Introduction
Une excavatrice peut être vue sur n'importe quel chantier dans la ville. Un seul opérateur peut gérer une excavatrice classique. Il n'a pas besoin d'un système d'automatisation complexe pour la contrôler.
Mais si l'excavatrice est plusieurs fois plus grande que la normale, atteignant la hauteur d'un immeuble de cinq étages, et qu'elle peut contenir un Land Cruiser dans son godet, et que son "extérieur" est composé de moteurs électriques, de câbles et de rouages de la taille d'une voiture ? Et qu'elle fonctionne dans des carrières de charbon et de mines, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, pendant 30 à 40 ans d'affilée ?
Une telle excavatrice est un système industriel dont l'entretien coûte très cher.
L'automatisation des processus technologiques réduit le coût d'exploitation d'un système industriel. Un système automatisé de gestion des processus technologiques est appelé – AСУ ТП. L'excavatrice décrite n'est pas une exception.
Alors, qu'est-ce que c'est comme excavatrice ? Quel système AСУ ТП y est utilisé ?
De quels excavatrices parle-t-on ?
On parle d'excavatrices de carrière. Ces machines sont utilisées pour développer des carrières minières et de charbon.
Dimensions : les excavatrices de carrière atteignent la hauteur d'un immeuble de cinq étages.
Déplacement : l'excavatrice se déplace à l'aide d'un châssis à chenilles. Le châssis est composé de :
- châssis à chenilles ;
- chenilles ;
- mécanismes de traction ;
- circuit de lubrification du châssis.
Excavation : pour l'excavation, les excavatrices de carrière utilisent le mécanisme "Godet à déplacement direct". Ce mécanisme est composé d'un godet, d'un bras et d'une flèche. Le godet est attaché au bras. Le bras est conçu pour donner au godet un mouvement linéaire. Il est positionné perpendiculairement à la flèche. Sur la flèche, un mécanisme de pression est installé, qui effectue le mouvement de pression et de retour du bras avec le godet. Un système complexe de câbles entraîne ce mécanisme.
Structure (composition) : l'excavatrice est composée de trois modules principaux :
- équipement opérationnel ;
- plateforme pivotante avec mécanismes ;
- châssis.
L'équipement opérationnel a été décrit ci-dessus – c'est justement ce qu'est le mécanisme "Godet à déplacement direct".
Les excavatrices de carrière effectuent de nombreuses opérations : excavation, rotation du corps de la machine, déplacement, etc. Chaque opération nécessite un moteur distinct. Pour réaliser toutes ces opérations, un grand nombre de systèmes sont nécessaires. Tous les systèmes et mécanismes se trouvent, comme il se doit, dans la "salle des machines".
La «salle des machines» de l'excavatrice est la plateforme tournante. Elle abrite le mécanisme de levage du godet, le mécanisme tournant, l'équipement électrique de l'excavatrice avec le système de contrôle et de supervision, ainsi que des mécanismes auxiliaires, un système pneumatique, et un système de lubrification automatique centralisée.
Conditions de fonctionnement et durée de vie : les excavatrices de carrière fonctionnent en mode 24/7, et leur durée de vie est réellement de 30 à 40 ans.
Alimentation / carburant : les excavatrices de carrière fonctionnent à l'électricité. Chaque zone minière reçoit l'énergie électrique d'une sous-station de 35/6 kV.
Quelle automatisation possède les excavatrices à bord ?
L'excavatrice de carrière est un système industriel. Les tâches d'exploitation de l'excavatrice sont similaires à celles de l'exploitation d'un site industriel :
- contrôle des paramètres du système de déplacement ;
- surveillance de l'usure des équipements ;
- protection de l'équipement contre les menaces externes et internes : surcharge, courts-circuits, etc. ;
- comptage de l'énergie ;
- contrôle de la position de l'excavatrice ;
- inspection de l'équipement pendant le fonctionnement ;
- contrôle des «zones aveugles» ;
- surveillance des indicateurs de fonctionnement de l'excavatrice ;
- tenue d'un journal des événements ;
- transmission des données pour un comptage centralisé.
Un seul opérateur gère toutes ces tâches. Cela est possible grâce à l'automatisation.
L'ASU TP « à bord » de l'excavatrice inclut les systèmes suivants :
Pour surveiller les paramètres de déplacement, des contrôleurs sont installés. L'opérateur suit les paramètres suivants : le fonctionnement des systèmes de gestion des actionneurs, la température de chauffe des composants du système, la pression dans le système pneumatique, la consistance de la lubrification.
Pour comptabiliser l'énergie électrique active et réactive consommée et fournie, un compteur électrique est installé.
Les zones aveugles, le fonctionnement de l'équipement mécanique et le front de taille sont affichés à l'écran de l'opérateur. Pour cela, des caméras vidéo sont installées.
Pour calculer et comptabiliser les indicateurs de fonctionnement de l'excavatrice, des données provenant des contrôleurs sont utilisées. Les indicateurs sont calculés sur une certaine période : par poste, par mois, par équipes.
Tous les événements sont enregistrés dans un journal des événements et conservés pendant une période nécessaire.
Comment la transmission des données est-elle organisée ?
Comme mentionné ci-dessus, l'excavatrice est composée d'un châssis et d'une plateforme tournante.
La plateforme tournante peut pivoter librement à 360 degrés autour du châssis. Il est très problématique d'utiliser des câbles pour transmettre des données entre ces deux parties. Ils s'usent très rapidement.
Les données entre les parties de l'excavatrice sont transmises par Wi-Fi. Des modules fonctionnels Wi-Fi WLAN 5100 sont installés dans la base et sur la plateforme tournante. en conjonction avec des câbles spéciaux et des antennes omnidirectionnelles . Au total, trois antennes sont installées sur l'excavatrice pour assurer une communication stable.
Un routeur 4G TC ROUTER 3002T-4G est également installé sur l'excavatrice, TC ANT MOBILE WALL 5M CSMA-LAMBDA/4-2.0-BS-SET .
Installation des antennes sur l'excavatrice EKГ-20.
À quoi ressemble la cabine de l'opérateur?
Le résultat final de l'automatisation pour l'opérateur est le suivant :
Oui, nous pouvons tout supprimer, non, nous ne lisons pas vos SMS.
Source : habr.com
