Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> ŘÍDÍCÍ SYSTÉM TĚŽEBNÍHO VELKOSTROJE
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.
Nomenklatura: Automatizace, regulace

ŘÍDÍCÍ SYSTÉM TĚŽEBNÍHO VELKOSTROJE

Mezi hlavní požadavky kladené na nový řídicí systém byla odolnost systému vůči tvrdým pracovním podmínkám při těžbě a instalace systému v krátkém čase, tj. během pravidelné měsíční odstávky stroje, v součinnosti s dalšími profesemi (rekonstrukce stroje) zúčastněnými při odstávce. Po zvážení všech okolností bylo rozhodnuto, že řídicí systém bude navržen na bázi programovatelných automatů Siemens řady S7-400

Ve spolupráci se společností Severočeské doly v Bílině byla společností ZAT Easy Control vypracována rekonstrukce řídicího systému dopravní linky a kolesa velkostroje K2000.

Koncepce řídicího systému

Modernizace řídicích a ovládacích obvodů dopravní linky a kolesa nahradila stávající dožité reléové řízení. Jedná se o poměrně rozsáhlý řídicí systém využívající několik typů komunikačních sběrnic systému Simatic S7-400. Systém s procesory tvoří dvě procesní stanice propojené na platformě Industrial Ethernet a umístěné na hlavní stavbě a podpěrném voze. Při poruše jedné ze stanic je možné manuálně přepojit na záložní procesní stanici. Nejedná se o tedy o přímou redundanci řídicích systémů, ale o možnost přepojení, zálohování systému. Stanice jsou prostřednictvím sběrnice napojeny na moduly Simatic ET 200M a na DC měniče, realizující veškeré pohyby stroje. Navržené počty vstupů a výstupů systému zajišťují dostatečnou kvalitu i z hlediska diagnostiky poruch technologie a systému.
Operátor stroje má k dispozici dva panely typu TP37 (provedení touch screen), které poskytují ucelený přehled během řízení, případně i provádění opravy poruchy stroje. Další panel operátora v provedení OP27 umístněný v elektrodílně a v kabině podpěrného vozu poskytuje především výpis poruchových hlášení a umožňuje snadnou orientaci při výskytu poruchy. Panely jsou propojeny s procesními jednotkami pomocí sběrnice Profibus-DP.
Vnější kabelové rozvody sběrnice Profibus-DP i Industrial Ethernet jsou navrženy ve dvou nezávislých trasách v chráničkách. Hlavní trasy systému jsou založeny na optických prvcích (linkové moduly OLM, optické kabely), záložní trasy jsou v metalickém provedení.

Programové řízení velkostroje

Programové řízení bylo instalováno do procesní stanice hlavní stavby jako nezávislý programový modul během těžby. Programové řízení v sobě zahrnuje čtyři úlohy. Cílem kompenzace srpkové ztráty je rovnoměrné vytížení stroje - pojezdem stroje a vytvářením třísky kruhovým záběrem totiž vzniká tříska ve tvaru srpku. Tato nevýhoda je proto kompenzována proměnnou rychlostí otoče.
Programové řízení umožňuje automatickou tvorbu čelního svahu. Úhel sklonu α je zadáván obsluhou. Dále musí obsluha zadat referenční bod, který je součástí svahu. Při těžbě na nižších lávkách je pojezd stroje omezen tak, aby byl vytvořen požadovaný úhel.
Obdobně jako čelní svah je možné automaticky vytvářet boční svahy se zadaným sklonem. Koncový bod otáčení, který určuje polohu svahu, je možné definovat pomocí pozice kolesa nebo hodnotou úhlu otoče. Bod reverzace otoče je pak dynamicky přepočítáván dle zdvihu kolesa.
Nejsložitější částí programového řízení stroje je automatické vytváření roviny pláně. Klade totiž vysoké požadavky na přesnost čidel, především čidla úhlu zdvihu a sklonoměru spodní stavby. Rovina nové pláně je vytvářena na základě úhlů podélného a příčného sklonu. Pokud se koleso nachází nad starou plání, není zdviháno a vytváří se rovina rovnoběžná s tou, na níž stroj stojí. Pokud se koleso dostane nad novou pláň, je třeba jej spouštět nebo zdvihat tak, aby bylo docíleno požadovaného sklonu pláně. Celý problém automatického vytváření pláně spočívá v převedení rovnice roviny pláně do souřadnic, definovaných konstrukcí stroje. Na základě měřených hodnot z čidel, transformačních rovnic, rovnic vytvářených rovin a korekcí od úhlů sklonu stroje je vypočítáván okamžitý požadovaný sklon kolesového výložníku.
Programové řízení nevyžaduje zvláštní nároky na ovládání. Zadávání parametrů a ovládání stroje je jednoduché a přehledné. Řidič stroje má k dispozici dvě obrazovky na panelu TP37 a potřebné ovladače ve své kabině. Systém byl nainstalován ve velmi krátké době a mezi jeho největší výhody patří to, že poskytl větší komfort v řízení a větší informovanost o celé technologii stroje. Programové vybavení pak zmenšilo procento zásahů do řízení stroje, které je ovlivněno typem těžené zeminy (přítomnost velkých kamenů, tvrdost zeminy atd.) a poruchami, danými opotřebením a dožitím příslušných částí a zařízení technologie stroje.
Společnost ZAT Easy Control Systems, a. s., se spolu se svou mateřskou společností ZAT, a. s., zabývají automatizací průmyslových procesů. Hlavním stavebním kamenem automatizace technologických procesů pro společnost ZAT je její vlastní systém ZAT-2000 MP včetně periferních jednotek ZAT-D, společnost ZAT Easy Control Systems využívá pro automatizaci systémy světových výrobců Siemens, SAIA, Allen Bradley a Advantech.

Další články

Automatizace, regulace

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: