Wprowadzenie
Koparkę można zobaczyć na każdym placu budowy w mieście. Konwencjonalną koparkę może obsługiwać jeden operator. Sterowanie nim nie wymaga skomplikowanego układu automatyki.
Ale jeśli koparka jest wielokrotnie większa niż zwykle i osiąga wysokość pięciopiętrowego budynku, w jej łyżce można umieścić Land Cruisera, a „wypełnienie” składa się z silników elektrycznych, kabli i przekładni wielkości samochodu? I pracuje w kamieniołomach węglowych i górniczych 24 godziny na dobę / 7 dni w tygodniu przez 30-40 lat z rzędu?
Taka koparka jest systemem przemysłowym, który jest bardzo kosztowny w utrzymaniu.
Automatyzacja procesów technologicznych obniża koszty eksploatacji systemu przemysłowego. Zautomatyzowany system kontroli procesu nazywany jest zautomatyzowanym systemem kontroli procesu. Koparka taka jak opisana nie jest wyjątkiem.
Więc co to za koparka? Jaki system kontroli procesu jest w nim zastosowany?
O jakich koparkach mówimy?
Mówimy o koparkach górniczych. Przy pomocy takich maszyn rozwijane jest górnictwo i kamieniołomy węgla.
wymiary: koparki górnicze osiągają wysokość pięciopiętrowego budynku.
Ruch: Koparka przemieszczana jest za pomocą podwozia gąsienicowego. Wózek składa się z:
- ramki torów;
- gąsienice;
- napędy podróżne;
- obwód smarowania wózka.
Kopanie: Do kopania koparki do kamieniołomów wykorzystują mechanizm „Prostej łopaty”. Mechanizm składa się z łyżki, rączki i wysięgnika. Wiadro mocowane jest do rączki. Uchwyt ma za zadanie nadawać łyżce ruch postępowy. Znajduje się poprzecznie do wysięgnika. Na wysięgniku zainstalowany jest mechanizm dociskowy, który wykonuje ruch dociskowy i powrotny uchwytu za pomocą łyżki. Złożony system lin wprawia ten mechanizm w ruch.
Urządzenie (skład): Koparka składa się z trzech powiększonych jednostek:
- sprzęt roboczy;
- obrotowa platforma z mechanizmami;
- jeżdżący wózek.
Sprzęt roboczy opisano powyżej - jest to właśnie mechanizm „Prostej łopaty”.
Koparki do kamieniołomów wykonują wiele operacji: kopanie, obracanie korpusu maszyny, przemieszczanie itp. Do każdej operacji zaprojektowano oddzielny silnik. Aby przeprowadzić wszystkie te operacje, wymagana jest ogromna liczba systemów. Wszystkie systemy i mechanizmy, zgodnie z oczekiwaniami, znajdują się w „maszynowni”.
„Maszynownia” koparki to obrotowa platforma. Zawiera mechanizm podnoszenia łyżki, mechanizm obrotowy, wyposażenie elektryczne koparki z układem sterowania i monitorowania, mechanizmy pomocnicze, układ pneumatyczny i centralny układ automatycznego smarowania.
Warunki pracy i żywotność: Koparki górnicze pracują 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, a ich żywotność wynosi faktycznie 30-40 lat.
Moc/paliwo: Koparki górnicze działają na energię elektryczną. Każdy górski odcinek kopalni odbiera energię elektryczną z stacji elektroenergetycznej 35/6 kV.
Jaką automatyzację posiadają koparki na pokładzie?
Koparka kamieniołomowa to system przemysłowy. Zadania obsługi koparki są podobne do zadań obsługi obiektu przemysłowego:
- kontrola parametrów układu ruchu;
- monitorowanie zużycia sprzętu;
- ochrona sprzętu przed zagrożeniami zewnętrznymi i wewnętrznymi: przeciążeniami, zwarciami itp.;
- rozliczanie energii;
- kontrola położenia koparki;
- kontrola sprzętu podczas pracy;
- kontrola „martwych punktów”;
- monitorowanie wskaźników wydajności koparki;
- rejestrowanie zdarzeń;
- transfer danych do scentralizowanej księgowości.
Wszystkie te zadania wykonuje jeden operator. Jest to możliwe dzięki automatyzacji.
Zautomatyzowany system kontroli procesu „na pokładzie” koparki obejmuje następujące systemy:
Do monitorowania parametrów ruchu sterowniki są zainstalowane. Operator monitoruje następujące parametry: pracę układów sterowania napędem, temperaturę nagrzewania elementów układu, ciśnienie w układzie pneumatycznym oraz smar.
Rozliczanie zużytej i dostarczonej czynnej i biernej energii elektrycznej Zamontowany jest licznik energii elektrycznej.
Martwe punkty, działanie urządzeń mechanicznych i powierzchnia robocza są wyświetlane na ekranie operatora. W tym celu instalowane są kamery wideo.
Do obliczeń i księgowości wskaźniki wydajności koparki wykorzystywane są dane pochodzące od kontrolerów. Wskaźniki wyliczane są dla określonego przedziału czasowego: na zmianę, na miesiąc, na zespół.
Wszystkie zdarzenia zapisywane są w historii zdarzeń i przechowywane przez wymagany okres czasu.
Jak zorganizowany jest transfer danych?
Jak wspomniano powyżej, koparka składa się z wózka jezdnego i stołu obrotowego.
Gramofon może swobodnie obracać się o 360 stopni względem podwozia. Bardzo problematyczne jest użycie przewodów do przesyłania danych pomiędzy tymi dwiema częściami. Bardzo szybko się strzępią.
Dane pomiędzy częściami koparki przesyłane są poprzez Wi-Fi. Moduły funkcjonalne Wi-Fi WLAN 5100 firmy wraz ze specjalnymi kablami i anteny dookólne . W sumie na koparce zamontowane są 3 anteny zapewniające stabilną komunikację.
Zamontowany również na koparce z szeroką anteną kierunkową i urządzenie zabezpieczające przed przepięciami .
Schemat blokowy systemu informatycznego koparki górniczej
Montaż anten na koparce EKG-20
Jak wygląda kabina operatora?
Efekt końcowy automatyzacji dla operatora wygląda następująco:
Źródło: www.habr.com