Présentation
La pelle peut être vue sur n'importe quel chantier de construction de la ville. Une pelle ordinaire est manipulée par un conducteur. Pour le gérer, il ne nécessite pas de système d'automatisation complexe.
Mais si la pelle est beaucoup plus familière et atteint la hauteur d'un immeuble de cinq étages, un Land Cruiser peut-il être placé dans son godet, et le «remplissage» se compose de moteurs électriques, de câbles et d'engrenages de la taille d'une voiture? Et travaille-t-il dans les carrières de charbon et d'exploitation minière, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 30 à 40 ans d'affilée?
Une telle pelle est un système industriel dont l'entretien est très coûteux.
L'automatisation des processus technologiques réduit le coût de fonctionnement d'un système industriel. Un système de contrôle de processus automatisé est appelé - ACS TP. Une excavatrice semblable à celle décrite ne fait pas exception.
Alors, quel genre d'excavatrice est-ce? Quel système de contrôle de processus est utilisé dessus?
De quel type d'excavatrice parlons-nous?
Nous parlons de pelles minières. Ces machines développent des carrières d'extraction et de charbon.
Dimensions: les pelles minières atteignent la hauteur d'un bâtiment de cinq étages.
Déplacement: la pelle se déplace à l'aide d'un train de roulement à chenilles. Le chariot se compose de:
- cadres suivis;
- chenilles
- lecteurs de voyage;
- circuit de lubrification du train de roulement.
Creusage: Les pelles minières utilisent le mécanisme de la pelle directe pour creuser. Le mécanisme se compose d'un godet, d'un manche et d'une flèche. Le godet est monté sur la poignée. La poignée est conçue pour donner au godet un mouvement de translation. Il est situé transversalement à la flèche. Un mécanisme de pression est installé sur la flèche, qui effectue un mouvement de pression et de retour de la poignée avec un godet. Un système complexe de cordes met en marche ce mécanisme.
Dispositif (composition): la pelle se compose de trois nœuds agrandis:
- équipement de travail;
- plate-forme rotative avec mécanismes;
- chariot de course.
L'équipement de travail a été décrit ci-dessus - c'est précisément le mécanisme de la "Pelle directe".
Les pelles minières effectuent de nombreuses opérations: creuser, tourner le corps de la machine, déplacer, etc. Un moteur séparé est conçu pour chaque opération. Pour effectuer toutes ces opérations, il faut un grand nombre de systèmes. Tous les systèmes et mécanismes, comme prévu, sont situés dans la "salle informatique".
La salle des machines d'une pelle est une plaque tournante. Il contient un mécanisme de levage du godet, un mécanisme rotatif, un équipement électrique d'une pelle avec un système de contrôle et de surveillance, des mécanismes auxiliaires, un système pneumatique, un système de lubrification automatique centralisé.
Conditions de travail et durée de vie: les pelles minières fonctionnent 24h / 24 et 7j / 7 et la durée de vie est en réalité de 30 à 40 ans.
Alimentation / carburant: les pelles minières sont alimentées par l'électricité. Chaque section de montagne de la section reçoit de l'électricité d'une sous-station avec une tension de 35/6 kV.
Quelle est l'automatisation des pelles à bord?Une pelle sur pneus est un système industriel. Les tâches d'exploitation d'une excavatrice sont similaires à celles de l'exploitation d'une installation industrielle:
- contrôle des paramètres du système de mouvement;
- surveillance de l'usure de l'équipement;
- protection des équipements contre les menaces externes et internes: surcharge, courts-circuits, etc.;
- mesure d'énergie;
- contrôle de position d'excavatrice;
- inspection de l'équipement pendant le fonctionnement;
- contrôle des angles morts;
- surveillance des performances de l'excavatrice;
- enregistrement des événements;
- transfert de données pour une comptabilité centralisée.
Toutes ces tâches sont gérées par un seul opérateur. Cela est possible grâce à l'automatisation.
Le système de contrôle automatisé «à bord» de la pelle comprend les systèmes suivants:
Des contrôleurs sont installés
pour surveiller les paramètres de mouvement . L'opérateur surveille les paramètres suivants: fonctionnement des systèmes de commande de l'entraînement, température de chauffage des composants du système, pression dans le système pneumatique et graisse.
Pour tenir compte de l'énergie électrique active et réactive consommée et donnée , un compteur électrique est installé.
Les zones aveugles, le fonctionnement des équipements mécaniques et le front de taille sont affichés sur l'écran de l'opérateur. Pour cela, des caméras vidéo sont installées.
Pour calculer et tenir compte des
performances de la pelle , les données des contrôleurs sont utilisées. Les indicateurs sont calculés pour un certain intervalle de temps: par quart de travail, par mois, par équipes.
Tous les événements sont enregistrés dans le journal des événements et l'intervalle de temps requis est enregistré.
Comment le transfert de données est-il organisé?
Comme mentionné ci-dessus, la pelle se compose d'un chariot roulant et d'un plateau tournant.
La plaque tournante peut tourner librement à 360 degrés par rapport au châssis. Il est très problématique d'utiliser des câbles pour transférer des données entre ces deux parties. Ils broient très rapidement.
Les données entre les parties de la pelle sont transmises via Wi-Fi.
Les modules de fonction Wi-Fi WLAN 5100 de
Phoenix Contact sont installés dans la base et le plateau tournant avec des
câbles RAD-CAB-EF393-10M spéciaux et des antennes omnidirectionnelles
RAD-ISM-2459-ANT-FOOD-6-0-N . Au total, 3 antennes sont installées sur la pelle pour une communication stable.
La pelle dispose également d'un
routeur 4G TC ROUTER 3002T-4G avec une antenne large directionnelle
TC ANT MOBILE WALL 5M et un dispositif de protection contre les surtensions
CSMA-LAMBDA / 4-2.0-BS-SET .
Schéma fonctionnel d'un système d'information d'excavatrice minière
Installation d'antennes sur une pelle ECG-20
À quoi ressemble la cabine de l'opérateur?
Le résultat final de l'automatisation pour l'opérateur est le suivant:
