Въведение
Багерът може да се види на всяка строителна площадка в града. С обикновения багер се справя един оператор. За управлението му не е необходима сложна автоматизирана система.
Ако обаче багерът е много по-голям от обичайния и достига височина на пететажна сграда, в неговата лопата може да се побере Ленд Крузър, а „обзавеждането“ му се състои от електрически двигатели, въжета и зъбни колела с размер на автомобил? И работи в въглищни и минни кари, 24 часа в денонощието / 7 дни в седмицата в продължение на 30-40 години?
Такъв багер е индустриална система, обслужването на която е много скъпо.
Автоматизацията на технологичните процеси намалява разходите за експлоатация на индустриалната система. Автоматизираната система за управление на технологичния процес се нарича АСУ ТП. Багер, подобен на описания, не е изключение.
Какъв е този багер? Каква АСУ ТП се използва на него?
За кои багери става дума?
Става дума за кариерални багери. На такива машини се извършва разгръщане на минни и въглищни карьери.
Размери: Кариералните багери достигат височина на пететажна сграда.
Придвижване: Багерът се придвижва с помощта на верижна ходова платформа. Платформата се състои от:
- верижни рамки;
- вериги;
- задвижвания на хода;
- контур за смазване на ходовата платформа.
Копане: За копане кариералните багери използват механизма „Пряка лопата“. Механизмът се състои от лопата, рамо и стрела. Лопатата е прикрепена към рамото. Рамото е предназначено за осигуряване на линейно движение на лопатата. То е разположено напречно на стрелата. На стрелата е монтиран натискателен механизъм, който осъществява натисковото и обратно движение на рамото с лопатата. Сложна система от въжета задвижва този механизъм.
Устройство (състав): Багерът се състои от три основни възела:
- работно оборудване;
- Ротационна платформа с механизми;
- ходова платформа.
Работното оборудване беше описано по-горе – това именно е механизмът „Пряка лопата“.
Кариерните екскаватори извършват множество операции: копаене, завъртане на корпуса на машината, придвижване и т.н. За всяка операция е предвиден отделен двигател. За извършването на всички тези операции е необходимо огромно количество системи. Всички системи и механизми, както е прието, се намират в "машинната зала".
"Машинната зала" на екскаватора е завъртаща платформа. В нея са разположени механизмът за повдигане на коша, завъртящият механизъм, електрическото оборудване на екскаватора със системата за управление и контрол, спомагателни механизми, пневмосистема, система за централизирана автоматична смазка.
Условия на работа и срок на служба: кариерните екскаватори работят в режим 24/7, а срокът на служба наистина е 30-40 години.
Хранене / гориво: кариерните екскаватори работят на електрическа енергия. Всеки минен участък получава електрическа енергия от подстанция с напрежение 35/6 кВ.
Каква автоматизация имат екскаваторите на борда?
Кариерният екскаватор е промишлена система. Задачите за експлоатация на екскаватора са сходни с задачите за експлоатация на промишлен обект:
- контрол на параметрите на системата за придвижване;
- мониторинг на износването на оборудването;
- защита на оборудването от външни и вътрешни заплахи: претоварвания, къси съединения и т.н.;
- енергийнен отчет;
- контрол на позицията на екскаватора;
- проверка на оборудването по време на работа;
- контрол на "сляпите зони";
- мониторинг на показателите за работа на екскаватора;
- водене на дневник на събитията;
- предаване на данни за централизирано отчитане.
Всички тези задачи се изпълняват от един оператор. Това е възможно благодарение на автоматизацията.
АСУ ТП "на борда" на екскаватора включва следните системи:
За мониторинг на параметрите на придвижването се инсталират контролери. Операторът следи следните параметри: работа на системите за управление на задвижванията, температура на нагряване на възлите на системата, налягане в пневмосистемата, плътност на смазката.
За отчитане на потребената и предадената активна и реактивна електрическа енергия се инсталира измервател на електрическа енергия.
Сляпите зони, работата на механичното оборудване и работния забой се извеждат на екрана на оператора. За тази цел се инсталират видеокамери.
За изчисляване и отчитане показателите за работа на екскаватора използват се данни от контролерите. Показателите се изчисляват за определен времеви интервал: за смяна, за месец, по екипи.
Всички събития се съхраняват в журнала на събитията и се запазват за необходимия интервал от време.
Как е организиран предаването на данни?
Както беше споменато по-горе, багерът се състои от ходова количка и въртяща платформа.
Въртящата платформа може свободно да се върти на 360 градуса относно ходовата количка. Много проблематично е да се използват кабели за предаване на данни между тези две части. Те много бързо се износват.
Данните между частите на багера се предават по Wi-Fi. В базата и въртящата платформа се инсталират функционални модули Wi-Fi WLAN 5100 от в комбинация със специални кабели и всенаправлени антени . Общо за устойчива връзка на багера са инсталирани 3 антени.
Също така на багера се инсталира с широкообхватна антена и устройство за защита от импулсни пренапрежения .
Структурна схема на информационната система на кариера багер.
Инсталиране на антени на багера ЕКГ-20
Как изглежда кабината на оператора?
Крайният резултат от автоматизацията за оператора изглежда по следния начин:
Източник: habr.com
