Primer_tehnicheskogo_zadaniya

ПРИМЕР
ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
УПРАВЛЕНИЯ ШАХТНЫМ
ЛОКОМОТИВНЫМ ТРАНСПОРТОМ
УТВЕРЖДАЮ
УТВЕРЖДАЮ
Генеральный директор
Директор института
ПО «Сибруда»
«Проектавтоматика»
Дата
Дата
Печать
Печать
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА «СТАРТ»
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
На ____листах.
Действует с
СОГЛАСОВАНО
СОГЛАСОВАНО
Генеральный директор института
Генеральный директор объединения
« Спецавтоматика»
«Электромонтажналадка»
Дата
Печать
Дата
Печать
2
2.I. Общие сведения
Система «СТАРТ» предназначена для автоматического управления движением
шахтных поездов на гор. +430 м Казского рудника ПО «Сибруда». Предпроектный
анализ объекта автоматизации, проведенный Институтом горного дела СО РАН,
показал принципиальную возможность полной автоматизации рельсового
транспорта на руднике. Заказчиком является ПО « Сибруда». Исполнителем
является институт
«Проектавтоматика». Финансирование осуществляется
каждый год, начиная с 20 дней после заключения договора. По окончании
проектирования заказчик должен получить комплект документации, достаточный
для монтажа и наладки системы на гор. +430 м Казского рудника ПО «Сибруда».
2.2. Назначение и цель создания системы
Предполагается осуществить полную автоматизацию рельсового транспорта на гор.
+430 м Казского рудника ПО «Сибруда», а именно: движение поездов без
машинистов и блокировку движения поездов. Для погрузки и разгрузки поездов
будет введено дистанционное управление. На горизонте будут двигаться пять
поездов. Суточная пропускная способность транспорта- 100-600 тонн, с 10 до 18
часов- 600, а в остальное время – 150 тонн сырой руды. С 2 до 6 часов ежедневно
руда добываться не будет.
2.3. Характеристики объекта автоматизации
Технологический процесс будет осуществляться в циклическом режиме, с
транспортированием руды пятью поездами, каждый из которых включает шесть
вагонеток ВДК-4 с боковой разгрузкой. Поезда будут двигаться между пунктами
погрузки и разгрузки по кольцу длиной 3600 м. Технологические операции для
каждого поезда выполняются в последовательности: погрузка каждой вагонетки
сверху ( 60-90 с), ,движение груженого поезда к месту разгрузки ( 700-1000 с),
разгрузка каждой вагонетки в бункер ( 50-70 с), движение порожнего поезда к
месту погрузки ( 600-800 с). В настоящее время каждый поезд ведет машинист
электровоза. Погрузку и разгрузку вагонеток с помощью лебедки ведет рабочий,
подавая световой сигнал машинисту электровоза для продвижения состава.
Через 4 года планируется заменить вагонетки с боковой разгрузкой на вагонетки с
донной разгрузкой, что позволит вести погрузку и разгрузку вагонеток на ходу
3
поезда. Через 5 лет будет построен новый пункт погрузки поездов
производительностью 2 т /с.
2.4. Требования к системе
Система транспортирования должна работать в четырех режимах:
 в автоматическом режиме поезда движутся без машинистов, погрузка и
разгрузка вагонеток осуществляются на ходу поезда;
 в автоматизированном режиме поезда движутся без машинистов, погрузка
и разгрузка вагонеток осуществляются с помощью лебедки рабочим,
подающим сигналы дистанционного управления на перемещение
электровоза;
 в ручном режиме поезда движутся с машинистами электровозов, погрузка
и разгрузка вагонеток осуществляются с помощью лебедки рабочим, для
продвижения состава подающим световой сигнал машинисту электровоза;
 в наладочном режиме поезд движется с наладчиком в кабине,
проверяющим работы элементов системы, погрузка и разгрузка вагонеток
осуществляются с помощью лебедки рабочим, для продвижения состава
подающим световой сигнал наладчику;
Температура выработки изменяется от +10 до + 15ºС, температура в кабине
электровоза изменяется от +20 до +30 ºС. Из-за изменения условий движения
возможны сход с рельсов колес электровоза и вагонеток, скольжение колес
электровоза, прерывание питания двигателей ( на 1-2 с с частотой примерно 1 раз
в час) , падение давления в пневмосистеме электровоза, нарушение контакта с
рельсами. В систему потребуется вводить информацию количестве вывезенной за
смену и с начала месяца руды, исправности или неисправности электровоза,
положении каждого поезда на схеме транспортной сети, отказе стационарного
средства автоматизации, движении или остановке поезда, количестве
загруженных и разгруженных вагонеток. Следует вести журнал отказов за год,
накапливать и в течение года хранить информацию о количестве вывезенной руды
за смену и месяц. Для организации производства следует приобрести
информацию о количестве вывезенной за смену и с начала месяца руды,
отработанном электровозами и погрузочно-разгрузочными пунктами времени,
4
отказах оборудования каждого электровоза, расходе электроэнергии каждым
поездом за рейс. При отключении питания более 10с следует включить
стояночный тормоз электровоза и предотвратить его движение под уклон. При
падении давления в пневмосистеме электровоза следует включить стояночный
тормоз и вызвать наладчика. При отказе системы автоматизации электровоза
следует включить стояночный тормоз и вызвать наладчика. При отказе
стационарных средств автоматизации следует остановить движение поездов и
вызвать наладчика. Отказ средства автоматизации электровоза должен быть
устранен за 600 с, отказ стационарного средства - за 1000 с. На время устранения
отказа следует перевести систему в режим ручного управления.
Наиболее опасными ситуациями являются: наезд электровоза на человека или
столкновение с препятствием, движение после схода колес с рельсов, движение
при отсутствии команды управления, движение под уклон, превышение
допустимых продольных усилий в составе, движение с превышением заданной
скорости, падение вагонетки в разгрузочный бункер. Следует защитить людей от
пуска движения поезда без предупреждения и наезда электровоза без машиниста .
Следует защитить наладчика в кабине от поражения электрическим током.
Для ремонтно-профилактических работ надо иметь в депо по два запасных
комплекта пневмосистемы электровоза, средств автоматизации электровоза и
средств автоматизации участка пути. Нельзя раскрывать алгоритмы управления
приводами электровоза и взаимодействия поездов в системе транспорта. Следует
закрыть информацию о количестве руды вывезенной за месяц и год.
2.5.Состав и содержание работ по созданию системы
Для обучения диспетчеров требуется разработать тренажер по контролю за
работой транспорта с возможностью имитации отказов оборудования. С его
помощью надо будет вести обучение диспетчеров по принятию решений в
аварийных ситуациях. Необходимы стенды для отладки устройств управления на
макете электровоза и диагностики бортовых автоматизированных систем.
Необходимо создать участок испытательного
пути длиной 500 м с выходом в
действующую транспортную сеть для проверки системы вождения электровоза
без машиниста. Система должна быть введена в промышленную эксплуатацию
5
через пять лет после утверждения технического задания. Опытная проверка
системы должна проводиться на гор. +430 м Казского рудника ПО «Сибруда» в
течение шести месяцев.
2.6. Порядок контроля и приемки системы
Приемочная комиссия в течение месяца
должна проверить работоспособность
системы в автоматическом, автоматизированном, ручном и наладочном режимах,
а также соответствие характеристик системы требованиям технического задания.
Требуется сравнить время рейса в каждом из режимов. Для оценки надежности
работы системы требуется вести журнал учета неисправностей в течение не менее
шести месяцев.
2.7. Требования к составу и содержанию работ по подготовке производства к
автоматизации
Человек-оператор должен будет следить за ходом транспортирования, вводить и
выводить поезда, переключать режимы управления системой, при необходимости
останавливать любой поезд и систему транспортирования, выявлять «узкие
места» в транспортной цепи.
Следует заменить реостатное регулирование
скорости двигателей электровоза на тиристорное, модернизировать пункты
погрузки и разгрузки поездов, исключить прекращение контакта пантографа
электровоза с контактным проводом. К машинному виду следует привести
информацию о времени работы каждого поезда в автоматическом режиме, число
погруженных вагонеток, число рейсов и степень выполнения плана. Система
должна сохранять работоспособность при изменении объема добычи от 1000 до 5
тыс. т.руды в сутки, колебаниях наружной температуры от +10 до + 30 ºС,
отклонении расстояния между рельсами до 20 мм, подъеме и опускании пути на
20% от горизонтального положения. Для хранения блоков перед монтажом и
технического обслуживания системы следует предоставить три отапливаемых
помещение площадью не менее 100 кв.м. Подготовка обслуживающего персонала
должна вестись на Казского руднике в течение не менее 36 часов и заканчиваться
сдачей экзамена за неделю до ввода системы в опытную эксплуатацию.
2.8. Требования к документированию
6
Для монтажа и наладки системы должны быть предоставлены: функциональная
схема системы,
принципиальные схемы блоков
стационарной
аппаратуры
автоматизации,
управления электровозом и
программное
обеспечение
операционной системы и специализированных программ. Для эксплуатации
системы
следует
разработать
инструкции
по
эксплуатации
аппаратуры
автовождения электровоза и стационарной аппаратуры автоматизации. Каждый
документ должен быть предоставлен в трех копиях. Оригиналы должны храниться
у главного инженера рудника.
2.9. Источники разработки
Результаты научных исследований показали принципиальную возможность
работы системы в автоматическом режиме. Аналогичные системы работают на
рудниках «Кируна» (Швеция) и «Хендерсон» (США), угольной шахте «Сташиц»
(Польша). В процессе создания системы могут встретиться следующие риски:
прекращение добычи из-за высокой себестоимости, остановка финансирования
работ, нехватка квалифицированного персонала по эксплуатации системы.
2.10. Приложения
Расчет эффективности автоматизированной системы.
После ввода автоматизированной системы пропускная способность должна
вырасти на 25 %, число занятых - сократиться на 50%, срок эксплуатации
оборудования -вырасти на 30%. Срок окупаемости затрат не должен превышать 5
лет.
СОГЛАСОВАНО:
Руководитель управления «Стройавтоматика»:
Инспектор по технике безопасности:
РАЗРАБОТЧИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ:
Представитель заказчика:
Представитель
проектировщика: