Введение к работе
Актуальность темы. Среди ооновных задач развития горнодобывающей проыыялеинооти особое меото отводится развитию добычи угля прогрессивным открытым споообом, повьшению его доли в общей добыче не менее, чем до 46 %. Предусматривается значительное расширение использования роторных экскаваторов в комплеков в конвейерным и железнодорожным транспортом или транспортно-отваль-ными мостами, которые представляют собой сложные динамические системы, требущие применения специальных средств автоматизации , контроля и диагностики для реализации их технических возможностей и обеспечения требуемых технико-экономических показателей эксплуатации оборудования. Исследования, проведенные в странах СНГ и за рубежом показали, что решение проблемы автоматизации позволит увеличить производительность горно-транспортного оборудован.ия на 15 %, эффективность использования - на 20 %, а такя существенно повысить надежность его работы.
Автоматизация управления роторными экскаваторами предпола -гает организацию работы основных механизмов в оптимальном по быстродействию режиме.с целью достижения максимально возможной точ -ности отработки заданных углов поворота и наклона стрелы, а также величины перемещения экскаватора ( к основным механизмам экскаватора, требупцим автоматического управления, относятся приводы хода, поворота и подъема стрелы, роторного колеса и конвейерной линии ).
Kpcve того, для повышения надежности функционирования ро -торного комплекса все основные технологические процессы должны иметь автоматизированные системы контроля, которые наилучшим об -разом могут быть созданы на базе микропроцессорной техники.
При создании систем автоматического упраиления основными механизмами большое значение приобретает разработка комбинированных цифро-аналоговых систем с неавтономными многоканальными задающими устройствами, позволяющими оптимизировать режимы работы электроприводов и автоматизировать управление роторным экскаватором как многосвязной системой. Поэтому разработка микропроцессорных систем управления и контроля технологических процессов роторного экскаватора является актуальной задачей.
Настоящая диссертация основана на результатах научно-исследовательских работ, выполненных в соответствии о отраслевыми про-
граммами создания систем управления основными механизмами и систем контроля технологических параметров роторного экскаватора для выполнения оптимальных по динамическим нагрузкам и быстро -действию операций поворота,подъема , выдвижения стрелы, а также измерения и контроля основных показателей работы экскаватора,таких как производительность, наработка, общий и удельный расход электрической энергии, длительности простоя, полезной работы и остановок.
Цель работы: разработка и исследование систем автоматизи -рованного управления основными механизмами и контроля технологических параметров роторного экскаватора для выполнения оптимальных по динамическим нагрузкам и быстродействию операций поворота и подъема стрелы, а также измерения и контроля основных показа -телей работы экскаватора, таких как производительность, наработка, общий и удельный расход электрической энергии, длительность простоя, полезной работы и остановок, а также разработка систем автоматизированного контроля деятельности машиниста роторного экскаватора по ведению процесса экскавации. '
Научная новизна. К заците представляются следующие результаты работы, содер-<иащие научно-техническую новизну:
цифро-аналоговые системы позиционного управления основ -ныыи механизмами роторного экскаватора, позволяющие оптимизиро -вать динамические процессы в электроприводах и обеспечить высокую точность отработки заданных перемещений;
принцип построения и алгоритмические структуры цифровых задающих устройств/ реализуемых на базе микропроцессорных систем * для формирования оптимальных управляющих воздействий;
разработан обобщенный алгоритм функционирования системы контроля технологических параметров роторного экскаватора;
автоматизированный контроль деятельности іашиниста роторного зкокаватора.
Достоверность научных результатов подтверждается корректным применением математических методов -теории автоматического управления, многоканальных систем позиционного управления о подчиненными контурами регулирования координат, цифрового моделирования, методов статистического анализа.
Практическая ценность. Разработанные принципы управления и контроля позволяют на практике осуществить позиционное управле -кие существупцими механизмами о высокой точностью, а также оптимизировать переходные процессы по быстродействию и динамическим
нагрузкам. Применение многоканального программатора и специального цифрового устройства адаптации в прямом.канале дает возник -ность реализовать комбинированное управление электроприводами на базе микропроцессорной техники. Предложенний в работе обс&енный-алгоритм функционирования системы контроля технологический параметров роторного экскаватора может быть использован при реализа-' ции автоматизированной системы контроля работы и диагностики оборудования роторного комплекса в конкретных условиях. Агтска -тизированный контроль деятельности машиниста роторного экскаватора повышает надежность системы и приближает технологический процесс экскавации к оптимальному.
Реализация работы. Результаты внедрены ча разрезе "Бере -зовский-1" ( ПО "Красноярскуголь" ) на роторных экскаваторах ЭРП-5250 № I, 2 в виде автоматизированной системы контроле режимов работы роторного экскаватора ( контроля технологических по -казателей и нагруженности приводов основных механизмов автз/ати-зированной системы контроля температуры основных узлов, схстеыы автоматизированного контроля деятельности машиниста роторнсго экскаватора по ведению процесса экскавации, автоматизированной системы контроля температуры.подшипниковых узлов конвейернсЗ линии. "Разрез "Березовский-1" - Березовская ГРЭС-Г.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Научно-техническом Совете ПО "Красноярскуголь" ( г. Красноярск, декабрь, 1990 г. ); на региональном семинаре по техническому обслуживанию горной технхгк ( г. Кемерово, июль, 1991 г. ), на четырех технических ссгетах разреза "Березовский-1" ( 1989-1992 г.г. ), на технической гон -ференции института "КАТЭКНЩуголь" ( І969-І99І г.г. ), а такте конференции Днепропетровского университета с международные участием "Ялта-9Г.
Публикации. Основное содержание диссертации изложен: з одиннадцати печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из веє;~ния, пяти глав и заключения, списка литературы из 122 наименований, 8 приложений. Содержит 148 страниц машинописного текста, 31 рисунок, 7 таблиц.