Ирклиевский В.Д. Автоматизация горно-технологических процессов

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕМА 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ

Лекция №11

11.1 Разновидности проходческих комбайнов как объектов

автоматизированного управления

Проходку осуществляет с помощью комбайнов или буровзрывных работ с

погрузочными машинами (механизированными). Приведенными буровзрывных

работ выполняют последовательность операций – буривание забоя по

утвержденному паспорту буровзрывных работ – заряжают и забивают забойку

– взрывают –проветривают – оформляют забой – грузят породу – крепят и

затягивают арку – транспортируют или закладывают наряду – настилают

рельсовый путь и повторяют цикл работ.

Существующие проходческие комбайны можно разбить на две группы:

1 – бурового действия – ПК-8М, ТОР-72, «Ясиноватец», Союз19,

Караганда 7/15, ТЩБ, «Урал-10КС».

2 – избирательного действия – ПК-9РА, 4ПП-2С, 4ПП-2М, 4ПП-5, ГПКА,

ПК-3М, 4ПУ, МПНБ, КП-25, КПС, КУУМВ250.

3 – автоматизированные комплексы – КУАП-1 с 4ПП-2М, АПК с

комбайном 4ПП-5 со стреловидным исполнительным органом, комплексы КГК-

1М, КГК-2, КР-2, КСО-1. Комплексы дополнительно осуществляют

дистанционное управление дополнительно к направлению движения и РНС.

По характеру требуемого движения комбайна различают два варианта его

работы:

1) движение по заданному курсу в пространстве;

2) движение по проводнику (почва или кровля пласта).

Наибольшее распространение получили проходческие комбайны типа ПК

с фрезерным исполнительным органом, имеющие гусеничный ход. При

управлении комбайном машинист и его помощник выполняют следующие

основные операции: управляют исполнительным органом, наблюдают за

работой маслонасосов, грузчика, перегружателя, осуществляют

маневрирование комбайном относительно забоя. При рабочем режиме

машинист наблюдает за положением и состоянием исполнительного органа.

Кроме того, контролируется направление и профиль выработки, положение

кабеля, ленточного перегружателя.

11.2 Автоматическая ориентация комбайна в пространстве

Система контроля направления выработки содержит газовый лазер и два

светочувствительных приемника с фотоэлементами. Каждый из приемников

имеет 400 фотоэлементов, расположение которых образует решетку. Приемник

устанавливается на передней и задней частях комбайна. Корректировка

направления движения комбайна осуществляется гидродомкратами.

На примере буровых самоходных машин можно рассмотреть прибор

контроля отклонений ПКО-1М в горизонтальной плоскости.

Разработаны способы программного управления движением

исполнительного органа по контуру забоя.

Рассмотрим функциональную схему системы программного управления

перемещением исполнительного органа и стала нагрузочного устройства.

Система работает в трех режимах: дистанционного управления,

автоматической записи программы при дистанционном управлении,

автоматического программного управления.

Рисунок 11.1 –Электрическая схема прибора контроля отклонения ПКО-

1М

ПД

БПУ

ДУ

АУ

ПВР

ЭГК ГЦ ИО (СПУ)

СПКН

БЗ

ДП

УС

ПЗВ

ППС

11.3 Комплексная автоматизация проходческого оборудования и

перспективы использования промышленных роботов

Комбайн 4ПП-2М автоматизируют на базе комплекса устройств

автоматизации КУАП-1, для комбайна 4ПП-5 со стреловидным

исполнительным органом с помощью аппаратуры АПК.

Аппаратура КУАП-1 и АПК совместно с электрогидравлической

системой и комплектным устройством управления электропривода комбайна

обеспечивают:

1 – дистанционное управление с переносного пульта основными

механизмами комбайна;

2 – дистанционный контроль (индикацию) с переносного пульта

положения коронки ИО, угла наклона комбайна относительно заданного

направления, прохождения команд дистанционного управления с переносного

пульта, перегрузки привода ИО комбайна;

3 – управление с местного ПУ основными механизмами комбайна;

4 – автоматическую стабилизацию нагрузки электродвигателя ИО;

5 – автоматическую защиту электродвигателя ИО от опрокидывания при

технологических перегрузках;

6 – автоматическую защиту при повреждении цепей дистанционного

управления переносного пульта;

7 – контроль и индикацию исправности основных устройств

автоматизации;

8 – автоматическую защиту электромагнитов гидрораспределителей от

длительных пусковых токов;

9 – диагностику исправности основных блоков в процессе отработки

контрольных команд управления;

10 – программное (автоматизированное) управление перемещением

исполнительного органа и стала пускателя;

11 – задание программы перемещения ИО и стала питателя в процессе

выполнения «образцового» цикла управления;

12 – возможность корректировки программы.

ЛЕКЦИЯ №12

12.1 Управление проходкой с помощью УВМ и МиниЭВМ

Различают мини-ЭВМ специализированные и широкого профиля. Под

мини-ЭВМ понимают малую универсальную вычислительную машину с

определенной длиной слова в двоичных разрядах и с определенным объемом

памяти.

Известны четыре основных режима использования УВМ и мини ЭВМ:

1 – сбор и обработка данных;

2 – управление в режиме советчика;

3 – супервизорное иерархическое (ЭВМ вырабатывает задающие

воздействия регулятору);

4 – прямое цифровое управление (ЭВМ полностью заменяет регулятор).

3 и 4 режимы исключают оператора из контуры управления, а четвертый

исключает и локальные регуляторы.

Основным преимуществом супервизорного управления (СУВ) является

то, что отказ ЭВМ не ведет к отказу всей системы и не влечет к возникновению

аварийных ситуаций. Недостатком является наличие локального

промежуточных регуляторов.

Достоинство прямого цифрового управления – централизация

управления, использование быстродействующей и точной ІВМ во всех

контурах управления. Недостаток – отказ ІВМ ведет к отказу всей системы.

Рисунок 12.1 – Функциональная схема управления ГПК с

микропроцессорным устройством

ГПК – горно-проходческий комбайн;

САКВ – система автоматического контроля вертикального перемещения

режущего органа;

САКГ – система автоматического контроля горизонтального

перемещения режущего органа;

ПРВ, ПРГ – привод режущего органа вертикально-горизонтального

перемещения;

ПРД – привод направления движения;

МПЗУ – микропрограммное запоминающее устройство;

МП – микропроцессор;

АЦП, ЦАП – преобразователи аналогово-цифровой, цифро-аналоговый.

ПУ – пульт управления.

ГПК

ПРВ

ПРГ

ПРД

САКГ

САКВ

ПУ

МПЗУ

МП ЦАП АЦП

Шина данных обработки забоя

Шина управления

Шина координат положения ГПК

Задатчик обработки забоя

ТЕМА 5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА

ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

ЛЕКЦИЯ №13

13.1 Зарубежный опыт автоматизации подземного транспорта

Автоматизация конвейерных линий в настоящее время направлена на

централизацию управления на базе специализированных ЭВМ и включение в

состав АСУ ТП шахты. Этим решить вопросы современного определения и

ликвидации различного рода неисправностей и расширить информативное

поле.

Построение САУ конвейерными линиями характерно для

угледобывающих стран, таких как Германия, Англия, ПНР, Чехия, Словакия.

Создаваемые в этих странах системы отличаются большими информационными

способностями и обеспечивают автоматическую оптимизацию режимов работы

практически любых сложных технологических схем конвейерного транспорта.

САУ управления конвейерным транспортом Англия – типа «Минос».

Автоматизированная система управления и оптимизации на шахте «ХаусАден»

Германия. В ПНР на шахте «ХХХ-летия» АСУ конвейерной линией с помощью

мини-ЭВМ. Представляет интерес разработка ультрозвукового радарного

датчика уровня (Англия), количества груза на ленте (Англия), построенный на

двух гамма-излучателях с источниками низкой и высокой энергией. Работают

датчики с ЭВМ.

13.2 Основные принципы и средства автоматизации шахтного

конвейерного транспорта

Под автоматизацией конвейерной линии понимается такая линия

конвейера которой объединены общей системой управления, обеспечивающей

соблюдение необходимых блокировок и защит, а также автоматическую

реализацию по законам пуска, останова и дозапуска конвейерной линии.

Основными факторами, влияющими на процесс автоматизации

конвейерных линий, является: разнообразие технологических схем

взаимодействия конвейеров по конфигурации, длине, числу конвейеров и

ответвлений, разнотипности по техническому назначению,

производительности, характеристикам и т.д.

По своей структуре конвейерные линии делятся на неразветвленные и

разветвленные.

Неразветвленной называется конвейерная однопоточная линия, в которой

на каждый конвейер груз поступает только с одного предыдущего конвейера.

Разветвленной называется линия, состоящая из конвейеров главного

направления и конвейеров расположенных на его ответвлениях и

транспортирующих груз на конвейеры главного направления.

ЛЕКЦИЯ №14

14.1 Автоматическое регулирование производительности конвейеров

Система, оптимизирующая режим работы по критерию минимума затрат

на транспортировку представлена на рисунке 14.1.

Рисунок 14.1 – Схема в функции удельной нагрузки на ленту

Объектом регулирования САУ является конвейер, представленный двумя

звеньями: приводом ПК, вход которого частота вращения вала двигателя ω

, а

выход скорость ленты на приводных барабанах V

и тяговых органов ТО, вход

которого скорость Vп, а выход скорость ленты у места погрузки V

загр.

БУ

ДВ

ДС

загр

ДВ

БУ ДК ПК ТО

ДС

(-)

∆U