АСУ ТП для карьерного экскаватора


Введение

Экскаватор можно увидеть на любой стройке в городе. С обычным экскаватором справляется один машинист. Для управления ему не требуется сложная система автоматизации.

АСУ ТП для карьерного экскаватора


Но если экскаватор в разы больше привычного и достигает высоты пятиэтажного дома, в его ковш можно поместить Лэнд Крузер, а «начинка» состоит из электродвигателей, тросов и шестерней, размером с автомобиль? И работает он в угольных и горных карьерах, 24 часа в сутки / 7 дней в неделю 30-40 лет подряд? Такой экскаватор — промышленная система, обслуживание которой стоит очень дорого.

Автоматизация технологических процессов снижает стоимость эксплуатации промышленной системы. Автоматизированная система управления технологическим процессом называется — АСУ ТП. Экскаватор, подобный описанному, не исключение.

Так что это за экскаватор? Какая АСУ ТП на нем используется?

О каких экскаваторах речь?

Речь идет о карьерных экскаваторах. На таких машинах разрабатывают горные и угольные карьеры.

Размеры: карьерные экскаваторы достигают высоты пятиэтажного дома.

Перемещение: экскаватор перемещается с помощью гусеничной ходовой тележки. Тележка состоит из:

  • гусеничных рам;
  • гусениц;
  • приводов хода;
  • контура смазки ходовой тележки.

Копание: для копания карьерные экскаваторы используют механизм «Прямая лопата». Механизм состоит из ковша, рукояти и стрелы. Ковш крепится на рукояти. Рукоять предназначена для придания ковшу поступательного перемещения. Она располагается поперечно стреле. На стреле установлен напорный механизм, который и осуществляет напорное и возвратное перемещение рукояти с ковшом. Сложная система канатов приводит данный механизм в движение.

АСУ ТП для карьерного экскаватора

Устройство (состав): экскаватор состоит из трех укрупненных узлов:

  • рабочее оборудование;
  • поворотная платформа с механизмами;
  • ходовая тележка.

Рабочее оборудование было описано выше — это как раз и есть механизм «Прямая лопата».

Карьерные экскаваторы выполняют множество операций: копание, поворот корпуса машины, передвижение и т.д. Для каждой операции предназначен отдельный двигатель. Для выполнения всех этих операций требуется огромное количество систем. Все системы и механизмы, как и полагается, находятся в «машинном зале».

«Машинный зал» экскаватора — это поворотная платформа. В ней располагаются механизм подъема ковша, поворотный механизм, электрооборудование экскаватора с системой управления и контроля, вспомогательные механизмы, пневмосистема, система централизованной автоматической смазки.

Условия работы и срок службы: карьерные экскаваторы работают в режиме 24/7, а срок службы действительно составляет 30-40 лет.

Питание / топливо: карьерные экскаваторы работают на электричестве. Каждый горный участок разреза получает электроэнергию от подстанции напряжением 35/6 кВ.

Какая автоматизация у экскаваторов на борту

Карьерный экскаватор — это промышленная система. Задачи эксплуатации экскаватора сходны с задачами эксплуатации промышленного объекта:

  • контроль параметров системы передвижения;
  • мониторинг износа оборудования;
  • защита оборудования от внешних и внутренних угроз: перегрузки, короткие замыкания и т.д.;
  • энергоучет;
  • контроль положения экскаватора;
  • осмотр оборудования во время работы;
  • контроль «слепых зон»;
  • мониторинг показателейи работы экскаватора;
  • ведение журнала событий;
  • передача данных для централизованного учета.

Со всеми этими задачами справляется один оператор. Это возможно за счет автоматизации.

АСУ ТП «на борту» экскаватора включает в себя следующие системы:

Для мониторинга параметров передвижения устанавливаются контроллеры. Оператор следит за следующими параметрами: работа систем управления приводов, температура нагрева узлов системы, давление в пневмосистеме, густой смазки.

Для учета потребленной и отданной активной и реактивной электрической энергии устанавливается счетчик электроэнергии.

Слепые зоны, работа механического оборудования и рабочий забой выводятся на экран оператора. Для этого устанавливаются видеокамеры.

Для вычисления и учета показателей работы экскаватора используются данные из контроллеров. Показатели вычисляют за определенной временной интервал: за смену, за месяц, по бригадам.

Все события сохраняются в журнал событий и хранятся необходимый интервал времени.

Как организована передача данных?

Как уже упоминалось выше, экскаватор состоит из ходовой тележки и поворотной платформы.

Поворотная платформа может свободно вращаться на 360 градусов относительно ходовой тележки. Для передачи данных между этими двумя частями очень проблематично использовать провода. Они очень быстро перетираются.

Данные между частями экскаватора передаются по Wi-Fi. В базе и поворотной платформе устанавливаются функциональные модули Wi-Fi WLAN 5100 от Phoenix Contact совместно со специальными кабелями RAD-CAB-EF393-10M и всенаправленными антеннами RAD-ISM-2459-ANT-FOOD-6-0-N. Всего для устойчивой связи на экскаваторе установлено 3 антенны.

Также на экскаваторе устанавливается 4G-роутер TC ROUTER 3002T-4G с широконаправленной антенной TC ANT MOBILE WALL 5M и устройством защиты от импульсных перенапряжений CSMA-LAMBDA/4-2.0-BS-SET.

Структурная схема информационной системы карьерного экскаватораСтруктурная схема информационной системы карьерного экскаватораУстановка антенн на экскаваторе ЭКГ-20Установка антенн на экскаваторе ЭКГ-20Установка антенн на экскаваторе ЭКГ-20


Как выглядит кабина оператора?

Конечный результат автоматизации для оператора выглядит следующим образом:

АСУ ТП для карьерного экскаватора АСУ ТП для карьерного экскаватора

Источник: блог компании Phoenix Contact

Похожие новости
В Кузбассе жена заподозрила мужа в неверности и «на всякий случай» избила его коллегу
2019-12-07 05:27:08

В сентябре этого года 40-летняя местная жительница заподозрила мужа в измене. Подозрение пало на коллегу мужа, и женщина отправилась выяснять отношения с предполагаемой любовницей. Между женщинами завязалась ссора, которая переросла в драку. Когда у ...

Видео: в Кузбассе перевернулся автобус с рабочими
2019-12-07 05:27:08

Авария произошла утром 6 декабря, на дороге Ленинск-Кузнецкий – Свердловский около 10:30 опрокинулся автобус одного из местных предприятий. В этот момент в нём находилось 30 горняков. По предварительной информации, водитель поварачивая направо не спр ...

Выплачена треть задолженности по зарплатам в Кузбассе
2019-12-07 05:27:08

Как известно из наших предыдущих новостей, Кузбасс стал лидером по задолженности зарплаты. По данному вопросу появились новые подробности. Как сообщает телеграм-канал «Кузнецкое кайло»: «Кузбасские власти сообщили, что на самом деле задолженность по ...

Москвичи познакомились с наскальным искусством «Томской Писаницы»
2019-12-07 05:27:08

Целая коллекция наскальных рисунков «Томской писаницы» представлена в Доме Российского исторического общества в Москве: там открылась выставка «Сквозь века и пространства: наскальное искусство России». На выставке впервые представили копии-отливки дв ...

Кузбасские спортсмены выигрывают на российских соревнованиях
2019-12-07 05:27:08

Спортсмены из Кузбасса занимают призовые места по зимним видам спорта. Евгения Павлова, мастер спорта международного класса заняла второе место в дисциплине суперспринт на пять километров на втором этапе Кубка России по биатлону среди женщин, который ...

«Умные» счетчики повышают качество электроснабжения Сибири
2019-12-07 05:27:10

Компания «Россети Сибирь» до конца 2019 года установит ещё порядка 30 тысяч «умных» счётчиков электроэнергии. Таким образом, общее число интеллектуальных приборов учета на всей территории присутствия энергокомпании должно достичь 600 тысяч. Дополните ...

Экономически выгодное решение в нефтедобыче — программируемый логический контроллер УМКА 07
2019-12-07 05:34:28

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) или УМКА 07 производства Триол — выбор решения для станций управления в нефтедобыче. Добыча нефти с помощью станций управления погружными электродвигателями достаточно распространенное и интересное, в план ...

​Китайское реле напряжения. Опыт установки и настройки​
2019-12-07 05:34:28

Представляем третью статью предновогоднего «Конкурса статей» 2019 года. Автором материала стал Владимир Шувалов из г. Чебаркуль Челябинской области. Китайское реле напряжения TOMZN TOVPD1-63Владимир — очень активный комментатор блога «СамЭлектрик.ру» ...

Власти рассказали, каким категориям пенсионеров повысят пенсии в октябре
2019-12-07 05:34:29

Осеннее повышение пенсий затронет военнослужащих и силовиков, сообщает moneytimes.ru. В октябре в закон о пенсиях будет внесено несколько поправок, повышающих страховые выплаты для 2,6 миллиона россиян. Нововведения затронут бывших военнослужащих и ...

В России может подорожать гречка
2019-12-07 05:34:29

В ближайшее время в России рис и пшено станут дешевле, а вот гречневая крупа подорожает, сообщает moneytimes.ru. Несмотря на то, что в августе в рознице гречневая крупы подешевела на 0,3-0,5%, в оптовом сегменте выросла на 8,6%, что, очевидно, вызо ...

Wildberries и "Русский стандарт" провели первую оплату покупок по QR-коду
2019-12-07 05:34:30

Сетевой магазин Wildberries и банк "Русский стандарт" осуществили первую оплату покупок в Сети по QR-коду, сообщает moneytimes.ru. Руководство Wildberries считает, что система быстрых платежей имеет ряд плюсов по сравнению с обычными банковскими ...

Экономист объяснил, почему уход от теневой экономики может навредить России
2019-12-07 05:34:30

Принятие жестких мер не поможет Минфину, пытающемуся уйти от теневой экономики в РФ, сообщает moneytimes.ru. Неправильная стратегия может привести к росту неофициальной занятости и закрытию большого количества предприятий, заявил экономист Никита М ...