Автоматизация управления механизированной крепью

3. Автоматизация управления механизированной крепью

Алгоритмы управления комплексами зависят от наличия контакта перекрытия секций крепи с кровлей , требуемого усилия подпора и характера изменения состояния кровли.

Так ,передвижка секций может выполняться способами:

- без подпора - в крепях ОМКТ, М87, ДОНБАСС и др.

- с пассивным (остаточным) непрерывным поддержанием усилия подпора - в крепях 1МК, 2 МК,М87А , М87ДГА , КГ , КГУ -Д и др.

- с активным (следящим ) непрерывным поддержанием усилия подпора в крепях СА, ОКП и др.

- с пассивным импульсным поддержанием необходимого усилия подпора - в крепи КПК-1.

Передвижка по первому способу целесообразна только при ручном управлении, устойчивой кровле и обеспечениии поперечной устойчивости на пологих пластах.

Второй способ можно применять при разреботке пластов с малым опусканием кровли и при автоматизации крепей при устойчивых кровлях.

Общий недостаток систем управления ,реализующих второй и третий способы ,- большое количество кабелей и аппаратуры в лаве , что снижает их надёжность и повышает стоимость.

Система управления по четвёртому способу позволяет резко снизить количество аппаратуры и кабелей в лаве, обеспечить работу с двумя трубопроводами, она более проста, надёжна,имеет меньшую стоимость. Недостаток - пассивный характер подпора.

Начиная с 60-х годов на отечественных угольных предприятиях накоплен большой опыт эксплуатации автоматизированных комплексов КМ87А, КПК-1 и крепи М87ДГА. Переход в более поздних разработках к применению ИМС повышает уровень искробезопасности и надёжности аппаратуры. Однако, в связи с большим количеством секций, большой протяжённостью выработок, сложными горно-геологическими условиями и другими причинами широкого распространения автоматизированное управление на практике пока не имеет.

Представляет интерес унифицированнвя система автоматизированного контроля и управления с двухступенчатым избиранием :

на первой ступени выбирается контролируемый пункт КП(секция крепи ), а на второй - объект контроля или управления на данном КП (например,датчики, электрогидроклапаны и т. п.). Структура такой системы реализует универсальный алгоритм функционирования САДУК.

При синтезе систем с более простыми алгоритмами используется только необходимый набор устройств и функциональных блоков. Наиболее уязвимым местом в системах автоматического и дистанционного управления комплексами являются кабельные связи. Применение штепсельных разъёмов для соединения электроблоков в лаве (200-400 участков) является потенциально- опасным источником отказов.

Магистраль может быть выполнена безразрывной, если сигналы селекции, сигнализации и управления , а также энергия питания будут подаваться индукционным путём.

Первичные обмотки присоединительного устройства ( УП) всех КП образованы витком петли кабеля, протянутой через окна магнитопроводов так, что относительно источника питания линии всех УП соединены последовательно. Каждое отдельное УП представляет собой трансформатор тока, работающий в режиме отдачи максимальной мощности. Величина тока в линии питания, необходимая для обеспечения заданной мощности в нагрузках УП, зависит от потребляемой мощности наиболее загруженного УП и не зависит от их количества ,которое определяет напряжение питания линии. Следует отметить ,что потери в линии питания в несколько раз превышают суммарную мощность нагрузок УП , поэтому габаритная мощность этого источника должна составлять сотни ватт.

Для передачи сигналов в системе используется так называемый “фантомный сигнал”,образованный соединёнными параллельно ( по высокой частоте ) прямой и обратными ветвями петли кабеля питания и корпусом агрегата , конвейера (или отдельным проводом). Обмотки W₂¹ и W₂¹¹ на крайних стержнях магнитопровода УП , имеют одинаковое количество витков и включены встречно ,поэтому на выходе УП помехи взаимно компенсируются, а сигналы ТУ, передаваемые с ППУ, складываются. Для развязки генератора сигналов сигнализации ТС и входов частотно избираемых узлов , выделяющих сигналы ТУ , каждый КП имеет развязывающее устройство РУ типа . Аналогичное устройство имеется и в ПУ. Рассмотренная организация связи использована в аппаратуре контроля автоматизированного стругового комплекса КСА.

При построении телемеханической системы применяется кодирование состояния (замкнут-разомкнут ) датчика (реле) с помощью комбинации четырёх частотных сигналов. Декодирование (расшифровка) опрашиваемого устройства и управление осуществляется декодерами частот и длительности ( дискриминаторами длительности).

При разработке программного управления подсистемой управления крепью реализуют следующие режимы управления :

- автоматическая последовательная передвижка секции крепи вслед за комбайном (по сигналу ДПК) либо с шахматной (через одну) передвижкой секций крепи с последующей фланговой выдвижкой конвейера (либо без выдвижки конвейера);

- автоматическая “додвижка “ секций, пропущенных при шахматной передвижке;

- фланговая ( либо фронтальная ) выдвижка конвейера ;

- пооперационное управление (дистанционное) выбранной секцией с ЦПУ;

- автоматическое в пределах группы управление передвижкой секций из лавы и т.д.

В процессе управления опрашиваются датчики переднего положения секции, распора стойки , времени передвижки и другие.

Наиболее полно разработаны вопросы вопросы автоматизации комплекса КМ138А .В разработке принимали участие Донавтомат гормаш ,Малаховский завод, фирма Даути ( Англия).

Для управления механизированными крепями угледобывающих комплексов КМ-138А разработана аппаратура САУК-138, Входящие в их состав блоки выполнены на базе однокристальной микроЭВМ типа 1830ВЕ31.Конфигурация САУК138 как системы, так и её аппаратное построение позволяют на аппаратно- программном принципе реализовать широкий диапазон технологических алгоритмов крепи.

Комплекс обеспечивает:

-21 функцию управления крепью дистанционное управление фронтальной передвижкой конвейера с центрального пульта управления крепью (ЦПК);

-блокировки и защиты по давлению в магистрали, при отсутствии распора и др.

-остановку подачи комбайна при превышении заданного обнажения кровли в процессе автоматической передвижки крепи

-контроль, индикацию ,диагностику положения крепи;

-с комбайнового полукомплекта обеспечивается 11 функций по управлению комбайном и предупредительной сигнализации;

-контроль технического состояния различных систем комбайна (с сигнализацией и блокировками или представление в цифровом виде;

-передача управляющих команд и контрольной информации на центральный пульт управления комплексом и приём управляющих команд.