Display）相结合的产物，该装置是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。

系统主要由现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元、机柜、电源等组成。

2 实施方案某水泥厂水泥磨技术改造项目，将原有Φ2.2×8m水泥磨升级为1台Φ4.2×4m 球破磨+1台Φ3.8×13m球磨机，配料利用原有配料库进行改造，出磨水泥经输送设备进入原有水泥库。

该厂是有30多年历史的老厂，原有设备均采用就地集中控制，在每个工段设电气室，通过声光报警、联络信号等进行人工控制生产。

操作工人24小时值守，自动化水平低，劳动强度大。

本次技术改造按照现代化企业生产要求，设计成由西门子PLC组成的小型DCS系统进行控制。