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: