Automatisierungssystem für den Strebbau
Im modernen Bergbau ist es eine tägliche Herausforderung maximale Sicherheit, Produktivität und Langlebigkeit zu gewährleisten. Hier kommen unsere Automatisierungssysteme ins Spiel.
Sie sind nicht nur strengstens geprüft, sie sind auch kompatibel mit zahlreichen weiteren Komponenten wie Sensoren, Transmittern oder Steuereinheiten.
Longwall Automation System Komponenten
Schildkomponenten des DRD-Streb-Automationssystems
Das Schildautomationssystem basiert auf der Schildsteuerungseinheit. Um die Anzahl der Kabel zu reduzieren und eine freie Positionierung der Benutzeroberfläche zu ermöglichen, besteht das System aus einer Sensorleiste für Drucksensoren und Wegaufnehmer sowie einer Ventilleiste, die neben der Haupt-Hydrauliksteuerung platziert werden kann. Das System kann mit Neigungssensoren zur Höhenmessung des Schildes aufgerüstet werden.
Das DRD-Streb-Automationssystem
Dank der modernen Komponenten in der Schildsteuerungseinheit ist kein separates Zentralsteuergerät erforderlich. Der gezeigte explosionsgeschützte PC wird lediglich zur erleichterten Konfiguration benötigt und ermöglicht zudem die Überwachung des Strebs während des Betriebs.
Stromversorgungssystem
Die Stromversorgung wurde ebenfalls mit modernen Komponenten entwickelt, um hohe Ströme bei eigensicherer Ausführung zu ermöglichen. Sie ist als Doppelsystem ausgelegt und kann bis zu 2 x 7 Schildausbaueinheiten versorgen. Zur Trennung der Stromkreise stehen geeignete Netzadapter und Separatoren zur Verfügung.
Komponenten im Detail
Der EC-Angle nutzt einen 3-Achsen-Linearbeschleunigungssensor und ein 3-Achsen-Gyroskop. Dadurch ist es möglich, einerseits die dynamische Beschleunigung durch Bewegung oder Vibration und andererseits die statische Beschleunigung durch die Schwerkraft zu messen. Die Kommunikation zwischen der Steuereinheit und dem Sensor oder zwischen mehreren Sensoren erfolgt über CAN-FD-Schnittstellen.
Über einen CAN-FD-Bus kann die Steuereinheit bis zu sechs Sensorwerte mit 16-Bit-Hochauflösungs-ADCs auslesen. Die Sensoren können den Standardausgangsbereich von 0,5 bis 4,5 V DC oder Stromausgänge gemäß dem Namur-Standard haben. Es ist möglich, bis zu drei EC-Sensoren in Reihe oder in Kombination mit anderen CAN-FD-Einheiten der DRD-EC-Familie zu installieren.
Die Platine des EC-Sensors ist mit einem hochpräzisen Beschleunigungssensor ausgestattet. Dieser Sensor kann in Kombination mit anderen Sensoren zur Berechnung der Schildhöhe oder zur Erkennung von Bewegungen verwendet werden.
Über einen CAN-FD-Bus kann die Steuereinheit bis zu 24 verschiedene Lasten aktivieren. Der Strom jedes Ports wird in Echtzeit gemessen, und alle Ports sind kurzschlussfest. LEDs zeigen an, welche Ports aktiviert sind. Es ist möglich, bis zu drei EC-Valves in Reihe zu installieren.
Alle Aktoren und Sensoren eines Schildausbaus sind über CAN- oder RS485-Schnittstellen mit der EC-1-Steuerung verbunden. Alle Steuerungseinheiten des Strebs sind in ein Ethernet-Netzwerk eingebunden. Die Einheit kann über eine integrierte Tastatur, eine Funkfernbedienung oder das Ethernet-Netzwerk bedient werden. Die Notabschaltung ist gemäß SIL2 ausgelegt. Eine LED-Lichtleiste hilft dem Bediener, die Schilde zu identifizieren, die durch seine Tasteneingaben gesteuert werden.
Diese Einheit sendet gepulstes Infrarotlicht aus, sobald sie eingeschaltet wird. Ein Abstrahlwinkel von ± 60° stellt sicher, dass der Walzenschrämlader auch unter suboptimalen Bedingungen von den EC-1-Steuerungen erkannt werden kann. Mehrere LEDs dienen Diagnosezwecken und erleichtern den Service für den Bergmann.
Die EC-Power ist gemäß den Normen DIN EN 60079 ausgelegt. Zur Gewährleistung der Eigensicherheit kommt neueste Technologie zum Einsatz. Neben den bekannten Spannungs- und Strombegrenzungen verfügt das System über eine zusätzliche Schutzschaltung, die die Ausgangsleistung im Überlastfall abschaltet und nach einer definierten Zeit wieder aktiviert. LEDs zeigen den Status jeder Stromversorgung an.
Die Multi-LED-Einheit kann an einer CAN-FD-Schnittstelle der Schildsteuerungseinheit angeschlossen werden. Neben der Beleuchtungsfunktion dient es als Ankerpunkt des DRD-Personenerkennungssystems. Zudem ist eine Variante mit Zigbee-Kommunikation erhältlich, um drahtlose Sensoren einzubinden. Darüber hinaus nutzt sie einen Beschleunigungssensor zur Erkennung von Bewegungen und zur Messung der Neigung der Einheit.
Das tragbare Funksteuergerät kann zur Steuerung der Schildausbaueinheiten verwendet werden. Die Kommunikation erfolgt über Bluetooth Low Energy. Mehrere Zusatzfunktionen machen die EC-Remote zu einem zentralen Werkzeug der DRD-EC-Familie:
- Ein Beschleunigungssensor erkennt unzulässige Positionen, wie z. B. eine umgedrehte Lage, und stoppt jede Steuerfunktion.
- Die Einheit kann zur Kalibrierung der Neigungssensoren im System verwendet werden. Für drahtlose Sensoren ist eine Nahfeldkommunikation integriert.
- Ein integriertes UWB-Modul ermöglicht die Erkennung durch unser PDS-System.
- Eine Speicherkarte kann verwendet werden, um neue Softwareversionen in das Schildsteuerungssystem zu laden.
Zusätzliche Komponenten zur Systemerweiterung
- Wegaufnehmer (Reedstab): Vielseitige Sensorlösung für verschiedene Erkennungsanwendungen.
- Leistungstrenner: Effiziente Verwaltung der Stromverteilung im System.
- Netzadapter: Zuverlässiger Adapter für eine nahtlose Energieintegration.
- Inklinometer (kabellose Version): Präzise Neigungsmessung mit drahtloser Konnektivität.
- TAG für Personenerkennung: Kompakter Chip zur Befestigung am Gürtel, Teil des Personenerkennungssystems des Station Light.
- Drucksensor: Zur Messung und Übertragung von Druckwerten bis zu 1.000 bar in explosionsgefährdeten Bereichen.
