DE1156035B

DE1156035B - Coal extraction plant with fully automatic control

Info

Publication number: DE1156035B
Application number: DED35529A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Dreger
Original assignee: WOLFGANG DREGER DR ING
Current assignee: WOLFGANG DREGER DR ING
Priority date: 1961-03-01
Filing date: 1961-03-01
Publication date: 1963-10-24

Description

Kohlegewinnungsanlage mit vollautomatischer Regelung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollautomatisierten Kohlegewinnung sowie eine dafür geeignete Maschinenausrüstung unter Berücksichtigung hy- draulischer Grabenausbausysteme. Coal Extraction Plant with Fully Automatic Control The invention relates to a method for fully automated coal extraction and machine equipment suitable for this, taking hydraulic trench support systems into account.

Um die Forderung nach der Erhöhung der Förderleistung zu erfüllen, wurden Verfahren zur mechanisierten Gewinnung der Kohle entwickelt, wobei die Schaffung schreitender hydraulischer Ausbausysteme besonders gefördert wurde. Da außerdem der Anteil der Lohnkosten an den Kosten der Kohlegewinnung gesenkt werden sollte, die vor allem beim Ausbau relativ hoch sind, wurden programmgesteuerte Ausbauverfahren entwickelt mit dem Fernziel der Einführung eines »mannlosen Strebs« mit automatisierter Gewinnung als Grenzfall der Mechanisierung. Eine Programmsteuerung, die sämtliche Vorgänge der Gewinnung, des Förderns und der Ausbaubewegung steuern muß, ist mit guten Wirkungsgraden aber nur anwendbar, wenn sich die Betriebsbedingungen nicht wesentlich ändern. Diese Voraussetzung ist unter Tage nicht mehr erfüllt, z. B. beim Durchfahren von Störungszonen.In order to meet the requirement to increase the delivery rate, Processes for the mechanized extraction of coal were developed, with the creation progressive hydraulic expansion systems was particularly promoted. Since also the share of labor costs in the costs of coal production should be reduced, which are relatively high, especially when it comes to expansion, became program-controlled expansion processes developed with the long-term goal of introducing an "unmanned face" with automated Extraction as a borderline case of mechanization. A program control that does all Processes of extraction, promotion and expansion movement must control is with good efficiency but only applicable if the operating conditions are not change significantly. This requirement is no longer met underground, e.g. B. when driving through fault zones.

Die bisher bekannten Verfahren der Steuerung der Ausbaubewegung mit festem Programm sind also mit dem Nachteil behaftet, daß nur die Bewegung des Ausbaues in ihrem zeitlichen Ablauf (Setzen - Rauben - Rücken - erneutes Setzen) gesteuert wird und daß eine optimale Anpassung der Programmsteuer-ung an variable Betriebsbedingungen nicht mög glich ist. Außerdem wird mit den bisher bekannten Methoden kein optimales Zusammenwirken aller an der Kohlegewinnung beteiligten Maschinen und Aggregate erreicht, da die Gesamtanlage in ihrer Anpassungsfähigkeit an variable Betriebsbedingungen nicht genügend elastisch ist. Es ist deswegen nicht möglich, die Anlagen stets optimal -einzusetzen, was bei den hohen, mit der Mechanisierung und Automatisierung verbundenen Investitionen die Rentabilität der Anlagen gefährdet.The previously known methods of controlling the expansion movement with a fixed program have the disadvantage that only the movement of the expansion is controlled in its temporal sequence (setting - robbing - backing - re-setting) and that an optimal adaptation of the program control to variable operating conditions is not possible. In addition, the methods known up to now do not achieve optimal interaction between all the machines and units involved in coal extraction, since the overall system is not sufficiently elastic in its adaptability to variable operating conditions. It is therefore not possible to always use the systems optimally, which endangers the profitability of the systems with the high investments associated with mechanization and automation.

Damit ist die Aufgabe gegeben, ein integrales Kohlegewinnungsverfahren zu schaffen, das bei allen Betriebsbedingungen optimal arbeitet und das das oben geforderte optimale Zusammenwirken aller an der Kohlegewinnung beteiTi#g-ten-Vorgänge bei allen Betriebsbedingungen ermöglicht.This gives the task of an integral coal production process to create that works optimally in all operating conditions and that above Required optimal interaction of all processes involved in coal extraction enabled in all operating conditions.

Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren zur vollautomatischen Kohlegewinnung ist durch die Aufstellung eines Regelkreises für die, an der Gewinnung beteiligten Maschinen und Geräte unter Einschaltung eines elektronischen Rechengerätes gekennzeichnet. Dabei ist es die Funktion des Rechengerätes, das Programm des Verfahrens in seinem zeitlichen Ablauf so zu regeln, daß stets die optimale Gewinnung und Anlagennutzung eingehalten Zir-d-Dabei wird d#r-B#-i-n-eb-§äblauf (Istzustand), der in seinem zeitlichen Aufeinanderfolgen aller beteiligten Größen durch eine Programmsteuerung mit vorgegebenem Programm (Sollzustand), die das Zusammenwirken aller beteiligtenMaschinenundAggregate lenkt, festgelegt ist, der sich aber laufend durch äußere Einflüsse (Störgrößen) verändert, in seinem jeweiligen Zustand durch verschiedene Meßwerte auf elektronischem Wege einer Datenverarbeitungsanlage mitgeteilt. DieDatenverarbeitungsanlage hat lediglich die Aufgabe, die Meßwerte zu registrieren und diese dem elektroniscl#e-n-Rechengerät auf geeignete Imgeforint zu übermitteln. Mit Hilfe eines ihm pulse umg erteilten Rechenprogramms zur Bestimmung des optimalen Betriebspunktes der Anlage aus dem jeweilig gemessenen Betriebszustand erteilt das elektronische Rechengerät dem Progranunkorrekturaeber die Impulse, die erforderlich sind, um das vorgegebene Programm bei jeder Belastung der Anlage auf den optimalen Betriebspunkt zu regeln.-Damit wird die Aufgabe des Verfahrens durch Einschalten eines elektronischen Reglers in den Regelkreis für die an der Kohlegewinnung beteiligten Maschinen und Geräte gelöst, und es ist möglich, die maximale Rentabilität der Anlage durch optimalen Einsatz zu erzielen.The solution to the problem for the process for fully automatic coal extraction is characterized by the setting up of a control circuit for the machines and devices involved in the extraction with the involvement of an electronic computing device. It is the function of the computing device to regulate the program of the process in its time sequence in such a way that the optimal extraction and use of the system are always maintained in its temporal succession of all involved variables is determined by a program control with a given program (target state), which controls the interaction of all participating machines and units, but which changes continuously due to external influences (disturbance variables), in its respective state through various measured values electronically Data processing system communicated. The data processing system only has the task of registering the measured values and transmitting them to the electronic computing device on a suitable Imgeforint. With the help of a computer program assigned to it pulse umg to determine the optimal operating point of the system from the respectively measured operating state, the electronic computer sends the program correction device the pulses that are necessary to regulate the specified program to the optimal operating point with every load on the system. The task of the method is thus achieved by switching on an electronic controller in the control circuit for the machines and devices involved in coal extraction, and it is possible to achieve the maximum profitability of the system through optimal use.

Ein Beispiel für eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bei schälender Kohlegewinnung ist im Bild dargestellt. Der Aufbau der Anordnung für andere Gewinnungsverfahren ist analog dem im Bild darge# stellten. Es bedeuten schwache gestrichelte Linien den Meßwertfluß, schwache ausgezogene Linien die Energiezufuhr, schwache strichpunktierteLinien dieHellimpulsleitung, stark ausgezogene Linien den Fluß der Führungsgröße und starke, unterbrochene Linien den Datenverarbeitungsfluß.An example of an arrangement for carrying out the method in peeling coal extraction is shown in the picture. The structure of the arrangement for other The extraction process is analogous to that shown in the picture. Faint dashed lines indicate the flow of measured values, faint solid lines the energy supply, weak dash-dotted lines the light pulse line, strongly drawn out Lines show the flow of the command variable and thick, broken lines show the flow of data processing.

Am Betriebspunkt befinden sich ein Kohlegewinnungsgerät (schneidende, schälende oder sonstige Gewinnungsart) 15 mit seinem Antrieb 1 und dem Regler 4, ein Strebfördermittel 13 mit Antrieb, 2 und Regler 5, ein Hydraulikaggregat 3 mit dem Regler 6 und den angeschlossenen hydraulischen Ausbaurahmen 12 sowie mit den Rückzylindern 16 und der Verankerung 14, die ebenfalls an 3 angeschlossen ist. Das Zusammenwirken der beteiligten Geräte erfolgt in bekannter Weise.At the operating point there is a coal extraction device (cutting, peeling or other extraction type) 15 with its drive 1 and controller 4, a face conveyor 13 with drive, 2 and controller 5, a hydraulic unit 3 with controller 6 and the connected hydraulic expansion frame 12 and with the rear cylinders 16 and the anchorage 14, which is also connected to 3 . The interaction of the devices involved takes place in a known manner.

Den Antrieben 1, 2, 3 wird die Energie über die Regler 4, 5, 6 zugeführt. Der Betriebszustand sämtlicher Vorrichtungen wird durch Meßvorrichtungen für den jeweiligen Betriebsvorgang erfaßt. Die so erhaltenen Meßwerte werden als Istwert des Betriebszustandes einer Datenverarbeitungsanlage 7 mitgeteilt. Sie werden mit Hilfe eines elektronischen Rechners 8, eines Programmkorrekturgebers 9 und eines Programmspeichers 10 mit dem Sollwert des Betriebsablaufes verglichen. Mit der Differenz werden Korrekturwerte gebildet, die zu den Reglern 4, 5, 6 der einzelnen Antriebe 1, 2, 3 gelangen, wodurch der bei allen Betriebszuständen optimale Betriebsablauf eingestellt wird.The drives 1, 2, 3 are supplied with energy via the controllers 4, 5, 6 . The operating state of all devices is recorded by measuring devices for the respective operating process. The measured values obtained in this way are communicated to a data processing system 7 as the actual value of the operating state. With the aid of an electronic computer 8, a program correction generator 9 and a program memory 10, they are compared with the nominal value of the operating sequence. With the difference, correction values are formed which are sent to the controllers 4, 5, 6 of the individual drives 1, 2, 3 , whereby the optimal operating sequence is set for all operating states.

Durch die Führungsgröße 11 ist eine Beeinflussung des Regelkreises von außen möglich, was z. B. durch Abschalten der gesamten Anlage bei Gefahr erforderlich werden kann.The control variable 11 can influence the control loop from the outside, which z. B. may be required by switching off the entire system in the event of danger.

Damit ist für eine Kombination von Maschinen und Aggregaten ein Regelkreis geschaffen, der die Erfüllung der Aufgabe, die bei der Kohlegewinnung verwendeten Aggregate möglichst optimal einzusetzen, ermöglicht.This creates a control loop for a combination of machines and units created that accomplish the task used in coal extraction Using aggregates as optimally as possible makes it possible.

Claims

PATENT CLAIM: Coal extraction system with fully automatic control of coal extraction in flat and inclined storage, characterized in that measuring devices for the respective operating process are attached to all devices for the individual operating processes and using a data processing system (7), an electronic computer (8), a program corrector ( 9) and a program memory (10), the measured values are converted into correction values after comparison with the target operating sequence, which are sent to the controllers (4, 5, 6) on the drives (1, 2, 3) of the individual devices which is set to the optimal operating sequence for every operational load.