1461

Ограничители скорости обеспечивают возможность перестройки защитной тахограммы в зависимости от режима работы подъемной установки («Груз», «Люди», «Ревизия») при обслуживании от одного до нескольких горизонтов. При этом обеспечивается выполнение следующих функций:

–ввод и формирование защитных тахограмм подъемной установки для различных режимов ее работы;

–сравнение измеренного значения положения подъемного сосуда

ссигналами путевых датчиков в контрольных точках ствола;

–измерение(вычисление) действительнойскоростиподъемных сосудов;

–непрерывное сравнение сигналов действительной скорости со значениями, заданными защитной тахограммой;

–формирование сигнала рассогласования между фактической скоростью движения и скоростью, заданной защитной тахограммой, и вывод его для визуального контроля на пульт машиниста;

–включение предохранительного тормоза при достижении подъемной машиной скорости, значение которой равно заданному защитной тахограммой научасткахразгона, равномерногохода, путизамедления, дотягиванияипереподъема;

–непрерывный самоконтроль исправности;

–световая сигнализация с запоминанием, сигнализирующая раздельно

осрабатывании реле защиты или реле контроля исправности;

–блокировка, не допускающая самовосстановления схемы защиты после исчезновения или устранения причины ее срабатывания.

Ограничитель скорости независимый ОСН

Ввод настроечных параметров и защитных тахограмм ограничителя скорости ОСН производится предварительно, до начала эксплуатации системы в специальном режиме «настройка». Осуществлять ввод разрешается только специально обученному персоналу по паролю. После ввода исчерпывающего набора параметровсистемаавтоматическинастраиваетсянаработунаданнойустановке.

Измерение скорости и пути осуществляется двумя независимыми каналами от импульсных датчиков, установленных на валу подъемной машины или отклоняющем шкиве. Координата пути определяется по числу поступивших с начала движения импульсов, а скорость движения рассчитывается по частоте следования импульсов.

Для синхронизации фактического положения сосуда в стволе и показаний ограничителя используются 2 путевых датчика, установленных в стволе в крайних точках движения (точная остановка сосудов). Еще два путевых датчика контроля положения сосудов в стволе устанавливаются в начале участка замедления каждого сосуда, что обеспечивает дополнительную проверку измерения пути и контроль снижения скорости в соответствии с защитной тахограммой на участке замедления.

431

Наладка ограничителя скорости ОСН заключается в следующем:

–правильномвводеисходныхданныхдлярасчетазащитныхтахограмм;

–расчете и проверке фактического места установки путевого выключателя, контролирующего точку начала снижения скоростипозащитнойтахограмме.

Ограничитель скорости ОС-5

Ограничитель скорости ОС-5 состоит из программируемого контроллера с модулями ввода/вывода, двух оптических датчиков и сенсорной панели оператора, на которой осуществляется индикация текущих значений положения, скорости, величины ограничения скорости и режима работы подъемной установки. Имеется возможность вывода значений в виде графиков.

Процесс настройки и наладки ОС–5 осуществляется с ноутбука, оснащенного специализированным программным обеспечением «Конфигуратор ограничителя скорости ОС-5» (OS5Con). В качестве исходных данных для настройки ограничителя используются результаты испытаний тормозной системы и параметры подъемной установки. Программный комплекс OS5Con позволяет также отображать и сохранять графики положения, скорости и величины ограничения скорости сосудов. ОС-5 ведет кольцевой журнал событий, в котором сохраняется информация о включении ограничителем предохранительного тормоза и сообщениях самодиагностики. На рис. 14.18 приведено окно программы OS5Con. Эта часть программы предназначена для расчета параметров защитной, критической и рабочей тахограмм.

Ввод параметров подъёмной установки, настройка и проверка ОС-5 выпол- няетсясогласно«РуководствупоэксплуатацииограничителяскоростиОС-5».

На рис. 14.18 показаны защитная, критическая и рабочие тахограммы, построенные по результатам выполненных расчетов.

В настоящее время все большее распространение получают системы

управления и комплексной защиты шахтных подъемных установок на базе микропроцессорной техники и программируемых контроллеров, в которые включена и защита от превышения скорости.

Ктаким устройствам относятся, например:

–универсальный микропроцессорный комплекс защит МКЗ «Мимоза», разработанный и поставляемы ООО СП «Монтаж - наладка», г. Екатеринбург;

–система контроля движения и скорости шахтной подъёмной установки СКДС-ПУ производства ЗАО «СМНУ «Цветметналадка», г. Екатеринбург.

Универсальный микропроцессорный комплекс защит МКЗ «Мимоза»

представляет собой набор специализированных аппаратных и программных средств, предназначенных для защиты шахтной подъёмной установки от аварийных режимов работы, индикации и регистрации основных технологических параметровисостояний.

432

Рис. 14.18. Окно расчета параметров защитной, критической и рабочей тахограмм программы OS5Con

МКЗ «Мимоза» применяется для оснащения действующих и вновь монтируемых подъёмных установок в соответствии с действующими правилами безопасности.

МКЗ может выполнять все защитные функции, предусмотренные в ограничителях скорости ОСН, ОС-5, системе СКДС-ПУ, а также позволяет реализовать обязательнуюдлявсехмашинбарабанноготипазащитуотнапускаканатавствол.

ПрименениеМКЗпозволяет:

–при модернизации действующих машин вывести из технологического процесса устаревшее и ненадёжное защитное оборудование и повысить функциональные возможности и чёткость работы защиты от превышения скорости движения;

–автоматизировать процесс наладки основных защит и получить возможностьавтоматическойкорректировкинастроекзащитбезпривлечениялюдей.

Основными элементами комплекса являются микропроцессорный модуль защит ММЗ «Мимоза» и устройство отображения и регистрации информации

(УОР).

433

Информация о положении и скорости движения подъёмных сосудов поступает по двум (или более) независимым каналам от абсолютных датчиков углового перемещения(ДУП).

Синхронизация фактического положения сосудов в стволе и показаний ДУП (автоматическая корректировка) выполняется в крайних точках движения (аналогичносинхронизациивограничителеОСН).

Индикация и регистрация основных технологических параметров и состояний, а также проверка просмотр и изменение настроек комплекса производятся с помощью УОР, выполненного на базе персонального компьютера. Компьютер устройства отображения и регистрации может быть подключен к локальной вычислительной сети предприятия по Ethernet-протоколу для удалённого контроля работыподъёмноймашины.

Система контроля движения и скорости шахтной подъёмной установ-

ки СКДС-ПУ является программно-управляемым устройством, аппаратура которого представляет собой низковольтное комплектное устройство с электронными блоками управления на базе программируемых контроллеров SIMATIC S7-300, и полностью самодиагностируемым (с самоконтролем) устройством, что исключает применениедублирующегоаппарата.

«СКДС-ПУ» предназначена для использования вместо следующих устройств защиты, контроля параметров и отображения информации, применяемых наподъёмныхустановках:

–аппаратовзаданияиконтроляхода(АЗК, АКХ);

–ограничителейскорости(РОС, ЭОС);

–релеобратногохода(РОХ);

–аппаратуры защиты от пробуксовки и проскальзывания канатов по шкиву трения(АЗП) (длямногоканатныхподъёмныхустановоксошкивомтрения).

–сельсинных указателей глубины (положения подъёмных сосудов в

стволе);

–стрелочных указателей скорости движения подъёмных сосудов и самопишущихскоростемеров.

14.5.11. Ограничитель скорости ОСП-1

Выпускаетсяназаводе«Красныйметаллист», г. Конотоп. Предназначендля защиты подземных подъемных машин шахтных подъемных установок от превышения допустимых значений скорости в течение всего цикла подъема. Он может применятьсяидлямашин, установленныхнаповерхности.

Принцип действия ограничителя ОСП-1 основан на сравнении действительной скорости с заданной по защитной тахограмме. Это сравнение на участках разгона и равномерного хода происходит в функции пути, а в период основного замедления – в функции времени. Поэтому если подъемная машина будет остановлена на участке пути контролируемого замедления, то дальнейшее ее движение в сторону приемной площадки должно производиться со скоростью не более контролируемойограничителемскоростиподходаVn.

434

Ограничитель ОСП-1 (рис. 14.19) состоит из двух датчиков путевых импульсных ДПИ-1, блока сравнения и контроля ограничителя БСКО-1 иблока пи-

танияБП12.12 (БП02.2).

Рис. 14.19. Функционально-принципиальная схема ограничителя ОСП-1

Схема подключения ограничителя скорости ОСП-1 приведена на рис. 14.20.

435

Рис. 14.20. Схема подключения ограничителя скорости ОСП-1 в схему подъемной установки

Исполнение изделий, входящих в комплект ОСП-1, взрывобезопасное РВ с искробезопасными электрическими цепями. Для получения путевых команд используются путевые или этажные выключатели аппаратов ШПА-3 или АУЛ-1, диаграмма замыкания которых приведена на рис.14.21.

Рис. 14.21. Защитная тахограмма и диаграмма замыкания контактов этажных выключателей и реле ограничителя скорости ОСП-1: В → – направление движения машины «Вперед»; ← Н – направление движения машины «Назад»; ▬ - контакт замкнут; tр – расчетное время замедления подъемной машины

436

Датчик ДПИ-1 предназначен для формирования путевых импульсов, получаемых при вращении колеса датчика от тормозного поля барабана машины за счет фрикционной связи. Выходными сигналами датчика являются две последовательности импульсов, формируемых оптопарами по двум раздельным каналам. Импульсы этих последовательностей сдвинуты друг относительно друга на 90 электрических градусов. При вращении барабана подъемной машины в одну сторону импульсы первой последовательности отстают от импульсов второй последовательности, а при вращении в обратную сторону они опережают их. Изменение направления сдвига этих импульсов используется для определения направления движения «вперед» или «назад», а частота следования импульсов – для измерения действительной скорости движения.

Блок сравнения и контроля скорости БСКО-1 предназначен для за-

дания защитной тахограммы скорости, определения направления движения, сравнения действительной и заданной скоростей, выдачи сигнала в цепь защиты и сигнализацию при превышении допустимых значений скорости подъемной машины.

На лицевой крышке блока БСКО-1 установлены переключатели режимов работы, а также кнопки взвода реле защиты и проверки уставок задания.

Блок БСКО-1 содержит два идентичных канала БО (блок ограничения скорости) и блок БИ (блок индикации).

Блок ограничения скорости БО (платы П1 и П2) предназначен:

–для приема и обработки импульсов от путевых датчиков ДПИ-1 (узел действительной скорости УДС);

–приема электрических сигналов заданной скорости от задатчиков Vmin, V1max, V2max (узел заданной скорости УЗС);

–сравнения сигналов действительной и заданной скоростей (узел срав-

нения скоростей УСС);

–выдачи команды на предохранительное торможение при превышении сигналадействительнойскоростинадзаданной(исполнительноеустройствоИУ);

–визуального контроля величины рассогласования действительной и заданной скоростей на каждом участке пути (отклономер РА на пульте управления ППМ);

–автоматического контроля исправности каналов (узел контроля исправности УКИ);

Блок индикации БИ является общим для обоих каналов ограничителя

ипредназначен:

–дляопределениянаправлениядвижения(узелнаправлениядвиженияУНД);

–осуществления световой индикации о местоположении подъемного сосуда в соответствии с диаграммой движения (светодиоды Н1–Н10);

437

–подключения задатчиков скорости в зависимости от проходимого участка пути (выключатели ЭВ1–ЭВ4 или ПВ1–ПВ4).

Внимание! Если на плате БО установлена микросхема Д10 типа К553УД2, то ОСП-1 старого образца, если Д10 типа КР1108ПП1 – то ОСП-1 модернизированный.

Вариант платы БИ старого образца работоспособен.

В плате БИ модернизированного ОСП-1 заложен конструктивный дефект завода-изготовителя. Необходима переделка платы БИ согласно изменениям в заводской принципиальной схеме. При этом в схему платы БИ вносятся следующие изменения:

1) на микросхеме Д1 между выводами 2 и 3 ставится перемычка; 2) диод и конденсатор, включенные в цепь между «Плюсом» питания и

штырями 25, 27 разъема платы, демонтировать. «Плюс» питания вывести на штыри 25, 27 разъема;

3) на микросхеме Д4:

–к выводам 14 и 7 микросхемы подпаять конденсатор К73.15 0,068 мкФ 160 В;

–между выводом 9 микросхемы и штырем 14 разъема платы впаять диод КД102А и конденсатор К73.15 0,068 мкФ 160 В таким образом, как это сделано на выводе 11 этой микросхемы.

Работает схема ограничителя следующим образом.

В начале цикла подъема при движении подъемного сосуда, например, «Вперед» (см. рис. 14.19) выходные импульсы датчиков ДП1 и ДП2 (обе последовательности) поступают в узлы направления движения УНД блоков БИ. При этом срабатывают реле К5 и К7, соответствующие направлению движения подъемного сосуда «Вперед». Контакты этих реле К5.1 и К7.1 замыкают-

ся и подключают уставку V1max к узлу заданной скорости УЗС. Уровень напряжения V1max устанавливается резистором R3.

При достижении подъемным сосудом участка равномерного хода этажные выключатели ЭВ2 и ЭВ4 включают реле К2 и К4, контакты которых К2.2

иК4.2 подключают уставку V2max (контакты К1.2 и К3.2 замкнуты). Напряжение задания V1max, разрешающее максимальную скорость движе-

ния на участке разгона и равномерного хода, и напряжение задания Vmin, разрешающее движение со скоростью дотяжки, поступает в узел задания скорости УЗС блокаБОнепосредственнона схему выборанаибольшегонапряжения.

Напряжение задания V2max = V1max, разрешающее максимальную скорость на участке равномерного хода, поступает в схему через задатчик интенсивности. При включении V2max величина его напряжения мгновенно появляется на выходе компаратора, а при выключении убывает по линейному закону в функции времени до напряжения задания дотяжки Vmin.

438

При достижении подъемным сосудом участка замедления этажные выключатели ЭВ1 и ЭВ3 отключают реле К1 и К3, контакты которых отключа-

ют уставки задания V1max и V2max от узла заданной скорости УЗС.

На выходе данного узла напряжение заданной скорости уменьшается с темпом, соответствующим замедлению защитной тахограммы до уровня контролируемой скорости подхода Vmin, устанавливаемого подстроечным резистором R35 блока БО.

При движении подъемного сосуда «Назад» схема работает таким же образом, но в обратном порядке. При этом включаются реле направления движения К6 и К8.

Одновременно при движении подъемной машины выходные импульсы от датчиков ДП1 и ДП2 одной последовательности поступают в узел действительной скорости УДС блоков БО с частотой, пропорциональной скорости ее движения. Измерение действительной скорости осуществляется преобразователем частоты в напряжение постоянного тока, состоящего из диодно-конденсаторного преобразователя частоты, усилителяисглаживающегофильтра.

Выходные напряжения узла заданной скорости УЗС и узла действительной скорости УДС поступают на вход узла сравнения скоростей УСС. При превышении сигнала действительной скорости над заданной защитное реле РЗ (К2 в блоке БО) исполнительного устройства выдает команду на предохранительное торможение подъемной машины.

Результирующий сигнал узла сравнения скоростей подается на микроамперметр (отклономер) РА, который позволяет визуально контролировать величину рассогласования действительной и заданной скоростей на каждом участке пути движения подъемной машины.

Для самоконтроля исправности каналов и правильности их настройки сигнал разности действительной и заданной скоростей поступает в узел контроля исправности УКИ, состоящий из вычитателя и порогового элемента. При исправности каналов и идентичности их настройки реле К3 блока БО включено. В случае рассогласования этих сигналов на входах вычитателя до величины ≈ 0,5 В (соответствует скорости 0,5 м/с) реле К3 отключается и своим контактом выдает сигнал о неисправности схемы ограничителя.

Для исключения возможных ложных срабатываний этой схемы на стоянке подъемной машины от рассогласования состояний устройств для определения направления движения УНД в каналах I и II реле К3 дополнительно запитано через транзистор, который управляется компаратором минимальной скорости и открыттолько настоянкеи при скорости движениямашиныменьше1 м/с.

Для контроля наличия напряжения источника питания используется двухобмоточное реле К1 блока БО, одна из обмоток которого питается от напряжения –12 В, а другая – от напряжения + 12 В. При исчезновении напря-

439

жения на одной из обмоток двухобмоточное реле включается, что приводит к отключению реле защиты РЗ (К2 блока БО).

Контроль вращения валов аппарата ШПА-3 в схеме ограничителя скорости ОСП-1 осуществляется реле К4 блока БО, которое при отключении реле РК-1 или РК-2 в схеме контроля вращения валов аппарата ШПА-3 (см. рис. 14.20) отключает максимальные уставки задания скорости Vmax и подключает минимальные уставки задания скорости Vmin.

При получении путевых команд от аппарата АУЛ-1, так как в нем нет схемы контроля вращения валов, в блоке БСКО-1 ограничителя скорости ОСП- 1 между клеммами 17 и 19 (см. рис. 14.20) необходимо поставить перемычку.

Наладка ограничителя ОСП-1

1.Произвести расчет защитной тахограммы ограничителя.

2.В расчетных точках пути по защитной тахограмме (см. рис. 14.21) произвести настройку этажных выключателей ЭВ1–ЭВ4 аппарата ШПА-3 или путевых выключателей ПВ1– ПВ4 аппарата АУЛ-1. Настройку обеих пар (ЭВ1, ЭВ3

иЭВ2, ЭВ4) или путевых выключателей (ПВ1, ПВ2 и ПВ3, ПВ4) необходимо произвестинамаксимально возможнуюодновременностьихпереключения.

3.Произвести проверку согласованности подключения выходных сигналов датчиков ДПИ-1 к узлам выбора направления движения подъемной машины. Для этого при движении машины на малой скорости по световой индикации блока БИ убедиться, что при движении «Вперед» загораются светодиоды Н7 и Н9, расположенные возле стрелки «В», а при движении «Назад» загораются светодиоды Н8 и Н10, расположенные возле стрелки «Н».

При несоответствии засвечивания светодиодов необходимо в БСКО-1 на клеммах 14–15 или 29–30 поменять местами провода от датчиков ДПИ-1

ипроизвести повторную проверку.

4.Настройка ограничителя на задание защитной тахограммы произво-

дится с помощью регулировочных резисторов Vmin, V1max, V2max и микроамперметра (РА), расположенных на лицевой панели поворотного блока и резистором R37 в блоках БО (здесь и далее по тексту обозначение резисторов соответствует Руководству по эксплуатации ОСП-1 477.00.00.000РЭ).

5.Для удобства при наладке следует пользоваться следующим соотношением: скорости 1 м/с соответствует напряжение 1 В постоянного тока или 10 делений по шкале микроамперметра (индикаторному прибору – РА).

6.Определить расчетные величины (по напряжению или в делениях по индикаторному прибору), соответствующие номинальным значениям скоростей подъемной машины на пути подхода (пути дотягивания) подъемных со-

судов Vmin и при разгоне и равномерном ходе V1max = V2max.

7. Установить переключатели режимов работы первого и второго каналов на лицевой стороне крышки БСКО-1 в положение «Работа».

440