ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК КУРНАКИНА ВИКТОРИЯ 281021
ШАХТНЫЕ ПОДЪЕМНЫЕ УСТАНОВКИ Шахтные подъемные установки (ПУ) обеспечивают выдачу полезного ископаемого, перемещение людей и грузов. От надежности работы этого важнейшего звена технологической цепи зависит бесперебойность работы всего горнодобывающего предприятия. Любая аварийная ситуация на подъеме ведет к остановке предприятия. Поэтому вопросам обеспечения надежности и безопасности эксплуатации шахтных подъемных установок всегда уделяли особое внимание. За последние годы парк шахтных подъемных машин сильно состарился. Срок службы большинства из них превышает 25 лет. В связи с тем, что одновременная замена всех шахтных подъемных машин и других элементов шахтных подъемных установок невозможна, весьма актуальной является задача применения современных технологий для обеспечения надежности и безопасности эксплуатации шахтных подъемных установок.
НАЗНАЧЕНИЕ ПС Для начала разберёмся что представляет собой двух барабанная скиповая подъёмная установка.
КАЖДАЯ ШАХТНАЯ ПОДЪЕМНАЯ УСТАНОВКА СОСТОИТ: • 1 подъемную машину барабанного типа с закрепленным на ее барабане концом стального проволочного каната; • 2 подъёмных каната • 3 подъёмные сосуды • 4 противовес • 5 уравновешивающий канат • 6 отклоняющие шкивы 4
РАЗРАБАТЫВАЕМОЕ ПС ПОЗВОЛИТ СЛЕДУЮЩЕЕ: • 1 Диагностика состояния подшипников. Для машин, в которых имеет место вращательное движение, подшипники — жизненно важные детали. Если обнаруживать повреждения деталей на самой ранней стадии, то при проведении планового ремонта машины их можно своевременно заменить и таким образом предотвратить внеплановую остановку машины. • 2 Контроль температуры. Повышенная температура указывает на ненормальную работу. Кроме того, нагрев может отрицательно влиять на смазочный материал. С другой стороны, повышение температуры может способствовать подаче смазки в подшипник. Причиной повышения температуры может служить как недостаточное, так избыточное смазывание, повышение нагрузки, загрязнение смазочного материала, чрезмерный натяг, а также высокое трение в уплотнениях.
РАЗРАБАТЫВАЕМОЕ ПС ПОЗВОЛИТ СЛЕДУЮЩЕЕ: • 3 Анализ вибраций. Датчики вибрации преобразуют механические величины в электрические сигналы. Прижатый или закрепленный на машине вибродатчик формирует сигнал, охватывающий широкую полосу частот. Низкочастотные вибрации генерируются в основном собственными колебаниями деталей, а также вследствие перекосов, дисбаланса, зазоров и процесса качения, имеющих дефекты поверхностей. Высокочастотные вибрации возникают, в том числе, при вращении подшипника, в деталях которого имеются повреждения. Такие повреждения при качении порождают импульсы, энергия которых поступает в сопряженные детали и стимулирует в них собственные колебания. Вибрации очень высокой частоты находятся в области ультразвуковой акустической эмиссии и возбуждаются в результате контакта металл – металл при качении. • 4 Повреждения при прохождении электрического тока. При прохождении электрического тока через детали поверхности его деталей могут свариваться. Следует пропускать ток в обход деталей или предотвращать прохождение тока соответствующей изоляцией, у изолированных деталей таких повреждений не возникает. Исходя из этого, появляется необходимость в осуществляющих контроль температуры и вибрации ПУ. программах,
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СРЕДЫ РАЗРАБОТКИ Для разработки программного средства Сotrol_Bearin_2 используется SIMATIC Win. CC представляющий собой систему визуализации процессов, обладающую мощными функциями для контроля автоматизированных процессов. Основные возможности Win. CC: • визуализация техпроцесса (Graphic Designer); • конфигурирование и настройка связи с контроллерами различных производителей (Tag Management); • отображение, архивирование и протоколирование сообщений от технологического процесса (Alarm Logging); • отображение, архивирование и протоколирование переменных (Tag Logging); • расширение возможностей системы за счет использования скриптов на языках ANSI C, VBS и VBA; • проектирование системы отчетности (Report Designer) и т. д. Благодаря этому, именно Win. CC является лучшим вариантом для разработки программы Сontrol_Bearin_2.
СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ Исходя из данных системных требований следует, что программа практически не требует затрат системных ресурсов, так что для её использования нет необходимости в приобретении сверх мощного оборудования.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ВХОДНЫХ ДАННЫХ ТРЕБОВАНИЯ Исходя из того, что данная программа будет показана на персональном компьютере, без внедрения на производстве, в качестве входных данных будут запущены теги через симулятор, который идёт в комплекте с Win. CC. Этот процесс будет запущен разработчиком вручную. Однако если запустить данную программу на производстве, то входными данными будут являться сигналы, поданные с датчиков, установленных на деталях подъёмной машины. Эти сигналы будут обрабатываться и отправляться в контроллер, после чего они будут отображены в программе. В зависимости от этих сигналов программа будет осуществлять контроль температуры и вибрации ПУ, определяя являются ли они предупреждением об аварии или же нет.
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ В – Теги, отвечающие за высокую температуру; Пр – Теги отвечающие за превышение температуры; У – Теги отвечающие за установку температуры; Ко – Контроллер Siemens; П 1– П 7 – Подшипники; К 1, К 2 – Коллекторы; ГПТ – Генератор постоянного тока; ДПТ – Двигатель постоянного тока; Ко 1– Ко 4 – Компенсационная обмотка; Ш 1– Ш 4 – Шунтовая обмотка.
ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ Теги, используемые в Win. CC, могут представлять либо реальные значения, либо внутренние значения, которые вычисляются или моделируются внутри Win. CC. Каждый тег привязывается к определенному объекту программы. Большая их часть привязывается к схеме, на которой отражаются их постоянные изменения. В свою очередь в программу поступают теги различных типов, а если быть точнее, логического типа Binary tag и вещественного Floating-point number 32 -bit.
ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ Теги отвечающие за изменения температур привязываются к компонентам по три. Два из которых логические к примеру: - HI_T_podship_4; - PREV _T_podship_4. И один вещественный: - T_podship_4. Суть этого в том, что вещественный тег отображает изменяемое значение показателя температуры, а от логических тегов зависит цвет значения. Для определения цвета используется формула: PREV_T_podship_4*2+HI_T_podship_4 (2. 1) Где: PREV_T_podship_4 – превышение температуры подшипника 4, HI_T_podship_4 – высокая температура подшипника 4. Результаты могут быть следующими: - Value Range 1 = 0 – Зелёный; - Value Range 2 = 1 – Розовый; - Value Range 3 = 2 – Красный; - Value Range 4 = 3 – Красный. Всё это характерно не только для изменения показателей температуры подшипника 4, но и для прочих элементов схемы. Некоторые из компонентов схемы, в частности, не имеющие отношения к температуре, в аварийных ситуациях, подключенные во время разработки к соответствующим логическим тегам, так же будут изменять свой цвет: - зелёный при нормальной работе; - красный в аварийных ситуациях.
ВЫХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Для более точного контроля программа оснащена рядом различных средств, такими как: 1) Исторические секундные тренды; 2) Исторические часовые тренды; 3) Тренды дискретных переменных; 4) Тренды реальных значений; 5) Схема; 6) Сообщения об авариях; 7) Отчёт; 8) Справка; 9) Диагностика.
ТРЕНДЫ Тренды графические (отображают изменения в виде графиков колебания температур и токовой нагрузки насосов НФ) и табличные (отображают изменения этих же показателей в виде таблиц), визуально отображают информацию, а также имеют возможность вывода её на печать.
ОТЧЁТ Отчёт отображает информацию об авариях в реальном времени, с возможностью вывода на печать, отображается в отдельном окне в виде листа формата А 4. Отчёт содержит в себе информацию о времени, месте и аварийном сообщении.
СПРАВКА В справке же даётся полная информация о назначении и использовании данного приложения. Что даёт возможность пользователю быстро разобраться с эксплуатацией программы.
СООБЩЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ Исходя из того что данная программа оснащена списком сообщений об авариях, и они являются самой главной её частью, то в данном случае их здесь не мало. На первый план выходят сообщения об отсутствии связи с контроллером которое появляется при запуске программы без подключения датчиков и повышение вибрации подшипников № 1 -№ 3. Их особенность в том, что помимо списка сообщений они, так же появляются в правой части экрана в виде ярко красных уведомлений.
СООБЩЕНИЯ ОБ АВАРИЯХ Сообщения об авариях подразделяются на два типа аналоговые и дискретные. Дискретные сообщения Заносятся в таблицу сообщений об авариях и подлежат квитированию т. е. сбросу аварии, а так же могут быть выведены на печать в виде отчёта.
СООБЩЕНИЯ ОБ АВАРИЯХ Аналоговые аварии Позволяют установить любое количество предельных значений для тега. Если предельное значение превышается, то в режиме Run-Time генерируется сообщение. Для ввода таких ограничений в данной программе используются уставки.
ДИАГНОСТИКА Данная функция предназначена больше для разработчиков, чем для пользователей. Она отображает состояние работы программы. Если результат равен нулю, значит, программа работает нормально, при других результатах, в программе присутствуют ошибки. Так же диагностика способна выявить и место ошибки, поэтому её довольно легко исправить.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ: • вызов диспетчера задач, то есть вызов стандартной утилиты, входящей в состав операционных систем Microsoft Windows NT / 2000 / XP / 2003/, а также Microsoft Windows Vista / 7 / 8, с ее помощью можно в режиме реального времени отслеживать выполняющиеся приложения и запущенные процессы, оценивать загруженность системных ресурсов компьютера и использование сети; • вызов калькулятора, применяется при необходимости каких-либо математических расчётах; • вызов проводника, необходим для доступа пользователя к файлам в операционной системе Microsoft Windows; • квитирование аварий, предназначено для подтверждения того, что пользователь видел уведомление об аварии.
ИСХОДЯ ИЗ ВСЕГО ВЫШЕ СКАЗАННОГО МОЖНО СДЕЛАТЬ СЛЕДУЮЩИЕ ВЫВОДЫ: • Данное ПС разработано в среде SIMATIC Win. CC и представляет собой однопользовательский проект. • Минимальные системные требования для работы программы: ОЗУ-512, ОС-Microsoft Windows XP/Vista/7/2008, тип системы - 32 – разрядная • В качестве входной информации используются теги логического и вещественного типов, которые привязываются к компонентам форм программы и отображают изменяемые значения. • Большая часть таких тегов, в случае аварии отображается в таблице краткосрочного архива аварий • Ошибок в работе программы не выявлено • Использование данного ПС упрощает работу машинистов подъёмных машин, способствует снижению риска для жизни и здоровья работников, а так же может позволить избежать лишних экономических затрат, связанных с починкой или заменой деталей ПУ.
Скачать презентацию ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПОДЪЕМНЫХ
диплом.pptx