Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Совершенствование комплексного управления транспортом

Совершенствование комплексного управления транспортом


Современные методы ведения работ в глубоких карьерах предполагают применение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). АСУТП — это системы, обеспечивающие автоматизированное управление в реальном масштабе времени технологическими комплексами по заданным технологическим и технико-экономическим критериям, определяющим качественные и количественные показатели производства продукции, включающие вычислительные устройства, средства контроля и автоматики, математическое (программное) обеспечение и операторов.
Для карьерного транспорта создание АСУТП ведется в двух независимых направлениях: системы управления автомобильным транспортом и железнодорожным, или иначе АСУТП-АТ и АСУТП-ЖТ. Наиболее разработанными являются системы АСУТП-АТ.
Некоторые из них, такие, как ’’Карат”, ”Пуск”, ’’Томусинскнй”, ’’Кварцит”, ’’Гранит”, относятся к информационно-советующим. Они реализуют некоторые из полного арсенала информационно-вычислительных функций, связанных с учетом работы погрузочно-транспортного оборудования. Более совершенными системами, прошедшими опытно-промышленную эксплуатацию, являются ”Комплекс-АТ” и ”Гермес”, Они относятся к классу информационно-управляющих систем, реализуют как информационно-вычислительные функции, так управляющие и вспомогательные.
Одной из первых была создана система ’’Карат”. Функциональная емкость системы ограничивается сбором и регистрацией информации о состоянии экскаваторов, о количестве горной массы, погружаемой каждым забойным экскаватором, перевезенной каждым из автосамосвалов на обогатительную фабрику, в отвалы или на перегрузочный пункт. Работа автотранспорта была организована по закрытому циклу. Характер возложенных на систему функций определил комплекс технических средств: датчика номера автосамосвала, аппаратуры опознавания, автомобильных весов, диспетчерского пульта.
Перед началом смены в соответствии с планом работы карьера на смену автосамосвалы закрепляют за экскаваторами, результаты закрепления фиксируются на наборном поле диспетчерского пульта. Таким же образом фиксируются пункты разгрузки (обогатительные фабрики, отвалы, пункты перегрузки). На автомобильных весах опознается номер автосамосвала, определяется его масса и полученная информация передается в запоминающий регистр диспетчерского пульта, в котором она дополняется информацией о закреплении данного автосамосвала на текущий момент времени и выводится на индикацию, печать и перфорацию. Накопленные учетные данные на перфоленте обрабатываются в ВЦ. При резких изменениях производственной ситуации (выход из строя погрузочных экскаваторов, перегрузочных пунктов, обогатительных фабрик, изменение процентного содержания руды в забоях и т. д.) производится перезакрепление автосамосвалов, которое отражается на наборном поле.
После разгрузки водителю порожнего автосамосвала на табло адресования высвечиваются номер опознаваемого автосамосвала, адрес погрузки и номера неработающих экскаваторов.
Система ’’Кварцит” внедрена на Ингулецком ГОКе. Наряду с функциями учета работы экскаваторов и автосамосвалов в системе производится ручное адресование автосамосвалов на погрузку и разгрузку в соответствии с планом-графиком, рассчитанным на ИВЦ. В состав системы входят автомобильные весы, датчик номера авто-самосвала, устройство опознавания и диспетчерский пульт. На запоминающий регистр диспетчерского пульта поступает информация о количестве горной массы с автомобильных весов, о номере автосамосвала с устройства опознавания, о номере погрузочного экскаватора и о месте разгрузки с наборного поля диспетчерского пульта. Сформированная информация выводится на перфоленту и на световое табло автомобильных весов. При въезде в карьер автосамосвала на световом табло высвечивается адрес погрузки и разгрузки, набираемый вручную диспетчером на наборном поле пульта. Перфолента с данными периодически обрабатывается на ВЦ, и диспетчеру выдается скорректированный план-график закрепления автосамосвалов за погрузочными экскаваторами. Управляющие функции полностью возложены на диспетчера, призванного поддерживать заданное ’’фиктивное” число автосамосвалов в ’’кольце” у погрузочного экскаватора.
В системе отсутствует контроль правильности выполнения маршрута водителем автосамосвалов.
Совершенствование комплексного управления транспортом

Система ’’Гермес” (рис. 106) внедрена на СевГОКе, реализует широкий спектр информационно-вычислительных функций: сбор информации о массе грузов, перевозимых автосамосвалами и погруженных экскаваторами, о состоянии экскаваторов и технических средств АСУТП; расчет технико-экономических и эксплуатационных показателей комплекса; подготовку информации для АСУ верхнего уровня; контроль и регистрацию отклонений от заданного режима; отображение информации. Из управляющих функций система включает в себя поддержание интенсивности транспортного потока автосамосвалов на заданном уровне, оптимальное управление автотранспортом в режиме усреднения качественного состава руды на перегрузочных пунктах.
Материальная часть системы состоит из устройств, расположенных на автосамосвалах, экскаваторах, перегрузочных пунктах, диспетчерского пульта, ЭВМ М-6000, радиоканала ближней и дальней связи, светового табло, общего для всех автосамосвалов.
Система функционирует следующим образом. В момент проезда автосамосвала у одного из пунктов разгрузки водитель нажимает кнопку запроса адреса. С автосамосвала на устройство перегрузочного пункта по радиоканалу ближней связи передается его номер и дальше с устройства перегрузочного пункта ретранслируется на диспетчерский пункт и по радиоканалу дальней связи вводится на ЭВМ. После отработки программы выбора адреса информация о номере экскаватора в обратной последовательности: ’’диспетчерский пульт — радиоканал дальней связи — устройство перегрузочного пункта”, поступает на световое табло, расположенное при въезде в карьер от перегрузочного пункта.
После погрузки экскаватором с автосамосвала на экскаваторное устройство по радиоканалу ближней связи передается его номер, в экскаваторном устройстве к нему приформировывается номер экскаватора и код его состояния. По радиоканалу дальней связи через диспетчерский пульт полученная информация вводится в ЭВМ.
В системе осуществляется программный контроль правильности выполнения маршрута.
Автоматизированная система управления погрузочно-транспортными работами ”Комплекс-АТ” на Соколовском карьере ССГОКа предназначена для решения следующих транспортных задач (рис. 107):
- рационального адресования транспортных средств к погрузочному оборудованию и перегрузочным пунктам;
- адаптации системы управления к внешним возмущениям (выход из строя экскаваторов, функциональные возможности машинистов экскаваторов, состояние забоя, дорожного покрытия и др.);
- коррекции сменных заданий забойным экскаваторам и числа транспортных единиц, фиктивно закрепляемых за погрузочным оборудованием.
Материальная часть системы включает в себя управляющую вычислительную машину ’’Днепр” (в перспективе СМ-2), нестандартную систему сбора и передачи информации, состоящую из одного центрального устройства, экскаваторных устройств, автомобильных устройств и устройств распределительных пунктов.
Система функционирует следующим образом. Перед началом смены транспортный диспетчер автотранспортного цеха передает на ИВЦ необходимую информацию о плановых заданиях экскаваторно-автомобильному комплексу. Перед выездом из гаража водитель автосамосвала воздействием на рычаг подъема кузова включает в работу автомобильное устройство, с которого через устройство распределительного пункта, установленное в здании диспетчерской, и центральное устройство вводятся в вычислительный комплекс информация о номере автосамосвала и адрес запроса. После отработки программы выбора адреса по обратному каналу связи на автосамосвал передается и высвечивается на табло, помещенном в кабине, номер забойного экскаватора.
Совершенствование комплексного управления транспортом

При погрузке автосамосвала срабатывает сигнализатор загрузки, и вводится в работу автомобильное устройство. По радиоканалу ближней связи на экскаваторное устройство с автомобильного передается номер экскаватора, рекомендованного системой. На перегрузочном пункте от рычага подъема кузова срабатывает датчик разгрузки и запускается в работу автомобильное устройство. Через устройство распределительного пункта, расположенное в карьере, а также через радиоканалы дальней связи и центральное устройство сообщение с контрольным признаком и номером автосамосвала вводится в вычислительный комплекс, программные модули которого распознают по контрольному признаку правильность выполнения маршрута, накапливают учетные данные о работе экскаваторов и автосамосвалов. He автосамосвал передается номер экскаватора, к которому рациональнее осуществить ездку в соответствии со сложившейся в данный момент ситуацией. После накопления статистической информации о работе комплекса осуществляется адаптация системы, выражающаяся в корректировке начальных интервалов посылки и необходимого числа автосамосвалов забойным экскаваторам. При выходе их из строя вычислительный комплекс на основании плановых объемов до конца смены корректирует режим работы комплекса.
В конце смены результаты работы автоматически отражаются в виде машинограммы — сводки о работе экскаваторов, автосамосвалов и устройств материальной части.
Системы ’’Карат” и ’’Пуск” целесообразно применять на карьерах производственной мощностью 5—10 млн. т сырой руды; системы ”Комплекс-АТ” и ’’Гермес” — свыше 10 млн. т в год.
Наряду с применением АСУТП-AT ведутся работы по применению комплексного управления — АСУТП-ЖТ.
Эффективное управление экскаваторно-железнодорожным комплексом невозможно без достоверной и своевременной информации о таких множественных характеристиках материальных потоков, технологического и вспомогательного оборудования, как объемные показатели, режимные факторы, качественные показатели и состояние производства (размещение погрузочных экскаваторов, приемных складов, сведения о местонахождении локомотивосостава, отключениях контактной сети и ремонтных работах, состоянии забоя, экскаваторов, локомотивосоставов, путевого развития и др.), в каждый отдельно взятый момент времени.
С одной стороны, для получения информации о процессе требуются специальные датчики, с другой — для передачи информации со стационарных и мобильных объектов, рассредоточенных в пространстве, необходима аппаратура, обеспечивающая высокую помехозащищенность в условиях карьера.
Неполнота информационного обеспечения лимитирует возможности структурно-алгоритмической части, поэтому во всех внедренных системах есть определенный компромисс между решениями в материальной и структурно-алгоритмической частях. Компромиссное решение иногда находят, применяя ручной сбор информации, но это приводит к системам, которые становятся слабонаблюдаемыми, неуправляемыми и неидентифицируемыми.
Ленинградским горным институтом и Северо-Кавказским филиалом ВНИКИЦМА внедрена на Оленегорском ГОКе система ’’Руда”.
Система определяет экскаваторы, готовые грузить руду или породу, а затем из их числа выбирает для порожнего состава экскаватор, время хода к которому минимально. Далее устанавливается маршрут следования состава. Специализированное вычислительное устройство выдает рекомендации в такой последовательности: номер забоя, место разгрузки, маршрут следования. График исполненного движения ведется автоматически.
Материальная часть системы включает в себя вычислительное устройство (’’советчик диспетчера”), устройство сбора и передачи информации о номере экскаватора и его состоянии, о занятости разъездов и станций.
Разрабатываемая институтом Гипроруда АСУТП-ЖД для Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината предназначена для управления движением локомотивосоставов и учета работы экскаваторно-железнодорожного комплекса.
Задача управления движением сводится к определению адреса погрузки путем двухэтапного распределения составов и реализации выбранного маршрута с помощью устройства автоматического задания маршрутов (АЗМ). На первом этапе решения задачи определяется пункт распределения (круг, пост, обменный пункт), для которого выполняется по приоритету одно из условий: минимальный запас порожних составов, максимальное число работающих экскаваторов, наибольшее отклонение по времени от момента отправления предыдущего состава. На втором этапе решения отыскивается экскаватор, для которого максимально плановое задание до конца смены или максимально время в ожидании порожнего состава.
Поэтапная процедура поиска пункта назначения ’’зона карьера — узел (станция или пост) — забой” требует незначительной вычислительной работы и эффективна для крупных карьеров со сложными транспортными коммуникациями.
Материальная часть системы является трехступенчатой: местная электрическая централизация, устройство АЗМ и управляющий вычислительный комплекс (УВК). УВК предназначен для планирования работы локомотивосоставов и выбора маршрута их следования. Адрес назначения определенному локомотивосоставу передается в устройство АЗМ, которое определяет вариант пропуска состава через станцию и выдает команды в устройство электрической централизации для реализации маршрута.
Наибольшая трудоемкость при внедрении системы даже с упрощенной структурно-алгоритмической частью связана с получением информации с локомотивосоставов, экскаваторов и элементов путевого развития.
Институтом кибернетики АН УзССР совместно с Северо-Кавказским филиалом ВНИКИЦМА на Кальмакырском карьере Алмалыкского горно-металлургического комбината внедрена система управления горнотранспортными работами, в которую входят задачи управления подачей руды на фабрику и вывозом вскрышных работ на отвалы, управления средним содержанием металла в отгружаемой руде, загрузкой погрузочных экскаваторов, регулирования движением транспорта и управления отстоем составов.
Управление подачей руды на фабрику заключается в адресовании порожнего состава в один из забоев, либо груженого — на разгрузку или в отстой. Цель управления — минимальное отклонение от темпа выполнения плана по подаче руды на фабрику. Исходная информация для принятия решения: наличие свободных забоев, качество руды в забоях, число составов в отстое, объем руды, принятой фабрикой.
Управление добычей вскрышных пород производится для обеспечения минимального рассогласования между плановым и фактическим объемами отгрузки к концу смены.
Управление загрузкой забойных экскаваторов предназначено для обеспечения равномерного хода выполнения сменного плана по всем экскаваторам.
Регулирование движением транспорта заключается в выборе адреса зоны, ближайшей к местонахождению состава в данный момент. Цель — минимизация простоев локомотивосоставов. При выборе адреса учитывается враждебность маршрутов, время хода между контрольными пунктами, состояние забоев, отвалов, приемных бункеров фабрик, путевого развития, профилактические работы на подвижном составе.
Материальная часть системы включает в себя устройства передачи кода станции, передачи информации с электровозов, приема информации от электровозов, определения состояния экскаваторов, автоматической печати графика горнотранспортных работ, специализированное вычислительное устройство, пульт транспортного диспетчера и ЭВМ.
Информация преимущественно формируется ручным способом, полуавтоматизирована только ее передача или автоматизированы ее отдельные фрагменты (местоположение локомотивосостава).
Для Лебединского ГОКа институтом ПромтрансНИИпроект разрабатывается система управления экскаваторно-железнодорожным комплексом. Однако разработки, насыщенные развитой многофункциональной структурно-алгоритмической частью, надежной материальной частью, еще не вышли из стадии проектирования, а поэтому использовать их в качестве образца без промышленной апробации, опыта эксплуатации пока не представляется возможным.
Кроме рассмотренных комплексов автоматизация управления осуществляется и на других видах транспорта, применяемого в глубоких карьерах (конвейерном, скиповом и др.). Системы управления ими обычно представляют самостоятельное звено автоматизации, включаемое в общую систему АСУ карьера.
В заключение необходимо отметить, что методологические аспекты проблемы управления карьерным транспортом еще не несут в себе обобщенности, законченности и завершенности. Каждая из систем в большей степени имеет частный, индивидуальный характер, привязана к конкретной технологической схеме и не является универсальной.
Добавлено Serxio 4-03-2017, 12:25 Просмотров: 459
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent