ИСПОЛЬЗОВАНИЕ MONMOS (SOKKIA) ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНЫХ МАШИН (БДМ)

MONMOS - геодезическая система для промышленных измерений производства японской фирмы SOKKIA, хорошо известной в нашей стране как поставщик высококачественного геодезического оборудования. MONO MOBILE 3-D Station (MONMOS) успешно эксплуатируется за границей и делает первые шаги в России.

MONMOS является трехмерной высокоточной системой контроля геометрических параметров различных инженерных сооружений, конструкций с последующим анализом полученных расхождений между проектными значениями и фактическими измеренными координатами. Измерительный комплекс такого рода необходим на заводах, где к точности производимой продукции предъявляются очень высокие требования, а сами изделия достигают значительных размеров. Система уже применяется в судостроении, авиастроении, при сборке вагонов для скоростных поездов, при контроле на заводах металлоконструкций, при монтаже прокатных станов и на целлюлозно-бумажных комбинатах.

Основные составляющие части системы MONMOS - высокоточный электронный тахеометр NET1200 (рис. 1), контроллер на базе КПК с программным обеспечением 3-DIM Observer и программное обеспечение 3-DIM для персонального компьютера. В качестве измерительного блока выступает электронный тахеометр NET1200. Система обеспечивает определение пространственных координат точек с точностью десятых долей миллиметра на расстоянии до 100м.

Летом 2005 года была осуществлена первая в России поставка измерительного комплекса MONMOS компанией ЗАО "Геодезические приборы". Было проведено обучение персонала компании-заказчика и, одновременно, была предоставлена уникальная возможность испытать систему на практике, в производственной среде целлюлозно-бумажного комбината (рис. 2, 3, 4).

Современное потоковое производство бумажного полотна предъявляет высокие требования к точности установки узлов и агрегатов бумагоделательных машин (БДМ). Для эффективности производства бумаги и предупреждения появления брака на технологической линии приходится решать следующие задачи:

• проведение высокоточного контроля взаимного положения осей валов (цилиндров) в пространстве относительно "главной" оси машины;
• определение отклонения оси вала от плоскости горизонта;
• проверка конусности валов, появляющаяся вследствие неравномерного их износа, неточной шлифовки или вследствие брака непосредственно при его производстве;
• выверка элементов сеточного стола, необходимого для формирования и обезвоживания бумажного полотна, проверка и выставление его поверхности в плоскость горизонта и др. задачи.

Следует отметить, что выполнение всех вышеперечисленных работ желательно вести в режиме реального времени или с непродолжительной задержкой между измерениями и вычислениями результатов.

Поточная технология требует производить измерительные работы за кротчайшее время, чтобы максимально уменьшить простои технологического оборудования. Важна возможность проведения контрольных измерений отдельных агрегатов БДМ, расположенных в труднодоступных местах.

Инженеры ЗАО "Геодезические приборы" должны были решить две основные задачи с помощью системы MONMOS:

• контроль взаимного положения осей валов БДМ и их положения в плоскости горизонта;
• проверка сеточного стола, плоскость которого должна находиться в горизонте.

В первую очередь контролировали положение валов. Тахеометром с различных мест стояния были проведены многократные (3-5 измерений) измерения расстояния между двумя заранее выбранными и закреплёнными ориентирными точками. После осреднения была задана начальная Базовая линия координатной системы объекта. Таким образом, на объекте, по двум точкам была задана условная система координат. Затем после неоднократной привязки тахеометра в эту систему способом обратной засечки были определены остальные закреплённые ориентирные точки с контролем сходимости координат этих точек, полученных из разных мест установки тахеометра.

Для определения с высокой точностью координат точек в системе MONMOS предусмотрена возможность проведения многократных измерений, дающая надежные результаты. Используя эту функцию, были проведены наблюдения характерных точек цилиндров. При переустановке прибора координаты новой точки стояния определялись методом многократной обратной комбинированной засечки.

По результатам измерений характерных точек цилиндров были вычислены центры цилиндров и их радиусы. Для этого использовались программы, встроенные в контроллер. По полученным данным непосредственно на объекте определили диаметры переднего и заднего торцов цилиндров, что дало возможность оценить конусность валов. В программе 3-DIM Software на стационарном компьютере по полученным центрам цилиндров построили оси валов. После получения единой картины, используя встроенные функции программы, провели анализ взаимного положения валов и провели проверку горизонтальности каждого вала. В результате, используя возможности программы, графически отобразили отклонения в виде векторов ошибок, а также в таблице представили их абсолютные величины. По полученным результатам механики комбината исправили отклонения в положении валов, после чего для контроля была выполнена повторная исполнительная съемка цилиндров.

Вторая задача заключалась в контроле положения верхней плоскости сеточного стола относительно горизонта. За исходный горизонт принималась отметка точки, высота которой не могла быть изменена. Остальные точки на поверхности стола выбирались равномерно в характерных местах, близких к механизмам юстировки. В итоге получили отклонения высот на поверхности агрегата от заданного горизонта. На основе результатов в модуле 3-DIM Software создали графический и табличный отчет. Затем механики произвели выравнивание стола.

Таким образом, система MONMOS успешно прошла испытания в сложных и неблагоприятных условиях производственной среды (запылённость, высокая влажность и паровыделение, высокая температура сверх +35°С, оглушительный шум и вибрация работающих механизмов), при этом обеспечив высокую точность результатов и оперативность измерений.

В процессе внедрения ещё одну особенность отметили специалисты комбината, что высокая степень автоматизации самого процесса измерений и получения конечных результатов, позволяет использовать систему MONMOS широкому кругу инженерно-технических работников, не имеющих специальной геодезической подготовки.

Рис. 2. Внешний вид бумагоделательной машины 

Рис. 3. Измерение координат характерных точек цилиндров

 Рис. 4. Измерение контрольных точек на поверхности стола