Трифанов Г.Д. Расшифровка и анализ записей регистраторов параметров шахтных подъёмных установок

Подождите немного. Документ загружается.

2.2. Состав РПУ-03.х

Регистраторы параметров подъёмной установки РПУ-03.х состоят из

следующих основных модулей и элементов:

– контроллер WAGO в комплекте;

– анализатор защит АнЗ-03 в комплекте;

– рабочая станция в комплекте;

– измерительные преобразователи в комплекте;

– соединительные кабели в комплекте;

– крепежные соединения в комплекте;

– буферный усилитель УБСР (РПУ-03.5);

– буферный усилитель тока регулятора давления (РПУ-03.5);

– программное обеспечение РПУ-03.х;

– программное обеспечение просмотра архивов ПК РПУ.

Комплект контроллера в базовой комплектации (рис. 2.2.) состоит:

– из настенного шкафа;

– многоканального программируемого промышленного контроллера;

– модулей цифрового ввода – до 24 каналов;

– модулей аналогового ввода (ток) – до 24 каналов;

– модулей аналогового ввода (напряжение) – до 24 каналов;

– модуля SSI интерфейса;

– преобразователя напряжения DC/DC для подключения «сухих»

контактов реле цепей автоматики ШПУ;

– комплекта источника бесперебойного питания:

– модулей нормализации и гальванической развязки;

– платы с делителями напряжения.

Количество модулей аналогового ввода ограничено типом приме-

няемого контроллера.

Комплект анализатора защит АнЗ-03 (рис. 2.3) состоит из настенного

шкафа, включающего модуль микроконтроллера, жидко-кристаллический

дисплей с мембранной клавиатурой и вспомогательные элементы.

Комплект рабочей станции РПУ-03.1 и РПУ-03.3 состоит:

– из шкафа;

– панельного компьютера с сенсорным экраном (рис. 2.4);

– флеш-диска USB.

Комплект рабочей станции РПУ-03.5 (рис. 2.5) состоит:

– из персонального компьютера в промышленном исполнении;

– клавиатуры;

– манипулятора мышь.

Рис. 2.2. Комплект контроллера в базовой комплектации

Рис. 2.3. Внешний вид анализатора защит АнЗ-03

Рис. 2.4. Внешний вид панельного компьютера

Рис. 2.5. Рабочая станция РПУ-03.5

Комплект измерительных преобразователей состоит:

– из стандартных токовых шунтов;

– датчиков тока;

– датчика угла поворота с кабелем (рис. 2.6.) (РПУ-03.3, РПУ-03.5);

– защитного корпуса датчика угла и комплект оснастки крепления.

Регистратор параметров РПУ-03.5 содержит следующие дополни-

тельные преобразователи:

– датчик давления;

– датчики деформации тормозных тяг в защитном корпусе (рис. 2.7);

– усилители сигнала датчиков деформации;

– буферный усилитель УБСР;

– буферный усилителя тока регулятора давления;

– датчики температуры подшипников, обмоток электродвигателей и

других элементов шахтной подъёмной установки (поставляются по жела-

нию заказчика).

2.3. Контроллер сбора и обработки информации

Многоканальный программируемый контроллер обеспечивает сбор,

измерение, обработку и передачу данных по промышленной сети в рабо-

чую станцию.

Аналоговые и цифровые сигналы с первичных преобразователей че-

рез нормализующие модули поступают на модули аналогового ввода и мо-

дуль интерфейса.

Для контроля состояния контактов реле, концевых выключателей и

дискретных датчиков системы автоматического управления подъёмной

машиной в составе контроллера используются модули цифрового ввода.

Контроллер имеет последовательный интерфейс RS 485.

Контроллер запрограммирован:

– на опрос измерительных каналов;

– опрос анализатора защит АнЗ-03;

– синхронизацию времени с ПК рабочей станции и анализатором за-

щит АнЗ-03;

– расчет основных параметров ШПУ.

Контроль электропривода подъёмной машины

Измерение силы постоянного тока силовых цепей подъёмного элек-

тродвигателя производится с помощью стандартных шунтов.

Постоянное напряжение с шунтов поступает на нормализующий мо-

дуль и модуль аналогового ввода контроллера.

Рис. 2.6. Датчик угла поворота, установленный на ОЗК

(защитный корпус снят)

Рис. 2.7. Расположение датчиков деформации на тормозных тягах

Измерение силы переменного тока силовых цепей подъёмного элек-

тродвигателя производится с помощью стандартного токового шунта,

включаемого во вторичную цепь трансформатора тока, установленного в

контролируемой цепи двигателя.

Переменное напряжение с шунта поступает на нормализующий мо-

дуль-детектор, преобразующий переменное напряжение в сигнал постоян-

ного тока. Нормализованный сигнал подается в модуль аналогового ввода.

Измерение силы переменного тока в роторной цепи подъёмного дви-

гателя осуществляется с помощью датчиков тока.

Переменное напряжение с выхода датчика поступает на нормали-

зующий модуль-детектор и далее в модуль аналогового ввода.

Измерение скорости движения подъёмных сосудов осуществляется

при подключении к тахогенератору подъёмной машины. Постоянное на-

пряжение с тахогенератора поступает на нормализующий модуль и в мо-

дуль аналогового ввода контроллера.

Определение положения подъёмного сосуда в шахтном стволе

Положение подъёмного сосуда в шахтном стволе определяется с по-

мощью оптоэлектронного многооборотного датчика угла поворота, соеди-

ненного с валом двигателя с помощью безлюфтовой муфты. Датчик имеет

разрешение 4096 делений на один оборот. Внутренний счетчик рассчитан

на 4096 оборотов. Сигналы с датчика поступают в модуль SSI-интерфейса

контроллера. Контроллер обеспечивает преобразование кода Грея с выхода

датчика угла поворота в бинарный код. Из угла поворота вычисляется по-

ложение сосудов в метрах.

Контроль системы управления подъёмной машиной и системы

шахтной сигнализации

Из системы автоматического управления подъёмной машины на мо-

дули дискретного ввода контроллера поступают сигналы определяющие:

– включение и выключение подъёмного двигателя;

– контроль целостности цепи ТП;

– остановку сосудов на отметках разгрузки и загрузки скипов или

площадках посадки высадки людей (для клетевой ШПУ);

– режимы работ ШПУ;

– кодовые сигналы системы стволовой сигнализации;

– положение предохранительных решеток в шахтном стволе.

2.4. Анализатор защит АнЗ-03

Основными элементами анализатора защит АнЗ-03 являются модуль

микроконтроллера, платы оптронной развязки и согласующих сопротивле-

ний, жидкокристаллический экран с мембранной клавиатурой, клеммник

для подключения к контактам цепи ТП и панель со светодиодной индика-

цией состояния контактов цепи ТП.

Анализатор защит АнЗ-03 подключается к цепи ТП через защитные

резисторы и оптронную гальваническую развязку.

Микроконтроллер анализатора защит при разрыве любого из контак-

тов цепи ТП программным путем находит номер контакта, фиксирует вре-

мя разрыва и выводит информацию на табло. Информация о номере перво-

го разорвавшегося контакта передается в центральный контроллер.

На передней панели анализатора защит АнЗ-03 установлены индика-

торы контактов цепи ТП, жидкокристаллический экран и мембранная кла-

виатура. В верхней строке экрана выводится текущее время, в нижней

строке, на экран выводится: номер зарегистрированного события, время

последнего срабатывания ТП и номер контакта, соответствующий первому

разрыву. В памяти микроконтроллера хранится девяносто девять послед-

них событий. Просмотр их осуществляется с помощью кнопок клавиатуры

«Вверх» или «Вниз». Внешний вид экрана изображен на рис 2.8.

На корпусе анализатора размещены также индикаторы состояния

контактов цепи предохранительного торможения. Для каждого контроли-

руемого контакта есть свой индикатор. Индикаторы подписаны. Если кон-

такт разомкнут, индикатор светится. Постоянная индикация разомкнутых

контактов помогает разобраться в случаях, когда цепь предохранительного

торможения подъёмной машины не собирается. Крайний индикатор, под-

писанный как «Состояние цепи ТП», показывает, в каком состоянии нахо-

дится цепь ТП. Если цепь разомкнута, он светится.

Рис. 2.8. Экран анализатора защит

Номера индикаторов соответствуют номеру причины, выведенному

на жидкокристаллическом индикаторе. Одновременно светиться может не

более 10 индикаторов.

АНАЛИЗАТОР ЗАЩИТ

Текущее время:

месяц, день, время

Номер события

Время события

Причина ТП

Номер

события

вниз

Номер

события

вверх

3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РПУ-03.1 И РПУ-03.3

3.1. Общее описание

Программа РПУ-03.х предназначена для непрерывного контроля ра-

боты шахтной подъёмной установки во всех её режимах. Вид экрана мони-

тора зависит от положения пакетных переключателей на пульте управле-

ния машиниста, определяющих режим работы машины.

Программа РПУ-03.х позволяет:

– производить просмотр и регистрацию текущих параметров подъ-

ёмной установки при различных режимах ее работы;

– просматривать графики изменения параметров шахтной подъёмной

установки;

– проводить расчет скорости движения подъёмного сосуда, массы

поднимаемой руды по измеренным данным;

– просматривать одновременно графики изменения контролируемых

параметров для нескольких замеров;

– архивировать полученные данные;

– осуществлять передачу данных по локальной сети предприятия.

Программное обеспечение работает под управлением операционной

системы Microsoft Windows СЕ.NET.

Установка программного обеспечения в память панельного компью-

тера осуществлена в процессе производства регистратора. Настройка про-

граммного обеспечения проводится в процессе пуско-наладочных работ

при запуске регистратора в эксплуатацию.

3.2. Работа с программой в основном режиме

Загрузка программы

Загрузка программы РПУ-03.х производится автоматически при

включении РПУ-03.х.

Работа программы РПУ-03.х в «Основном режиме»

Общий вид экрана в «Основном режиме» работы программы РПУ-

03.х представлен на рис. 3.1.

В «Рабочей области» экрана отображаются графики регистрируемых

сигналов в режиме реального времени.

В области экрана «Положение сосуда в стволе» визуально отобража-

ется положение сосуда в стволе шахты и в увеличенном масштабе при

подходе сосуда к горизонтам.

В области экрана «Подробности» выводятся текущие значения сиг-

налов, имеющие соответствующие цвета графиков в рабочей области.

Рис. 3.1. Экран «Основного режима». (Отображение информации

на экране может отличаться в зависимости от типа РПУ-03.х

и специализации ШПУ)

«Область перьев» наглядно отражает уровень аналоговых сигналов.

Цвет перьев также соответствует цвету графиков. Под термином «перо»

понимается имитация элемента прибора-самописца, рисующего график

измеряемого параметра в реальном времени.

Дискретные сигналы отражаются в рабочей области в виде графиков

– «ступеней».

Размещение сигналов и их название приведено в справочной табли-

це, прилагаемой к рабочей станции.

Под «Рабочей областью» размещена шкала времени, содержащая

временной диапазон выводимых графиков.

При срабатывании предохранительного тормоза в «Рабочей области»

появляется сообщение, в котором на красном фоне выводится текст, сооб-

щающий о причине возникновения ТП. Момент времени наложения ТП

фиксируется прямоугольной «ступенью» дискретного сигнала, который

расположен в нижней части «Рабочей области» (рис. 3.2).

Рабочая область

Область

перьев

Кнопки

управления

Подробности

Шкала времени

Поля выбора

даты/времени

Положение

сосуда в стволе

Точная коор-

дината сосуда

Рис. 3.2. Экран «Основного режима»: сообщение о причине

возникновения ТП

Анализ работы программы РПУ-03.х в режиме «Стоп»

Подробный анализ текущих значений графиков становится доступ-

ным в режиме «Стоп» после нажатия стилусом (указывающим пером для

работы с сенсорным экраном) кнопки «Стоп». Обновление «Рабочей об-

ласти» прекращается. Измерение текущих параметров переходит в фоно-

вый режим.

Вид экрана в режиме «Стоп» приведен на рис. 3.3.

В рабочем окне появляются два визира (вертикальный и горизон-

тальный), привязанные к активному графику. Положение визира отобра-

жается по центру области временной шкалы. Визиры служат для подроб-

ного исследования значений аналоговых сигналов. Перемещение верти-

кального визира осуществляется нажатием стилуса на линию вертикально-

го визира и повторным нажатием в нужной точке активного графика. Ак-

тивный график подсвечивается голубым цветом в окне «Подробности».

Для изменения активного сигнала необходимо выделить стилусом соответ-

ствующую строку в этом окне.

В режиме «Стоп» на экране в «Области перьев» появляется панель

управления, которая содержит следующие кнопки:

– перемещение вертикального визира влево на одну точку;

– перемещение вертикального визира вправо на одну точку;

– растяжение временной оси;

– сжатие временной оси;