Introdução
Você pode ver uma escavadeira em qualquer obra na cidade. Um operador consegue lidar com uma escavadeira comum. Para a operação, não é necessário um sistema complexo de automação.
Mas e se a escavadeira for muitas vezes maior que a habitual, alcançando a altura de um prédio de cinco andares, sendo capaz de carregar um Land Cruiser em seu balde, e sua "parte interna" consistir em motores elétricos, cabos e engrenagens do tamanho de um carro? E se ela operar em minas de carvão e pedreiras, 24 horas por dia, 7 dias por semana, durante 30 a 40 anos seguidos?
Essa escavadeira é um sistema industrial, cuja manutenção é muito cara.
A automação dos processos tecnológicos reduz o custo de operação do sistema industrial. O sistema automatizado para controle do processo tecnológico é chamado de - AСУ ТП. A escavadeira mencionada não é uma exceção.
Então, que tipo de escavadeira é essa? Que АСУ ТП é usada nela?
Sobre quais escavadeiras estamos falando?
Estamos falando de escavadeiras de mina. Esses veículos são utilizados para desenvolver minas e pedreiras de carvão.
Dimensões: As escavadeiras de mina alcançam a altura de um prédio de cinco andares.
Movimentação: a escavadeira se move com a ajuda de um chassi de esteira. O chassi consiste em:
- estruturas de esteira;
- esteiras;
- mecanismos de propulsão;
- circuito de lubrificação do chassi.
Escavação: para escavação, as escavadeiras de mina utilizam o mecanismo "Pá Retificada". O mecanismo consiste em um balde, um braço e uma lança. O balde é fixado ao braço. O braço é destinado a fornecer movimento de translação ao balde, e está posicionado transversalmente à lança. Na lança, há um mecanismo de pressão que realiza o movimento de pressão e retorno do braço com o balde. Um sistema complexo de cabos aciona esse mecanismo.
Estrutura (composição): a escavadeira consiste em três grupos principais:
- equipamento de trabalho;
- plataforma giratória com mecanismos;
- chassi.
O equipamento de trabalho foi descrito acima – é o mecanismo "Pá Retificada".
As escavadeiras de mina realizam uma variedade de operações: escavação, rotação da estrutura da máquina, movimentação, etc. Cada operação é destinada a um motor separado. Para realizar todas essas operações, um enorme número de sistemas é necessário. Todos os sistemas e mecanismos, conforme esperado, estão localizados na "sala de máquinas".
A sala de máquinas do escavador é a plataforma giratória. Nela estão localizados o mecanismo de levantamento do balde, o mecanismo de giro, o equipamento elétrico do escavador com o sistema de controle e monitoramento, mecanismos auxiliares, o sistema pneumático e o sistema de lubrificação automática centralizada.
Condições de operação e vida útil: Os escavadores de mineração operam em modo 24/7, e a vida útil realmente é de 30 a 40 anos.
Alimentação / combustível: Os escavadores de mineração operam com eletricidade. Cada área de mineração recebe energia elétrica de uma subestação de 35/6 kV.
Qual é a automação dos escavadores a bordo?
O escavador de mineração é um sistema industrial. As tarefas de operação do escavador são semelhantes às de um objeto industrial:
- controle dos parâmetros do sistema de movimentação;
- monitoramento do desgaste do equipamento;
- proteção do equipamento contra ameaças externas e internas: sobrecargas, curtos-circuitos etc.;
- contabilidade de energia;
- controle da posição do escavador;
- inspeção do equipamento durante a operação;
- controle das "zonas cegas";
- monitoramento das métricas e do funcionamento do escavador;
- manutenção de um diário de eventos;
- transmissão de dados para contabilidade centralizada.
Todas essas tarefas são realizadas por um único operador. Isso é possível devido à automação.
O sistema de automação de controle de processos a bordo do escavador inclui os seguintes sistemas:
Para monitorar os parâmetros de movimentação, controladores são instalados. O operador monitora os seguintes parâmetros: funcionamento dos sistemas de controle dos atuadores, temperatura de aquecimento dos componentes do sistema, pressão no sistema pneumático, viscosidade do lubrificante.
Para contabilizar a energia elétrica ativa e reativa consumida e fornecida, um medidor de energia elétrica é instalado.
As zonas cegas, o funcionamento dos equipamentos mecânicos e a face de trabalho são exibidos na tela do operador. Para isso, câmeras são instaladas.
Para calcular e contabilizar os indicadores de operação do escavador, dados de controladores são utilizados. Os indicadores são calculados em um intervalo de tempo específico: por turno, por mês, pelas equipes.
Todos os eventos são registrados em um diário de eventos e armazenados pelo tempo necessário.
Como é organizada a transmissão de dados?
Como já mencionado acima, o escavador consiste em um chassi de locomoção e uma plataforma giratória.
A plataforma giratória pode girar livremente em 360 graus em relação ao carrinho de mobilidade. É muito problemático usar fios para a transferência de dados entre essas duas partes. Eles se desgastam muito rapidamente.
Os dados entre as partes da escavadora são transmitidos via Wi-Fi. Módulos funcionais Wi-Fi WLAN 5100 são instalados na base e na plataforma giratória da escavadora junto com cabos especiais e antenas omnidirecionais . No total, três antenas são instaladas na escavadora para uma conexão estável.
Além disso, é instalado na escavadora com uma antena de longo alcance e um dispositivo de proteção contra sobretensões .
Diagrama estrutural do sistema de informação da escavadora de mineração
Instalação das antenas na escavadora EKP-20
Como é a cabine do operador?
O resultado final da automação para o operador é o seguinte:
Fonte: habr.com
