Цифровое программное устройство для задания скорости для шахтных подъемных машин

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 765174 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18.12,78 (21) 2698418/29 11 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51)М. Кл.

В 66 В 1/06

3ъеудеретевииый комитет

СССР пе делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,09.80. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23.09.80 (53) УД К 621.876..113 (088.8) (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) ЦИФРОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАДАНИЯ

СКОРОСТИ ДЛЯ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИН с

Изобретение относится к средствам для автоматического управления шахтными подъемными машинами и может быть использовано в цифроаналоговых и цифровых системах автоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровое программное устройство1 задания скорости для шахтных подъемных машин; содержащее блок датчиков, !

О соединенный с одним из входов коммутатора, блок сравнения, входы которого соединены с выходами блока задания уровня и реверсивного счетчика, а выход его связан с другим входом коммутатора, управляемый делитель

13 частоты, выход которого через коммутатор подключен к входу реверсивного счетчика, и формирователь импульсов (1).

Однако в этом устройстве величина формируемого выходного сигнала зависит от времени и не зависит от величины пути, пройденного подъемным сосудом, что приводит к снижению точности задания формируемой диаграммы скорости, так как основным для подъемной установки является точный приход подъемного сосуда в заданную точку пути, Кроме того, в этом устройстве, работающем в функции времени в результате воздействия внешних возмущений (температурного фактора и др.), например, на генератор эталонной частоты, возможно увеличение или уменьшение заданной скорости на участке замедления. При увеличении скорости неизбежен быстрый подход подъемного сосуда к конечной точке пути, что может привести к аварийной ситуации, Программное устройство в функции времени несколько труднее и менее удобно настраивается на участке замедления, так как необходим т1одбор местоположения датчика начала замедления (программа задается во времени), а также необходим перенос его в другое место в случае перестройки программы. С момента подачи сигнала начала движения задание по скорости нарастает независимо от того, движется сосуд или нет. Если подъемная машина задержалась при пуске (заклннило подъемный сосуд и др.), а задание по скорости нарастает, это может вызвать нежелательные последствия

Б. В. Васильев, А. Д. Динкель, В. П. Тарбаев, В, Е. Католиков и P. 3. Болтаев

765174 для подъемной установки и послужить причиной аварии, если не срабатывает соответствующая защита.

Цель изобретения -- повышение точности.

Это достигается тем, что устройство снабже5 но соединенными последовательно датчиком путевых импульсов и дополнительными коммутатором и реверсивным счетчиком, причем датчик путевых импульсов подключен ко входу формирователя импульсов, выход дополни- 1р тельного реверсивного счетчика — к одному из входов управляемого делителя частоты, блок датчиков.соединен с одним из входов дополнительного коммутатора и друтими входами формирователя импульсов, выходы кото"рого подключены к другому входу управляемого делителя частоты и входу блока задания уровня, а другой вход коммутатора соединен с выходом блока сравнения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема эо предлагаемого устройства; на фиг. 2 — формируемая тахограмма в функции пути, Устройство содержит датчик 1 путевых импульсов, коммутатор 2, реверсивный счетчик 3, управляемый делитель 4 частоты, коммутатор 5 25 и реверсивный счетчик 6, соединенные последовательно, блок 7 -датчиков, блок 8 задания уровня, блок 9 сравнения кодов, формирователь 10 импульсов, включающий в себя два блока ввода задания 11 и 12, два регистра 3р ключей ввода 13 и 14, преобразователь код— частота 15 и ключ 16.

Начальной точкой тахограммы (cM. фиг. 2) является точка 17. Точкой I8 ограничен криволинейный участок, соответствующий ускорению. Между точками 18 и 19 расположен участок, соответствующий постоянной скорости.

Участок тахограммы между точками 19 — 20 соответствует замедлению подъемного сосуда, участок между точками 20 — 21 соответствует скорости дотяжки.

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 датчиков выдает сигнал в начале цикла формирования тахограммы, точка 17 (см. фиг. 2), в точке начала замедления 19 и в точке стопорения 20. Блок 8 задания уровня задает максимальный уровень выходного сигнала на участке тахограммы от точки 18 до точки 19 и уровень сигнала, соответствующий скорости дотяжки от точки 20 до точки 21. Блок 9 сравнения выдает сигналы в момент равенства числа, выдаваемого счетчиком 6, и числа, соответствующего максимальной скорости или скорости дотяжки. Формирователь 10 импульсов формирует импульсы, частота которых в функции пути является величиной постоянной, поступающей на счетный вход управляемого делителя 4 частоты. Коммутатор 5 по сигналам с блока 9 сравнения и блока 7 датчиков подключает вход

"Сложение" или "Вычитание" счетчика 6. Датчик 1 импульсов жестко связан с валом подъемной машины.

Выходным элементом устройства является реверсивный счетчик 6, счетный вход которого подключен к выходу коммутатора 5. Выход управляемого делители 4 частоты подключен к одному из входов коммутатора 5, а управляющий и счетный входы подключены соответственно к выходу счетчика 3 и к выходу формирователя 10 импульсов. Два других входа коммутатора 5 подсоединены к выходу блока 7 датчиков и к выходу блока 9 сравнения, входы которого подключены к выходу счетчика 6 и к выходу блока 8 задания уровня. Вход последнего соедйнен с выходом блока 7 датчиков. Счетный вход счетчика 3 через коммутатор 2 подключен к выходу датчика 1 путевых импульсов, а вход управления — к выходу блока 7 датчиков.

Выходным элементом формирователя 10 импульсов является преобразователь код — частота 15, управляющие входы которого соединены с блоками ввода задания 11, 12 через регистры ключей ввода 13, 14 соответственно, а счетный вход через ключ 16 соединен с выходом датчика 1 путевых импульсов. Управляющий вход ключа 16 подключен к выходу блока 7 датчиков.

В исходном .положении подъемная машина заторможена и импульсы с датчика 1 на вход счетчика 3 не поступают. Регистры ключей ввода 13 и 14, а такЖе ключ 16 заперты.

Выходная, частота преобразователя код — частота 15 равна нулю. Выходное число счетчиков 3 и 6 равно нулю, В блок 9 сравнения кодов введено число, из блока 8 задания уровня, задающее величину максимальной скорости подъемной машины.

Сигнал начала работы поступает с блока 7 датчиков. Этим сигналом коммутаторы 2 и 5 переводят в режим "Сложение" соответственно счетчики 3 и 6, а также отпираются регистр ключей ввода 13 и ключ 16. Благодаря наличию ступеньки задания на входе регулятора тока системы подчиненного регулирования (к программному устройству не относятся) подъемная машина приходит в движение и с датчика 1 путевые импульсы начинают проходить через коммутатор 2 на вход счетчика 3, а также через ключ 16 на вход преобразователя код — частота 15. Частота путевых импульсов 1П в зависимости от пройденного пути 11 яяввлляяееттсся я ввееллииччиинноой и ппооссттоояянннноойй, т.е.

765174 6 устройства начнет уменьшаться. При этом закон изменения выходного числа, как и для участка ускорения, будет также логарифмическим. Кривизна участка замедления определяется уставкой блока 12. а- При равенстве выходного числа числу, соответствующему скорости дотяжки с блока 8, блок 9 сравнения выдает сигнал, который поступает на коммутаторы 2 и 5 и запирает их.

1g При этом число на выходе устройства остается постоянным и дальнейшее движение подъемной машины осуществляется со скоростью, равной скорости дотяжки.

При подходе подъемного сосуда к точке

15 стопорения блок 7 датчиков выдает сигнал, который приводит все элементы в исходное состояние, а на машину накладывается рабочий тормоз. На этом формирование одного цикла тахограммы заканчивается. При следующих

20 циклах работа программного устройства осуществляется аналогично.

Использование предлагаемого устройства в промышленности позволит повысить точность и надежность работы шахтных подъемных ус25 тановок путем снижения возможности возникновения аварийных ситуаций.

5 (P)=const.. Поэтому число на выходе счетп чика 3 будет изменяться по закону

h и

О

Частота выходных импульсов k „„„преобр зователя код — частота 15 будет равна

1 .йц,„ пк4 я

С где П с — емкость сумматора преобразователя код — частота 15;

М8ек — число, вводимое с блока ввода задания величины ускорения 11.

Сигналы со счетчика 3 и преобразователя код — частота 15 поступают на входы управляемого делителя 4 частоты. Частота т,4 выходных импульсов управляемого делителя частоты при этом будет изменяться по закону п 4 1 ск

Импульсы с управляемого делителя частоты 4 проходят через коммутатор 5 и счетчик

6 на выход устройства. Выходное число счетчика 611вь,„,а следовательно, всего устрой ства, при этом будет изменяться в функции пути по логарифмическому закону

h h

М = 1 дЬ= с . Вь!х&= М =Ц Ь-Н ЕИЬ0 с о

На тахограмме в данном периоде формируется участок ускорения, точки 17 — 18 (фиг. 2), представляющий собой кривую с убывающим

35 наклоном. Кривизна этого участка определяется уставкой блока 11. Это видно и из выражения для Й >,„< . При равенстве числа.

Йвы„ь числу с блока,8, задающему значение максймальной скорости подъемной машины, блок 9 выдает сигнал, который с помощью коммутаторов 2 и 5 отключает входы счетчиков 3 и 6. При этом числа "вьхб и "вы в

1 остаются постоянными и движение подъемной машины продолжается с постоянной максимальной скоростью.

Движение с постоянной скоростью продолжается до момента подачи сигнала начала замедления с блока 7 датчиков. При этом счетчики

3 и 6 переключаются коммутаторами 2 и 5 на "Вычитание", в блок 9 сравнения из блока

8 задания уровня записывается число, задающее величину скорости дотяжки подъемной машины, закрывается регистр 13 ключей ввода, открывается регистр 14, и к преобразователю код — частота 15 подключается блок ввода задания величины замедления 12,,Путевые, им-, пульсы вновь начинают поступать на счетчики 3 и 6, в результате чего выходное число

Формула изобретения

Цифровое программное устройство задания скорости для шахтных подъемных машин, содержащее блок датчиков, соединенный с одним из входов коммутатора, блок сравнения, входы которого соединены с выходами блока задания уровня и реверсивного счетчика, а выход его связан с другим входом коммутатора, управляемый делитель частоты, выход которого через коммутатор подключен к входу реверсивного счетчика, и формирователь импульсов, о т л.и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено соединенными последовательно датчиком путевых имПульсов и дополнительными коммутатором и реверсивным счетчиком, причем датчик путевых импульсов подключен ко вхо- . ду формирователя импульсов, выход дополнительного реверсивного счетчика — к одному из входов управляемого делителя частоты, блок датчиков соединен с одним из входов дополнительного коммутатора и другими входами формирователя импульсов, выходы которого подключены к другому входу управляемого делителя частоты и входу блока задания уровня, а другой вход дополнительного коммутатора соединен с выходом блока сравнения.

Источники информации,,. пр1ящтъге во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство "СССР по заявке

N. 25+l460/11, кл., В 66 В 1/06, 09.11.77.

765174

Составитель Н. Ланькав

Техред Ж. Кастелевич

Корректор Г. Назарова

Редактор Т. Зубкова

Тираж 932 Подписное, ВНИИЛИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб,, д. 4/5

Заказ 6434/22

Филиал ППИ "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4