10. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА

ПОДЗЕМНОГО КОНВЕЙЕРНОГО ТРАНСПОРТА

В соответствии с технологией транспортировки полезного ис­ копаемого конвейерным транспортом по шахтным выработкам шахтные конвейеры делятся на:

-стационарные,

-полустационарные,

-передвижные.

Кстационарным относятся такие конвейерные линии, которые проложены по капитальным выработкам и срок службы которых равен сроку службы этих выработок.

Полустационарные конвейерные линии прокладываются по участковым выработкам. Срок их службы согласуется со сроком службы этих выработок.

Передвижные конвейерные линии прокладываются в местах сопряжения участковых транспортных штреков с лавой.

По структуре конвейерные линии бывают неразветвленными

иразветвленными. В линиях последнего типа выделяются конвейе­ ры главного направления (магистральные) и конвейеры маршрут­ ных ответвлений, или маршруты.

Несмотря на различное назначение шахтных конвейерных ли­ ний к системам автоматического управления их работой предъявля­ ются общие требования.

10.1. Требования к системам автоматизации конвейерного транспорта

Системы автоматического пралния конвейерными линиями должны обеспечивать:

1. Возможность управлении конвейерами в конвейерной ли­ нии с центрального пульта управления, с пункта загрузки

10.2. Принципы автоматизации пуска конвейерных линий

Автоматический запуск конвейерной линии может осуществ­ ляться двумя способами:

1.Запуск каждого конвейера через установленный промежуток времени, который контролируется реле времени.

2.Запуск каждого последующего конвейера в линии, после то­ го как предыдущий конвейер достигнет номинальной скоро­

сти своего тягового органа.

Второй способ запуска конвейерной линии предпочтителен, так как степень загрузки конвейеров автоматически определяет продолжительность запуска всей линии. Технологическая схема за­ пуска конвейеров по этому способу представлена на рис. 56.

Рис. 56. Схема последовательного запуска конвейеров в режиме

контроля скорости рабочего органа

Команда на запуск конвейерной линии по этой схеме подается с пульта управления ПУ. При этом формируются два сигнала. Один из них непосредственно подается на пускатель привода первого конвейера П1, а другой является общим для всех приводов конвейе­ ров в линии. Только при наличии двух этих сигналов привод кон­ вейера может быть запущен. Второй сигнал на запуск каждого по­ следующего конвейера (кроме первого) поступает с реле скорости PC предыдущего конвейера, которое срабатывает только тогда, ко­ гда скорость рабочего органа этого конвейера превысит 75 % от ее номинального значения. При аварийной остановке одного из кон­ вейеров отключается его реле скорости, поэтому пропадает второй

сигнал на пускателе привода последующего конвейера. Вследствие этого он и все последующие конвейеры останавливаются. Принци­ пиально этот способ автоматического управления используется в большинстве систем управления конвейерами, в том числе и в ап­ паратуре типа АУК.

10.3. Структура и принцип работы системы автоматического управления конвейерной линией

в аналоговом варианте

Структуру системы автоматического управления конвейерной линией в аналоговом варианте рассмотрим на примере аппаратуры типа АУК, которая показана на рис. 57.

Рис. 57. Структурная схема аппаратуры автоматического управления конвейерной линией типа АУК: КП — кнопка «пуск»; ВПУ — выносной пульт управления; БС — блок сигнализации звуковой; ПУ — пульт управления; БУ — блок управления; П1, П 2,..., YIN— пускатели конвейеров; Д 1, Д 2 ,..., ДУУ— двигатели приводов конвейе­ ров; КВ — конечный выключатель; СЗ— сирена звуковая; Д З— датчик запггыбовки (завала) конвейера; ДС — датчик скорости рабочего органа конвейера; KTB — ка- бель-тросовый выключатель; КСЛ — датчик схода ленты; ДМИ — Датчик магнит­ но-импульсный; БКР — блок концевого реле; РВИ реле времени; УКПС — уст­

ройство контроля проскальзывания ленты; ЛС — линия связи

Структурно аппаратура АУК состоит из пульта управления ПУ к которому подключены кнопки пусковые КП, выносной пульт управления ВПУ и блок сигнализации БС. Пульт управления через линию связи ЛС объединяет все блоки управления конвейерами. Блоками управления конвейеров БУ через соответствующие пуска­ тели ГО управляют приводами соответствующих конвейеров.

К каждому блоку управления подключаются датчики и испол­ нительные устройства.

Сирена звуковая включается блоком сигнализации перед запус­ ком конвейерной линии. Датчики скорости генераторного типа ДС для ленточных конвейеров и магнитно-импульсный датчик ДМИ для цепных конвейеров контролируют скорость рабочего органа конвейеров. Датчик заштыбовки ДЗ останавливает привод конвейе­ ра в случае его завала грузом предыдущего конвейера. Аналогичное происходит при срабатывании датчика схода ленты КСЛ. Ка- бель-тросовые выключатели КТВ позволяют обеспечить аварий­ ную остановку конвейерной линии с любой точки ее маршрута. Для этого необходимо натянуть трос, который разомкнет контакты это­ го датчика. Реле времени РВИ позволяет одному из конвейеров в линии запускаться с установленной выдержкой времени или ана­ логично отключатся. Устройство УКПС позволяет контролировать степень проскальзывания ленты по барабану. Для этой цели устрой­ ство сравнивает сигналы двух датчиков скорости ДС1 и ДС2. Один из них контролирует скорость барабана, а другой — скорость лен­ ты. В случае если разность между сигналами этих датчиков превы­ сит заданное значение, устройство отключит провод конвейера.

Конвейерная линия может запускаться с пульта управления пусковой кнопкой или соответствующей кнопкой выносного пуль­ та управления. Первым всегда запускается конвейер на разгрузоч­ ном пункте, а последним — на загрузочном. Это предотвращает за­ вал транспортируемым грузом неработающих конвейеров.

После того как при пуске скорость рабочего органа первого конвейера будет выше 75 % от ее номинального значения, по линии связи ЛС подается сигнал на запуск последующего конвейера. В случае аварийной остановки одного из работающих конвейеров в линии связи прерывается связь с блоками управления всех после­ дующих конвейеров, и их приводы сразу останавливаются. Прин­ цип работы аппаратуры АУК можно проследить на схеме, пред­ ставленной на рис. 58.

При нажатии на кнопку «пуск» к выпрямительному мосту этой схемы подключается обмотка управления реле К1, которое включа­ ется и своим контактом подает питание на блок реле времени БРВ. Это реле, в свою очередь, включает два реле КТ и К2. Контактами

Рис. 58. Принципиальная схема аппаратуры АУК

реле К2 включается цепь питания блока сигнализации БС, которое одновременно включает звуковые сирены в блоках управления всех конвейеров.

Одновременно контакты реле КТ переключают полярность сигнала в линии связи блоков управления конвейеров на «пуско­ вой» режим. При этом катушка пускового реле КЗ первого конвейе­ ра запитывается через диоды d{и d4. При запуске контакты этого ре­ ле включают привод первого конвейера через пускатель КП1. Как только скорость рабочего органа этого конвейера достигнет величи­ ны 75 % от номинального значения, датчик скорости ДС этого кон­ вейера через пороговый элемент включит реле К4, которое своими контактами подаст по линии связи питание к пусковому реле К5 следующего конвейера. Этот конвейер и все остальные в этой ли­ нии будут запускаться по вышеизложенной схеме.

После запуска последнего конвейера сработает концевое реле БКР, которое досрочно разомкнет цепь питания блока реле времени БРВ. Если этого не произойдет при затянувшемся пуске всей кон­ вейерной линии, то эта цепь разомкнется через заданное время тай­ мером БРВ. При снятии напряжения с блока реле времени размыка­ ются реле КТ и К2, в результате чего прекратится подача звукового сигнала, а полярность линии связи переключится на рабочий

режим. В этом режиме пусковые реле КЗ, К5, К7 останутся вклю­ ченными через диоды d2, </3, d6, d7y dl0, du, поэтому приводы запу­ щенных конвейеров также останутся включенными.

Если сработает защита какого-нибудь конвейера (сработает датчик ДЗ или КСЛ), то разомкнется цепь питания пускового реле этого конвейера, он остановится, и вместе с его остановкой про­ изойдет остановка всех последующих конвейеров.

Останов конвейерной линии происходит и при нажатии кнопки «стоп», контакты которой обесточат линию связи, через которую запитаны пусковые реле всех конвейеров в этой линии.

Хотя аналоговые системы управления конвейерными линиями еще в достаточном количестве используются на горных предпри­ ятиях, им на смену приходят микропроцессорные системы управле­ ния. Одной из таких систем является серийно выпускаемая аппара­ тура САУКЛ.

10.4. Структура и принцип работы системы автоматического управления конвейерной линией

в цифровом варианте

Структуру системы автоматического управления конвейерной линией в цифровом (микропроцессорном) варианте рассмотрим на примере аппаратуры типа САУКЛ, показанной на рис. 59.

Рис. 59. Структурная схема аппаратуры автоматического управления

конвейерной линией типа САУКЛ

Эта система строится по двухуровнемому типу. На верхнем уровне этой системы располагается пульт управления, который представлен управляющим компьютером, расположенном на дис­ петчерском пульте шахты. На нижнем уровне этой системы распо­ лагаются блоки средств автоматизации и электрооборудования для каждого конвейера конвейерной линии. Эти блоки расположены в подземных выработках в непосредственной близости от управ­ ляемых ими конвейеров. Блоки последовательно связаны между со­ бой линией связи (ЛС), линией взаимоблокировки (ЛВБ) и телефон­ ной линией (ТЛ). Связь верхнего и нижнего уровней этой системы производится через систему двух адаптеров:

-адаптера пульта управления,

-адаптера линии связи.

Адаптер пульта управления преобразует цифровой сигнал ком­ пьютера в форму, приспособленную для передачи через оптический канал, который проложен по оптоволоконному кабелю через ствол шахты к адаптеру линии связи, расположенному под землей на го­ ризонте работы конвейерной линии. Адаптер линии связи обратно преобразует сигнал оптоволоконного канала в форму протокола «токовая петля» и передает его к блокам автоматизации конвейеров по двухпроводной линии связи.

Структура блока автоматизации и электрооборудования аппа­ ратуры САУКЛ показана на рис. 60.

Принцип работы этой системы управления конвейерной лини­ ей следующий: сигнал на запуск конвейерной линии подается дис­ петчером с пульта управления (с компьютера верхнего уровня). Этот сигнал последовательно через оба адаптера передается в ли­ нию связи, где он одновременно воспринимается блоками управле­ ния всех конвейеров, но исполняется эта команда только конвейе­ ром у разгрузочного пункта, потому что в команде указан адрес это­ го конвейера. По команде блок управления этого конвейера запускает акустический модуль, который выдает звуковой преду­ предительный сигнал в течение заданного времени. Затем через пускатель КМ запускается привод конвейера. При этом датчиком ДСкЛ контролируется скорость рабочего органа конвейера. Как только эта скорость достигнет номинального значения, БУК по ли­ нии связи передает команду на верхний уровень о завершении за­ пуска первого конвейера.

Рис. 60. Структурная схема блока автоматизации и электрооборудования аппарату­ ры САУКЛ: БУК — блок управления конвейером; КМ — пускатель привода конвей­ ера; ДПБ — датчик проскальзывания барабана; ДСкЛ — датчик скорости ленты; МА — модуль аккустический; ДА — датчик акустический; МЗС — модуль защиты и сигнализации; ДЗШ — датчик заштыбовки; ЛСМЛ — линия связи модулей линей­ ных; МЛ — модуль линейный; КСЛ — датчик схода ленты; ДСхЛ — датчик схода

ленты; КТВ — кабель-троссовый выключатель

После этого компьютер верхнего уровня программно передает в линию связи очередную команду на запуск следующего конвейе­ ра, которая воспринимается уже только вторым конвейером и ис­ полняется им аналогично. Таким образом последовательно запуска­ ются все конвейеры в линии.

Аварийное отключение конвейера производится его блоком управления при срабатывании одного из датчиков защиты, тагах как КТВ, КСЛ, ДЗШ, ДСхЛ или ДПБ. При этом БУК этого конвейе­ ра по линии взаимоблокировки передает команду на одновремен­ ный останов конвейеров, транспортирующих груз на этот остано­ вившийся конвейер.

Оперативный останов конвейерной линии производится по ко­ манде с компьютера верхнего уровня, при этом первым восприни­ мает эту команду конвейер у загрузочного пункта, который после своей остановки передает по линии взаимоблокировки команду «стоп» следующему конвейеру, который, остановившись, выполня­ ет аналогичную команду для своего последующего конвейера и т. д. Таким образом производится последовательный останов всей конвейерной линии.

но