1. Introdução
A escavadeira pode ser vista em qualquer canteiro de obras da cidade. Uma escavadeira comum é manuseada por um motorista. Para gerenciá-lo, não é necessário um sistema de automação complexo.
Mas se a escavadeira é muitas vezes mais familiar e atinge a altura de um prédio de cinco andares, um Land Cruiser pode ser colocado em seu balde e o “enchimento” consiste em motores elétricos, cabos e engrenagens do tamanho de um carro? E ele trabalha em pedreiras de carvão e mineração, 24 horas por dia / 7 dias por semana, 30-40 anos seguidos?
Essa escavadeira é um sistema industrial, cuja manutenção é muito cara.
A automação de processos tecnológicos reduz o custo de operação de um sistema industrial. Um sistema de controle de processo automatizado é chamado - ACS TP. Uma escavadeira semelhante à descrita não é exceção.
Então, que tipo de escavadeira é essa? Qual sistema de controle de processo é usado nele?
De que tipo de escavadeiras estamos falando?
Estamos falando de escavadeiras de mineração. Essas máquinas desenvolvem pedreiras de mineração e carvão.
Dimensões: as escavadeiras de mineração atingem a altura de um prédio de cinco andares.
Em movimento: a escavadeira se move com a ajuda de um material rodante rastreado. O carrinho consiste em:
- quadros rastreados;
- lagartas
- unidades de viagem;
- circuito de lubrificação do material rodante.
Escavação: As escavadeiras de mineração usam o mecanismo Direct Shovel para escavar. O mecanismo consiste em um balde, bastão e lança. O balde está montado na alça. A alça foi projetada para dar movimento de translação ao balde. Ele está localizado transversalmente à lança. Um mecanismo de pressão é instalado na lança, que executa o movimento de pressão e retorno da manopla com uma caçamba. Um sistema complexo de cordas aciona esse mecanismo.
Dispositivo (composição): a escavadeira consiste em três nós ampliados:
- equipamento de trabalho;
- plataforma rotativa com mecanismos;
- carrinho de corrida.
O equipamento de trabalho foi descrito acima - este é precisamente o mecanismo da "pá direta".
As escavadeiras de mineração realizam muitas operações: escavando, girando o corpo da máquina, movendo-se etc. Um mecanismo separado é projetado para cada operação. Para executar todas essas operações, é necessário um grande número de sistemas. Todos os sistemas e mecanismos, conforme o esperado, estão localizados na "sala de computadores".
A sala de máquinas de uma escavadeira é uma plataforma giratória. Ele contém um mecanismo de elevação de caçamba, um mecanismo rotativo, um equipamento elétrico de uma escavadeira com um sistema de controle e monitoramento, mecanismos auxiliares, um sistema pneumático, um sistema de lubrificação automática centralizada.
Condições de trabalho e vida útil: as escavadeiras de mineração funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana, e a vida útil é realmente de 30 a 40 anos.
Alimentos / combustível: as pás de mineração são movidas a eletricidade. Cada seção montanhosa da seção recebe eletricidade de uma subestação com uma tensão de 35/6 kV.
Qual é a automação das escavadeiras a bordo?Uma escavadeira de rodas é um sistema industrial. As tarefas de operar uma escavadeira são semelhantes às de operar uma instalação industrial:
- controle dos parâmetros do sistema de movimentação;
- monitoramento de desgaste de equipamentos;
- proteção de equipamentos contra ameaças externas e internas: sobrecarga, curtos-circuitos, etc;
- medição de energia;
- controle de posição da escavadeira;
- inspeção de equipamentos durante a operação;
- controle de pontos cegos;
- monitoramento de desempenho de escavadeira;
- registro de eventos;
- transferência de dados para contabilidade centralizada.
Todas essas tarefas são tratadas por um operador. Isso é possível através da automação.
O sistema de controle automatizado "a bordo" da escavadeira inclui os seguintes sistemas:
Controladores são instalados
para monitorar os parâmetros de movimento . O operador monitora os seguintes parâmetros: operação dos sistemas de controle de acionamento, temperatura de aquecimento dos componentes do sistema, pressão no sistema pneumático e graxa.
Para contabilizar a energia elétrica ativa e reativa consumida e dada , um medidor de eletricidade é instalado.
As zonas cegas, a operação do equipamento mecânico e a face de trabalho são exibidas na tela do operador. Para isso, câmeras de vídeo estão instaladas.
Para calcular e contabilizar o
desempenho da escavadeira , são utilizados dados dos controladores. Os indicadores são calculados para um determinado intervalo de tempo: por turno, por mês, por equipes.
Todos os eventos são salvos no log de eventos e o intervalo de tempo necessário é armazenado.
Como é organizada a transferência de dados?
Como mencionado acima, a escavadeira consiste em um carrinho de corrida e uma plataforma giratória.
A plataforma giratória pode girar livremente 360 graus em relação ao material rodante. É muito problemático usar fios para transferir dados entre essas duas partes. Eles moem muito rapidamente.
Os dados entre partes da escavadeira são transmitidos por Wi-Fi.
Os módulos de função Wi-Fi WLAN 5100 da
Phoenix Contact são instalados na base e na plataforma giratória, juntamente com os
cabos especiais
RAD-CAB-EF393-10M e as antenas omnidirecionais
RAD-ISM-2459-ANT-FOOD-6-0-N . No total, três antenas são instaladas na escavadeira para comunicação estável.
A escavadeira também possui um
roteador 4G TC ROUTER 3002T-4G com uma antena direcional ampla
TC ANT MOBILE WALL 5M e dispositivo de proteção contra surtos
CSMA-LAMBDA / 4-2.0-BS-SET .
Diagrama de blocos de um sistema de informações de escavadeiras de mineração
Instalação de antenas em uma escavadeira ECG-20
Como é a cabine do operador?
O resultado final da automação para o operador é o seguinte:
