ВІД РОЗРОБКИ ДО ВПРОВАДЖЕННЯ

Головна : : Статті : : Програмно-апаратний комплекс керування та захисту шахтних...

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

Програмно-апаратний комплекс керування та захисту шахтних піднімальних машин

Постановка проблеми

При проектуванні нових і модернізації існуючих поверхневих шахтних піднімальних машин (ШПМ) актуальним завданням є застосування сучасних програмувальних засобів керування та візуалізації на основі мікропроцесорних контролерів і промислових персональних комп'ютерів, з'єднаних у єдину інформаційно-керуючу систему.

Ціль дослідження

Впровадження програмувальної мікропроцесорної техніки надає нові можливості для керування ШПМ, реалізації захисних функцій, функцій контролю встаткування та діагностики несправностей, а також для візуалізації поточного стану параметрів технологічного процесу. Завдяки цьому підвищуються безпека, надійність, продуктивність і точність відпрацьовування керуючих впливів. Подібні системи мають наступні переваги:

Результати досліджень

Структура такого програмно-апаратного комплексу (рисунок 1) включає наступні пристрої.

1. Пристрій контролю швидкості та положення піднімальних посудин. Основними функціями пристрою є визначення положення та швидкості руху піднімальних посудин у стовбурі, формування необхідної тахограми руху, захист від перевищення припустимої швидкості, а також контроль цілісності кінематичного ланцюга та датчиків положення і швидкості.

Крім програмного самоконтролю роботи, пристрій здійснює перехресну перевірку обчислених сигналів швидкості та положення посудин з безпосередньо вимірюваними сигналами, які надходять від незалежних датчиків – абсолютного датчика положення та імпульсних датчиків швидкості. Захист від перевищення максимальної швидкості та перепідйому посудин додатково здійснюється апаратними засобами незалежно від основного контролера. Для усунення погрішності обчислення положення, пов'язаної з витяжкою канатів і зношуванням фрикційних накладок на барабанах ШПМ, пристрій виконує автоматичну синхронізацію в нижнім положенні посудини по шляховому вимикачі.

Одним з найбільш підходящих для виконання описаних функцій з високою точністю, швидкодією та надійністю є мікропроцесорний контролер AC800M [1] виробництва фірми ABB Automation, широко застосовуваний для керування електроприводами ШПМ і спеціально орієнтований для контролю піднімальних установок всіх типів.

2. Пристрій керування підйомом. Пристрій призначений для обробки керуючих впливів, які надходять із пульта керування машиніста підйому, керування головним приводом, допоміжними приводами, системами робочого та запобіжного гальмування. Незалежно від типу головного приводу пристрій може базуватися на контролері AC800M або на аналогічних контролерах інших виробників.

3. Головний привід. У цей час для одно- і двохбарабанних, а також для багатоканатних ШПМ можуть застосовуватися наступні види електроприводів:

Структура системи керування головним приводом і технологічною автоматикою піднімальної установки
Рисунок 1 – Структура системи керування головним приводом і технологічною автоматикою піднімальної установки

Для приводів з напівпровідниковими перетворювачами убудований у перетворювач контролер може легко інтегруватися в систему із пристроєм керування приводом і реєстратором параметрів, для приводу з реостатним регулюванням доцільно застосовувати окремий контролер керування.

4. Реєстратор параметрів. Цей пристрій виконує функції зберігання та відображення інформації про роботу всіх елементів ШПМ, дозволяє здійснити діагностику, контрольні тести, швидкий пошук несправностей [2].

Реєстратор виконаний на базі промислового комп'ютера під керуванням операційної системи Windows с необхідними пристроями розширення та стандартною клавіатурою. Інформація, яка зберігається та відображається містить наступні розділи:

5. Пульт машиніста підйому. Пульт включає наступні органи керування та пристрою індикації:

У цілому система керування організована у вигляді локальної мережі з використанням швидкодіючих каналів для обміну інформацією між пристроями автоматики, головним приводом, пультом керування, системами стовбурної сигналізації та зв'язку і системою диспетчеризації (див. рисунок 1). Основу структури представляє локальна промислова мережа на базі протоколів Profibus або Modbus. Для зв'язку з відеотерміналом пульта керування та системою диспетчеризації може використатися мережа Ethernet. Датчики піднімальної установки підключені до входів модулів вводу-виводу контролерів, що входять до складу програмно-апаратного комплексу. Через систему стовбурної сигналізації надходить інформація від датчиків у стовбурі, системи завантаження-розвантаження і пультів місцевого керування та засобів зв'язку, які находяться у шахті.

Висновки

Застосування сучасних засобів мікропроцесорної техніки дозволяє реалізувати уніфіковану систему із програмно-апаратними компонентами, яка виконує функції керування різними типами головного приводу шахтних піднімальних машин, режимами аварійного гальмування, виміру, контролю, відображення та зберігання інформації про положення і швидкість піднімальних посудин.

Така система легко інтегрується в єдину АСУТП вугільного підприємства.

Список літератури
  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.
Головна : : Статті : : Програмно-апаратний комплекс керування та захисту шахтних...
Україна, м. Донецьк,
вул. 50-й Гвардійської дивізії, 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