ОТ РАЗРАБОТКИ ДО ВНЕДРЕНИЯ

Главная : : Статьи : : Программно-аппаратный комплекс управления и защиты...

М.К. Бочаров, Ан.А. Дубинский, А.Б. Кац

Программно-аппаратный комплекс управления и защиты шахтных подъемных машин

Постановка проблемы

При проектировании новых и модернизации существующих поверхностных шахтных подъемных машин (ШПМ) актуальной задачей является применение современных программируемых средств управления и визуализации на основе микропроцессорных контроллеров и промышленных персональных компьютеров, соединенных в единую информационно-управляющую систему.

Цель исследования

Внедрение программируемой микропроцессорной техники предоставляет новые возможности для управления ШПМ, реализации защитных функций, функций контроля оборудования и диагностики неисправностей, а также для визуализации текущего состояния параметров технологического процесса. Благодаря этому повышаются безопасность, надежность, производительность и точность отработки управляющих воздействий. Подобные системы обладают следующими преимуществами:

Результаты исследований

Структура такого программно-аппаратного комплекса (рисунок 1) включает следующие устройства.

1. Устройство контроля скорости и положения подъемных сосудов. Основными функциями устройства являются определение положения и скорости движения подъемных сосудов в стволе, формирование требуемой тахограммы движения, защита от превышения допустимой скорости, а также контроль целостности кинематической цепи и датчиков положения и скорости.

Кроме программного самоконтроля работы, устройство осуществляет перекрестную проверку вычисленных сигналов скорости и положения сосудов с непосредственно измеряемыми сигналами, поступающими от независимых датчиков – абсолютного датчика положения и импульсных датчиков скорости. Защита от превышения максимальной скорости и переподъема сосудов дополнительно осуществляется аппаратными средствами независимо от основного контроллера. Для устранения погрешности вычисления положения, связанной с вытяжкой канатов и износом фрикционных накладок на барабанах ШПМ, устройство выполняет автоматическую синхронизацию в нижнем положении сосуда по путевому выключателю.

Одним из наиболее подходящих для выполнения описанных функций с высокой точностью, быстродействием и надежностью является микропроцессорный контроллер AC800M [1] производства фирмы ABB Automation, широко применяемый для управления электроприводами ШПМ и специально ориентированный для контроля подъемных установок всех типов.

2. Устройство управления подъемом. Устройство предназначено для обработки управляющих воздействий, поступающих с пульта управления машиниста подъема, управления главным приводом, вспомогательными приводами, системами рабочего и предохранительного торможения. Независимо от типа главного привода устройство может базироваться на контроллере AC800M или на аналогичных контроллерах других производителей.

3. Главный привод. В настоящее время для одно- и двухбарабанных, а также для многоканатных ШПМ могут применяться следующие виды электроприводов:

Структура системы управления главным приводом и технологической автоматикой подъемной установки
Рисунок 1 – Структура системы управления главным приводом и технологической автоматикой подъемной установки

Для приводов с полупроводниковыми преобразователями встроенный в преобразователь контроллер может легко интегрироваться в систему с устройством управления приводом и регистратором параметров, для привода с реостатным регулированием целесообразно применять отдельный контроллер управления.

4. Регистратор параметров. Это устройство выполняет функции хранения и отображения информации о работе всех элементов ШПМ, позволяет осуществить диагностику, контрольные тесты, быстрый поиск неисправностей [2].

Регистратор выполнен на базе промышленного компьютера под управлением операционной системы Windows с необходимыми устройствами расширения и стандартной клавиатурой. Сохраняемая и отображаемая информация содержит следующие разделы:

5. Пульт машиниста подъема. Пульт включает следующие органы управления и устройства индикации:

В целом система управления организована в виде локальной сети с использованием быстродействующих каналов для обмена информацией между устройствами автоматики, главным приводом, пультом управления, системами стволовой сигнализации и связи и системой диспетчеризации (см. рисунок 1). Основу структуры представляет локальная промышленная сеть на базе протоколов Profibus или Modbus. Для связи с видеотерминалом пульта управления и системой диспетчеризации может использоваться сеть Ethernet. Датчики подъемной установки подключены к входам модулей ввода-вывода контроллеров, входящих в состав программно-аппаратного комплекса. Через систему стволовой сигнализации поступает информация от датчиков в стволе, системы загрузки-разгрузки и пультов местного управления и средств связи, находящихся в шахте.

Выводы

Применение современных средств микропроцессорной техники позволяет реализовать унифицированную систему с программно-аппаратными компонентами, выполняющую функции управления различными типами главного привода шахтных подъемных машин, режимами аварийного торможения, измерения, контроля, отображения и хранения информации о положении и скорости подъемных сосудов.

Такая система легко интегрируется в единую АСУТП угольного предприятия.

Список литературы
  1. ABB Control IT for AC 800M/C, Control Software and Tools, Copyright. 1999 ABB 3BSE 029 301 D327
  2. Дубинский А.А., Кац А.Б., Рутберг Л.Н., Марейченко И.В. Интерактивная система отображения информации о состоянии подземных подъемных машин // Взрывозащищенное электрооборудование: Сб.науч.тр. УкрНИИВЭ.-Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд»,2006.-С.330-335.
Главная : : Статьи : : Программно-аппаратный комплекс управления и защиты...
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