Устройство для управления дозированнымвыпуском руды

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИ1ЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 280778 (21) 2648937/18-24 нц798 74 5

* г (53)М. Кл.з .,< 05 П 11/04

G 05 В 19/00 с присоединениам заявки Нов

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 2 30181. Бюллетень Н9 3

Дата опубликования описания 2 30181 (53) УДК 884. 143. . 028 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Волынцев, N.À.Греков, Ю. Г . Романовский и В.П. Цыганов (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАННЫМ

ВЫПУСКОМ РУДЫ

Изобретение относится к автоматизированному управлению технологическими процессами, в частности к автоматизации управления режимом дозированйого выпуска полезного ископаемого при подземной добыче и может быть использовано в других отраслях промышленности для управления технологическими процессами на объектах, включающих в себя несколько параллельных линий (участков), выполняющих аналогичные операции, рабОтающих на общий сборный пункт, в тех случаях, к огда необходимо с облюдать ограничения по производительности каждой линии (участка) в зависимости от производительности соседней линии.

Известны устройства автоматизированного управления дозированным вы- 20 пуском сыпучих и жидких материалов из нескольких расходных бункеров на общий сборный пункт, например, смеситель, обеспечивающие автоматизированное управление дозированным выпуском сыпучих и жидких веществ иэ нескольких бункеров в общий смеситель в заданной очередности и действуют циклически или непрерывно.

Разрешением для очередного цикла вы- 30 пуска является сигнал о полном завершении предыдущего цикла (1) .

Наиболее близким по технической сущнос ти к предлагаемому явл яетс я электронное логическое устройстве управления питателями дозаторов автоматизированных бетонорастворных заводов, содержащее три пары идeí тичных каналов, каждый из которых содержит элемент пусковой аппаратуры питателей и элемент сравнения, к входам которого подключены выходы соответственно счетчика количества руды и задатчика дозы (2)

Схема устройства реализована с применением элементов, выполняющих логические функции ИЛИ, НЕ и ПАМЯТЬ.

Данным устройством предусматривается циклическая работа ряда дозаторов, когда включение питателей и выпуск материала из расходных бункеров в дозаторы производится только после разгрузки всех дозаторов, включенных в систему, т.е. в течение цикла производится выпуск только одной дозы материала каждым питателем.

Разрешение очередного включения питателей поступает на все ячейки одновременно после завершения выпуска по одной дозе каждым питателем.

798745

Однако устройством не обеспечивается возможность повторного включения одного и того же питателя для выпуска второй дозы материала до тех пор, пока не будет завершен полностью цикл работы всех дозаторов. Следовательно, при выходе из строя одного из питателей или дозаторов отключается вся система полностью и работа ее может возобновиться только после устранения неисправности, т.е. устройство не обеспечивает свободу выбора и вклю- . чения питателей. Включение питателей в каждой ячейке осуществляется сигналом низкого уровня (логический нуль) через логический элемент ИЛИ-НЕ, а запретом включения является сигнал высокого уровня (логическая единица) от концевого выключателя затвора доэатора, элемента ПАМЯТЬ или схемы разрешения дозировки. Таким образом, при использовании в схеме потенциально-импульсных полупроводниковых логических элементов, аварийное отсутствие сигналов 1 на любом из входов элемента ИЛИ приводит к преждевременному включению питателя, Ц ль изобретения — расширение функционапьных возможностей устройства путем повышения оперативности управления режимом добычи руды обеспечением максимальной вободы выбора и включения питателей при соблюдении равномерного дозированного выпуска руды из взорванной секции блока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый канал содержит элемент памяти, один вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а инверсный выход — к входу элемента пусковой аппаратуры питателя, каждая пара каналов снабжена элементом И и последовательно соединенными элементом И-НЕ и первым и вторым элементами задержки, а первая и третья пары каналов включают дополнительные элементы памяти и элементы И, выход которого подключен к другим входам элементов памяти соответствующей пары каналов, прямые выходы которых в каждом канале соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого в первой и третьей паре каналов связан с первым входом элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу элемента второй пары каналов, первый и второй входы элемента И-НЕ которой связаны соответсТвенно с прямым выходом дополнительного элемента памяти первой и третьей пары каналов, а инверсный выход — с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, причем выход второго элемента задержки в первой и третьей паре каналов связан с пер. вым входом дополнительного элемента

S0

ЬО

65 памяти, второй вход каждого из которых соединен с выходом второго элемента задержки второй .пары каналов, выход первого элемента задержки которой подключен к вторым входам элементов памяти второй пары каналов.

В процессе подземной добычи руды в системе с массовым этажным обрушением под,налегающей пустой породой, выпуск руды осуществляется как бы.из одного бункера (секции блока) через несколько выпускных выработок в. днище, оборудованных питателями.

Так как взорванная руда находится под слоем обрушенной пустой породы, то в случае, если одним из питателей систематически выпускается большее количество руды, чем соседними, в массе руды, находящейся над данным питателем формируется воронка, в которую увлекается пустая порода, что приводит к разбоживанию руды и повышению ее.потерь. Для предотвращения этого явления необходимо соблюдать такой режим выпуска руды, при котором каждым питателем, непрерывно или отдельными порциями (вагонами), отгружается из секции блока такое количество руды, выпуск которого вызывает понижение уровня поверхности раздела руда-порода, но не приводит к возникновению и развитию воронки в массе руды над данным выпускным отверстием. Т.е. необходимо осуществлять равномерный дозированный выпуск руды всеми питателями секции блока.

На чертеже представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства, Устройство (в соответствии с количеством питателей в секции блока) содержит шесть счетчиков 1 количества руды, выпущенной каждым питателем, шесть задатчиков 2 дозы выпуска, шесть элементов 3 сравнения количества выпущенной руды с установкой задатчика дозы, шесть элементов 4-9 памяти, управляющих пусковой аппаратурой 10 питателей, образующих три пары идентичных каналов, и элементы

И 11-15 в первой и третьей паре каналов, элементы И-HE 16-18, элементы

19-24 задержкй и промежуточные элементы 25 и 26 памяти.

Устройство работает следующим образом, После отбойки секции блока, перед началом выпуска руды, все питатели разблокированы, выпуск можно вести любым из них. При этом, на всех счетчиках 1 количества выпущенной руды установлены нулевые показания. На задатчиках 2 дозы выпуска установлены расчетные величины доз выпуска, на входах пусковой аппаратуры 10 всех питателей присутствует сигнал разрешения выпуска, поступающий от 798745 инверсных выходов элементов 4-9 памяти, управляющих соответствующими питателями, причем в качестве элементов памяти в схеме устройства используются, например, триггеры, поляризованные многоконтактные реле,ферритовые элементы с прямоугольной петлей гистерезиса и т.п.

По мере выпуска руды, например третьим питателем, счетчик регистрирует ее количество нарастающим итогом. При достижении равенства количества выпущенной руды установленной дозе выпуска, на выходе элемента

3 сравнения, относящегося к третьему питателю, вози.. ает импульсный сигнал (логическая 1 ), который поступает на первый вход .элемента 6 памяти, управляющего пусковой аппаратурой третьего питателя. Под воздействием этого сигнала элемент

6 памяти изменяет свое состояние, вследствие чего исчезает сигнал с

его инверсного выхода — питатель блокируется и возникает сигнал на прямом выходе, который поступает на первый вход элемента И 12. Выпуск дозы третьим питателем завершен.

После завершения выпуска дозы четвертым питателем, аналогичным образом изменяется состояние четвертого элемента памяти, управляющего этим питателем. В результате этого блокируется четвертый питатель и на второй вход элемента И 12 поступает сигнал 1 . Под воздействием этого сигнала в присутствии такого же сигнала на первом входе, на выходе элемента И возникает 1, поступающий параллельно на первые входы элементов И-HE 16 и 17.

Теперь выпуск осуществляется только питателями первым, вторым, пятым и шестым. После завершения выпуска дозы первым и вторым питателями,изменяется состояние элементов 4 и 5 памяти. На их инверсных выходах сигналы исчезают — блокируются соответствующие питатели, а с прямых выходов сигналы 1 поступают на первый и второй входы элемента И 11, под воздействием которых на его выходе также возникает сигнал 1, Этот сигнал подается на второй вход элемента И-НЕ

16, Так как на его первом входе уже имеется сигнал 1 с выхода элемента И 12, то на его выходе, а следовательно и на входе элемента 19 задержки сигнал 1 исчезает.

Вследствие этого на выходе элемента 19 задержки появляется импульсный сигнал 1 длительностью c, который поступает одновременно на первый вход элемента И 14 и на вход элемента 20 задержки.

При этом, так как на втором входе элемента И 14 уже присутствует сигнал с инверсного выхода промежуточ- ного элемента 25 памяти, на выходе элемента И 14 возникнет сигнал 1

I который поступает на вторые входы элементов 4 и 5 памяти, управляющих соответственно, пусковой аппаратурой первого и второго питателей. указанные элементы возвращаются в исходное состояние, вследствие чего на входах пусковой аппаратуры 10 появляется сигнал разрешения включения питате1О лей, т.е. питатели разблокируются

Задним фронтом импульса с выхода элемента 19 задержки запускается элемент 20 задержки и на его выходе появляется сигнал длительностью 7

2 поступающий на первый вход промежу15 точного элемента 25 памяти. Под воз— действием этого сигнала элемент 25 изменяет свое состояние, вследствие чего исчезает сигнал 1 с его инверсного выхода, а следовательно, э(1 и с второго входа элемента И 14 и появляется сигнал на его прямом выходе, поступающий на первый вход элемента И-НЕ 18.

Как видим, питатели первый и второй разблокировались, так как через них выпущено руды столько же, сколько третьим и четвертым питателями.

T.å. поверхность раздела руда-порода над всеми четырьмя выпускными отверстиями опустилась до одинакового уровня. Третий и четвертый питатели остались заблокированными, так как уровень поверхности раздела рудапорода над пятым и шестым выпускными отверстиями выше, чем над третьим и четвертым.

В случае возобновления выпуска руды первым и вторым питателями и достижения количества выпущенной ими руды, равного установкам дозы, сoc — . тояние элементов 4 и 5 памяти изменяется аналогичным описанному выше образом, питатели блокируются, на выходе элемента И 11 внсвь возникает сигнал 1 . Этот сигнал поступает

4 í- вход элемента И-НЕ 16, на выходе которого исчезает присутствовавший раньше сигнал 1 . Однако несмотря на то, что элементы 19 и 20 работают аналогично описанному выше, разблокирование питателей не происходит,потому что на выходе элемента И

14 сигнал не появляется, так как на втором его входе отсутствует сигнал с инверсного выхода элемента 25 °

Таким образом, после выпуска второй дозы подряд первым и вторым питателями, они остаются заблокированными, так как существует разница в уровне поверхности раздела руда-порода над ними и над соседними (чет6() вертым и третьим). В данной ситуации разблокированными остаются только пятый и шестой питатели.

После завершения выпуска дозы руды, например, пятым питателем, изме65 няется состояние элемента 8 памяти

798745

Формула изобретения

55 бО б5 и питатель блокируется.А после завер .шения выпуска дозы руды шестым питателем происходит его кратковременное блокирование, затем разблокируются третий-шестой питатели следующим образом.

Под воздействием сигналов с прямых выходов элементов 8 и 9 памяти на выходе элемента И 13 возникает сигнал, под воздействием которого, в сочетании. с уже существующим на втором входе, срабатывает элемент

И-НЕ 17, на выходе которого прерывается сигнал 1 ° Перепад сигнала от 1 до 0 (задний фронт), возникающий на входе элемента 21 задержки, запускает его и на выходе возникает импульс 1 длительностью который подается на входы элемента И 15 и элемента 22 задержки, Под воздействием этого импульса, в сочетании с уже присутствующим на втором входе сигналом с инверсного выхода промежуточного элемента 26 памяти, на выходе элемента И 15 возникает импульс 1 длительностью ь, поступающий на вторые входы элементов 8 и 9 памяти, упранляющих пятым и шестым питателями соответственно, Питатели разблокируются.

По истечении времени с1 под воздействием заднего фронта импульса с выхода элемента 21 задержки запускается элемент 22 и на его выходе возникает импульс 1 длительностью который подается на первый вход промежуточного элемента 26 памяти.

Промежуточный элемент 26 памяти изменяет свое состояние, вследствие чего исчезает сигнал 1 на его инверсном. выходе и возникает сигнал 1 . на его прямом ныходе. Это приводит к прекращению сигнала 1 на входе .элемента И 15 и к срабатыванию элемента И-НЕ 18, так каК на первом его входе уже присутствует сигнал 1, поступающий с прямого выхода промежуточного, элемента 25 памяти.

На выходе элемента И-НЕ 18 прерывается сигнал 1, вследствие чего запускается элемент 23 задержки и на его выходе возникает импульс 1 л длительностью ь, поступающий на вторые входы, элементов 6 и 7 памяти, управляющих пусковой аппаратурой третьего и четвертого питателей соответственно. Питатели разблокируются.

Задним фронтом импульса 1 1 с выхода элемента 23 задержки запускается элемент 24 задержки и на его выходе возникает импульс 1 длительностью 1<, который подается,на вторые входы промежуточных элементов

25 и 26 памяти, Под воздействием этого импульса элементы 25 и 26 возвращаются в исходное состояние. При этом исчезают сигналы 1 на их

f0

2О

35 прямых выходах и возникают на инверс ных.

В результате этого питатели третий-шестой разблокированы, так как уровень поверхности раздела руда-порода над их выпускными отверстиями сравнивается.

Дальнейшая работа устройства может быть прослежена до возвращения всех элементов в исходное состояние в момент выравнивания поверхности раздела руда-порода, т.е. после завершения выпуска одинакового количества доз руды всеми питателями секции блока, Введение в устройство новых элементов задержки, памяти и И-НЕ, управляющих пусковой аппаратурой проводов питателей, в случае применения устройства для автоматизированного управления дозированным выпуском руды на подземной добыче руды, позволяет четко соблюдать наиболее рациональные режимы дозиронанного выпуска руды без снижения оперативности управления рядом питателей, за счет осуществления раздельной блокировки питателей в зависимости от количества выпущенной руды и группового их деблокирования по мере равномерного опускания поверхности раздела рудапорода по всей площади секции блока.

Расчетная экономическая эффективность, получаемая при добыче 1 10 т, руды с применением предлагаемого устройства и последующей ее переработки составляет 113 тыс.руб.

Устройство для управления дозированным выпуском руды, содержащее три пары идентичных каналон, каждый из которых содержит элемент пусковой аппаратуры питателя, счетчик коли- чества руды, выход которого подключен к одному входу элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика дозы выпуска, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в нем каждый канал содержит элемент памяти, один вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а инверсный выход — к входу элемента пусковой аппаратуры питателя, каждая пара каналов снабжена элементом И и последонательно соединенными элементом И-НЕ и первым и вторым элементами задержки, а первая и третья пары каналов включают дополнительные элементы памяти и эле мейтй Й, выход которого подключен к другим входам элементов памяти соответствующей пары каналов, прямые выходы которых в каждом канале соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого н первой и тре-(10

798745

Составитель Л.Птенцова

Редактор Л.Кеви Техред М.Голинка

Корректор N.Koñòà

Заказ 10046/62 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 тьей паре каналов связан с первым входом элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу элемен та И второй пары каналов, первый и второй входы элемента И-НЕ которой связаны соответственно с прямым выходом дополнительного элемента памяти первой и третьей пары каналов, а инверсный выход — с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, причем выход второго элемента задержки в первой и третьей паре каналов связан с первым входом дополнительного элемента памяти, торой вход каждого из которых соединен с выходом второго элемента задержки второй пары каналов, выход первого элемента задержки которой подключен к вторым входам элементов памяти второй пары каналов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соломенко М.М. и Сахаров Е.В.

Автоматизация технологических процессов и контрольно-измерительные приборы в хлебопекарной промышленности, М., 1967, с,53-57 °

2, Левин Г.И. и Шляга Г.И. Электронное логическое устройство для управления работой бетонно-раствор15 ных заводов ° М., Стройиздат, 1966, с.13-15 (прототип).