330 / ЗаданКурсЖурналПолныйМПУСУ / 1СУ_ШахтнойПодемУст
.pdfCИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ДОБЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Система контроля движения шахтной подъёмной установки
Владимир Воробьёв, Янис Агрис Берзиньш, Евгений Будаев, Николай Миронов, Ярослав Извеков, Сергей Черненко
В статье представлена система контроля движения шахтной подъёмной установки, реализованная на основе промышленного оборудования фирм Fastwel и Pepperl+Fuchs. Показана архитектура системы, описаны её возможности и принципы работы. Анализируется опыт внедрения и эксплуатации. Сформулированы перспективы модернизации и развития системы.
|
АКТУАЛЬНОСТЬ ЗАДАЧИ |
подъёмной установки (СКД ШПУ), |
петчера, вывод данных на печать. На |
||||||||||||
|
Задача |
оптимизации |
технологиче |
которая |
разработана |
сотрудниками |
данном этапе СКД не влияет на функ |
||||||||
|
ских процессов всегда была актуальна |
ОАО «Бурятзолото» и ООО «Микро» |
ционирование систем управления и |
||||||||||||
|
для |
добывающей отрасли. Процесс |
(г. Улан Удэ) и с апреля 2005 года нахо |
защиты подъёмной установки и при |
|||||||||||
|
разработки ресурсов очень сложен и |
дится в опытно производственной |
возникновении отклонений от нор |
||||||||||||
|
требует постоянного контроля и анали |
эксплуатации |
на |
ШПУ рудников |
мального |
протекания процесса или |
|||||||||
|
за. Любая нештатная ситуация приво |
«Холбинский» |
и «Ирокинда» ОАО |
собственной неисправности не запре |
|||||||||||
|
дит к дорогостоящему перерыву в ра |
«Бурятзолото». СКД обеспечивает по |
щает её работу. |
|
|||||||||||
|
боте. Шахты и штольни находятся на |
стоянный |
мониторинг |
ситуации для |
Необходимо отметить, что сущест |
||||||||||
|
существенном удалении от транспорт |
принятия |
решений |
по |
обеспечению |
венным толчком к разработке системы |
|||||||||
|
ных узлов, поэтому доставка необходи |
безопасной работы ШПУ, регистра |
послужило требование п. 352 ПБ 03 |
||||||||||||
|
мого оборудования и запасных частей |
цию основных |
параметров работы |
553 03, предписывающее оснащение |
|||||||||||
|
значительно увеличивает |
издержки |
подъёмных установок, архивирование |
шахтных подъёмных установок устрой |
|||||||||||
|
компании и срывает график выполне |
данных, визуальный контроль на пуль |
ствами регистрации основных пара |
||||||||||||
|
ния запланированных показателей. |
те машиниста и на пульте горного дис |
метров режимов работы. |
|
|||||||||||
|
Кроме |
того, |
особенно остро стоит |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||
|
проблема |
обеспечения |
безопасности |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Технические средства, использованные при построении СКД ШПУ |
|
||||||||||||
|
работы. Неправильная |
эксплуатация |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
оборудования и несоблюдение предпи |
|
|
|
Наименование |
|
|
Производитель |
Количество |
||||||
|
санных правил в агрессивных условиях |
Процессорная плата CPU686E (300 МГц, 128 Мбайт) |
|
|
Fastwel |
1 |
|||||||||
|
процесса добычи ведёт к увеличению |
Жёсткий диск 2,5" (40 Гбайт) |
|
|
Samsung |
1 |
|||||||||
|
износа и, как следствие, к росту коли |
Программируемый модуль ввода вывода UNIO96 5 |
|
|
Fastwel |
1 |
|||||||||
|
чества аварийных случаев. |
|
Модуль аналогового ввода вывода AI16 5A 1 |
|
|
Fastwel |
1 |
||||||||
|
Широкие возможности информаци |
Плата гальванической изоляции каналов дискретного |
|
|
Fastwel |
3 |
|||||||||
|
ввода TBI 24/0C 1 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
онно управляющих систем позволяют |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Клеммная плата TB 20 |
|
|
|
|
Fastwel |
1 |
||||||||
|
повысить эффективность управления |
|
|
|
|
||||||||||
|
Монтажный каркас с 8 разрядной ISA серии 520x |
|
|
Octagon Systems |
1 |
||||||||||
|
производством. Это достигается путём |
|
|
||||||||||||
|
Источник питания 5105 |
|
|
|
|
Octagon Systems |
1 |
||||||||
|
предоставления оперативному, обслу |
|
|
|
|
||||||||||
|
Монитор LCD 17" |
|
|
|
|
|
LG |
1 |
|||||||
|
живающему и руководящему персона |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Источник бесперебойного питания 400 В·А |
|
|
Ippon |
1 |
||||||||||
|
лу полной и своевременной информа |
|
|
||||||||||||
|
Модем ADSL2+ P 660RU |
|
|
|
|
ZyXEL |
2 |
||||||||
|
ции о текущих параметрах работы обо |
|
|
|
|
||||||||||
|
Источники питания 5 и 12 В (по 60 Вт), 24 В (120 Вт) |
|
Chinfa |
3 |
|||||||||||
|
рудования, необходимой для анализа |
|
|||||||||||||
|
Измерительный преобразователь напряжения постоянного тока |
|
ООО «Алекто» |
2 |
|||||||||||
|
ситуации и принятия своевременных |
|
|||||||||||||
|
Е857С (0...250 В)/(0...20 мА) |
|
|
||||||||||||
|
решений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Измерительный преобразователь постоянного тока Е856С1 |
|
ООО «Алекто» |
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
(0...75 мВ от шунта)/(0...20 мА) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ |
|
Измерительный преобразователь переменного тока Е854С |
|
ООО «Алекто» |
1 |
|||||||||
|
|
(0...5 А)/(0...20 мА) |
|
|
|
|
|||||||||
|
В данной статье представлена систе |
|
|
|
|
|
|
||||||||
28 |
Шифратор приращений RVI58N 011K1R61N 02500 |
|
|
Pepperl+Fuchs |
1 |
||||||||||
ма |
контроля |
движения |
шахтной |
|
|
||||||||||
(2500 импульсов/об.) |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
© 2008, CTA Тел.: (495) 234-0635 Факс: (495) 232-1653 |
http://www.cta.ru |
СТА 4/2008 |
|
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / Д О Б Ы В А Ю Щ А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
|
|
|
|
Рис. 2. Шифратор приращений RVI58N(011K1R61N(02500 (Pepperl+Fuchs), соединённый с |
||||||||||||
|
|
|
|
валом шкива ШПУ посредством гибкой муфты |
|
|
|
|
|
|
||||||
Рис. 1. Шкаф с техническими средствами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СКД ШПУ, расположенный в кабине |
на основе трёх программных модулей: |
характеристик эталонных диаграмм |
||||||||||||||
машиниста подъёмной установки |
|
«Конфигуратор СКД ШПУ», «АРМ |
по основным режимам работы ствола, |
|||||||||||||
|
|
|
|
машиниста ШПУ», «АРМ диспетчера |
таблицы установочных коэффициен |
|||||||||||
РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ |
|
шахты». |
|
|
|
|
|
|
тов, необходимых для корректного |
|||||||
Технические средства, использован |
Модуль |
«Конфигуратор |
СКД |
сбора, отображения и архивирования |
||||||||||||
ные при построении СКД ШПУ, пред |
ШПУ» реализован в среде програм |
информации. |
|
|
|
|||||||||||
ставлены в табл. 1. |
|
мирования Borland C++ Builder 6 и |
Модуль |
«АРМ |
машиниста |
ШПУ» |
||||||||||
В кабинах машинистов подъёмных |
позволяет осуществлять ввод и редак |
также разработан в среде программи |
||||||||||||||
установок |
расположены |
шкафы |
тирование таблицы каналов системы, |
рования Borland C++ Builder и отве |
||||||||||||
(рис. 1), |
укомплектованные |
техниче |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скими средствами СКД ШПУ, основу |
|
|
|
|
Источник |
|
|
Плата каналов |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
бесперебойного |
|
|
дискретного ввода |
|
|
|
||
которых |
составляют устройства про |
|
|
|
|
питания |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
TBI 24/0C 1 |
|
Сигналы |
||||||||
мышленного назначения российской |
Монитор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реле |
||||||
фирмы Fastwel. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
управления |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приводами |
|||||
Компьютер рабочего места машини |
|
|
|
|
МicroPC на базе |
|
|
Плата каналов |
|
ШПУ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
CPU686E |
|
|
дискретного ввода |
|
|
|
||
ста реализован на основе платформы |
100Base T |
|
|
UNIO96 5 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
TBI 24/0C 1 |
|
|
|
|
||||||||
MicroPC с использованием процессор |
|
|
|
|
AI16 5A 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ного модуля CPU686E и модулей вво |
Модем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
да вывода фирмы Fastwel в каркасе с |
машиниста |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шифратор приращений |
||||||
источником питания компании Octa |
|
|
|
|
Клеммная плата |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RVI58N 011K1R61N 02500 |
|||||||
gon Systems. Терминальные платы TBI |
|
|
|
|
TB 20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
24/0C (Fastwel) обеспечивают передачу |
|
|
|
|
|
|
|
Плата каналов |
|
|
|
|||||
входных |
дискретных сигналов типа |
АТС |
|
|
|
|
|
|
дискретного ввода |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
TBI 24/0C 1 |
|
|
|
|
||||||
«сухой» контакт с гальванической раз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Счётчик |
|
|
|||
вязкой. Аналоговые сигналы нормиру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
электрической энергии |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЭТА 4 У1 |
|
|||||
ются при помощи преобразователей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
серии Е85хх, разработанных ООО |
Модем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
«Алекто» (г. Омск). В качестве датчика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
диспетчера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
путевых импульсов в системе применя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ется шифратор приращений RVI58N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
011K1R61N 02500 фирмы Pepperl+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Fuchs, формирующий 2500 импульсов |
Преобразователь |
~220B |
Преобразователь |
~220B |
Преобразователь |
~220B |
Преобразователь |
~220B |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
на один оборот вала и соединённый с |
постоянного |
|
постоянного |
|
переменного |
|
постоянного |
|
||||||||
валом шкива ШПУ посредством гиб |
напряжения |
|
|
|
напряжения |
|
|
тока |
|
|
тока |
|
|
|||
E857C |
|
|
|
E857C |
|
|
E854C |
|
|
E856C1 |
|
|
||||
кой муфты (рис. 2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
||
Схема подключения оборудования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шунт |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
приведена на рис. 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ |
Напряжение тахогенератора |
|
|
Ток статора |
|
|
Ток динамического |
|||||||||
|
|
|
|
торможения |
|
|
||||||||||
Функционирование системы кон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
|||
троля движения ШПУ осуществляется |
Рис. 3. Схема подключения оборудования системы СКД ШПУ |
|
|
|
|
|||||||||||
СТА 4/2008 |
|
© 2008, CTA |
Тел.: (495) 234-0635 |
Факс: (495) 232-1653 http://www.cta.ru |
|
|
www.cta.ru |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / Д О Б Ы В А Ю Щ А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
|
|
чает за получение, анализ, отображе |
Для обеспечения оптимальных усло |
|
безопасности работы как самой ШПУ, |
|||||||||||||||||
|
|
ние и архивирование данных. Этот |
вий работы всех механизмов подъём |
|
так и груза или людей, находящихся в |
|||||||||||||||||
|
|
модуль работает под |
управлением |
ной установки необходимо поддержи |
|
клети. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
операционной |
системы |
Microsoft |
вать скорость подъёма клети в опре |
|
Подъём груза в шахте осуществляет |
|||||||||||||||
|
|
Windows 98SE. |
|
|
|
делённом интервале как на этапе раз |
|
ся, как правило, несколькими подъём |
||||||||||||||
|
|
Модуль |
«АРМ |
диспетчера шахты» |
гона (рис. 5 а), так и на этапе торможе |
|
ными установками одновременно. Ка |
|||||||||||||||
|
|
выполнен в той же среде программиро |
ния (рис. 5 б). |
|
|
|
|
|
ждая из этих установок имеет свои спе |
|||||||||||||
|
|
вания, позволяет осуществлять анализ |
Диаграмму критического замедления |
|
цифические особенности работы. Это |
|||||||||||||||||
|
|
архивов смен работы стволов шахты и |
составляют значения, определяющие |
|
связано с различной высотой самих |
|||||||||||||||||
|
|
работает под управлением операцион |
минимальную скорость |
движения |
|
стволов, мощностью двигателей, диа |
||||||||||||||||
|
|
ной системы Microsoft Windows XP. |
клети, при которой эксплуатация ус |
|
метром барабанов, толщиной канатов |
|||||||||||||||||
|
|
Связь между модулями «АРМ маши |
тановки ещё может считаться эффек |
|
и т.д. Поэтому эталонные диаграммы |
|||||||||||||||||
|
|
ниста ШПУ» и «АРМ диспетчера шах |
тивной. Диаграмма расчётной скоро |
|
скоростей подъёма будут отличаться |
|||||||||||||||||
|
|
ты» осуществляется |
по |
протоколу |
сти (расчётная диаграмма) состоит из |
|
для каждой установки. |
|||||||||||||||
|
|
TCP/IP |
при помощи |
соединения |
элементов, формирующих кривую, |
|
Кроме того, практика добывающих |
|||||||||||||||
|
|
ADSL модемов. |
|
|
|
соответствующую оптимальному ско |
|
компаний при эксплуатации подъём |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ростному режиму функционирования |
|
ных установок показывает, что на ди |
|||||||||||||
|
|
ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ |
ШПУ. Диаграмма защитной скорости |
|
намику подъёма существенно влияет |
|||||||||||||||||
|
|
В главном окне модуля «АРМ маши |
(защитная диаграмма) представляет |
|
и вес поднимаемого груза. Вес гор |
|||||||||||||||||
|
|
ниста ШПУ» (рис. 4) представлены |
собой такой набор значений скорости |
|
ной породы, например, в среднем на |
|||||||||||||||||
|
|
наиболее |
значимые |
интерфейсные |
движения клети, достижение и пре |
|
30–50% меньше веса самой руды. |
|||||||||||||||
|
|
элементы для отображения оператив |
вышение которых является недопус |
|
Учитывая данное обстоятельство, не |
|||||||||||||||||
|
|
ной информации о текущем состоянии |
тимым. Диаграммы критического за |
|
обходимо |
производить постоянную |
||||||||||||||||
|
|
оборудования подъёмной установки. |
медления, расчётных и защитных ско |
|
корректировку эталонных диаграмм, |
|||||||||||||||||
|
|
К такой информации относятся: |
ростей подъёма клети считаются эта |
|
опираясь на тип поднимаемого груза. |
|||||||||||||||||
|
|
● значения токов и напряжения цепей |
лонными. Нормальным скоростным |
|
Уставки, |
определяющие допусти |
||||||||||||||||
|
|
электродвигателя; |
|
|
режимом |
функционирования уста |
|
мые отклонения значений диаграмм |
||||||||||||||
|
|
● скорость подъёма клети (с помощью |
новки считается |
|
интервал |
значений |
|
защитной |
скорости |
и критического |
||||||||||||
|
|
спидометра и диаграмм); |
между элементами диаграмм защит |
|
замедления от расчётной, задаются в |
|||||||||||||||||
|
|
● режим работы ШПУ; |
|
|
ной скорости и критического замед |
|
специальном |
окне |
конфигуратора |
|||||||||||||
|
|
● состояние управляющих сигналов; |
ления. |
|
|
|
|
|
|
системы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
● диагностика цепи предохранитель |
Эталонные диаграммы индивидуаль |
|
Во время работы подъёмной уста |
|||||||||||||||||
|
|
ного торможения; |
|
|
ны для каждого из четырёх режимов |
|
новки необходимо |
контролировать |
||||||||||||||
|
|
● положение клетей в сосудах ствола; |
работы установки: «Груз», «Люди», «Ре |
|
большое количество параметров. Для |
|||||||||||||||||
|
|
● текущий горизонт выдачи груза. |
визия», «Оборудование». Например, |
|
облегчения этой задачи проектиров |
|||||||||||||||||
|
|
Кроме этого, также представлен блок |
при движении клети в режимах «Люди» |
|
щики ШПУ |
объединили наиболее |
||||||||||||||||
|
|
статистических данных: |
|
и «Оборудование» участки разгона и |
|
важные, с точки зрения безопасности, |
||||||||||||||||
|
|
● количество поднятого груза; |
торможения на диаграммах имеют бо |
|
блоки в цепь предохранительного тор |
|||||||||||||||||
|
|
● пройденный путь и расход электро |
лее пологий вид, чем тот, который уста |
|
можения. В случае когда хотя бы один |
|||||||||||||||||
|
|
энергии; |
|
|
|
навливается при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
● количество циклов подъёма и время |
выдаче |
груза. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
расчётной |
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
||||||||
|
|
работы в моточасах; |
|
|
В первую |
оче |
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
защитной |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
||||||
|
|
● количество срабатываний схем за |
редь, это связано |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
щиты установки. |
|
|
с обеспечением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
критического |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
замедления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
защитной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчётной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
критического |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
замедления |
|
|
||
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Рис. 4. Главное окно программного модуля «АРМ машиниста ШПУ» |
|
Рис. 5. Эталонные диаграммы разгона (а) и торможения (б) |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
www.cta.ru |
|
|
|
© 2008, CTA |
Тел.: (495) 234-0635 |
|
Факс: (495) 232-1653 |
http://www.cta.ru |
|
|
|
|
|
СТА 4/2008 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / Д О Б Ы В А Ю Щ А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь |
|
|||||
из блоков обнаруживает отклонение от |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
нормального режима работы (превы |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
шение |
скорости, переподъём клети, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разрыв каната и т.д.), цепь разрывает |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ся, машинисту подаётся сигнал об ава |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
рии. Если в это время клеть находи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лась в движении, автоматически вклю |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
чается |
режим |
предохранительного |
|
|
|
|
|
|
|
|
торможения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тем не менее, обнаружить блок, ра |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
зорвавший цепь, иногда не просто. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Необходимо определённое время, а |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
это приводит к дорогостоящей паузе в |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
работе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для уменьшения времени, требуемо |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
го для |
восстановления нормального |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
режима |
работы |
установки, система |
|
|
|
|
|
|
|
|
СКД ШПУ осуществляет постоянный |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
контроль цепи |
предохранительного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
торможения с отображением информа |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ции на экране монитора. Релейная схе |
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. 6. Форма итогового отчёта за смену |
|
|
|
|
|
|||||
ма цепи разделена на семь частей. При |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
возникновении |
нештатной ситуации |
диаграммы (на участках разгона и |
удобным для восприятия и анализа. |
|
||||||
соответствующий индикатор в главном |
торможения); |
|
Статистика работы установки отобра |
|
||||||
окне модуля «АРМ машиниста ШПУ» |
● неопределённое состояние входных |
жается на экране как график функции |
|
|||||||
загорается красным цветом. |
сигналов (когда логический сигнал |
напряжения тахогенератора UТГ(t) за |
|
|||||||
В том случае, если предохранитель |
оказывается в одном из двух состоя |
период смены. Режимы работы пред |
|
|||||||
ный тормоз активизируется во время |
ний: «ВКЛ» = «ВЫКЛ» = 0 или |
ставлены в виде линий определённых |
|
|||||||
движения клети, частота опроса и ар |
«ВКЛ» = «ВЫКЛ» = 1); |
типов и цветов. Кроме этого, на гра |
|
|||||||
хивирования состояния каналов со |
● открытие предохранительных дверей |
фике также |
отображаются причины |
|
||||||
ставит 10 раз в секунду. Автоматиче |
во время движения клетей в стволе; |
включения |
режима предохранитель |
|
||||||
ское восстановление прежней частоты |
● срабатывание |
предохранительного |
ного торможения и время перестано |
|
||||||
опроса |
произойдёт после остановки |
тормоза. |
|
вок канатного барабана, если таковые |
|
|||||
клетей в стволе подъёма. Таким обра |
Модуль «АРМ |
диспетчера шахты» |
имели место. |
|
|
|
||||
зом осуществляется формирование |
позволяет производить анализ работы |
Разработанная система предоставля |
|
|||||||
диаграмм предохранительного тормо |
подъёмных установок шахты. Исход |
ет возможность механикам подъёмов |
|
|||||||
жения. |
|
|
|
ными данными являются файлы ар |
изучить каждый цикл работы установ |
|
||||
Для мониторинга общего состояния |
хивов смен. Каждый архив содержит |
ки за смену. Циклом работы ШПУ счи |
|
|||||||
системы предусмотрен индикатор со |
информацию о 12 часах работы уста |
тается период нахождения клетей в |
|
|||||||
словом «Сигнализация» на цветном |
новки, в состав этой информации |
движении. Статистическая информа |
|
|||||||
поле. В случае если все компоненты |
входят: |
|
ция о циклах подъёма отображается в |
|
||||||
системы контроля движения работают |
● дата; |
|
специальном диалоговом окне и вклю |
|
||||||
нормально, то он горит зелёным цве |
● номер смены (дневная или ночная); |
чает в себя: |
|
|
|
|
||||
том. Если необходимо предупредить |
● имена машиниста и механика смены; |
● направление (спуск или подъём); |
|
|||||||
машиниста о наступлении неблагопри |
● название ствола; |
● время начала цикла; |
|
|
|
|||||
ятного, но не критического события – |
● количество выданных вагонов (с де |
● длительность цикла; |
|
|
|
|||||
жёлтым. Если же наступило аварийное |
лением по горизонтам); |
● продолжительность |
паузы (период |
|
||||||
событие или возникло некоторое мно |
● количество предохранительных тор |
времени между текущим и следую |
|
|||||||
жество недопустимых состояний сис |
можений; |
|
щим циклами); |
|
|
|
||||
темы, то цвет индикатора меняется на |
● время работы установки в моточасах; |
● режим работы; |
|
|
|
|||||
ярко красный. |
|
|
● пройденный путь за смену; |
● признак выдачи вагона; |
|
|||||
Событие, переводящее систему опо |
● расход электроэнергии за смену; |
● расход электроэнергии; |
|
|||||||
вещения в сигнальный режим (жёлтый |
● общее количество циклов подъёма. |
● пройденный путь за цикл. |
|
|||||||
цвет), — попадание текущей скорости |
Пример формы итогового отчёта о |
Программное обеспечение СКД по |
|
|||||||
подъёма клети в интервал значений ме |
работе за смену приведён на рис. 6. |
зволяет осуществлять одновременный |
|
|||||||
жду элементами диаграмм расчётной и |
Главной целью |
разработки формы |
просмотр графиков нескольких регист |
|
||||||
защитной скоростей. |
итогового отчёта послужило желание |
рируемых сигналов цикла. Это дости |
|
|||||||
События или действия, переводящие |
оперативного и руководящего персо |
гается с помощью синхронизации диа |
|
|||||||
систему оповещения в аварийный ре |
нала шахты получить наиболее пол |
грамм сигналов по времени (рис. 7). |
|
|||||||
жим (красный цвет): |
ную информацию о работе ШПУ «на |
Фактором |
старта |
формирования |
|
|||||
● достижение или превышение теку |
одном листе». Такой способ представ |
диаграммы предохранительного тор |
31 |
|||||||
щей скоростью значений защитной |
ления информации оказался очень |
можения служит момент начала тор |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СТА 4/2008 |
© 2008, CTA Тел.: (495) 234-0635 Факс: (495) 232-1653 |
http://www.cta.ru |
www.cta.ru |
|
|
С И С Т Е М Н А Я И Н Т Е Г Р А Ц И Я / Д О Б Ы В А Ю Щ А Я П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т Ь
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7. Форма отображения информации о цикле подъёма клети |
||||||||
|
|
можения. Формирование диаграммы |
мозных колодок канатного барабана. |
|||||||
|
|
заканчивается при остановке клети в |
Плавный разгон и торможение исклю |
|||||||
|
|
стволе. |
|
|
|
|
|
чают случаи деформации каната. Оп |
||
|
|
Статистическая информация о диа |
тимизируется расход электрической |
|||||||
|
|
грамме предохранительного торможе |
энергии. Учёт количества поднимаемо |
|||||||
|
|
ния содержит: |
|
|
|
|
го груза автоматизирует процесс полу |
|||
|
|
● направление движения клети в стволе; |
чения статистики работы установки, |
|||||||
|
|
● время начала торможения; |
|
|
|
облегчает и ускоряет процедуру приня |
||||
|
|
● длительность торможения; |
|
|
|
тия управленческих решений. Все эти |
||||
|
|
● режим работы во время торможения; |
факторы приводят к снижению затрат |
|||||||
|
|
● причина (согласно индикаторам це |
на обслуживание ШПУ, уменьшению |
|||||||
|
|
пи предохранительного |
торможе |
количества внеплановых простоев и, |
||||||
|
|
ния); |
|
|
|
|
|
как следствие, к увеличению объёмов |
||
|
|
● скорость клети в момент начала тор |
выдаваемого груза и снижению стои |
|||||||
|
|
можения (VТП); |
|
|
|
|
мости его добычи. |
|||
|
|
● тормозной путь (LТП); |
|
|
|
ВНЕДРЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ |
||||
|
|
● замедление при торможении (аТП). |
||||||||
|
|
Величина замедления рассчитывает |
В ходе опытно производственной |
|||||||
|
|
ся по следующей формуле: |
|
|
|
эксплуатации системы возникли и бы |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли решены следующие проблемы: |
|
|
|
|
аТП = |
|
V 2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ТП |
|
. |
|
1)надёжности и безотказности систе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
× (LТП |
−VТП × 0,3) |
|
мы (введены процедуры программ |
|||
|
|
Анализ циклов работы и диаграмм |
ного дублирования архивных дан |
|||||||
|
|
предохранительного торможения по |
ных, усовершенствованы схемы пи |
|||||||
|
|
зволяет осуществить контроль динами |
тания плат и контроллеров системы); |
|||||||
|
|
ки работы управляющих цепей подъ |
2)высокого уровня помех и наводок |
|||||||
|
|
ёмных установок. В случае нештатных |
со стороны высокоточных шин в |
|||||||
|
|
или аварийных ситуаций информация |
пульте машиниста (преобразователи |
|||||||
|
|
о цикле подъёма помогает оперативно |
установлены вне пульта, использова |
|||||||
|
|
восстановить картину происшествия и |
ны экранирующие металлические |
|||||||
|
|
выявить обстоятельства, ставшие его |
рукава). |
|||||||
|
|
причиной. Это позволяет не допустить |
В качестве носителя операционной |
|||||||
|
|
возникновения подобных |
|
обстоя |
системы и архивов смен на компьюте |
|||||
|
|
тельств в будущем. |
|
|
|
|
ре машиниста первоначально исполь |
|||
|
|
Разработанная система СКД ШПУ |
зовалась карта памяти CompactFlash |
|||||||
|
|
позволяет продлить период безаварий |
ёмкостью 128 Мбайт. Однако практика |
|||||||
|
|
ной работы подъёмной установки и |
показала возможность применения в |
|||||||
|
|
увеличить ресурс |
её оборудования. |
существующих условиях эксплуатации |
||||||
32 |
|
Двигатель не подвергается перегруз |
накопителя на жёстком диске. Выбор |
|||||||
|
кам, увеличивается срок службы тор |
был сделан в пользу 2,5" устройства |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ёмкостью 40 Гбайт. Это позволило по высить скорость выполнения опера ций чтения/записи и очень существен но увеличить объём хранимых дан ных. Использование жёсткого диска такой ёмкости обеспечивает глубину архивирования информации о работе подъёмной установки в несколько лет, что является важным достоинством системы.
Также практика показала, что име ют место длительные отключения электроэнергии, связанные, как пра вило, с погодными явлениями. Это негативно сказывалось на процедуре архивирования данных смен в момен ты разряда источника бесперебойного питания. Добавление нового дискрет ного сигнала +24 В решило данную проблему: при отсутствии напряже ния переменного тока прекращается и функционирование источников вто ричного электропитания, в случае об наружения выключения соответст вующего такой ситуации сигнала +24 В система автоматически прекра щает формирование данных и перехо дит в спящий режим, при включении комплекс продолжает свою работу в нормальном режиме.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленная система СКД ШПУ не только обеспечивает требуемый уровень производственной безопасно сти согласно п. 352 ПБ 03 553 03 и соз даёт условия для повышения эффек тивности управления оборудованием на основе регистрации, архивирова ния и визуального контроля основных параметров работы ШПУ, но и благо даря универсальности комплекса ис пользуемых аппаратно программных средств позволяет проводить совер шенствование и адаптацию себя для решения более широкого круга задач.
Следующим этапом развития систе мы предусматривается обеспечение ра боты ШПУ в полуавтоматическом ре жиме управления выдачей груза с це лью увеличения производительности и повышения экономичности установки. Выполнение цикла движения подъём ной машины предполагается осущест вить в соответствии с оптимальной расчётной диаграммой скорости. Кро ме этого, планируется организовать выполнение системой функций огра ничителя скорости с определёнными защитными диаграммами для различ ных режимов работы подъёмной уста новки. ●
www.cta.ru |
© 2008, CTA Тел.: (495) 234-0635 Факс: (495) 232-1653 |
http://www.cta.ru |
СТА 4/2008 |
|
|