Краткие сведения об аппаратуре КСП

Назначение

Аппарат контроля скорости и пробуксовки КСП предназначен для контроля скорости и пробуксовки ленты и защиты от перегрузок ленточных конвейеров с номинальными скоростями движения ленты в пределах 1, 4 – 5 м/с.

О бласть применения

Аппарат предназначен для работы в шахтах, опасных по газу и пыли, в условиях умеренного, холодного или тропического климата (температура окружающего воздуха от –10 до +40 °С, относительная влажность до 100% при температуре 35 °С).

Аппарат используется со специальным приспособлением контроля скорости приводного барабана конвейера с применением датчика ДМ-2М (ДМ-3).

Функции

Аппарат КСП обеспечивает:

- выдачу команды на управление механизмом натяжения ленты на начальной стадии проскальзывания, предотвращая развитие этого процесса;

- сигнализацию о нарушениях нормального режима работы конвейера (начальной стадии развития проскальзывания и превышении номинальной скорости ленты);

- отключение привода конвейера при аварийных режимах работы, вызванных появлением проскальзывания ленты, равного 18 % или —7 % (знак минус свидетельствует о том, что лента по скорости опережает приводной барабан, что характерно для бремсберговых конвейеров), снижением скорости ленты до 0, 75 V_н , привода до 0, 88 V_н , превышением лентой скорости 1, 08 Vн и неисправностью цепей датчиков скорости;

- выдачу команды на наложение тормозов при снижении скорости ленты до 0, 2— 0, 5 м/с и при превышении скорости 1, 08 V_н;

- выдачу команды на включение последующего в линии конвейера при достижении лентой в процессе разгона конвейера скорости 0, 94 V_н.

Состав

Аппарат KCП имеет прямоугольный корпус (см. рис. 1), который обеспечивает степень защиты JP54 по ГОСТ 14254-60.

На крышке корпуса расположены приводы кнопок " Деблокировка" и " Проверка", закрытые откидным щитком. Электронные элементы аппарата собраны на печатной плате. На открытой части платы (см. рисунок 2) расположены: кнопки 1- " Деблокировка", 7-" Проверка", 2-" Настройка"; резисторы настройки на скорость ленты 4-" Грубо", 5- " Точно"; резисторы настройки на скорость барабана 6-" Грубо", 7-" Точно"; семисегментные индикаторы 8 - абсолютной скорости ленты, 11- процентного снижения (превышения) скорости; светодиоды 10 (+) и (-) знака снижения (превышения) скорости; семисегментный индикатор 9; светодиод 12 значения пробуксовки; светодиоды 14 " Д1", 15 " Д2", 16 - " Пуск", сигнализирующие о срабатывании технологических датчиков Д1, Д2 и отсутствии сигнала пуска конвейера; светодиод 13 " Отказ".

На цифровых индикаторах 9, 11 высвечиваются следующие аварийные сообщения:

ПРС – превышение скорости ленты V_л над номинальной V_н;

СНС – снижение скорости ленты V_л относительно номинальной V_н;

СНБ – снижение скорости барабана V_б;

З – затянувшийся пуск привода конвейера;

СНП – пробуксовка (V_л < V_б);

ПРП – пробуксовка (V_л > V_б);

ОБП – обрыв провода датчика скорости ленты;

ОББ – обрыв провода датчика скорости барабана.

Электронная схема аппарата КСП выполнена на базе микропроцессорной техники и состоит из следующих функциональных узлов (см. рис. 3):

5 - блок преобразования, который преобразует сигналы от датчиков скорости ленты и барабана в вид, необходимый для устойчивой работы аппарата;

6 - генераторы опорных частот, обеспечивающих заполнение сигналов датчиков скорости импульсами, определяющими необходимые уставки при настройке на различные скорости конвейера;

7 - блок контроля технологических датчиков, формирующий сигналы от этих датчиков;

8 - модуль программного управления, выполняющий записанную в ПЗУ программу работы аппарата;

9 - блок индикации обеспечивает в рабочем режиме индикацию абсолютной скорости конвейера, процентное отклонение скорости ленты и барабана относительно их номинальных значений в цифровом виде, информацию о состоянии технологических датчиков и мнемоническое сообщение о виде аварии при аварийной остановке конвейера;

10 - блок выходных реле, который подключает аппарат к другим средствам автоматизации конвейерного транспорта (АУК, УКИ и т.п.);

Рисунок 1 – Внешний вид аппарата КСП

Рисунок 2 – Органы настройки и индикации аппарата КСП

11 - источник питания, обеспечивает питание стабилизированным напряжением +5В интегральные микросхемы и транзисторы, нестабилизированным напряжением +12В - линии контроля технологических датчиков, переменным напряжением 12В - входные цепи аппаратуры АУК.1М (цепи для включения датчика скорости).

Рисунок 3 - Структурная схема аппарата КСП

Кроме того, на рис. 3 обозначено: 1 – датчик скорости барабана; 2 – датчик скорости ленты; 3 - контакт пускателя привода; 4 - технологические датчики (температура и уровень масла в гидросистеме тормоза конвейера).

Блок выходных реле содержит реле, функциональное назначение которых следующее:

К4 - реле контроля малых скоростей ленты. Реле включается при достижении лентой скорости, большей 0, 2 -0, 5 м/с, отключается при снижении скорости ленты до 0, 2 - 0, 5 м/с, а также при срабатывании технологических датчиков и превышении скорости ленты сверх допустимого значения.

К5 - реле контроля пробуксовки. Реле включается при подаче питающего напряжения, отключается при наличии пробуксовки выше допустимого значения, затянувшемся пуске, повреждении цепей датчиков скорости, срабатывании технологических датчиков.

К6 - реле используется для блокировки с аппаратурой АУК. Реле включается при достижении конвейером скорости (0, 8-0, 84)V_н.

К7 - реле управления короткозамыкателем. Реле включается при 0, 96V_н, отключается при 0, 75 V_н или 1, 08 V_н, при снижении скорости привода до 0.85V_ном и ниже, при пробуксовке – свыше допустимого значения, при повреждении цепей датчиков скорости, при срабатывании технологических датчиков.

К8 - реле превышения скорости ленты. Реле включается при подаче питающего напряжения и отключается при достижении скорости 1, 08 V_н, при повреждении цепей датчиков скорости, при срабатывании технологических датчиков.

Принцип работы

Работа аппарата КСП определяется программой, записанной в ПЗУ микропроцессорного модуля программного управления. После подачи питания на аппарат, микроконтроллер выполняет тестовые программы, включает реле К5, К8, обнуляет регистры и ячейки внутреннего ОЗУ, индицирует нулевое значение скорости конвейера, проверяет наличие сигнала о пуске конвейера, при отсутствии этого сигнала контролирует состояние технологических датчиков, индицирует отсутствие пуска и ждёт его появления.

При появлении сигнала о пуске конвейера контролируется наличие движения по сигналам от датчиков скорости. Если сигналы от датчиков отсутствуют в течение 60 с, индицируется затянувшийся пуск. При наличии движения вычисляется скорость конвейера. Когда скорость достигает 0, 4 м/с, подхватываются колодки тормоза, и аппарат переходит к вычислению снижения скорости ленты.

Вычисленное значение относительной скорости ленты загружается в соответствующие ячейки ОЗУ для последующего вычисления пробуксовки. Величины отклонения сравниваются с уставками, заданными в программе, и при их превышении заносятся в счётчики соответствующих ячеек ОЗУ. Здесь же проверяется точность настройки после режима настройки, индицируется процент отклонения скорости ленты, контролируются технологические датчики. Когда скорость конвейера достигнет значения (0, 8-0, 84)V_н, выдаётся сигнал аппаратуре управления типа АУК о запуске конвейера.

Если скорость ленты конвейера не достигнет этого значения за время 60 с, выдаётся команда на отключение конвейера и индицируется затянувшийся пуск.

Когда скорость ленты конвейера достигнет значения 0, 96V_н, выдаётся команда на включение короткозамыкателя.

При выходе конвейера на рабочий режим вычисляется количество проходов программы для аварийного отключения в зависимости от скорости конвейера (введение такой зависимости позволяет стабилизировать время на аварийное отключение конвейера при различных номинальных скоростях конвейера); запоминается и индицируется значение скорости.

В зависимости от режима работы аппарата только с датчиком скорости ленты или с датчиком скорости вращения барабана программа или вычисляет пробуксовку, или переходит к анализу состояния аварийных счётчиков.

Вычисление пробуксовки производится путем вычисления скорости вращения барабана относительно номинальной скорости со сравнением её с ранее измеренной относительной скоростью ленты. На этом участке программы индицируется среднеарифметическое значение пробуксовки за число аварийных проходов и состояние технологических датчиков. Аварийные значения пробуксовки заносятся в счётчик. После настройки проверяется точность настройки по пробуксовке, проверяется состояние технологических датчиков, измеряется скорость с занесением информации об отклонении от уставки в счётчик.

Выполнив измерения всех параметров скорости, программа начинает анализировать аварийные счётчики. В режиме настройки анализ не производится, и программа повторяет цикл измерения параметров.

При наличии аварий происходит отключение конвейера, индицируется мнемоническое сообщение о виде аварии. При превышении скорости происходит немедленное наложение тормозов и аппарат блокируется. При срабатывании технологических датчиков тормоза накладываются мгновенно, но аппарат не блокируется, программа возвращается в начало, ожидая повторного запуска, индицируя светодиодами Д1, Д2 сработавший датчик.

При других авариях идёт поиск скорости конвейера 0, 5 м/с, при которой накладываются тормоза, и после этого аппарат блокируется. Повторный запуск конвейера возможен только после нажатия кнопки «Деблокировка», при этом программа начинает работать сначала.

В аппарате осуществляется выдержка времени (путем установки перемычки в блоке выходных реле), в течение которой блокируется контроль пробуксовки в начале разгона конвейера и контролируется состояние технологических датчиков.

Таким образом, при работе конвейера периодически измеряются текущие значения скорости движения ленты и поверхности приводного барабана путем пересчета количества импульсов, поступающих на входы счетчиков от генераторов опорных частот за время, равное Т₁n и Т₂n, где: Т₁ и Т₂- периоды следования импульсов от датчиков скорости ленты и барабана; n - целое число, зависящее от значения номинальной скорости (скорости настройки) ленты.

Вычисляются отклонения скоростей от номинальной и сравниваются с уставками, заданными в программе.

Контроль длительности пуска конвейера осуществляется путём организации программных циклов на время затянувшегося пуска 30 - 60 с. на участке программы, где ожидается достижение скорости конвейера (0, 8-0, 84) V_н.