Print

Vývoj meracieho systému na testovanie traktora a ramena na dolovanie uhlia

-- 30.09.16

Hlavnou úlohou tohto projektu bolo vytvoriť laboratórium pre testovanie rôznych častí pohonov banskej techniky, najmä stroje vyrábané firmou KOPEX, pomocou niekoľkých testovacích systémov a detekovaním poškodení pri inštalácii jednotlivých komponentov.

Spoločnosť KOPEX postavila testovacie laboratórium motorov v spojení s projektom Automated Longwall Control System. Spoločnosť vyhotovila viacero samostatných testovacích lôžok vo vnútri budovy. Za účelom výskumu, v KOPEXe simulovali prirodzené podmienky ktoré sú prítomné počas dolovania uhlia. Platforma musela tiež slúžiť na testovanie rôznych prototypov budúcnosti.

Systém vyžadoval pripojenie k prevodovke kvôli testom teploty. Testovacie laboratórium motorov umožňovalo testovať stroje s hmotnosťou až 25 ton. Používatelia mohli zvoliť napätia 1 kV, 3,3 kV a 6 kV o celkovom výkone 3000 kVA.

Operátor môže spustiť testovanie ručne pomocou tlačidiel na ovládacej skrini po nastavení testovacích parametrov, alebo prostredníctvom dodaného príslušného softvéru.

K typom testovaných prevodov patria:

  • Valcovité a konvenčné prevody až do výkonu 2,300 kW
  • Valcovité a planetárne prevodovky až do výkonu 2,300 kW

Systém podporuje nasledovné merania:

  • Elektrická energia
  • Kvalita energie v napájacích systémoch
  • Krútiaci moment
  • Prevodová rýchlosť hriadeľa
  • Teplota
  • Úroveň vibrácií
  • Termografia na študovanie rozloženia teploty vo vybraných oblastiach
  • Sieť prevádzkových traktov
  • Prevádzková hladina hluku prevodovky

Program testovania prevodovky závisí na zvolenej testovacej metodike. Pre úplne nové prevodovky alebo prototypy, môžete testovanie trvať aj jeden týždeň. Avšak, priemerná doba testovania pre sériovú výrobu alebo testovanie po generálnej oprave je asi 24 hodín.

Požadované testy sa môžu vykonať s elektrickým modulom záťažového testu, ktorý sa nachádza v testovacom laboratóriu motorov vedľa testovacej stanice prevodoviek. Napájanie a riadiaci modul (hlavne pre drviče uhlia), sú hlavnými jednotkami ťažobných strojov. Ich podzostavy generujú veľké množstvo tepla počas prevádzky. Napriek používaniu chladiacich sústav, musíme kontrolovať teplotu modulu pred každou inštaláciou zariadenia.

Počas testovania dochádza k zmene v pracovných podmienok, ktoré sú rozhodujúce pre inštalované zariadenia. Výrobca testuje svoje zariadenia v extrémne nepriaznivých (blízke prirodzeným) podmienkach, testuje správnu funkciu a životnosť zariadenia bez nutnosti ťažkých a nákladných testov v reálnom prostredí. Obidve jednotky, napájacie a riadiace moduly, rovnako ako frekvenčné meniče motorov, vyžadujú záťažové testovanie pred ich inštaláciou do drviča.

Navrhli sme testovacie lôžko pre frekvenčné meniče, tak aby testovanie frekvenčných meničov a pohonných systémov drvičov bolo možné s jedným alebo s dvojitými meničmi. Postprodukčné testy zahŕňajú kontrolu správnej funkcionality vyrobeného frekvenčného meniča v rámci osobitného režimu zaťaženia, s ohľadom na dynamické prechodné stavy. Okrem toho, obsluha môže spustiť testy a skúmať pokročilé algoritmy pre ovládanie dopravného systému drviča. Riadiaca aplikácia s archívmi parametrov a možnosťou reprodukovateľnosti parametrov, vytvorená pomocou softvéru LabVIEW pre navrhovanie systémov, plne podporuje testovacie lôžko frekvenčného meniča.

Flexibilné riešenie pre merania

Systém monitorovania a riadenia komplexne monitoruje testovacie zariadenia a riadi systémy spojené s okolím testovacieho zariadenia. Tento systém vyrobila spoločnosť Veritech, ktorá je National Instruments Silver Alliance Partner a dlhodobý poskytovateľ pokročilých meracích systémov využívajúcich technológiu NI.

Špecifické meracie zariadenia a modulárna konštrukcia vytvára možnosť flexibilného nastavenia, ktorá je súčasťou požiadaviek firmy Kopex. PXI priemyselné počítače poskytujú silné a účinné quad-core procesory, ktoré môžu kontrolovať systémy, rovnako ako vykonávať zber a analýzu dát v reálnom čase. Izolované C Series moduly spájajú všetky signály. Použili sme platformu NI MXI-Express RIO pripojenú k PXI na implementáciu kódu do FPGA.

Klimatizačné systémy majú priame pripojenie signálov z termočlánkov, PT100 senzorov, extenzometrických mostov, snímačov vibrácií (IEPE), prúdových signálov až 1 A a napäťových signálov až do 300 V. Táto kombinácia nám umožňuje rýchlo získať dynamické signály až do 250 kHz na každom kanáli a vysokým rozlíšením až 24 bitov. Použili sme tiež Controller Area Network (CAN) a Modbus digitálny prenos dát pre komunikáciu s pohonmi cez CAN zbernicu. Ak je merací system plne využívaný, môže zaznamenávať viac ako 1 terabajt dát denne.

Pomocou platformy NI, sme vyvinuli riadiaci modul systému trojfázového napájania a monitorovania kvality energie. Naprogramovali sme NI CompactRIO pomocou LabVIEW a NI LabVIEW Electrical Power Suite, pomocou ktorého sa dajú vytvárať aplikácie podporujúce elektrické merania. Použili sme systém pre meranie v reálnom čase s FPGA na získanie a analyzovanie testovaných parametrov, ako je úroveň napätia a prúdu; frekvencie; aktívny, reaktívny a zdanlivý výkon; fázové posuny; a harmonické napätie.

Všetky parametre súvisiace s kvalitou energie sú označené softvérom v súlade s normami Medzinárodnej Elektrotechnickej Komisie (IEC), ktoré umožňujú užívateľovi rozšíriť počet meraných parametrov v budúcnosti, v závislosti na potrebách testovacieho systému. KOPEX môže optimalizovať prevádzku motorov a pohonných systémov vykonávaním týchto skúšok, ktoré pomáhajú spoločnosti distribuovať efektívnejšie a konkurencieschopnejšie riešenia na svetovom trhu.

Jeden LabVIEW program pre viacero úloh

Veritech vyvinul softvér, tak aby operátor mohol centrálne riadiť testovací systém. Všetky údaje získané z meraní modulov na zabezpečenie integrity dát sme synchronizovali. Tiež sme analyzovali prípadné dáta založené na analýze pomocou pokročilých algoritmov, vrátane vibračnej analýzy uskutočnenej so softvérmi pre manažment dát NI Sound, Vibration Measurement Suite a NI DIAdem. Operátor môže sledovať každé testovacie lôžko nezávisle, v reálnom čase. Dodali sme 17 aplikácií bežiacich na viacerých hardvérových a systémových platformách, vrátane Windows, RT, FPGA a iPad.

Riadiaci systém podporuje proces montáže snímača priamo na objektoch testovaných prostredníctvom mobilných zariadení. Počas inštalácii je možné sledovať hodnoty merané na inštalovaných senzoroch na iPade pripojených ku kovovému telu. Montáž zariadenia je efektívna, vďaka mobilným desktopom s pripojením na snímače.

Závery

V ťažobnom priemysle môžeme testovať stroje a zariadenia v veľkom rozsahu v testovacom laboratóriu motorov. Pomocou NI hardvéru a LabVIEW, sme vyvinuli a dodali systém na ovládanie a meranie za šesť mesiacov. Flexibilita tohto riešenia umožňuje prispôsobiť systém okamžite, v čase realizácie projektu.

Kvalita produktov KOPEX Group sa bude zvyšovať s týmito podrobnými tribologickými testami a testami kompatibility. Tento systém pomôže pri verifikácii výrobkov s ohľadom na riadenie životného cyklu výrobku. Pomocou testovacích lôžok pre predlžovacie rameno s ozubenym kolieskom drviča, dopravníkov, AFC hnacieho zariadenia a frézou a s ozubenými kolesami, môže užívateľ vykonávať niekoľko typov skúšok na zistenie závad pri montáži jednotlivých komponentov. Navrhli sme napájacie a riadiace systémy na presné reprodukovanie skutočných podmienok v banskom podzemí, s ohľadom na prevádzkové zaťaženie dynamiky testovaných ozubených kolies. Na účely výskumu sme tiež potrebovali simulovať fyzikálne javy vznikajúce pri ťažbe uhlia. Môžeme testovať v simulovaných podmienkach, ktoré boli predtým nepozorovateľné kvôli zložitým podmienkam práce v podzemí, s vysoko presnými meraniami a s viacerými meranými parametrami.

Autor Informácií:
Bogdan Iwiński
Veritech Sp. z o.o.
ul. Szyb Walenty 26a
Ruda Śląska 41-700
b.iwinski@veritech.pl

Autor: Bogdan Iwiński, Veritech Sp. z o.o.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI