Для изучения принципа построения системы автоматизации гидромонитора и ее программирования собран учебный стенд «Гидромонитор». В его создании принимали участие доценты кафедры «Горная электротехника и автоматика им. Р. М. Лейбова» Неежмаков С. В. и Фёдоров В. В., студенты группы АУП-16 Негру В. В. и Потапенко И. В., студент группы ГЭА-17 Дергачёв М. А., студент группы АУПм-19 Немов Г. Ю., а также обучающийся в кружке моделирования воздухоплавательных аппаратов «Взлет» Центра детского и юношеского творчества Киевского района Лисобой Станислав и его руководитель Кизеев Александр Юрьевич.
Учебный стенд состоит из модели гидромонитора, гидравлической станции и системы автоматизации.
На рис. 1 изображен макет гидромонитора, где 1 – гидромонитор; 2 – рабочий насос, создающий напор, при помощи которого осуществляется резка льда, имитирующего угольный массив; 3 – бассейн с водой, используемой для резки льда; 4 – подставка, на которой располагается брусок льда; 5 – защитный кожух; 6 – гидравлическая станция.
Устройство гидромонитора представлено на рис. 2. Рабочий напор от насоса поступает в ствол 1 посредством подводящего патрубка 2. Пространственное ориентирование ствола осуществляется при помощи гидроцилиндров 3–6. Оптические датчики расстояния 7–10 служат для определения текущего положения ствола.
На рис. 3 представлен блок управления. В его состав входит: 1 – сенсорный панельный контроллер СПК-107; 2 – программируемый логический контроллер ПЛК 150-220.И-L [2]; 3 – модуль аналогового ввода I-7017; 4 – модуль релейного вывода I-7065; 5 – модуль дискретного ввода DC I-7041; 6 – модуль дискретного ввода-вывода I-7044 [3].
Система автоматизации представляет собой трехуровневую систему управления. Ее структурная схема изображена на рис. 4. На верхнем уровне расположен сенсорный панельный контроллер СПК-107, на втором уровне – программируемый логический контроллер ПЛК 150-220.И-L, на третьем – модуль релейного вывода I-7065. Сенсорный панельный контроллер СПК-107 и программируемый логический контроллер ПЛК 150- 220.И-L обмениваются информацией по интерфейсу Ethernet протоколу Modbus, а связь между ПЛК 150-220.И-L и модулем релейного вывода I-7065 осуществляется по интерфейсу RS-485 протоколу DCON.