Mining control systems and distributed automation

• Autorzy: Stankiewicz K.

Warianty tytułu

PL

Górnicze systemy sterowania i automatyzacji rozproszonej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Distributed monitoring, control, and automation systems, often able to adapt and learn, are more widely used in industrial practice. Due to constantly increasing needs of safety and reliability of exploitation the area of smart systems applications in the Polish hard coal mining sector is also growing. At the KOMAG Institute of Mining Technology, the development and implementation of distributed control and automation systems in mining machines are carried out. To successfully develop these systems, the CAN communication bus, made as an intrinsically safe circuit, is used. The implementation of a distributed structure and an intrinsically safe CAN bus has a number of advantages, such as flexibility and the possibility of expansion (open systems). The publication presents selected problems related to the projects carried out by the KOMAG Institute of Mining Technology in cooperation with KOPEX MACHINERY S.A., JSW S.A. and Gabrypol Sp. J.

PL

Systemy monitoringu, sterowania i automatyzacji rozproszonej, często zdolne do adaptacji i uczenia się, są coraz szerzej stosowane w praktyce przemysłowej. Ze względu na potrzebę zwiększenia niezawodności i bezpieczeństwa eksploatacyjnego wzrasta również obszar zastosowań systemów inteligentnych w polskim górnictwie węgla kamiennego. W Instytucie Techniki Górniczej KOMAG prowadzone są prace rozwojowe oraz wdrożeniowe dotyczące układów sterowania rozproszonego i systemów automatyzacji w maszynach górniczych. Wykorzystuje się w tym celu głównie magistralę komunikacyjną CAN wykonaną jako obwód iskrobezpieczny. Zastosowanie struktury rozproszonej oraz iskrobezpiecznej magistrali CAN ma szereg zalet takich jak elastyczność i możliwość rozbudowy (układy otwarte). W publikacji przedstawiono wybrane problemy dotyczące prac realizowanych w Instytucie Techniki Górniczej KOMAG, we współpracy z KOPEX MACHINERY S.A., JSW S.A. i Gabrypol Sp. J.

Słowa kluczowe

EN

automation; control; mining; distributed systems

PL

automatyzacja; sterowanie; górnictwo; systemy rozproszone

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2018
• Tom: no. 3
• Strony: 95--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys.

Twórcy

autor

Stankiewicz K.

• Department of Mechatronics Systems, Institute of Mining Technology KOMAG, Gliwice, Poland

Bibliografia

• 1. Tanenbaum A.S., Stehen M.V.: Systemy rozproszone. Zasady i paradygmaty. Klasyka informatyki. Warszawa: WN-T, 2006 (in Polish).
• 2. Wischke M., Masur M., Kröner M., Woias P.: Vibration harvesting in traffic tunnels to power wireless sensor nodes. Smart Materials and Structures, 2011, 20(8), 085014.
• 3. Stankiewicz K., Woszczyński M.: Metody odzyskiwania i przetwarzania energii cieplnej. Maszyny Górnicze, 2010, 1, pp. 39-46 (in Polish).
• 4. Woszczyński M., Świder J.: Use of the System for Energy Recuperation and Control in Diesel Machines. Machine Dynamics Research, 2014, 38(1), pp. 73-79.
• 5. Sudevalayam S., Kulkarni P.: Energy Harvesting Sensor Nodes: Survey and Implications. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 2011, 13(3), pp. 443-461.
• 6. Boukerche A.: Algorithms and Protocols for Wireless and Mobile Ad Hoc Networks. Ottawa: Wiley, 2009.
• 7. Jasiulek D., Stankiewicz K., Jagoda J.: Możliwości zastosowania czujników samozasilających się przeznaczonych do pracy w podziemiach kopalń. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2013, 8(519), pp. 73-80 (in Polish).
• 8. Reynolds C.W.: Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model. Anaheim: SIGGRAPH, 1987.
• 9. Vullers R.J.M., van Schaijk R., Doms I., Van Hoof C., Mertens R.: Micropower energy harvesting. Solid-State Electronics, 2009, 53 pp. 684-693.
• 10. Cunefare K.A., Skow E.A., Erturk A., Savor J., Verma N., Cacan M.R.: Energy harvesting from hydraulic pressure fluctuations. Smart Materials and Structures, 2013, 22(2), pp. 729-738.
• 11. Latos M., Stankiewicz K.: Studies on the effectiveness of noise protection for an enclosed industrial area using global active noise reduction systems. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, 2015, 34(1), pp. 9-19.
• 12. Jonak J., Prostański D., Jasiulek D., Rogala- -Rojek J., Puchała B.: Koncepcja adaptacyjnego układu sterowania w kombajnach chodnikowych REMAG SA. In: Krauze K. (ed.): Problemy Bezpieczeństwa w Budowie i Eksploatacji Maszyn i Urządzeń Górnictwa Podziemnego. Lędziny: Centrum Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego, Lę- dziny 2010, pp. 115-123 (in Polish).
• 13. Stankiewicz K.: Self-organization of network structure based on swarm algorithms. Problemy Eksploatacji. Maintenance Problems, 2014, 2, pp. 5-14.
• 14. Legutko S.: Development trends in machines operation maintenance. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 2009, 2, pp. 8-16.
• 15. Misra S., Misra S.C., Woungang I.: Guide to Wireless Ad Hoc Networks. London: SpringerVerlag, 2009.
• 16. Mitcheson P.D., Rao G.K., Green T.C.: Energy Harvesting From Human and Machine Motion for Wireless Electronic Devices. Proceedings of the IEEE, 2008, 96(9), September 2008, pp. 1457-1486.
• 17. Wang Z.L.: Self-Powered Nanosensors and Nanosystems. Advanced Materials, 2012, 24(2), pp. 280-285.
• 18. Jasiulek D.: Propozycje zastosowania czujników samozasilających się w przemyśle wydobywczym. Przegląd Górniczy, 2014, 70(1), pp. 9-15 (in Polish).
• 19. Zhu D., Beeby S.P., Tudor M. J., Harris N.R.: A credit card sized self powered smart sensor node. Sensors and Actuators A: Physical, 2011, 169(2), pp. 317-325.
• 20. Bartoszek S., Jagoda J., Jura J., Latos M.: Systemy wbudowane w zespołach sterowania, diagnostyki oraz wizualizacji dla górnictwa. In: Klich A., Kozieł A. (eds.): Innowacyjne techniki i technologie dla górnictwa Bezpieczeństwo - Efektywność - Niezawodność. KOMTECH 2014. Gliwice: Instytut Techniki Górniczej KOMAG, 2014, pp. 207-218 (in Polish).
• 21. Gładysiewicz L., Król R., Bukowski J.: Tests of conveyor resistance to motion. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 2011, 3, pp. 17-25.
• 22. Ilyas M.: The Handbook of Ad Hoc Wireless Networks. Florida: Florida Atlantic University, 2003.
• 23. Sazonov E., Li H., Curry D., Pillay P.: Self-Powered Sensors for Monitoring of Highway Bridges. IEEE Sensors Journal, 2009, 9(11), pp. 1422-1429.
• 24. Gilbert J. M., Balouchi F.: Comparison of Energy Harvesting Systems for Wireless Sensor Networks. International Journal of Automation and Computing, 2008, 5(4), pp. 334-347.
• 25. Sarkar S.K, Basavaraju T.G, Puttamadappa C.: Ad Hoc Mobile Wireless Networks. Principles, Protocols, and Applications. Second edition. Boca Raton: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2012.
• 26. Feeney L.M.: A Taxonomy for Routing Protocols in Mobile Ad Hoc Networks. SICS Technical Report T99/07, Kista, 1999.
• 27. Mohapatra P., Krishnamurthy S.V.: Ad Hoc networks (Technologies and Protocols). Springer, 2005.
• 28. Radkowski S., Lubikowski K., Piątak A.: Vibration Energy Harvesting in the Transportation System: a Review. Diagnostyka - Applied Structural Health, Usage and Condition Monitoring, 2012, 4(64), pp. 39-44.
• 29. Arabshahi P., Gray A., Kassabalidis I., Das A., Narayanan S., Sharkawi M., El Marks R.J.: Adaptive routing in wireless communication networks using swarm intelligence. In: AIAA 19th Annual Satellite Communications System Conference, Toulouse (France), 2001. Proceedings of 19th AIAA International Communications Satellite Systems Conference, pp. 1-9.
• 30. Bartoszek S., Jagoda J., Jura J.: System diagnostyczny ładowarki bocznie wysypującej bazujący na iskrobezpiecznej magistrali CAN. Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe, 2013, 32(1), pp. 47-56 (in Polish).
• 31. Basagni S., Conti M., Giordano S., Stojmenovic I.: Mobile Ad Hoc Networking. New Jersey: IEEE Press, 2004.
• 32. Batko W., Borkowski B., Głocki K.: Application of database systems in machine diagnostic monitoring. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 2008, 1, pp. 7-10.
• 33. Gong T., Tuson A.L., Particle swarm optimization for quadratic assignment problems - a formal analysis approach. International Journal of Computational Intelligence Research, 2008, 4, pp. 177-185.
• 34. Jonak J., Gajewski J.: Operating diagnostics and monitoring issues of selected mining belt conveyers. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability, 2006, 4(23), pp. 74-78.
• 35. Słoczyński J.: Untypical routing algorithms [Master’s thesis]. Lodz University of Technology, 2004.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).