Dilihat oleh tingkat pertumbuhan kompleksitas jaringan, sejumlah besar peralatan pertambangan dioperasikan setiap hari. Kecepatannya tinggi dan perusahaan yang mengoperasikan peralatan pertambangan pada skala industri tidak punya waktu untuk merancang pusat data lengkap dengan tingkat keamanan dan otomatisasi yang tepat.
Peluncuran yang sukses dan pengalaman operasional peralatan di hari-hari pertama atau bahkan bulan memunculkan kepercayaan pada keandalan peralatan. Dan pelanggan yang menempatkan peralatan di hotel pertambangan yakin bahwa perangkat keras mereka ada di tangan yang baik. Mari kita lihat apa itu hotel pertambangan abad ke-21.
ACS dalam Penambangan
ACS berarti "Sistem Kontrol Otomatis". Sistem seperti itu dapat mengontrol proses produksi, dan parkir otomatis, dan boiler gas, dan juga akan berguna dalam penambangan.
Pada awal perkembangan industri, di sebelah setiap peralatan ada seorang spesialis yang mengendalikannya dan memantau kesehatan pekerjaannya. Jadi, elevator mengendalikan lift, kuli membuka pintu, dan pesawatnya adalah insinyur penerbangan.
Saat ini, situasi di pertambangan menyerupai abad terakhir. Di hotel pertambangan, mesin listrik digunakan untuk perlindungan listrik dan diyakini bahwa tingkat perlindungan ini cukup. Menghidupkan dan mematikan penambang dilakukan oleh petugas pemeliharaan, dengan cara sederhana - dengan mencabut steker dari stopkontak. Sistem ventilasi seringkali otomatis dan menstabilkan suhu di dalam ruangan, yang cukup memadai. Hal yang paling sulit adalah dengan sistem pemadam api. Paling sering, peralatan penambangan terletak di lokasi industri dari area yang luas dan dengan langit-langit yang tinggi. Dengan pendekatan ini, sistem pemadam api gas mahal untuk digunakan, dan sistem bubuk tidak efektif. Karena alasan ini, di sebagian besar hotel, sistem pemadam kebakaran penambangan hotel tidak disediakan.
Dan sekarang mari kita bayangkan seperti apa hotel pertambangan modern abad ke-21 ini. Hal pertama yang ingin saya lakukan untuk meningkatkan efisiensi dan keselamatan adalah menghilangkan faktor manusia dan menggunakan ACS untuk mengendalikan keseluruhan sistem. Elemen ACS adalah kabinet otomatisasi, aktuator, sensor dan pengontrol. Dalam kabinet itu sendiri ada banyak blok: PLC (Programmable Logic Controller), modul ekspansi untuk berbagai antarmuka, mesin listrik, bus listrik, konverter sinyal dari sensor, konverter sinyal untuk aktuator, konverter frekuensi, dll. Panel depan kabinet biasanya dilengkapi dengan kontrol - tombol, sakelar dan indikator mode operasi.
Pengontrol logika adalah perangkat yang sangat andal. Secara umum, reliabilitas kata adalah nama tengah ACS. Bayangkan apa yang akan terjadi jika lift tiba-tiba memutuskan untuk membuka pintu saat mengemudi, dan pesawat mengeluarkan roda pendaratan. Itulah sebabnya keselamatan dan operasi ACS yang tidak pernah berhenti selalu mendapat perhatian maksimal.
Dari kabinet ACS ada banyak kabel ke sensor dan aktuator. Misalnya, dalam sistem ventilasi Anda dapat menemukan sensor suhu, laju aliran, tekanan dan aktuator - aktuator yang mengendalikan katup.
Elemen penting ACS adalah program PLC. Ini menentukan perilaku sistem dalam berbagai situasi, mengontrol aktuator, memproses data dari sensor eksternal.
ACS atau operator?
Seringkali instalasi besar dan mahal masih dipantau oleh operator manusia. Operator duduk di workstation remote control (Workstation). Pada layar monitor kendali jarak jauh seperti itu, parameter operasi seluruh sistem terlihat. Diagram mimik yang jelas dengan andal menampilkan banyak data, dan satu lirikan layar cukup untuk memahami apa yang terjadi dengan peralatan. Semua data dan kontrol disatukan di satu tempat, semacam panel kontrol asli dari alam semesta kecil.
Jika Anda membandingkan sistem ACS dengan karyawan yang dapat memantau dan mengelola sistem secara manual, Anda dapat mengidentifikasi sejumlah keuntungan yang jelas. ACS bekerja 24 jam sehari, tidak lelah, tidak berhenti merokok, tidak duduk di jejaring sosial, tidak terganggu oleh panggilan telepon dan tidak melakukan kesalahan. Dan proses yang dilakukan dapat diprediksi dan diulang. Juga, seseorang tidak boleh lupa bahwa seseorang tidak dapat bereaksi terhadap suatu situasi dengan kecepatan yang diperlukan. Sebagai contoh, sulit membayangkan bahwa mungkin untuk menekan tombol khusus di dalam mobil untuk menyebarkan airbag jika diperlukan. Elektronik, di sisi lain, melakukan ini dengan andal, dengan kecepatan tertentu, dan hanya jika benar-benar diperlukan; dalam sepersekian detik ketika itu akan aman dan efektif.
Penambangan industri membutuhkan pekerjaan terkoordinasi dari semua sistem: ventilasi dan sistem distribusi listrik, sistem pemadam kebakaran, jaringan lokal, sistem keamanan, sistem kontrol akses, ditambah akses yang dapat diandalkan ke Internet dengan saluran komunikasi cadangan diperlukan. Semua sistem ini perlu dikelola secara efisien dan waktu nyata.
Penambangan adalah proses yang kompleks, peralatan penambangan cryptocurrency sangat mahal, dan setiap downtime menyebabkan kerugian finansial yang signifikan. Pemeliharaan dan perbaikan yang sering, sekali lagi, menyebabkan serangkaian downtime baru dan menghasilkan kerugian besar. Juga diketahui kasus kebakaran di lahan pertambangan dengan kerugian jutaan dolar. Semua faktor ini menunjukkan bahwa operasi industri peralatan pertambangan adalah proses yang bertanggung jawab dan kompleks dan tidak mungkin untuk meninggalkannya tanpa otomatisasi!
Objek untuk pertambangan industri
Ada dua jenis objek utama untuk pertambangan industri: hotel pertambangan dan wadah bergerak. Dalam kasus pertama, peralatan pertambangan terletak di rak di dalam gedung. Sebagai aturan, di gedung-gedung seperti itu ada banyak ruang bebas, langit-langit tinggi, banyak ruang untuk penempatan peralatan ventilasi dan distribusi. Tapi, dari sudut pandang kami, ada satu minus yang signifikan - stasioneritas objek tersebut. Dalam kasus kedua, peralatan terletak di dalam wadah bergerak. Tempat di sini jauh lebih kecil, peralatan lebih padat, langit-langit lebih rendah. Dinding logam wadah memiliki isolasi termal yang buruk: di musim dingin, selama pemeliharaan, wadah yang dimatikan membeku, di musim panas sangat panas di bawah sinar matahari. Di gedung tempat ladang pertambangan berada, biasanya seorang spesialis duduk yang terlibat dalam pengaturan parameter dan memantau operasi peralatan, pemeliharaan dan perbaikan sistem. Spesialis seperti itu tidak mungkin berada di dekat wadah, dan, sebagai suatu peraturan, ia datang hanya ketika diperlukan untuk layanan purna jual, dan pada periode waktu utama ia berada di konsol AWP.
ACS untuk wadah penambangan
Sekarang di pasar ada banyak solusi dalam bentuk wadah untuk penambangan industri. Mereka berbeda tidak hanya dalam desain dan prinsip operasi sistem pendingin, tetapi juga dalam sistem ACS. Paling sering, di dalam wadah tersebut adalah kabinet distribusi listrik, yang terdiri dari mesin pengantar dan unit pengukuran listrik. Dari kabinet, banyak kabel listrik meregang ke outlet untuk penambang yang terletak di rak. Banyak, tetapi tidak semua solusi, menggunakan mesin terpisah untuk setiap outlet. Dari sudut pandang aturan untuk mengoperasikan instalasi listrik, mesin terpisah untuk setiap penambang hanya diperlukan, tetapi produsen sering mengabaikan aturan sederhana ini. Misalnya, ASIC Antminer S9 yang populer menghabiskan sekitar 1300 W dan tidak adanya mesin sederhana jika terjadi kegagalan pasokan daya dapat menyebabkan kebakaran. Oleh karena itu, untuk meningkatkan keamanan, penggunaan mesin individual diperlukan.
Juga dalam wadah adalah peralatan switching jaringan yang menyediakan akses Internet. Sedangkan untuk sistem ventilasi, semuanya jauh lebih menarik dan rumit. Paling sering, pendinginan gratis digunakan untuk pendinginan. Di dalam wadah, perlu menjaga suhu yang konstan dan nyaman untuk peralatan penambangan pada 30-40 ° C, dan ini dapat dilakukan dengan menyesuaikan kecepatan mesin dari unit pasokan. Sebagai aturan, konverter frekuensi khusus untuk instalasi ventilasi digunakan. Dan secara umum, seluruh jajaran peralatan terlihat logis dan efisien. Pabrikan memastikan bahwa wadah itu efisien, aman, dan beroperasi penuh.
Pengalaman kami tentang force majeure di pertambangan
Mari pertimbangkan situasi berikut. Kontainer bekerja di musim dingin selama beberapa hari, setelah itu ada pemadaman listrik teknologi selama 2 jam. Dan di jalan ada suhu -30 ° C. Kontainer membeku selama 2 jam ini, semua barang elektronik, karenanya, mendingin ke suhu yang sama –30 ° C dan setelah dua jam daya disuplai ke wadah ... Omong-omong, ini adalah situasi yang cukup khas dalam kondisi musim dingin yang keras. Sebagian besar kontainer yang ditawarkan di pasar tidak memiliki jadwal startup di mana sistem dengan ACS harus memastikan bahwa suhu di dalam wadah tidak sesuai dengan suhu pengoperasian elektronik dan mulai pemanasan awal. Dan hanya setelah mencapai suhu positif, mulailah peluncuran elektronik. Pada suhu beku tinggi, sebagian besar barang elektronik konsumen seperti motherboard, prosesor, dan memori tidak akan berfungsi. Ada juga risiko kerusakan peralatan penambangan.
Masalah signifikan lainnya adalah koneksi simultan sejumlah besar catu daya ke listrik. Misalnya, pada catu daya tanpa starter lunak, arus awal adalah sekitar 100 ampere, dan 10 catu daya sudah memberikan 1 kA! Bayangkan sekarang bahwa Anda memiliki 10 kontainer, masing-masing berisi 100 catu daya. Dengan start simultan, arus start akan memiliki nilai yang tidak dapat diterima dan dapat merusak peralatan distribusi listrik. Untuk menghindari hal ini, ACS harus membuat penyertaan unit komputasi secara berurutan, sesuai dengan urutan pemicu.
Catatan Ada dua jenis catu daya: dengan soft start dan tanpa. Dalam kasus pertama, kapasitansi penyearah dibebankan melalui termistor dengan arus kecil, yang mengurangi pulsa saat terhubung ke listrik, tetapi tetap cukup tinggi. Dalam kasus kedua, pada saat dinyalakan, kapasitor diisi dengan arus maksimum, yang mengarah ke masalah di atas bahkan ketika beberapa PSU terhubung. Paling sering, tidak ada yang memperhitungkan faktor-faktor ini.
Tetapi bagaimana jika kita terbakar?
Situasi lain. Jika sistem pemadam kebakaran dipasang di wadah (dan banyak produsen menyimpannya karena alasan tertentu), maka itu hanya dapat bekerja karena dua alasan: suhu yang berlebihan atau asap. Ada solusi dengan penggunaan pencitra termal, tetapi mereka memiliki beberapa keterbatasan. Unit suplai mengirimkan sekitar 50.000 m3 udara per jam. Dengan aliran seperti itu, keberadaan bahkan sumber pengapian yang kuat tidak akan menghangatkan udara, dan asap akan meledak bahkan sebelum mencapai sensor yang terletak di bawah langit-langit.
Ternyata definisi api dengan metode standar dalam kasus ini tidak mungkin, dan, oleh karena itu, pemadaman api yang tepat waktu tidak layak. Selain itu, sebelum memadamkan api, perlu mematikan unit pasokan udara sepenuhnya, menghilangkan energi semua konsumen saat ini dan, dalam hal menggunakan sistem pemadam kebakaran gas, memastikan keketatan wadah dengan menurunkan penutup. Algoritma seperti itu untuk bekerja dalam wadah tanpa ACS sama sekali tidak mungkin. Juga, jika dipicu, penggunaan sistem pemadam api bubuk akan menyebabkan kerusakan besar pada elektronik, dan pemulihan pengoperasian objek seperti itu akan memakan waktu lama.
Pertimbangkan contoh lain. Dalam kondisi iklim tertentu, titik embun terjadi di ruangan. Di dalam wadah, bahkan setelah downtime kecil terkait dengan shutdown atau pemeliharaan teknologi, uap air dapat menumpuk, dan ketika suhu turun, ia dapat memanifestasikan dirinya dalam bentuk embun di permukaan papan penambang. Mulai dalam situasi seperti itu mengancam akan merusak elektronik. Sistem ACS harus memantau kondisi mulai dari elektronik, dan mencegah start-up ketika kelembaban kritis terjadi untuk melindungi peralatan mahal dari kerusakan.
Situasi yang lebih sering adalah pembekuan peralatan. Jika ini terjadi dengan penambang yang bekerja pada kartu video, maka pembekuan akan membutuhkan sistem restart. Untuk mengatasi masalah ini, pengukur waktu pengatur waktu biasanya digunakan yang menghubungkan satu ujung ke port USB dari motherboard dan yang lainnya ke tombol Reset. Namun, jika pendingin kartu video rusak, maka perlu memutuskan sambungan penambang sesegera mungkin. Jika seseorang duduk di dekatnya dan mengendalikan proses penambangan, ia tentu saja akan dapat melakukan ini menggunakan saklar catu daya. Tetapi sampai saat ini, kartu video akan bekerja dalam mode overheating, yang dapat merusak prosesor. Manajemen daya jarak jauh dari setiap penambang tidak ada di hampir semua wadah di pasar. Pada pandangan pertama, ini tidak signifikan, tetapi dalam praktiknya, berbagai masalah dalam pengoperasian peralatan tetap cukup sering dan membutuhkan pemadaman listrik segera untuk mencegah kerusakan.
Dasar-dasar kerja ACS yang efektif dalam penambangan
Untuk operasi objek yang benar dan jangka panjang, diperlukan interaksi yang cermat dari semua sistem. Hal ini juga diperlukan untuk membuat satu set aktuator yang cukup sehingga ACS dapat sepenuhnya mengendalikan fasilitas. Sulit untuk meramalkan semua situasi yang mungkin, sebagai suatu peraturan mereka sama sekali tidak jelas, karena itu kadang-kadang mereka tampak mustahil dan fantastis. Namun, statistik pada perbaikan peralatan dan kebakaran di fasilitas tersebut menunjukkan sebaliknya.
Pengoperasian peralatan yang benar hanya dimungkinkan jika ada cyclograms yang dipikirkan dengan baik yang diprogram dalam PLC. Cyclograms ini harus menyediakan transisi otomatis dari satu mode ke mode lainnya. Misalnya, setelah menggunakan daya, masuk akal untuk memeriksa level tegangan listrik, memeriksa suhu dan kelembaban di dalam wadah dan, jika perlu, nyalakan pemanas udara dengan senapan panas. Dan sampai semua parameter kembali normal, tidak dapat diterima untuk memasok daya ke peralatan pertambangan.
Dimasukkannya penambang harus dilakukan secara bertahap, secara bergantian memasok daya ke setiap penambang. Pada saat yang sama, perlu untuk memastikan operasi unit pasokan dalam mode yang diinginkan. Faktanya adalah bahwa di musim dingin suhu udara kadang-kadang turun menjadi –40 ... –30 ° . Tidak mungkin untuk membersihkan peralatan yang baru saja mulai menambang dengan udara dingin seperti itu. Perlu untuk menjaga keseimbangan antara pemanasan udara oleh penambang di dalam wadah dan masuknya udara dingin.
Sistem ACS juga harus berinteraksi dengan sistem pemadam kebakaran dan, jika perlu, segera mematikan ventilasi pasokan, melepaskan daya dari semua peralatan dan menutup damper.
Untuk operasi akurat semua mode dan transisi bebas kesalahan dari mode ke mode atas permintaan operator atau ketika indikasi tertentu dari sensor terjadi, diagram urutan yang sesuai harus dibuat. Penting untuk meramalkan semua situasi yang mungkin terjadi di mana sebuah wadah dengan peralatan dapat ditempatkan dan untuk memastikan transisi yang benar dari satu negara ke negara lain. Hanya ketika semua situasi dijelaskan, logika kerja wadah dikerjakan dan semua tes dilakukan, dapatkah kita mengatakan bahwa objek akan berfungsi dengan baik dalam semua situasi yang mungkin dan faktor manusia tidak akan mempengaruhi ketepatan waktu tindakan. Karena semua sistem saling bertukar data secara teratur, kegagalan salah satu dari mereka akan segera terdeteksi. Sebagai contoh, jika mesin unit pasokan udara gagal, akan mungkin untuk mengetahui tentang hal ini bahkan sebelum overheating peralatan dimulai dalam wadah, karena sistem kontrol otomatis akan merespons secara otomatis.
Mengenai biaya sistem ACS seperti itu, harganya relatif rendah - setidaknya dibandingkan dengan biaya semua penambang dan kemungkinan perbaikannya. Dan dengan pendekatan yang tepat untuk desain ACS, sistem kontrol tidak hanya akan merespons peristiwa yang telah terjadi, tetapi juga memprediksi kemungkinan kegagalan peralatan dengan membandingkan pembacaan berbagai sensor dengan informasi yang telah terkumpul. Dengan demikian, biaya pengoperasian peralatan akan berkurang secara signifikan, dan pengelolaan objek semacam itu akan menjadi sangat terpencil dan efisien.