Автоматизация конвейерных линий

Рассмотрим основные принципы автоматизации конвейерных линий на примере схемы, приведенной на рис. 6.1. Конвейерная линия состоит из трех последовательно расположенных ленточных конвейеров. В качестве привода используется асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к системам автоматизации конвейерных линий, схема обеспечивает:

1. Пуск конвейеров в направлении, обратном грузопотоку. Этим исключается опасность образования завала в месте перегрузки. При этом команда на запуск следующего конвейера выдается после того, как грузонесущий орган включившегося конвейера разогнался до номинальной скорости.

2. Схема управления обеспечивает при аварийной остановке одного из конвейеров автоматический останов всех конвейеров линий, подающих груз на аварийно остановившийся. Остальные конвейеры должны продолжать работать, чтобы освободить тяговый орган от груза.

3. Контроль за временем пуска конвейеров. При затянувшемся пуске конвейер должен отключиться и предотвратить запуск остальных конвейеров. Затянувшийся пуск свидетельствует о неисправности электропривода либо о проскальзывании ленты, что может привести к ее возгоранию

4. Аварийную остановку конвейера и всех конвейеров, подающих груз на аварийно остановившийся при затянувшемся времени пуска конвейера, снижении скорости ленты конвейера, обрыве тягового органа, перегрузке электродвигателя конвейера, перегреве подшипников приводных барабанов, образовании завала в местах перегрузки, сходе ленты конвейера.

5 Возможность остановки конвейерной линии из любой точки.

Рис. 7.1. Схема автоматизации конвейерной линии

Схема содержит следующие средства автоматического контроля и защиты конвейерной линии: реле максимального тока КА1 – КА6, тепловые реле FR1 – FR6 для защиты от перегрузки электродвигателей; тепловые реле FR7 – FR9 для защиты от перегрева приводных барабанов, реле скорости, состоящие из тахогенераторов BR1 – BR3 и реле напряжения KV1 – KV3, необходимые для контроля скорости ленты и ее защиты от обрыва; датчики контроля схода ленты КСЛ1 – КСЛ3; датчики контроля заштыбовки SQ1 – SQ3 для защиты от завала мест пересыпа горной массы с конвейера на конвейер.

В схеме управления предусмотрена световая сигнализация. Включенные красные лампы HL2, HL4, HL6 указывают на отключенное состояние электродвигателя и конвейера, зеленые НL1, HL3, HL5 – на рабочее состояние.

Остановить конвейерную линию можно из любой точки трассы воздействием на одну из кнопок SB5 – SB7.

Перед пуском конвейерной линии должны быть включены автоматы QS1 – QS3. На схему управления подается напряжение, что приводит к срабатыванию реле времени КТ1 – КТ3 и замыканию нормально разомкнутых контактов КТ1.1 – КТ3.1.

Отметим, что реле времени является реле постоянного тока. Поэтому напряжение на катушки реле времени КТ1 – КТ3 подается через выпрямительные диоды VD1 – VD3.

Рассмотрим пуск конвейерной линии.

1. Сначала запускается электродвигатель М1 нажатием на кнопку SB1. По цепи SB2, SB1, КТ1.1, КМ1, FR1, FR2, КА1, КА2, КСЛ1, SQ1, FR7, SB5, SB6, SB7 подается напряжение на катушку контактора КМ1. Контактор КМ1 срабатывает и замыкает свои линейные контакты КМ1.1 в цепи статора электродвигателя М1. Двигатель запускается и приводит в движение ленту конвейера. Одновременно с этим замыкаются блок-контакты КМ1.2, шунтирующие кнопку SB1 и контакт КМ1.3, включающий лампу сигнализации НL1, указывающую на рабочее состояние первого конвейера. Размыкание контакта КМ1.4 приводит к снятию напряжения с катушки реле времени КТ1, которое контролирует время, необходимое для разгона двигателя до максимальной частоты вращения.

2. Лента конвейера, пришедшая в движение, приводит во вращение вал тахогенератора ВR1. При достижении лентой конвейера максимальной скорости реле КV1 срабатывает и замыкает свои контакты КV1.1 в цепи, шунтирующий контакт реле времени КТ1.1 и КV1.2 в цепи управления следующего конвейера.

Реле времени КТ1 контролирует время пуска. По истечении заданного времени реле КТ1 отпускает свой якорь и вызывает размыкание своего контакта КТ1.1 в цепи контактора КМ1. Однако контактор КМ1 продолжает получать питание через замкнутый контакт КV1.1.

3. Если лента за время, необходимое для пуска, не достигнет по каким-либо причинам своей максимальной скорости, то контакт КТ1.1 разомкнется до того, как замкнется контакт КV1.1. Двигатель М1 остановится, так как цепь питания катушки контактора КМ1 разомкнется.

4. В случае нормального пуска первого конвейера замыкается контакт КV1.2 в цепи управления второго конвейера. По цепи SВЗ, КV1.2, КТ2.1, КМ2, FR4, FRЗ, КА4, КVЗ, КА3, КСЛ2, FR8, SQ2 подается напряжение на катушку контактора КМ2. Контактор КМ2 срабатывает и замыкает свои контакты КМ2.1 в цепи статора второго двигателя М2. Пуск второго конвейера контролирует реле времени КТ2 и скорости КV2 аналогично рассмотренному случаю.

Таким образом, блокировки из реле скорости КV1 – КV3 и реле времени КТ1 – КТ3 позволяют осуществить контроль за временем пуска конвейеров.

Остановить конвейерную линию можно из любой точки трассы воздействием на одну из кнопок SВ5, SВ6 или SВ7 либо из пункта управления кнопкой SВ2.

При срабатывании одного из видов защиты останавливается не только конвейер, на котором произошла авария, но и подающие груз на аварийно остановившийся. Например, остановка второго конвейера приводит к отключению реле скорости КV2 и размыканию его контакта КV2.2 в цепи питания контактора КМ3, что приводит к остановке третьего конвейера. Первый конвейер, который находится после второго по направлению потока груза, остается работающим.

Для автоматизированного управления конвейерными линиями в настоящее время применяется различная комплектная аппаратура. В качестве примера можно привести комплекс АУК.1М, который предназначен для автоматизированного управления и контроля работы стационарными и полустационарными неразветвленными конвейерными линиями, состоящими из ленточных и скребовых конвейеров. Комплекс может применяться также для управления разветвленными конвейерными линиями, состоящими из двух-трех ответвлений, каждое из которых управляется как самостоятельная неразветвленная линия. Количество конвейеров в линии одного направления должно быть не более 10.

Перспективным направлением в области автоматизации конвейерного транспорта является использование микропроцессорной техники. Микропроцессорная техника позволяет уменьшить объем и массу аппаратуры управления, расширить объем решаемых задач управления, обеспечить контроль технического состояния различных узлов конвейерной установки и системы управления. Наиболее эффективно применение микропроцессорной техники на крупных разветвленных конвейерных линиях с большим количеством маршрутов и конвейеров. В этом случае микроЭВМ, получая информацию о количестве вырабатываемой горной массы, может выдавать команды на изменение скорости движения ленты каждого конвейера и маршрутов, обеспечивая равномерную загрузку магистральных конвейеров большой мощности. Одновременно микроЭВМ, получая информацию от соответствующих датчиков, своевременно определяет причину и место аварийной ситуации и передает сообщение об этом диспетчеру.