Система автоматизированного управления
ГК “МИДИЭЛ” комплектует изготавливаемые подъемные машины системой автоматизированного управления, контроля и регистрации параметров подъемной машины (САУКиРП-ПМ) собственной разработки. Кроме того, САУКиРП-ПМ предлагается для замени морально устаревших релейно-контакторных систем управления действующих подъемных машин. Управление работой подъемной машины осуществляется с автоматизированного рабочего места машиниста – пульта шахтного подъема.
Отличительными особенностями САУКиРП-ПМ являются:
- использование современных программируемых логических контроллеров (дальше ПЛК) Simatic S7 — 1500, S7 — 1200;
- двухканальная архитектура системы;
- наличие современной развитой системы интерфейса «человек-машина»;
- возможность работы с приводами переменного тока (асинхронный двигатель из КЗ ротором, управляемый преобразователем частоты, синхронный двигатель, управляемый преобразователем частоты, асинхронный двигатель с фазным ротором, управляемый роторной станцией), постоянного постоянного тока (тиристорный преобразователь-двигатель, генератор-двигатель) с помощью аппаратных сигналов и/или шины данных (Profibus, Profinet, CAN);
- возможность управления тормозными системами дискового и радиально-колодочного типа с помощью аппаратных сигналов и/или шины данных (Profibus, Profinet, CAN);
- интегрированный регистратор параметров на базе программно-аппаратного комплекса IBA Pda.
Структурно САУКиРП-ПМ состоит из двух объединенных шинами связи каналов. Каждый из каналов представляет собой независимый ПЛК с подключёнными устройствами ввода-вывода сигналов, датчиками и органами управления. При выполнении программы управления ПЛК анализирует сигналы от датчиков и органов управления и формирует сигналы управления оборудованием подъемной установки. Для реализации концепции двухканальности, контроль критических параметров работы подъемной установки осуществляется обоими каналами с помощью удвоенного количества датчиков. При этом сигналы, полученные от датчиков, а также управляющие сигналы, сформированные в первом и втором канале, подвергаются контролю эквивалентности. Таким образом, выполняется контроль исправности обоих каналов системы управления. В САУКиРП-ПМ применяются ПЛК разных моделей одного семейства. Это позволяет реализовать защиту от ошибочного выполнения программы, связанного с ошибками в системном программном обеспечении или с аппаратной неисправностью ПЛК. При их появлении возникает рассогласование управляющих сигналов, которое распознает подпрограмма контроля эквивалентности.
Структурная схема системы автоматизации
САУКиРП выполняет функции взаимосвязанного управления главным приводом, тормозом и всеми другими механизмами подъемной установки, контроль их работы, реализует все требуемые Правилами безопасности функции защит и блокировок, в том числе:
- ввод и хранение в памяти параметров подъемной установки (глубина подъема, координаты расположения путевых датчиков и т.д.), необходимых для настройки системы управления;
- ввод и хранение в памяти рабочих и защитных диаграмм для различных режимов работы;
- вычисление задания на скорость вращения электропривода;
- управление электроприводом;
- управление тормозом;
- контроль текущей скорости при помощи двух независимых каналов и двух независимых датчиков скорости;
- определение текущего положения сосудов по показаниям числоимпульсных счетчиков двух независимых каналов и путевых датчиков, подключенных к каждому из каналов;
- непрерывное сравнение действительных значений скорости положения, определенных в каждом из каналов, между собой;
- автоматический звонок замедления, сигнализирующий о начале периода замедления;
- защита от превышения скорости;
- защита от переподъема;
- защита от обратного хода;
- защита от пробуксовки и сигнализация о проскальзывании канатов (для ШПМ со шкивом трения);
- прочие защиты и блокировки, обусловленные требованиями ПБ и спецификой оборудования;
- формирование сообщений о срабатывании защит или нарушении контрольных функций.
В состав САУКиРП-ПМ входят следующие устройства:
- шкаф управления подъемом (ШУП) в котором размещены ПЛК канала А, ПЛК канала В, и регистратор параметров;
- щит низковольтный распределительный (ЩНР), в котором размещена пусковая и за-щитная аппаратура и источники бесперебойного питания;
- станция ввода-вывода (СВВ) для подключения датчиков и исполнительных механизмов, расположенных в машинном зале;
- пульт машиниста шахтного подъема (ПМ) с интегрированной в него видеотерминальной станцией (ВТС);
- аппарат защиты и контроля движения (пл требованию заказчика)
- инженерная станция (ИС);
- комплект датчиков и специальных кабелей
Конструктивные решения шкафного оборудования, пульта машиниста индивидуальны для каждой подъемной установки, оптимальным образом учитывая назначение ПМ и особые требования заказчика.
Галерея конструктивных решений САУКиРП-ПМ
Система управления обеспечивает следующие режимы работы подъемной установки в соответствии с назначением:
- полуавтоматический режим работи (для клетевой или скиповой подъемных установок), при котором начало движения осуществляется машинистом, а дальнейшее выполнение цикла и остановка машины происходит автоматически;
- автоматический режим работы (для скиповой подъемной установки), при котором начало движения осуществляется по сигналу системы автоматизированной загрузки скипа, дальнейшее выполнение цикла и остановка машины происходит автоматически;
- ручной режим работы подъемной машины, при котором задание скорости и направления движения сосуда, а также величина тормозного момента осуществляется машинистом при помощи рукояток командоаппаратов задания хода и тормоза. Величина скорости определяется как наименьшая (по модулю) из скорости, рассчитанной на основании диаграммы движения для данной точки пути и направления движении и скорости, заданной командоаппаратом хода
Управление работой подъемной машины производится с пульта машиниста шахтного подъема, который включает следующие составляющие:
- рабочее место машиниста, состоящее из двух тумб с установленным между ними креслом;
- панель мониторов видеотерминальной станции (ВТС).
На верхних горизонтальных и наклонных поверхностях тумб расположены элементы управления и сигнализации (кнопки, выключатели, переключатели, индикаторы, звуковые сигнализаторы). На правой тумбе установлен командоаппарат управления заданием хода в ручном режиме, на левой — командоаппарат управления тормозом в ручном режиме. На тумбах пульта также располагаются средства голосовой и телефонной связи с другими рабочими местами подъемной установки. .
На тумбах пульта также располагаются средства голосовой и телефонной связи с другими рабочими местами подъемной установки. На левой тумбе расположена панель голосовой радиосвязи с сосудом, на правой тумбе установлены микрофон, динамик громкоговорящей проводной связи с рабочими местами и телефон.
Перед машинистом расположена панель мониторов с установленными на ней двумя или тремя (в случае наличия промтелевидения) мониторами. На двух мониторах, которые входят в состав ВТС отображается состояние подъемной установки. Третий монитор входит в систему промышленного телевидения и устанавливается по необходимости.
Экранные формы видеотерминальной станции
Проектирование
Применение современных компьютерных программ проектирования EPLAN Electric P8 і AutoCAD Electrical
Изготовление
Оборудование изготавливается на одном из предприятий украины или ЕС по конструкторской документации ГК “МИДИЭЛ”. Применяются комплектующие изделия ведущих европейских производителей.