نظام قيادة الرافعات التعدينية الثقيلة: الكبح التجديدي والتحكم الآمن (SIL3)
تعريف المشكلة
تحديات الصناعة
- 01 التعامل مع أحمال القصور الذاتي العالية (High Inertia) في أعماق كبيرة تحت الأرض مما يولد طاقة حركية هائلة أثناء الهبوط.
- 02 مخاطر انقطاع التيار الكهربائي أثناء عمليات الرفع الحرجة مما يهدد بحدوث سقوط حر للأحمال.
- 03 ارتفاع درجات الحرارة في غرف المحركات تحت الأرض نتيجة استخدام مقاومات الكبح التقليدية.
نقاط الألم الجوهرية
- تآكل الفرامل الميكانيكية السريع نتيجة الاعتماد عليها في الكبح الديناميكي بدلاً من التثبيت فقط.
- عدم دقة التوقف (Leveling Accuracy) عند المحطات المختلفة، مما يعيق عمليات التحميل والتفريغ الآلي.
- هدر كميات ضخمة من الطاقة الكهربائية أثناء دورات الهبوط للأحمال الثقيلة.
تحليل الوضع الهندسي الحالي
تأثير الأداء
التحقق الهندسي
تم التحقق من هذا الحل بواسطة فريق Atlamech الهندسي بناءً على المعايير التالية:
عرض التفاصيلنطاق التنفيذ التقني
- تصميم نظام قيادة كهربائي رباعي الأرباع (4-Quadrant Drive) مع واجهة أمامية نشطة (AFE) لاستعادة الطاقة.
- دمج نظام تحكم في السلامة (Safety PLC) مستقل عن نظام التحكم التشغيلي لتحقيق مستوى SIL3.
- تطبيق خوارزميات التحكم الموجه للمجال (FOC) لضمان عزم دوران كامل عند السرعة الصفرية (Zero Speed Torque).
معايير الامتثال
استراتيجية التنفيذ
التسليمات الرئيسية
ملاحظات الاستشارة
استراتيجية التحكم في الفرامل (Brake Control Logic)
يجب تصميم منطق الفرامل بحيث يتم التحكم فيه بشكل متزامن بين عزم المحرك الكهربائي والفرامل الميكانيكية. لا يتم فتح الفرامل الميكانيكية إلا بعد التأكد من بناء عزم مغناطيسي كافٍ في المحرك (Torque Proving) لمنع انزلاق الحمل (Load Sag).
اعتبارات السلامة (SIL3)
لتحقيق SIL3، يجب استخدام مسارين مستقلين لإيقاف التشغيل (STO - Safe Torque Off) ومراقبة السرعة الزائدة (SLS - Safely Limited Speed). لا يكفي الاعتماد على البرنامج فقط؛ يجب وجود قواطع (Contactors) ومرحلات سلامة (Safety Relays) معتمدة.
إدارة الطاقة الحرارية
على الرغم من استخدام الكبح التجديدي، يجب تركيب مقاومات كبح ديناميكية (DBR) كاحتياطي للطوارئ لتبديد الطاقة في حالة انقطاع الشبكة الكهربائية أثناء عملية الهبوط، لضمان التوقف الآمن.
تصنيف البنية التحتية
ملخص العلاقات الهندسية
المكونات الفنية المستخدمة
واجهة أمامية نشطة، مشفرات مطلقة مزدوجة، وحدة تحكم منطقية للسلامة
القيود الهندسية
أحمال القصور الذاتي العالية
منطق التحسين الأساسي
خوارزميات التحكم الموجه للمجال
ملخص حالات التنفيذ
نبذة عن المشروع
نظام قيادة الرافعات التعدينية: الكبح التجديدي والتحكم الآمن (SIL3)
مجموعة المعرفة التقنية
حلول البنية التحتية للطاقة والشبكات الكهربائية في قطاع التعدين
تستهدف هذه المجموعة القصد البحثي التجاري والتقني (B2B) لمهندسي التعدين ومديري العمليات الذين يسعون لضمان موثوقية الطاقة في المواقع النائية وتقليل البصمة الكربونية. يركز المحتوى على الكلمات المفتاحية ذات الصلة مثل: 'الشبكات الصغيرة الهجينة'، 'توليد الطاقة خارج الشبكة'، 'أنظمة تخزين الطاقة BESS'، و'كهربة المناجم'، مع ربط الحلول بمنطق تحسين الكفاءة التشغيلية (OPEX) والاستدامة.
استكشاف الحلول ذات الصلة
نظام التحكم الذكي في الطاقة للسيور الناقلة طويلة المدى في المناجم المفتوحة
حل هندسي لأنظمة النقل عالية الصدمة المستمرة في التعدين
حلول جودة الطاقة المتقدمة لمحطات التعدين النائية: تقنية الواجهة الأمامية النشطة (AFE)
نظام إدارة الطاقة الذاتي للمناجم النائية غير المأهولة (Unmanned Remote Mining Power System)
تصميم نظام قيادة كهربائي آمن (Ex d) لبيئات التعدين المصنفة (Group I)
نظام توزيع الطاقة المنسق لعمليات التعدين مع الأحمال الصدمية المستمرة
جاهز للتحديد؟
المساعد التقني
مركز على VFD / المحرك / المضخةالمساعدة الهندسية
هل تحتاج مساعدة في اختيار المعدات المناسبة؟ مساعدنا الذكي يمكنه إرشادك خلال المواصفات الفنية لمحركات VFD والمحركات والمضخات.