Описание объекта автоматизации

2. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ОБЪЕКТА


2.1 Системы автоматизации

Конвейерная линия относится к объектам распределённым в пространстве, поэтому для неё требуется иерархическая система управления скоростью конвейеров в функции удельной нагрузки на ленту. Рассмотрим возможные варианты автоматизации.

В условиях неравномерности потока угля из забоев одним из путей решения этой задачи является построение САУ в целях стабилизации погонной нагрузки конвейеров за счёт регулирования скорости рабочего органа конвейера [ 3 ].Функциональная схема такой САУ представлена на рис.2.1.



Рис. 2.1. Функциональная схема САУ ленточного конвейера в функции удельной загрузки на ленту.

На рис. 2.1 использованы следующие обозначения:

q – удельная загрузка на ленту;
ДВ – датчик веса;
БУ – блок управления;
ДК – двигатель конвейера;
ПК – привод конвейера;
ТО – тяговый орган;
ДС – датчик скорости.

Система управления конвейером в реальном времени с помощью преобразователя частоты позволяет регулировать скорость ленты и приходящуюся на единицу длины ленты массу[ 4 ]. Функциональная схема управления конвейером представлена на рис.2.2.

Рис.2.2.Функциональная схема управления конвейером.

На рис. 2.1 использованы следующие обозначения:

ПЧ – преобразователь частоты;
КТ – программируемый контроллер;
NT – терминал;
М – асинхронный двигатель;
ПМ – приводной механизм;
ДС – датчик скорости;
ДМ – датчик массы;
ДНт – датчик натяжения ленты;
ДСЛ – датчик схода ленты;
ДНСМ – датчик наличия сыпучего материала;

На контроллере реализованы следующие алгоритмы:

1. 
   Авария ( предусмотрены шесть аварийных ситуаций):
   

- сход ленты;
- чрезмерное натяжение ленты;
- отсутствие сыпучего материала;
- перегрузка привода;
- ошибка привода;
- аварийный стоп;
2. автоматическое управление (является основной частью программы)-слежение за переменными (заданной и истинной производительностью), а так же контроль работы системы.
3. переходы по экранам-служат интерфейсом между контроллером и оператором. С их помощью оператор наблюдает за значениями нужных переменных, аварийными ситуациями, имеет возможность внести необходимые изменения.
Может использоваться двухуровневая компьютерная система управления конвейерной линией (КСУКЛ) [ 5].Ее структурная схема представлена на рис.2.3.



Рис.2.3. Структурная схема КСУ КЛ.

На рис. 2.1 использованы следующие обозначения:

ПК – персональный компьютер;
ПЛК – программируемый логический контроллер;
ДС – датчик скорости;
ДЛ – датчик схода ленты;
ДЗ – датчик завала места перегрузки;
ДО – датчик экстренного останова;
КУ1 – кнопка пуск;
КУ2 – кнопка стоп;
ВР – выбор режима;
П – управление пускателем;
Т – управление тормозом;
НУ – управление натяжным устройством;
ЗС – звуковая сигнализация;
СС – световая сигнализация.
Система обеспечивает выполнение следующих требований:

1. 
   Управление.
   

1.1 автоматическое управление пуском/остановом конвейеров в функции скорости с корректировкой по времени;
1.2. Выбор режима управления;
1.3.Экстренный останов конвейерной линии с любой точки трассы по команде обслуживающего персонала;
1.4.Автоматическое управление натяжным устройством каждого конвейера при пуске;
1.5.Автоматическое управление тормозом каждого конвейера при пуске и останове;
2. Автоматическая защита путём отключения аварийного конвейера и всех последующих за ним при завале места перегрузки, сходе ленты, снижении скорости ленты на 25% от номинального значения, обрыве ленты, затянувшемся пуске одного из конвейеров;
3.Контроль, сигнализация, индикация.
3.1. Непрерывное измерение скорости ленты каждого конвейера;
3.2. Индикация на экране монитора скорости каждого конвейера, режима управления, состояния конвейера, причин и мест срабатывания защит;
3.3. Контроль выдержки времени звучания предупредительной и аварийной сигнализаций, времени пуска конвейера;
3.4. Предупредительная звуковая сигнализация по линии перед её включением, либо пуском любого из конвейеров;
3.5. Световая и звуковая сигнализация о срабатывании защиты на любом конвейере.