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皮爾磁可編程控制系統在礦山工程機械上的應用

--皮爾磁可編程控制系統在礦山工程機械上的應用

供稿:皮爾磁工業自動化(上海)有限公司 2009/4/22 12:28:00

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  • 關鍵詞: 編碼器 電機 流量計
  • 摘要:皮爾磁公司能充分利用了自己在控制技術領域的多年經驗,服務于該行業:聯手瑞典采礦機械制造商山特維克礦山工程機械集團,皮爾磁成功研制出了首個Robust PSS控制系統,其設計符合綜合爆炸安全性原則。

        控制系統一般安裝在控制柜內,從而免受各類環境因素的影響。但是隨后便出現了安裝在移動機械上的控制系統,此類控制系統必然會受到劇烈的振動。絕不能因為震動而對控制系統的安全功能造成任何的損害。采礦中巷道掘進機就用到了可編程控制系統,它能安全地監控噴灑功能,預防爆炸性粉塵濃度超標。

        地下采礦是一項有爆炸危險的工作,為了保證人和機器免于不必要的危險,人們必須采用特殊的安全理念,時刻檢查“爆炸危險”。即便是在這樣的領域,皮爾磁公司也能充分利用了自己在控制技術領域的多年經驗,服務于該行業:聯手瑞典采礦機械制造商山特維克礦山工程機械集團,皮爾磁成功研制出了首個Robust PSS控制系統,其設計符合綜合爆炸安全性原則。

采用噴灑系統,避免粉塵爆炸  

        山特維克礦山工程機械集團制造的巷道掘進機可用于地下采礦,具體而言,可用于挖煤和采鹽。機器前方裝有用于采礦的旋轉式刀盤,在采礦過程中形成大量的粉塵,在特定情況下可能引起地下粉塵爆炸。

        機器上安裝的噴灑系統(使用水)通過粘合粉塵顆粒,避免空氣中粉塵濃度過高,從而防止粉塵爆炸。必須保證噴灑系統在刀盤工作時可靠地運行,因此,噴灑裝置必須始終處于被監測狀態。

       到目前為止,安裝在刀盤上的噴灑裝置通過數字流量、壓力傳感器加以監控。山特維克公司提出全新理念,要求采用模擬傳感器測量流量和壓力,同時由 PSS 控制系統對結果進行評估。

       在這種情況下,采煤機械的工作條件是一個非常嚴峻的挑戰。由于地層表土堅硬,鉆具和機器必須能抵抗極其劇烈的振動。PSS 控制系統也將同樣受力,因此必須尋找“無振動”解決方案。采用 Robust PSS 控制系統,監控水壓和流量 

 

        皮爾磁公司按照山特維克公司的要求,對現有的PSS控制系統進行了改良,配備了數字和模擬量輸入,使之適合采礦的應用。

        它被稱為“rugged version”,耐熱、防震。此系統的特別之處在于:不采用獨立式組件,板件互相連接在一起,幾乎不受振動的影響,同時也有助于減少磨損。因此,控制系統滿足了抗震、抗振方面的高要求。即使是在三維正弦,帶滑頻連續負載的作用下,要求的抗震性也能夠達到1000個半正弦波沖擊。由于巷道掘進機直接位于可能爆炸的區域,因此,安裝在機器上的PSS 控制裝置帶有防火罩。

        噴灑裝置必須運行穩定,以確保巷道掘進機在使用中的地下安全性。 因此,水流量和壓力不得高于或低于某個限值。機器運行正常時,流量和壓力的值應該是幾乎保持恒定。這也就是PSS 控制系統運用計算公式,不斷計算和比較極限值和工作值的原因。如果因為噴灑裝置故障、壓力或流量變化等原因致使極限值、工作值之間出現偏差,則控制系統發出信號,停止驅動刀盤的切刀電機,從而避免形成更多的粉塵。

        有多種型號可用于監控噴灑系統;可在用戶程序中事先定義。每一種類型都在控制裝置程序中經過評估。

        山特維克、皮爾磁在研制新型控制系統方面展開了密切的合作,系統的安全方案和技術設計是在客戶端的硬件中策劃和執行。皮爾磁按照客戶需求制作軟件,即用于PSS 控制系統的用戶程序。雙方在機器上進行聯合試驗,檢測安全性能。默契的合作大大縮短了研發時間。僅僅數月,第一臺試制樣品便進入測試階段。

多樣性和開放性,滿足每一種需求

         只有靈活的控制解決方案,才能滿足不同項目的要求。PSS 控制系統(不論是否采用緊湊型模塊設計)用途廣泛,使用范圍從獨立的機器直至大型設施。

        系統可用于滿足機器安全性的國際標準EN 954-1、 IEC 62061和 EN ISO 13849的最高安全要求,以及特定應用領域的標準,如壓機應用、鐵道、纜車和小拖車等。系統已經獲得BG、TüV 及眾多國際認證機構的認可。  

        控制系統的開放性是皮爾磁公司哲學的重要組成部分。系統擁有一系列接口,可與所有標準現場總線連接,除了安全開放總線系統 SafetyBUS p 之外,它還可通過 以太網/IP進行數據交換。因此能夠完美融入現有的控制結構,用戶亦能自由選擇如何網絡連接他們的設備。

        PSS 控制系統采用模塊結構設計,這就意味著,即使在較短的時間內,皮爾磁公司也能夠輕而易舉地適應特定客戶或行業的要求:例如從用于特定環境條件的 PSS 控制系統,再到纜車,直至直接連接至外部編碼器裝置的吊車應用等。


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