Лекции - Автоматизация производственных процессов на горных предприятиях
Подождите немного. Документ загружается.
Устройства централизации служат для управления сигналами и
стрелочными переводами из центрального пункта.
Устройства блокировок выполняют контроль занятости блок-
участков путей, положения стрелок и обеспечивают безопасность
движения.
Эти функции выполняются аппаратурой АБСС-1М.
Комплектация:
-два блока автоматического управления маршрутами (БАУМ.1)
-блок автоматического управления стрелками (БАУС.1)
-передатчики сигналов локомотивные ЛПС.1
- приёмники сигналов управления НПУ-2
- приводы стрелочные ПМС-4
-сигнальные указатели ССУ-2.
Датчики запроса ДЗ, перемены ДП, отбоя ДО - приёмные
антенны НПУ. Аппаратура АБСС.1М позволяет управлять восемью
маршрутами и четырьмя стрелочными переводами. При этом скорость
движения электровоза не более 30 км/ час.
В сравнении с АБСС аппаратура КУВЭТ дополнительно
обеспечивает ряд дополнительных возможностей. Так, обеспечивается
возможность установления блокировочной зависимости с маршрутами
другого узла путевого развития или других шахтных устройств,
получения на диспетчерском пункте информации о состоянии
аппаратуры и занятости блок-участков и т.д. Предусмотрена
возможность активного участия диспетчера (дистанционно) в
управлении движением на блок-участках.
Функции АБСС.1М (КУВЭТ), а также возможность
автоматического контроля местонахождения и направления движения
поездов осуществляет аппаратура НЭРПА.
51
Широкое использование комплексов НЭРПА сдерживается
отсутствием входящих в комплект поставки или встроенных локальных
средств передачи и представления собранной информации о месте
нахождения электровозов. В аппаратуре НЭРПА отсутствует
согласующий блок для обеспечения обмена информацией с ЭВМ
подсистемы АСУТП “Локомотивный транспорот” на поверхности
шахты.
Эти недостатки учтены в комплексе КРДТ, выпускаемом взамен
комплекса НЭРПА.
В КРДТ используются собственные локальные системы
телемеханики. Для передачи информации используется
зарекомендовавший себя помехоустойчивым в шахтных условиях
принцип формирования и передачи сигнала. содержащий коды номера
электровоза и команды управления в виде амплитудно-
модулированных сигналов высокой частоты. В зависимости от объёма
требуемых функций комплекс КРДТ выпускается в трёх модификациях,
причём КРДТ-3 выполняет все функции, включая передачу информации
в вычислительный комплекс диспетчера.
Для сбора, формирования и передачи информации о прохождении
вагонеток в четырёх точках контроля в подсистему АСУ ТП (АСТРА)
применяется устройство УФИ.
Автоматизированное управление рудничными аккумуляторными
электровозами (АРП-14_900, АРП28-900) может выполняться с
помощью тиристорной регулирующей аппаратуры ТЭРА-1.
Основные функции:
- плавный разгон и регулирование скорости
- плавное электродинамическое торможение при скорости от 0.6
до 2 м в с
- ограничение тока тяговых двигателей в разных режимах
52
-включение эл. магнитных рельсовых тормозов при экстренном
торможении
- измерение и индикацию скорости движения электровоза
- возможность работы с аппаратурой НЭРПА ,КРДТ;
-управление одно- и двухсекционными электровозами, а также
электровозами работающими на повышенной частоте.
Для управления с пульта машиниста приводом и
вспомогательным электрооборудованием контактных электровозов
КТ14-900 и КТ28-900 разработана аппаратура УКТН.
В сравнении с аппаратурой ТЭРА.1 УКТН дополнительно
выполняет функции:
бесступенчатое задание и стабилизацию скорости электровоза в
пределах от 0.6 до 8 м/с;
контроль наиболее характерных неисправностей и др.
ТСА погрузочных и разгрузочных пунктов включают следующее
оборудование.
Для обработки и оперативного представления диспетчеру на
поверхности шахты информации о расстановке вагонеток на
порожняковой и грузовой ветвях погрузочных и разгрузочных пунктов
используется аппаратура ИРП.1М.
ИРП.1М (индикатор работы погрузочного пункта шахты) может
использоваться в составе АСУТП (подсистема АСТРА). Индикатор
работает совместно с аппаратурой счёта вагонеток УФИ и отображает в
удобной для восприятия форме количество вагонеток, загруженных с
начала смены.
Автоматизированные комплексы погрузочных пунктов КАП
служат для контроля заполнения шахтных вагонеток, передвижения
поезда гидротолкателем и управления средствами загрузки.
53
Для механизации и автоматизации обмена вагонеток в клети
применяют агрегаты АЦ и АЦМ ( с электрическим ) и АПГ ( с
пневмогидравлическим приводом).
В составе перечисленного выше автоматизированного
оборудования применяются различные датчики контроля заполнения
вагонеток, датчики контроля положения подвижных объектов ( в том
числе концевой защиты их) -ДКПУ,УКП , ДПМГ и другие. Они
обеспечивают искровзрывобезопасный контроль оборудования,
высокую надёжность и длительный срок службы.
Для дистанционного управления аккумуляторными электровозами
используется система СТАРТ- 1. С её помощью обеспечивается
двусторонний обмен информацией между электровозными и путевыми
приёмопередатчиками. Для передачи на электровоз на частоте 72 кГц
используют 4 модулированных по амплитуде сигнала, для передачи с
электровоза на частоте 150 кГц- два модулированных по амплитуде
сигнала.
В аппаратуре СТАРТ-1 выполняются функции рассмотренных
выше аппаратов. Она может входить в состав подсистемы АСУТП
шахты.
Канатная откатка относится к разновидности рельсового
транспорта и применяется в выработках с углом наклона более 6
градусов для обеспечения обратного движения вагонов под действием
собственного веса. Профиль пути выработки имеет переменный угол. В
связи с этим задачей автоматизации является контроль и регулирование
скорости в соответствии с рациональными нагрузками на
электродвигатель лебёдки. Нагрузка на двигатель может меняться от 20
до 130% номинальной. Во время основного рабочего цикла задаются
максимальная 3-5 м/ с и малая 0.5 м/ с (при вытягиваниии вагонеток
с приёмного горизонта, при прохождении закруглений). Монорельсовые
54
и моноканатные подвесные дороги для транспорта людей и
оборудования автоматизируют с помощью аппаратуры УМД.
6.3. Автоматизация шахтных подъёмных машин
Шахтные подъёмные установки являются одними из наиболее
ответственных и сложных составляющих элементов угольных шахт.
Задачи их безопасной и безаварийной эксплуатации не могут быть
выполнены без оснащения их средствами автоматического контроля ,
управления и связи.
Наиболее развитые системы автоматики реализованы на
скиповых шахтных подъёмных установках или комплексах (СШПУ).
Системы автоматики включают средства автоматического управления,
защиты, контроля и сигнализации.
СШПУ должны оснащаться защитами, вызывающими
предохранительное торможение машины:
от переподъёма (два конечных переключателя на копре и два
дублирующих путевых выключателя в аппарате задания и контроля
хода или на колонке указателя глубины;
от превышения максимальной скорости на 15% и скорости
подхода к разгрузочным кривым более 15%,(два независимых
ограничителя скорости, причём один из них может иметь общий привод
с аппаратом задания и контроля хода, а второй - независимый);
от зависания и напуска каната;
от недопустимого износа тормозных колодок;
от превышения на 50% заданного времени разгона и замедления;
от понижения давления в цилиндрах тормозов и в сети
воздухопровода;
55
от обратного хода машины;
от неисправности электрических цепей управления рабочим
тормозом;
от обрыва цепей эл. ограничителя скорости;
от неполного растормаживания рабочего тормоза;
от повреждения затвора дозатора при его случайном открывании
во время движения скипа;
максимальная токовая защита эл. двигатиля и источников
постоянного и переменного тока;
нулевая защита двигателя.
Защитные блокировки, допускающие завершение цикла с запретом
очередного пуска:
при недопустимом снижении уровня изоляции цепей
сигнализации;
при перегреве подшипников, редуктора, обмоток эл. двигателей;
при перегреве воздуха компрессора тормозной системы;
при прекращении работы маслонасоса, снижении давления масла
или при недостаточном уровне его в маслосборнике;
при недопустимом снижении уровня изоляции цепей управления;
Защитные блокировки, обеспечивающие:
возможность включения эл. двигателя после переподъёма или
зависания скипа только в сторону его ликвидации;
невозможность снятия предохранительного тормоза, если
рукоятка рабочего тормоза не находится в положении “заторможено“, а
рукоятка управления двигателем - не в нулевом положении и другие
блокировки и защиты.
Срабатывание защит вызывает обесточивание контакторов,
приводящих к предохранительному торможению.
56
Рассмотрим упрощённую схему расположения датчиков и
аппаратуры СШПУ.
Контроль зависания скипа в стволе производится по сигналам
магнитоупругих индуктивных датчиков устанавливаемых под
корпусами подшипников копровых шкивов с помощью аппаратуры
АЗСП-2.
Защита от переподъёма скипа датчиками положения на копре и
концевыми выключателями на пульте управления в блоке указателя
глубины.
Подход скипа к месту разгрузки на копре и месту загрузки в
стволе контролируется взрывобезопасными датчиками положения и
выключателями
Уровень заполнения бункеров контролируется, например,
взрывозащищёнными гамма- реле.
Весоизмерительное устройство дозатора воздействует на ИМ
загрузочного устройства и передаётся информация в схему управления
ПМ.
Износ тормозных колодок контролируется двухступенчатым
устройством, где 1-я ступень - предупредительный сигнал , 2- я
отключение ПМ.
Аппарат программирования и контроля хода
Пульт управления ПМ, например ПШП, который изготовляется в
двенадцати вариантах по набору сигнальной и коммутирующей
аппаратуры.
В качестве датчиков положения скипа, а также затворов скипа и
бункеров применяют аппараты ДКПУ, ДПМГ, ДКПМ, для контроля
уровней ИКУ, РКУ 1М.
Кроме перечисленных средств контроля можно указать
следующие:
57
- реле РВКД и РКД совместно с реле давления РД применяют для
защиты от понижения давления в тормозных цилиндрах;
- реле РОХ в комплекте с другими -для защиты от обратного хода ПМ;
- реле РВКТР и РКТР осуществляют защиту от неисправности эл. цепей
управления рабочим тормозом;
- реле РКРМ предназначены для защиты от неполного растормаживания
тормоз при пуске ПМ .
Эти и целый ряд других элементов входят в состав комплектов
средств автоматизации ПМ.
Технические средства автоматики ТСА расположеные на копре , в
машинном здании и в районе загрузочного устройства выполняют
функции контроля, защиты, сигнализации и регулирования скорости
движения подъёмного сосуда в стволе.
Основная задача ТСА СШПУ обеспечение заданной
тахограммы скорости движения сосуда в стволе в зависимости от
местонахождения скипа. Задание требуемой скорости
осуществляется специальным программным устройством. В случае
отклонения от задания по скорости, а также при возникновении
аварийных ситуаций (переподъём, зависание скипа и другие)
включаются тормозные устройства.
Тормозные устройства обеспечивают:
- рабочее (в большинстве случаев регулируемое) торможение,
в процессе которого происходит плавное изменение тормозного
момента для выполнения расчётной тахограммы, а также остановка
(стопорение) машины в период пауз между циклами. Осуществляется
машинистом с пульта или в автоматическом режиме управления с
использованием механического подтормаживания;
- предохранительное торможение - наложение тормоза в случае
аварийной ситуации. Осуществляется либо машинистом подъёма, либо
58
автоматически - при срабатывании средств защиты подъёмной
установки.
Тормозное устройство управляется комплексом аппаратуры
управления тормозом по командам, поступающим от машиниста либо
от автоматической системы управления СШПУ. В зависимости от
конструкции машины (барабанные, со шкивами трения и т.д.),
скоростей движения сосудов и т. п. системы автоматического
регулируемого торможения (САРТ) выполняют одно- и
двухступенчатыми.
В зависимости от алгоритма управления различают разомкнутые
параметрические (РП), разомкнутые избирательные (РИ) и
замкнутые следящие (ЗС) системы управления тормозом.
В РП системах происходит поочерёдное включение первой и
второй ступеней торможения, при этом конечный результат торможения
системой не контолируется.
В РИ системах с помощью датчиков определяют режим работы
(подъём или спуск) и в зависимости от этого сразу включают первую
или вторую ступень. Такой принцип более эффективен, однако система
не может автоматически увеличивать момент при необходимости.
ЗС поддерживают в процессе торможения заданное замедление.
В ряде случаев невозможно уложиться в рамки допустимых
замедлений при двухступенчатом замедлении и применяют
трёхступенчатое со следящей системой управления.
Поддержание требуемой скорости движения сосуда на практике
осуществляется совместным действием тормозов и регулируемого
электропривода.
В настоящее время большая часть СШПУ на угольных шахтах
оснащена асинхронным (АД) приводом мощностью до 1000 квт в
однодвигательном исполнении и до 2000 квт в двухдвигательном.
59
Однако низкая управляемость АД требует применения различных
средств для регулирования хода СШПУ в разные периоды цикла
подъёма. Выбор средств для обеспечения периодов замедленияи
дотягивания в общем случае определяет принцип и схему
автоматизации.
Применяются схемы с использованием регулируемого
механического и динамического торможения при заданном пути
замедления и с выбором
точки начала замедления;
схемы свободного выбега и специальные средства для
осуществления дотягивания (каскадные. с микроприводом, с
преобразователями частоты) или обеспечение дотягивания в
импульсном режиме.
схемы с регулируемым динамическим торможением.
Наиболее перспективны схемы с использованием регулируемых
тормозов, для которых аппаратура выпускается серийно(АУГТ- для
гидротормозов , КУПТ для управления пневмотормозными системами,
комплекс аппаратуры автоматического регулируемого
предохранительного торможения АРПТ и др).
Общим конструктивным принципом всех тормозных систем
ПМ является следующий: тормозные усилия обеспечиваются
специальными грузами через тормозные колодки. Расторможенное
состояния обеспечивается давлением газа или жидкости в цилиндрах,
воздействующего на шток поршня, связанного с грузами тормозов. При
торможении газ или жидкость выпускаются через регулируемые
отверстия и приводятся в действие силой тяжести грузов тормозные
устройства. Снижение давления в цилиндрах с помощью регуляторов
производится по определённому закону. Грузовые тормоза приводятся в
действие ослаблением взведённой пружины.
60