WO2004059129A1 - Steuerung der ausbaueinheiten in dem streb eines bergwerkes - Google Patents

Steuerung der ausbaueinheiten in dem streb eines bergwerkes Download PDF

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WO2004059129A1
WO2004059129A1 PCT/DE2003/004083 DE0304083W WO2004059129A1 WO 2004059129 A1 WO2004059129 A1 WO 2004059129A1 DE 0304083 W DE0304083 W DE 0304083W WO 2004059129 A1 WO2004059129 A1 WO 2004059129A1
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WO
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control
shield
expansion
controls
signals
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PCT/DE2003/004083
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French (fr)
Inventor
Willi Kussel
Peter Rahms
Original Assignee
Tiefenbach Bergbautechnik Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/16—Hydraulic or pneumatic features, e.g. circuits, arrangement or adaptation of valves, setting or retracting devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
    • E21D23/14—Effecting automatic sequential movement of supports, e.g. one behind the other
    • E21D23/146—Transmission of signals and commands by cable
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/12—Control, e.g. using remote control
    • E21D23/14—Effecting automatic sequential movement of supports, e.g. one behind the other
    • E21D23/148—Wireless transmission of signals or commands

Definitions

  • the invention relates to an expansion control for controlling the movements of the expansion units in the longwall of a mine.
  • This control is e.g. B. known from DE 10207698.7 A1 (TBT 2104) and from DE 19982113.5-24 A1 (TBT 9805).
  • shields can be controlled from a central control or by individual control units, each of which is assigned to a shield (shield controls or by radio control unit. Basically, those entered by the control unit run Radio commands to one of the shield controls, which is equipped with a receiver. From this shield control, the neighboring shields or several neighboring shields are then controlled. Basically, the control signals are supplied to all shield controls via a line common to all shield controls. However, the shield controls are programmed so that only the shield control is addressed and the switching commands are carried out, to which the code word sent with the control command is assigned. All other shield controls route the control signal with the code word r.One entry of a control command is assigned to the common line (bus line).
  • the object of the invention is an embodiment of the expansion control in which signal traffic is simultaneously possible in both directions between the operating device and the shield controls and in particular other signals can also be sent with a control signal.
  • This configuration results in the advantage that the entire dismantling control, including control of the shields and the dismantling machines, is carried out from an operating device, preferably a handheld operating device a success check can be carried out at the same time by checking the returned status data and measurement data.
  • all shield control devices can be called up one after the other for condition monitoring or for trial operation, and the operator can follow the dismantling of the coal front and the control movements of the removal devices and track the correctness of the removal.
  • the present invention makes the presence of the operator on site and, in particular, in the danger area of the moving shoes and dismantling devices superfluous.
  • the distance between the operating device and the sign control, which has to be bridged by radio. is always only brief and clear, while the data transfer to more distant shield controls takes place via cable and is therefore insensitive to interference.
  • the multi-channel capability according to this invention means that the control unit addressed is contested with each control signal at the same time, so that interference in radio communication or cable transmission be noticed immediately. This takes account of the safety requirements of the mining industry.
  • the data density that can be transmitted via cable is adapted to the data density of radio communication
  • the invention makes it possible, independently of the input of control signals, for measurement or other status signals to the operator or to transfer the central control. Likewise, an acknowledgment signal can also be issued for each control signal at the same time and without a time delay, by means of which the input and / or the execution of the control command is confirmed.
  • Figure 1 The section through a strut with an expansion
  • Figure 2 The schematic plan view of a Schräm machine and a group of extensions.
  • Figure 3 The schematic arrangement of the central control and the shield control operating device.
  • FIG. 1 one of the expansion units 1-18 is shown.
  • a plurality of expansion units 1 to 18 is shown in FIG.
  • the expansion units are arranged along a seam 20.
  • the seam 20 is mined in the mining direction 22 with a cutting device 23, 24 of a mining machine 21.
  • the extraction machine is in the form of a cutting machine 21.
  • the cutting machine 21 can be moved in the cutting direction 19 by means of a cutting rope, which is not shown. It has two cutting rollers 23, 24, which are set at different heights and mill the coal wall.
  • the broken coal is loaded onto a conveyor by the cutting machine, also known as a “loader”.
  • the conveyor consists of a trough 25 in which a tank conveyor is moved along the coal front.
  • the cutting machine 21 can be moved along the coal front.
  • the trough 25 is subdivided into individual units which are connected to one another, but can move relative to one another in the direction of degradation 22.
  • Each of the Units is connected by a cylinder-piston unit (SchreStkolben) 29 as a force generator with one of the expansion units 1 to 18.
  • Each of the expansion units serves the purpose of supporting the longwall.
  • another Zyl ⁇ nder-Koiben-E he ⁇ t 30 is used, which braces a base plate against a roof plate.
  • the roof panel has a so-called coal bumper 48 at its front end facing the FSöz. This is a flap that can be folded in front of the dismantled coal wall. The coal bumper must be folded up in front of the approaching cutting machine 21.
  • each of the power transmitters is a hydraulic cylinder / piston unit.
  • Each of the extensions 1-18 is for this purpose assigned a shield control 34.
  • One of the shield control units 34 is assigned to one of the extensions 1-18 and is connected to the pilot valves 45 and main valves 44 of all power transmitters of the extensions 1, 2, 3, ... (to 18) via a valve control 40 (microprocessor).
  • Each of the shield controls can be used for data entry or data query.
  • a face control 33 or also the entirety of the shield controls, a central expansion control (main control center 50 and / or auxiliary control center 51) for data input, which is connected to the shield controls, can be assigned to a group of several shield controls.
  • a central expansion control main control center 50 and / or auxiliary control center 51 for data input, which is connected to the shield controls, can be assigned to a group of several shield controls.
  • Such an embodiment is shown in Figure 2.
  • the central expansion control consists of the main control center 5 ⁇ and the auxiliary control center 51.
  • the cable 58 (bus line) connects all shield controls 34 to one another.
  • the entered or issued removal commands, status data and other data are passed on via each shield control.
  • a removal command a certain expansion function is z. B. triggered in the sense of robbery, striding, setting. This removal command is received and passed on by all shield controls 34 via bus line 58.
  • the expansion commands / control commands can be done manually at the main control center 50 or auxiliary control center 51, the face control 33, to which a group of shield controls is assigned, or via an operating device 3? to be triggered.
  • the entered expansion commands are forwarded from the main control center 50 or the auxiliary control center 51 or the face control 33 or the operating device 37 to the nearest shield control.
  • the removal commands then arrive from this shield control via the bus line 58 to all other shield controls 34.
  • only one of the shield controls 1-18 or a group of shield controls is activated by a predetermined coding in order to carry out the respective expansion functions.
  • the activated shield control then converts the expansion command received into Valve control commands to the control valves or main valves assigned to the affected extensions.
  • the mentioned shield control is at the same time prompted to enter the status data of the addressed functional elements such as e.g. B. Output cylinder-piston units and other measurement data.
  • This data is then transmitted back via the bus line 58 and transmitted back from the respectively nearest sign control to at least the command-triggering device, i.e. main control center 50 or auxiliary control center 51 or face control 33 or control device 37. This enables the operator who entered a control command to immediately check whether the intended function has been triggered
  • a control device 37 which is designed as a hand-held device and is carried by the operator, is used for central manual operation of the command input. To enter the command, the operator can stand outside the strut in a distance or at least away from the current dismantling location.
  • the handheld device is connected by radio to the spark arrays 38, which are provided in each of the shield controls.
  • the shield control which is initially located on the sedan device, will receive the strongest radio signals.
  • this shield control now passes on the signal received via bus line 58, so that the shield control addressed by the code word can react accordingly.
  • an acknowledgment signal from the addressed shield control and, preferably, also the status and the is also via one of the channels of the radio connection Signal representing the change in state is transmitted via bus line 58 to the individual radio transceivers, so that the strongest radio signal that is likely to emanate from the next shield control is transmitted to the operating device at the same time. The operator therefore has the possibility of an immediate success control.
  • the operating device can simultaneously record the entire data traffic of the strut, so that contradicting control commands are avoided.
  • the rectangular handheld device has control buttons on one side (control side). These keys can also be used to enter the code of the expansion control to be operated (one of the shield controls 341, 34.2 ...) and to trigger a removal command to trigger a desired function or a desired functional sequence (e.g. robbing or walking).
  • the antenna 39 of the handheld device is used for radio transmission.
  • the hand-held device When the operator turns the hand-held device 180 ° around its longitudinal axis, he sees the controiiselles of the hand-held device. This is equipped with two diodes, a display and other buttons. The operator can light up the two diodes with his head lamp. Only if he covers one of the diodes, for example with a finger, will the control function of the handheld device be triggered. To check, the operator enters the code of the removal to be checked. As a result, the hand-held device connects to the nearest sign control by radio, as has already been described in the transmission of control signals. The connection to the shield control addressed by the code word is thereby established via radio and via cables 58, 59. This invention enables a direct dialogue.
  • the operator can query certain functions or operating states using one of the buttons.
  • a program is stored in the shield control with which queries or sequences of queries can be made Functions, operating states and functional sequences of the respective plate (removal) can be carried out.
  • the data obtained are then transmitted essentially simultaneously via cables 58, 59 to the neighboring sign controls and from one of the sign controls via radio to the handheld device and shown on the display. In this way, the operator can convince himself whether a certain expansion is still fully functional or whether maintenance or the replacement of functional elements or control elements is required.
  • a trial run can be simulated in this way.
  • the test operation can also be carried out in real life by the operator addressing each shield control in sequence from his location via the control side of the hand-held device and having one or more functions carried out.
  • the simultaneous retransmission of the statuses and status changes makes it possible to check whether the longwall construction is ready for operation and can be put into operation.
  • the shield controls 34 are connected to one another by the cable 58, which in previous versions has only two wires and which is used for serial transmission of a code word and the expansion command in each case. Only that shield control 34 / expansion unit is addressed, whose stored one Codeword is identical to the transmitted codeword.
  • the cable 58 is therefore a two-core cable which is laid in the form of a bus line from one shield control 34 to the next and also connects the main control center 50 and the auxiliary control center 51 to one another via the shield controls 34 located in between
  • a second two-wire cable 59 is used in parallel, in this application as parallel Designated bus, laid In this application, cables 58, 59 are also referred to as bus lines
  • FIG. 3 The principle of the connection of the cables in the individual shield controls 34 is shown in FIG. 3.
  • Two shield controls 34.1 and 34.2 are shown from a large number of shield controls.
  • the shield controls are connected to the main control center 50 and the auxiliary control center 51 via bus lines 58 and 59.
  • the bus line 58 has the two chamfers 58.1 and 58.2; the bus line 59 has the two chamfers 59.1 and 59.2.
  • All four phases of both bus lines are connected to the input elements 52 of the shield controls 34.1, 34.2, ... From the input elements, the incoming signals are processed in the shield controls. H. first checked whether the codeword sent corresponds to the stored codeword and assigned to this respective label control. If the transmitted signals are control signals, the corresponding processing and forwarding then takes place to the corresponding functional elements of the shield, which have been described above.
  • each chamfer 58.2 or 59.2 of each of the bus lines is then fed to a switching element 53.
  • the corresponding chamfers leave the switching element 53 via the output and are then fed to the corresponding switching element 53 of the adjacent shield control 34.2.
  • both bevels 58.2 and 59.2 can be separated synchronously or individually.
  • the other chamfer 58.1 and 59.1 of the bus lines 58 and 59 are then fed to an amplifier element 54.
  • the corresponding chamfers are fed from the output of the reinforcement element to the reinforcement element of the adjacent shield control 34.2.
  • Each shield control 34.1, 34.2 ... then has a further "right" input element 52 which receives and processes the signals which come from the right-hand side, ie the auxiliary center 51 or a shield control 34.3 ... located further to the right.
  • Adjacent shield controls 34.1, 34.2 are in turn connected by two cables, each of which has two chamfers.
  • the switch 53 with its two switching elements is closed to normal catfish, so that it is passed through. However, the bus lines are disconnected when faults occur. On the one hand, this can make troubleshooting easier.
  • the switching elements of the right or left shield controls are opened individually and in sequence by one of the control devices (main control center, auxiliary control center, handheld device face control or shield control) and a control signal is then entered. Since the control signal is acknowledged immediately by the mentioned shield control even with the radio connection according to the invention, it can be determined which of the shield controls wins beyond the faulty shield control. On the other hand, in the event of a fault, the separation can take place in order to isolate a faulty shield control and to separate it from the bus line or the bus lines. As a result, the other shield controls remain controllable and the troubleshooting can be done without shutting down the strut.
  • the incoming digital signals are refreshed. This is done by determining in the amplification element whether the incoming signals exceed a certain predetermined threshold value. If this is the case, signals of greater strength, preferably of the original strength, are generated in the output, so that the transmission of the signals is ensured by all shield controls. This type of amplification is particularly useful since the control signals, measurement signals, etc. are transmitted in digital form ,
  • the expansion control can also be reliably controlled via radio, even if the face length is considerable.
  • the control device has for this purpose the peculiarity that signals are only transmitted by radio to the closest of the control devices, but are passed on to the rest of them in a refreshed form with the required strength. Using the common computer capacity, it is possible to reliably determine the expansion units to be addressed.
  • control command is transported via the free bus line 58 or 59 in each case in the manner described by the individual shield controls 34.1, 34.2 .... Only the shield control is addressed whose stored code word matches the code word which is added to the control signal.
  • the receipt and / or the execution of the corresponding control command can be acknowledged by a feedback signal because the one of the two bus lines 58 and 59 as well as the radio connection is available for this.
  • the feedback can take place immediately and without a time delay, so that an immediate control is possible at each input device, ie main control center 50, auxiliary control center 51 and control device 37.
  • valve control 40 (FIG. 1).
  • the control magnet of the pilot valve 45 is activated and the respective main valve 44 of the force generator 30 is actuated.
  • the signals of the pressure sensors which are arranged for control and monitoring on each of the force transmitters and / or valves, can also be transmitted back via the bus lines.
  • radio receiver 32 32. radio receiver 32
  • Control unit 34 Control unit 34, shield control, shield control unit, expansion control 35, antenna 35
  • control unit 40 Valve control, microprocessor, control unit 40 41.

Abstract

Eine Ausbausteuerung zur Steuerung der Bewegungen der Ausbaueinheiten und des Vortriebs in dem Streb eines Bergwerks besitzt eine Vielzahl von Steuereinheiten, von denen jeder Ausbaueinheit jeweils eine Steuereinheit (Schildsteuerung) örtlich und funktionell zugeordnet ist. Jede Schildsteuerung besitzt einen mehrkanaligen Funktransceiver, über welchen eine der Schildsteuerung zum Empfang von Steuersignalen und zum Senden von Mess- und Zustandsdaten im gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb mit einer dezentralen transportablen Bedieneinrichtung steht. Die Schildsteuerungen sind derart programmiert, daß über Funk einkommende Steuersignale nur in Funktionen der Ausbaueinheit umsetzbar sind, wenn das Steuersignal mit dem der angerufenen Schildsteuerung zugeordneten Codewort belegt ist. Die Schildsteuerungen sind untereinander vorzugsweise durch zwei Busleitungen (58, 59) zum Datentransfer eingegebener Daten an alle Schildsteuerungen verbunden. Jede Schildsteuerung besitzt einen Verstärker zum Auffrischen der über Busleitung einkommenden Signale.

Description

STEUERUNG DER AUSBAUEINHEITEN IN DEM STREB EINES BERGWERKES
Die Erfindung betrifft eine Ausbausteuerung zur Steuerung der Bewegungen der Ausbaueinheiten in dem Streb eines Bergwerks.
Diese Steuerung ist z. B. bekannt durch die DE 10207698.7 A1 (TBT 2104) sowie durch die DE 19982113.5-24 A1 (TBT 9805).
Bei dieser Ausbausteuerung können die einzelnen Ausbaueinheiten, in dieser Anmeldung als: Schilde bezeichnet, von einer zentralen Steuerung aus oder durch einzelne Steuereinheiten, welche jeweils einem Schild zugeordnet sind (Schildsteuerungen oder durch ein Bediengerät über Funk angesteuert werden. Grundsätzlich laufen die von dem Bediengerät eingegebenen Funkbefehle zu einer der Schildsteuerungen, welche mit einem Empfangsgerät ausgestattet ist. Von dieser Schildsteuerung aus werden sodann jeweils die benachbarten oder mehrere benachbarte Schilde angesteuert.. Grundsätzlich werden die Steuersignale über eine allen Schildsteuerungen gemeinsame Leitung allen Schildsteuerungen zugeführt. Die Schildsteuerungen sind jedoch so programmiert, dass lediglich die Schildsteuerung angesprochen und zur Ausführung der Schaltbefehle veranlasst wird, weicher das mit dem Steuerbefehl gesendete Codewort zugeordnet ist. Alle anderen Schildsteuerungen leiten das Steuersignal mit Codewort weiter. Mit der einen Eingabe eines Steuerbefehls ist die gemeinsame Leitung (Bus-Leitung) belegt.
Aufgabe der Erfindung ist eine Ausgestaltung der Ausbausteuerung, bei welcher gleichzeitig zwischen Bediengerät und den Schildsteuerungen ein Signalverkehr simultan in beiden Richtungen möglich ist und insbesondere mit einem Steuersignal auch andere Signale versandt werden können.
Die Lösung ergibt sich aus Anspruch 1.
Durch diese Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, dass die gesamte Abbausteuerung einschließlich Steuerung der Schilde und der Abbaumaschinen von einem Bediengerät, vorzugsweise einem Handbediengerät aus erfolgen und dabei gleichzeitig einer Erfoigskontroüe durch Überprüfung der zurückgesendeten Zustandsdaten und Messdaten erfolgen kann. Insbesondere können bei der Inbetriebnahme einer Anlage nacheinander alle Schildsteuergeräte einzeln zur Zustandsüberwachung oder für einen Probebetrieb aufgerufen werden und der Bediener kann dem Abbau der Kohlefront und den Steuerbewegungen der Ausbaueinrichtungen folgen und die Richtigkeit des Ausbaus verfolgen. Dies war bisher mangels Rückmeldung nicht möglich . Durch die Erfindung wird andererseits die Anwesenheit der Bedienungsperson vorort und insbesondere im Gefahrenbereich der bewegten Schiide und Abbaueinrichtungen überflüssig.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird zusätzlich erreicht, dass ύϊe Entfernung zwischen Bediengerät und Schildsteuerung, welche durch Funk überbrückt werden muss. stets nur kurz und übersichtlich ist, während der Datentransfer zu weiter entfernten Schildsteuerungen über Kabel erfolgt und daher störungsunempfindtich ist Andererseits bewirkt die Mehrkanaiϊgkeit nach dieser Erfindung, dass bei jedem Steuersignal gleichzeitig eine Zustandskontroiie der angesprochenen Steuereinheit erfolgt, so dass Störungen im Funkverkehr oder h der Kabelübertragung sofort bemerkt werden. Damit wird den Sicherhestserforde nissen des Bergbaus Rechnung getragen.
In der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird die über Kabel übertragbare Datendichte der Datendichte des Funkverkehrs angepasst
Wegen der Streblänge besteht die Gefahr, dass die durch Kabel (Busleitung) übertragenen Signale von Schildsteuerung zu Schildsteuerung so stark abgeschwächt werden, dass sie von weit entfernten Schildsteuerungen und insbesondere von der Zentralsteuerung nicht mehr empfangen oder richtig interpretiert werden können.
Dieses Problem wird für beide Bus-Leitungen bzw. alle übersandten Signale durch die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 vermieden.
Durch die Erfindung wird es möglich, unabhängig von der Eingabe von Steuersignalen auch Mess- oder sonstige Zustandssignale an den Bediener bzw. die Zentralsteuerung zu übertragen. Ebenso kann bei jedem Steuersignal gleichzeitig und ohne Zeitverzögerung auch ein QuitttersignaS ausgegeben werden, durch welches der Eingang und/oder die Ausführung des Steuerbefehls bestätigt wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispϊe! der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 : Den Schnitt durch ein Streb mit einem Ausbau
Figur 2: Die schematische Aufsicht auf eine Schräm-Maschine und eine Gruppe von Ausbauten.
Figur 3: Die schematische Anordnung von Zentraisteuerung und Bediengerät Schildsteuerungen.
In Figur 1 ist eine der Ausbaueinheiten 1-18 gezeigt. In Figur 2 ist eine Mehrzahl von Ausbaueinheiten 1 bis 18 gezeigt. Die Ausbaueinheiten sind längs eines Flözes 20 angeordne Das Flöz 20 wird mit einer Schneideinrichtung 23, 24 einer Gewinnungsmaschine 21 in Abbaurichtung 22 abgebaut. In dem Ausführungsbeϊspie! hat die Gewinnungsmaschine die Form einer Schrämmaschine 21.
Die Schrämmaschine 21 ist mittels einer Schrämtrosse, die nicht dargestellt ist, in Schneidrichtung 19 verfahrbar. Sie besitzt zwei Schneidwalzen 23, 24, die mit unterschiedlicher Höhe eingestellt sind und die Kohlewand abfräsen. D e gebrochene Kohle wird von der Schrämmaschine, auch "Waizenlader" genannt, auf einen Förderer geladen. Der Förderer besteht aus einer Rinne 25, in welcher ein Panzerförderer längs der Kohlefront bewegt wird. Die Schrämmaschine 21 ist längs der Kohlefront verfahrbar. Die Rinne 25 ist in einzelne Einheiten unterteilt, die zwar miteinander verbunden sind, jedoch relativ zueinander eine Bewegung in Abbaurichtung 22 ausführen können. Jede der Einheiten ist durch eine Σylinder-Kolben-Einheit (SchreStkolben) 29 als Kraftgeber mit einer der Ausbaueinheiten 1 bis 18 verbunden. Jede der Ausbaueinheiten dient dem Zweck, den Streb abzustützen. Hierzu dient eine weitere Zylϊnder-Koiben-E heϊt 30, die eine Bodenplatte gegenüber einer Dachplatte verspannt. Die Dachplatte besitzt an ihrem vorderen, dem FSöz zugewandten Ende einen sogenannten Kohienstoßfänger 48. Dabei handelt es sich um eine Klappe, die vor die abgebaute Kohlewand klappbar ist. Der Kohlenstoßfänger muß vor der heranfahrenden Schrämmaschine 21 hochgeklappt werden. Auch hierzu dient eine nicht dargestellte weitere Zylinder- Kolben-Einhelt. Diese Funktionselemente des einzelnen Ausbaus sind hier nur beispielhaft dargestellt. Weitere Funktionselemente sind vorhanden; zum Verständnis der Erfindung ist ihre Erwähnung und Beschreibung nicht erforderlich.
Bei jedem der Kraftgeber handelt es sich - wie bereits erwähnt - um hydraulische Zylinder/Kolbeneinheiten.
Diese Zylinder/Kolbeneinheiten werden über Ventile 44, Vorsteuerventile 45 betätigt. An dem Vorsteuerventϊl ist die Ventilsteuerung 40, d.h. ein Gehäuse mit der darin befindlichen Ventilsteuerung befestigt In Fig. 2 bewegt sich die Schrämmaschine nach rechts. Daher muß der Kohienstoßfänger der Ausbaueinheit 17 zurückgekiappt sein. Andererseits wird die Einheit der Rinne 25 an der Ausbaueinheit 9, die sich - in Fahrtrichtung 19 - hinter der Schrämmaschine 21 befindet, in Richtung auf die abgebaute Kohlewand vorgerückt. Ebenso befinden sich die folgenden Ausbaueinheϊten 8,7,6, 5 und 4 im Vorwärtsgang mit Richtung auf den Streb bzw. auf die abgebaute Kohienwand. An diesen Ausbaueinheiten wird der Kohienstoßfänger bereits wieder heruntergeklappt Die Ausbaueinheiten 3, 2, 1 sind fertig gerückt und bleiben in dieser Position, bis die Schrämmaschine sich wieder von rechts nähert. Die Steuerung dieser Bewegungen geschieht teils automatisch in Abhängigkeit von den Bewegungen und der momentanen Position der Schrämmaschine, teils von Hand. Hierzu ist jedem der Ausbauten 1-18 jeweils eine Schildsteuerung 34 zugeordnet. Jeweils eines der Schildsteuergeräte 34 ist einem der Ausbauten 1-18 zugeordnet und mit den Vorsteuerventiien 45 und Hauptventslen 44 sämtlicher Kraftgeber der Ausbaueϊnhest 1, 2, 3 ,...( bis 18) über jeweils eine Ventilsteuerung 40 (Mikroprozessor) verbunden. Jede der Schildsteuerungen kann zur Dateneingabe oder Datenabfrage benutzt werden. Jedoch kann einer Gruppe von mehreren Schildsteuerungen eine Strebsteuerung 33 oder auch der Gesamtheit der Schildsteuerungen eine zentrale Ausbausteuerung (Hauptzentrale 50 und/ oder Hilfszentrale 51) für die Dateneingabe übergeordnet sein, die mit den Schildsteuerungen verbunden ist. Eine derartige Ausführung ist in Figur 2 gezeigt.
Die zentrale Ausbausteuerung besteht aus der Hauptzentrale 5© und der Hilfszentrale 51.
Das Kabel 58 (Busleϊtung) verbindet alle Schildsteuerungen 34 unter einander. Über jede Schildsteuerungen werden die eingegebenen oder abgegebenen Ausbaubefehle Zustandsdaten und sonstigen Daten weiter gegeben. Durch einen Ausbaubefehl wird in einem bestimmten Schild eine bestimmte Äusbaufunktion z. B. im Sinne des Raubens, Schreitens, Setzen ausgelöst. Dieser Ausbaubefehl wird von allen Schildsteuerungen 34 über die Busleitung 58 empfangen und weitergegeben. Die Ausbaubefehle/Steuerbefehle können von Hand an der Hauptzentrale 50 oder Hllfszentrale 51, der Strebsteuerung 33, weiche jeweils eine Gruppe von Schildsteuerungen zugewiesen ist oder über ein Bediengerät 3? ausgelöst werden. Die eingegebenen Ausbaubefehle werden von der Hauptzentrale 50 bzw. der Hilfszentrale 51 bzw. der Strebsteuerung 33 bzw. dem Bediengerät 37 der nächstgelegenen Schildsteuerung zugeleitet. . Von dieser Schildsteuerung gelangen die Ausbaubefehle sodann über die Busleitung 58 an alle anderen Schildsteuerungen 34. Durch eine vorbestimmte Kodierung wird jedoch nur eine der Schildsteuerungen 1-18 oder eine Gruppe von Schildsteuerungen aktiviert zur Durchführung der jeweiligen Ausbaufunktionen. Die aktivierte Schildsteuerung setzt sodann den erhaltenen Ausbaubefehl um in Ventilsteuerbefehle an die den betroffenen Ausbauten zugeordneten Steuerventilen bzw. Hauptventilen.
Die automatische Auslösung der Funktionen und Funktionsabläufe ist z.B in der DE-A1 19546427.3 beschrieben.
Die angesprochenen Schildsteuerung wird gleichzeitig veranlaßt, die Zustandsdaten der angesprochenen Funktionsele ente wie z. B. Zylinder- Kolbeneinheiten und sonstige Messdaten auszugeben. Diese Daten werden sodann über die Busieitung 58 wieder zurück übertragen und von der jeweils nächstgelegenen Schildsteuerung an zumindest das befehlsauslösende Gerät, d.h, Hauptzentrale 50 oder Hllfszentrale 51 oder Strebsteuerung 33 oder Bediengerät 37 zurück übertragen. Dadurch kann die Bedienungsperson, weiche einen Steuerbefehl eingegeben hat, sofort überprüfen, ob die beabsichtigte Funktion ausgelöst worden ist
Auf die selbe Weise können Abfragebefehle eingegeben und durch Codierung an bestimmte Schildsteuerungen geleitet werden. Auf diese Weise läßt sich von zentraler Steile eine Zustandsüberwachung sämtlicher Befehlssteuerungen und Schilde durchführen, wobei in Folge der räumlichen Kürze des Funkkontaktes mit Störungen nicht zu rechnen ist. Zur zentralen Handbedienung der Befehlseingabe dient - wie gesagt ein Steuergerät 37, das als Handgerät ausgeführt ist und von dem Bediener mitgeführt wird. Zur Befehlseingabe kann der Bediener außerhalb des Strebs in einer Strecke oder zumindest entfernt von dem augenblicklichen Abbauort stehen. Das Handgerät ist über Funk mit den Funke pfängem 38 verbunden, welche in jeder der Schildsteuerungen vorgesehen sind. Die Schildsteuerung, die dem Sediengerät zunächst liegt, wird hierbei die stärksten Funksignale empfangen. Dementsprechend gibt diese Schildsteuerung nunmehr das erhaltene Signal über die Bus-Leitung 58 weiter, so dass die durch das Code-Wort angesprochene Schildsteuerung entsprechend reagieren kann. Gleichzeϊt wird aber auch über einen der Kanäle der Funkverbindung ein Quittungssignal der angesprochenen Schildsteuerung und vorzugsweise auch ein den Zustand und die Zustandsänderung wiedergebendes Signal über die Bus-Leitung 58 an die einzelnen Funktransceiver übermittelt, so dass das stärkste Funksignal, das von der nächstüegenden Schildsteuerung ausgehen dürfte, an das Bediengerät gleichzeitig übertragen wird. Die Bedienungsperson hat also die Möglichkeit einer unmittelbaren Erfolgskontrolle.
Durch den mehrkanatigen Funkkontakt des Handgeräte über jeweils eine der Schildsteuerung mit allen anderen Schildsteuerungen sowie Haupt- Hϊifs - und Strebsteuerungen kann das Bediengerät simultan den gesamten Datenverkehr des Strebs erfassen, so daß widersprechende Steuerbefehle vermieden werden.
Das quaderförmige Handgerät weist auf einer Seite (Steuerseite) Bedientasten auf. Über diese Tasten ist auch der Code der jeweils zu bedienenden Ausbausteuerung (eine der Schildsteuerungen 341, 34.2...) eingebbar und ein Ausbaubefehl zur Auslösung einer gewünschten Funktion oder eines gewünschten Funktionsablaufs (z. B. Rauben oder Schreiten), auslösbar. Zur Funkübertragung dient z.B die Antenne 39 des Handgeräts.
Wenn der Bediener das Handgerät um dessen Längsachse um 180° wendet, erblickt er die Kontroiiselte des Handgeräts. Diese ist mit zwei Dioden, einem Display sowie weiteren Tasten ausgestattet Der Bediener kann mit seiner Kopf lampe die beiden Dioden anleuchten. Nur wenn er dabei die eine der Dioden abdeckt , z.B. mit einem Finger, wird die Kontrollfunktion das Handgeräts ausgelöst Zur Kontrolle gibt der Bediener den Code des zu Kontrollierenden Ausbaus ein. Dadurch tritt das Handgerät über Funk mit den nächstgetegenen Schildsteuerung in Verbindung, wie dies bereits zuvor bei der Übermittlung von Steuersignalen beschrieben wurde. Es wird dadurch über Funk und über Kabel 58, 59 die Verbindung zu der durch das Code-Wort angesprochenen Schildsteuerung hergestellt Durch diese Erfindung wird ein unmittelbarer Dialog möglich. Dazu kann die Bedienperson mittels einer der Tasten bestimmte Funktionen oder Betriebszustände abfragen. Hierzu ist in der Schildsteuerung ein Programm hinterlegt, mit dem Abfragen oder Sequenzen von Abfragen über Funktionen, Betriebszustände und Funktionsabläufe des jeweiligen Schildes (Ausbaus) durchgeführt werden können. Die erhaltenen Daten werden sodann im wesentlichen simultan über Kabel 58, 59 an die benachbarten Schildsteuerungen und von einer der Schildsteuerungen über Funk an das Handgerät übertragen und auf dem Display dargestellt. Auf diese Weise kann sich der Bediener davon überzeugen, ob ein bestimmter Ausbau noch voll funktionsfähig ist oder ob eine Wartung oder der Austausch von Funktionselementen oder Steuerelementen erforderlich ist.
Es kann auf diese Weise ein Probebetrieb simuliert werden. Der Probebetrϊeb kann aber auch real durchgeführt werden, in dem der Bediener von seinem Standort aus über die Steuerseite des Handgeräts jede Schildsteuerung der Reihe nach anspricht und eine oder mehrere Funktionen durchführen lässt Durch die simultane Rückübertragung der Zustände und Zustandsänderungen kann überprüft werden, ob der Strebausbau betriebsfertig ist und in Betrieb genommen werden kann.
Dadurch wird ein sicherer, störungsfreier und robuster Betrieb der Schrämmaschine und des Ausbaus mit geringem Bedienungsaufwand möglich.
Es wurde bereits ausgeführt, daß die Schildsteuerungen 34 unter einander durch das Kabel 58 verbunden sind, das bei bisherigen Ausführungen nur zwei Adern aufweist und das zur seriellen Übertragung jeweils eines Codeworts und des Ausbaubefehls dient Nur diejenige der Schildsteuerungen 34/ Ausbaueinheit wird angesprochen, deren eingespeichertes Codewort mit dem übertragenen Codewort identisch ist. Bei dem Kabel 58 handelt es sich also um ein zweiadriges Kabel, das in Form einer Bus-Leitung von einer Schildsteuerung 34 zur nächsten verlegt ist und über die dazwischen liegenden Schildsteuerungen 34 auch die Hauptzentrale 50 und die Hilfszentrale 51 miteinander verbindet
Nach dieser Erfindung wird statt des bisherigen einzigen zweiadrigen Kabeis 58 dazu parallel ein zweites zweiadriges Kabel 59, in dieser Anmeldung als Parallel- Bus bezeichnet, verlegt Die Kabel 58, 59 sind in dieser Anmeldung auch als Bus- Leitungen bezeichnet
Das Prinzip der Verschaltung der Kabel in den einzelnen Schildsteuerungen 34 ist in Figur 3 dargestellt Gezeigt sind zwei Schildsteuerungen 34.1 und 34.2 von einer Vielzahl von Schildsteuerungen. Die Schildsteuerungen sind über Bus- Leitungen 58 und 59 mit der Hauptzentrale 50 und der Hllfszentrale 51 verbunden. Die Bus-Leitung 58 besitzt die beiden Fasen 58.1 und 58.2; die Bus-Leitung 59 besitzt die beiden Fasen 59.1 und 59.2.
Sämtliche vier Fasen beider Busleitungen sind den Eingangselementen 52 der Schildsteuerungen 34.1 , 34.2,... aufgeschaltet. Von den Eingangselementen aus werden die einkommenden Signale In den Schildsteuerungen verarbeitet, d. h. zunächst darauf hin geprüft, ob das mitgesendete Codewort dem eingespeicherten und dieser jeweiligen Schildsteuerung zugeordneten Codewort entspricht. Sofern die übertragenden Signale Steuersignale sind, erfolgt sodann die entsprechende Verarbeitung und Weitergabe an die entsprechenden Funktionseiemente des Schilds, die zuvor beschrieben worden sind.
Jeweils eine Fase 58.2 bzw. 59.2 jeder der Busleitungen wird sodann einem Schaltelement 53 zugeführt Die entsprechenden Fasen verlassen das Schaltelement 53 über den Ausgang und werden sodann dem entsprechenden Schaltelement 53 der benachbarten Schildsteuerung 34.2 zugeführt. In dem Schaitelement 53 können beide Fasen 58.2 und 59.2 synchron oder einzeln aufgetrennt werden.
Die andere Fase 58.1 bzw. 59.1 der Bus-Leitungen 58 bzw. 59 werden sodann einem Verstärker-Element 54 zugeführt. Die entsprechenden Fasen werden von dem Ausgang des Verstärkungseiementes jeweils dem Verstärkungseiement der benachbarten Schildsteuerung 34.2 .... zugeführt. Jede Schildsteuerung 34.1, 34.2 ... besitzt sodann ein weiteres „rechtes" Eingangselement 52, welches die Signale empfängt und verarbeitet welche von der rechten Seite, d.h. der Hllfszentrale 51 oder einer weiter rechts gelegenen Schildsteuerung 34.3 .... kommen. Benachbarte Schildsteuerungen 34.1, 34.2 sind also wiederum durch zwei Kabel, von denen jedes zwei Fasen besitzt, verbunden.
Der Schalter 53 mit seinen beiden Schalteϊementen ist normaler Welse geschlossen, so dass eine Durchleitung stattfindet Die Auftrennung der Busieitungen findet jedoch statt, wenn Störungen auftreten. Zum einen kann hierdurch die Fehlersuche erleichtert werden. Dazu werden von einer der Steuereinrichtungen (Hauptzentrale, Hilfzentrale, Handgerät Strebsteuerung oder Schildsteuerung) die Schaltelemente der rechts bzw. links liegenden Schildsteuerungen einzeln und der Reihe nach geöffnet und sodann ein Kontrollsignal eingegeben. Da das Kontrollsignal auch mit der eründungsgemäßen Funkverbindung sofort von der angesprochenen Schildsteuerung quittiert wird, kann festgestellt werden, welche der Schildsteuerungen jenseits der fehlerhaften Schildsteuerung Siegen. Zum anderen kann die Auftrennung im Fehlerfalle erfolgen, um eine fehlerhafte Schildsteuerung zu isolieren und von der Busleitung bzw. den Busleitungen abzutrennen. Dadurch bleiben die arideren Schildsteuerungen ansteuerbar und die Fehlerbehebung kann ohne Stillegung des Strebs erfolgen.
In dem Verstärkungselement 54 erfolgt eine Auffrischung der einko mendeπ Digitaisignale. Das geschieht dadurch, dass in dem Verstärkungselement festgestellt wird, ob die einkommenden Signale einen bestimmten vorgegebenen Schwellwert übersteigen. Wenn dies der Fall ist werden im Ausgang Signale größerer Stärke, vorzugsweise von der ursprünglichen Stärke erzeugt, damit die Durchleiiung der Signale durch sämtliche Schildsteuerungen gewährleistet ist Diese Art der Verstärkung bietet sich insbesondere an, da die Steuersignale, Messsignale usw. in digitaler Form übertragen werden.
Dadurch wird auch im Untertagebetrieb eine sichere störungsfreie Funkübertragung der erforderlichen Positions- und Richtungssignale sowie Kontrolldaten möglich. Die Ausbausteuerung ist auch bei erheblicher Streblänge über Funk zuverlässig steuerbar. Zu diesem Zwecke besitzt die Steuereinrichtung die Eigenheit, daß Signale über Funk nur an die räumlich nächste der Steuereinrichtungen übergeben, an die übrigen jedoch über Kabel in aufgefrischter Form mit der erforderlichen Stärke weitergeleitet werden. Über die gemeinsame Rechnerkapazität ist eine sichere Ermittlung der jeweils anzusprechenden Ausbaueinheiten möglich.
Wenn nun von einer der Zentralen 50, 51 oder über Funk von dem Eingabegerät 37 (Figur 2) ein Steuerbefehl in das System eingegeben wird, so erfolgt der Transport des Steuerbefehls über die jeweils freie Bus-Leitung 58 oder 59. Dabei werden die Steuerbefehle in der beschriebenen Weise durch die einzelnen Schildsteuerungen 34.1, 34.2.... durchgeleitet Lediglich diejenige Schildsteuerung wird angesprochen, deren eingespeichertes Codewort mit dem Codewort übereinstimmt welches dem Steuersignal beigegeben ist Der Empfang und /oder die Ausführung des entsprechenden Steuerbefehls kann durch ein Rückmelde- Signal quittiert werden, da die eine der beiden Bus-Leitungen 58 bzw.59 sowie die Funkverbindung hierfür zur Verfügung steht. Die Rückmeldung kann sofort und ohne Zeitverzögerung erfolgen, so dass an jedem Eingabegerät, d.h. Hauptzentrale 50, Hilfszentrale 51 und Steuergerät 37 eine sofortige Kontrolle möglich ist Die entsprechenden Steuersignale werden an die Ventilsteuerung 40 (Figur 1) weiter geleitet). Hierdurch wird der Stellmagnet des Vorsteuerventils 45 aktiviert und das jeweilige Hauptventii 44 des Kraftgebers 30 betätigt. Nunmehr können auch die Signale der Drucksensoren, die zur Steuerung und Überwachung an jedem der Kraftgeber und/ oder Ventile angeordnet sind, zurück über die Bus- Leitungen übertragen werden. Bezugszeichen
1-18. Ausbaueinheiten 1 bis 18
1 . Schneidrichtung 19
20. Flöz 20
21. Gewinnungsmaschine Schrämmmaschine 21
22. Abbaurichtung 22
23. Schneidrichtung Schneidwalzen 23,24
24. Schneideinrichtung Schneidwalze
25. Förderer, Rinne, Einheit 25
26. Bodenplatte
27. Dachplatte
28. Rad 28
29.Zylirider-KoIben-E!iϊheit, Sc reit olben, Kraftgeber 29
30. Zylinder-Kolben-Einheit, Kraftgeber
31. Rechner, Mikroprozessor 31,
32. Funkempfänger 32
33. Strebsteuerung, zentrale Ausbausteuerung, Strebsteuergerät
34. Steuergerät 34, Schildsteuerung, Schildsteuergerät, Ausbausteuerung 35,Aπtenne35
36. Empfänger 36
37. Steuergerät, Handgerät Bediengerät
38. Funkempfänger
39. Antenne des Handgeräts
40. Ventilsteuerung, Mikroprozessor, Steuergerät 40 41.
42.
44 , Steuerventil 44
45 Vorsteuerventil, Steuerventil 45 46
47 Stelimagnet 47
48 Kohlestoßfänger 48
50 Hauptzentrale
51 Hilfszentrale
52 Eingangselement
53 Schaltelement
54 Verstärkungselement, Auffrischung
58. Kabel, Bus-Leitung
58.1 Fase
58.2 Fase
59. Kabel, Bus-Leitung, Parallel-Bus
59.1 Fase
59.2 Fase

Claims

Ansprüche
1. Äusbausteuerung zur Steuerung der Bewegungen der Ausbaueinheiten und des Vortriebs in dem Streb eines Bergwerks mit einer Zentralsteuerung und mit einer Vielzahl von Steuereinheiten, von denen jeder Ausbaueinheit jeweils eine Steuereinheit (Schildsteuerung) örtlich und funktioneil zugeordnet ist; wobei die Schildsteuerungen dra tlo mit einer dezentralen Bedieneinrichtung (Bediengerät 37) zur Eingabe von Steuerbefehlen und zur Rücksendung von Kontrolldaten verbunden sind dadurch gekennzeichnet daß jede Schildsteuerungen einen mehrkanaligen Funktransceiver enthält, über welchen eine der Schildsteuerung zum Empfang von Steuersignalen und zum Senden von Mess - und Zustandsdaten im gleichzeitigen Sende - und Empfangsbetrieb mit der dezentralen transportablen Bedieneinrichtung steht, wobei die Schildsteuerung derart programmiert ist, daß über Funk einkommende Steuersignale nur in Funktionen der Ausbaueinheit umsetzbar sind, wenn das Steuersignal mit dem der angerufenen Schildsteuerung zugeordneten Codewort belegt Ist
2. Äusbausteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schildsteuerungen untereinander und vorzugsweise auch mit einer ZentraSsteuerung durch eine Busleϊtung (58) zum Datentransfer eingegebener Daten an alle Schildsteuerungen verbunden sind.
3. Ausbausteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schildsteuerungen untereinander und vorzugsweise auch mit der Zentralsteuerung durch eine gleichartige zweite Busleitung (Paralleibus 59) verbunden sind.
4. usbausteuerung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daü> jede Schildsteuerung einen Verstärker für die über zumindest eine der beiden Busleitungen einkommenden Signale aufweist, welche durch ihr Codewort nicht der Schildsteuerung zugeordneten sind.
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