Система блокировки — жизненно важная часть любой транспортной системы.
Ее наиболее существенная функция — предотвращение завала транспортного оборудования продуктом путем остановки конвейера или прекращения подачи продукта на него — полностью или на вышедшую из строя часть оборудования.
Действие наиболее важных электрических систем блокировки, которые встречаются сегодня практически на всех элеваторах, лучше всего продемонстрировать на следующем примере. Рассмотрим элеватор, который принимает, но не обрабатывает продукты; основные функции — разгрузка, прием, взвешивание, хранение, выгрузка и отпуск. Для осуществления каждой из этих функций требуется один или больше транспортирующих элементов, которые образуются комбинациями скребковых или других конвейеров, осуществляющих непрерывное транспортирование потока продукта. Для надлежащей эксплуатации необходимо все транспортирующие элементы, которые образуют определенные комбинации (маршруты), отрегулировать так, чтобы они соответствовали друг другу с механической и электрической точки зрения. Механически элементы должны иметь одинаковую производительность транспортирования и позволять перемещение от одного конвейера к другому. Каждый транспортирующий элемент должен иметь надежную индивидуальную электрозащиту, и, кроме того, различные элементы системы должны быть взаимно защищены электрическими блокировками.
Рассмотрим следующую простую систему транспортирования. В точке 1 продукты выгружаются из приемного устройства на ленточный конвейер (ЛК). В точке 2 с конвейерной ленты продукт поступает в башмак нории (БН). В точке 3 продукт из нории разгружается в поворотное распределительное устройство (точка 4), из выпускного отверстия которого он направляется к точке 5 на скребковом конвейере (СК). Только при открытии задвижки в точке 6 продукт выгружается в один из силосов (точка 7). С механической точки зрения эта система имеет начало и конец.
Производительность ленточного конвейера, нории и скребкового конвейера должна быть почти одинаковой, но предпочтительно, чтобы производительность каждого последующего элемента по маршруту транспортирования продукта была несколько выше: производительность скребкового конвейера больше, чем нории, а производительность нории больше, чем ленточного конвейера.
С электротехнической точки зрения электродвигатель каждого приводного механизма должен быть защищен от короткого замыкания, перегрузки, работы при отключении одной из трех фаз, повышения температуры и т. п., а транспортирующие элементы, а именно ленточный конвейер, нория и скребковый конвейер, должны быть надежно защищены при помощи средств контроля движения, уровня продукта и других средств наблюдения, которые вызовут остановку электродвигателя транспортирующего элемента при каком-либо необычном случае, например разрыве цепи или ленты, проскальзывании, поперечном провисании или несоосности.
С точки зрения электротехники все транспортирующие элементы должны быть сблокированы с учетом следующих соображений:
как только образуется комбинация транспортирующих элементов на мнемонической схеме и поворотные распределительные устройства и задвижки устанавливаются в правильное положение, все электродвигатели этой комбинации включаются в обратном порядке и последовательно, т. е. сначала скребковый конвейер, затем нория и, наконец, ленточный конвейер;
подача продукта в точку 1 возможна только при включении приемного ленточного конвейера;
пуск скребкового конвейера возможен только при полном открытии выпускного отверстия (задвижка 6) (при этом все другие задвижки полностью закрыты) и при установке поворотного распределительного устройства 4 в соответствующее положение;
при остановке одного из приводных электродвигателей транспортной системы все электродвигатели транспортных средств,
расположенных дальше по трассе, также немедленно останавливаются. Если, например, электродвигатель нории выходит из строя, сразу же останавливается приемный ленточный конвейер и закрывается заслонка питающего устройства;
транспортирующий элемент, используемый в определенной транспортной комбинации, блокируется таким образом, что он не может быть выбран в другой комбинации;
оборудование можно включить только при работе аспирационной системы; это одна из основных характерных особенностей элеватора;
аспирационные системы продолжают работать в течение нескольких минут после отключения транспортной системы для надежного удаления пыли из материалопровода и с матерчатых рукавов фильтра;
в случае обычной аварийной остановки все аспирационные системы, фильтры и транспортирующие средства отключаются одновременно.
Помимо блокировки всех транспортирующих элементов системы, для безопасности ремонтных рабочих необходимо, чтобы каждый отдельный транспортный элемент можно было;
включать и останавливать индивидуально вблизи привода, а также с пульта управления;
отключать полностью, так чтобы возможность неожиданного пуска электродвигателя во время ремонтных работ исключалась;
отключать полностью в случае аварии. Аварийный выключатель должен быть по возможности близко расположен к рассматриваемому транспортирующему элементу.
Для норий местный пускатель необходимо устанавливать вблизи смотровых отверстий, где осуществляют проверку или замену ковшей.
Пуск соответствующего и регулируемого транспортного маршрута должен быть возможен при помощи только одного кнопочного выключателя, который включает транспортную систему последовательно по трем этапам, а именно звуковой сигнал для информации персонала, контрольный этап, при помощи которого проверяется автоматическая система на выполнение всех условий для пуска, и, наконец, последовательное включение различных электродвигателей выбранной транспортной комбинации.
Остановка работающей системы может потребоваться по различным причинам, а именно временная остановка на обеденный перерыв или в конце смены, окончательная остановка в конце транспортировки или из-за создания новой транспортной комбинации и остановка в случае аварийной ситуации. После «временного перерыва» должна быть обеспечена возможность повторного включения комбинации без дополнительной ее регулировки. После «окончательной остановки» должна быть возможность аннулировать используемый транспортный маршрут так, чтобы получить такое положение, когда имелись бы освободившиеся транспортирующие элементы для образования новой комбинации. Во время «остановки в случае аварийной ситуации» должна быть возможность остановить работу всего элеватора в наиболее короткое время. Это обычно осуществляется путем прекращения подачи энергии на все предприятие, что обесточивает все реле и контакторы.
На простом предприятии, где возможно только ограниченное число транспортных комбинаций, электрические блокировки относительно просты и могут быть осуществлены с помощью распространенных дополнительных реле.
Это становится более трудным при наличии нескольких транспортных маршрутов для приема и отпуска, которые должны действовать одновременно; их можно также связать с большим элеватором и иногда с производственным процессом. В таких случаях необходимо принимать во внимание, что различное сырье и конечные продукты не должны быть смешаны или их могут смешивать в различных количествах (например, комбикорм).
В этих случаях сложность электрических установок может возрасти настолько, что потребуется автоматизация с электронным контролем. Важно, что все техническое оборудование образует замкнутую цепь и что элементы этой цепи соединены друг с другом определенным образом с помощью электрических, пневматических, гидравлических и механических блокировок. После того как комбинация начнет работать, ее поведение должно оставаться одинаковым, если не возникнет какая-либо аномалия, в течение которой следящий орган будет реагировать и возбуждать корректирующий орган или отключать комбинацию. Таким образом, можно сказать, что производственный процесс или элеватор полностью автоматизированы, если они контролируются оборудованием, которое принимает решения на основе инструкций по эксплуатации, хранящихся в памяти, и которое в основном или полностью определяет ход и результат процесса. Вмешательство оператора требуется в очень редких случаях. Контроль процесса с помощью электронного оборудования программируется заранее, что позволяет при появлении отклонений автоматически контролировать и регулировать процесс.
Устройством, которое делает все это возможным и которое в последние годы позволило выполнить эффективные разработки в области автоматизации и контроля процесса, является ЭВМ. Техника и структура вычислительных систем позволяют использовать простое, а также сложное программное управление. Цепи систем конструируют так, что они чувствительно реагируют на повышение напряжения и температуры, не создают опасности в случае повреждений и обеспечивают рациональное использование энергии. В сравнении с существующей техникой они отличаются следующими преимуществами: нет износа даже при высокой частоте переключений, малая чувствительность к нарушениям в случае больших рабочих нагрузок в сравнении с существующими реле, занимают мало места, работают при низком номинальном напряжении, что позволяет проводить ремонтные работы под напряжением.