Система автоматического управления очистным комбайном в профиле пласта Советский патент 1986 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к угледобывающей промышленности и может быть использовано для автоматичекого управления очистными комбайнами.

Цель изобретения - повышение точности и надежности его работы.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления очистным комбайном.

Система содержит датчик 1 порода-уголь для каждого режущего органа. Выходы датчиков 1 соединены с первыми входами элементов 2 совпадения, синхронизаторы 3, выходы которых соединены с первыми входами счетчиков синхроимпульсов 4 и через задатчики 5 времени - с вторыми входами элементов 2 совпадения, выходы которых соединены с первыми входами счетчиков-накопителей 6. Система содержит датчик 7 местоположения комбайна, выход которого соединен с входом триггера 8, выходы которого через реле 9 времени соединены с управляющими входами ключей 10 и 11, информационные входы которых соответственно соединены с выходами счетчиков-накопителей 6 и счетчиков 4 синхроимпульсов. Выходы ключей 10 соединены с первым входом, а ключей 11 - с вторым входом делителя 12, выход которого соединен с первыми входами пороговых элементов 13 и 14. Выходы реле 9 времени соединены также с входами элементов 15 задержки, выходы которых соединены через реле 16 времени с вторыми входами счетчиков-накопителей 6 и счетчков 4 синхроимпульсов и непосредственно - с управляющими входами ключей 17, информационные входы которых соединены с задатчиками 18 уставок, а выходы - с вторыми входами пороговых элементов 13 и 14. Первый выход порогового элемента 13 соединен с первыми входами элементов И 19 и 20, второй выход его - с первыми входами элементов И 21 и 22. Первый выход порогового элемента 14 соединен с третьими входами элементов И 19 и 20, а его второй выход - с третьими входами элементов И 21 и 22. Вторые входы элементов И 19, 2 и 20, 22 соединены с выходами соответствующих элементов 15 задержки. Выходы элементов И 19 и 21 через реле 23 и 24 времени, а выходы элементов И 20 и 22 через реле 25 и 26 времени соединены с соответствующими электрогидропереключателями 27 и 28 гидродомкратов 29 и 30 подъема-опускания исполнительных органов.

Система работает следующим образом.

Синхронизаторы 3 выдают сигнал, соответствующий началу цикла измерения. По этому сигналу задатчики 5 времени формируют временной интервал - цикл измерения, в течение которого воспринимаются сигналы от датчиков 1 порода-уголь. Сигналы с выходов задатчиков 5 времени поступают

на вторые входы элементов 2 совпадения и позволяют сигналам с датчиков 1 поступать на входы счетчиков-накопителей 6, где те накапливаются. Количество циклов измерений для каждого режущего органа подсчитывается счетчиками 4 синхроимпульсов, на первые входы которых поступают сигналы от синхронизаторов 3При прохождении комбайном заданного пути на выходе датчика 7 местоположения комбайна появляется сигнал, переключающий триггер 8 в противоположное состояние. На одном из его выходов происходит переключение из логического «О в «1, на другом - наоборот. Поскольку оба реле 9 времени настроены на срабатывание по переднему фронту импульса, в указанный момент времени срабатывает только одно реле 9 времени. В течение его времени задержки открываются соответствующие ключи 10 и 11, через которые на входы делителя 12 поступают сигналы с выходов соответствующих счетчика-накопителя 6 и счетчика 4 синхроимпульсов. Время задержки каждого реле 9 должно быть достаточным для прохождения этих сигналов и последующей обработки их в делителе 12. Последний производит деление числового значения, поступившего из счетчика-накопителя 6 (количество сигналов датчика 1 порода-уголь за все время измерений) на число, поступивщее из счетчика 4 синхроимпульсов (количество проведенных циклов измерения). Таким образом, на выходе делителя появляется числовое значение, равное среднему количеству сигналов от датчика 1 порода-уголь, поступающих за один цикл измерения. Это число поступает на первые входы пороговых элементов 13 и 14.

Сигнал с выхода сработавщего реле 9 времени поступает также через соответствующий элемент 15 задержки с запаздыванием на управляющий вход ключа 17 и открывает его. Время задержки каждого элемента 15 должно быть достаточным для обработки делителем 12 сигналов, поступающих на его входы, и выдачи резул1зтата деления. Таким образом, через открытый ключ 7 сигнал с соответствуюп;его задатчика 18 уставок поступает на вторые входы пороговых элементов 13 и 14 одновременно с поступлением на их первые входы сигнала с делителя 12.

Пороговые элементы 13 порода и 14 уголь представляют собой блоки сравнения и выполняют фукцию сравнения числового значения, поступающего с делителя 12 с уставками. Выбор необходимых уставок - числовых значений порода и уголь - осуществляется задатчиками 18. В зависимости от среднего числа сигналов с датчика 1 за цикл измерения на выходах пороговых элементов 13 и 14 появляются сигналы по следующей логике: при среднем количестве сигналов с датчика 1 меньшем ЧИСЛОВЬЕХ значений уголь и порода сигнал появляется на первых выходах пороговых элементов 13 и 14, при среднем количестве сигналов большем числового значения порода, но меньшем числового значения уголь сигнал появляется на втором выходе элемента 13 и на первом выходе элемента 14 и при среднем количестве сигналов большем числового значения уголь появляются сигналы на вторых выходах пороговых элементов 13 и 14. В первом случае сигналы с первых выходов пороговых элементов 13 и 14 поступают на первые и третьи входы элементов И 19 и 20, на выходах которых может появиться управляюш,ий сигнал «От породы в уголь при условии наличия соответствуюш,их сигналов на вторых входах этих схем совпадения. При таком же условии в случае появляения сигналов на вторых входах пороговых элементов 13 и 14 на выходах элементов И 21 и 22 может появиться управляюш,ий сигнал «От угля в породу. Сигналы на втором выходе элемента 13 и на первом выходе элемента 14 свидетельствуют о работе системы управления в зоне нечувствительности, и ни один из элементов И 19 - 22 не выдает управляюшего сигнала. Вторые входы элементов И 19, 21 и 20, 22 соединены с выходами соответствуюш.их элементов 15 задержки для того, чтобы выдавать управляюилие сигналы только на тот исполнительный орган, сигнал с которого анализируется в данный момент. Управляюш.ие сигналы с выходов элементов И 19 и 21 для одного исполнительного органа или 20 и 22 для другого поступают на реле 23, 24 или 25, 26 выдержки времени, время задержки которых равно времени отработки гидродомкратом сигнала управления (перемешения исполнительного органа на необходимую высоту). С реле 23, 24 или 25, 26 задержки времени сигналы управления поступают на электрогидропереключатель 27 гидродомкрата 29 или электрогидропереключатель 28 гидродомкрата 30 подъема-опускания исполнительных органов. Сигнал с выхода каждого элемента 15 задержки кроме разрешения выдачи управляюших сигналов элементами 19, 21 или 20 , 22 производит запуск соответствуюшего реле 16 времени, время задержки которого равно длительности отработки управляюихих сигналов гидродомкратом. В течение этого времени сигнал с выхода реле 16 времени поступает на вторые входы соответствующих счетика-накопителя 6 и счетчика 4 синхроимпульсов и обнуляет их, готовя к обработке новой информации. Обнуление этих счетчиков в течение отработки гидродомкратом управляюшего сигнала позволяет избавиться от ложной информации датчика 1 порода-уголь, соответствующей или старому положению исполнительного органа, или промежуточному. По окончании отработки гидродомкрата вновь начнется подсчет сигналов соответствующих синхронизатора 3 и датчика 1 порода-уголь для следующего цикла управления. После прохождения комбайном заданного пути на выходе датчика 7 местоположения комбайна вновь появляется сигнал, переключающий триггер 8 в противоположное состояние. В этом случае срабатывает другое реле 9 задержки времени, и весь ранее цикл повторяется с той разницей, что среднее количество сигналов за один цикл измерения с другого датчика 1 порода-уголь начинает сравниваться с соответствующими ему уставками и управляющие сигналы начинают выдаваться на гидродомкрат другого исполнительного органа, соответствующего этому датчику. Таким образом, циклы управления каждым исполнительным органом неизменны по величине проходимого комбайном пути и сдвинуты друг относительно друга на половину шага квантования по пути. Например, при щаге квантования, равном 0,5 м, датчик местоположения должен срабатывать через 0,25 м пройденного комбайном пути. Все вновь введенные блоки представляют собой типовые решения. В качестве элемента задержки и задатчика времени может использоваться, например, одновибратор, используется известный датчик местоположения комбайна, в качестве синхронизатора может использоваться, например, магнитогерконовая пара, геркон укреплен на корпусе комбайна, а магнит - на вращающемся исполнительном органе с синхронизацией по оборотам исполнительного органа, в качестве датчика порода-уголь может использоваться известный изотопный.

27

28

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОЧИСТНЫМ КОМБАЙНОМ В ПРОФИЛЕ ПЛАСТА, содержащая датчики порода-уголь счетчики-накопители, триггер, выходы которого соединены с входами первого и второго реле времени, выходы которых поданы на управляющие входы первого и второго ключей, информационные входы которых соединены с выходами счетчиков-накопителей, задатчики уставок, соединенные через третий и четвертый ключи с входами пороговых элементов, третье и четвертое реле времени, соединенные с вторыми входами счетчиков-накопителей, четыре элемента И, пятое, щестое, седьмое и восьмое реле времени, электрогидропереключатели, соединенные с гидродомкратами подъема-опускания исполнительных органов, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и надежности, она снабжена двумя синхронизаторами, двумя счетчиками синхроимпульсов, двумя задатчиками времени, двумя элементами совпадения, датчиком местоположения комбайна, пятым и шестым ключами, делителем, двумя элементами задержки, при этом выход датчика местоположения комбайна соединен с входом триггера, выходы синхронизаторов соединены с первыми входами счетчиков синхроимпульсов и через задатчики времени - с вторыми входами элементов совпадения, первые входы которых соединены с выходами датчиков порода-уголь, а выходы их - с первыми входами счетчиков-накопителей, выходы первого и второго реле времени соединены с управляющими входами пятого и шестого ключей, информационные входы которых соединены с выходами счетчиков синхроимпульсов, а выходы - с вторым входом делителя, первый вход делителя соединен с выходами первого и второго ключей, а выход его - с первыми входами пороговых элементов, выходы первого (Л и второго реле времени соединены с входами соответствующих элементов задержки, выходы которых соединены с управляющими входами третьего и четвертого ключей, вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И соответственно и входами третьего и четвертого реле времени, выходы которых соединены с вторыми вхоND дами соответствующих счетчиков синхроимпульсов, первый выход первого порогового элемента соединен с первыми входами перО СО вого и третьего элементов И, второй выход порогового элемента - с первыми входа|С ми второго и четвертого элементов И, первый выход второго порогового элемента соединен с третьими входами первого и третьего элементов И, второй выход - с третьими входами второго и четвертого элементов И, выходы всех элементв И соединены с входами пятого, шестого, седьмого и восьмого реле времени соответственно, выходы пятого, шестого, седьмого и восьмого реле времени соединены с соответствующими входами электрогидропереключателей.

2.9

30