Introduzione
Un escavatore è comune in qualsiasi cantiere della città. Un solo operatore può gestire un escavatore tradizionale. Non ha bisogno di un sofisticato sistema di automazione per il controllo.
Ma cosa succede se l'escavatore è molto più grande del normale, raggiungendo l'altezza di un edificio di cinque piani, se nel suo benna può entrare una Land Cruiser e se la sua 'struttura' è composta da motori elettrici, cavi e ingranaggi delle dimensioni di un'automobile? E se funziona in miniere e cave di carbone, 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per 30-40 anni consecutivi?
Un tale escavatore è un sistema industriale, il cui mantenimento è molto costoso.
L'automazione dei processi tecnologici riduce i costi di esercizio del sistema industriale. Un sistema di controllo automatizzato dei processi tecnologici è chiamato – AСУ ТП. L'escavatore descritto non fa eccezione.
Quindi, che tipo di escavatore è? Quale AСУ ТП viene utilizzato su di esso?
Di quali escavatori si parla?
Si tratta di escavatori da cava. Questi macchinari sono utilizzati per l'estrazione in miniere e cave di carbone.
Dimensioni: Gli escavatori da cava raggiungono l'altezza di un edificio di cinque piani.
Movimento: l'escavatore si muove grazie a un carrello cingolato. Il carrello è composto da:
- fusti cingolati;
- cingoli;
- tramissioni di movimento;
- circuito di lubrificazione del carrello.
Scavo: per scavare, gli escavatori da cantiere utilizzano il meccanismo "Benna diretta". Il meccanismo è composto da un secchio, un braccio e un'asta. Il secchio è fissato al braccio. Il braccio è progettato per fornire al secchio un movimento di traslazione. Si pone trasversalmente all'asta. Sull'asta è installato un meccanismo di pressione, che esegue il movimento di pressione e ritorno del braccio con il secchio. Un complesso sistema di funi aziona questo meccanismo.
Struttura (composizione): l'escavatore è composto da tre gruppi principali:
- attrezzatura di lavoro;
- piattaforma girevole con meccanismi;
- carrello di movimento.
L'attrezzatura di lavoro è stata descritta sopra: questo è proprio il meccanismo "Benna diretta".
Gli escavatori da cava svolgono numerose operazioni: scavo, rotazione del corpo macchina, spostamento, ecc. Ogni operazione richiede un motore dedicato. Per eseguire tutte queste operazioni è necessaria una vasta gamma di sistemi. Tutti i sistemi e i meccanismi si trovano, naturalmente, nella "sala macchine".
"La sala macchine" dell'escavatore è una piattaforma girevole. Qui sono collocati il meccanismo di sollevamento della benna, il meccanismo di rotazione, le apparecchiature elettriche dell'escavatore con il sistema di controllo e monitoraggio, i meccanismi ausiliari, il sistema pneumatico e il sistema di lubrificazione automatica centralizzata.
Condizioni di lavoro e durata: gli escavatori da cava operano in modalità 24/7 e la loro vita utile è effettivamente di 30-40 anni.
Alimentazione / combustibile: gli escavatori da cava funzionano con elettricità. Ogni area mineraria riceve energia elettrica da una sottostazione con tensione di 35/6 kV.
Qual è l'automazione degli escavatori a bordo
L'escavatore da cava è un sistema industriale. Le attività di utilizzo dell'escavatore sono simili a quelle di un impianto industriale:
- controllo dei parametri di movimentazione;
- monitoraggio dell'usura delle attrezzature;
- protezione delle attrezzature da minacce esterne e interne: sovraccarichi, cortocircuiti, ecc.;
- misurazione dell'energia;
- controllo della posizione dell'escavatore;
- ispezione delle attrezzature durante il funzionamento;
- controllo dei "punti ciechi";
- monitoraggio delle prestazioni e dei parametri dell'escavatore;
- registrazione degli eventi;
- trasmissione dei dati per contabilizzazione centralizzata.
Tutti questi compiti sono gestiti da un operatore. Ciò è possibile grazie all'automazione.
Il sistema di automazione della gestione dei processi "a bordo" dell'escavatore include i seguenti sistemi:
Per monitorare i parametri di movimentazione vengono installati dei controllori. L'operatore controlla i seguenti parametri: funzionamento dei sistemi di controllo dei motori, temperatura di riscaldamento dei componenti del sistema, pressione nel sistema pneumatico, densità del lubrificante.
Per contabilizzare l'energia elettrica attiva e reattiva consumata e restituita viene installato un contatore di energia.
I punti ciechi, il funzionamento delle attrezzature meccaniche e la profondità di lavoro sono visualizzati sullo schermo dell'operatore. A tal fine vengono installate telecamere.
Per calcolare e contabilizzare le prestazioni dell'escavatore i dati provengono dai controllori. Gli indicatori sono calcolati su un intervallo di tempo specifico: per turno, al mese, per squadre.
Tutti gli eventi sono registrati nel registro degli eventi e conservati per il tempo necessario.
Come è organizzato il trasferimento dei dati?
Come già menzionato sopra, l'escavatore è composto da un carro di movimento e una piattaforma girevole.
La piattaforma girevole può ruotare liberamente di 360 gradi rispetto al carro di movimento. È molto difficile utilizzare i cavi per trasferire i dati tra queste due parti. Si usurano molto rapidamente.
I dati tra le parti dell'escavatore vengono trasferiti tramite Wi-Fi. Nella base e nella piattaforma girevole sono installati moduli Wi-Fi WLAN 5100 di assieme a cavi speciali e antenne omnidirezionali . In totale, per una connessione stabile, sono installate 3 antenne sull'escavatore.
Inoltre, sull'escavatore è installato con un'antenna omnidirezionale e un dispositivo di protezione contro le sovratensioni .
Schema strutturale del sistema informativo dell'escavatore da cava
Installazione delle antenne sulla scavatrice EKP-20
Com'è fatta la cabina dell'operatore?
Il risultato finale dell'automazione per l'operatore appare come segue:
Fonte: habr.com
