WO2020151945A1 - Tagebau-anordnung und verfahren zum betreiben einer tagebau-anordnung - Google Patents

Tagebau-anordnung und verfahren zum betreiben einer tagebau-anordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2020151945A1
WO2020151945A1 PCT/EP2020/050260 EP2020050260W WO2020151945A1 WO 2020151945 A1 WO2020151945 A1 WO 2020151945A1 EP 2020050260 W EP2020050260 W EP 2020050260W WO 2020151945 A1 WO2020151945 A1 WO 2020151945A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
open
mining system
sensor
premise
leading
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/050260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Lange
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Priority to CN202080010509.8A priority Critical patent/CN113330186A/zh
Priority to BR112021014354-8A priority patent/BR112021014354A2/pt
Publication of WO2020151945A1 publication Critical patent/WO2020151945A1/de

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C47/00—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/26—Methods of surface mining; Layouts therefor

Definitions

  • the invention relates to an open-cast mine arrangement with a leading and a following open-cast mine system and a method for operating such an open-cast mine arrangement.
  • a surface mine arrangement and a method for operating such a surface mine arrangement are known from EP 2707547 B1. Further arrangements are described in EP 2 707 547 B1, EP 2 540 589 A2 and DE 10 2011 106 342 A1.
  • the object of the invention is to provide an open-pit mine arrangement with the features of the preamble of claim 1 and a method with the features of the preamble of the independent method claim, which reduce the risk of errors during the operation of the open-pit mine arrangement.
  • the mine arrangement according to the invention comprises
  • the leading opencast mining system is able to mine, pick up and / or drop loose material.
  • the following opencast mining system is capable of conveying bulk material from and / or to the leading opencast mining system.
  • the leading open-cast mining system can be moved across the earth's surface in any direction. Relative to the leading opencast mining system, the following opencast mining system can be moved in at least one direction above the earth's surface.
  • At least one component of the following opencast mining system can be moved by a first and optionally by at least one further manipulated variable.
  • the first sensor and optionally at least one further sensor are each able to measure at least one variable which correlates with a position, a distance, an orientation and / or a movement of the following opencast mining system relative to the leading opencast mining system.
  • the controller can control the first and optionally at least one further manipulated variable. For this control, the controller uses at least one measured value from the first and optionally a further sensor.
  • the controller automatically controls the first and optionally the additional manipulated variable with the aim that the following opencast mining system follows a movement of the leading opencast mining system.
  • the control objective in the control is that the following opencast mining system follows the leading opencast mining system in such a way that a continuous material flow of excavated material is achieved from the leading to the following and / or from the following to the leading opencast mining system.
  • the leading opencast mining system is usually controlled by one person.
  • the person controls the leading open-cast mining system in such a way that a recording device of the leading open-cast mining system follows a demolition edge and picks up or deposits mining material from this demolition edge.
  • the following opencast mining system is intended to follow the leading opencast mining system in such a way that a continuous flow of material from mining material is achieved and only a small amount of mining material is lost during conveyance. Thanks to the invention, each component of the following opencast mining system follows, its position or orientation one on this material flow Influences the movements of the leading opencast mining system. The desired continuous material flow can be guaranteed.
  • the following opencast mining system is mechanically coupled to the leading opencast mining system in such a way that the coupling causes the following opencast mining system to follow the leading opencast mining system.
  • Such a mechanical coupling is often not possible at all or is undesirable.
  • the open-cast mine arrangement comprises at least one second sensor in addition to the first sensor.
  • the following opencast mining system comprises a bridging component and a guided opencast component.
  • the opencast mining arrangement can convey bulk material from the leading opencast mining system to the guided opencast mining component and / or from the guided opencast mining component to the leading opencast mining system. This conveying can be carried out with the help of the bridging component, which bridges the distance between the leading opencast mining system and the guided opencast mining component.
  • the leading opencast mining system, the bridging component and the guided opencast mining component are preferably not mechanically coupled to one another.
  • the bridging component can be moved in at least one direction above the earth's surface.
  • the first manipulated variable can move the bridging component.
  • the following open-cast component can be moved in at least one direction above the earth's surface.
  • the following opencast component can be changed by a second manipulated variable.
  • the first sensor can measure a quantity that correlates with a position, a distance, an orientation and / or a movement of the bridging component relative to the leading open-cast mining system.
  • the second sensor is able to measure a quantity that corresponds to a position, a distance, an orientation and / or a movement of the following open-cast component relative to the bridging component correlated.
  • the sensor can control both manipulated variables and process measured values from both sensors.
  • the sensor can control the first manipulated variable in such a way that the bridging component follows a movement of the leading open-cast mining system.
  • the controller can control the second manipulated variable so that the guided open-cast component follows a movement of the bridging component.
  • the aim of the regulation with these controls is again that a continuous material flow of excavated material is achieved, in this configuration from the leading open-cast mining system via the bridging component to the guided open-cast component and / or from the guided open-cast component via the bridging component leading mining system.
  • the bridging component comprises a first and a second bridging device.
  • the open-pit arrangement can convey mining material from the leading open-cast mining system via the first and then the second bypass device to the guided open-cast component and / or vice versa from the guided open-cast component via the second bypass device and then the first bypass device to the leading open-cast system.
  • the first bridging device is movable relative to the leading open-pit mining system in at least one direction above the surface of the earth
  • the second bridging device is movable relative to the first bridging device
  • the guided open-cast mining component is movable relative to the second bridging device.
  • the leading opencast mining system, the two bridging devices and the guided opencast mining component can be moved independently of one another and are preferably not coupled to one another.
  • the controller can control at least three manipulated variables.
  • the controller ensures that the first bypass device follows the movements of the leading open-cast mining system.
  • the controller causes the guided open-cast component to follow the second bypass device.
  • the controller causes the second bypass device to follow the movements of the first bypass device.
  • the leading opencast mining system and the following opencast mining system each comprise at least one conveyor device.
  • One conveying device is a delivering conveying device
  • the other conveying device is a receiving conveying device which is able to pick up degradation material from the delivering conveying device. Bulky waste should fall from the dispensing to the receiving conveyor during conveying.
  • the first sensor can measure a quantity that correlates with the position of the receiving conveyor relative to the delivery conveyor.
  • the controller is able to control the first manipulated variable in such a way that the following open-cast mining system follows a movement of the leading open-cast mining system, specifically in such a way that the delivering conveying device is always located above the receiving conveying device. This ensures that only a small amount of debris falls next to the receiving conveyor and is lost.
  • the leading opencast mining system includes, for example, a mining device, a discharge belt and / or a funnel.
  • the mining device is, in particular, a driven bucket wheel of a bucket wheel excavator.
  • the discharge belt belongs in particular to a settling device, which is able to throw away degradation material, in particular scrap material, or to deposit it in another way.
  • the funnel belongs in particular to a mobile crushing device, which is able to pick up and crush loose material.
  • the following opencast mining system includes, for example, a mobile conveyor, a mobile chute and / or a belt trolley.
  • the mobile conveyor can convey bulk material and can be moved over the surface of the earth.
  • the mobile conveyor is, for example, as a Band car or a band bridge designed.
  • the mobile chute is able to direct pourable mining material onto a removal device, the removal device not necessarily belonging to the following opencast mining system.
  • the mobile chute belongs in particular to a receiving trolley.
  • the belt trolley can pick up and / or drop loose material, for example onto a conveyor of the bridging component.
  • At least one component of the following opencast mining system can be moved relative to the leading opencast mining system not only in at least one direction above the earth's surface, but also in at least one direction perpendicular or obliquely to the earth's surface.
  • the first or another sensor can measure a variable that changes with this movement.
  • the controller can control the first or a further manipulated variable in such a way that the following open-cast mining system follows the movement of the leading open-cast mining system in such a way that the moving part of the following open-cast mining system is moved perpendicular or at an angle to the earth's surface relative to the leading open-cast mining system and thereby the continuous material flow is achieved.
  • the open-cast mine arrangement comprises an intake system.
  • the pick-up system comprises a pick-up device, a bridging conveyor and a removal conveyor.
  • the pick-up system is in particular a bucket wheel excavator or a mobile crushing device.
  • the recording device is, for example, a driven bucket wheel of the bucket wheel excavator or a hopper of the mobile crushing device. With the aid of the recording device, the recording system is able to pick up excavated material, for example to excavate it.
  • the pick-up system With the help of the bridging conveyor, the pick-up system is able to transport the picked up material to the removal conveyor. With the help of the removal conveyor, the pick-up system can remove the extracted material, for example to a component of the following open-cast mine system.
  • the removal conveyor can be moved relative to the bridging conveyor of the receiving system. In particular, it can be pivoted about a horizontal and / or about a vertical axis.
  • the first sensor is able to measure a variable that correlates with a position, a distance, an orientation and / or a movement of the removal conveyor relative to the bridging conveyor.
  • the controller is able to control the first manipulated variable in such a way that the removal conveyor follows a movement of the bridging conveyor in such a way that a continuous material flow of material to be mined from the bridging conveyor to the removal conveyor is achieved.
  • the controller can use at least one measured value from the first sensor and optionally from a further sensor.
  • a data processing controller controls the or any further manipulated variable which the following opencast mining system can move.
  • This controller can consist of a single device or be distributed over several devices spaced apart from one another. In the case of several devices, these devices are preferably wired or wirelessly connected to one another.
  • the controller can be mounted on the leading or on the following open pit system. In the case of multiple devices, the controller can be distributed over both systems.
  • the controller automatically uses an analytical process model, which describes in particular the position and / or orientation of at least one moving component of the following opencast mining system relative to the leading opencast mining system. After a movement of the leading open-cast mining system, the controller automatically derives a required movement of the movable component from this process model, this required movement ensuring the continuous flow of material. The controller automatically derives the control of the first manipulated variable and optionally at least one further manipulated variable from this required movement and controls the manipulated variables accordingly. In a preferred embodiment of the invention, however, the controller is designed as a rule-based controller or includes such a rule-based controller. The rule-based controller can automatically execute a set of predefined rules that can be evaluated by computer (if-then rules).
  • Each rule includes a premise and at least one conclusion.
  • the premise of a rule comprises either exactly one single premise or a logical combination of several single premisses.
  • Each individual premise relates to a sensor and specifies a range of possible values for this sensor. It is possible that different single premises of a rule refer to different sensors, also to sensors for different components of the open-pit arrangement. It is also possible that a single premise relates to a possible operating state of the open-cast mine arrangement. As a rule, single premises of several different rules refer to the same sensor. Depending on an actual, ie measured, value of this sensor and optionally on a current operating state, the individual premise is at least either fulfilled or not fulfilled in the control.
  • the or each rule conclusion relates to a manipulated variable that can move a moving part of the following opencast mining system.
  • Each rule conclusion specifies a possible control intervention on this manipulated variable.
  • the controller can trigger the or each control intervention that is specified in the or a conclusion of a rule.
  • the controller is designed in such a way that it triggers the or every intervention in a conclusion of a rule if the only single premise or the logical combination of the individual premisses of this rule is fulfilled.
  • the configuration with the rule-based controller saves the need to set up an analytical process model that describes possible positions and orientations of the moving components of the following opencast mining system relative to the leading opencast mining system. In some cases, it is time-consuming to set up such a process model, especially if this process model is to describe all possible movements. But it is possible that the Controllers used both a set of rules and an analytical process model.
  • each individual premise of a rule is either fulfilled or not fulfilled when the regulation is carried out, depending on whether the measured value of the sensor to which the individual premise relates falls within the range that is contained in the individual premise is specified or not.
  • At least one individual premise of a rule specifies a so-called fuzzy set, so that this rule is a so-called fuzzy rule.
  • This fuzzy set of the single premise assigns a possible degree of membership to each possible value of the sensor to which the single premise relates.
  • This degree of membership can preferably be not only a maximum level of membership (sensor value belongs entirely to the specified range) or a minimum level of membership (sensor value does not belong to the specified range), but also an intermediate level of membership.
  • the controller When carrying out the regulation, the controller is able to calculate a degree of membership for each individual premise, which is based on the measured value of the sensor to which the individual premise relates and on the area or the fuzzy quantity which this individual premise relates to specified, depends. Furthermore, the controller can calculate a degree of fulfillment of the premise for each premise, the degree of fulfillment depending on the degrees of affiliation of the individual premisses.
  • the controller can calculate at least one control intervention for the or each manipulated variable that can move a component of the following opencast mining system.
  • the or each conclusion relates to a rule io
  • the design with the fuzzy amounts avoids the need to provide hard transitions between different areas of possible values of the same sensor when setting up the rules.
  • the fuzzy amounts also lead to smoother transitions between the control interventions and in particular avoid that abrupt control interventions are carried out. If necessary, an abrupt control intervention is still possible, namely when a corresponding rule has been set up and is being applied.
  • the controller can calculate an aggregated control intervention. This aggregate control intervention depends on the one hand on the control interventions specified in these different rules and on the other hand on the degree of fulfillment of the premises of these different rules.
  • an intervention by means of an unsharp quantity is also specified.
  • an executable control intervention is preferably calculated, which defines a specific value for the control variable. If the conclusions of different rules refer to the same manipulated variable and specify different unsharp quantities, the degree of fulfillment is used to calculate an aggregate unsharp quantity, and an adjustable value for the intervention is derived from this aggregated unsharp quantity.
  • the rule-based controller comprises a map generator and a map evaluator.
  • the map generator can calculate a map that can be evaluated by a computer, depending on the specified rules. This calculated map maps every possible one Combination of sensor values one of the following three actions that the controller can perform automatically:
  • the map evaluator carries out the actual control and ensures that every moving part of the following opencast mining system follows the movements of the leading opencast mining system. For this purpose, the map evaluator evaluates the calculated map, and the controller triggers the control interventions assigned by the map.
  • the map describes the mode of operation of the controller as it is determined by the specified rules. Therefore only the map evaluator and the map are required for the control.
  • the specified rules or a rule evaluator are not required during the controller's runtime.
  • a computer that carries out the actual control and therefore includes the map evaluator and a data memory with the map requires less computing capacity or, with the same computing capacity, less computing time to calculate the required intervention, compared to a controller that regulates the runtime evaluates and applies.
  • the rule-based controller which includes the map evaluator, does not need to have read access to the rules at runtime.
  • a workstation computer with which a developer sets up the rules and which includes the map generator, can be located at least temporarily away from the open-pit arrangement and is not required during operation, but can be e.g. use in the open pit arrangement during a test run.
  • the calculated map remains valid until a specified rule is changed or deleted or another rule is added.
  • the map generator therefore preferably recalculates the map, if a rule changes, deleted or is supplemented.
  • the change, deletion or addition preferably automatically activates the map generator.
  • the controller implements a higher-level control and a lower-level control, that is, it is designed as a cascaded controller. Rules are applied to the higher-level control - or the map that was generated as just described.
  • the manipulated variables are controlled so that the moving components of the following open-cast mine system follow a movement of the leading open-cast mine system within a predetermined first tolerance. A deviation can still occur between an ideal position and / or movement and that actual position and / or movement that arises from the rule-based higher-level control, but is within the first tolerance.
  • the subordinate regulation reduces this deviation, i.e. adjusts the or each moving part of the following opencast mining system more precisely.
  • a predefined process model or another known regulation is preferably used, e.g. a PID controller.
  • the subordinate control is carried out with the aim that the moving components, which are kept within the specified tolerance by the higher control, follow the movements of the leading opencast mining system with a desired accuracy, e.g. within a second tolerance, which is smaller than the first tolerance.
  • Figure 1 is a side view of an open pit arrangement according to the first embodiment with a bucket wheel excavator, a belt car and a receiving carriage.
  • FIG. 2 shows a top view of a variation of the first exemplary embodiment with a bucket wheel excavator, two successive belt carriages and a receiving carriage;
  • FIG. 3 shows a top view of the mining arrangement with a bucket wheel excavator, a belt wagon and a receiving carriage;
  • FIG. 4 shows a side view of a mobile crushing device and an open-cast mine arrangement according to the second exemplary embodiment with a belt carriage and a receiving carriage;
  • FIG. 5 shows a top view of a variation of the second exemplary embodiment with a mobile crushing device, two successive belt carriages and a receiving carriage;
  • FIG. 6 shows a side view of an open-cast mine arrangement according to the third exemplary embodiment with a settling device and a belt trolley;
  • FIG. 7 shows a top view of a variation of the second exemplary embodiment with a setting device, two successive belt carriages and a belt loop carriage; 8 shows, by way of example, five fuzzy sets for the five linguistic variables of a variable size of the open-pit arrangement;
  • the invention is used in the first embodiment to regulate an open-pit arrangement, which - a bucket wheel excavator 1,
  • FIG. 1 Two configurations of the open pit arrangement are shown in Fig. 1 (side view) and in Fig. 2 and Fig. 3 (top view).
  • the configuration in FIG. 2 comprises two consecutive belt carriages 10.1 and 10.2, the configuration in FIG. 3 a single belt carriage 10. If the distance between the bucket wheel excavator 1 and the receiving carriage 20 is always small enough, a configuration without a belt carriage is also possible.
  • the bucket wheel excavator 1 comprises
  • a superstructure 8 with an optional driver's cab the superstructure 8 being rotatable about a vertical axis (hole axis) relative to the chassis 7,
  • a paddle wheel arm 4 which carries the paddle wheel 2 and the receiving belt 3 and is fastened to the superstructure 8,
  • the or each belt carriage 10, 10.1, 10.2 each comprises
  • a running gear 15 with two parallel caterpillars a superstructure 16 which can be rotated about a vertical axis (vertical axis) relative to the belt carriage chassis 15,
  • two separate conveyor belts arranged one behind the other can also be provided, each of which is supported by a cantilever arm 12, 12.1, 12.2 or 14, 14.1, 14.2.
  • One cantilever arm 14, 14.1, 14.2 can then preferably be pivoted relative to the other cantilever arm 12, 12.1, 12.2. Debris falls from a conveyor belt on the receiving side through a chute onto a conveyor belt of the belt carriage 10, 10.1, 10.2 on the discharge side.
  • the hopper car 20 comprises a funnel above the strap band 22 and can be moved linearly in both directions along the strap band 22 by its own drive.
  • the bucket wheel excavator 1 is the pick-up system in the first embodiment.
  • the paddle wheel 2 functions as a pick-up device of the first exemplary embodiment, the pick-up belt 3 and the paddle-wheel arm 4 together as a bridging conveyor of the pick-up system.
  • the discharge belt 5 and the cantilever arm 6 belong to a removal conveyor of the receiving system.
  • the driven paddle wheel 2 removes material from the terrace-shaped demolition edge A.
  • the paddle wheel arm 4 with the paddle wheel 2 and the receiving belt 3 constantly swings back and forth while the paddle wheel 2 removes material to be mined.
  • the bucket wheel excavator 1 moves forward with its undercarriage 7. If the maximum removal depth at the break-off edge A has been reached, the bucket wheel excavator 1 drives back, lowers the bucket wheel arm 4 and removes the next disc in front of the break-off edge A. Of course, it is also possible for the bucket wheel excavator 1 to remove only one disk.
  • the conveyor belt 3 transports the material to be mined.
  • the removed material falls from the receiving belt 3 through the chute 80 onto the discharge belt 5.
  • the discharge belt 5 transports the dismantled material.
  • the removed material falls from the discharge belt 5 onto the receiving chute 11 or onto the first receiving chute 11.1 and reaches the conveyor belt 13 or the first conveyor belt 13.1.
  • the first conveyor belt 13.1 transports the dismantled material to the second receiving chute 11.2, and the dismantled material falls onto the second conveyor belt 13.2.
  • the conveyor belt 13 or the second conveyor belt 13.2 transports the material to be mined.
  • the pick-up carriage 20 acts as a funnel and directs the material to be dismantled onto the string belt 22.
  • the Strossenband 22 transports the degradation.
  • the bucket wheel excavator 1, the or each belt carriage 10, 10.1, 10.2 and the receiving carriage 20 can move independently of one another. There is no mechanical coupling between these components.
  • the bucket wheel excavator 1 can drive back and forth.
  • the bucket wheel excavator 1 can travel around a curve, for example by making two parallel ones Caterpillars of the undercarriage 7 are rotated in opposite directions and / or at different speeds, or in that the bucket wheel excavator 1 has a three-point undercarriage or a plurality of caterpillar undercarriages arranged one behind the other.
  • a three-point chassis two tracks are arranged one behind the other and a third track with a lateral offset to these two tracks.
  • a flaup slewing gear is able to rotate the superstructure 8 and thus the bucket wheel arm 4 with the bucket wheel 2 and the receiving belt 3 relative to the running gear 7 about a vertical axis.
  • a trolley can move the paddle wheel arm 4 with the paddle wheel 2 and the receiving belt 3 up and down.
  • Another swivel mechanism can also pivot the cantilever arm 6 with the discharge belt 5 relative to the chassis 7 about a vertical axis.
  • Another hoist can move the boom arm 6 up and down.
  • the cantilever arm 6 can be moved independently of the bucket wheel arm 4.
  • An angle can therefore occur in plan view between the receiving belt 3 and the discharge belt 5, cf. 2 and 3.
  • the superstructure 16 of a belt car 10, 10.1, 10.2 can be rotated about a vertical axis relative to the belt car chassis 15. During this rotation, the two extension arms 12, 12.1, 12.2 and 14, 14.1, 14.2 are also rotated.
  • At least one cantilever arm 6, 12, 12.1, 12.2, 14, 14.1, 14.2 is telescopic, and an actuator can prevent its length.
  • a separate drive is able to move the pick-up carriage 20 linearly in both directions along the string band 22.
  • a manipulated variable is understood to mean a size of the open-cast mine arrangement which can be specifically changed by an actuator, in particular a motor, a piston-cylinder unit or another actuator, and which can move a component of the open-cast mine arrangement.
  • the lengths of the arms 4, 6, 12, 14 are unchangeable.
  • at least one arm is telescopic, so that its length can also be changed.
  • Each belt carriage 10, 10.1, 10.2 and the receiving carriage 20 must follow the movements of the bucket wheel excavator 1 and its components. In the exemplary embodiment, this following is to take place automatically, because in normal operation a person steers and controls the bucket wheel excavator 1, but neither the or a belt car 10, 10.1, 10.2 nor the receiving carriage 20 is controlled by a person. This person can sit in the optional driver's cab of the superstructure 8 of the bucket wheel excavator 1 or control and steer the bucket wheel excavator 1 from a distance using a remote control.
  • the discharge end of the receiving belt 3 must be above the receiving end of the discharge belt 5, which is ensured by the construction of the bucket wheel excavator 1.
  • the angle between the discharge belt 5 and the receiving belt 3 must lie within a predetermined range.
  • the angle between the discharge belt 5 and the single conveyor belt 13 or the first conveyor belt 13.1 must likewise lie within a predetermined range, and the angle between two conveyor belts of a belt carriage 10, 10.1, 10.2.
  • the discharge end of the discharge belt 5 must be above the single receiving chute 11 or the first receiving chute 11.1.
  • the end of the single conveyor belt 13 or the last conveyor belt 13.2 on the delivery side must be located above the receiving carriage 20.
  • the bucket wheel 2, the receiving belt 3 and the bucket wheel arm 4 form the leading open-cast mining system in the first exemplary embodiment, and the components 5 to 20 form the following open-cast mining system.
  • the respective leading opencast mining system is highlighted by a dashed circle with the designation FS.
  • the regulation described below ensures that the following opencast mining system with components 5 to 20 follows the movements of the leading opencast mining system 2, 3, 4.
  • the Strossenband 22 is driven independently of this control at a constant speed or at a speed that depends on the amount of mined material per unit of time.
  • sensors register the current position and / or movement and / or direction of travel of the bucket wheel excavator 1. Further sensors measure the current position and / or the movement and / or direction of travel of the or each belt carriage 10, 10.1, 10.2 and the receiving carriage 20. Further sensors measure the respective alignment of each conveyor belt 3, 5, 13, 13.1, 13.2.
  • An evaluation unit processes measured values from suitable sensors on the excavator boom arm 6, on the delivery-side boom arm 14, 14.1 and / or on the receiving chute 11, 11.1, 11.2.
  • the evaluation unit recognizes the vertical distance between the delivery arm 6 and the receiving chute 11, 11.1 and the position of the receiving chute 11, 11.1 relative to the delivery arm 6. In the case of two belt carriages 10.1, 10.2, it recognizes the vertical distance between the delivery side Extension arm 14.1 and the receiving arm 12.1. With the help of further sensors, the evaluation unit detects a rotation of the excavator boom 6 relative to the receiving chute 11, 11.1.
  • the evaluation unit uses further sensors on the delivery-side extension arm 14.1 to recognize the vertical distance from the receiving chute 11.2.
  • the evaluation unit recognizes the kink angle between the longitudinal axis of the cantilever arm 6 and the longitudinal axis of the cantilever arm 12, 12.1 on the receiving side.
  • a rotation angle sensor measures the rotation angle about a vertical axis between the superstructure 8 and the chassis 7 of the bucket wheel excavator 1.
  • a further sensor measures the Angle of the cantilever arm 4 and the angle of the cantilever arm 6 relative to the chassis 8.
  • a tilt sensor measures the tilt angle of the chassis 8 to the horizontal.
  • Another sensor measures the angle of rotation of the conveyor belt 13, 13.1, 13.2 about a vertical axis relative to the chassis 15 of the belt carriage 10, 10.1, 10.2.
  • a further sensor measures the respective angle of the cantilever arm 12, 12.1, 12.2 on the receiving side and of the cantilever arm 14, 14.1, 14.2 on the delivery side to the chassis of the belt carriage 10, 10.1, 10.2.
  • An inclination sensor measures the inclination angle of the belt trolley chassis to the horizontal. Suitable sensors measure the respective driving speed and driving direction of the excavator undercarriage 7 and the or each belt car undercarriage 15.
  • the person in the driver's cab of the bucket wheel excavator 1 or remotely by means of the remote control controls the actuators of the bucket wheel excavator 1 by appropriate user interventions and thereby causes the leading opencast mining system 2, 3, 4 to be pivoted and / or moved in another way and thereby follows the break-off edge A produced by the dismantling.
  • the following opencast mining system 5 to 20 always follows the movements of the leading opencast mining system 2, 3, 4.
  • FIGS. 4 and 5 illustrate a second exemplary embodiment in a side view (FIG. 4) and in a top view (FIG. 5).
  • the same components have the same reference numerals as in the first embodiment.
  • a shovel excavator dredges 40 excavated material from the excavation edge A.
  • the bucket excavator 40 includes a bucket 41 mounted on a bucket arm 42. A person controls and steers this bucket excavator 40.
  • the bucket excavator 40 can also be moved linearly and rotationally in one direction above the surface of the earth.
  • the shovel excavator 40 transfers excavated material to a mobile crusher 43, which crushes the extracted material and is also controlled and steered by one person.
  • This person can be in a cab on board the crusher 43 sit or control and steer the breaking device 43 from a distance. Thanks to a running gear 44 with at least two caterpillars, the mobile crushing device 43 can move linearly and rotationally in any direction over the surface of the earth. Transferred material falls through a funnel 45 of the crushing device 43 onto a receiving belt 46.
  • a cantilever arm 47 on the receiving side carries the funnel 45 and the receiving belt 46.
  • a trolley can move the receiving arm 47 up and down, and a swivel mechanism can pivot the receiving arm 47 about a vertical axis.
  • the receiving belt 46 is configured as an apron feeder, and the hopper 45 can only be moved by moving the entire breaking device 43 together with the receiving arm 47 and the hopper 45 linearly and / or rotationally over the surface of the earth .
  • the degraded material falls from the receiving belt 46 through a chute 81 onto a discharge belt 48 which is carried by a delivery arm 49 on the delivery side.
  • the hopper 45, the receiving belt 46 and the receiving-side cantilever arm 47 of the mobile crushing device 43 belong to the leading open-cast mining system
  • the discharge belt 48 and the cantilever arm 49 belong to the following open-cast mining system.
  • the bucket wheel excavator 40 is moved independently of the leading open-cast mining system and is not part of the open-cast mining arrangement in the sense of the claims.
  • the system boundary S is indicated in FIG. 5.
  • FIGS. 6 and 7 show a third exemplary embodiment in a side view and in a top view, in which a settling device (spreader 50) debris, in particular overburden, throws down a discharge edge A.
  • the settling device 50 comprises a receiving belt 51, which is held and guided by a delivery-side cantilever arm 52, a discharge belt 54, which is held and guided by a delivery-side cantilever arm 55, a chute 82 and a carriage 53.
  • the setting device 50 can be moved thanks to the chassis 53 move linearly and rotationally in any direction over the earth's surface and is steered and controlled by one person. This person can sit in a cab on board the heel 50 or control and steer the heel 50 remotely.
  • the Strossenband 22 conveys the material to be dismantled to a tripper car 60 with a chute 83 and a running gear 61.
  • the belt loop carriage 60 can be moved linearly over the earth's surface by its own drive.
  • One segment of the Strossenband 22 leads to the belt loop carriage 60, another away from the belt loop carriage 60.
  • the belt loop car 60 lifts the stope belt 22 and guides it to the chute 83 and then back again.
  • the debris is conveyed to the chute 83 by the raised belt conveyor 22 and falls through the chute 83 onto the receiving belt 51.
  • the receiving belt 51 conveys the debris to the chute 82.
  • the debris falls through the chute 82 onto the discharge belt 54.
  • a person on board of the settling device 60 controls the delivery arm 55 and thus the discharge belt 54 and causes the mined material to be thrown off at the correct point.
  • the discharge belt 54 and the cantilever arm 55 belong to the leading open-cast mining system and the receiving belt 51 and the cantilever arm 52 belong to the following open-cast mining system.
  • a data processing controller (closed-loop controller) 30, which is installed, for example, as software on a control device of the bucket wheel excavator 1 or the mobile crushing device 40 or the settling device 50, receives signals from various sensors, evaluates these signals and controls several depending on the evaluation Control variables for a cantilever arm 6, 49, 55 and on board the or each belt carriage 10, 10.1, 10.2, the pick-up carriage 20 and the belt-loop carriage 60.
  • the controller 30 controls the manipulated variables automatically with the aim that the moving components of the following opencast mining system 5 to 16, 20, 48, 49, 51, 52, 60 automatically and directly or indirectly the movements of the leading opencast mining system 2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55 follows and the above-mentioned boundary conditions are observed.
  • an analytical one is not necessary in the exemplary embodiment Model needed that describes the kinetics and the possible movements of the components of the mining arrangement.
  • the controller 30 is implemented in the exemplary embodiment as a rule-based controller or comprises a rule-based controller.
  • This controller 30 evaluates a large number of predefined rules that can be evaluated by a computer.
  • Each rule of the exemplary embodiment consists of a rule premise and at least one rule conclusion.
  • Each premise of a rule is a single premise or a logical combination of several single premisses.
  • a logical link links several individual premises with the help of logical operators, namely the operators and, or, not.
  • Each individual premise relates to a sensor and specifies a range of possible values for this sensor.
  • Each rule conclusion refers to exactly one manipulated variable of the following opencast mining system 5 to 16, 20, 48, 49, 51, 52, 60 and specifies a possible control intervention on this manipulated variable.
  • a rule conclusion can specify various parameters of an intervention on a manipulated variable, e.g. an amount of movement, an acceleration and / or a duration of the control intervention. If a rule includes several rule conclusions, several control interventions are specified which are to be carried out simultaneously or at least overlapping in time. A rule with several conclusions is therefore a shorthand definition for several rules with the same premise and each with a single conclusion.
  • each individual premise of a rule specifies a range of the possible values of a sensor.
  • the single premise can specify a subset of the possible values, and a measured sensor value either falls within this subset or lies outside of this subset. It is also possible that the single premise specifies the area as a so-called fuzzy quantity.
  • a measured sensor value has a degree of belonging to this range that is either one (sensor value belongs entirely to the range) or zero (sensor value is outside the range) or a number between zero and one (sensor value belongs to the area with a degree of membership specified by the number).
  • a set of so-called linguistic variables is set up for each sensor.
  • a subset (crisp set) or a fuzzy set (fuzzy set) are assigned to each linguistic variable.
  • a subset can be described as a special case of a fuzzy set, where for a subset each degree of membership is either the number zero or the number one, but not a number between zero and one.
  • a rule conclusion can specify a specific value for an intervention or specify the intervention using an unsharp quantity.
  • a value for the control intervention is of course used in the control.
  • linguistic variables are given as examples.
  • the examples given relate to the first embodiment.
  • a number of linguistic variables are set up for different variable sizes of the opencast mining arrangement.
  • Variable size 1 Direction of travel of the bucket wheel excavator 1 relative to the string band 22.
  • Variable size 2 distance between the bucket wheel excavator 1 and the belt band 22.
  • Variable size 3 angle between the longitudinal axis of the discharge belt 5 and the longitudinal axis of the conveyor belt 13
  • Variable size 4 direction of travel of the belt car 10, 10.1, 10.2 relative to the belt conveyor 22.
  • linguistic variables strongly right, right, slightly right, parallel, slightly left, left, strongly left.
  • Variable size 5 distance between the belt car 10, 10.1, 10.2 and the belt belt 22.
  • Variable size 6 angle between the longitudinal axis of the conveyor belt 13, 13.1,
  • adjustable size 1 rotary movement of the conveyor belt 13, 13.1, 13.2
  • adjustable size 2 steering movement of the belt carriage 10, 10.1, 10.2
  • Rotary movement of the conveyor belt 13.2 right (is achieved by a specified control intervention or is specified by an unsharp quantity).
  • Rotary movement of the conveyor belt 13.2 slightly right (is achieved by a specified control intervention or is specified by an unsharp quantity).
  • variable measurable size 2 shows, by way of example, five unsharp quantities for the five linguistic variables v1 (very small) via v3 (medium) to v5 (very large) of the variable measurable size 2 (distance between the bucket wheel excavator 1 and the belt band 22).
  • the distance is plotted on the x axis, the so-called degree of membership m of a possible distance to the respective unsharp set is plotted on the y axis, expressed as a number between 0 and 1 (inclusive).
  • the sum of the degrees of membership is one.
  • the premises and conclusions of the rules relate exclusively to one measured value at the current time. It is also possible for a single premise to relate to a time course of a measured value or to a measured value at an earlier point in time. For example, a single premise can relate to a driving speed / angular speed or a driving acceleration / angular acceleration or to a measured value that was obtained before a certain period of time. In this way it is possible for the rule-based controller 30 to implement a “memory”.
  • controller 30 operates at a predetermined sampling rate. At each sampling time, the controller 30 processes the sensor values measured at this sampling time and optionally earlier measured values, for example in order to derive a change over time.
  • the rule-based controller 30 evaluates the predetermined rules at runtime and applies them. This mode is particularly expedient in a test phase in which the controller 30 is tested and in which a developer changes or deletes individual rules as required or supplements other rules. The application of the rules is described below.
  • controller 30 calculates a degree of fulfillment for each controller premise. For this purpose, controller 30 first calculates a degree of membership for each individual premise of the rule premise. As already mentioned, each individual premise relates to a sensor. The controller 30 calculates the degree of belonging of the value measured by this sensor to the range specified in the single premise.
  • both this degree of membership and this degree of fulfillment are a number between zero and one (inclusive). If the regular Assumption consists of a single single premise, the degree of fulfillment is equal to the calculated degree of membership. Otherwise, the controller 30 calculates the degree of fulfillment depending on the calculated degrees of affiliation of the respective sensor values to the individual premises and summarizes these degrees of affiliation by a predetermined aggregation rule, which depends on the logical linkage of the rule premise.
  • the controller 30 thus calculates a degree of fulfillment for each rule premise.
  • Each conclusion of a rule refers to a manipulated variable and specifies an intervention on this manipulated variable. It is possible that several conclusions of different rules refer to the same manipulated variable and specify different manipulations on this manipulated variable.
  • the controller 30 calculates an aggregated manipulation intervention for each manipulated variable which is to be carried out on this manipulated variable. For this purpose, controller 30 uses the rule conclusion, which relates to this manipulated variable, and the degree of fulfillment of the premises of the corresponding rules.
  • the controller 30 has previously calculated these degrees of compliance, specifically as described above, depending on the measured sensor values and the individual premises.
  • the aggregated manipulation is, for example, a weighted summary of the manipulations that are specified in those conclusions that relate to this manipulated variable. The satisfaction levels are used as weighting factors. It is also possible that an aggregated manipulation intervention is equal to that manipulation intervention that is specified in a rule conclusion that belongs to the rule premise with the highest degree of fulfillment.
  • X1, X2, X3 and X4 variables that are measured by sensors of the sensor set, U1 and U2 manipulated variables, v1, v2, v3 and v4 are linguistic variables for variables X1 to X4, u1 and u3, two possible manipulations for the Actuating variable U1 and u2 a possible intervention for the manipulating variable U2.
  • the degree of fulfillment p R1 p vi (x1) * p V2 (x2) of the premise of rule R1 is calculated (result E1).
  • the degree of fulfillment p R2 max ⁇ p V3 (x1), P v2 (x2) ⁇ of the premise of rule R2 is calculated (result E2).
  • the manipulated variable U1 refers to the conclusion K1.1 of rule R1 and the conclusion K2 of rule R2.
  • the controller 30 comprises a map generator and a map evaluator.
  • the map generator evaluates the established and tested rules and automatically generates a map that can be evaluated by a computer.
  • This characteristic map assigns each possible combination of sensor values to a single control intervention, a number of control interventions at different manipulated variables or the stipulation that no control intervention is to be carried out with this combination of values.
  • This map is generated and saved and remains valid as long as the rules remain unchanged.
  • the map evaluator evaluates this map at runtime by the controller 30 applying the functional relationship specified in the map to the currently measured combination of sensor values.
  • the controller 30 then triggers the or each assigned control intervention or triggers no control intervention if this is specified in the characteristic diagram. Only the map is required at runtime, but not the specified rules.
  • a developer uses a workstation computer 31 to formulate the linguistic variables, the rules, the areas for the individual premises and the membership functions for the linguistic variables.
  • the map generator 32 generates the map Kf from this information. This map Kf is stored in a data memory 34.
  • the map evaluator 33 is part of the controller 30 and has read access to the data memory 34 at runtime.
  • the step is automatically discovered that at least one predefined rule has been changed or deleted or an additional rule has been predefined.
  • the discovery of this step triggers the process that the map generator 32 calculates a map Kf again, which is then stored in the data memory 34 and overwrites the old map Kf.
  • the map evaluator 33 uses the changed map Kf. This ensures that the map Kf used always corresponds to the current rules.
  • the controller 30 controls the manipulated variables of the following opencast mining system 5 to 16, 20, 48, 49, 51, 52, 60 exclusively as a function of the specified rules, specifically as just described.
  • cascaded control is used.
  • the controller 30 evaluates the predefined rules as just described to ensure that each moving component of the following opencast mining system 5 to 16, 20, 48, 49, 51, 52, 60 always remains in the vicinity of a required position, that is follow the movements of the leading opencast mining system 2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55 to a specified tolerance. That is the overriding regulation.
  • a classic position control is carried out in order to adjust the moving components of the following opencast mining system 5 to 16, 20, 48, 49, 51, 52, 60.
  • This classic control is only used for relatively small control deviations, namely within the tolerance, which is why in many cases a linear process model describes the reality sufficiently precisely and the parameters of this model can be determined with relatively little effort.
  • This cascaded regulation with a rule-based superordinate regulation and a subordinate regulation which is in particular a model-based or another conventional regulation, requires significantly fewer predefined rules than regulation exclusively using rules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tagebau-Anordnung mit einem führenden Tagebau-System (2, 3, 4) und einem folgenden Tagebau-System (5 bis 20). Das führende Tagebau-System (2, 3, 4) lässt sich in jede Richtung über die Erdoberfläche bewegen. Relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4) lässt sich das folgende Tagebau-System (5 bis 20) in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegen und soll den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4) folgen. Ein datenverarbeitender Regler (30) verarbeitet Messwerte von einem Sensor, der die Position des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 20) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4) misst, und steuert eine Stellgröße des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 20) an. Das angesteuerte folgende Tagebau-System folgt dem führenden Tagebau-System (2, 3, 4) derart, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut erzielt wird.

Description

Tagebau-Anordnung und Verfahren zum Betreiben einer Tagebau-Anordnung
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Tagebau-Anordnung mit einem führenden und einem folgenden Tagebau-System sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Tagebau- Anordnung.
HINTERGRUND
Eine Tagebau-Anordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Tagebau- Anordnung sind aus EP 2707547 B1 bekannt. Weitere Anordnungen werden in EP 2 707 547 B1 , EP 2 540 589 A2 und DE 10 2011 106 342 A1 beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tagebau-Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Verfahrensanspruchs bereitzustellen, welche die Gefahr von Fehlern während des Betriebs der Tagebau-Anordnung reduzieren.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Tagebau-Anordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Verfahren mit den im nebengeordneten Verfahrensanspruch angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Die erfindungsgemäße Tagebau-Anordnung umfasst
- ein führendes Tagebau-System,
- ein folgendes Tagebau-System,
- mindestens einen ersten Sensor und
- einen datenverarbeitenden Regler. Das führende Tagebau-System vermag schüttfähiges Abbaugut abzubauen, aufzunehmen und / oder abzuwerfen. Das folgende Tagebau-System vermag schüttfähiges Abbaugut vom und / oder zum führenden Tagebau-System zu fördern.
Das führende Tagebau-System lässt sich in jede Richtung über die Erdoberfläche bewegen. Relativ zum führenden Tagebau-System lässt sich das folgende Tagebau- System in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegen.
Mindestens ein Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems lässt sich durch eine erste und optional durch mindestens eine weitere Stellgröße bewegen. Der erste Sensor und optional mindestens ein weiterer Sensor vermögen jeweils mindestens eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des folgenden Tagebau-Systems relativ zum führenden Tagebau-System korreliert. Der Regler vermag die erste und optional mindestens eine weitere Stellgröße anzusteuern. Für diese Ansteuerung verwendet der Regler mindestens einen Messwert von dem ersten und optional einem weiteren Sensor. Der Regler steuert die erste und optional zusätzlich die weitere Stellgröße automatisch mit dem Ziel an, dass das folgende Tagebau-System einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems folgt. Das Regelungs-Ziel bei der Steuerung ist, dass das folgende Tagebau-System dergestalt dem führenden Tagebau-System folgt, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut von dem führenden zu dem folgenden und / oder von dem folgenden zu dem führenden Tagebau-System erzielt wird.
Das führende Tagebau-System wird in der Regel von einer Person gesteuert. Insbesondere steuert die Person das führende Tagebau-System so an, dass ein Aufnahmegerät des führenden Tagebau-Systems einer Abbruchkante folgt und von dieser Abbruchkante Abbaugut aufnimmt oder Abbaugut absetzt. Das folgende Tagebau-System soll dem führenden Tagebau-System so folgen, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut erzielt wird und nur wenig Abbaugut beim Fördern verloren geht. Dank der Erfindung folgt jeder Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems, dessen Position oder Orientierung auf diesen Materialfluss einen Einfluss hat, den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems. Der gewünschte kontinuierliche Materialfluss lässt sich gewährleisten.
Dank der Erfindung ist es nicht erforderlich, dass das folgende Tagebau-System mechanisch mit dem führenden Tagebau-System dergestalt gekoppelt ist, dass die Kopplung bewirkt, dass das folgende Tagebau-System dem führenden Tagebau- System folgt. Eine solche mechanische Kopplung ist oft gar nicht möglich oder ist unerwünscht.
In einer Ausgestaltung umfasst die Tagebau-Anordnung zusätzlich zum ersten Sensor mindestens einen zweiten Sensor. Das folgende Tagebau-System umfasst einen Überbrückungs-Bestandteil und einen geführten Tagebau-Bestandteil. Die Tagebau- Anordnung vermag schüttfähiges Abbaugut vom führenden Tagebau-System zum geführten Tagebau-Bestandteil und / oder vom geführten Tagebau-Bestandteil zum führenden Tagebau-System zu fördern. Dieses Fördern lässt sich mit Hilfe des Überbrückungs-Bestandteils durchführen welcher den Abstand zwischen dem führenden Tagebau-System und dem geführten Tagebau-Bestandteil überbrückt. Bevorzugt sind das führende Tagebau-System, der Überbrückungs-Bestandteil und der geführte Tagebau-Bestandteil nicht mechanisch miteinander gekoppelt.
Relativ zum führenden Tagebau-System lässt sich der Überbrückungs-Bestandteil in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegen. Die erste Stellgröße vermag den Überbrückungs-Bestandteil zu bewegen. Relativ zum Überbrückungs- Bestandteil lässt sich der folgende Tagebau-Bestandteil in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegen. Der folgende Tagebau-Bestandteil lässt sich durch eine zweite Stellgröße verändern.
Der erste Sensor vermag eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des Überbrückungs-Bestandteils relativ zum führenden Tagebau-System korreliert. Der zweite Sensor vermag eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des folgenden Tagebau-Bestandteils relativ zum Überbrückungs-Bestandteil korreliert. Der Sensor vermag beide Stellgrößen anzusteuern und hierfür Messwerte von beiden Sensoren zu verarbeiten. Der Sensor vermag die erste Stellgröße so anzusteuern, dass der Überbrückungs-Bestandteil einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems folgt. Der Regler vermag die zweite Stellgröße so anzusteuern, dass der geführte Tagebau-Bestandteil einer Bewegung des Überbrückungs-Bestandteils folgt. Das Regelungs-Ziel bei diesen Ansteuerungen ist wieder, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut erzielt wird, in dieser Ausgestaltung vom führenden Tagebau-System über den Überbrückungs-Bestandteil zum geführten Tagebau- Bestandteil und / oder vom geführten Tagebau-Bestandteil über den Überbrückungs- Bestandteil zum führenden Tagebau-System.
In einer Fortbildung dieser Ausgestaltung umfasst der Überbrückungs-Bestandteil ein erstes und ein zweites Überbrückungsgerät. Die Tagebau-Anordnung vermag Abbaugut vom führenden Tagebau-System über das erste und anschließend das zweite Überbrückungsgerät zum geführten Tagebau-Bestandteil zu fördern und / oder umgekehrt vom geführten Tagebau-Bestandteil über das zweite Überbrückungsgerät und dann das erste Überbrückungsgerät zum führenden Tagebau-System. Das erste Überbrückungsgerät ist relativ zum führenden Tagebau-System in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche beweglich, das zweite Überbrückungsgerät relativ zum ersten Überbrückungsgerät beweglich und der geführte Tagebau-Bestandteil relativ zum zweiten Überbrückungsgerät beweglich. Das führende Tagebau-System, die beiden Überbrückungsgeräte und das geführte Tagebau-Bestandteil lassen sich unabhängig voneinander bewegen und sind bevorzugt nicht miteinander gekoppelt. Der Regler vermag in dieser Fortbildung mindestens drei Stellgrößen anzusteuern. Durch die Ansteuerung der ersten Stellgröße bewirkt der Regler, dass das erste Überbrückungsgerät den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems folgt. Durch die Ansteuerung der zweiten Stellgröße bewirkt der Regler, dass der geführte Tagebau- Bestandteil dem zweiten Überbrückungsgerät folgt. Durch die Ansteuerung der dritten Stellgröße bewirkt der Regler, dass das zweite Überbrückungsgerät den Bewegungen des ersten Überbrückungsgeräts folgt. Die Ausgestaltung mit zwei Überbrückungsgeräten erhöht in vielen Anwendungen die Flexibilität der Tagebau-Anordnung. Diese lässt sich besser an gegebene Randbedingungen, beispielsweise an geographische Gegebenheiten, anpassen.
In einer Ausgestaltung umfassen das führende Tagebau-System und das folgende Tagebau-System jeweils mindestens eine Fördereinrichtung. Die eine Fördereinrichtung ist eine abgebende Fördereinrichtung, die andere Fördereinrichtung eine aufnehmende Fördereinrichtung, welche Abbaugut von der abgebenden Fördereinrichtung aufzunehmen vermag. Schüttfähiges Abbaugut soll beim Fördern von der abgebenden auf die aufnehmende Fördereinrichtung fallen. Der erste Sensor vermag eine Größe zu messen, die mit der Position der aufnehmenden Fördereinrichtung relativ zur abgebenden Fördereinrichtung korreliert. Der Regler vermag die erste Stellgröße so anzusteuern, dass das folgende Tagebau-System einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems folgt, und zwar in der Ausgestaltung dergestalt, dass die abgebende Fördereinrichtung sich stets oberhalb der aufnehmenden Fördereinrichtung befindet. Dadurch wird sichergestellt, dass nur wenig Abbaugut neben die aufnehmende Fördereinrichtung fällt und verloren geht.
Verschiedene Ausgestaltungen und Einsatzmöglichkeiten der lösungsgemäßen Tagebau-Anordnung und daher der beiden Tagebau-Systeme sind möglich.
Das führende Tagebau-System umfasst beispielsweise ein Abbaugerät, ein Abwurfband und / oder einen Trichter. Das Abbaugerät ist insbesondere ein angetriebenes Schaufelrad eines Schaufelradbaggers. Das Abwurfband gehört insbesondere zu einem Absetzgerät, welches Abbaugut, insbesondere Abraumgut, abzuwerfen oder auf andere Weise abzusetzen vermag. Der Trichter gehört insbesondere zu einem mobilen Brechgerät, welches schüttfähiges Abbaugut aufzunehmen und zu zerkleinern vermag.
Das folgende Tagebau-System umfasst beispielsweise eine mobile Fördereinrichtung, eine mobile Schurre und / oder einen Bandschleifenwagen. Die mobile Fördereinrichtung vermag schüttfähiges Abbaugut zu fördern und lässt sich über die Erdoberfläche bewegen. Die mobile Fördereinrichtung ist beispielsweise als ein Bandwagen oder eine Bandbrücke ausgestaltet. Die mobile Schurre vermag schüttfähiges Abbaugut auf eine Abtransport-Einrichtung zu lenken, wobei die Abtransport-Einrichtung nicht notwendigerweise zum folgenden Tagebau-System gehört. Die mobile Schurre gehört insbesondere zu einem Aufnahmewagen. Der Bandschleifenwagen vermag schüttfähiges Abbaugut aufzunehmen und / oder abzuwerfen, beispielsweise auf eine Fördereinrichtung des Überbrückungs- Bestandteils.
Bevorzugt lässt sich mindestens ein Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems relativ zum führenden Tagebau-System nicht nur in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche, sondern zusätzlich in mindestens eine Richtung senkrecht oder schräg zur Erdoberfläche bewegen. Der erste oder ein weiterer Sensor vermag eine Größe zu messen, die sich bei dieser Bewegung verändert. Der Regler vermag die erste oder eine weitere Stellgröße so anzusteuern, dass das folgende Tagebau-System der Bewegung des führenden Tagebau-Systems so folgt, dass der bewegliche Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems relativ zum führenden Tagebau-System senkrecht oder schräg zur Erdoberfläche bewegt wird und dadurch der kontinuierliche Materialfluss erzielt wird.
In einer Ausgestaltung umfasst die Tagebau-Anordnung ein Aufnahme-System. Das Aufnahme-System umfasst ein Aufnahmegerät, eine Überbrückungs-Fördereinrichtung und eine Abtransport-Fördereinrichtung. Das Aufnahme-System ist insbesondere ein Schaufelradbagger oder ein mobiles Brechgerät. Das Aufnahmegerät ist beispielsweise ein angetriebenes Schaufelrad des Schaufelradbaggers oder ein Trichter des mobilen Brechgeräts. Mit Hilfe des Aufnahmegeräts vermag das Aufnahme-System Abbaugut aufzunehmen, beispielsweise abzubaggern. Mit Hilfe der Überbrückungs- Fördereinrichtung vermag das Aufnahme-System das aufgenommene Abbaugut zu der Abtransport-Fördereinrichtung zu transportieren. Mit Hilfe der Abtransport- Fördereinrichtung vermag das Aufnahme-System das Abbaugut abzutransportieren, beispielsweise an einen Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems. Die Abtransport-Fördereinrichtung lässt sich relativ zur Überbrückungs- Fördereinrichtung des Aufnahme-Systems bewegen. Insbesondere lässt sie sich um eine horizontale und / oder um eine vertikale Achse verschwenken. Der erste Sensor vermag eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung der Abtransport-Fördereinrichtung relativ zur Überbrückungs-Fördereinrichtung korreliert. Der Regler vermag die erste Stellgröße so anzusteuern, dass die Abtransport-Fördereinrichtung einer Bewegung der Überbrückungs-Fördereinrichtung folgt, und zwar dergestalt, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut von der Überbrückungs-Fördereinrichtung zu der Abtransport-Fördereinrichtung erzielt wird. Der Regler vermag für diese Ansteuerung mindestens einen Messwert von dem ersten Sensor und optional von einem weiteren Sensor zu verwenden.
Lösungsgemäß steuert ein datenverarbeitender Regler die oder jede weitere Stellgröße, welche das folgende Tagebau-System zu bewegen vermag, an. Dieser Regler kann aus einem einzigen Gerät bestehen oder auf mehrere voneinander beabstandete Geräte verteilt sein. Im Falle von mehreren Geräten sind diese Geräte bevorzugt drahtgebunden oder drahtlos miteinander verbunden. Der Regler kann auf dem führenden oder auf dem folgenden Tagebau-System montiert sein. Im Falle von mehreren Geräten kann der Regler auf beide Systeme verteilt sein.
Möglich ist, dass der Regler automatisch ein analytisches Prozessmodell verwendet, welches insbesondere die Position und / oder Orientierung mindestens eines beweglichen Bestandteils des folgenden Tagebau-Systems relativ zum führenden Tagebau-System beschreibt. Aus diesem Prozessmodell leitet der Regler nach einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems automatisch eine geforderte Bewegung des beweglichen Bestandteils her, wobei diese geforderte Bewegung den kontinuierlichen Materialfluss sicherstellt. Aus dieser geforderten Bewegung leitet der Regler automatisch die Ansteuerung der ersten Stellgröße und optional mindestens einer weiteren Stellgröße ab und steuert die Stellgrößen entsprechend an. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Regler hingegen als ein regelbasierter Regler (rule-based Controller) ausgestaltet oder umfasst einen solchen regelbasierten Regler. Der regelbasierte Regler vermag automatisch eine Menge von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln (if-then rules) auszuführen. Jede Regel umfasst eine Prämisse und mindestens eine Konklusion. Die Prämisse einer Regel umfasst entweder genau eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen. Jede Einzel-Prämisse bezieht sich auf jeweils einen Sensor und spezifiziert einen Bereich der möglichen Werte dieses Sensors. Möglich ist, dass verschiedene Einzel-Prämissen einer Regel sich auf unterschiedliche Sensoren beziehen, auch auf Sensoren für verschiedene Bestandteile der Tagebau-Anordnung. Möglich ist auch, dass sich eine Einzel-Prämisse auf einen möglichen Betriebszustand der Tagebau-Anordnung bezieht. In der Regel beziehen sich Einzel-Prämissen von mehreren verschiedenen Regeln auf denselben Sensor. Abhängig von einem tatsächlichen, also gemessenen Wert dieses Sensors und optional von einem aktuellen Betriebszustand ist bei der Regelung die Einzel-Prämisse mindestens entweder erfüllt oder nicht erfüllt.
Die oder jede Regel-Konklusion bezieht sich auf jeweils eine Stellgröße, welche einen beweglichen Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems zu bewegen vermag. Jede Regel-Konklusion spezifiziert einen möglichen Stelleingriff an dieser Stellgröße. Der Regler vermag den oder jeden Stelleingriff, der in der oder einer Konklusion einer Regel spezifiziert ist, auszulösen. Der Regler ist so ausgestaltet, dass er den oder jeden Stelleingriff einer Konklusion einer Regel auslöst, wenn die einzige Einzel-Prämisse oder die logische Verknüpfung der Einzel-Prämissen dieser Regel erfüllt ist.
Die Ausgestaltung mit dem regelbasierte Regler erspart die Notwendigkeit, ein analytisches Prozessmodell aufzustellen, welches mögliche Positionen und Orientierungen der beweglichen Bestandteile des folgenden Tagebau-Systems relativ zum führenden Tagebau-Systems beschreibt. In manchen Fällen ist es zeitaufwendig, ein solches Prozessmodell aufzustellen, insbesondere dann, wenn dieses Prozessmodell alle möglichen Bewegungen beschreiben soll. Möglich ist aber, dass der Regler sowohl eine Menge von Regeln als auch ein analytisches Prozessmodell verwendet.
Die Regeln sind für einen Entwickler anschaulich und lassen sich daher relativ leicht aufstellen und anpassen.
In einer Ausgestaltung ist jede Einzel-Prämisse einer Regel bei der Durchführung der Regelung entweder erfüllt oder nicht erfüllt, je nachdem ob der gemessene Wert des Sensors, auf den sich die Einzel-Prämisse bezieht, in den Bereich fällt, der in der Einzel-Prämisse spezifiziert ist, oder nicht.
In einer anderen Ausgestaltung spezifiziert mindestens eine Einzel-Prämisse einer Regel eine so genannte unscharfe Menge (fuzzy set), so dass diese Regel eine so genannte unscharfe Regel (fuzzy rule) ist. Diese unscharfe Menge der Einzel-Prämisse ordnet jedem möglichen Wert des Sensors, auf den die Einzel-Prämisse sich bezieht, jeweils einen Zugehörigkeitsgrad zu. Dieser Zugehörigkeitsgrad kann bevorzugt nicht nur ein maximaler Zugehörigkeitsgrad (Sensor-Wert gehört vollständig zu dem spezifizierten Bereich) oder ein minimaler Zugehörigkeitsgrad (Sensor-Wert gehört gar nicht zu dem spezifizierten Bereich) sein, sondern auch ein Zwischen- Zugehörigkeitsgrad.
Der Regler vermag bei der Durchführung der Regelung für jede Einzel-Prämisse jeweils einen Zugehörigkeitsgrad zu berechnen, welcher von dem gemessenen Wert des Sensors, auf den sich die Einzel-Prämisse bezieht, und von dem Bereich oder der unscharfen Menge, welche diese Einzel-Prämisse spezifiziert, abhängt. Weiterhin vermag der Regler für jede Prämisse jeweils einen Erfülltheitsgrad der Prämisse zu berechnen, wobei der Erfülltheitsgrad von den Zugehörigkeitsgraden der Einzel- Prämissen abhängt.
Weiterhin vermag der Regler für die oder jede Stellgröße, welche einen Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems zu bewegen vermag, jeweils mindestens einen Stelleingriff zu berechnen. Wie bereits dargelegt, bezieht sich die oder jede Konklusion einer Regel io
auf jeweils eine Stellgröße. Konklusionen verschiedener Regeln können sich auf dieselbe Stellgröße beziehen. Der berechnete Stelleingriff hängt von denjenigen Regel- Konklusionen, die sich auf diese Stellgröße beziehen, sowie von den berechneten Erfülltheitsgraden der Prämissen dieser Regeln ab.
Die Ausgestaltung mit den unscharfen Mengen vermeidet die Notwendigkeit, bei der Aufstellung der Regeln harte Übergänge zwischen verschiedenen Bereichen von möglichen Werten desselben Sensors vorzusehen. In vielen Fällen führen die unscharfen Mengen außerdem zu weicheren Übergängen zwischen den Stelleingriffen und vermeiden insbesondere, dass abrupte Stelleingriffe vorgenommen werden. Falls erforderlich, ist trotzdem ein abrupter Stelleingriff möglich, nämlich dann, wenn eine entsprechende Regel aufgestellt worden ist und angewendet wird.
Möglich ist, dass Konklusionen von verschiedenen Regeln sich auf dieselbe Stellgröße beziehen, aber insgesamt mindestens zwei unterschiedliche Stelleingriffe für diese Stellgröße spezifizieren. In diesem Fall vermag der Regler einen aggregierten Stelleingriff zu berechnen. Dieser aggregierte Stelleingriff hängt einerseits von den Stelleingriffen ab, die in diesen verschiedenen Regeln spezifiziert sind, und andererseits von den Erfülltheitsgraden der Prämissen dieser verschiedenen Regeln.
Möglich ist, dass auch ein Stelleingriff mit Hilfe einer unscharfen Menge spezifiziert ist. Auch in diesem Fall wird bevorzugt ein ausführbarer Stelleingriff berechnet, der einen bestimmten Wert für die Stellgröße festliegt. Falls die Konklusionen von verschiedenen Regeln sich auf dieselbe Stellgröße beziehen und verschiedene unscharfe Mengen spezifizieren, so wird mit Hilfe der Erfülltheitsgrade eine aggregierte unscharfe Menge berechnet, und ein einstellbarer Wert für den Stelleingriff wird aus dieser aggregierten unscharfen Menge abgeleitet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der regelbasierte Regler einen Kennfeld- Generierer und einen Kennfeld-Auswerter. Der Kennfeld-Generierer vermag ein rechnerauswertbares Kennfeld zu berechnen, und zwar abhängig von den vorgegebenen Regeln. Dieses berechnete Kennfeld ordnet jeder möglichen Kombination von Sensor-Werten eine der folgenden drei Handlungen, die der Regler automatisch ausführen kann, zu:
- einen einzelnen Stelleingriff an einer einzelnen Stellgröße,
- eine Kombination von Stelleingriffen an unterschiedlichen Stellgrößen oder
- die Festlegung, dass dieser Werte-Kombination kein Stelleingriff zugeordnet ist und daher der Regler bei dieser Werte-Kombination keinen Stelleingriff vornimmt.
Der Kennfeld-Auswerter führt die eigentliche Regelung durch und stellt sicher, dass jeder bewegliche Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems folgt. Hierfür wertet der Kennfeld-Auswerter das berechnete Kennfeld aus, und der Regler löst die vom Kennfeld jeweils zugeordneten Stelleingriffe aus.
Das Kennfeld beschreibt die Arbeitsweise des Reglers, wie er durch die vorgegebenen Regeln festgelegt ist. Daher werden für die Regelung nur der Kennfeld-Auswerter und das Kennfeld benötigt. Die vorgegebenen Regeln oder ein Regel-Auswerter werden hingegen zur Laufzeit des Reglers nicht benötigt. Ein Rechner, der die eigentliche Regelung durchführt und hierfür den Kennfeld-Auswerter und einen Datenspeicher mit dem Kennfeld umfasst, benötigt daher weniger Rechenkapazität oder bei gleicher Rechenkapazität weniger Rechenzeit, um die erforderlichen Stelleingriffe zu berechnen, verglichen mit einem Regler, der zur Laufzeit die Regeln auswertet und anwendet. Der regelbasierte Regler, der den Kennfeld-Auswerter umfasst, braucht zur Laufzeit keinen Lesezugriff auf die Regeln zu haben. Ein Arbeitsplatzrechner, mit dem ein Entwickler die Regeln aufstellt und der den Kennfeld-Generierer umfasst, kann wenigstens zeitweise räumlich entfernt von der Tagebau-Anordnung angeordnet sein und wird im laufenden Betrieb nicht benötigt, lässt sich aber z.B. während eines Testbetriebs in der Tagebau-Anordnung einsetzen.
Das berechnete Kennfeld bleibt gültig, bis eine vorgegebene Regel geändert oder gestrichen wird oder eine weitere Regel hinzugefügt wird. Vorzugsweise berechnet der Kennfeld-Generierer daher erneut das Kennfeld, falls eine Regel verändert, gestrichen oder ergänzt wird. Die Veränderung, Streichung oder Ergänzung aktiviert bevorzugt automatisch den Kennfeld-Generierer.
In einer Ausgestaltung realisiert der Regler eine übergeordnete Regelung und eine untergeordnete Regelung, ist also als ein kaskadierter Regler ausgestaltet. Bei der übergeordneten Regelung werden Regeln angewendet - oder das Kennfeld, das so wie gerade beschrieben generiert wurde. Bei dieser übergeordneten Regelung werden die Stellgrößen so angesteuert, dass die beweglichen Bestandteile des folgenden Tagebau-Systems einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems innerhalb einer vorgegebenen ersten Toleranz folgen. Zwischen einer idealen Position und / oder Bewegung und derjenigen tatsächlichen Position und / oder Bewegung, die durch die regelbasierte übergeordnete Regelung entsteht, kann also noch eine Abweichung auftreten, die aber innerhalb der ersten Toleranz liegt. Die untergeordnete Regelung verringert diese Abweichung, justiert also den oder jeden beweglichen Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems genauer. Für die untergeordnete Regelung wird bevorzugt ein vorgegebenes Prozessmodell oder eine sonstige bekannte Regelung verwendet, z.B. ein PID-Regler. Die untergeordnete Regelung wird mit dem Ziel ausgeführt, dass die beweglichen Bestandteile, welche durch die übergeordnete Regelung innerhalb der vorgegebenen Toleranz gehalten werden, den Bewegungen des führenden Tagebau- Systems mit einer gewünschten Genauigkeit folgen, z.B. innerhalb einer zweiten Toleranz, welche kleiner als die erste Toleranz ist.
Bei dieser kaskadierten Regelung werden in der Regel weniger vorgegebene Regeln benötigt, als wenn die Regelung ausschließlich durch Auswertung der vorgegebenen Regeln durchgeführt wird. Daher lassen die Regeln sich rascher aufstellen und von einem Entwickler besser übersehen - verglichen mit einem Satz von Regeln, die alleine die Regelung für das folgende Tagebau-System bewirken sollen. Das Prozessmodell, welches bevorzugt für die untergeordnete Regelung verwendet wird, braucht nur innerhalb der vorgegebenen ersten Toleranz gültig zu sein und kann daher in vielen Fällen ein lineares Prozessmodell sein. Innerhalb der vorgegebenen Toleranz beschreibt dieses lineare Prozessmodell die Realität ausreichend genau. FIGURENBESCHREIBUNG
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Tagebau-Anordnung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Tagebau-Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Schaufelradbagger, einem Bandwagen und einem Aufnahmewagen;
Fig. 2 in einer Draufsicht eine Variation des ersten Ausführungsbeispiels mit einem Schaufelradbagger, zwei aufeinander folgenden Bandwagen und einem Aufnahmewagen;
Fig. 3 in einer Draufsicht die Bergbau-Anordnung mit einem Schaufelradbagger, einem Bandwagen und einem Aufnahmewagen;
Fig. 4 in einer Seitenansicht ein mobiles Brechgerät und eine Tagebau-Anordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Bandwagen und einem Aufnahmewagen;
Fig. 5 in einer Draufsicht eine Variation des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem mobilen Brechgerät, zwei aufeinander folgenden Bandwagen und einem Aufnahmewagen;
Fig. 6 in einer Seitenansicht eine Tagebau-Anordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel mit einem Absetzgerät und einem Bandschleifenwagen;
Fig. 7 in einer Draufsicht eine Variation des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Absetzgerät, zwei aufeinander folgenden Bandwagen und einem Bandschleifenwagen; Fig. 8 beispielhaft fünf unscharfe Mengen für die fünf linguistischen Variablen einer veränderlichen Größe der Tagebau-Anordnung;
Fig. 9 beispielhaft die Auswertung von zwei unscharfen Regeln;
Fig. 10 die Generierung eines Kennfelds, welches der Regler zur Laufzeit abarbeitet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im ersten Ausführungsbeispiel zum Regeln einer Tagebau- Anordnung eingesetzt, welche - einen Schaufelradbagger (bücket wheel excavator) 1 ,
- ein endloses angetriebenes Strossenband (bench conveyor) 22, das sich entlang einer Strosse 21 erstreckt,
- einen Aufnahmewagen (hopper car) 20 oberhalb des Strossenbands 22 und
- optional mindestens ein Überbrückungsgerät in Form eines oder mehrerer Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 zwischen dem Schaufelradbagger 1 und dem Aufnahmewagen 20
umfasst.
Zwei Konfigurationen der Tagebau-Anordnung werden in Fig. 1 (Seitenansicht) sowie in Fig. 2 und Fig. 3 (Draufsicht) gezeigt. Die Konfiguration in Fig. 2 umfasst zwei aufeinander folgende Bandwagen 10.1 und 10.2, die Konfiguration in Fig. 3 einen einzigen Bandwagen 10. Falls der Abstand zwischen dem Schaufelradbagger 1 und dem Aufnahmewagen 20 stets gering genug ist, so ist auch eine Konfiguration ohne einen Bandwagen möglich.
Der Schaufelradbagger 1 umfasst
- ein Schaufelrad (bücket wheel) 2, welches gedreht wird und Abbaugut von einer Abbruchkante A abträgt,
- ein Fahrwerk 7 mit mindestens zwei parallelen Raupen,
- einen Oberbau 8 mit einem optionalen Fahrerhaus, wobei der Oberbau 8 relativ zum Fahrwerk 7 um eine vertikale Achse (Flochachse) drehbar ist,
- eine am Oberbau 8 befestigte Schurre (chute) 80,
- ein angetriebenes Aufnahmeband 3,
- einen Schaufelradarm 4, der das Schaufelrad 2 und das Aufnahmeband 3 trägt und am Oberbau 8 befestigt ist,
- ein angetriebenes Abwurfband 5 und
- einen Auslegerarm 6, der das Abwurfband 5 trägt und ebenfalls am Oberbau 8 befestigt ist.
Der oder jeder Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 umfasst jeweils
- ein Fahrwerk 15 mit zwei parallelen Raupen, - einen Oberbau 16, welche relativ zum Bandwagen-Fahrwerk 15 um eine vertikale Achse (Hochachse) drehbar ist,
- eine Aufnahme-Schurre (receiving chute) 11 , 11.1 , 11.2,
- einen aufnahmeseitigen Auslegerarm (discharge boom) 12, 12.1 , 12.2, welcher die Aufnahme-Schurre 11 , 11.1 , 11.2 trägt und am Oberbau 16 befestigt ist,
- einen abgabeseitigen Auslegerarm (discharge boom) 14, 14.1 , 14.2, welcher am Oberbau 16 befestigt ist, und
- ein durchgehendes Förderband 13, 13.1 , 13.2, welches von beiden Auslegerarmen 12, 12.1 , 12.2 und 14, 14.1 , 14.2 getragen wird.
Anstelle eines einzigen durchgehenden Förderbands 13, 13.1 , 13.2 können auch zwei getrennte und hintereinander angeordnete Förderbänder vorgesehen sein, die von jeweils einem Auslegerarm 12, 12.1 , 12.2 bzw. 14, 14.1 , 14.2 getragen werden. Der eine Auslegerarm 14, 14.1 , 14.2 lässt sich dann bevorzugt relativ zum anderen Auslegerarm 12, 12.1 , 12.2 verschwenken. Abbaugut fällt von einem aufnahmeseitigen Förderband durch eine Schurre auf ein abgabeseitiges Förderband des Bandwagens 10, 10.1 , 10.2.
Der Aufnahmewagen (hopper car) 20 umfasst einen Trichter oberhalb des Strossenbands 22 und lässt sich von einem eigenen Antrieb linear in beide Richtungen entlang des Strossenbands 22 bewegen.
Der Schaufelradbagger 1 ist im ersten Ausführungsbeispiel das Aufnahme-System. Das Schaufelrad 2 fungiert als ein Aufnahmegerät des ersten Ausführungsbeispiels, das Aufnahmeband 3 und der Schaufelradarm 4 zusammen als eine Überbrückungs- Fördereinrichtung des Aufnahme-Systems. Das Abwurfband 5 und der Auslegerarm 6 gehören zu einer Abtransport-Fördereinrichtung des Aufnahme-Systems.
Die Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels funktioniert wie folgt, und folgende Randbedingungen sind im Betrieb einzuhalten:
- Das angetriebene Schaufelrad 2 trägt Abbaugut von der terrassenförmigen Abbruchkante A ab. - Der Schaufelradarm 4 mit dem Schaufelrad 2 und dem Aufnahmeband 3 schwenkt ständig hin und her, während das Schaufelrad 2 Abbaugut abträgt.
- Falls das Ende des Schwenkbereichs erreicht ist, so fährt der Schaufelradbagger 1 mit seinem Fahrwerk 7 vor. Ist die maximale Abtragtiefe an der Abbruchkante A erreicht, so fährt der Schaufelradbagger 1 zurück, senkt den Schaufelradarm 4 ab und trägt die nächste Scheibe vor der Abbruchkante A ab. Möglich ist natürlich auch, dass der Schaufelradbagger 1 nur eine Scheibe abträgt.
- Das vom Schaufelrad 2 abgetragene Abbaugut fällt auf das Aufnahmeband 3.
- Das Aufnahmeband 3 transportiert das Abbaugut ab.
- Das abtransportierte Abbaugut fällt vom Aufnahmeband 3 durch die Schurre 80 auf das Abwurfband 5.
- Das Abwurfband 5 transportiert das Abbaugut ab.
- Das abtransportierte Abbaugut fällt vom Abwurfband 5 auf die Aufnahme-Schurre 11 oder auf die erste Aufnahme-Schurre 11.1 und gelangt auf das Förderband 13 oder auf das erste Förderband 13.1.
- Im Falle von zwei Bandwagen 10.1 , 10.2 transportiert das erste Förderband 13.1 das Abbaugut zur zweiten Aufnahme-Schurre 11.2, und das Abbaugut fällt auf das zweite Förderband 13.2.
- Das Förderband 13 oder das zweite Förderband 13.2 transportiert das Abbaugut ab.
- Das abtransportierte Abbaugut fällt vom Förderband 13 oder vom zweiten Förderband 13.2 von oben in den Aufnahmewagen 20.
- Der Aufnahmewagen 20 fungiert als ein Trichter und lenkt das Abbaugut auf das Strossenband 22.
- Das Strossenband 22 transportiert das Abbaugut ab.
Im ersten Ausführungsbeispiel sind insbesondere folgende Bewegungen der
Bestandteile der Anordnung möglich:
- Der Schaufelradbagger 1 , der oder jeder Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 und der Aufnahmewagen 20 können sich unabhängig voneinander bewegen. Eine mechanische Kopplung zwischen diesen Bestandteilen ist nicht vorhanden.
- Der Schaufelradbagger 1 kann vor und zurück fahren. Außerdem kann der Schaufelradbagger 1 um eine Kurve fahren, beispielsweise indem zwei parallele Raupen des Fahrwerks 7 gegenläufig und / oder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gedreht werden oder indem der Schaufelradbagger 1 ein Dreipunkt-Fahrwerk oder mehrere hintereinander angeordnete Raupen-Fahrwerke aufweist. Bei einem Dreipunkt-Fahrwerk sind zwei Raupen hintereinander angeordnet und eine dritte Raupe mit einem seitlichen Versatz zu diesen beiden Raupen.
- Ein Flaupt-Schwenkwerk vermag den Oberbau 8 und damit den Schaufelradarm 4 mit dem Schaufelrad 2 und dem Aufnahmeband 3 relativ zum Fahrwerk 7 um eine vertikale Achse zu drehen.
- Ein Flubwerk vermag den Schaufelradarm 4 mit dem Schaufelrad 2 und dem Aufnahmeband 3 auf und ab zu bewegen.
- Ein weiteres Schwenkwerk vermag den Auslegerarm 6 mit dem Abwurfband 5 ebenfalls relativ zum Fahrwerk 7 um eine vertikale Achse zu verschwenken.
- Ein weiteres Hubwerk vermag den Auslegerarm 6 auf und ab zu bewegen.
- Der Auslegerarm 6 lässt sich unabhängig von dem Schaufelradarm 4 bewegen.
Zwischen dem Aufnahmeband 3 und dem Abwurfband 5 kann daher in Draufsicht ein Winkel auftreten, vgl. Fig. 2 und Fig. 3.
- Der Oberbau 16 eines Bandwagens 10, 10.1 , 10.2 kann relativ zum Bandwagen- Fahrwerk 15 um eine Hochachse gedreht werden. Bei dieser Drehung werden die beiden Auslegerarme 12, 12.1 , 12.2 und 14, 14.1 , 14.2 mit gedreht.
- Die beiden Auslegerarme 12, 12.1 , 12.2 und 14, 14.1 , 14.2 des Bandwagens 10,
10.1 , 10.2 können unabhängig voneinander auf und ab bewegt werden, müssen aber in einer Linie liegen, um das durchgehende Förderband 13, 13.1 , 13.2 zu führen. Falls der Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 zwei getrennte Förderbänder aufweist, so kann hingegen in einer Draufsicht ein Winkel zwischen den Auslegerarmen 12,
12.1 , 12.2 einerseits und 14, 14.1 , 14.2 andererseits auftreten.
- In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Auslegerarm 6, 12, 12.1 , 12.2, 14, 14.1 , 14.2 teleskopisch ausgestaltet, und ein Stellglied vermag seine Länge zu verhindern.
- Ein eigener Antrieb vermag den Aufnahmewagen 20 linear in beide Richtungen entlang des Strossenbands 22 zu bewegen. Unter einer Stellgröße wird eine Größe der Tagebau-Anordnung verstanden, welche von einem Stellglied, insbesondere einem Motor, einer Kolben-Zylinder-Einheit oder einem sonstigen Aktor, gezielt verändert werden kann und einen Bestandteil der Tagebau-Anordnung bewegen kann.
Trotz dieser Freiheitsgrade müssen folgende Randbedingungen stets eingehalten werden:
- In einer Ausführungsform des Ausführungsbeispiels sind die Längen der Arme 4, 6, 12, 14 unveränderlich. In einer Abwandlung ist mindestens ein Arm teleskopisch ausgestaltet, so dass sich auch seine Länge verändern lässt.
- Jeder Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 und der Aufnahmewagen 20 müssen den Bewegungen des Schaufelradbaggers 1 und seiner Bestandteile folgen. Im Ausführungsbeispiel soll dieses Folgen automatisch geschehen, weil im regulären Betrieb eine Person den Schaufelradbagger 1 lenkt und steuert, aber weder der oder ein Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 noch der Aufnahmewagen 20 von einer Person gesteuert wird. Diese Person kann in dem optionalen Fahrerhaus des Oberbaus 8 des Schaufelradbaggers 1 sitzen oder mit Hilfe einer Fernbedienung den Schaufelradbagger 1 aus der Ferne steuern und lenken.
- Das abgabeseitige Ende des Aufnahmebands 3 muss oberhalb des aufnahmeseitigen Endes des Abwurfbands 5 sein, was durch die Konstruktion des Schaufelradbaggers 1 gewährleistet ist.
- In einer Draufsicht muss der Winkel zwischen dem Abwurfband 5 und dem Aufnahmeband 3 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Der Winkel zwischen dem Abwurfband 5 und dem einzigen Förderband 13 oder dem ersten Förderband 13.1 muss ebenfalls innerhalb einer vorgegebenen Bereichs liegen, auch der Winkel zwischen zwei Förderbändern eines Bandwagens 10, 10.1 , 10.2.
- Das abgabeseitige Ende des Abwurfbands 5 muss sich oberhalb der einzigen Aufnahme-Schurre 11 oder der ersten Aufnahme-Schurre 11.1 befinden.
- Bei zwei Bandwagen 10.1 , 10.2 muss das abgabeseitige Ende des ersten Förderbands 13.1 sich oberhalb der zweiten Aufnahme-Schurre 11.2 befinden.
- Das abgabeseitige Ende des einzigen Förderbands 13 oder des letzten Förderbands 13.2 muss sich oberhalb des Aufnahmewagens 20 befinden. Das Schaufelrad 2, das Aufnahmeband 3 und der Schaufelradarm 4 bilden im ersten Ausführungsbeispiel das führende Tagebau-System, die Bestandteile 5 bis 20 das folgende Tagebau-System. In Fig. 1 bis Fig. 7 ist das jeweilige führende Tagebau- System durch einen gestrichelten Kreis mit der Bezeichnung FS hervorgehoben. Die im Folgenden beschriebene Regelung stellt sicher, dass das folgende Tagebau-System mit den Bestandteilen 5 bis 20 den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems 2, 3, 4 folgt. Das Strossenband 22 wird unabhängig von dieser Regelung mit einer konstanten Geschwindigkeit oder mit einer Geschwindigkeit, die von der Menge des Abbauguts pro Zeiteinheit abhängt, angetrieben.
Mehrere Sensoren registrieren die aktuelle Position und / oder Bewegung und / oder Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers 1. Weitere Sensoren messen die aktuelle Position und / oder die Bewegung und / oder die Fahrtrichtung des oder jedes Bandwagens 10, 10.1 , 10.2 und des Aufnahmewagens 20. Weitere Sensoren messen die jeweilige Ausrichtung jedes Förderbands 3, 5, 13, 13.1 , 13.2.
Eine Auswerteeinheit verarbeitet Messwerte von geeigneten Sensoren am Bagger- Auslegerarm 6, am abgabeseitigen Auslegerarm 14, 14.1 und / oder an der Aufnahme- Schurre 11 , 11.1 , 11.2. Die Auswerteeinheit erkennt den vertikalen Abstand zwischen dem Auslegerarm 6 und der Aufnahme-Schurre 11 , 11.1 und die Position der Aufnahme-Schurre 11 , 11.1 relativ zu dem Auslegerarm 6. Im Falle von zwei Bandwagen 10.1 , 10.2 erkennt sie den vertikalen Abstand zwischen dem abgabeseitigen Auslegerarm 14.1 und dem aufnahmeseitigen Aufnahmearm 12.1. Mit H ilfe von weiteren Sensoren erkennt die Auswerteeinheit eine Drehung des Bagger- Auslegerarms 6 relativ zu der Aufnahme-Schurre 11 , 11.1. Die Auswerteeinheit erkennt mit Hilfe von weiteren Sensoren an dem abgabeseitigen Auslegerarm 14.1 den vertikalen Abstand zur Aufnahme-Schurre 11.2. Weiterhin erkennt die Auswerteeinheit mit Hilfe dieser Sensoren den Knickwinkel zwischen der Längsachse des Auslegerarms 6 und der Längsachse des aufnahmeseitigen Auslegerarms 12, 12.1. Ein Drehwinkel- Sensor misst den Drehwinkel um eine vertikale Achse zwischen dem Oberbau 8 und dem Fahrwerk 7 des Schaufelradbaggers 1. Jeweils ein weiterer Sensor misst den Winkel des Auslegerarms 4 und den Winkel des Auslegerarms 6 relativ zum Fahrwerk 8. Ein Neigungs-Sensor misst den Neigungswinkel des Fahrwerks 8 zur Florizontalen. Ein weiterer Sensor misst den Drehwinkel des Förderbands 13, 13.1 , 13.2 um eine vertikale Achse relativ zum Fahrwerk 15 des Bandwagens 10, 10.1 , 10.2. Jeweils ein weiterer Sensor misst den jeweiligen Winkel des aufnahmeseitigen Auslegerarms 12, 12.1 , 12.2 und des abgabeseitigen Auslegerarm 14, 14.1 , 14.2 zum Fahrwerk des Bandwagens 10, 10.1 , 10.2. Ein Neigungs-Sensor misst den Neigungswinkel des Bandwagen-Fahrwerks zur Florizontalen. Geeignete Sensoren messen die jeweilige Fahrgeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Bagger-Fahrwerks 7 und des oder jedes Bandwagen-Fahrwerks 15.
Im ersten Ausführungsbeispiel steuert die Person im Fahrerhaus des Schaufelradbaggers 1 oder aus der Ferne mittels der Fernbedienung die Stellglieder des Schaufelradbaggers 1 durch entsprechende Benutzereingriffe an und bewirkt dadurch, dass das führende Tagebau-System 2, 3, 4 verschwenkt und / oder anderweitig bewegt wird und dadurch der durch den Abbau erzeugten Abbruchkante A folgt. Das folgende Tagebau-System 5 bis 20 folgt stets den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems 2, 3, 4.
Fig. 4 und Fig. 5 illustriert ein zweites Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht (Fig. 4) bzw. in einer Draufsicht (Fig. 5). Gleiche Bestandteile haben die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Im zweiten Ausführungsbeispiel baggert ein Schaufelbagger (shovel excavator) 40 Abbaugut von der Abbaukante A ab. Der Schaufelbagger 40 umfasst eine Schaufel 41 , die an einem Schaufelarm 42 montiert ist. Eine Person steuert und lenkt diesen Schaufelbagger 40. Genau wie der Schaufelradbagger 1 des ersten Ausführungsbeispiels lässt sich auch der Schaufelbagger 40 linear und rotatorisch in eine Richtung über die Erdoberfläche bewegen.
Der Schaufelbagger 40 übergibt Abbaugut an ein mobiles Brechgerät (mobile crusher) 43, welches das Abbaugut zerkleinert und ebenfalls von einer Person gesteuert und gelenkt wird. Diese Person kann in einem Fahrerhaus an Bord des Brechgeräts 43 sitzen oder das Brechgerät 43 aus der Ferne steuern und lenken. Dank eines Fahrwerks 44 mit mindestens zwei Raupen kann das mobile Brechgerät 43 sich linear und rotatorisch in jede Richtung über die Erdoberfläche bewegen. Übergebenes Abbaugut fällt durch einen Trichter 45 des Brechgeräts 43 auf ein Aufnahmeband 46. Ein aufnahmeseitiger Auslegerarm 47 trägt den Trichter 45 und das Aufnahmeband 46.
In einer Ausgestaltung vermag ein Flubwerk den aufnahmeseitigen Aufnahmearm 47 auf und ab zu bewegen, und ein Schwenkwerk vermag den Aufnahmearm 47 um eine Hochachse zu verschwenken. In einer anderen Ausgestaltung ist das Aufnahmeband 46 als ein Plattenband (apron feeder) ausgestaltet, und der Trichter 45 lässt sich ausschließlich dadurch bewegen, dass das gesamte Brechgerät 43 mitsamt dem Aufnahmearm 47 und dem Trichter 45 linear und / oder rotatorisch über die Erdoberfläche bewegt wird.
Das Abbaugut fällt vom Aufnahmeband 46 durch eine Schurre 81 auf ein Abwurfband 48, welches von einem abgabeseitigen Auslegerarm 49 getragen wird. Im zweiten Ausführungsbeispiel gehören der Trichter 45, das Aufnahmeband 46 und der aufnahmeseitige Auslegerarm 47 des mobilen Brechgeräts 43 zum führenden Tagebau- System, und das Abwurfband 48 und der Auslegerarm 49 gehören zum folgenden Tagebau-System. Der Schaufelradbagger 40 wird unabhängig von dem führenden Tagebau-System bewegt und gehört nicht zur Tagebau-Anordnung im Sinne der Ansprüche. In Fig. 5 ist die Systemgrenze S angedeutet.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen in einer Seitenansicht bzw. in Draufsicht ein drittes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Absetzgerät (spreader 50) Abbaugut, insbesondere Abraum, eine Abwurfkante A hinunterwirft. Das Absetzgerät 50 umfasst ein Aufnahmeband 51 , welches von einem aufnahmeseitigen Auslegerarm 52 gehalten und geführt wird, ein Abwurfband 54, welches von einem abgabeseitigen Auslegerarm 55 gehalten und geführt wird, eine Schurre 82 sowie ein Fahrwerk 53. Das Absetzgerät 50 lässt sich dank des Fahrwerks 53 linear sowie rotatorisch in jede Richtung über die Erdoberfläche bewegen und wird von einer Person gelenkt und gesteuert. Diese Person kann in einem Fahrerhaus an Bord des Absatzgeräts 50 sitzen oder das Absetzgerät 50 aus der Ferne steuern und lenken.
Im dritten Ausführungsbeispiel fördert das Strossenband 22 das Abbaugut zu einem Bandschleifenwagen (tripper car) 60 mit einer Schurre 83 und einem Fahrwerk 61. der Bandschleifenwagen 60 lässt sich von einem eigenen Antrieb linear über die Erdoberfläche bewegen. Ein Segment des Strossenbands 22 führt zum Bandschleifenwagen 60, ein anderes vom Bandschleifenwagen 60 weg. Der Bandschleifenwagen 60 hebt das Strossenband 22 an und leitet es zu der Schurre 83 und dann wieder zurück. Das Abbaugut wird von dem angehobenen Strossenband 22 zur Schurre 83 gefördert und fällt durch die Schurre 83 auf das Aufnahmeband 51. Das Aufnahmeband 51 fördert das Abbaugut zu der Schurre 82. Das Abbaugut fällt durch die Schurre 82 auf das Abwurfband 54. Eine Person an Bord des Absetzgeräts 60 steuert den abgabeseitigen Auslegerarm 55 und damit das Abwurfband 54 und bewirkt, dass das geförderte Abbaugut an der richtigen Stelle abgeworfen wird. Im dritten Ausführungsbeispiel gehören das Abwurfband 54 und der Auslegerarm 55 zum führenden Tagebau-System und das Aufnahmeband 51 und der Auslegerarm 52 zum folgenden Tagebau-System.
Ein datenverarbeitender Regler (closed-loop Controller) 30, der beispielsweise als Software auf einem Steuergerät des Schaufelradbaggers 1 oder des mobilen Brechgeräts 40 oder des Absetzgeräts 50 installiert ist, erhält Signale von verschiedenen Sensoren, wertet diese Signale aus und steuert abhängig von der Auswertung mehrere Stellgrößen für einen Auslegerarm 6, 49, 55 sowie an Bord des oder jedes Bandwagens 10, 10.1 , 10.2, des Aufnahmewagens 20 und des Bandschleifenwagens 60 an. Der Regler 30 steuert die Stellgrößen automatisch mit dem Ziel an, dass die beweglichen Bestandteile des folgenden Tagebau-Systems 5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60 automatisch und direkt oder indirekt den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems 2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55 folgt und dabei die oben genannten Randbedingungen eingehalten werden. Um diesen Regler 30 zu programmieren, wird im Ausführungsbeispiel nicht notwendigerweise ein analytisches Modell benötigt, welches die Kinetik und die möglichen Bewegungen der Bestandteile der Bergbau-Anordnung beschreibt.
Vielmehr wird der Regler 30 im Ausführungsbeispiel als ein regelbasierter Regler (rule- based Controller) implementiert oder umfasst einen regelbasierten Regler. Dieser Regler 30 wertet eine Vielzahl von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln aus. Jede Regel des Ausführungsbeispiels besteht aus einer Regel-Prämisse und mindestens einer Regel-Konklusion. Jede Prämisse einer Regel ist eine Einzel- Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen. Eine logische Verknüpfung verknüpft mehrere Einzel-Prämissen mit Hilfe von logischen Operatoren, nämlich den Operatoren und, oder, nicht. Jede Einzel-Prämisse bezieht sich auf einen Sensor und spezifiziert einen Bereich der möglichen Werte dieses Sensors.
Jede Regel-Konklusion bezieht sich auf genau eine Stellgröße des folgenden Tagebau- Systems 5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60 und spezifiziert einen möglichen Stelleingriff an dieser Stellgröße. Eine Regel-Konklusion kann verschiedene Parameter eines Stelleingriffs an eine Stellgröße spezifizieren, z.B. einen Betrag einer Bewegung, eine Beschleunigung und / oder eine Zeitdauer des Stelleingriffs. Falls eine Regel mehrere Regel-Konklusionen umfasst, so werden damit mehrere Stelleingriffe spezifiziert, die gleichzeitig oder wenigstens zeitlich überlappend durchgeführt werden sollen. Eine Regel mit mehreren Konklusionen ist somit eine abkürzende Festlegung für mehrere Regeln mit derselben Prämisse und jeweils einer einzigen Konklusion.
Wie bereits erwähnt, spezifiziert jede Einzel-Prämisse einer Regel einen Bereich der möglichen Werte eines Sensors. Die Einzel-Prämisse kann eine Teilmenge der möglichen Werte spezifizieren, und ein gemessener Sensor-Wert fällt entweder in diese Teilmenge oder liegt außerhalb dieser Teilmenge. Möglich ist auch, dass die Einzel- Prämisse den Bereich als eine so genannte unscharfe Menge spezifiziert. Ein gemessener Sensor-Wert hat einen Zugehörigkeitsgrad zu diesem Bereich, der entweder gleich eins ist (Sensor-Wert gehört vollständig zum Bereich) oder gleich Null ist (Sensor-Wert liegt außerhalb des Bereichs) oder eine Zahl zwischen null und eins liegt (Sensor-Wert gehört mit einem durch die Zahl spezifizierten Zugehörigkeitsgrad teilweise zum Bereich).
Für jeden Sensor wird jeweils eine Menge von so genannten linguistischen Variablen aufgestellt. Jeder linguistischen Variablen wird jeweils eine Teilmenge (crisp set) oder eine unscharfe Menge (fuzzy set) zugeordnet. Eine Teilmenge lässt sich als ein Sonderfall einer unscharfen Menge bezeichnen, wobei bei einer Teilmenge jeder Zugehörigkeitsgrad entweder die Zahl null oder die Zahl eins ist, aber keine Zahl zwischen null und eins.
Eine Regel-Konklusion kann einen bestimmten Wert für einen Stelleingriff festlegen oder den Stelleingriff auch mit Hilfe einer unscharfen Menge spezifizieren. Bei der Regelung wird selbstverständlich ein Wert für den Stelleingriff verwendet.
Im Folgenden werden zunächst beispielhaft einige Beispiele für linguistische Variablen angegeben. Die angegebenen Beispiele beziehen sich auf das erste Ausführungsbeispiel. Für verschiedene veränderliche Größen der Tagebau-Anordnung wird jeweils eine Menge von linguistischen Variablen aufgestellt.
Veränderliche Größe 1 : Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers 1 relativ zum Strossenband 22.
linguistische Variablen: stark rechts, rechts, leicht rechts, parallel, leicht links, links, stark links.
Veränderliche Größe 2: Entfernung zwischen dem Schaufelradbagger 1 und dem Strossenband 22.
linguistische Variablen: sehr klein, klein, mittel, groß, sehr groß.
Veränderliche Größe 3: Winkel zwischen der Längsachse des Abwurfbands 5 und der Längsachse des Förderbands 13
linguistische Variablen: stark rechts, rechts, leicht rechts, parallel, leicht links, links, stark links.
veränderliche Größe 4: Fahrtrichtung des Bandwagens 10, 10.1 , 10.2 relativ zum Strossenband 22. linguistische Variablen: stark rechts, rechts, leicht rechts, parallel, leicht links, links, stark links.
Veränderliche Größe 5: Entfernung zwischen dem Bandwagen 10, 10.1 , 10.2 und dem Strossenband 22.
linguistische Variablen: sehr klein, klein, mittel, groß, sehr groß.
Veränderliche Größe 6: Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13, 13.1 ,
13.2 und der Längsachse des Strossenbands 22
einstellbare Größe 1 : Drehbewegung des Förderbands 13, 13.1 , 13.2
linguistische Variablen: stark rechts, rechts, leicht rechts, parallel, leicht links, links, stark links.
einstellbare Größe 2: Lenkbewegung des Bandwagens 10, 10.1 , 10.2
linguistische Variablen: stark rechts, rechts, leicht rechts, parallel, leicht links, links, stark links.
Im Folgenden werden beispielhaft einige Regeln angegeben, welche diese linguistischen Variablen verwenden.
Unscharfe Regel 1 :
Wenn
Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers 1 relativ zum Strossenband 22 = leicht rechts Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.1 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = klein
Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.2 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = groß
Dann
Drehbewegung des Förderbands 13.2 = rechts (wird erreicht durch einen spezifizierten Stelleingriff oder ist durch eine unscharfe Menge spezifiziert).
Unscharfe Regel 2:
Wenn
Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers 1 relativ zum Strossenband 22 = stark rechts Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.1 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = groß
Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.2 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = groß
Dann
Drehbewegung des Förderbands 13.1 = leicht rechts
Und
Drehbewegung des Förderbands 13.2 = leicht rechts (wird erreicht durch einen spezifizierten Stelleingriff oder ist durch eine unscharfe Menge spezifiziert).
Unscharfe Regel 3:
Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers 1 relativ zum Strossenband 22 = rechts
Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.1 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = groß
Und
Winkel zwischen der Längsachse des Förderbands 13.2 und der Längsachse des
Strossenbands 22 = groß
Dann
Lenkbewegung des Förderbands 13.1 = leicht rechts
Und
Lenkbewegung des Förderbands 13.2 = leicht rechts (wird erreicht durch einen spezifizierten Stelleingriff).
Fig. 8 zeigt beispielhaft fünf unscharfe Mengen für die fünf linguistischen Variablen v1 (sehr klein) über v3 (mittel) bis v5 (sehr groß) der veränderlichen messbaren Größe 2 (Entfernung zwischen dem Schaufelradbagger 1 und dem Strossenband 22). Auf der x- Achse ist die Entfernung aufgetragen, auf der y-Achse der so genannte Zugehörigkeitsgrad m einer möglichen Entfernung zur jeweiligen unscharfen Menge, ausgedrückt als eine Zahl zwischen 0 und 1 (einschließlich). Für jeden möglichen Wert der veränderlichen Größe 2 beträgt die Summe der Zugehörigkeitsgrade eins.
In den Beispielen beziehen die Prämissen und Konklusionen der Regeln sich ausschließlich auf jeweils einen Messwert zum aktuellen Zeitpunkt. Möglich ist auch, dass eine Einzel-Prämisse sich auf einen zeitlichen Verlauf eines Messwerts oder auf einen Messwert zu einem früheren Zeitpunkt bezieht. Beispielsweise kann eine Einzel- Prämisse sich auf eine Fahrgeschwindigkeit / Winkelgeschwindigkeit oder eine Fahrbeschleunigung / Winkelbeschleunigung beziehen oder auf einen Messwert, der vor einer bestimmten Zeitspanne gewonnen wurde. Auf diese Weise ist es möglich, dass der regelbasierte Regler 30 ein„Gedächtnis“ realisiert.
Im Ausführungsbeispiel arbeitet der Regler 30 mit einer vorgegebenen Abtastrate. Zu jedem Abtast-Zeitpunkt verarbeitet der Regler 30 die zu diesem Abtast-Zeitpunkt gemessenen Sensor-Werte und optional frühere gemessene Werte, beispielsweise um eine zeitliche Veränderung herzuleiten.
In einer Ausgestaltung wertet der regelbasierte Regler 30 zur Laufzeit die vorgegebenen Regeln aus und wendet sie an. Dieser Modus ist insbesondere in einer Testphase zweckmäßig, in welcher der Regler 30 erprobt wird und in welcher ein Entwickler bei Bedarf einzelne Regeln abändert oder streicht oder weitere Regeln ergänzt. Die Anwendung der Regeln wird im Folgenden beschrieben.
Abhängig von den gemessenen Sensor-Werten berechnet der Regler 30 für jede Regler-Prämisse jeweils einen Erfülltheitsgrad. Hierfür berechnet der Regler 30 zunächst für jede Einzel-Prämisse der Regel-Prämisse jeweils einen Zugehörigkeitsgrad. Wie bereits erwähnt, bezieht sich jede Einzel-Prämisse auf einen Sensor. Der Regler 30 berechnet den Zugehörigkeitsgrad des von diesem Sensor gemessenen Werts zu dem Bereich, der in der Einzel-Prämisse spezifiziert ist.
Im Ausführungsbeispiel sind sowohl dieser Zugehörigkeitsgrad als auch dieser Erfülltheitsgrad eine Zahl zwischen null und eins (einschließlich). Falls die Regel- Prämisse aus einer einzigen Einzel-Prämisse besteht, ist der Erfülltheitsgrad gleich dem berechneten Zugehörigkeitsgrad. Ansonsten berechnet der Regler 30 den Erfülltheitsgrad abhängig von den berechneten Zugehörigkeitsgraden der jeweiligen Sensor-Werte zu den Einzel-Prämissen und fasst hierbei diese Zugehörigkeitsgrade durch eine vorgegebene Aggregierungs-Vorschrift zusammen, die von der logischen Verknüpfung der Regel-Prämisse abhängt. Falls beispielsweise eine Regel-Prämisse „p1 und p2“ ist und falls die beiden Zugehörigkeitsgrade m(r1 ) und m(r2) betragen, so beträgt der Erfülltheitsgrad m = m(r1 )*m(r2) oder auch m = min {m(r1 ), m(r2)}. Falls die Regel-Prämisse„p1 oder p2“ ist, so beträgt der Erfülltheitsgrad beispielsweise m = max {m(r1 ), m(r2)} oder auch m = m(r1 )+m(r2) - m(r1 )*m(r2).
Der Regler 30 berechnet somit für jede Regel-Prämisse jeweils einen Erfülltheitsgrad. Jede Konklusion einer Regel bezieht sich auf jeweils eine Stellgröße und spezifiziert einen Stelleingriff an dieser Stellgröße. Möglich ist, dass mehrere Konklusionen von unterschiedlichen Regeln sich auf dieselbe Stellgröße beziehen und verschiedene Stelleingriffe an dieser Stellgröße spezifizieren. Der Regler 30 berechnet für jede Stellgröße einen aggregierten Stelleingriff, der an dieser Stellgröße vorzunehmen ist. H ierfür verwendet der Regler 30 die Regel-Konklusion, die sich auf diese Stellgröße beziehen, sowie die Erfülltheitsgrade der Prämissen der entsprechenden Regeln. Diese Erfülltheitsgrade hat der Regler 30 zuvor berechnet, und zwar so wie oben beschrieben abhängig von den gemessenen Sensor-Werten und den Einzel-Prämissen. Der aggregierte Stelleingriff ist beispielsweise eine gewichtete Zusammenfassung der Stelleingriffe, die in denjenigen Konklusionen spezifiziert sind, welche sich auf diese Stellgröße beziehen. Die Erfülltheitsgrade werden als Gewichtungsfaktoren verwendet. Möglich ist auch, dass ein aggregierten Stelleingriff gleich demjenigen Stelleingriff ist, der in einer Regel-Konklusion spezifiziert ist, die zu der Regel-Prämisse mit dem höchsten Erfülltheitsgrad gehört.
Möglich ist, dass auch eine Konklusion mit Hilfe einer unscharfen Menge spezifiziert ist, z.B. ein Stelleingriff für die Stellgröße U ist gleich„groß“. Ein Stelleingriff, der einen numerischen Wert spezifiziert, lässt sich als ein Sonderfall einer unscharfen Menge auffassen. Die unscharfen Mengen der Konklusionen, die sich auf dieselbe Stellgröße beziehen, werden bei der Regelung gewichtet zusammengefasst (aggregiert), wobei die Erfülltheitsgrade als Gewichtungsfaktoren verwendet werden. Aus der aggregierten unscharfen Menge wird ein einziger Wert abgeleitet und für den Stelleingriff verwendet, beispielsweise der x-Wert des Schwerpunkts der aggregierten unscharfen Menge.
In Fig. 9 wird diese Arbeitsweise des regelbasierten Reglers 30 beispielhaft erläutert. Vorgegeben sind zwei Regeln, nämlich:
R1 : Wenn X1 = v1 und X2 = v2 dann U1 = u1 und U2 = u2
R2: Wenn X3 = v3 oder X4 = v4 dann U1 = u3.
Hierbei sind X1 , X2, X3 und X4 Größen, welche von Sensoren der Sensoren-Menge gemessen werden, U1 und U2 Stellgrößen, v1 , v2, v3 und v4 linguistische Variablen für die Größen X1 bis X4, u1 und u3 zwei mögliche Stelleingriffe für die Stellgröße U1 und u2 ein möglicher Stelleingriff für die Stellgröße U2. Die Regel R1 hat die Prämisse P1 mit den Einzel-Prämissen P1.1 (X1 = v1 ) und P1.2 (X2 = v2) und die beiden Konklusionen K1.1 (LH = u1 ) und K1.2 (U2 = u2). Die Regel R2 hat die Prämisse P2 mit den Einzel-Prämissen P2.1 (X3 = v3) und P2.2 (X4 = v4) und die Konklusion K2 (LH = u3).
Folgende Schritte werden durchgeführt:
- Die aktuellen Werte x1 bis x4 der vier veränderlichen Größen X1 bis X4 werden direkt gemessen oder hergeleitet (Schritte S1.1 und S1.2).
- Die beiden Zugehörigkeitsgrade pvi(x1 ) und Pv2(x2) der beiden Messwerte x1 und x2 zu den beiden linguistischen Variablen v1 und v2 in den beiden Einzel-Prämissen P1.1 und P1.2 der Regel R1 werden berechnet (Ergebnisse Z1.1 , Z1.2). Entsprechend werden die beiden Zugehörigkeitsgrade pV3(x3) und pV4(x4) betreffend die Regel R2 berechnet (Ergebnisse Z2.1 , Z2.2).
- Der Erfülltheitsgrad pR1 = pvi(x1 )*pV2(x2) der Prämisse der Regel R1 wird berechnet (Ergebnis E1 ). Der Erfülltheitsgrad pR2 = max {pV3(x1 ), Pv2(x2)} der Prämisse der Regel R2 wird berechnet (Ergebnis E2).
- Auf die Stellgröße U2 bezieht sich nur eine Konklusion, nämlich die Konklusion K1.2 der Regel R1. Der Erfülltheitsgrad pR1 liegt oberhalb eines vorgegebenen Bereichs min. Daher wird als Stelleingriff für U2 derjenige Stelleingriff verwendet, der in der Regel R1 spezifiziert ist, also U2 = u2.
- Auf die Stellgröße U1 beziehen sich die Konklusion K1.1 der Regel R1 und die Konklusion K2 der Regel R2. Der Erfülltheitsgrad pR2 ist größer als der Erfülltheitsgrad pR1. Daher wird der Stelleingriff verwendet, den die Konklusion der Regel R2 spezifiziert, also u3. Also werden die beiden Stelleingriffe U1 = u3, U2 = u2 berechnet (Schritt St). Möglich ist auch, eine gewichtete Zusammenfassung u1 = pRi*u1 + pR2*u3 als Wert des Stelleingriffs für U1 zu verwenden.
- Im Schritt St1 löst der Regler 30 den Vorgang aus, dass beide Stelleingriffe U1 = u3 (oder U1 = pRi*u1 + pR2*u3) und U2 = u2 vorgenommen werden.
In einer anderen Ausgestaltung umfasst der Regler 30 einen Kennfeld-Generierer und einen Kennfeld-Auswerter. Nachdem die Testphase erfolgreich abgeschlossen ist, wertet der Kennfeld-Generierer die aufgestellten und getesteten Regeln aus und generiert automatisch ein rechnerauswertbares Kennfeld. Dieses Kennfeld ordnet jeder möglichen Kombination von Sensor-Werten jeweils einen einzelnen Stelleingriff, eine Menge von Stelleingriffen an verschiedenen Stellgrößen oder die Festlegung, dass bei dieser Werte-Kombination kein Stelleingriff vorzunehmen ist, zu. Dieses Kennfeld wird generiert und abgespeichert und bleibt so lange gültig, wie die aufgestellten Regeln unverändert bleiben. Der Kennfeld-Auswerter wertet zur Laufzeit dieses Kennfeld aus, indem der Regler 30 den im Kennfeld spezifizierten funktionalen Zusammenhang auf die aktuell gemessene Kombination von Sensor-Werten anwendet. Der Regler 30 löst dann den oder jeden zugeordneten Stelleingriff aus oder löst auch keinen Stelleingriff aus, wenn dies im Kennfeld spezifiziert ist. Zur Laufzeit wird nur das Kennfeld benötigt, aber nicht die vorgegebenen Regeln.
Fig. 10 veranschaulicht dieses Vorgehen. Ein Entwickler formuliert mit Hilfe eines Arbeitsplatzrechners 31 die linguistischen Variablen, die Regeln, die Bereiche für die Einzel-Prämissen und die Zugehörigkeitsfunktionen für die linguistischen Variablen. Aus diesen Informationen erzeugt der Kennfeld-Generierer 32 das Kennfeld Kf. Dieses Kennfeld Kf wird in einem Datenspeicher 34 abgespeichert. Der Kennfeld-Auswerter 33 ist Bestandteil des Reglers 30 und hat zur Laufzeit Lesezugriff auf den Datenspeicher 34.
Bevorzugt wird automatisch der Schritt entdeckt, dass mindestens eine vorgegebene Regel geändert oder gestrichen wurde oder eine zusätzliche Regel vorgegeben wurde. Die Entdeckung dieses Schritts löst den Vorgang aus, dass der Kennfeld-Generierer 32 erneut ein Kennfeld Kf berechnet, welches dann im Datenspeicher 34 abgespeichert wird und das alte Kennfeld Kf überschreibt. Der Kennfeld-Auswerter 33 verwendet das geänderte Kennfeld Kf. Dadurch ist sichergestellt, dass das verwendete Kennfeld Kf stets den aktuellen Regeln entspricht.
In einer Ausgestaltung steuert der Regler 30 die Stellgrößen des folgenden Tagebau- Systems 5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60 ausschließlich abhängig von den vorgegebenen Regeln an, und zwar so wie gerade beschrieben.
In einer anderen Ausgestaltung wird eine kaskadierte Regelung angewendet. Der Regler 30 wertet so wie gerade beschrieben die vorgegebenen Regeln aus, um sicherzustellen, dass jeder bewegliche Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems 5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60 stets in der Nähe einer geforderten Position bleibt, also den Bewegungen des führenden Tagebau-Systems 2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55 bis auf eine vorgegebene Toleranz folgen. Das ist die übergeordnete Regelung. Als die untergeordnete Regelung wird eine klassische Positionsregelung durchgeführt, um die beweglichen Bestandteile des folgenden Tagebau-Systems 5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60 zu justieren. Diese klassische Regelung wird nur für relativ geringe Regel- Abweichungen verwendet, nämlich innerhalb der Toleranz, weswegen in vielen Fällen ein lineares Prozessmodell die Realität ausreichend genau beschreibt und die Parameter dieses Modells sich mit relativ geringem Aufwand bestimmen lassen. Diese kaskadierte Regelung mit einer regelbasierten übergeordneten Regelung und einer untergeordneten Regelung, die insbesondere eine modellbasierte oder eine sonstige konventionelle Regelung ist, erfordert deutlich weniger vorgegebene Regeln als eine Regelung ausschließlich unter Verwendung von Regeln. Bezugszeichen
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000037_0001

Claims

Patentansprüche
1. Tagebau-Anordnung umfassend
- ein führendes Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) und
- ein folgendes Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60),
wobei das führende Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) dazu ausgestaltet ist, schüttfähiges Abbaugut abzubauen, aufzunehmen und / oder abzuwerfen, wobei das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) dazu ausgestaltet ist, schüttfähiges Abbaugut vom und / oder zum führenden Tagebau- System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) zu fördern,
wobei das führende Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) in jede Richtung über die Erdoberfläche bewegbar ist und
wobei mindestens ein Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20,
48, 49, 51 , 52, 60) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung
- einen ersten Sensor (X1 ) und
- einen datenverarbeitenden Regler (30)
umfasst und dass
das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) durch eine erste Stellgröße (U1 ) bewegbar ist,
wobei der erste Sensor dazu ausgestaltet ist, eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) korreliert,
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, unter Verwendung mindestens eines Messwerts (x1 ) des ersten Sensors (X1 ) automatisch die erste Stellgröße (U1 ) so anzusteuern,
dass das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) einer
Bewegung des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) dergestalt folgt, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut zwischen den beiden Tagebau- Systemen (2 bis 16, 20, 45 bis 60) erzielt wird.
2. Tagebau-Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, für die Ansteuerung der oder mindestens einer Stellgröße (U 1 , U2) automatisch eine Menge von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) auszuführen,
wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst,
wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst,
wobei mindestens Einzel-Prämisse (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) eine unscharfe Menge (fuzzy set) spezifiziert.
3. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (30) ein regelbasierter Regler ist oder einen solchen regelbasierten Regler umfasst und dazu ausgestaltet ist, für die Ansteuerung der oder mindestens einer Stellgröße (U 1 , U2) automatisch eine Menge von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) auszuführen, wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst, wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst, wobei mindestens eine Einzel-Prämisse einer Regel eine so genannte unscharfe Menge (fuzzy set) spezifiziert, so dass diese Regel eine so genannte unscharfe Regel (fuzzy rule) ist, und wobei die unscharfe Menge der Einzel- Prämisse jedem möglichen Wert des Sensors, auf den die Einzel-Prämisse sich bezieht, jeweils einen Zugehörigkeitsgrad zuordnet.
4. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Sensor gemessene Größe (Sensor-Wert) mindestens einer unscharfen Menge (fuzzy set) einer linguistischen Variablen über einen Zugehörigkeitsgrad zugeordnet wird.
5. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst, wobei die Prämisse sich auf ein fuzzy set bezieht und gültig ist, wenn der Zugehörigkeitsgrad zu einem/dem fuzzy set grösser null ist.
6. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung mindestens einen zweiten Sensor (X2, ... , X4) umfasst und das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60)
- einen Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) und
- einen geführten Tagebau-Bestandteil (20, 60)
umfasst,
wobei die Tagebau-Anordnung dazu ausgestaltet ist, mit Hilfe des Überbrückungs- Bestandteils (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) schüttfähiges Abbaugut vom führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47) zum geführten Tagebau-Bestandteil (20) und / oder vom geführten Tagebau-Bestandteil (60) zum führenden Tagebau-System (54, 55) zu fördern,
wobei der Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52)
- relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegbar ist und
- durch die erste Stellgröße (U1 ) bewegbar ist,
wobei der folgende Tagebau-Bestandteil (20)
- relativ zum Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) in mindestens eine Richtung über die Erdoberfläche bewegbar ist und
- durch eine zweite Stellgröße (U2) bewegbar ist,
wobei der erste Sensor (X1 ) dazu ausgestaltet ist, eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des Überbrückungs-Bestandteils (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) relativ zum führenden
Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) korreliert,
wobei der zweite Sensor (X2, ... , X4) dazu ausgestaltet ist, eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des folgenden Tagebau-Bestandteils (20) relativ zum Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) korreliert,
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist,
- unter Verwendung mindestens eines Messwerts (x1 ) des ersten Sensors
automatisch die erste Stellgröße (U1 ) so anzusteuern, dass der Überbrückungs- Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) einer Bewegung des führenden Tagebau- Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) folgt, und
- unter Verwendung mindestens eines Messwerts (x2, ... , x4) des zweiten Sensors (X2, ... , X4) automatisch die zweite Stellgröße (U2) so anzusteuern, dass der geführte Tagebau-Bestandteil (20, 60) einer Bewegung des Überbrückungs- Bestandteils (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) folgt,
wobei der Regler (30) weiterhin dazu ausgestaltet ist, die Ansteuerungen dergestalt vorzunehmen, dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut
- zwischen dem Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) und dem geführten Tagebau-Bestandteil (20, 60) sowie
- zwischen dem Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) und dem führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55)
erzielt wird.
7. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedes Tagebau-System (2 bis 16, 20 bis 60) jeweils eine Fördereinrichtung (3, 5, 13,
13.1 , 13.2, 22, 46, 48, 51 , 54) umfasst,
wobei die Tagebau-Anordnung so ausgestaltet ist, dass
- die eine Fördereinrichtung (5, 13, 13.1 , 13.2, 22, 46, 51 ) eine abgebende und die andere Fördereinrichtung (13, 13.1 , 13.2, 48, 51 , 54) eine aufnehmende
Fördereinrichtung ist und
- die abgebende Fördereinrichtung (5, 13, 13.1 , 22, 46, 51 ) schüttfähiges
Abbaugut an die aufnehmende Fördereinrichtung (13, 13.2, 48, 51 , 54) abzugeben vermag, wobei der erste Sensor (X1 ) dazu ausgestaltet ist, eine Größe zu messen, die mit der Position der aufnehmenden Fördereinrichtung (13, 13.1 , 13.2, 48, 51 , 54) relativ zur abgebenden Fördereinrichtung (5, 13.1 , 46, 51 ) korreliert, und
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, die erste Stellgröße (U1 ) unter
Verwendung mindestens eines Messwerts (x1 ) des ersten Sensors (X1 ) automatisch so anzusteuern,
dass das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) einer
Bewegung des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) dergestalt folgt,
dass die abgebende Fördereinrichtung (13, 13.1 , 13.2, 22, 46, 51 ) sich stets oberhalb der aufnehmenden Fördereinrichtung (5, 13, 13.1 , 13.2, 48, 51 , 54) befindet.
8. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das führende Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55)
- ein Abbaugerät (2), insbesondere ein angetriebenes Schaufelrad (2) eines
Schaufelradbaggers (1 ), zum Abbauen von Abbaugut,
- ein Abwurfband (55) eines Absetzgeräts (50) zum Abwerfen von Abbaugut,
insbesondere von Abraumgut, und / oder
- einen Trichter (45) eines mobilen Brechgeräts (43) zum Zerkleinern von
aufgenommenem Abbaugut
umfasst.
9. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60)
- eine mobile Fördereinrichtung (13, 13.1 , 13.2), insbesondere einen Bandwagen (10, 10.1 , 10.2) oder eine Bandbrücke, zum Fördern von schüttfähigem
Abbaugut,
- eine mobile Schurre, insbesondere ein Aufnahmewagen (20), zum Lenken von schüttfähigem Abbaugut auf eine Abtransport-Einrichtung (22) und / oder - einen Bandschleifenwagen (60) zum Antransportieren und Abwerfen von schüttfähigem Abbaugut
umfasst.
10. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung ein Aufnahme-System (1 , 43), insbesondere einen
Schaufelradbagger (1 ) oder ein mobiles Brechgerät (43), umfasst,
wobei das Aufnahme-System (1 , 43)
- ein Aufnahmegerät (2, 45), welches in jede Richtung über die Erdoberfläche
bewegbar ist,
- eine Überbrückungs-Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) und
- eine Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49), welche durch die erste
Stellgröße (U1 ) bewegbar ist,
umfasst,
wobei das Aufnahme-System (1 , 54) dazu ausgestaltet ist,
- mit H ilfe des Aufnahmegeräts (2, 45) Abbaugut aufzunehmen,
- aufgenommenes Abbaugut mit Hilfe der Überbrückungs-Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) zur Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49) zu transportieren und
- mit Fl ilfe der Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49) abzutransportieren, wobei die Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49) relativ zur Überbrückungs- Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) bewegbar, insbesondere um eine horizontale und / oder vertikale Achse verschwenkbar, ist,
wobei der erste Sensor (X1 ) dazu ausgestaltet ist, eine Größe zu messen, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung der Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6) relativ zur Überbrückungs-Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) korreliert,
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, unter Verwendung mindestens eines Messwerts (x1 ) des ersten Sensors (X1 ) automatisch die erste Stellgröße (U1 ) so anzusteuern,
dass die Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49) einer Bewegung der
Überbrückungs-Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) dergestalt folgt, dass stets ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut vom der Überbrückungs- Fördereinrichtung (3, 4, 46, 47) zu der Abtransport-Fördereinrichtung (5, 6, 48, 49) erzielt wird.
11. Tagebau-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, für die Ansteuerung der oder mindestens einer Stellgröße (U1 , U2) automatisch eine Menge von vorgegebenen
rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) auszuführen,
wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst,
wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst,
wobei jede Einzel-Prämisse (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2)
- sich auf jeweils einen Sensor (X1 , .., X4) der Tagebau-Anordnung bezieht,
- einen Bereich der möglichen Werte dieses Sensors (X1 , .., X4) spezifiziert und
- abhängig von einem tatsächlichen Wert (x1 , ... , x4) dieses Sensors (X1 , .., X4) mindestens entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei jede Regel-Konklusion (K1.1 , K1.2, K2)
- sich auf jeweils eine Stellgröße (U1 , U2) des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) bezieht und
- mindestens einen Stelleingriff (u1 , u2, u3) für diese Stellgröße (U 1 , U2)
spezifiziert und wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, mindestens dann einen Stelleingriff (u1 , u2, u3) auszulösen, der in einer Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) einer Regel (R1 , R2) spezifiziert ist,
wenn die einzige Einzel-Prämisse oder die logische Verknüpfung der Einzel- Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) dieser Regel (R1 , R2) erfüllt ist.
12. Tagebau-Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch ,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einzel-Prämisse (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) einer vorgegebenen Regel (R1 , R2) eine unscharfe Menge (v1 , v4) spezifiziert,
welche jedem möglichen Wert (x1 , ... , x4) des Sensors (X1 , .. , X4), auf den sich die Regel (R1 , R2) bezieht, jeweils einen Zugehörigkeitsgrad (Z1.1 , Z1.2, Z2.1 , Z2.2) zuordnet, der ein Grad dafür ist, in welchem Maße der Sensor-Wert (x1 , ... , x4) zu der unscharfen Menge gehört,
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, für die Prämisse (P1 , P2) einer Regel (R1 , R2) abhängig
- von den gemessenen Sensor-Werten (x1 , ... , x4) und
- von den Zugehörigkeitsgraden (Z1.1 , Z1.2, Z2.1 , Z2.2) von gemessenen Sensor- Werten (x1 , ... , x4) zu den Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) der Prämisse (P1 , P2)
einen Erfülltheitsgrad (E1 , E2) der Prämisse (P1 , P2) zu berechnen, und
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist,
für mindestens eine Stellgröße (U 1 , U2) einen Stelleingriff (u2, u3) zu berechnen, wobei der Stelleingriff (u2, u3)
- von den Konklusionen derjenigen Regeln (R1 , R2), die sich auf diese Stellgröße (U 1 , U2) beziehen, und
- von den Erfülltheitsgraden (E1 , E2) der Prämissen (P1 , P2) dieser Regeln (R1 , R2)
abhängt.
13. Tagebau-Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder Zugehörigkeitsgrad (Z1.1 , Z1.2, Z2.1 , Z2.2) eine Zahl ist, die
- gleich null (für nicht erfüllt),
- gleich eins (für erfüllt) oder
- eine Zahl zwischen null und eins für einen Zwischen-Zugehörigkeitsgrad ist.
14. Tagebau-Anordnung nach Anspruch 12 oder Anspruch13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, dann, wenn die Regel-Konklusionen von verschiedenen Regeln (R1 , R2)
- sich auf dieselbe Stellgröße (U1 ) beziehen und
- insgesamt mindestens zwei unterschiedliche Stelleingriffe (u1 , u3) spezifizieren, einen aggregierten Stelleingriff (u3) zu berechnen, der
- von den spezifizierten Stelleingriffen (u1 , u3) und
- von den Erfülltheitsgraden (E1 , E2) der Prämissen (P1 , P2) dieser verschiedenen Regeln (R1 , R2) abhängt.
15. Tagebau-Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung einen Kennfeld-Generierer (32) umfasst und
der Regler (30) einen Kennfeld-Auswerter (33) umfasst,
wobei der Kennfeld-Generierer (32) dazu ausgestaltet ist, abhängig von den vorgegebenen Regeln (R1 , R2) ein rechnerauswertbares Kennfeld (Kf) zu
generieren,
wobei das generierte Kennfeld (Kf) jeder möglichen Kombination von Sensor-Werten (x1 , ... , x4) jeweils
- einen Stelleingriff (u1 , u2, u3),
- eine Kombination von Stelleingriffen (u1 , u2, u3) oder
- die Festlegung, dass dieser Werte-Kombination (x1 , ... , x4) kein Stelleingriff zugeordnet ist, zuordnet,
wobei der Kennfeld-Auswerter (33) dazu ausgestaltet ist, das berechnete Kennfeld (Kf) abhängig von den gemessenen Sensor-Werten (x1 , ... , x4) auszuwerten, und wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, die Auswertung des Kennfelds (Kf) zu verwenden,
um abhängig von den Sensor-Messwerten (x1 , ... , x4) die oder mindestens eine Stellgröße (U1 , U2) anzusteuern.
16. Tagebau-Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (30) dazu ausgestaltet ist, eine übergeordnete Regelung und eine untergeordnete Regelung durchzuführen,
wobei der Regler (30) dazu ausgestaltet ist,
- die übergeordnete Regelung durch Anwendung der Regeln (R1 , R2) mit dem Ziel auszuführen, dass das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54,
55) dergestalt folgt, dass die Position des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs bleibt, und
- die untergeordnete Regelung unter Verwendung eines vorgegebenen
Prozessmodells mit dem Ziel auszuführen, dass das innerhalb des vorgegebenen Bereichs gehaltene folgende Tagebau- System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) der Bewegung des führenden Tagebau- Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) dergestalt folgt,
dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut zwischen den beiden
Tagebau-Systemen (2 bis 16, 20, 45 bis 60) erzielt wird.
17. Verfahren zum Betreiben einer Tagebau-Anordnung,
wobei die Tagebau-Anordnung
- ein führendes Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) und
- ein folgendes Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60)
umfasst,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass
- das führende Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) schüttfähiges
Abbaugut abbaut, aufnimmt und / oder abwirft,
- das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) schüttfähiges Abbaugut vom und / oder zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) fördert,
- das führende Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) an einem ersten
Zeitpunkt in eine erste Richtung und an einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt in eine zweite Richtung über die Erdoberfläche bewegt wird, wobei die zweite Richtung sich von der ersten Richtung unterscheidet, und
- mindestens ein Bestandteil des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48,
49, 51 , 52, 60) an beiden Zeitpunkten relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) über die Erdoberfläche bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung
- einen ersten Sensor (X1 ) und
- einen datenverarbeitenden Regler (30)
umfasst und
das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) durch eine erste Stellgröße (U1 ) bewegbar ist,
wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst, dass
- der erste Sensor (X1 ) an beiden Zeitpunkten eine Größe misst, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) korreliert,
- der Regler (30) an beiden Zeitpunkten unter Verwendung jeweils mindestens eines Messwerts (x1 ) des ersten Sensors (X1 ) automatisch die erste Stellgröße (U1 ) so ansteuert,
dass das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) der jeweiligen Bewegung des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) dergestalt folgt,
dass ein kontinuierlicher Materialfluss von Abbaugut zwischen den beiden Tagebau-Systemen (2 bis 16, 20, 45 bis 60) erzielt wird.
18. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (30) für die Ansteuerung der oder mindestens einer Stellgröße (U 1 , U2) automatisch eine Menge von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) ausführt,
wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst, wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst,
wobei mindestens Einzel-Prämisse (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) eine unscharfe Menge (fuzzy set) spezifiziert.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler (30) ein regelbasierter Regler ist oder einen solchen regelbasierten Regler umfasst und wobei der Regler für die Ansteuerung der oder mindestens einer Stellgröße (U 1 , U2) automatisch eine Menge von vorgegebenen rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) ausführt, wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) umfasst, wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst, wobei mindestens eine Einzel-Prämisse einer Regel eine so genannte unscharfe Menge (fuzzy set) spezifiziert, so dass diese Regel eine so genannte unscharfe Regel (fuzzy rule) ist, und wobei die unscharfe Menge der Einzel-Prämisse jedem möglichen Wert des Sensors, auf den die Einzel-Prämisse sich bezieht, jeweils einen Zugehörigkeitsgrad zuordnet.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tagebau-Anordnung mindestens einen zweiten Sensor (X2, ... , X4) umfasst und das folgende Tagebau-System (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60)
- einen Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52), der durch die erste Stellgröße (U1 ) bewegbar ist, und
- einen geführten Tagebau-Bestandteil (20, 60), der durch eine zweite Stellgröße (U2) bewegbar ist, umfasst,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass
- der Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) schüttfähiges Abbaugut vom führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47) zum geführten Tagebau- Bestandteil (20) und / oder vom geführten Tagebau-Bestandteil (60) zum führenden Tagebau-System (54, 55) fördert, - der erste Sensor (X1 ) an beiden Zeitpunkten eine Größe misst, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des Überbrückungs-Bestandteils (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) relativ zum führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47) korreliert,
- der zweite Sensor (X2, ... , X4) an beiden Zeitpunkten eine Größe misst, die mit einer Position, einem Abstand, einer Orientierung und / oder einer Bewegung des geführten Tagebau-Bestandteils (20, 60) relativ zum Überbrückungs- Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) korreliert,
- der Regler (30) an beiden Zeitpunkten unter Verwendung mindestens eines
Messwerts (x1 ) des ersten Sensors (X1 ) automatisch die erste Stellgröße (U1 ) so ansteuert, dass der Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) einer Bewegung des führenden Tagebau-Systems (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) folgt, und
- der Regler (30) an beiden Zeitpunkten unter Verwendung mindestens eines
Messwerts (x2, ... , x4) des zweiten Sensors (X2, ... , X4) automatisch die zweite Stellgröße (U2) so ansteuert, dass der geführte Tagebau-Bestandteil (20, 60) einer Bewegung des Überbrückungs-Bestandteils (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) folgt, wobei der Regler (30) die Ansteuerungen dergestalt vornimmt,
dass mindestens an beiden Zeitpunkten ein kontinuierlicher Fluss von Abbaugut zwischen dem Überbrückungs-Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) und dem geführten Tagebau-Bestandteil (20, 60) sowie zwischen dem Überbrückungs- Bestandteil (5 bis 16, 48, 49, 51 , 52) und dem führenden Tagebau-System (2, 3, 4, 45, 46, 47, 54, 55) erzielt wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Menge von rechnerauswertbaren Regeln (R1 , R2) vorgegeben wird,
wobei jede Regel (R1 , R2) eine Prämisse (P1 , P2) und mindestens eine Konklusion
(K1.1 , K1.2, K2) umfasst,
wobei die Prämisse (P1 , P2) eine Einzel-Prämisse oder eine logische Verknüpfung von mehreren Einzel-Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) umfasst,
wobei jede Einzel-Prämisse (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) - sich auf jeweils einen Sensor (X1 , X4) der Tagebau-Anordnung bezieht,
- einen Bereich der möglichen Werte dieses Sensors (X1 , X4) spezifiziert und
- abhängig von einem tatsächlichen Wert (x1 , x4) dieses Sensors (X1 , X4) mindestens entweder erfüllt oder nicht erfüllt ist, wobei jede Regel-Konklusion (K1.1 , K1.2, K2)
- sich auf jeweils eine Stellgröße (U1 , U2) des folgenden Tagebau-Systems (5 bis 16, 20, 48, 49, 51 , 52, 60) bezieht und
- mindestens einen Stelleingriff (u1 , u2, u3) für diese Stellgröße (U 1 , U2)
spezifiziert und wobei der Schritt, dass der Regler (30) die oder eine Stellgröße (U 1 , U2) ansteuert, die Schritte umfasst, dass
der Regler (30) mindestens dann einen Stelleingriff (u1 , u2, u3) auslöst, der in einer Konklusion (K1.1 , K1.2, K2) einer Regel (R1 , R2) spezifiziert ist,
wenn die einzige Einzel-Prämisse oder die logische Verknüpfung der Einzel- Prämissen (P1.1 , P1.2, P2.1 , P2.2) dieser Regel (R1 , R2) erfüllt ist.
PCT/EP2020/050260 2019-01-23 2020-01-08 Tagebau-anordnung und verfahren zum betreiben einer tagebau-anordnung WO2020151945A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080010509.8A CN113330186A (zh) 2019-01-23 2020-01-08 露天采矿设备和露天采矿设备的操作方法
BR112021014354-8A BR112021014354A2 (pt) 2019-01-23 2020-01-08 Disposição para mineração a céu aberto e método para a operação de uma disposição para mineração a céu aberto

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019200773.2A DE102019200773A1 (de) 2019-01-23 2019-01-23 Tagebau-Anordnung und Verfahren zum Betreiben einer Tagebau-Anordnung
DE102019200773.2 2019-01-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020151945A1 true WO2020151945A1 (de) 2020-07-30

Family

ID=69526190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/050260 WO2020151945A1 (de) 2019-01-23 2020-01-08 Tagebau-anordnung und verfahren zum betreiben einer tagebau-anordnung

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN113330186A (de)
BR (1) BR112021014354A2 (de)
DE (1) DE102019200773A1 (de)
WO (1) WO2020151945A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008947A1 (en) * 1997-08-12 1999-02-25 Bhp Coal Pty. Ltd. Control system for overburden discharge
WO2007057305A1 (de) * 2005-11-15 2007-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur übergabe von schüttgut
WO2009114106A2 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 Flsmidth Rahco Inc. Overburden removal system with triple track mobile sizer
WO2010037215A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Suncor Energy Inc. Method and apparatus for processing a sized ore feed
EP2540589A2 (de) 2011-07-01 2013-01-02 WABCO GmbH Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung oder Regelung von Fahrzeugsystemen
EP2707547B1 (de) 2011-05-07 2015-04-08 Abb Ag Verfahren zur erkennung und nachführung der position einer ortsveränderlichen übergabeeinrichtung/verladeeinrichtung eines schaufelradbaggers oder eimerkettenbaggers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8672415B2 (en) * 2010-04-16 2014-03-18 Joy Mm Delaware, Inc. Advancing longwall system for surface mining
CN108222941B (zh) * 2018-03-19 2020-03-24 长沙有色冶金设计研究院有限公司 一种露天矿连续开采方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999008947A1 (en) * 1997-08-12 1999-02-25 Bhp Coal Pty. Ltd. Control system for overburden discharge
WO2007057305A1 (de) * 2005-11-15 2007-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur übergabe von schüttgut
WO2009114106A2 (en) * 2008-03-12 2009-09-17 Flsmidth Rahco Inc. Overburden removal system with triple track mobile sizer
WO2010037215A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Suncor Energy Inc. Method and apparatus for processing a sized ore feed
EP2707547B1 (de) 2011-05-07 2015-04-08 Abb Ag Verfahren zur erkennung und nachführung der position einer ortsveränderlichen übergabeeinrichtung/verladeeinrichtung eines schaufelradbaggers oder eimerkettenbaggers
EP2540589A2 (de) 2011-07-01 2013-01-02 WABCO GmbH Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung oder Regelung von Fahrzeugsystemen
DE102011106342A1 (de) 2011-07-01 2013-01-03 Wabco Gmbh Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung oder Regelung von Fahrzeugsystemen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MICHAEL GALETAKIS ET AL: "APPLICATIONS OF FUZZY INFERENCE SYSTEMS IN MINERAL INDUSTRY-OVERVIEW", EXPERT SYSTEM SOFTWARE, 31 January 2013 (2013-01-31), pages 211 - 226, XP055692141, ISBN: 978-1-61209-114-3, Retrieved from the Internet <URL:https://www.researchgate.net/publication/287312930_Applications_of_fuzzy_inference_systems_in_mineral_industry-overview> [retrieved on 20200506] *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113330186A (zh) 2021-08-31
DE102019200773A1 (de) 2020-07-23
BR112021014354A2 (pt) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1977640B1 (de) Selbstfahrende landwirtschaftliche Erntemaschine mit steuerbarer Überladeeinrichtung
EP2054552B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erneuerung einer schotterbettung
DE102016222589B4 (de) Selbstfahrende Fräsmaschine, sowie Verfahren zum Steuern einer selbstfahrenden Fräsmaschine
EP2987911A1 (de) Selbstfahrende fräsmaschine, sowie verfahren zum abladen von fräsgut
WO2020135923A1 (de) Verfahren zur höhenregulierung eines seitenschilds einer bodenfräsmaschine und bodenfräsmaschine
DE102013103231A1 (de) Materialabbau- und Fördersystem mit einem Schaufelradbagger in Kompaktbauweise
DE102019113568A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung des materialflusses einer kaltfräse
DE112015000925T5 (de) System zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit in einem Strebbau-Walzenlader
DD143167A5 (de) Selbstfahrbare gleisbett-reinigungsmaschine mit speichervorrichtung
WO2020151945A1 (de) Tagebau-anordnung und verfahren zum betreiben einer tagebau-anordnung
EP3947911B1 (de) Verfahren und einrichtung zum automatisierbaren betrieb einer materialgewinnungsanlage an der abbaufront einer materialgewinnungsstätte
EP0306730A2 (de) Gerät zum Zerkleinern von Material, insbesondere Bau- und Strassenbaumaterial
EP4067573A1 (de) Selbstfahrende baumaschine und verfahren zum betrieb einer selbstfahrenden baumaschine
EP3489415B1 (de) Selbstfahrende fräsmaschine und verfahren zum automatischen beladen eines transportmittels mit fräsgut
DE102017002641A1 (de) Zwischenspeicherfahrzeug für Fräsgut und Arbeitszug
BE1027160B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Betrieb von insbesondere im Tagebau einsetzbaren Abraum- und Fördermaschinen
DE102018115645A1 (de) Energieeffiziente Steuerung einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Materialförderung
DD154352A5 (de) Boeschungsbruecke
BE1027170B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum automatisierbaren Betrieb einer insbesondere im Tagebau eingesetzten Bandförderanlage
DE1162282B (de) Anordnung zum Abbau schuettfaehigen Materials
DE1658028A1 (de) Verfahren zur automatischen Leistungsregelung von Baggern
DE19541867C1 (de) Einrichtung zum Heben, Senken und Horizontieren von Auslegern von Tagebaugeräten
EP0317824A2 (de) Maschine und Verfahren zum kontinuierlichen Lösen und Abfördern von Gestein
DE2856182C2 (de) Schaufelrad-Brückengerät
EP4130380B1 (de) Verfahren und maschine zum bearbeiten eines gleises

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20704182

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112021014354

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112021014354

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20210721

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20704182

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1