Цифровое программное устройство для задания скорости для шахтных подъемных машин

Цифровое программное устройство для задания скорости для шахтных подъемных машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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