CC BY
40
УДК 622.53:681.5(06)
Д.А.БОЧЕНКОВ, аспирант, yustashinov@yandex.ru Ю.П.СТАШИНОВ, канд. техн. наук, доцент, yustashinov@yandex.ru В.А.КУРНАКОВ, канд. техн. наук, доцент, yustashinov@yandex.ru Шахтинский институт (филиал)
Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института)
D.A.BOCHENKOV, post-graduate student, yustashinov@yandex.ru Y.P.STASHINOV, PhD in eng. sc., associate professor, yustashinov@yandex.ru V.A.KURNAKOV, PhD in eng. sc., associate professor, yustashinov@yandex.ru The Novocherkassk Polytechnical Institute
РЕАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНОЙ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКОЙ НА ПРОГРАММИРУЕМОМ ЛОГИЧЕСКОМ КОНТРОЛЛЕРЕ
Приведена информация о разработке устройства автоматического управления водоотливной установкой шахты на базе программируемого логического контроллера. Ключевые слова: водоотливная установка, логический контроллер.
REALIZATION OF THE ARRANGEMENT OF AUTOMATIC CONTROL MINE WATER-OUTFLOW INSTALLATION ON THE PROGRAMMED LOGICAL CONTROLLER
The information on development of the unit for mine water-removal plant automatic control on the base of a programmable logical controller is given. Key words: mine water-removal, logical controller.
Применяемая на шахтных водоотливных установках аппаратура автоматического управления морально устарела и не соответствует современному уровню развития элементной базы автоматизации.
Учитывая общую тенденцию перехода от аппаратной реализации систем управления технологическими процессами и установками к программной реализации на базе универсальных устройств - программируемых логических контроллеров (ПЛК), была поставлена задача реализации автоматического управления главными водоотливными установками шахт с использованием ПЛК.
С этой целью были изучены технологические особенности шахтных водоотливных установок как объектов автоматического
управления, определен перечень функций, возлагаемых на аппаратуру управления и контроля и необходимое количество входов для подключения воспринимающих элементов (датчиков, переключателей) и выходов для подсоединения исполнительных элементов применительно к стандартной конфигурации главной водоотливной установки с тремя насосными агрегатами. При этом за основу была принята аппаратура автоматизации ВАВ.1.М, серийно выпускаемая Ко-нотопским заводом «Красный металлист»*.
* Шевчук С.П. Повышение эффективности водоотливных установок. Киев: Техника, 1991. 53 с.
Shevchuk S.P. Raise the water-removal plants efficiency. Kiev: Technika, 1991. 53 p.
_ 105
Санкт-Петербург. 2011
Большинство используемых на водоотливных установках датчиков (за исключением электродных датчиков уровня) относятся к контактным двухпозиционным, а применяемые исполнительные элементы имеют маломощные, как правило, искробезопасные входные цепи, что существенно упрощает подсоединение тех и других к ПЛК, не требуя разработки специальных узлов сопряжения.
На основании сравнительного анализа выпускаемых различными фирмами ПЛК по показателю цена - качество - функциональные возможности был выбран контроллер серии Melsec FX1N-60-MR-DS фирмы «Mitsubishi Electric», имеющий 36 входов и 24 выхода, выполненных на реле.
Для реализации функций управления и контроля на программном уровне разработан алгоритм энергосберегающего управления насосными агрегатами, позволяющий минимизировать их работу в часы максимума нагрузок энергосистемы и в результате существенно снизить плату за заявленную получасовую мощность. Такой режим функционирования водоотливной установки реализован с использованием информации от датчиков промежуточных уровней воды в водосборнике и предусматривает временной сдвиг включения насосного агрегата в рабо-
ту так, чтобы происходило полное освобождение водосборника от воды к началу оче-
**
редного пика нагрузки в энергосистеме .
Разработанный алгоритм управления позволяет также осуществлять сглаживание графика электропотребления шахты средствами электропривода насосных агрегатов с использованием электросчетчика с релейным выходом управления нагрузкой.
С использованием указанного алгоритма был разработан релейно-контактный аналог аппаратуры автоматизации водоотлива на базе ПЛК и на его основе - программа работы ПЛК.
Возможность корректировки занесенной в память ПЛК программы позволяет при необходимости учесть характерные особенности, свойственные конкретной водоотливной установке, выявить и использовать скрытые резервы для повышения эффективности ее функционирования.
Применение разработанной аппаратуры, помимо расширения функциональных возможностей, сокращения затрат времени, сил и средств на ее освоение, облегчения и удешевления обслуживания, позволит существенно снизить капитальные затраты по сравнению с аппаратурой, выпускаемой серийно.
** Праховник А.В. Энергосберегающие режимы электроснабжения горнодобывающих предприятий / А.В.Праховник, В.П.Розен, В.В.Дегтярев. М.: Недра, 1985. 232 с.
Prahovnik A. V, Rozen V.P., Dektyarev V. V. Energy saving schedules of the mining enterprises power supply. Moscow: Nedra, 1985. 232 p.
106 _
ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.192
