Автоматизация добычных участков
2. Автоматизация добычных участков
Комплексная автоматизация очистных забоев должна обеспечивать плановые показатели по добыче угля при соблюдении условий безопасности для персонала. В соответствии с этими требованиями, а также учитывая большую протяжённость выработок, предусматривается наличие возможности различающейся характером сигнализации о запуске определённого оборудования ( комбайн, конвейер). По всей длине выработки должна обеспечиваться связь и возможность аварийной остановки оборудования. Эти задачи обеспечиваются аппаратурой АС-3СМ.
Аппаратура автоматического контроля и управления креплением лавы входит в состав соответствующего комплекса. Предусматривается возможность контроля давления рабочей жидкости в гидравлике, законченности цикла передвижки секций , передвижки конвейера, очерёдности передвижки секций и т.п.
Наиболее соответствуют вышеуказанным требованиям аппаратура автоматизации КМ-87А, М-87ДГА, 2 КГД- А ,КМ-138А и другие. В предельном варианте предусматривается возможность автоматической передвижки секций крепи в соответствии с режимом продвижения очистного комбайна.
Для дистанционного управления, контроля основных параметров, перемещения положения шнеков очистного комбайна с гидравлической системой подачи и конвейером в лаве применяется аппаратура ЦПУ, САУК-1М, АУЗМ.
Для регулирования нагрузки на двигатели комбайна посредством изменения скорости подачи используется регулятор УРАН , защита от перегрузки эл. двигателей аппаратурой КОРД.
Очистные комбайны К-103, КА-80, 1БКТ применяемые для отработки тонких пластов оснащены вынесенной системой подачи ВСП через электромагнитную муфту скольжения. Функции, выполняемые этими системами автоматики аналогичны вышеуказанным.
Современные очистные комбайны с электрической системой подачи 1КШЭ, К500, РКУ ( с гидравлическим приводом подачи) оснащены системами дистанционного управления беспроводной связи, разветвлёнными системами автоматической диагностики.
Для автоматического контроля местонахождения исполнительного органа струга, автоматического реверсирования привода струга на заданных участках лавы, автоматического управления средствами секционного орошения в зоне работы исполнительного органа, контроля нагрузки привода струга применяется аппаратура МИУС , АРУС, БАУС.
Рекомендуемые материалы
Зарубежная горно-добывающая техника, например, струговая установка фирмы Х&В, испытываемая на шахте Аяч-Яга (Воркутауголь) имеет высокоразвитую систему автоматического контроля, оперативной диагностики режимов работы и управления.
Ниже рассмотрены комплексы автоматики относительно новых комбайнов, стругов и комплексов.
Комплекс устройств автоматизации комбайна 1КШЭ
Основные составные части комплекса:
- блок управления реверсированием и торможением БУРТ
- блок автоматического управления БАУ
- блок импульсных трансформаторов БИТ
- блок индикации БИ.
Для проведения ТО применяется пульт диагностики аппаратуры БУРТ и БАУ, состоящий из блоков диагностики БУРТ — БД-1, блока диагностики БАУ БД-2, блока нагрузки БН, заглушки и перемычки.
БД-1 имитирует с помощью переключателей :
- Тмакс - срабатывание температурных датчиков эл.двигателей механизма подачи(МП);
-Ммакс-срабатывание выключателя муфты максимального момента на валу эл.двигателя МП;
-Утечка - кнопку проверки работоспособности реле утечки;
-Подача - вывод задатчика скорости подачи СКОРОСТЬ пульта управления из нулевого положения;
-Режим работы - выбор необходимого режима( В- вверх, Н- вниз, Т- динамического торможения .
В процессе проверки контролируется работоспособность по свечению светодиодов. Переключатель СБРОС гасит светодиоды.
Блоком БД-2 проверяется работа БАУ , имитируются режимы работы при различных скоростях подачи и нагрузках на двигателях. По миллиамперметрам можно следить за напряжением подачи,током подачи, током резания при включенной и отключенной обратной связи по току подачи. К блоку может подключаться осциллограф для наладки .
Выбор режимов тормозного или двигательного режима осуществляется переключателем РЕЖИМ РАБОТЫ. Проверка защиты от КЗ , от недопустимых утечек осуществляется нажатием соотвествующих кнопок .
При проверке работоспособности защиты от затянувшегося пуска резистором ТОК РЕЗАНИЯ устанавливается заданное значение тока ,а переключатель ПРОВЕРКА переводят в положение ОС ПО ТОКУ РЕЗАНИЯ.
Переключатель СБРОС для выключения светодиодов включившихся при срабатывании защит.
Аппаратура автоматизации КУАК
Комплекс КУАК предназначен для управления, регулирования, контроля работы ,а также для защиты от аварийных режимов очистных комбайнов унифицированного ряда РКУ ( и аналогичных им) с гидравлическим приводом механизма подачи(МП).
КУАК рассчитан на применение на применение устройства УМК в сочетании с силовым комбайновым кабелем с контрольными жилами.
Управление может осуществляться с пульта на комбайне или дистанционно с носимого пульта (без кабельной перемычки с использованием ИК излучения . Выпускается КУАК в нескольких модификациях.
Конструкция КУАК допускает встройку дополнительных устройств : КРОК , ТМРК, автоматического регулятора положения ИО и т.д. На комбайне устанавливаются ПУ1 (основной ) и ПУ2 (дополнительный).
В корпусе ПУ1 находятся :
- блок дешифратора ДШ -расшифровывает сигналы от фотоприёмников и преобразует их в команды управления;
- блок управления комбайном и конвейером БУК содержит реле включения, транзисторные ключи , управляющие гидрораспределителями ИО комбайна;
- блок управления скоростью БУС выдаёт команды на включение соответствующей ступени скорости.
- блок аккумуляторов БА.
В ПУ2 располагается панель электроблоков с блоками регулирования нагрузки и управления информационным табло:
- блок преобразователя БП;
- блок микропроцессора БМ - это одноплатная микро _ЭВМ, выполняющая функции регулятора нагрузки;
- блок сопряжения БС преобразование сигналов датчиков и включение электрогидрораспределителей системы управления скоростью подачи и тормозом:
- блок управления табло БУТ обеспечивает выдачу сообщений на информационное табло в виде надписей в соответствии с сигналами датчиков и регулятора.
Информация с датчиков контроля давления , температуры,уровня ,загрязнения фильтра преобразуется в БШ в двоичный код для передачи в узел контроля и защиты БУТ.
С носимого (НПУ) пульта осуществляется пуск и остановка комбайна и конвейера ,управление положениями ИО , дистанционно- автоматическое управление скоростью подачи .
В ванне гидросистемы подачи устанавливается датчик температуры масла ТД .
Датчик давления (ДД) контролирует давление масла в гидрмагистрали тормоза. В корпусе датчика имеется поршень, который через толкатель и микропереключатель замыкает сигнальную цепь при давлении 3.7-- 3.9 Мпа. При этом давлении диски тормозов должны быть разжаты,
Датчик скорости ДС (аналогичный ДС применён в регуляторе УРАН) устанавливается на стенке ванны гидровставки и контролирует перемещение следящего золотника гидронасоса, а те самым и подачу насоса и обусловленную ею скорости движения комбайна.
Датчик уровня масла в гидровставке (установлен на масломерной трубке) выполнен в виде обоймы с герконом. В масломерную трубку помещён поплавок с магнитом. При снижении уровня масла ниже допустимого уровня магнит поплавка воздействует на геркон и замыкает сигнальную цепь. Положение обоймы датчика может регулироваться в зависимости от угла наклона отрабатываемого пласта.
Таким образом в комплексе КУАК предусматривается возможность оперативной диагностики основных параметров комбайна , применена бортовая микро-ЭВМ , имеется возможность передачи информации по запросу диспетчера . При остановках комбайна с последующим отключением электропитания информация о причине остановки сохраняется в течение 72 часов.
Имеется информация о применении на зарубежных щахтах безлюдной выемки угля с управлением по телемеханическим каналам из операторского (диспетчерского) пульта.
Микропроцессоры в забойной автоматике
Повышение требований к гибкости и надёжности систем управления ТП, а также значительный рост объёма перерабатываемой информации и выполняемых функций привели к появлению в этих системах параллельной обработки информации на базе ЭВМ.
В НПО АВТОМАТГОРМАШ для аппаратной реализации задач автоматизации очистных комбайнов разработан специальный набор блоков (модулей ) :
- блок микропроцессора БМ, блок сопряжения БС - для обеспечения регулирования нагрузки и скорости ;
В лекции "Лекция 17" также много полезной информации.
- блок управления табло БУТ , блок табло Т, блок шифратора БШ- для обеспечения отображения информации на дисплее, диагностики и защиты ;
- блок управления комбайном и конвейером БУК, блок управления скоростью БУС, дешифратор Д, фотоприёмники ФП , носимый пульт управления НПУ - для обеспечения дистанционного беспроводного управления по инфракрасному каналу;
- источник питания ИП36-5, блок аккумулятора , блок преобразователя БП - для обеспечения энергопитания.
Перечисленные блоки унифицированы и используются в системах автоматики очистных и проходческих комбайнов ( КУАК,КУАП) ,регуляторов (УРАН-1М) ,систем управления (САУК-2М).
В состав бортовой микро-ЭВМ, выполненной на элементах микропроцессорного набора КР 580 ИК80 входят блок микропроцессора БМ, блок сопряжения БС, а также блок преобразователя БП.
Начиная с 1987 года НПО Автоматгормаш и другими специализированными организациями ведутся серьёзные работы по разработке систем автоматики на базе микроЭВМ. В частности, на базе КР580 разработаны принципы и программное обеспечение для управления очистным комбайном (КА-80),крепью автоматизированного угледобывающего комплекса ,различным проходческим оборудованием , аппаратурой электроснабжения добычного участка , шахтными подъёмными установками и другими объектами.
