ОТ РАЗРАБОТКИ ДО ВНЕДРЕНИЯ

Главная : : Статьи : : Интерактивная система отображения информации о состоянии...

А.А. Дубинский, А.Б. Кац, Л.Н. Рутберг, И.В. Марейченко

Интерактивная система отображения информации о состоянии подземных подъемных машин

Постановка проблемы

Современные подземные подъемные машины оснащены взрывозащищенным электроприводом с аппаратурой дистанционного управления АДУ-1.

В составе аппаратуры АДУ-1 имеется ряд аппаратов, принцип действия которых базируется на применении электромеханических и релейно-контакторных устройств. Технический уровень аппаратуры крайне низкий и не отвечает современным требованиям.

Аппаратура разработана в 70-х годах прошлого столетия и в настоящее время не изготавливается и не сертифицирована. При таких обстоятельствах ввод в эксплуатацию новых подъемных машин и модернизация существующих практически невозможны.

Цель статьи. Разработать программно-аппаратный комплекс систем управления, защиты, сигнализации и диагностики для разрешения проблемы управления подземными подъемными машинами.

Результаты исследований

Применение в качестве средства управления, защиты, индикации и диагностики программно-аппаратного комплекса на базе современных промышленных контроллеров позволяет использовать новые подходы в построении систем отображения технологической ситуации на шахтной подземной подъемной машине.

При этом основной концепцией является отображение в рабочем режиме информации о скорости и местоположении подъемного сосуда, необходимой для оперативного управления шахтной подземной подъемной машиной, а прочая информация отображается при возникновении неисправностей, аварийных ситуаций или ошибочных действиях персонала.

Основным средством отображения является промышленный монитор, а вся выводимая на экран информация подразделяется на следующие группы:

Расположение графической информации на экране монитора
Рисунок 1 – Расположение графической информации на экране монитора

Отображение положения сосуда в стволе. Данные о положении сосуда в стволе выводятся на экран в информационном окне в виде абсолютного значения в метрах, а также в графическом виде на грубом и точном указателях глубины.

На шкале грубого отсчета показана полная длина откатки, на котором положение сосуда отражается с помощью подвижного маркера. Шкала точного отсчета служит для определения положения сосуда, отмеченного неподвижным маркером, относительно меток, обозначающих специальные точки выработки (заезды, ниши и пр.)

На шкале грубого отсчета метки неподвижны, а на шкале точного отсчета они перемещаются вдоль окна.

Для двухбарабанных подъемных машин положение каждой из ветвей отображается на шкале грубого отсчета двумя подвижными маркерами разных цветов, а шкалы точного отсчета отображаются отдельно для каждого барабана.

Отображение элементов горной выработки. Метки являются основным средством ввода параметров движения подъемного сосуда по горной выработке. Используются метки двух типов:

Тип меток предусматривает различный доступ к их изменению. Так, метки первого типа может устанавливать и корректировать только специально обученный персонал (специалисты по наладке), а изменение параметров меток второго типа доступно оперативному персоналу, обслуживающего подъемную установку.

Параметры меток устанавливаются в режиме программирования при помощи окна описания меток. В рабочем режиме в этом окне можно видеть наименование и описание пяти меток, наиболее близко расположенных к текущему положению подъемного сосуда.

Наименования программируемых параметров и варианты их установки приведены в таблице 1.

Метки второго типа характеризуются как участки движения с пониженной скоростью, либо как участки, движение на которых требует повышенного внимания оператора.

Для задания данного участка при программировании вводятся следующие параметры:

На шкалах грубого и точного отсчета участки отображаются в виде прямоугольников, длина которых соответствует протяженности выделенного участка.

Таблица 1
Параметр Варианты установки
Номер метки 1...20
Номер заезда 1...20
Географическое обозначение выработки W(est), O(st)
Характеристика выработки по технологии Конвейерный, откаточный, вентиляционный
Наименование выработки Штрек, камера, заезд, квершлаг
Характеристика выработки по пласту Пласт, поле
Буквенное обозначение пласта H,K,M,L,B,G
Числовое обозначение пласта 1...20

Отображение скорости и направления движения подъемного сосуда. На экране монитора текущая скорость (синий столбик) отображается на цифровой линейке вместе с рекомендуемой (зеленая зона) и предельно допустимой (красная зона) для данного участка скоростью. Направление движения указано стрелками. При движении стрелка выбранного направления окрашивается в зеленый цвет, при достижении конечных точек горной выработки стрелка направления, движение в котором запрещено, окрашивается в красный цвет.

Расчет и отображение защитной диаграммы скорости. Защитная диаграмма скорости определяет уставку срабатывания электронного ограничителя скорости в зависимости от положения сосуда в стволе и требуемого темпа замедления. Применение контроллера позволяет автоматически рассчитывать параметры защитной диаграммы с требуемой точностью и обеспечить их стабильность.

В процессе программирования задаются расчетные параметры подъемной установки [1, с.298].

В соответствии с этими требованиями система рассчитывает защитную тахограмму на всю длину откатки.

Защитная тахограмма отображается в режиме программирования как функция уставки максимально допустимой скорости в зависимости от пути, а на указателе скорости (цифровой линейке) – как предельно допустимая для данной точки выработки (красная линия). Опасное приближение к уставке срабатывания в поле указателя скорости отображено желтым сектором.

Использование контроллера позволяет оперативно изменять параметры защитной тахограммы с учетом промежуточных точек доставки груза (горизонтов, заездов). При этом по команде оператора при подходе к выбранному заезду рассчитываются и отображаются требуемые участки замедления и разгона.

Информация о режимах работы. Информация о событиях отображается с помощью флажков, которые располагаются в поле экрана в определенном месте и имеют неизменную маркировку с наименованием события. В обычном состоянии они неактивны и подсвечены серым цветом. При активации соответствующего режима флажки изменяют цвет.

В правой части экрана (рисунок 1) размещены флажки, корректирующие действия персонала или информирующие о специальных технологических режимах и подготовительных операциях в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2
Наименование флажка Содержание режима или события
Выбрать направление Все технологические защиты исправны, главный привод готов к работе,
оператору необходимо выбрать направление движения подъемного сосуда
Машина заряжена Все технологические защиты исправны
Подготовка ПЧ Все технологические защиты исправны, идет подготовка к работе преобразователя частоты
(заряд конденсаторов), машина заторможена
Взвести защиты Сработала технологическая защита, для продолжения работы необходимо осуществить сброс защиты
КА скорости в исходное Необходимо установить командоаппарат задания скорости в нулевое положение
КА тормоза в исходное Необходимо установить командоаппарат рабочего тормоза в нулевое положение
Перестановка барабанов Осуществляется режим перестановки барабанов
Барабаны расстыкованы Барабаны расстыкованы
Информация об отказах и срабатывании технологических защит

В левой части экрана (рисунок 1) размещены флажки, информирующие об отказах и срабатывании технологических защит в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3
Наименование флажка Содержание события
Переподъем Сработал верхний или нижний датчик переподъема,
разрешено движение сосуда только в направлении ликвидации переподъема
Превышение скорости Сработала защита от превышения допустимой скорости
Провисание каната Сработал датчик провисания каната, разрешено движение сосуда
только в направлении ликвидации провисания
Цепь РД Неисправна цепь управления регулятором давления рабочего тормоза
Цепь клапанов ТП Неисправна цепь управления электроклапанами тормозной панели
Цепь заряда конденсаторов Неисправен узел питания электроклапанов в режиме избирательного предохранительного торможения
Датчики скорости Нарушена кинематическая цепь или выходные цепи датчиков скорости и положения сосуда
Левый тормоз Недостаточное давление, неисправность левого тормоза
Правый тормоз Недостаточное давление, неисправность правого тормоза
Износ колодок Износ тормозных колодок выше допустимого
Питание от ИБП Напряжение в сети отсутствует, система питается от источника бесперебойного питания

Информация об отказах, срабатывании защит с указанием времени события, а также тахограмма движения сосуда в течение последних 20 циклов спуска-подъема груза хранится в виде файлов, которые могут быть отображены на экране в режиме, доступном специальному персоналу. Данные автоматически сохраняются на извлекаемом носителе и могут передаваться через систему передачи данных на поверхность шахты.

Вывод. Новая система отображения информации на базе промышленного контроллера повышает безопасность работы и надежность электрооборудования шахтных подземных подъемных машин, сокращает простои, уменьшает вероятность ошибок персонала, предоставляет материал для анализа причин отказов и аварий.

Список литературы
  1. Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок / В.Р. Бежок, Б.Н. Чайка и др.- 20-е изд., перераб. и доп.- М.: Недра, 1982.- 391с.
Главная : : Статьи : : Интерактивная система отображения информации о состоянии...
Украина, г. Донецк,
ул. 50-й Гвардейской дивизии, 17
тел.: +380 62 382-93-53
Рейтинг@Mail.ru Інформаційно-розважальний портал КомерСайт .Рейтинг сайтів регіону Украинский портАл Украина-Сегодня: Каталог сайтов Яндекс цитирования Украина онлайн Rambler Top100 Rambler's Top100 Б И З Н Е С - И Н Ф О Р М -  Каталог фирм, организаций, товаров и услуг Украины Valid XHTML 1.1