集矿机遥测遥控系统.pdfVIP

集矿机遥测遥控系统 龚德文 余梦迪 (长抄矿冶研究院长抄“0012) ■薹车支开坷丁甩于采鼻棒毒害叠■螭棱橐r机的鼍■鼍控罩麓．谖lt量一十由多坫PLC、十^计 算机蓝打印机尊噩t的疹奠分布式控一秉麓．支章插连了摹毵的软硬件组虞、特点置运行情况． 美t■幕r皇r机一量控■丑健 1前育 随着工业发展．矿产资源的需求量越来越大，为了获取足够的矿产资弹，工业发达国家 早在50～60年代就开始了深海矿产赍源曲开发研究．霾国是一个太_陆矿产资蠢相对缺乏的 国家．人均陆地矿产资源占有量不及世界水平的一半，为弥补我目矿产资源的不足，保障国 民经扶持续稳定的发展，开发海洋矿产赍嚣势在必行． 缴观国外几十年的铎海矿产赍源的研究开发，．主要集中在采矿方法及设备的研究．深海 采矿工艺及技术难度很大，开采系统不仅要将散布在5～6km深．地形复杂，环境多变的海 底沉积钧上的多金属结棱收集起来，而且还必须腩泥、破碎并提升到采矿船上，整个开采工 艺，是一个极其复杂的过程．目前已研稍出来的采矿设备主要有：海底拖曳系统，连续绳斗系 统，来回穿梭系统以及带缆遥控自行采集系统．经过大量的试验比较，带袭遥控自行采集系 统是～个很有发展前途的采矿方法．要在5～6 km探的海底，让一个自行走的采矿设备高 效，可摧地进行复杂的采矿作业，只有采用遥测遥控系统来篮测并控倒采矿设备．因此，国外 在研究多金属结援的开采过程中，始终搏遥测遥控技术作为一十重要环节进行讲究． 我国的深海采矿技术研究起步较晚，中国大洋矿产资谭研究开发协会宣告戚立之后，才 真正全面开始该项技术研究．充分借鉴臣外巳取得的成功经验及技术．立足于高起点，少走 弯路．研铽出中国自行式集矿机及与之相适应的遥测遥控系统势在必行． 2 自行水力式集矿机的工作原理与谢控要求 遥测遥控系统的穗控对象是自行水力式集矿机，该集矿机采用两条履带和三个嚣旋桨 实现行走和越障．利用水射流采集多金属结棱．自行水力式集矿机包括：行走机构，潜浮机 构，破碎装置，水力式集矿头，水射范系统，液压系统，电控密封箱t摄像系统及各种渭量仪 表、执行机构等． 由于集矿机是在强海底沉积物上作业，所有浏控元件均需要密封，这兢要求舅控系统必 须尽可髓体积小，重量轻，工作稳定可靠．故障辜低，同时由于橐矿机及遥测遥控系统均处于 试验阶段，可能经常修改．这要求涓控系统具有灵括性和可扩性．测控策略肇改方便． 3遥测遥控系统的组成 3．1遥舅遥控系统的硬件组成 根据前面所述集矿机对测控系统的要求，选择了日本三菱公司AIsPLC作为测控系统 一224— 的主体．AISn￡采用截模块式结梅．体积小，重量轻，摸块事富t可按嚣要自由组态，系统功 能强，具有联网通信船力，采用总线式拓扑结扮，一个主站可带有31个本地站·通信距离近， 速辜高，扩充方便；同时，还可进行远程编程及参敷设定，即在主站戴可对任何一远距离本地 站进行程序编写及一试，非常适合水下橐矿机作业的控制． 根据集矿机的测控要求及所选定的PLc系统，对传癌嚣、检浏仪表、水下摄像机等进行 选型和研喇．选用电罗经，东探传癌嚣，温度传感嚣，压力传尊嚣等分尉舅量集矿机的方位 角，潜人深度，油沮．泊压等，采用在履带主动轮上等距埋设破块t利用i尔开关t测量履带转 速的方法，测量左右履带的转速．自行研制开发了重力式馕角仪及参水检测开关·测量集矿 机和集矿头的左右，前后倾角及检测各密封箱中是否渗透水． 为了更好地监槐、控髑集矿机的运行，在眦系统之上设计了地面控剖台和监控操作 站，充分利用计算机技术与CRT技术进行信息的集中监控t显示与打印．监控操作站由个 人计算机及其相应外设打印机等组成． 整个遥浏遥控系统的硬件结构如图1所示，它可以分为2层t即由AISPLC网络构成 ■l鼻彳亍式木力●矿机叠一置控lt■相蠢■ 的过程缓和个人计算机与打印机组成的监督级．过程鳜包括3套PLc．组成一个主站两个 本地站的PLC网络．主站位于地面控翻中心的控翻台内。用于命令的接收与信息的显示．两 十本地站位于水下