Introduzione
Un escavatore può essere visto in qualsiasi cantiere della città. Un escavatore normale viene manovrato da un singolo operatore. Non richiede un complicato sistema di automazione per gestirlo.
Ma se l'escavatore è molte volte più grande del normale e raggiunge l'altezza di un palazzo di cinque piani, se nel suo benna può essere inserita una Land Cruiser e il suo "interno" è composto da motori elettrici, cavi e ingranaggi delle dimensioni di un'automobile? E se lavora in miniere di carbone e cave, 24 ore su 24 / 7 giorni su 7 per 30-40 anni consecutivi?
Tale escavatore è un sistema industriale, la cui manutenzione è molto costosa.
L'automazione dei processi tecnologici riduce i costi di gestione del sistema industriale. Il sistema di controllo automatizzato del processo tecnologico è chiamato – AСУ ТП. L'escavatore descritto non fa eccezione.
Allora, che tipo di escavatore è questo? Quale АСУ ТП viene utilizzato su di esso?
Di quali escavatori si parla?
Si tratta di escavatori da cava. Su queste macchine vengono estratti minerali e carbone.
Dimensioni: Gli escavatori da cava possono raggiungere l'altezza di un palazzo di cinque piani.
Movimentazione: l'escavatore si muove grazie a un carrello cingolato. Il carrello è composto da:
- telai cingolati;
- cinghie;
- azionamenti di marcia;
- circuito di lubrificazione del carrello.
Scavo: per il lavoro di scavo, gli escavatori da cava utilizzano il meccanismo "Benna dritta". Il meccanismo è composto da una benna, un braccio e una falce. La benna è fissata al braccio. Il braccio è destinato a dare alla benna un movimento lineare. Si trova trasversalmente rispetto alla falce. Sulla falce è installato un meccanismo di trazione che gestisce il movimento avanti e indietro del braccio con la benna. Un complesso sistema di cavi aziona questo meccanismo.
Struttura (composizione): l'escavatore è costituito da tre grandi unità:
- attrezzatura di lavoro;
- piattaforma girevole con meccanismi;
- carrello di marcia.
L'attrezzatura di lavoro è stata descritta sopra - è proprio il meccanismo "Benna dritta".
Gli escavatori da cava svolgono molte operazioni: scavo, rotazione del corpo macchina, spostamento, ecc. Ogni operazione è fornita da un motore separato. Per svolgere tutte queste operazioni è necessaria una grande quantità di sistemi. Tutti i sistemi e meccanismi, come da prassi, si trovano nella "sala macchine".
Il «sala macchine» dell'escavatore è una piattaforma rotante. Al suo interno si trovano il meccanismo di sollevamento della benna, il meccanismo di rotazione, le attrezzature 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 di vita: Gli escavatori da cantiere operano in modalità 24/7 e la durata della vita è effettivamente di 30-40 anni.
Alimentazione / combustibile: Gli escavatori da cantiere funzionano con elettricità. Ogni area mineraria riceve energia elettrica da una sottostazione con tensione di 35/6 kV.
Quale automazione hanno gli escavatori a bordo
L'escavatore da cantiere è un sistema industriale. I compiti di esercizio dell'escavatore sono simili ai compiti di esercizio di un impianto industriale:
- controllo dei parametri del sistema di movimento;
- monitoraggio dell'usura delle attrezzature;
- protezione dell'equipaggiamento da minacce esterne e interne: sovraccarichi, cortocircuiti, ecc.;
- monitoraggio dei consumi energetici;
- controllo della posizione dell'escavatore;
- ispezione dell'attrezzatura durante il lavoro;
- controllo delle 'zone cieche';
- monitoraggio dei parametri e del funzionamento dell'escavatore;
- tenuta di un registro degli eventi;
- trasferimento dei dati per il monitoraggio centralizzato.
Tutti questi compiti sono gestiti da un operatore. Questo è possibile grazie all'automazione.
Il sistema di automazione di controllo (ASC) 'a bordo' dell'escavatore include i seguenti sistemi:
Per monitorare i parametri di movimento vengono installati dei controller. L'operatore monitora i seguenti parametri: funzionamento dei sistemi di controllo dei motori, temperatura di riscaldamento dei componenti del sistema, pressione nel sistema pneumatico, densità della lubrificazione.
Per il monitoraggio dell'energia elettrica attiva e reattiva consumata e fornita viene installato un contatore di energia elettrica.
Le zone cieche, il funzionamento delle attrezzature meccaniche e il punto di lavoro vengono visualizzati sullo schermo dell'operatore. A tal fine, vengono installate telecamere.
Per il calcolo e la registrazione dei parametri di funzionamento dell'escavatore vengono utilizzati dati dai controller. I parametri vengono calcolati in un intervallo di tempo specifico: per turno, per mese, per squadre.
Tutti gli eventi vengono registrati nel registro degli eventi e conservati per il tempo necessario.
Come è organizzato il trasferimento dei dati?
Come già accennato, l'escavatore è composto da un carrello di movimento e una piattaforma rotante.
La piattaforma girevole può ruotare liberamente di 360 gradi rispetto al carrello. È molto problematico utilizzare i cavi per il trasferimento dei dati tra queste due parti. Si consumano molto rapidamente.
I dati vengono trasmessi tra le parti dell'escavatore tramite Wi-Fi. Nella base e nella piattaforma girevole vengono installati moduli funzionali Wi-Fi WLAN 5100 di insieme a cavi speciali e antenne omnidirezionali . In totale, per una connessione stabile all'escavatore sono installate 3 antenne.
Inoltre, sull'escavatore viene installato con un'antenna a larga banda e un dispositivo di protezione da sovratensioni .
Schema strutturale del sistema informativo dell'escavatore di miniera
Installazione delle antenne sull'escavatore EKD-20
Come appare la cabina dell'operatore?
Il risultato finale dell'automazione per l'operatore appare come segue:
Fonte: habr.com
