Задума С.В., Гавриленко Б.В. - Устройство задания и контроля скоростных режимов шахтной многоканатной скиповой установки УЗКСР

Аннотация

Задума С.В., Гавриленко Б.В. Устройство задания и контроля скоростных режимов шахтной многоканатной скиповой установки УЗКСР

Обоснована необходимость создания устройства управлени скоростніми режимами шахтного подъема. Рассмотрена структурная схема устройства, описана основная элементная база.

Шахтный скиповой подъем является важным и энергоемким процессом транспортировки угля. В статье [1] обосновывалась необходимость создания системы адаптивного управления производительностью подъемной установки. Соответственно, важным этапом создания системы управления объекта является выбор технических средств, реализующих решение данной задачи.

Аппарат осуществляет управление движением и контроль его параметров с заданием различных в зависимости от режима величин скорости и ускорения тахограмм. Разработанная аппаратура в системе автоматизации скипового подъема имеет связь с апаратами загрузки и разгрузки [2] и ЭВМ диспетчера шахты. Устройство предназначено для асинхронного привода с тиристорным каскадом (АТК) ввиду простоты алгоритма регулирования скорости и широкого диапазона регулирования параметров процесса движения подъемного сосуда, а также однозначности соответствия управляющего сигнала и выходного параметра при различных нагрузках, высокой экономичности и современной элементной базы.

Составленная структурная схема устройства контроля скоростных режимов УЗКСР (рисунок 1) удовлетворяет решению поставленной задачи по автоматизации процесса подъема.

Структурная схема устройства задания и контроля скоростных режимов УЗКСР

Рисунок 1 – Структурная схема устройства задания и контроля скоростных режимов УЗКСР

Для структурной схемы устройства задания и контроля скоростного режима приняты следующие условные обозначения: БП – Блок питания схемы апарата БСО В –Блок согласования параметров тормозного устройств, тиристорного блока АТК и др. ДМ – датчик давления масла, ДТ – датчики состояния тормозной системы БС V, a – Блок согласования с датчиками скорости(ускорения) БС F – Блок согласования с датчиками натяжения каната ИПД – интерфейс передачи данных БС АВРС – Блок согласования c автоматическим устройством разгрузки скипа модернизированным БС АЗКП – Блок согласования c автоматическим устройством загрузки скипа

Было принято техническое решение о создании аппарата на базе новейших микроконтроллеров серии Atmel Xmega, а именно Atmel Xmega 64. Он составляет основу устройства и обозначен на схеме как МК. Для связи с внешними датчиками предусмотрены блоки согласования входных параметров БС. Управление регулятором тиристорного блока асинхронно-тиристорного каскада осуществляется устройством развязки БС АТК. Для связи с ЭВМ диспетчера предусмотрен интерфейс передачи данных типа RS-485 ИПД.

Питание схемы осуществляется стандартным блоком питания БП. Напряжение питания аппарата составляет 5 В. Сигналы от датчиков давлении масла и тормозного усилия ДМ и ДТ соответственно поступают через блок согласования второстепенных параметров БСО В поступают на микроконтроллер МК, где обрабатываются и передаются на ЭВМ. Данные параметры непосредственно не связаны с управляемым процессом, но контролируется их численное значение. Параметры скорости и ускорения контролируются посредством передачи сигнала от датчика скорости ДСК к блоку согласования БС V, a, а также предусмотрен контроль за натяжением подъемного каната многоканатной скиповой установки посредством датчика натяжения каната ДНК с блоком согласования силы натяжения БС F. Связь с ЭВМ диспетчера шахты осуществляется посредством интерфейса передачи данных ИПД RS-485. Также предусмотрена синхронизация работы аппарата с автоматическим устройством разгрузки скипа АВРС посредством блока согласования БС АВРС, а также c автоматическим устройством загрузки скипа АЗКП через блок согласования БС АЗКП.

Управление асинхронно-тирисорным каскадом (АТК) осуществляет блок связи БС АТК с соответствующим ящиком контактов К АТК. Таким образом, разработанное устройство задания и контроля скоростных режимов УЗКСР позволит осуществлять задание и изменение параметров тахограммы скоростей движения подъемного сосуда с высокими показателями точности и, вместе с тем, с быстродействием, значение которого удовлетворяет поставленным задачам.

Список использованной литературы

1. Задума С.В. Анализ способов управления производительностью скиповой подъемной установки / С.В. Задума, Б.В. Гавриленко // «Донбасc–2020: перспективи розвитку очима молодих вчених»: Cб. наукових праць. VI науково-технічної конференції, м. Донецк, 24–26 квітня 2012 г. – Донецьк, ДонНТУ Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, 2012. – 1128 с.

2. Задума С.В. Аппаратура учета производительности шахтной подъемной установки / С.В. Задума, Б.В. Гавриленко // «Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых»: Cб. научных трудов. XI научно-технической конференции аспирантов и студентов в г. Донецке 17–20 мая 2011 г. – Донецк, ДонНТУ, 2011. – 306 с.