Автоматизация проходческих работ

4. Автоматизация проходческих работ

Проходческие комбайны можно разделить на группы: бурового и избирательного действия. Автоматизированный проходческий комбайн как объект автоматизации включает подсистемы:

- автоматического регулирования нагрузки привода режущего органа для оптимизации использования мощности;

- программного управления движением режущего органа для обработки требуемого профиля забоя;

- автоматической ориентации, стабилизирующей комбайн в заданном направлении движения и по углу крена.

Проходческие комбайны первого поколения (а также и буровые машины) имели низкую конструктивную и динамическую приспособленность к автоматизации. Опыт эксплуатации таких машин и технических средств для их автоматизации позволяет разрабатывать и осваивать для машин второго поколения новый комплекс автоматических средств управления ими.

В настоящее время используют регулятор нагрузки ПРИЗ для буровых машин и комбайнов бурового типа (ПК8М, КАРАГАНДА-7-15 и др.) и регуляторы нагрузки для комбайнов избирательного типа семейства 4ПП2.

С помощью этих регуляторов в результате изменения скорости подачи при неизменной скорости резания стабилизируется на заданном уровне нагрузка электродвигателя.

Регулятор ПРИЗ - электрогидравлический, пропорционально -интегральный , релейно-импульсного типа.

Программное управление проходческими комбайнами и буровыми машинами начало развиваться с разработки переносных ПУ для комбайнов со стреловидным режущим органом. В настоящее время серийно выпускается аппаратура программного управления для 4ПП2 и ПК9РА.

Проходческие комбайны, как объект автоматизации их направленного движения, являются неустойчивыми динамическими звеньями без самовыравнивания. В случае их отклонения от заданного направления движения в вертикальной или горизонтальной плоскостях ошибка, если её не устранять, возрастает.

Неустойчивость комбайна к поддержанию заданного направления и тяжёлые условия эксплуатации (запылённость, вибрации, изменение гипсометрии пласта затрудняют построение надёжных и эффективных систем автоматической ориентации. Наиболее известными из применяемых является использование задание ориентации лазерными излучателями : СКДК на комбайнах ПК8М и УРАЛ- 10КС , ЛАСТУГМ -1 на 4ПП2.

Комплекс КУАП-1 совместно с электрогидравлической системой и комплектным устройством управления электроприводом обеспечивает:

- дистанционное управление (ДУ) с переносного пульта (ПП) основными механизмами комбайна (в зоне видимости);

- дистанционный контроль (индикацию на ПП) положения коронки ИО, угла наклона комбайна относительно заданного направления в вертикальной плоскости, прохождения команд ДУ с пульта переносного до блока управления, работы регулятора нагрузки при перегрузках эл. двигателя;

- управление с местного пульта блока управления основными механизмами комбайна;

- автоматическую стабилизацию тока нагрузки эл. двигателя ИО;

- автоматическую защиту эл. двигателя от “опрокидывания“ при перегрузках;

- автоматическую защиту электромагнитов гидрораспределителей от длительных пусковых токов;

- автоматическую защиту при повреждении цепей дистанционного управления ПП4

- контроль и индикацию в процессе работы исправности основных устройств управления;

- диагностику исправности основных устройств в процессе отработки контрольных команд управления;

- программное (автоматизированное) управление перемещением ИО и питателя;

- задание программы перемещения ИО и стола питателя в процессе выполнения образцового цикла управления;

- возможность корректировки программы.

В комплект поставки КУАП-1 входят блок управления, блок программный, датчик положения питателя, датчик вертикальных положений, пульт управления переносной, блок контроля крена, блок искробезопасных источников, сервопривод, датчик тока, регулятор нагрузки, блок питания.

Датчики перемещений преобразуют угловые перемещения в цифровой циклический код, представленный определённой последовательностью замкнутых и разомкнутых состояний контактов датчиков скользящих по плоскости вращающегося кодового диска. На диске чередуются токопроводящие и изолированные участки. вращение диска связано с угловыми перемещениями. Применяются и другие конструкции датчиков.

КУАП-1 представляет собой модернизированный вариант аппаратуры для комбайнов ПК9ра (выпускавшихся с 1973г) и аппаратуры для 4ПП2С (выпуск с 1981 года).