Система позиционирования
magnettrack
8(800) 77-55-918

Позиционирование коксохимических машин

Бизнес задачи отслеживания положения машин и электровозов

Отслеживание положения машин и электровозов позволяет реализовывать следующие задачи:

  • Решение задач промышленной безопасности (системы антистолкновения, системы предупреждения рабочих о приближении машин и электровозов, контроль превышения скорости и пр.);
  • Контроль положения машины/коксового вагона в требуемой координате перед началом выдачи пирога;
  • Усиление оперативности, надежности и качества принятия решений машинистами, за счет создания эффективного человеко-машинного интерфейса.
  • На основе данных о передвижении машин и электровозов возможно построение автоматизированного журнала производства с системой прослеживаемости производимой продукции.
  • Точное позиционирование Коксовыталкивающей машины (КВМ) перед подачей кокса.
  • Достаточно точное позиционирование УЗМ (Углезагрузочной машины) и ДСМ (Двересъемной машины), чтобы произвести автоматический захват люка и двери.
  • Подготовка базы для проекта полной автоматизации коксохимических машин.

Решение этих задач до настоящего времени было затруднено из-за отсутствия надежных средств точного измерения положения, работающих в условиях вибрации, метеорологических осадков, резко континентального климата, промышленных загрязнений, высоких и низких температур, устойчивых к ударным нагрузкам.

Рекомендуемые системы

Объект отслеживания перемещения Тип рекомендуемой системы magnettrack
УЗМ Адаптивная, Дискретная
ДСМ Адаптивная, Адаптивная инкрементная, Дискретная
КВМ Адаптивная, Дискретная
Электровоз Дискретная, Дискретная инкрементная

Технические характеристики

Металлическая пыль не мешает работе системы magnettrack

Бесконтактный и неоптический принцип работы системы magnettrack, в сочетании с IP67 и широким температурным диапазоном, позволяет ей работать под открытым небом. Другой важной особенностью системы magnettrack является ее невосприимчивость к проскальзыванию и стачиванию колес в течение всего время эксплуатации машин. При этом измерение положение объекта стабильно производится при скорости его перемещения до 7 м/с, что позволяет уменьшать время подготовки и выполнения технологических процессов. Стойкость преобразователя к ударной и вибрационной нагрузке позволяет системе выживать в тяжелых промышленных условиях. Фактически, система magnettrack закладывает надежную базу для реализации полной автоматизации работ машин на коксохимическом производстве.

  • Точность позиционирования ±5 мм
  • Температура эксплуатации: o Преобразователь/считыватель: -40…+85 °C.
  • Температура эксплуатации: o Магнитные маркеры: -40…+300 °C.
  • Контактная зона до 120х200 мм
  • Максимальная скорость перемещения объекта до 7 м/с
  • Материал изготовления: Алюминий/Сталь/Нерж. сталь/Ферритовые магниты
  • Ударная нагрузка на преобразователь/считыватель по IEC 60068-2-27: 150 g/6 мс
  • Вибрационная нагрузка по IEC-60068-2-6: 20 g, 10..2000 Гц
  • Степень защиты по IEC-60529: IP67
  • Номинальное напряжение питания +24 В постоянного тока
  • Защита от неправильной подачи напряжения питания: есть
  • Защита от перенапряжения: есть

Монтаж системы magnettrack

При проектировании системы magnettrack одной из главной задачей перед инженерами стояла необходимость обеспечения простоты и высокой скорости развертывания системы. Монтаж системы magnettrack включает в себя установку преобразователя на объект измерения положения и магнитных маркеров вдоль траектории его движения. Рассмотрим подробнее процесс установки компонентов системы magnettrack.

Монтаж преобразователя

Для обеспечения механической защиты преобразователя перемещений BTL рекомендуется использовать Базовый Монтажный Комплект БМК(BIK)-XXXX-40-YYYY.

БМК располагает преобразователь на алюминиевом профиле 40х40мм, 40x80мм или 40х120мм, в зависимости от активной длины преобразователя. Для всех коксохимических машин рекомендуется применять преобразователь BTL с активной длиной от 3500мм до 4500мм.

С обоих концов алюминиевого профиля БМК располагаются специальные бамперы для защиты преобразователя от столкновения со случайными помехами на пути следования машины или электровоза, например наледи. Плавные линии бамперов позволяют избежать резкого удара о такую помеху.

В свою очередь БМК вместе с крепежными уголками из алюминиевого профиля образует Универсальный Держатель Датчика для Плоских Маркеров УДДПМ-2 (USSPM-2)-XXXX- YYYY-ZZZZ или Универсальный Держатель Датчика для Объемных Маркеров УДДОМ-2 (USSVM-2)-XXXX-YYYY-ZZZZ.

Электровозы

В случае с электровозами, такой Универсальный Держатель Датчика крепится к бюгелю и позволяет производить регулировку/юстировку положения преобразователя BTL по нескольким осям и в нескольких направлениях.

Наибольшие колебания электровоза происходят при резком начале движения, во время полной загрузки вагона, задние рессоры электровоза сжимаются, что приводит к движению корпуса электровоза, а вместе с ними и преобразователя, в вертикальной плоскости направлением вниз. В связи с чем рекомендуется установка преобразователя чувствительной поверхностью вверх, тогда как маркеры лучше ставить магнитной частью вниз.

КВМ

Для КВМ, аналогичный УДДПМ или УДДОМ устанавливается со стороны горячего рельсового пути, между корпусом КВМ и батареей. Установка элементов системы magnettrack под троллеем наиболее безопасная в отношении возможного попадания горячего кокса.

ДСМ

Из-за небольшого зазора между ДСМ и батареей, преобразователь крепится с использованием только БМК сделанный на профиле 40х40. С целью минимизации температурного влияния от падающего кокса на магнитные маркеры системы, которые выдерживают температуры до +300 °C, высота крепления преобразователя и маркеров выбирается максимальной, но с учетом удобства получения доступа к элементам системы magnettrack, при необходимости. Как правило, высота крепления преобразователя и маркеров составляет 2,5-3 м от основания ДСМ.

Двересъемная машина

Относительное положение преобразователя и маркеров для позиционирования двересъемной машины

 

 

 

 

 

 

 

 

УЗМ

Преобразователи BTL на УЗМ крепятся у основания кабины машиниста, как показано на рисунках. Данное место наиболее защищено от воздействия огня на преобразователь при открытом люке. В случае возможности воздействия огня на преобразователь BTL, возможно защитить последний с помощью кремнеземной ткани.

Углезагрузочная машина

Юстировка преобразователя в вертикальном направлении и в поперечной горизонтальной оси

Юстировка преобразователя в горизонтальном направлении и в поперечной вертикальной оси

Монтаж маркеров

Для каждой машины и электровозов рекомендуется свой тип маркеров.

Электровозы и КВМ

Для электровозов и КВМ стандартным решением является использование трех магнитных маркеров 3 или 4 калибра. Обычно длина такого маркера не превышает 900 мм. Максимальную длину маркера можно уменьшить при использовании инкрементной версии дискретной системы.

Для реализации дискретной инкрементной системы magnettrack, помимо интервальных маркеров, используются позиционные/инкрементные маркеры.

3 и 4 калибры маркеров с легкостью позволяют нивелировать все встречающиеся в реальности отклонения от прямолинейного движения электровоза и машин вследствие изгибов рельсовых путей, а также возможные скачки на стыках и потертостях в местах частой остановки колес.

Обычно маркеры для электровозов крепятся на существующие на батареях конструкционные консольные балки с использованием вспомогательных пластин, которые позволяют юстировать положение каждого маркера в отдельности. Имеется возможность регулировки/юстировки маркеров по нескольким осям и в нескольких направлениях.

При целесообразности/необходимости рекомендуется предусмотреть металлические защитные крышки для избегания попадания горячего кокса на маркеры.

Юстировка интервального маркера в двух направлениях

Юстировка интервального маркера в вертикальном направлении и в поперечной горизонтальной оси

Юстировка интервального маркера в горизонтальном направлении и в поперечной вертикальной оси

 

 

 

 

 

 

 

ДСМ

Для ДСМ маркеры устанавливаются межпечные рамы посредством сварки. Рекомендованы к применению позиционные/инкрементные маркеры и двух магнитные интервальные маркеры от 2 до 4 калибра. Маркеры для ДСМ имеют боковые защитные барьеры, с толщиной листа не менее 10 мм. от возможного столкновения с боковой поверхностью ДСМ, которая имеет свойство раскачиваться при передвижении на повышенной скорости. Для уменьшения влияния температуры поверхности межпечной рамы, возможно использование подкладки, например, из текстолита.

Двересъемная машина

Относительное положение преобразователя и маркеров для позиционирования двересъемной машины

 

 

 

 

 

 

 

 

УЗМ

В случае УЗМ, маркеры устанавливаются на поверхность крыши батареи вдоль оси установленного преобразователя. Аналогично случаю с ДСМ, для уменьшения влияния температуры поверхности батареи на маркеры, возможно использование подкладки, например, из текстолита.

Углезагрузочная машина

Расположение маркеров на поверхности печей с текстолитовой подкладкой

 

 

 

 

 

 

 

 

Подробно об установке маркеров см. руководство пользователя соответствующей системы magnettrack.

Опыт внедрения

Система magnettrack уже 4-й год успешно внедряется на Российских предприятиях и за границей. Всего реализовано более 100 внедрений. Среди пользователей данной системы предприятия групп компаний НЛМК, Северсталь, Арселор Миттал.