Задачи автоматизации подъёмных установок

Основной задачей автоматизации подъемных машин является необходимость выполнения требуемого графика скорости и ускорений при движения подъемного сосуда. Диаграмма скорости является критерием экономичности и производительности установки.

На неавтоматизированных подъемных установках оператор должен контролировать рабочий процесс и управлять системой электропривода. Воздействовать на рукоятку управления тормозом и на рычаг командоконтроллера. От внимательности и опыта оператора зависит исполнение данной диаграммы скорости движения подъемных сосудов. И в результате высокой скорости движения и строгих требований в пуске и торможении двигателя даже при очень внимательной работе могут быть ошибки со стороны оператора. В лучшем случае они приведут к уменьшению производительности.

Исполнение заданной диаграммы скорости в полном объеме ложится на такую систему электрического привода. И в частности высокие требования представляются к процессу, которая управляет во время замедления. А в режиме торможения ошибки в работе САУ может привести к снижению точности остановки. Для его повышения нужно в некоторой степени удлинить дотягивание, тогда уменьшится производительность. Снижение этих двух факторов (точность остановки и производительность) нежелательны.

Так же на надежность создания диаграммы скорости электроприводом в режиме торможения воздействуют такие свойства как упругость каната, масса груза, жесткость механической характеристики электропривода, тормозное усилие и т. д.

Целью САУ электропривода подъемной машины является возможное точное воспроизведение заданной диаграммы скорости и возможное полное подавление влияния возмущающих воздействий. Для решения этой задачи необходимо применить отрицательную обратную связь по скорости подъемного сосуда. Изменение скорости подъемного сосуда во времени в соотношении с диаграммой скорости должно выполнять задающее воздействие.

Формируют задающее воздействие в функции времени или в функции пути, проходимого подъемным сосудом. Закон преобразования задающего воздействия в функции времени или пути заранее известен. Следовательно, система автоматического управления подъемных установок относится к классу систем с программным автоматическим управлением, а программой управления называется задающее воздействие.

Функциональная схема системы автоматического контроля с заданием программы движения в функции пути s дана на рис. 2.1, а. Сигналы обратной связи по скорости подъемного сосуда и задания скорости поступает в систему управления. А во вход УПУ (усилительно-преобразовательного устройства) и на вход ЭД (электродвигателя), являющийся исполнительным устройством, поступает сигнал ошибки регулирования (разность сигнала задания скорости обратной связи по скорости и сигнала подъемного сосуда). В результате электродвигатель приводит в движение подъемную машину ПМ (объект управления). ИзУ - измерительное устройство. Оно служит для измерения скорости подъемного сосуда. Возмущающее воздействие f действует на объект управления, вызывающее отклонение от заданного значения скорости . При применении по скорости подъемного сосуда отрицательной обратной связи повышается надежность выражения на выходе u задаваемого закона изменения скорости и подавляется действие возмущающего воздействия f. Закон, который задается изменением скорости , возникает с помощью особого блока программирования. В блоке программирования БП содержится устройство, формирующее сигнал задания скорости в функции пути, который пройден подъемным сосудом и измеряющее движение подъемных сосудов по стволу.

Функциональная схема САУ с заданием скорости в зависимости от временидана на рис 2.1, б. Данная схема не имеет блока БП, в отличие от функциональной схемы САУ с заданием программы в функции пути. ЗС (задатчиком скорости) здесь формируется команда задания скорости в функции времени.

В нашем дипломном проекте задающий закон изменения скорости образуется с участием специального блока программирования БП (Рис.2.1. а)

Включением предохранительного тормоза при возникновении различных аварийных ситуаций система управления вместе с формированием требуемой диаграммы скорости должна осуществлять защиту подъемной машины. Аварийные ситуации, которые могут возникнуть: при превышении заданной скорости, при переподъеме сосуда выше приемной площадки, при остановке сосуда в какой-либо части ствола, неприемлемом истирании тормозных колодок, неполадках в тормозной системе, при потере напряжения в цепях управления и т. п. На данной схеме автоматизации требуется учитывать разного рода блокировочные цепи, они должны исключать включение подъемного двигателя, если это создает нарушение безопасной работы подъемной установки.