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(yè)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(xiàn)整個制砂船的智能監(jiān)控、信息自動處理及有效管理，從而打造現(xiàn)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(yè)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(tǒng)在作業(yè)時也面臨著雙重挑戰(zhàn)：

1. 如何保障既高效又安全地作業(yè)？制砂過程各個作業(yè)環(huán)節(jié)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(huán)出現(xiàn)問題，都必然成為“瓶頸”，影響整個作業(yè)的效率甚至安全性。
2. 設備如何需兼顧節(jié)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(huán)保的行業(yè)趨勢。另一方面，利用自動化監(jiān)控運維手段，實現(xiàn)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(yè)提供了安全保障。

　　依托在高壓變頻器、低壓變頻器和動態(tài)無功補償裝置等節(jié)能自動化技術領域的優(yōu)勢，美的工業(yè)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(yè)轉型升級。在制砂領域，基于船舶系統(tǒng)中關鍵的電氣節(jié)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(xiàn)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(tǒng)設計為經典的三層架構：管理層、自動化控制層和現(xiàn)場層。滿足了整個制砂船對專用系統(tǒng)全面性和穩(wěn)定性的要求，實現(xiàn)了工藝流程控制、運行、參數監(jiān)視、運行數據記錄，以及報警、系統(tǒng)診斷和設備運行狀態(tài)監(jiān)視等。

制砂船控制系統(tǒng)架構拓撲圖

　　管理層由兩臺相互冗余的工控機及其上位監(jiān)控軟件構成，完成控制指令的下發(fā)、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(jiān)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(yè)觸摸屏組成，充當整個系統(tǒng)大腦的作用。其亮點在于，這些產品通過統(tǒng)一的工業(yè)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(lián)網服務體系，管理人員在監(jiān)控中心即可遠程監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比“安全性、可靠性、可維護性”實現(xiàn)了質的提升。

　　在現(xiàn)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(xiàn)場驅動和工藝調速提供了關鍵助力，通過調節(jié)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(xiàn)場層的關鍵電氣驅動設備上，來自合康新能旗下的日業(yè)CM530H系列變頻器為整個制砂船的設備驅動和工藝節(jié)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(jié)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(wěn)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(fā)生突變，船用供電穩(wěn)定性較差等各種不利因素，CM530H仍然憑借優(yōu)秀的調速范圍和穩(wěn)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(jié)能運行：

1. 穩(wěn)速精度高，調速范圍廣。穩(wěn)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(wěn)速精度的性能也能使設備保持運轉速度穩(wěn)定，保障作業(yè)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?？梢詫崟r監(jiān)測電流波形，有效識別突發(fā)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?？勺畲笙薅葴p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(tǒng)的可靠性。

　　基于合康新能帶來的品質之選——高效節(jié)能變頻器，整個制砂船控制系統(tǒng)可以更好地實現(xiàn)各個設備的分散控制和集中管理，從而滿足現(xiàn)代制砂船舶對高效、安全、節(jié)能和可維護性的一系列創(chuàng)新挑戰(zhàn)，在具有廣闊應用前景的同時，也推動制砂業(yè)綠色升級與高質量發(fā)展。