Einführung
Auf jeder Baustelle der Stadt ist ein Bagger zu sehen. Ein herkömmlicher Bagger kann von einem Bediener bedient werden. Zur Steuerung ist kein komplexes Automatisierungssystem erforderlich.
Aber wenn ein Bagger um ein Vielfaches größer ist als üblich und die Höhe eines fünfstöckigen Gebäudes erreicht, ein Land Cruiser in seine Schaufel passt und die „Füllung“ aus Elektromotoren, Kabeln und Getrieben in der Größe eines Autos besteht? Und er arbeitet in Kohle- und Bergbausteinbrüchen, 24 Stunden am Tag / 7 Tage die Woche, 30-40 Jahre hintereinander?
Ein solcher Bagger ist ein Industriesystem, dessen Wartung sehr teuer ist.
Durch die Automatisierung technologischer Prozesse werden die Betriebskosten einer Industrieanlage gesenkt. Ein automatisiertes Prozessleitsystem wird als automatisiertes Prozessleitsystem bezeichnet. Ein Bagger wie der beschriebene ist da keine Ausnahme.
Was ist das denn für ein Bagger? Welches Prozessleitsystem kommt darauf zum Einsatz?
Von welchen Baggern reden wir?
Die Rede ist von Bergbaubaggern. Mit solchen Maschinen werden Bergbau- und Kohlesteinbrüche erschlossen.
Abmessungen: Bergbaubagger erreichen die Höhe eines fünfstöckigen Gebäudes.
Bewegung: Der Bagger wird mit einem Raupenfahrwerk bewegt. Der Wagen besteht aus:
- Gleisrahmen;
- Raupen;
- Reiseantriebe;
- Drehgestell-Schmierkreislauf.
Graben: Zum Graben verwenden Steinbruchbagger den „Straight Shovel“-Mechanismus. Der Mechanismus besteht aus einem Eimer, einem Griff und einem Ausleger. Der Eimer ist am Griff befestigt. Der Griff ist so konzipiert, dass er dem Eimer eine translatorische Bewegung verleiht. Es befindet sich quer zum Ausleger. Am Ausleger ist ein Druckmechanismus installiert, der die Druck- und Rückbewegung des Griffs mit der Schaufel ausführt. Ein komplexes Seilsystem setzt diesen Mechanismus in Gang.
Gerät (Zusammensetzung): Der Bagger besteht aus drei vergrößerten Einheiten:
- Arbeitsmittel;
- rotierende Plattform mit Mechanismen;
- Laufwagen.
Die Arbeitsausrüstung wurde oben beschrieben - genau das ist der „Straight Shovel“-Mechanismus.
Steinbruchbagger führen viele Arbeiten aus: Graben, Drehen des Maschinenkörpers, Bewegen usw. Für jeden Vorgang ist ein eigener Motor vorgesehen. Um all diese Vorgänge durchzuführen, ist eine große Anzahl von Systemen erforderlich. Alle Systeme und Mechanismen befinden sich erwartungsgemäß im „Maschinenraum“.
Der „Maschinenraum“ eines Baggers ist eine rotierende Plattform. Es enthält einen Schaufelhebemechanismus, einen Drehmechanismus, elektrische Ausrüstung des Baggers mit einem Steuer- und Überwachungssystem, Hilfsmechanismen, ein pneumatisches System und ein zentralisiertes automatisches Schmiersystem.
Arbeitsbedingungen und Lebensdauer: Bergbaubagger sind rund um die Uhr im Einsatz und ihre Lebensdauer beträgt tatsächlich 24 bis 7 Jahre.
Leistung/Kraftstoff: Bergbaubagger werden mit Strom betrieben. Jeder Bergabschnitt des Bergwerks wird von einem 35/6-kV-Umspannwerk mit Strom versorgt.
Welche Automatisierung haben Bagger an Bord?
Ein Steinbruchbagger ist eine Industrieanlage. Die Aufgaben beim Bedienen eines Baggers ähneln denen beim Betreiben einer Industrieanlage:
- Kontrolle der Parameter des Bewegungssystems;
- Überwachung des Geräteverschleißes;
- Schutz der Ausrüstung vor externen und internen Bedrohungen: Überlastungen, Kurzschlüsse usw.;
- Energiebuchhaltung;
- Positionskontrolle des Baggers;
- Inspektion der Ausrüstung während des Betriebs;
- Kontrolle „blinder Flecken“;
- Überwachung der Leistungsindikatoren von Baggern;
- Ereignisprotokollierung;
- Datenübertragung zur zentralen Buchhaltung.
Ein Bediener erledigt alle diese Aufgaben. Dies ist durch Automatisierung möglich.
Das automatisierte Prozessleitsystem „an Bord“ des Baggers umfasst folgende Systeme:
Zur Überwachung von Bewegungsparametern Controller installiert sind. Der Bediener überwacht die folgenden Parameter: Betrieb der Antriebssteuerungssysteme, Heiztemperatur der Systemkomponenten, Druck im Pneumatiksystem und Fett.
Zur Erfassung der verbrauchten und zugeführten aktiven und reaktiven elektrischen Energie Ein Stromzähler ist installiert.
Tote Winkel, Bedienung mechanischer Geräte und Ortsbrust werden auf dem Bildschirm des Bedieners angezeigt. Zu diesem Zweck werden Videokameras installiert.
Zur Kalkulation und Buchhaltung Leistungsindikatoren für Bagger Es werden Daten von Verantwortlichen verwendet. Indikatoren werden für ein bestimmtes Zeitintervall berechnet: pro Schicht, pro Monat, pro Team.
Alle Veranstaltungen werden im Ereignisprotokoll gespeichert und für das erforderliche Zeitintervall gespeichert.
Wie ist die Datenübertragung organisiert?
Wie oben erwähnt, besteht der Bagger aus einem Laufwagen und einem Drehteller.
Der Drehteller kann relativ zum Untergestell frei um 360 Grad gedreht werden. Es ist sehr problematisch, Kabel zur Datenübertragung zwischen diesen beiden Teilen zu verwenden. Sie fransen sehr schnell aus.
Die Datenübertragung zwischen Teilen des Baggers erfolgt über WLAN. Funktionsmodule Wi-Fi WLAN 5100 von zusammen mit Spezialkabeln und Rundstrahlantennen . Insgesamt sind am Bagger 3 Antennen für eine stabile Kommunikation installiert.
Auch am Bagger verbaut mit breiter Richtantenne und Überspannungsschutzgerät .
Blockdiagramm eines Bergbaubagger-Informationssystems
Installation von Antennen an einem EKG-20-Bagger
Wie sieht die Fahrerkabine aus?
Das Endergebnis der Automatisierung für den Bediener sieht so aus:
Source: habr.com