Раздел 15 Автоматизация производственных процессов и стационарных установок

Автоматизация производственных процессов позволяет увеличить производительность труда, снизить трудоемкость работ, повысить срок службы, качество горной массы и уровень безопасности.

Настоящим проектом предусматривается автоматизация всех основных производственных процессов, что позволит снизить аварийность и уменьшить время аварийных простоев, повысить общую культуру труда и производства.

Перечень автоматизируемых процессов и выбранной аппаратуры автоматизации приведены в табл. 43.

Таблица 43

Производственные процессы и аппаратура их автоматизации

Автоматизируемый процесс	Аппаратура автоматизации
Автоматизация проходческих работ	Аппаратура автоматизации проходческого комбайна регулятор нагрузки ''Приз''
Автоматизация конвейерной линии	Аппаратура автоматизированного управления конвейерами АУК 1М. Аппаратура контроля пробуксовки ленты АКП. Устройство контроля температуры ленты АКТЛ.
Автоматизация подземного электротранспорта	Аппаратура блокировки стрелок и сигналов АБСС-1. Аппаратура частотного управления стрелками ЧУС-3
Автоматизация процессов проветривания	Аппаратура автоматизации вентиляторов главного проветривания УКАВ-2. Аппаратура автоматизации вентиляторов местного проветривания ''АЗОТ'' и ''Ветер''. Аппаратура газовой защиты ''МЕТАН''.
Автоматизация подъемных машин	Аппаратура задания контроля хода АЗК. Пульт шахтного подъема ПШП1. Аппаратура КДС.
Автоматизация процессов водоотлива	Комплексная унифицированная аппаратура КАВ
Автоматизация оперативного диспетчерского управления	Автоматическая система управления технологическими процессами АСУТП ''Аист''.

Наиболее подробно рассмотрена в данном разделе автоматизация проходческих работ, на примере аппаратуры автоматизации проходческого комбайна ГПК, функциональная схема которой представлена в графической части дипломного проекта. (Лист 6).

Данная аппаратура предназначена для автоматического программного и дистанционного управления комбайном и автоматической стабилизации нагрузки электродвигателя исполнительного органа.

Обеспечивает: дистанционное управление с переносного пункта перемещением исполнительного органа и стола питания комбайна, поворотом конвейера хвостовой части комбайна, ходом комбайна, пускателем и режимом работы комбайна.

Автоматическое управление перемещениями исполнительного органа и стола питателя в автоматическом режиме осуществляется в соответствии с программой, сформированной и записанной в память во время образцового цикла. Автоматический цикл обработки забоя может повторяться многократно или корректироваться машинистом в любое время.

Аппаратура выполняет автоматическую стабилизацию нагрузки электродвигателя исполнительного органа в соответствии с установкой и автоматическую защиту его от опрокидывания при резких перегрузках. Аппаратура содержит следующие составные части, которые устанавливаются на комбайне:

• Блок автоматического управления БАУ, включающий следующие функциональные блоки и устройства: блок дистанционного управления БДУ, блок памяти БП, электронный блок и пульт местного управления ПМУ, которые осуществляют логическую обработку и запоминания сигналов управления и контроля, и выработку всех электрических команд при дистанционном и программном управлении комбайном;

• ПМУ, с помощью которого осуществляется режим ручного управления;

• Датчик перемещения Е1-Е3, обеспечивающие получение информации об угловых перемещениях исполнительного органа в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и перемещений стола питателя с преобразованием ее в цифровой код;

• Пульт дистанционного управления ПДУ, служащий для подачи в блок автоматического управления команд в виде электрических сигналов на управление перемещением исполнительных механизмов комбайна, выбора режима управления и аварийного отключения;

• Авторегулятор АР, с помощью которого осуществляется изменение количества подаваемой в гидроцилиндры перемещения исполнительного органа рабочей жидкости в единицу времени, чем обеспечивается изменение скорости перемещения исполнительного органа. Регулирование осуществляется в функции команд, поступающих с регулятора нагрузки, которые отрабатываются теристорной схемой управления и микродвигателем переменного тока типа РД-09, перемещая вал дросселя- регулятора.

• Электроблоки ЭГБ укомплектованы электрогидроклапанами типа ЭКУ и предназначены для преобразования электрических сигналов управления в в гидравлические, с помощью которых осуществляется управление гидравлическими распределителями комбайна.

Регулятор нагрузки РН, датчик тока Е4 служат для задания уставки по току и измерения фактической величины тока статора электродвигателя исполнительного органа, получения разницы этих сигналов и выработки таких сигналов управления на привод перемещения исполнительного органа, при которых это рассогласование за счет изменения скорости подачи исполнительного органа на забой будет удерживаться в допустимых пределах, независимо от крепости разрушаемых пород.

Эффективность автоматизации

Применение данной аппаратуры автоматизации для проходческих работ позволяет увеличить производительность проходческого комбайна на 15-20%, дает возможность вести работы в сложных горно-геологических условиях. Применение датчиков накопления повреждений позволяет выявлять ''тонкие''' места в механизмах и своевременно устранять неполадки. В перспективе возможно применение роботов: для выполнения работ в недоступных и опасных местах для человека, для автоматизации ручного, монотонного и низкоквалифицированного труда.

Автоматизация конвейерной линии аппаратом АУК-1М обеспечивает автоматический пуск конвейерной линии с выдержкой времени. Контроль скорости пробуксовки, заштыбовки и схода ленты в сторону. Обеспечивает пуск двухприводного привода со сдвигом по времени пуска с целью уменьшения пусковых токов в системе электроснабжения. Аппаратура АКП- служит для контроля пробуксовки ленты. Включает в себя два датчика скорости: один из которых расположен на ленте, другой на барабане. По разности скоростей судим о пробуксовке. АКТЛ- автоматический контроль температуры ленты. Для контроля нагрева приводного барабана.

Аппаратура блокировки стрелок и сигналов АБСС- 1 предназначена для повышения безопасности работ.

Автоматизация процессов проветривания служит для обеспечения необходимых режимов работы различных вентиляторов без обслуживающего персонала; оперативного регулирования режимами регуляции с целью оптимизации проветривания; дистанционного управления с диспетчерского пункта пуском, остановкой вентиляторов; автоматический ввод резерва при аварийных ситуациях; автоматическое повторное включение вентиляторов при их времени остановки не превышающем 10 сек; автоматическое включение резервного энергоснабжения.

Автоматизация подъемных машин служит для снижения времени погрузочно-разгрузочных работ и обеспечения полноты загрузки скипа.

Автоматизация оперативно-диспетчерского управления служит для контроля над работой всей шахты, при этом количество обслуживающего персонала минимально. Диспетчеры составляют графики движения поездов перед каждым стрелочным участком, контролируют работу вентиляторов.

Автоматизация процессов водоотлива позволяет экономить на обслуживающем персонале, более полно использовать электроэнергию. Уровень воды в водосборнике контролируется датчиками, и при превышении уровня автоматически включаются насосы. Включаются, например, при аппаратуре КАВ последовательно, также и останавливаются - для уменьшения пусковых токов в энергосистеме, что обеспечивает работу энергосистемы в режиме минимизации заявленной мощности.

Автоматизация проходческих машин увеличивает срок службы этих машин, экономит на электроэнергии, так как обеспечивает постоянство потребляемого тока при переменной скорости подачи режущего органа, уменьшает трудоемкость работ, а значит уменьшается количество людей при проходке.

Автоматизация конвейерного транспорта – АКГ, АКТЛ – увеличивает срок службы конвейерной ленты, АУК- 1М – экономит на энергозатратах, на обслуживающем персонале в местах пересыпа, уменьшает время вынужденных простоев.

Аппаратура АБСС- 1, ЧУС – за счет уменьшения времени простоев увеличивается время рейса, а значит уменьшается количество электровозов, вагонеток и машинистов.

Автоматизация проветривания экономит на электроэнергии, так как автоматически увеличивает или уменьшает количество воздуха, подаваемое в горные выработки. Уменьшает штат обслуживающего персонала. Увеличивает срок службы вентилятора.

Автоматизация процессов подъема обеспечивает оптимизацию maxограммы подъема, так как уменьшает время замедления, а значит увеличивается количество подъемов и количество полезного ископаемого, выдаваемое на поверхность за какой-то отрезок времени.

Автоматизация водоотливных установок позволяет экономить на обслуживающем персонале, электроэнергии, ремонте.