2 Требования к системе автоматизации процесса проходки горных выработок

В соответствии с изложенными задачами можем сформулировать следующие требования:

1. Обеспечение управления машинами и механизмами проходческого забоя на безопасном расстоянии (20-25м). Причем, управление возможно как по проводному, так и по беспроводному каналу.

2. Обеспечение оптимального использования мощности привода режущего органа при сохранении устойчивого положения комбайна. Регулятор должен обеспечивать защиту привода от опрокидывания при технологических перегрузках.

3. Обеспечение высокой точности отработки забоя при автоматическом программном движении рабочего органа по заданной программе. Способ задания программы должен обеспечивать возможность быстрой перенастройки непосредственно на рабочем месте.

4. Контроль положения комбайна в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно заданного направления движения в условиях запыленности и загроможденности проходимой выработки.

5. Система автоматизации должна быть во взрывобезопасном исполнении, иметь искробезопасные цепи.

3 Обзор существующих средств и систем автоматизации процесса проходки горных выработок.

Выпускаются средства автоматизации конкретно под проходческий комбайн. Известны следующие разработки:

1. Регулятор нагрузки для проходческих комбайнов ПРИЗ-М (применяется также для контроля и регулирования нагрузки мощных буровых станков).

2. Аппаратура дистанционного управления проходческим комбайном КСЛ33 типа АДУ-33.

3. Комплекс управления и диагностики проходческого комбайна П110 КПТ.

4. Комплектная аппаратура управления проходческим комбайном типа 4ПП2М КУАП.

5. Аппаратура автоматизации комбайна 4ПП2С и ПК9РА.

6. Для управления породопогрузочными проходческими машинами 1ПНБ-2 и 2ПНБ-2 и комбайнами типа ГПК аппаратура АДУ.

7. СОЮЗ194 – проходческий комплекс – АКС

8. Аппараты защиты электодвигателей типа КОРД (ЗОНД).

9. Устройства предупредительной сигнализации ПС-КУ.

10. Датчики положения типа ДПМГ.

11. Электрогидрораспределители ЭКУ.1М.

12^*. Лазерная система телеуправления горными машинами ЛАСТУГМ – система лазерной ориентации комбайнов в выработке.

4 Охарактеризовать пропорционально-интегральный регулятор с импульсной защитой приз-м

Назначение

Регулятор ПРИЗ — электрогидравлический, пропорционально-интегральный, релейно-импульсного типа применяется при автоматизации проходческих комбайнов, например комбайна 4ПП2, и буровых станков.

Функции

Регулятор ПРИЗ обеспечивает выполнение следующих функций:

• стабилизацию тока электродвигателей комбайна на заданном уровне путем изменения скорости подачи режущего органа на забой;

• двухступенчатую защиту электродвигателей от технологических перегрузок и опрокидываний;

• ограничение скорости подачи при пуске машины, забуривании и длительном перегрузе;

• забуривание по заданному времени;

• блокировки, исключающие подачу режущего органа на забой при выключенных электродвигателях привода;

• индикацию режимов работы контролируемых электродвигателей.

Состав

Рисунок 11 - Функциональная схема регулирования нагрузки комбайна 4ПП2

Принцип действия

Принцип действия регулятора заключается в сравнении сигналов, снимае­мых с датчиков тока главных электродвигателей в блоке регуля­тора, с сигналами задания и выдачи команд на изменение или отключение подачи комбайна на забой. Подача отключается, но ток электродвигателя достигает двукратного номинального значения. При этом срабатывает безынерционный каскад защиты регу­лятора ПРИЗ. Если в течение 1—2 с перегрузка не устранилась электродвигатели отключаются.

Регулятор нагрузки для комбайна семейства 4ПП2 стабилизирует ток нагрузки электродвигателя режущего органа на заданном уровне путем изменения количества масла, подаваемого в гидро­цилиндры перемещения стрелы, а также защищает электродвигатель от перегрузок.

На рис. 1 показана функциональная схема регулирования нагрузки комбайна 4ПП2, которое осуществляется следующим oбpaзом. При разработке забоя ток I_Р электродвигателя М режущего органа РО измеряется датчиком ДТ, выходное напряжение которого U_ф поступает в блок регулятора нагрузки БРН через узел сравнения. Под воздействием сигнала рассогласования между фактическим и U_ф заданным Uр (сигнал задания) напряжениями БРН вырабатывает сигнал Up, который управляет электрогидравлическим дроссель - регулятором ДР. Последний изменяет количе­ство масла Q, поступающего в гидроцилиндры механизма подачи МП, и тем самым изменяется скорость подачи режущего органа РО и, следовательно, статический момент сопротивления М_С на валу двигателя М.

Объектом регулирования в САР нагрузки является звено «режущий орган—двигатель», вход которого — скорость подачи , выход — ток I_р, а возмущающее воздействие — сопротивление угла резанию А.