Устройство для программногоуправления

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27. 11. 78 (21) 2688044/18-24 с прмсоединением заявки Но— (23) Приоритет

Опубликовано 15.03,81. Бюллетень Н9 10

Дата опубликования описания 15.03,81 (51) м. к.з

G 05 В 19/407

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

53) УАК 621. 503. 55 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б.В.Васильев, A.Ä.Äèíêåëü, В.П.Тарбаев, В.Е.Католиков и P.З.Болтаев

Пермский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Устройство относится к автоматическому управлению шахтными подъемными машинами и может быть использовано в цифроаналоговых и циФровых си- /с стемах автоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.

Известны устройства программного управления, которые используют принцип механического интегрирования 11 .

Недостатки этих устройств — низкая точность, малая надежность, наличие подвижных частей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее блок датчиков, блок сравнения, входы которого соединены с вытходами блока задания уровня,ревер-, сивного счетчика и блока задания скорости, а выход его связан со входом коммутатора, Формирователь импульсов и. управляемый делитель частоты, выход которого подключен к коммутатору, а входы соединены с формирователем импульсов и с блоком задания скорости, а также блок ограничения рывка, входы »которого подключены к выходам блока датчиков, блока. сравнения и формирователя импульсов, а его выход подключен к входу блока задания скорости, причем блок ограничения рывка состоит из блока ключей, блока управляемых делителей частоты и блока ввода задания 21.

Недостаток этого устройства — наличие в блоке ограничения рывка блока управляемых кодом делителей частоты, количество которых определяется числом криволинейных участков задаваемой тахограммы, что значительно усложняет устройство и снижает его надежность»

Формирование выходного числа на криволинейных участках тахограммы осуществляется посредством последовазельно включенных управляемого делителя частоты, счетчика реверсивного в блоке, управляемого делителя частоты, счетчика реверсивного. Это обеспечивает логарифмический закон изменения выходного числа.

Математический анализ работы та-кого устройства показывает, что при этом обеспечивается получение логарифмического закона изменения выходного числа. Частота на выходе управ;:ляемого делителя частоты при Aopwpo813374

<э

Ь И

Ъ (1) где f — эталонная частота формирователя импульсов; и — число, задающее величину рывка.

Число на выходе реверсивного счет-! чика 4 изменяетея по закону:

15

20 (2) Ьых (3) коммутатора 18, блок 8 датчиков состоит из датчиков 8 ° 1-8.3 и триггера

19, блок 10 ключей состоит из триггеров 20.1-20.5 и сумматоров 21.1-21.2, блок регистров включает пять регистров 11.1-11.5, задатчик 12 состоит из элементов совпадения 22.1-22.5, блок 14 состоит из элементов разделения,23.1-23.й .

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 7 импульсов дает на выходе импульсы с постоянной частотой. ,Блок 8 выдает сигналы в начале работы устройства (точка 24), в точке 30

4О начала замедления и в точке 34 стопорения. Задатчик 12 осуществляет задание величины рывка на участках от точки 24 до точки 25, от точки 26 до точки 27, от точки 28 до точки 29,от — 4g точки 30 до точки 31, от точки 32 до точки 33. Задатчик 2 задает максима- льный уровень выходного сигнала. на участке от точки 29 до точки 30, уровень дотяжки от точки 33 до точки 34, ур задает уровни начала изменения ускорения точек 25,27,31 и определяет наклоны участков этими элементами от ,точки 25 до точки 26, от точки 27 до

;точки 28, от точки 31 до точки 32., Начала криволинейных участков определяются числами, вводимыми соответственно устройствами 16.7-16.9 задания.

В исходном состоянии выходное число и блока 4 задания скорости и

60 . выходное число и . счетчика 3 равно нулю. ТриГгеры 20.1-20.5 блока 10 и триггер 19 блока 8 находятся в ну-, левом состоянии. В блок 1 сравнения введено число с 16.2, соответствуюТаким образом, выражение (4) показывает„ что число на выходе известного устройства изменяется во времени по логарифмическому закону.

Цель изобретения — повышение надежности работы шахтных подъемных установок путем снижения динамических нагрузок при рывке за счет формирования параболических участков тахограммы заданной скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программно го управления, содержащее последовательно соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнения, коммутатор и реверсивный счетчик, второй вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход — ко второму входу блока сравне" ния, третий вход которого соединен через первый задатчик со вторым выходрм блока датчиков, а второй выход — с первым входом блока ключей, подключенного вторым входом к третье му выходу блока датчиков, Формирователь импульсов, и второй задатчик, введены первый преобразователь кодчастота и последовательно соединенные блок регистров, логический блок и второй преобразователь код-частота выход которого подключен ко второму входу блока задания скорости, выход которого соединен с первым входом ванин рывка тахограммы определяется:, Частота на выходе управляемого . делителя частоты определяется выражением с учетом (2) а число на выходе реверсивного счетчика, т.е. на выходе устройства с учетом (3) изменяется по закону

Ц

, -Й(y .g„t (4)

5blx. Ь Ъ первого преобразователя код-частота, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов и второму входу второго преобразователя кодчастота, первый вход блока регистров соединен с выходом второго задатчика, а второй вход — co вторым выходом блока ключей.

На фнг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 структурная схема, на фиг.3 — формируемая тахограмма.

Устройство содержит блок 1 сравнения, первый задатчик 2, счетчик 3 реверсивный, блок 4 задания скорости, коммутатор 5, первый преобразователь 6 код-частота, формирователь

7 импульсов, блок 8 датчиков, блок

9 ограничения рывка, блок 10 ключей, блок 11 регистров, второй задатчик

12, второй преобразователь 13 кодчастота и логический блок 14.

Блок 1 сравнения состоит из элементов 15.1-15.8 -сравнения, задатчик

2 состоит из элементов 16.1-16.8 памяти и элементов 16.9-16.12 совпадения, блок 4 состоит иэ счетчика 17,. щее максимальной скорости, а такжа

813374 числа с элементов 16.4-16.9, задающие соответствующие величины наклонов и величины скоростей, соответствукицих началам криволинейных участков тахограммы. Элементы 16.11 и 16.12 cosпадения открыты, к 16.10 - закрыт.

Коммутатор 5 подключает счетчик 3 на сложение. Формирователь импульсов 7 выдает импульсы частотой Еэ на преобразователи "код-частота" 13 и б.

Сигнал начала работы поступает с блока 8 датчиков. При этом триггер

20.1 переходит в единичное состояние и число с элемента 22.1 через регистр

11.1 поступает на вход преобразователя 13 код-частота. Одновременно через сумматор 21 ° 1 и коммутатор 18 счетчик 17 коммутируется на сложение.

На выходе преобразователя 13 формируются импульсы, частота которых f пропорциональна входному коду, задаваемому с элемента 22.1г

Я Г

f=

С где N> - входное число, задаваемое

22.1; и, — числовая емкость сумматора преобразователя 13;

f â€,эталонная частрта формирователя 7 импульсов.

На выходе устройства 4 задания скорости (счетчика реверсивного) число изменяется по закону

Код числа и поступает на вход преобразователя б, на выходе которого формируются импульсы частотой определяемые выражением

М Е f N

c - .tc

Са ci cq что соответствует параболическому .закону изменения тахограммы на первом криволинейном участке.

При равенстве и и числа, задающего величину наклона участка 25-26, элемент 15 .3 вырабатывает сигнал и переводит триггер 20.1 в нулевое состояние, s результате чего отклю4ается вход преобразователя 13 и вход

"Сложение" счетчика 17. Число на выходе 4 остается на участке 25-26 постоянным и равным» и (tg ). Число на выходе счетчика 3 для участка

25-26 изменяется по выражению

60 б5 чики 17 и 3 устанавливаются в нулевое состояние. Схема устройства готова к формированию следующего цикла тахограммы.

Схемой предлагаемого устройства рредусмстрена воэможность Формирова% что соответствует линейному закону изменения числа о времени. Величина наклона определяется числом N, вво1© димым элементом 16.4.

При равенстве Ns„ x с числом, задаваемым элементом 16.7, на выходе эле мента 15.6 вырабатывается сигнал и триггер 20.2 переводится в единичное состояние, в результате чего число с элемента 22.2, задающего величину рывка на участке 26-27, вводится в преобразователь 13, выход которого подключается на вход "Сложение" счетчика 17.

20 При равенстве и и числа, задающего значение максимальной скорости с элемента 16.2 сигнал "Больше" на выходе элемента 15.1 исчезает и вход

"Сложение" счетчика 3 коммутатором

5 отключается ° На выходе счетчика 3 хранится постоянное число п„ в 1соответствующее максимальной скорости формируемой тахограммы. Одновременно элементом 15.2 триггер 20.3 перево дится в исходное нулевое состояние.

Момент начала замедления точки 30 определяется сигналом с датчика 8.2 начала замедления, в результате чего триггер 20.4 переходит в единичное состояние и в преобразователь 13 вводится число с элемента 22.4, задающего величину рывка на участке

30- 31. Одновременно триггер 19 переводится в единичное состояние, при этом в элемент 15.1 вводится число

40 с элемента 16.1, задающего величину скорости дотяжки, на выходе элементд

15.1 появляется сигнал Меньше" и выход преобразователя б подключается через коммутатор 5 на вход "Вычита45 ние счетчика 3. Одновременно запираются элементы 16.11 и 16.12 и отпирается элемент 16.10 °

Таким образом, начинается формирование участка замедления тахограммы. Порядок переключения элементов устройства при переходе с формирования одного участка тахограммы на другой аналогичен.

Окончание цикла формирования тахограммы осуществляется подачей сигнала с датчика стопорения 8.3, в результате чего триггеры 20.5 и 19 устанавливаются в нулевое состояние и все элементы схемы приходят в исходное состояние. Одновременно счет813374 ния тахограммы самой высокой сложнос ти (десятипериодной). Более простую форму тахограммы можно получить с помощью данного устройства отключением элементов устройства, формирующих соответствующие участки.

Применение предлагаемого устройства в системах автоматического управления шахтными подъемными установками позволяет уменьшить величину рывка за счет параболического криволинейного участка формируемой тахограммы, а, следовательно, уменьшить динамические нагрузки в элементах подъемной машины, что в конечном итоге приводит к повышению надежности всей подъемной установки.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнения, коммутатор и реверсивный счетчик, второй вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход — ко . второму входу блока сравнения, третий вход которого соединен через первый задатчик со вторым выходом блока датчиков, а второй выход — с первым входом блока ключей, подключенного .вторым входом к третьему выходу блока датчиков, формирователь импульсов и второй задатчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый преобразователь кодчастота и последовательно. соединенные блок регистров, логический блок и второй преобразователь код-частота, выход которого подключен ко второму входу блока задания скорости, выход которого соединен с первым входом первого преобразователя код-частота, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов и второму входу второго преобразователя код-" частота, первый вход блока регистров соединен с выходом второго задатчика, а второй вход — со вторым выходом блока. ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Киричок Ю.Г., Чермалых В.М.

Привод шахтных подъемных установок большой мощности. "Недра", М., 1972, с.44-52.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2544460/29-11, кл. G 05 В 19/02, В 66 В 1/00, 30

09.11..77.

813374

t4 tl tt t3 4 4

Составитель Е.Ворсобина

Редактор И.Касарда Техред С.Мигунова Корректор С.Шекмар

Заказ 771/59 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4