Translate page

Карьерные самосвалы БелАЗ

Карьерные самосвалы БелАЗ: От интеллектуальных систем к «беспилотнику»

ОАО «Белорусский автомобильный завод» (БелАЗ) является одной из немногих компаний в мире, специализирующихся на выпуске карьерной автомобильной техники. Головной завод БелАЗ находится в Республике Беларусь в городе Жодино. Основной продукцией, выпускаемой заводом, являются большегрузные автомобили (карьерные самосвалы) грузоподъемностью от 40 до 360 тонн.

Ежегодно более тысячи этих машин производится предприятием для разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом, а также для строительства крупных инженерных сооружений. На сегодня каждый третий карьерный самосвал в мире произведен на БелАЗе.

Такая сложная автомобильная техника и тяжелые условия эксплуатации в горнодобывающих карьерах требуют надежных и современных бортовых систем контроля и управления. Так, специалистами автомобильного завода БелАЗ совместно с фирмой ЭНТАС (Минск, Беларусь) были разработаны и испытаны ряд микропроцессорных систем для большегрузных автомобилей с использованием программируемых контроллеров производимых фирмой B&R. Для машин БелАЗ были созданы следующие системы:
■ система контроля веса загрузки кузова автомобиля;
■ система управления гидро-механической трансмиссией (коробка передач);
■ электронная система управления тяговым электроприводом электромеханической трансмиссии ЭСУТЭП;
■ дисплей водителя;
■ разрабатывается система диагностики с оперативным интеллектуальным дисплеем.

Электронная система управления тяговым электроприводом

Разработанная специалистами фирмы ЭНТАС и завода БелАЗ электронная система ЭСУТЭП пришла на смену аналоговой системе. Сравнивать аналоговую и микропроцессорную систему некорректно, так как очевидны преимущества
последней: гибкость; автоматизация настроек; простота выявления неисправностей; меньшее число электронных плат, составляющих систему и т.д. Применяемая в настоящее время электронная система управления тяговым электроприводом (ЭСУТЭП) с программируемым контроллером B&R предназначена для управления электроприводами карьерных самосвалов и обеспечивает контроль процесса преобразования механической энергии, вырабатываемой дизелем, в электрическую энергию и преобразования электрической энергиипри электродинамическом торможении в тепловую с рассеиванием ее на тормозных резисторах.
Структурная схема силовой установки БелАЗ состоит из дизель-генератора, вырабатывающего электрическую энергию, и двух электрических мотор-редукторов, которые установлены в колесах и приводят автомобиль в движение. Силовая цепь тягового электропривода выполнена по схеме двухдвигательного электрического вала и питается от бесколлекторного одноопорного тягового генератора переменного тока повышенной удельной мощности. В состав тягового электропривода входят тяговый генератор (ТГ), тяговые электродвигатели (ТЭД), тормозные резисторы, силовые выпрямители, датчики частот вращения ТЭД, датчики контроля теплового состояния ТГ, ТЭД и диодов силовых выпрямителей, датчики тока и коммутационная аппаратура.

Программно-технический комплекс

Комплекс программного обеспечения поддерживает распределенные вычисления по управлению тяговым электроприводом (ТЭП). Система принимает сигналы от водителя через органы управления, а также от датчиков обратных связей тягового электропривода, предупреждает водителя о достижении предельных величин, управляет силовой коммутационной аппаратурой и формирует управляющие воздействия. При основном, тяговом режиме работы система осуществляет оптимальный, рекомендуемый фирмой изготовителем дизеля режим отбора мощности. Система осуществляет также оперативный контроль подсистем автомобиля, самодиагностику его механизмов и защиту от опасных режимов или ошибочных действий водителя. Панель оператора установлена в кабине водителя самосвала БелАЗ. Обмен сообщениями между ЭСУТЭП и панелью оператора осуществляется по CAN-интерфейсу.
Системы ЭСУТЭП, выполненные на базе ПЛК фирмы B&R, успешно работают более 10 лет на карьерных самосвалах БелАЗ в различных регионах России и стран СНГ, в том числе в районах с тяжелыми климатическими условиями. По словам Евгения Мочальского, директора фирмы «ЭНТАС», по результатам испытаний и эксплуатации было установлено, что оснащение карьерных автосамосвалов микропроцессорными системами повышает показатели тягово-скоростных свойств и топливной экономичности. Так, расход топлива снижается на 7–10%, производительность возрастает до 15%. Кроме того, в 10 раз возросла надежность бортовых систем управления.

Новые разработки

В настоящее время научно-технический центр БелАЗа, совместно с фирмой «ЭНТАС» и департаментом Mobile Automation компании B&R разрабатывают новую версию бортовой системы управления карьерного самосвала, которая будет выполнять весь комплекс задач, включая контроль силовой установки и трансмиссии, мониторинг давления в шинах. Система имеет модульную архитектуру, при этом каждый элемент системы (блок управления, дисплей,
модули ввода/вывода) имеет встроенные функции самодиагностики, в т.ч. контроль температуры. Система поддерживает обработку видеосигналов от бортовых видеокамер и имеет аудиовыход для выдачи предупреждающих сигналов водителю.

Возможности удаленного доступа к системе управления по сетям GSM/GPRS позволяют получить доступ к оперативным данным работы самосвала, сообщить в центральную диспетчерскую о возникшей аварийной ситуации или срабатывании системы защиты от несанкционированного слива топлива, а также передать информацию о местоположении техники благодаря встроенному опциональному модулю GPS / ГЛОНАСС.

Все функциональные модули расчитаны для работы в тяжелых промышленных условиях, в которых и эксплуатируется техника БелАЗ: это и повышенные требования к вибрации и ударным нагрузкам, условия повышенной влажности, широкий диапазон температур окружающей среды от -60 до +80С. Главный конструктор ОАО «Белорусский автомобильный завод» Александр Николаевич Егоров уверен, что сотрудничество с департаментом Mobile Automation компании B&R и компанией «ЭНТАС» позволит создать высоконадежную бортовую систему управления, которая по многим параметрам будет превосходить существующие на мировом рынке аналоги.

 

Статья из журнала "Automotion. Специальный выпуск: Страны СНГ"

Пожалуйста, заполните всё поля формы

Для коммерческих и рекламных предложений выберите соответствующий тип сообщения

Для отправки файлов и любой другой дополнительной информации воспользуйтесь электронной почтой mailto:entas2@mail.ru

О Вас