Introduccion
La excavadora se puede ver en cualquier sitio de construcción en la ciudad. Una excavadora ordinaria es manejada por un conductor. Para administrarlo no requiere un sistema de automatización complejo.
Pero si la excavadora es muchas veces más familiar y alcanza la altura de un edificio de cinco pisos, ¿se puede colocar un Land Cruiser en su cucharón, y el "llenado" consiste en motores eléctricos, cables y engranajes del tamaño de un automóvil? ¿Y trabaja en canteras de carbón y minería, las 24 horas del día, los 7 días de la semana, 30-40 años seguidos?
Tal excavadora es un sistema industrial, cuyo mantenimiento es muy costoso.
La automatización de procesos tecnológicos reduce el costo de operación de un sistema industrial. Un sistema automatizado de control de procesos se llama ACS TP. Una excavadora similar a la descrita no es una excepción.
Entonces, ¿qué tipo de excavadora es esta? ¿Qué sistema de control de proceso se utiliza en él?
¿De qué tipo de excavadoras estamos hablando?
Estamos hablando de excavadoras mineras. Estas máquinas desarrollan minas y minas de carbón.
Dimensiones: las excavadoras mineras alcanzan la altura de un edificio de cinco pisos.
Movimiento: la excavadora se mueve con la ayuda de un tren de rodaje con orugas. El carrito consta de:
- marcos rastreados;
- orugas
- viajes en coche;
- Circuito de lubricación del tren de rodaje.
Excavación: las excavadoras mineras utilizan el mecanismo de Pala Directa para excavar. El mecanismo consta de una cuchara, un palo y una pluma. El cubo está montado en el mango. El mango está diseñado para dar al cubo un movimiento de traslación. Se encuentra transversal al brazo. Se instala un mecanismo de presión en la pluma, que realiza el movimiento de presión y retorno del mango con un cucharón. Un complejo sistema de cuerdas pone en marcha este mecanismo.
Dispositivo (composición): la excavadora consta de tres nodos agrandados:
- equipo de trabajo;
- plataforma giratoria con mecanismos;
- carro de correr.
El equipo de trabajo se ha descrito anteriormente: este es precisamente el mecanismo de la "pala directa".
Las excavadoras mineras realizan muchas operaciones: cavar, girar el cuerpo de la máquina, mover, etc. Se diseña un motor separado para cada operación. Realizar todas estas operaciones requiere una gran cantidad de sistemas. Todos los sistemas y mecanismos, como se esperaba, se encuentran en la "sala de computadoras".
La sala de máquinas de una excavadora es un plato giratorio. Contiene un mecanismo de elevación de cangilones, un mecanismo giratorio, un equipo eléctrico de una excavadora con un sistema de control y monitoreo, mecanismos auxiliares, un sistema neumático, un sistema de lubricación automática centralizada.
Condiciones de trabajo y vida útil: las excavadoras mineras trabajan 24/7, y la vida útil es realmente de 30-40 años.
Alimentos / combustible: las palas mineras funcionan con electricidad. Cada sección de montaña de la sección recibe electricidad de una subestación con un voltaje de 35/6 kV.
¿Qué es la automatización de las excavadoras a bordo?Una excavadora de ruedas es un sistema industrial. Las tareas de operar una excavadora son similares a las de operar una instalación industrial:
- control de los parámetros del sistema de movimiento;
- monitoreo del desgaste del equipo;
- protección de equipos contra amenazas externas e internas: sobrecarga, cortocircuitos, etc.
- medición de energía;
- control de posición de excavadora;
- inspección de equipos durante la operación;
- control de puntos ciegos;
- monitoreo del desempeño de excavadoras;
- registro de eventos;
- transferencia de datos para contabilidad centralizada.
Todas estas tareas son manejadas por un operador. Esto es posible a través de la automatización.
El sistema de control automatizado "a bordo" de la excavadora incluye los siguientes sistemas:
Los controladores están instalados
para monitorear los parámetros de movimiento . El operador monitorea los siguientes parámetros: operación de los sistemas de control del variador, temperatura de calentamiento de los componentes del sistema, presión en el sistema neumático y grasa.
Para tener en cuenta la energía eléctrica activa y reactiva consumida y administrada , se instala un medidor de electricidad.
Las zonas ciegas, el funcionamiento del equipo mecánico y la cara de trabajo se muestran en la pantalla del operador. Para esto, se instalan cámaras de video.
Para calcular y tener en cuenta el
rendimiento de la excavadora , se utilizan los datos de los controladores. Los indicadores se calculan para un cierto intervalo de tiempo: por turno, por mes, por equipos.
Todos los eventos se guardan en el registro de eventos y se almacena el intervalo de tiempo requerido.
¿Cómo se organiza la transferencia de datos?
Como se mencionó anteriormente, la excavadora consta de un carro rodante y una plataforma giratoria.
El plato giratorio puede girar libremente 360 grados con respecto al tren de rodaje. Es muy problemático usar cables para transferir datos entre estas dos partes. Se muelen muy rápido.
Los datos entre partes de la excavadora se transmiten a través de Wi-Fi.
Los módulos de función Wi-Fi WLAN 5100 de
Phoenix Contact se instalan en la base y el plato giratorio junto con
cables especiales
RAD-CAB-EF393-10M y antenas omnidireccionales
RAD-ISM-2459-ANT-FOOD-6-0-N . En total, se instalan 3 antenas en la excavadora para una comunicación estable.
La excavadora también tiene un
enrutador 4G TC ROUTER 3002T-4G con una antena direccional
TC ANT MOBILE WALL 5M de ancho y dispositivo de protección contra sobretensiones
CSMA-LAMBDA / 4-2.0-BS-SET .
Diagrama de bloques de un sistema de información de excavadoras mineras
Instalación de antenas en una excavadora ECG-20
¿Cómo se ve la cabina del operador?
El resultado final de automatización para el operador es el siguiente:
