鉱山掘削機用プロセス制御システム

導入

掘削機は市内のどこの建設現場でも見ることができます。 従来の掘削機は XNUMX 人のオペレーターで操作できます。 制御するために複雑な自動化システムは必要ありません。

しかし、掘削機が通常の何倍も大きく、24 階建ての建物の高さに達する場合、そのバケットにはランド クルーザーを置くことができ、その「詰め物」は自動車サイズの電気モーター、ケーブル、ギアで構成されているでしょうか? そして、彼は石炭採掘場や採石場で、7日30時間、週40日、XNUMX～XNUMX年連続で働いているのでしょうか？

このような掘削機は、保守に非常に費用がかかる産業システムです。

技術プロセスの自動化により、産業システムの運用コストが削減されます。 自動化されたプロセス制御システムは、自動プロセス制御システムと呼ばれます。 ここで説明したような掘削機も例外ではありません。

それで、これはどんな掘削機ですか？ どのようなプロセス制御システムが使用されていますか?

掘削機とは何のことを言っているのでしょうか？

私たちは採掘掘削機について話しています。 鉱山や採石場はそのような機械を使用して開発されています。

外形寸法： 採掘用掘削機は XNUMX 階建てのビルの高さに達します。

動き： ショベルはクローラ車台を使って移動します。 トロリーは次のもので構成されます。

• トラックフレーム。
• キャタピラー;
• 旅行ドライブ。
• 台車潤滑回路。

掘る: 掘削には、採石場の掘削機は「ストレートショベル」機構を使用します。 機構はバケット、ハンドル、ブームで構成されています。 バケツはハンドルに取り付けられています。 ハンドルはバケットに並進運動を与えるように設計されています。 それはブームを横切る位置にあります。 ブームには加圧機構が設けられており、バケットによるハンドルの加圧と復帰動作を行います。 ロープの複雑なシステムがこのメカニズムを動かします。

デバイス (構成): 掘削機は XNUMX つの拡張ユニットで構成されています。

• 作業装置;
• 機構を備えた回転プラットフォーム。
• 走るトロリー。

作業装置は上で説明しました - これはまさに「ストレートショベル」メカニズムです。

採石場の掘削機は、掘削、機械本体の回転、移動などの多くの作業を実行します。 動作ごとに個別のモーターが設計されています。 これらすべての操作を実行するには、膨大な数のシステムが必要です。 すべてのシステムとメカニズムは、予想どおり「機械室」にあります。

掘削機の「機械室」は回転するプラットフォームです。 これには、バケット昇降機構、回転機構、制御および監視システムを備えた掘削機の電気機器、補助機構、空気圧システム、および集中自動潤滑システムが含まれています。

作業条件と耐用年数: 鉱山掘削機は 24 時間 7 日稼動しており、その耐用年数は実際には 30 ～ 40 年です。

パワー/燃料: マイニングショベルは電気で動きます。 鉱山の各山岳地帯では 35/6 kV の変電所から電力が供給されています。

掘削機にはどのような自動化機能が搭載されていますか?

採石場の掘削機は産業用システムです。 掘削機を操作するタスクは、産業施設を操作するタスクと似ています。

• 運動システムパラメータの制御。
• 機器の磨耗の監視。
• 外部および内部の脅威（過負荷、短絡など）から機器を保護します。
• エネルギー会計。
• 掘削機の位置制御。
• 運転中の機器の検査。
• 「死角」の制御。
• 掘削機の性能指標の監視。
• イベントログ;
• 集中会計のためのデータ転送。

XNUMX 人のオペレーターがこれらすべてのタスクを処理します。 これは自動化によって可能になります。

掘削機に「搭載」された自動プロセス制御システムには、次のシステムが含まれます。

動作パラメータを監視するには コントローラーが設置されています。 オペレータは、駆動制御システムの動作、システムコンポーネントの加熱温度、空気圧システム内の圧力、およびグリースのパラメータを監視します。

消費および供給された有効電力および無効電力エネルギーを考慮するため 電力メーターが設置されています。

死角、機械装置の操作および作業面 オペレーターの画面に表示されます。 この目的のためにビデオカメラが設置されています。

計算・会計用 掘削機の性能指標 コントローラーからのデータが使用されます。 指標は、シフトごと、月ごと、チームごとなど、特定の時間間隔で計算されます。

すべてのイベント イベント ログに保存され、必要な期間保存されます。

データ転送はどのように行われますか?

前述したように、掘削機は走行台車とターンテーブルで構成されています。

ターンテーブルは車台に対して 360 度自由に回転できます。 これら XNUMX つの部分間でデータを転送するためにワイヤを使用することには非常に問題があります。 すぐにほつれてしまいます。

油圧ショベルの各部間のデータは Wi-Fi 経由で送信されます。 機能モジュール Wi-Fi WLAN 5100 から フェニックス・コンタクト 専用ケーブルと合わせて RAD-CAB-EF393-10M そして全方向性アンテナ RAD-ISM-2459-ANT-FOOD-6-0-N。 ショベルには合計3つのアンテナが設置されており、安定した通信を実現します。

掘削機にも取り付けられています 4Gルーター TC ROUTER 3002T-4G 広指向性アンテナ付き TC ANT モバイル ウォール 5M およびサージ保護装置 CSMA-ラムダ/4-2.0-BS-SET.

鉱山掘削機情報システムのブロック図

EKG-20 掘削機へのアンテナの取り付け

運転室はどんな感じですか？

オペレーターの自動化の最終結果は次のようになります。

出所： habr.com