Технические науки/12.Автоматизированные системы управления на производстве

ст. преп. кафедры АПП Дайч Л.И.

ст. группы АиУ-07-2 Габдрахманова Д.И.

Карагандинский государственный технический университет, Республика Казахстан

Разработка требований к системе контроля карьерным транспортом

В современных условиях одним из распространенных способов добычи полезных ископаемых, в том числе угля, является их разработка открытым способом. Это связано с минимальными затратами на подготовительные работы; меньшими эксплуатационными затратами, связанными с простой организацией работ; высокой безопасностью и лучшей санитарией; возможностью селективной выемки; более полным извлечением полезных ископаемых.

Открытый способ разработки отличается от закрытого, прежде всего, большой возможностью в применении мощной техники для отбойки, погрузки и транспортирования горной массы, что позволяет обеспечить высокую производительность труда и низкую себестоимость добычи полезного ископаемого. Важное значение имеет и более полное извлечение при этом способе полезного ископаемого. Все это способствует во все расширяющихся масштабах использовать открытый способ разработки месторождений. Основным препятствием для его повсеместного применения является большая глубина залегания рудных тел от поверхности или малая их мощность, при которой доступ к полезному ископаемому может быть обеспечен только после удаления большого количества вмещающих пород.

Основные недостатки открытого способа разработки сводятся в основном к необходимости выемки, перемещения и складирования в отвалы больших объемов пустых пород, для размещения которых требуются значительные площади, что приводит в отдельных районах к потерям плодородных земель[4].

Важнейшими направлениями повышения конкурентоспособности угольного топлива остаются коренное улучшение его качества и оптимальная транспортная политика.

Концентрация, интенсификация и рационализация добычи угля, проводимые угольными компаниями с целью снижения издержек производства, должны осуществляться одновременно с мероприятиями природоохранного характера и соблюдением правил, связанных с обеспечением техники безопасности ведения горных работ.

Уменьшение затрат на добычу в первую очередь связано с автоматизацией и оптимизацией технологических процессов. Для автоматизированного управления работой горных предприятий служат различные системы диспетчеризации горнотранспортного комплекса (ГТК). Объектами управления являются мобильные объекты комплекса: буровые станки, автосамосвалы, экскаваторы, локомотивы, думпкары и т.д.

В результате внедрения автоматизированной системы управления горнотранспортным комплексом появляется возможность более эффективно решать задачи оперативного управления работой карьера, в том числе задачи оптимизации грузопотоков, поддержания требуемого содержания полезных компонентов в руде на складах, а также управление заправками. Кроме того, появляется возможность объективной оценки деятельности служб и участков предприятия, что положительно влияет на трудовую и технологическую дисциплину персонала. Исходя из вышесказанного, разработка автоматизированной системы диспетчерского управления карьерным транспортом актуальна для развития современного производства[3].

Системы диспетчеризации горно-транспортного комплекса можно разделить на три типа:

1) системы с «ручным режимом». Это системы, предоставляющие всю необходимую информацию о технологических параметрах производимых работ и, возможно, о техническом состоянии объектов, на основе которой решение принимает диспетчер или соответствующий персонал;

2) системы с «режимом советчика». Не только снимают информацию с датчиков, но и обрабатывают ее для выдачи диспетчеру одного оптимального или нескольких вариантов решения на выбор;

3) системы с «диалоговым режимом». Имеют те же возможности, что и системы с «режимом советчика», но работают исходя из принципов заранее заданных критериев (условий), которые диспетчер может изменять в режиме реального времени в зависимости от обстановки[1-2].

В настоящее время многие компании занимаются разработкой систем диспетчеркого контроля и управления транспортом.

К ним можно отнести решения следующих компаний: Davis Instrument (система DriveRight®, США), Mannig Navcomp Inc. (система RAStrac®, США), Геопарк (система «Маркер», Россия), Omnicom (система FMS, Россия), МАЯК (Кузбассрадио) (Россия), СКИФ (система «ТРАССА», Россия), ИТЕК (система «СОПОТ», Россия) [14].

Развитие АСУ ТП, особенно на технологическом транспорте, происходило на протяжении последних 40–45 лет. Известны такие системы, как «Карат», «Пуск», «Томусинский», «Кварцит» и «Гранит», которые работают в «режиме советчика» по замкнутому циклу.

В результате проведенного анализа были сформулированы основные требования к АСУ ТП

Автоматический учет всех видов работ экскаваторов и самосвалов:

· рейсы самосвалов;

· количество горной массы, погруженной каждым экскаватором;

· количество потребляемого топлива самосвалами и экскаваторами;

· количество потребляемой экскаваторами электроэнергии;

· скоростной режим;

· количество и время остановок.

Управление парком самосвалов и экскаваторов:

· контроль плановой и фактической производительности экскаваторов и самосвалов;

· управление исключительными ситуациями (длительные простои, очереди и т.п.).

Для реализации поставленной задачи необходимы следующие компоненты системы автоматизации: бортовое оборудование; программное обеспечение, бортовые контроллеры; наборы датчиков (датчики веса, уровня или расхода топлива и т.п); оборудование приема и передачи данных с дополнительными аксессуарами.

Сформулированные требования позволяют создать систему диспетчерского управления и контроля для рассматриваемого карьера с учетов конкретных условий и характерных особенностей.

Литература:

1 Спиваковский А. О., Потапов М. Г., Транспортные машины и комплексы открытых горных разработок, 4 изд., М., 1983.

2 Мельников Н. Н., Решетняк С. П. Перспективы решения научных проблем при отработке мощных глубоких карьеров//Горное дело: ИГД СО РАН. – Якутск, 1994. – с. 14–23.

3 Карьерный автотранспорт: состояние и перспективы/Мариев П. Л., Кулешов А. А., Егоров А. Н., Зырянов И. В. – СПб: Наука, 2004. – 429 с.

4 Состояние и особенности развития горнодобывающего комплекса России. – Екатеринбург: ИГД УрО РАН. – 2003 – 428 с.