Автоматизация работы конвейерных установок

Cистемы управления конвейерами и транспортерами.

Наиболее сложны схемы управления конвейерами поточнотранспортных систем. При совместно работающих конвейерах должна предусматриваться блокировка, обеспечивающая пуск и остановку двигателей без возникновения завала транспортируемого груза.

Запускают двигатели конвейеров в последовательности, обратной направлению движения груза, а остановку линии начинают отключением двигателя конвейера, с которого груз поступает на следующие конвейеры.

Полная остановка линии может произойти и при одновременном отключении двигателей. По команде на остановку прекращается поступление груза на головной конвейер и по истечении времени, необходимого для прохождения грузом всей трассы линии, все двигатели автоматически отключаются. При остановке какого-либо конвейера двигатели всех конвейеров, подающих груз на остановившийся конвейер, должны остановиться, а следующие за ним конвейеры могут продолжать работать.

Выравнивание нагрузки в регулируемых электроприводах

При конвейерах большой длины с многодвигательным электроприводом ставится задача автоматического регулирования отдельных двигателей с целью перераспределения нагрузки между ними и обеспечения равномерности натяжения ленты по ее длине. Это относится как к работе с установившейся скоростью движения ленты, так и к процессу пуска конвейера.

Автоматизация работы конвейерных установок

Уровень автоматизации конвейерных установок определяется степенью автоматизации функций управления, применяемыми техническими средствами и типом структуры системы управления.

Автоматизированные системы управления (АСУ) конвейерных установок выполняет следующее функции: автоматизацию пуска и останова групп электродвигателей с центрального щита управления, контроль вступления в работу каждой машины, контроль состояния механизмов всех машин группы, выполнение отдельных вспомогательных операций при непрерывном движении грузов (учет, дозирование, регулирование производительности и т. п.), автоматизацию операций загрузки, разгрузки и распределения грузов по заданным пунктам-адресам с помощью систем автоматического адресования грузов, контроль заполнения бункеров и выдачи грузов в зависимости от их заполнения.

По типу структур АСУ конвейерными установками делятся на системы централизованного и децентрализованного управления, а также системы со смешанной структурой, причем все три типа структур могут быть одноуровневыми и многоуровневыми. Для сложных АСУ конвейерными установками целесообразно рекомендовать к применению децентрализованную многоуровневую АСУ.

В структуру АСУ конвейерными установками входит рад практически автономных подсистем. Обычно выделяют четыре таких подсистемы: технологического контроля и представления информации, автоматизированного управления, регулирования, технологических защит и блокировок.

Подсистема технологического контроля и представления информации выполняет: контроль (измерение, представление), сигнализацию, регистрацию, расчет технико-экономических показателей, связь с другими подсистемами АСУ конвейерными установками.

Информация о состоянии конвейерных установок и их исполнительных механизмов поступает от датчиков, указателей положения, от конечных и путевых выключателей, блок-контактов пускателей, контакторов и функциональной аппаратуры. Контроль параметров конвейерных установок, сведения о которых требуются оперативному персоналу постоянно, дублируется индивидуальными измерительными комплектами непрерывного действия.

Контроль наличия груза на ленте, пластинчатом полотне и т. п. осуществляется с целью предотвращения перегрузки рабочего органа, а также переполнения пересыпных устройств в точках перегрузки. В качестве датчиков наличия груза в рассматриваемой подсистеме применяются контактные (датчики нажимного типа) и бесконтактные датчики. В качестве бесконтактных датчиков используются индуктивные, радиоактивные, емкостные и фотоэлектрические датчики.

Наличие груза на ленте контролируется при помощи датчиков, замыкающих электрическую цепь при отклонении импульсного прибора массой перемещаемого груза. Импульсный элемент в частном случае может быть выполнен в виде лопатки или ролика. При определенной нагрузке провисающая ветвь движущейся ленты приводит во вращение ротор датчика, включает сигнализацию и отключает электропривод конвейера. При транспортировании штучных грузов, если производится их перегрузка с одного конвейера на другой, осуществляется контроль минимально допустимых интервалов между отдельными грузами.

Контроль грузопотока на ленте конвейера может быть осуществлен при использовании соосно расположенных источников и приемников радиоактивных излучений. Сигнал радиоактивного излучения, уровень которого зависит от толщины слоя материала на лейте, преобразуется и поступает на устройство индикации, а затем на сервомотор, управляющий задвижкой бункера. Одновременно сигнал из преобразователя подается на интегрирующее устройство, которое показывает количество транспортируемого груза.

Контроль сбега ленты может осуществляться с помощью аппарата АКЛ-1, принцип действия которого основывается на перекатывании контролирующего ролика по нерабочей стороне ленты. При отсутствии ленты над роликом рычаг под действием груза поворачивается и отключает пускатель последнего. Для контроля сбега ленты могут также применяться бесконтактные, например фотоэлектрические датчики, которые выполняются в виде фотоэлементов с внешним фотоэффектом, фотосопротивления или фотоэлемента с запирающим слоем.

Контроль пробуксовки и обрыва ленты производится аппаратом, который реагирует также па разрыв ленты, нарушение целости роликовых опор и работы двигателей. Принцип работы аппарата заключается в определении времени оборота рычага закрепленного на оси ведомого барабана конвейера. При увеличении времени оборота рычага, что может быть вызвано только пробуксовкой ленты, подается сигнал на отключение подающего и буксующего конвейеров.

Контроль движения тяговых органов осуществляется с помощью реле скорости, которые подразделяются на механические (динамические, центробежные, динамические инерционные, гидравлические) и электрические (индуктивные и тахогенераторные).

На ленточном конвейере место установки реле скорости можно брать произвольно, так как скорость ленты по длине конвейера при любом режиме не меняется (обычно его ставят на валу хвостового барабана). Место установки реле скорости на дленных конвейерах существенно влияет на надежность подсистемы технологического контроля (наиболее опасным является разрыв на приводной звездочке), поэтому реле скорости устанавливается на холостой ветви после привода.

Контроль мест перегрузки осуществляется с помощью сигнализаторов завалов перегрузочных пунктов, работа которых основывается на отклонении подвижного элемента, например, до лотка датчика, который отключает двигатель подающего конвейера.

Контроль степени заполнения бункерных установок осуществляется установкой датчиков верхнего и нижнего уровня материала, что позволяет автоматически отключать двигатель загрузочного конвейера при переполнении бункера и двигатель конвейера, на который производится разгрузка, при отсутствии материала в бункере.

Датчики путевой автоматики определяют постоянную связь движущейся цепи, тележек, подвесок и отдельных механизмов конвейера с подсистемой технологического контроля. Движущийся элемент тем или иным способом (чаще всего механическим контактом) воздействует на щуп датчика, который передает сигнал непосредственно в датчик, например, в контактный или бесконтактный конечный выключатель.

Датчики путевой автоматики обеспечивают правильную работу передаточных устройств, контролируют взаимное расположение тележек с подвесками и выполняют другие подобные операции при работе конвейера.

Например, в современных толкающих конвейерах используют в основном три унифицированных типа датчиков, тележки, толкателя и свободного толкателя. В датчиках путевой автоматики современных конструкций собственно датчиком служит индуктивный датчик с бесконтактным переключателем.

Подсистема технологического контроля и представления информации должна быть снабжена двусторонней звуковой оперативной и предупредительной сигнализацией, в частности, пуску конвейера должна предшествовать звуковая сигнализация.

Подсистема автоматизированного управления конвейерными установками выполняет следующие функции: последовательный пуск двигателей конвейерной линии в порядке, обратном направлению грузопотока, с необходимой выдержкой между включениями, останов всей линии с центрального щита управления и каждого конвейера с места установки, местный пуск каждого конвейера (с отключением блокировок) в обоих направлениях при наладке, регулировании и опробовании линии, автоматическое приведение схемы управления в положение «выключено» при отсутствии напряжения.

Обычно пусковую кнопку ставят на центральном щите управления, а кнопки «Стоп» располагают в нескольких местах каждого отдельного производственного помещения, в переходных галереях, у приводных механизмов, на участке загрузки и разгрузки — для быстрой аварийной остановки конвейера и предотвращения несчастных случаев. При аварийной остановке одного конвейера в поточной линии немедленно останавливаются все предыдущие конвейеры.

Автоматическое адресование грузов при использовании конвейерных установок связано с решением следующих задач: с сортировкой тарно-штучных грузов по определенным секциям склада, стеллажам, штабелям, подвесным путям, транспортным средствам, распределением сыпучих грузов по бункерам, силосам или штабелям, с выдачей сыпучих и штучных грузов в заданной последовательности из штабелей, стеллажей, бункеров, силосов, аккумулирующих секций различных конвейеров в определенные точки склада, на конвейер, транспортное средство и т. д.

При автоматическом адресовании тарно-штучных грузов применяются два способа: децентрализованный, когда адресоносителями являются сами грузы, и централизованный, когда маршрут следования грузов задается на пульте управления.

Принцип действия систем децентрализованного адресования основывается на совпадении программы, нанесенной на адресоноситель, и настроенного на эту программу приемного (считывающего) устройства. В таких системах исполнительные элементы (приводы стрелочных переводов, сталкиватели роликовых, цепных конвейеров) получают команды непосредственно от адресуемого объекта. Основными типами систем децентрализованного адресования штучных грузов являются электромеханическое с шипами или штырями, фотоэлектрическое, электромеханическое флажковое, оптическое, электромагнитное.

Подсистема регулирования выполняет следующие функции: получение информации о текущем значении регулируемых параметров, сравнение текущих значений регулируемых параметров с заданными значениями, формирование закона регулирования, выдачу регулирующих воздействий, обмен информацией с другими подсистемами.

Например, система автоматического регулирования производительности конвейерной установки организуется на основе информации, получаемой от датчиков, измеряющих скорость движения груза, линейную нагрузку, и воздействует на положение шибера, на скорость питателей.

Подсистема защит и блокировок определяет минимизацию экономических потерь на восстановление работоспособности оборудования конвейерных установок. Свое назначение подсистема защит и блокировок выполняет путем предотвращения или устранения ситуаций, приводящих к нарушению технологического процесса или к повреждению оборудования.

Особую роль играет надежное функционирование блокировок для сложения систем конвейерных установок в период проведения пускоостановочных операций.

Конвейерные установки оборудуются блокировками, которые отключают привод конвейера при пробуксовке ленты, поперечном и продольном порыве ленты, сходе ленты в сторону свыше установленных допусков, повышении температуры барабанов или других механизмов конвейера сверх допустимой величины.