УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности и может быть использована при осуществлении автоматического управления технологическим процессом в подземных выработках, например при эксплуатации насосной или фильтровальной станции, механизированной крепи, конвейера и т.д.
Известно устройство управления технологическим процессом в подземных выработках по патенту CN 102182190, опубликованному 14.09.2011. Данное устройство содержит пульт управления, выполненный на основе программируемого логического контроллера, соединенного с сенсорным экраном, служащим для ввода команд в интерактивном режиме, датчиками контроля параметров работы и исполнительными устройствами. Датчики контроля параметров работы соединены с пультом управления кабелями и подключены к нему при помощи электрических соединителей. Оператор наблюдает за работой сложных механизмов и одновременно управляет технологическим процессом при помощи пульта сенсорного типа.
Недостатком данного устройства управления является то, что в условиях подземных горных работ не исключено повреждение кабелей, соединяющих датчики с пультом управления, что чревато сбоем в управлении технологическим процессом.
Другой недостаток заключается в повышенной нагрузке на оператора, что также чревато сбоем в управлении технологическим процессом.
Техническая задача, на которую направлена данная полезная модель, заключается в повышении надежности управления технологическим процессом в подземных выработках вследствие сокращения количества кабельных соединений с пультом управления и оснащения данного пульта каналом голосового дублирования операций.
Поставленная задача решена тем, что устройство управления технологическим процессом в подземных выработках, как и прототип, содержит пульт управления, выполненный на основе программируемого логического контроллера, соединенного с сенсорным экраном, служащим для ввода команд в интерактивном режиме, датчиками контроля параметров работы и исполнительными устройствами. В отличие от прототипа, программируемый логический контроллер соединен с введенным приемопередающим радиомодулем, имеющим возможность беспроводной связи с датчиками, каждый из которых включает введенный микроконтроллер, соединенный с введенным приемопередающим радиомодемом. Решению технической задачи способствует и то, что пульт оснащен каналом голосового дублирования операций.
Сущность полезной модели иллюстрируется блок-схемой устройства управления технологическим процессом в подземных выработках.
Устройство управления технологическим процессом в подземных выработках содержит пульт управления 1, выполненный на основе программируемого логического контроллера 2, соединенного с сенсорным экраном 3, служащим для ввода команд в интерактивном режиме, устройством ввода 4 и приемопередающим радиомодулем 5. Программируемый логический контроллер 1, в память которого заложен список цифровых кодов, соответствующих операциям технологического процесса, соединен с устройством голосового дублирования, включающим речевой кодек 6, соединенный с громкоговорителем (на чертеже не показан).
Пульт управления 1 размещен в ударопрочном и влагозащищенном корпусе 7 из полимерного материала, предпочтительно графитонаполненного полиамида, передняя панель которого имеет окно для сенсорного экрана 3. Устройство ввода 4 выполнено в виде пленочной клавиатуры.
Электропитание элементов пульта 1 обеспечено источником питания 8, преобразующим переменное напряжение шахтной сети в искробезопасный ток низкого напряжения.
Радиомодуль 5 имеет возможность приемопередающей связи с датчиками контроля параметров работы 9, например датчиками давления рабочей жидкости, положения функциональных элементов крепи, тока, температуры, а также с датчиками состояния окружающей среды, например датчиком взрывоопасного газа. Каждый из датчиков 9 содержит микроконтроллер 10, связанный с приемопередающим радиомодемом 11. Возможна связь с некоторыми из датчиков посредством кабельного соединения.
Исполнительные устройства 12, например клапаны с электромагнитным управлением, соединены с пультом управления линиями связи 13, по которым на них поступает питание.
Имеется возможность визуализации операций технологического процесса на мониторе 14, размещенном на поверхности шахты, осуществляемая при помощи блока передачи данных 15, соединенного с программируемым логическим контроллером 2.
Предложенное устройство управления работает следующим образом.
Оператор управляет технологическим процессом, например работой шахтной фильтровальной станции, при помощи воздействия на отображенные на сенсорном экране 3 клавиши. Датчики контроля параметров работы 9 постоянно отправляют сигналы измерений на программируемый логический контроллер 2. Исполнительные устройства 12 выполняют команды оператора путем регулировки потока рабочей жидкости в гидросистеме, при этом выполнение каждой технологической операции отображается на сенсорном экране 3 и на мониторе 14. Контроллер 2 отправляет код выполненной операции на речевой кодек 6, преобразующий данный код в соответствующее ему голосовое сообщение, например «Идет промывка фильтра один», которое слышит оператор. При повреждении сенсорного экрана 3 имеется возможность ввода команд при помощи устройства ввода 4.
Введение беспроводной приемопередающей связи пульта управления 1 с датчиками 9 сокращает количество кабельных соединений в устройстве управления технологическим процессом, введение устройства голосового дублирования операций снижает нагрузку на оператора. В целом это повышает надежность управления технологическим процессом в подземных выработках.