Introductie
Op elke bouwplaats in de stad is een graafmachine te zien. Een conventionele graafmachine kan door één machinist worden bediend. Er is geen complex automatiseringssysteem nodig om het te besturen.
Maar als een graafmachine vele malen groter is dan normaal en de hoogte bereikt van een gebouw van vijf verdiepingen, kan er een Land Cruiser in zijn bak worden geplaatst en bestaat de ‘vulling’ uit elektromotoren, kabels en tandwielen ter grootte van een auto? En hij werkt 24-7 jaar op rij 30 uur per dag / 40 dagen per week in steenkool- en mijnbouwgroeven?
Zo’n graafmachine is een industrieel systeem dat erg duur is in onderhoud.
Automatisering van technologische processen verlaagt de kosten van het exploiteren van een industrieel systeem. Een geautomatiseerd procescontrolesysteem wordt een geautomatiseerd procescontrolesysteem genoemd. Een graafmachine zoals beschreven is daarop geen uitzondering.
Wat voor soort graafmachine is dit? Welk procesbesturingssysteem wordt erop gebruikt?
Over welke graafmachines hebben we het?
We hebben het over mijnbouwgraafmachines. Met behulp van dergelijke machines worden mijnbouw- en steenkoolgroeven ontwikkeld.
Afmetingen: mijnbouwgraafmachines bereiken de hoogte van een gebouw van vijf verdiepingen.
Beweging: De graafmachine wordt verplaatst met behulp van een rupsonderstel. De trolley bestaat uit:
- volgframes;
- rupsen;
- reisaandrijvingen;
- smeercircuit voor draaistel.
Graven: Voor het graven gebruiken steengroevegraafmachines het "Straight Shovel" -mechanisme. Het mechanisme bestaat uit een bak, een handvat en een giek. De emmer is bevestigd aan het handvat. Het handvat is ontworpen om een translatiebeweging aan de emmer te geven. Het bevindt zich dwars op de giek. Op de giek is een drukmechanisme geïnstalleerd, dat de druk- en retourbeweging van de hendel met de bak uitvoert. Een complex systeem van touwen zet dit mechanisme in beweging.
Apparaat (samenstelling): De graafmachine bestaat uit drie vergrote eenheden:
- werkuitrusting;
- roterend platform met mechanismen;
- loopwagentje.
De werkapparatuur is hierboven beschreven - dit is precies het "Straight Shovel" -mechanisme.
Steengroevegraafmachines voeren vele handelingen uit: graven, het machinelichaam draaien, verplaatsen, enz. Voor elke bewerking is een aparte motor ontworpen. Om al deze handelingen uit te voeren zijn een groot aantal systemen nodig. Alle systemen en mechanismen bevinden zich, zoals verwacht, in de "machinekamer".
De “machinekamer” van een graafmachine is een roterend platform. Het bevat een bakhefmechanisme, een roterend mechanisme, elektrische uitrusting van de graafmachine met een controle- en bewakingssysteem, hulpmechanismen, een pneumatisch systeem en een gecentraliseerd automatisch smeersysteem.
Arbeidsomstandigheden en levensduur: Mijnbouwgraafmachines zijn 24/7 in bedrijf en hebben een levensduur van 30-40 jaar.
Vermogen/brandstof: Mijnbouwgraafmachines werken op elektriciteit. Elk berggedeelte van de mijn krijgt elektriciteit van een 35/6 kV-onderstation.
Wat voor automatisering hebben graafmachines aan boord?
Een steengroevegraafmachine is een industrieel systeem. De taken bij het bedienen van een graafmachine zijn vergelijkbaar met de taken bij het bedienen van een industriële faciliteit:
- controle van bewegingssysteemparameters;
- monitoring van slijtage van apparatuur;
- bescherming van apparatuur tegen externe en interne bedreigingen: overbelasting, kortsluiting, enz.;
- energieboekhouding;
- positiecontrole van graafmachines;
- inspectie van apparatuur tijdens bedrijf;
- beheersing van "blinde vlekken";
- monitoring van prestatie-indicatoren van graafmachines;
- gebeurtenisregistratie;
- gegevensoverdracht voor gecentraliseerde boekhouding.
Eén operator voert al deze taken uit. Dit is mogelijk door middel van automatisering.
Het geautomatiseerde procescontrolesysteem “aan boord” van de graafmachine omvat de volgende systemen:
Om bewegingsparameters te bewaken regelaars zijn geïnstalleerd. De operator bewaakt de volgende parameters: werking van aandrijfbesturingssystemen, verwarmingstemperatuur van systeemcomponenten, druk in het pneumatische systeem en vet.
Om rekening te houden met de verbruikte en geleverde actieve en reactieve elektrische energie Er is een elektriciteitsmeter geïnstalleerd.
Blinde vlekken, bediening van mechanische apparatuur en werkvlak worden weergegeven op het scherm van de operator. Voor dit doel zijn videocamera's geïnstalleerd.
Voor berekeningen en boekhouding prestatie-indicatoren voor graafmachines Er wordt gebruik gemaakt van gegevens van verwerkingsverantwoordelijken. Indicatoren worden berekend voor een bepaald tijdsinterval: per dienst, per maand, per team.
Alle evenementen worden opgeslagen in het gebeurtenislogboek en gedurende het vereiste tijdsinterval bewaard.
Hoe is de gegevensoverdracht georganiseerd?
Zoals hierboven vermeld bestaat de graafmachine uit een loopkat en een draaitafel.
De draaitafel kan 360 graden vrij draaien ten opzichte van het onderstel. Het is zeer problematisch om draden te gebruiken om gegevens tussen deze twee delen over te dragen. Ze rafelen heel snel.
Gegevens tussen delen van de graafmachine worden via Wi-Fi verzonden. Functionele modules Wi-Fi WLAN 5100 vanaf samen met speciale kabels en omnidirectionele antennes . In totaal zijn er 3 antennes op de graafmachine geïnstalleerd voor een stabiele communicatie.
Ook geïnstalleerd op de graafmachine met brede richtantenne en overspanningsbeveiliging .
Blokschema van een informatiesysteem voor mijnbouwgraafmachines
Installatie van antennes op een EKG-20 graafmachine
Hoe ziet de bestuurderscabine eruit?
Het eindresultaat van automatisering voor de operator ziet er als volgt uit:
Bron: www.habr.com