Автоматизация струговых установок

Содержание темы

Цель и задачи автоматизации струговых установок. Перечень и характеристика основных систем управления струговых установок

Методические указания

 

1. Цель и задачи автоматизации струговых установок

 

Цель автоматизации струговых установок является поиск и реализация технологических режимов, обеспечивающих безопасное ведение работ и наилучшее соотношение между количественными и качественными показателями процесса при минимуме производственных затрат.

 

Задачи автоматизации струговых установок:

1. Автоматизация процесса управления электроприводами основных и вспомогательных объектов управления.

2. Автоматизация операций в функции местонахождения исполнительного органа (ИО) струга (автоматический контроль местонахождения ИО в лаве, фиксация концевых положение струга, автоматический реверс струга на заданных границах лавы, автоматическое секционное орошениие, автоматическое изменение давления в гидросистеме прижима струга к забою).

3. Автоматизация процесса выемки выбросоопасных пластов без постоянного присутствия людей в очистном забое.

3.1. Телемеханизация контроля и управления объектами и передачи информации об их функционировании.

3.2. Автоматизация диагностирования объектов управления в очистном забое (контроль целостности цепных контуров струга и скребкового конвейера, контроль температуры обмоток электродвигателей и масла в картере редуктора приводов струга и конвейера, контроль частоты вращения вала редукторов привода струга и конвейера, контроль охлаждения электродвигателей струга и конвейера).

3.3. Автоматизация передвижки дальней и ближней приводных станций.

3.4 Автоматизация процесса обеспечения прямолинейного состояния очистного забоя в плоскости угольного пласта.

 

2. Перечень и характеристика основных систем управления струговых

установок

 

Основными системами автоматизированного управления струговыми установками и щитовыми агрегатами с конвеероструговыми установками в настоящее время являются: БАУС 02.1М, АРУС.1М, АРУС.2М [11].

Комплекс блоков и аппаратов управления и конвееростругом БАУС 02.1М предназначен для управления электрооборудованием конвеероструговых установок щитовых агрегатов. Аппарат расчитан для эксплуатации в условиях подземных выработок шахт, опасных по газу и пыли. Область применения – щитовые агрегаты (1АНЩ, 2АНЩ, 1АНЩМ, 2АНЩМ, 3АНЩ, АЩН и т.д.) с конвеероструговыми установками.

Комплексы аппаратов управления стругом серии АРУС предназначены для дистанционного управления электрооборудованием струговых установок (комплексом), автоматизации их работы, контроля и диагностики механизмов, устройств автоматизайии и управления. Расчитан для эксплуатации в условиях подземных выработок шахт, опасных по газу и пыли. Область применения – струговые установки СО 75М, СО 75, СН75, УСВ2, 1СОП, УСТ 2В, УСТ 2М. Номинальная мощность привода до 160 кВт, длина забоя до 250 м с углом падения до 25 градусов.

Функции аппаратуры серии АРУС:

1) дистанционное управление электрооборудованием струговых установок и комплексов (струг, конвейер, насосные станции – 4 шт., насосная установка, перегружатель);

2) раздельное управление одним или двумя приводами струга (конвейера), задаваемых с пульта управления;

3) дистанционное аварийное отключение автоматического выключателя с пульта управления, выносного пульта, вспомогательного пульта, а также с постов абонентских, расположенных по длине лавы;

4) отключение привода струга с пульта вспомогательного (технологический «Стоп»);

5) автоматическое реверсирование привода струга на заданном участке лавы, в том числе в её конечных точках;

6) автоматическое отключение приводов струга при подходе исполнительного органа в крайние положения;

7) автоматическое управление средствами секционного орошения и блокировку, исключающую возможность работы струговой установки при отсутствии орошения;

8) выдержку времени при реверсировании приводов струга;

9) непрерывную индикацию (цифровую и аналоговую) местонахождения исполнительного органа (струга) в лаве с указанием направления его движения;

10) учёт выбега струга и сохранение информации о его местонахождении при снятии напряжения питающей сети;

11) автоматическую подачу команды для включения предупредительной сигнализации перед запуском приводов струга и конвейера;

12) индикацию состояния (включено, отключено) основных и вспомогательных объектов управления;

13) контроль и индикацию выходных цепей датчика перемещения струга;

14) техническое диагностирование, осуществляемое в процессе работы струговой установки (параметр диагностирования – действующее значение тока нагрузки электропривода струга (конвейера));

15) подачу упредительной команды при подходе струга к концевым участкам лавы для включения устройства предупредительной сигнализации (например, ПС- КУ) и аппарата АТЭМ динамического торможения электропривода;

16) управление приводом струга (конвейера), а также «Стоп аварийный» с выносного пульта управления;

17) контроль одновременной работы (включение) приводов струга (конвейера);

18) контроль исправности внешних цепей управления;

19) выдачу сигнала для контроля машинного времени работы струговой установки;

20) блокировку работы лавного конвейера со штрековым;

21) осуществление необходимых технологических защит и блокировок с учётом наличия в составе струговой установки соответствующего оборудования и устройства; электрическую блокировку предотвращающую включение струга и конвейера при ремонте и замене режущего инструмента (кнопка «стоп» с фиксацией на пульте управления;

22) дистанционное управление передвижной приводной станции (только для модификации АРУС 4.1М).

 

Состав комплекса аппаратов управления стругом серии АРУС представлен на рисунке 1.

На рисунке 1 приняты следующие обозначения:

БПС (ДПС) – ближний (дальний) привод струга;

БПК (ДПК) – ближний (дальний) привод конвейера;

БПК + БПС = ближняя приводная станция; ДПК + ДПС = дальняя приводная станция.

 

 

Рисунок 1 – Структурная схема комплекса аппаратов управления стругом серии АРУС

 

Пульт управления ПУ осуществляет прием, первичную обработку информации из лавы, передачу команд управления объектами, индикацию состояния объектов. Пульт управления ПУ реализован на трех микроконтроллерах типа КР1816ВЕ31, включенных в локальную сеть. Первый микроконтроллер обслуживает прием информации из лавы. Второй микроконтроллер обслуживает панель индикации и управляет струговой установкой в функции местонахождения исполнительного органа. Третий микроконтроллер обслуживает телемеханический канал связи с БДУ, а также выполняет функции автоматизации управления электроприводами.

К – клавиатура.

ИС – информационная строка (16 графических индикаторов КИПГО 8х8л). К и ИС предназначены для организации интерфейса с оператором струговой установки (задание пределов реверса, индикация параметров, вывод диагностических сообщений и т.п.).

МИ – мнемосхема индикации. МИ – это совокупность полупроводниковых индикаторов различного типа (единичные, мнемонические, шкальные, цифровые), предназначенные для отображения состояния объектов очистного забоя.

ТРВ – таймер реального времени (часы).

БДУ – блок дистанционного управления (прием команд управления от пульта ПУ и воздействие на контакторы КУУВ, контроль и анализ потребляемого тока стругом и конвейером, передача информации о состоянии объектов в ПУ). Реализован на двух ОМК КР1816ВЕ31. Первый управляет аналогово-цифровым преобразованием сигналов трансформаторов тока, расположенных в КУУВ, а также выполняет функции токовых защит. Второй осуществляет прием информации от ПУ по телемеханическому каналу, управляет промежуточными реле управления электроприводами, выполняет опрос состояния блок-контактов контакторов в КУУВ.

ТМШ- телемеханический канал штрека. Канал реализован по принципу токовой петли с гальванической развязкой от ОМК. Протокол передачи соответствует протоколу последовательной асинхронной приемо-передачи. Режим передачи – дуплексный, скорость передачи – 4800 бит/с.

ТМО (ТМЛ) – телемеханический канал орошения лавы.

ЭБО – электроблок орошения. Выполняет функцию приема команд управления ЭКО (электроклапан орошения).

ЭББ (ЭБД) – электроблок ближний (дальний). Выполняет функции сбора информации от датчиков и передачи ее в ПУ, а также приема команд управления ЭКУ (электроклапан управления) передвижки приводной станции.

ГДП –гидродомкрат передвижки приводной станции с контролем его раздвижности с помощью магнитогерконового датчика

В составе комплекса аппаратов управления стругом серии АРУС используются следующие датчики:

1. Датчик температуры масла в картере редуктора (термосопротивление).

2. Датчик частоты вращения вала на основе магнитоуправляемой микросхемы К1116КП4 со встроенным элементом Холла.

3. Датчик перемещения струга. Используется для контроля направления движения струга и его местонахождения. Выполняется в двух вариантах: герконовом и на МУМС типа К1116КП4.

4. Датчики контроля движения цепи типа датчики ДМ-2М. Датчики устанавливаются возле каждой приводной станции, раздельно для струга и конвейера, на каждой ветви цепного контура.

5. Датчик контроля охлаждения двигателей (контактное реле производительности).

6. Датчик концевых положений струга герконового типа. Датчик реагирует на приближение исполнительного органа, в котором установлен постоянный магнит.

7. Датчик температуры обмоток электродвигателя (биметаллический контакт).

Вопросы для самопроверки

 

1. Сформулируйте цель и задачи автоматизации очистных струговых установок.

2. Приведите перечень основных систем автоматизации струговых установок.

3. Для каких типов струговых установок предназначен комплекс аппаратов управления стругом серии АРУС

4. Какие датчики входят в состав аппаратуры автоматизации струговой установки.

5. Какие функции выполняет комплекс аппаратов управления стругом серии АРУС

6. Перичислите состав комплекса аппаратов управления стругом серии АРУС

Тема 5.