Radiomodemy ELPRO 245U-EA w systemie

Radiomodemy ELPRO 245U-E-A w systemie UPSL-3R do monitoringu naprężenia
lin w szybach wyciągowych w kopalniach węgla kamiennego i rud metali.
Modemy radiowe ELPRO 245U-E-A znalazły zastosowanie
w systemie kontroli naprężenia lin w szybach wyciągowych
funkcjonujących w kopalniach głębinowych zarówno węgla
kamiennego jak i rud metali, głównie w kopalniach miedzi.
Innowacyjny system został opracowany i jest wdrażany
w kolejnych zakładach górniczych przez mającą swą
siedzibę w Libiążu firmę Temix Sp. z o.o.
Radiomodemy ELPRO 245U-E-A dostarczane przez
Tekniska Polska Przemysłowe Systemy Transmisji Danych
Sp. z o.o. pełnią w systemie UPSL-3R firmy Temix
niezwykle istotną rolę. To dzięki nim realizowana
jest transmisja danych w szybie kopalnianym. Dane są
transmitowane łączem bezprzewodowym (radiowym)
i zawierają wszystkie sygnały niezbędne do prawidłowego
działania systemu. Nowoczesne i niezawodne urządzenia
zaprojektowane do pracy w ciężkich warunkach
przemysłowych pozwoliły wyeliminować kłopotliwą
w tego typu aplikacjach komunikację przewodową.
ELPRO 245U-E-A są instalowane m.in. na elementach
ruchomych takich jak skipy, co w przypadku osiąganych
przez nie prędkości
dochodzących do 20 m/s
i pokonywanych w pionie odległości, uniemożliwiałoby
stosowanie łączności przewodowej lub czyniłoby ją
nieekonomiczną w tego typu zastosowaniu.
WiFi 5GHz
WiFi 5GHz
Sterowanie maszyną
wyciągową
Wyładunek
skipu
Skip
1
Pomiary:
-masy skipu
-naprężenia
i obciążenia lin skipu
Załadunek
skipu
Skip
2
WiFi 5GHz
Schemat ruchu skipów w szybie
kopalni i idea komunikacji bezprzewodowej
Seria urządzeń ELPRO 245U-E-A stanowi część
Schemat funkcji urządzeń z oznakowaniem stref niebezpiecznych (Ex)
szeregu produktów Industrial Wireless Ethernet
ELPRO. Model 245U-E-A
pracujący w paśmie
WiFi 5GHz o mocy 400mW zapewnia szyfrowaną,
powtarzalną łączność mieszanej sieci Ethernet
o szybkości transmisji 54Mb/s (a nawet do
108Mb/s w trybie turbo) znajdującej zastosowanie
w automatyce oraz aplikacjach sterujących procesami
przemysłowymi. ELPRO 245U-E-A charakteryzuje
się wieloma cechami, umożliwiającymi tworzenie
skomplikowanych,
niezawodnych
rozwiązań
do sterowania procesami oraz do systemów
automatyki. Do zalet 245U-E-A należą połączenia
szeregowe klient /serwer/ multicast (jednocześnie
z RS232 i RS485) oraz możliwość diagnostyki
i konfiguracji w trybie on-line. Urządzenia mogą
stanowić samodzielną funkcjonalność Modbus MasterSlave wewnątrz sieci, a dodatkowe moduły mogą
zostać łatwo dodane do systemu za pomocą protokołu
DHCP. Dzięki zastosowaniu funkcji WDS (AP-AP) oraz
Spanning Tree (automatycznej rekonfiguracji sieci),
urządzenie 245U-E-A pozwala na komunikację na
odległość w trybach mostek / router oraz zachowanie
łączności w przypadku przerwy w pracy któregoś
z punktów systemu.
Naprężenia lin szybów wyciągowych w kopalniach to bardzo
istotne zagadnienie dotykające kwestii technicznych oraz
ekonomicznych funkcjonowania zakładów wydobywczych.
Kwestie techniczne dotyczą pracy urządzeń wyciągowych
jako takich, ich sprawności, efektywności wykorzystania
oraz ogólnie pojętej dostępności która można wyrazić
wskaźnikiem OEE. Kwestie ekonomiczne są nieodłącznie
związane z problematyką techniczną i obejmują
zagadnienia związane z kosztami zastosowania
wybranego rozwiązania, jego późniejszej eksploatacji
oraz stronę kosztową eksploatacji samego szybu jako
pochodną zastosowanego rozwiązania monitorującego.
Skipy i klatki szybowe są mocowane na zawiesiach
wielolinowych, najczęściej czterolinowych. Istotne jest
aby naprężenie wszystkich lin było możliwie najbardziej
równomierne. Niezrównoważenie naprężenia wpływa
na bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń szybowych
i prowadzi do ich przyspieszonego zużycia, a co za tym
idzie - zwiększenia kosztów.
Nowy system kontroli naprężenia lin szybowych zastąpił
stosowane
dotychczas
rozwiązania
mechaniczne,
których podstawą były układy dźwigni kompensujących
naprężenia lin, pośredniczące pomiędzy zawiesiem klatki
szybowej (tzw. skipu) a linami szybu wyciągowego. Dzięki nowemu systemowi elektronicznemu, możliwy był
demontaż starych, mechanicznych układów kompensacji naprężeń, co zredukowało masę skipu jednocześnie
zwiększając jego ładowność. Sprowadza się to bezpośrednio do osiągnięcia korzyści ekonomicznych, między
innymi w postaci redukcji kosztów wydobycia surowca i zwiększenia efektywności pracy szybu. Zastosowane
urządzenia elektroniczne pozwalają jednocześnie na monitorowanie i kontrolę innych parametrów pracy
szybu jak poprawność działania zasuw wysypowych i załadowczych, stan załadowania skipu, czy bilans masy
transportowanego surowca pomiędzy cyklami załadunku i wyładunku skipu.
Monitoring naprężenia lin nośnych polega na zastosowaniu w systemie zawiesia skipu odpowiednich czujników
tensometrycznych, z których dane są odczytywane na bieżąco i interpretowane przez dedykowany system
informatyczny firmy Temix. W przypadku przekroczenia wartości zadanych
parametrów granicznych, służby szybowe podejmują stosowne działania
naprawcze. System pozwala na predykcję zmiany stanu technicznego lin
na podstawie analizy wskazań bieżących. W ten sposób realnie wpływa się na
obniżenie kosztów eksploatacji szybu i podniesienie jego wydajności. Dzięki
oprogramowaniu, które w postaci graficznej prezentuje stan lin nośnych
szybu, możliwa jest bieżąca kontrola ich stanu i sterowanie pracą szybu w taki
sposób, aby zminimalizować negatywny wpływ procesu zużycia lin nośnych
na parametry techniczne i ekonomiczne eksploatacji szybu. System sprawdził
się w wielu kopalniach w Polsce i budzi szerokie zainteresowanie ekspertów
górnictwa podziemnego z innych krajów. System UPSL-3R jest także doskonałą
rekomendacją dla urządzeń ELPRO 245U-E-A, ponieważ górnictwo jest jednym
z najcięższych poligonów doświadczalnych dla wszelkich urządzeń, zarówno
w aspekcie warunków środowiskowych jak i w sferze wpływu czynnika
ludzkiego na żywotność i niezawodność urządzeń wybranych do stosowania
ELPRO 245U-E-A
w danej aplikacji.
Wizualizacja rozkładu sił w linach.
Dedykowane oprogramowanie firmy Temix realizuje zaawansowaną analizę rozkładu sił w linach nośnych szybu.
Użytkownik może śledzić na wykresach wizualizację poszczególnych elementów analizy. Niekorzystny rozkład
sił w linach, który może wystąpić w przypadku różnego ich wydłużenia może być korygowany w pewnym
zakresie za pomocą sterowania prędkością maszyny wyciągowej, co ogranicza wpadanie luźniejszych lin
w rezonans zwany przez specjalistów z dziedziny eksploatacji szybów „biczowaniem”. System może być sprzężony
z układem sterującym pracą maszyny wyciągowej i regulować jej prędkość, aby skorygować niekorzystne
zjawiska wynikające z różnić w naprężeniu lin nośnych.
Jak widać na załączonych ekranach, Użytkownik tego specjalistycznego oprogramowania ma do dyspozycji
wizualizację wielu istotnych parametrów. Wszystkie parametry są transmitowane poprzez szyb za pomocą
radiomodemów ELPRO 245U-E-A. Jest to jedna z wielu możliwości zastosowania tych urządzeń w szeroko
pojętych aplikacjach przemysłowych, jednakże przykład ten doskonale pokazuje jak urządzenia te radzą sobie w
ekstremalnych warunkach środowiskowych, włączając w to pracę w strefach niebezpiecznych, gdzie wymogiem
stosowania urządzeń jest spełnienie wymagań norm Ex potwierdzone nadaniem stosownego certyfikatu.
Wizualizacja rozkładu sił w linach wyciągowych oraz zoptymalizowanej prędkości
maszyny wyciągowej szybu.