IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В данной статье описана суть автоматизации конвейерных установок и оптимального режима работы их электропривода для поддержания эффективного технологического процесса измельчения. Автоматизация электропривода ленточных конвейеров необходима для улучшения качества и надежности выполнения работы мельницы, т.к. по технологической цепочке ленточный конвейер дозированно подает измельченную руду в саму мельницу.

При проведении горных, геологоразведочных работ широкое применение находит конвейерный транспорт.

Управление конвейерными линиями в простейшем случае заключается в пуске и остановке электродвигателей, приводящих в действие тяговые органы конвейеров. Так как число конвейеров в линии может быть значительным, то применяется централизованное управление приводами конвейерных установок с автоматизированным пуском. В этом случае оператор подает только начальный командный импульс на пуск первого конвейера, а двигатели остальных конвейеров включаются автоматически в заданной последовательности. Тем самым централизованное управление позволяет освободить человека от непосредственного участия в пуске каждого конвейера.

Более сложные способы автоматизации тесно связаны с технологическим процессом. Например, автоматический реверс, автоматическое регулирование скорости и т.п. В данном случае рассмотрен ленточный конвейер с автоматизированным электроприводом, который можно использовать в цехе измельчения обогатительной фабрики. Автоматизация электропривода ленточного конвейера необходима для улучшения качества и надежности выполнения работы мельницы, т.к. по технологической цепочке ленточный конвейер дозированно подает измельченную руду в саму мельницу.

Основной задачей исследования, является автоматизация электропривода ленточного конвейера, рассмотрим вариант автоматизированной работы ленточного конвейера.

Главный электропривод ленточного конвейера управляется системой автоматического управления (САУ), т.к. его основной задачей является дозированная, равномерная подача материала в следующий аппарат по цепи технологического процесса. Для нормальной работы конвейера необходимо регулирование скорости движения ленты, за счет взвешивания массы транспортируемого груза.

Автоматизация транспортеров и конвейерных линий позволяет:

– оптимизировать работу линий и сократить простои;

– управлять пуском, остановкой, режимом работы и скоростью конвейерных линий дистанционно;

– автоматизировать подачу компонентов;

– удаленно контролировать состояние конвейера;

– предупредительно извещать о запуске или остановке транспортеров;

– повысить уровень безопасности на предприятии;

– синхронизировать работу нескольких участков конвейерной линии;

– определять автоматически на линии брак продукции и останавливать конвейер;

– автоматизировать учёт готовой продукции и её компонентов.

В итоге автоматизация транспортеров/конвейеров повышает производительность предприятия, оптимизирует расход энергии, сокращает износ оборудования. Удалённое управление позволяет контролировать производственный процесс более эффективно. Повышается прибыльность производства в целом.

С момента изобретения современные конвейерные линии ушли далеко вперед. На многих предприятиях, тем ни менее, используются такие конвейеры, которые произведены достаточно давно. И такие линии могут не отвечать современным требованиям, как безопасности производства, так и производственного процесса.

К основным устройствам автоматизации ленточного конвейера относятся: датчики оборотов приводного барабана, оборотов и скорости ленты, но «ядром» ленточного конвейера считаются роликоопоры с датчиками давления связанных с датчиком суммирования веса. Роликоопора с датчиком давления сконструирована на основе тензометрического метода. Чувствительные элементы датчиков базируются на принципе изменения сопротивления при деформации тензорезисторов, приклеенных к упругому элементу, который деформируется под действием давления. Тензорезистор – резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от его деформации. Тензорезисторы используются в тензометрии. С помощью тензорезисторов можно измерять деформации механически связанных с ними элементов. Тензорезистор является основной составной частью тензодатчиков, применяющихся для косвенного измерения силы, давления, веса, механических напряжений, крутящих моментов и пр.

Сигналы с датчиков давления могут быть как медленноменяющимися, так и быстропеременные. В первом случае их спектр лежит в области низких частот. Для того чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал необходимо подавить высокочастотную часть спектра, полностью состоящую из помех. Это особенно актуально в промышленных условиях. Специально для ввода медленноменяющихся сигналов используются интегрирующие аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Они проводят измерение не мгновенного значения сигнала (которое изменяется под действием помех), а интегрируют сигнальную функцию за заданный промежуток времени, который заведомо меньше постоянной времени процессов, происходящих в контролируемой среде, но заведомо больше периода самой низкочастотной помехи.

Рис. 1. Принципиальная схема системы датчиков измерения веса.

Датчик суммирования веса: снимаемое с датчиков роликоопор напряжение перемножается на скорость ленты конвейера, образуя величину, характеризующую мгновенную производительность конвейера. Вес транспортируемого материала по конвейеру определяется путем интегрирования мгновенной производительности. Автоматизация конвейерного транспорта предусматривает оснащение средствами автоматического контроля и защиты каждого конвейера и управление, как отдельными конвейерами, так и всей линией.

Повышение эффективности технологических процессов путем применения компьютерно-интегрируемых систем автоматизированного управления является перспективой дальнейшего развития рудодобывающей промышлености, которые позволяют организовать технологические процессы на качественно новом уровне, исключая непроизводительные затраты времени и энергоресурсов при изменении динамических параметров объекта. Если рассматривать транспортный комплекс фабрики, который осуществляет доставку полезного ископаемого, то в процессе работы конвейерной линии должно обеспечиваться наиболее выгодное (по условиям экономии электроэнергии) соотношение параметров – «уровень загрузки ленты – величина скорости ленты». При отсутствии твердого материала на ленте конвейер должен быть остановлен. Это позволит снизить потребление электрической энергии за счет уменьшения времени работы конвейеров вхолостую, а также повысит срок их службы.

Существующие в настоящее время системы управления конвейерными установками не позволяют достаточно эффективно регулировать скорость движения ленты. Поэтому единственным вариантом регулирования её скорости при производительной работе является остановка конвейеров на период времени, продолжительность которого определяется аккумулирующей способностью конвейерного состава. Автоматическое поддержание в процессе разгрузки аккумулирующего бункера рационального соотношения параметров – «уровень загрузки бункера – уровень загрузки ленты – скорость движения ленты» обеспечит дополнительную экономию электроэнергии.

Список литературы:

1. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.: Высшая школа, 2000.

2. Малиновкий А.К. Руководство для выполнения курсового проекта по дисциплине «Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов» – М.: МГГУ, 2007.

3. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. для электротехн. Спец. техн. – М.: Высш. шк., 1991.

4. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Издательство МГГУ, 2005.

5. Разумов К.А., Перов В.А. Проектирование обогатительных фабрик. – М.: «Недра», 1982.

6. Семенов А.С., Кугушева Н.Н. Хубиева В.М. Моделирование режимов работы электроприводов горного оборудования / монография, 2013.

Код для цитирования: Скопировать