Устройство автоматического управления распределенными объектами угледобывающего комплекса Советский патент 1992 года по МПК E21C35/24 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для автоматизированного или дистанционного управления угледобывающим комплексом.

Известно устройство автоматического управления распределенными объектами угледобывающего комплекса, содержащее на каждом объекте исполнительный механизм, датчик и реле контроля положения объекта, снабженное элементом задержки, включающем в себя конденсатор и резистор, реле включения исполнительного механизма, реле включения смежных объектов, в которые входят транзистор, конденсатор, резисторы, а также электромаг- нитное реле. Пост управления каждой секции крепи содержит также кнопку включения и кнопку отключения, клеммы подключения цепей от датчика контроля положения и исполнительного механизма. Посты управления между собой и с блоком контроля, расположенным на штреке, соединены магистральными линиями связи. Эти линии одновременно выполняют функции линий питания и задания направления включения объектов. Смежные посты управления соединены между собой линией передачи команд в обоих направлениях. Схема содержит также диоды.

Наиболее близким к предлагаемому я в- ляется устройство автоматического управления распределенными объектами угледобывающего комплекса. Это устройство содержит на каждом объекте исполнительный механизм, датчик и реле контроля положения объекта, снабженное элементом задержки, включающим в себя конденсатор и резистор, реле включения исполнительного механизма, реле включения смежных объехтов, в которое входят транзистор, кон- денсатор, резисторы, а также электромагнитное реле. Пост управления каждой секции крепи содержит также кнопку включения реле смежных объектов и кнопку отключения, клеммы подключения цепей от датчика контроля положения и исполнительного механизме. Посты управления между собой и с блоком питания и контроля,

расположенным на штреке, соединены магистральными линиями питания. Смежные посты управления соединены между собой линией передачи команд в обоих направлениях. Схема содержит диоды. Устройство снабжено также на каждом объекте переключателем, содержащим первый и второй замыкающие контакты, диодами, а также линией задания направления включения объектов. Блок питания и контроля, расположенный на штреке, содержит первое и второе реле.

Недостатком известного устройства является низкая безопасность управления. Это определяется тем, что при повреждении линии задания направления включения объектов, например при обрыве, возможен отказ установки направления включения объектов или изменение установленного ранее направления, что может привести к поломкам оборудования и травмированию обслуживающего персонала: оператор включает (п+1)-ю секцию, а может включиться {п-1}-я.

Цель изобретения - повышение безопасности управления.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве автоматического управления распределенными объектами угледобывающего комплекса, содержащем блок питания и контроля, расположенный на штреке и соединенный первой и второй линиями питания и линией задания направления включения с постами управления, расположенными на секциях крепи, и последовательно соединенными между собой первой и второй линиями питания, линией задания направления включения и линией передачи команд, причем каждый пост управления содержит кнопку отключения, соединенную между первой и второй линиями питания, переключатель направления, соединяющий через первый прямо и второй обратно включенные диоды линию задания направления с второй линией питания, диодный мост, переменная диагональ которого соединена с линиями питания, реле контроля положе- ния объекта, параллельно которому включен элемент задержки, реле включения смежного объекта, первый размыкающий контакт которого соединен с первыми выводами обмоток реле включения исполнительного механизма и реле контроля положения объекта с минусовым выводом диодного моста, к которому через первый замыкающий контакт реле включения исполнительного механизма подключен первый вывод исполнительного механизма, второй вывод кото- рого через второй замыкающий контакт реле включения исполнительного механизма соединен с плюсовым выводом диодного моста, а через последовательно соединенные размыкающий контакт датчика и третий замыкающий контакт реле включения исполнительного механизма - с анодом третьего диода, который соединен через первый замыкающий контакт реле контроля положения объекта с вторым выводом реле включения исполнительного механизма и катодами четвертого и пятого диодов, аноды которых соединены со смежными линиями передачи команд, катод третьего диода соединен с вторым выводом реле контроля положения объекта и через второй и третий замыкающие контакты реле контроля положения объекта соответственно с плюсовым выводом диодного моста и первым выводом реле включения смежного объекта, второй и третий выводы которого соединены через размыкающий и четвертый замыкающий контакты реле включения исполнительного механизма с минусовым выводом диодного моста, шестой и седьмой диоды, катоды ко- торых соединены соответственно с первой и второй линиями питания, а аноды соответственно через второй и третий размыкающие контакты реле включения смежных объектов - с анодами четвертого и пятого диодов, которые соответственно через первый и второй замыкающие контакты реле включения смежных объектов соединены с второй и первой линиями питания, замыкающий контакт, первый вывод которого сое- динен с первым выводом реле включения смежных объектов, переключатель направ- ления включения объектов снабжен дополнительным замыкающим контактом, первый вывод которого соединен с первым выводом замыкающего контакта, вторые выводы которых соединены соответственно с первой и второй линиями питания, причем замыкающий контакт размещен в переключателе направления включения объекта.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит на каждом объек- те исполнительный механизм 1, датчик 2 и реле 3 контроля положения объекта с замыкающими контактами 3.1 - 3.3, снабженное элементом задержки, включающим в себя конденсатор 4 и резистор 5, реле 6 включения исполнительного механизма с замыкающими контактами 6.1 - 6.4 и размыкающим 6.4, реле включения смежного объекта, в которое входят транзистор 7, конденсатор 8, резисторы 9 - 11, а также электромагнитное реле 12 с контактами 12.1 - 12.3. Пост 13 управления каждой секции крепи содержит также цепь 14 включения реле включения смежных объектов и кнопку 15 отключения, клеммы 16-18 подключения цепей отдатчика 2 контроля положения и исполнительного механизма 1.

Посты 13 управления между собой и с блоком питания и контроля, расположенным на штреке, соединены магистральными линиями 19 и 20 питания. Смежные посты 13 управления соединены между собой линией 21 передачи команд в обоих направлениях. Схема содержит диоды: 23 - 26 - диодный мост, 22 - третий, 27 - четвертый, 28 - пятый, 29- шестой и 30 - седьмой. Устройство снабжено также на каждом объекте переключателем 31 направления, содержащим первый 31.1 и второй 31.2 замыкающие контакты, первым 32 и вторым 33 диодами, а также линией 34 задания направления включения. Блок 35 питания и контроля, расположенный на штреке, содержит первое реле 36 с размыкающими контактами 36.1 - 36.3 и второе реле 37 с размыкающими контактами 37.1 и 37.2 и замыкающим 37.1.

Устройство дополнительно снабжено на каждом объекте Двумя замыкающими контактами 31.3 и 31.4 в переключателе 31 направления включения объектов, первые выводы которых соответственно подключены к разным линиям 19 и 20 питания, а вторые выводы - к цепи 14 включения реле 12 включения смежных объектов 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение отключено и все реле отключены. При подаче питания включится первое реле 36 и через свои контакты 36.1 и 36.2 подает + в линию 19 питания и - в линию 20 питания. Схема подготовлена для включения объектов с постов 13 управления в прямом направлении.

Включение и выбор направления переключения объектов осуществляются кратковременным переключением переключателя направления включения объектов 31 в ту или иную сторону, при этом контактами 31.1 и 31.2 осуществляют задание направления переключения объектов назад или вперед соответственно, а контактами 31.3 и 31.А осуществляют включение реле 12 включения смежных объектов только при задании указанного направления переключения объектов.

Рассмотрим вначале случай переключения объектов в прямом направлении. В переключателе 31 кратковременно замкнутся контакты 31.2 и 31.4, при этом замыкание контакта 31.2 не приведет к изменению указанного состояния схемы, так как диод 33 не проводит отрицательный потенциал. При замыкании контакта 31.4 переключателя 31 поста управления n-го объекта включится реле 12 по цепи: + источника питания - контакт 37.2 - замыкающий элемент контакта 36.1 - линия 19 - контакт 31.4 - обмотка реле 12 - транзистор 7 - размыкающий элемент контакта 6.4 - диод 23 - линия 20 - замыкающий элемент контакта 36.2 - - источника питания. При этом срабатывает реле 6 включения исполнительного механизма в посте управления (п+1)-го объекта по цепи: + источника питания - контакт

37.2- замыкающий элемент контакта 36.1 - линия 19 - замыкающий элемент контакта

12.3поста управления n-го объекта - линия 21 - диод 27 поста управления (п+1)-го объекта - обмотка реле 6 - контакт 12.1 - диод 23 - линия 20 - замыкающий элемент контакта 36.2 источника питания.

При замкнутом контакте датчика 2 (объект не завершил передвижку) включится реле 3 контроля положения объекта и реле 6 становится на самоблокировку. Реле 3 включится по цепи: + источника питания - линия 19 - диод 25 - контакт 6.2 - контакт датчика 2 - контакт 6.3 - диод 22 - обмотка реле 3 - контакт 12.1 - - источника питания. Реле 6 становится на самоблокировку через собственный контакт. В этот момент времени начнется заряд конденсаторов 4 и 8 и разорвется эмиттерная цепь транзистора 7, на базу которого будет подан запирающийся потенциал через замыкающий элемент переключающего контакта 6.4 реле 6. При включении реле 6 включится исполнительный механизм 1 и объект передвигается. После окончания передвижки объекта размыкается контакт датчика 2 и отключается реле 6 и исполнительный механизм 1. В этот момент через размыкающий элемент переключающего контакта 6.4 реле 6 замыкается эмиттерная цепь транзистора 7 и начнется разряд конденсатора 6, удерживая транзистор 7 в закрытом положении.

После окончания разряда конденсатора 8 откроется транзистор 7 и включится реле включения смежных объектов 12 по цепи: + источника питания - линия 19 диод 25 - контакты 3.1 - 3.3 реле 3 - обмотка реле 12 - транзистор 7 - размыкающий элемент переключающего контакта 6.4 реле 6 - диод 23 - линия 20 - -

источника питания.

Реле 12 своими контактами разорвет цепь питания реле 3 и передаст сигнал на включение следующего (п+2)-го объекта по цепи: + источника питания - линия 19 замыкающий элемент переключающего контакта 12.2 реле 12 (п+1)-го объекта - линия 21 - диод 27 (п+2)-го объекта - обмотка реле 6 - - источника питания.

Конденсатор 4, зарядившийся к этому моменту до напряжения источника питания, после разрыва цепи питания обмотки реле 3 будет удерживать реле 3,а следовательно, и реле 12 во включенном состоянии еще

некоторое время, достаточное для полного включения реле 6 следующего объекта. Последующие объекты включаются аналогично до окончания передвижения всех объектов.

Кнопка 15, осуществляющая технологическую остановку передвижения объекта, имеется на каждом посте управления и работает по принципу создания режима короткого замыкания для источника питания.

При этом схема возвращается в исходное состояние, когда все ее элементы обесточены. Искробезопасные источники, используемые в устройстве, доггускают режим короткого замыкания.

Для осуществления включения объектов в обратном направлении переключателем 31 кратковременно замыкают контакты 31.1 и 31.3. В этом случае включится реле 37 и разорвет цепь питания реле 36, которое

отключится. Реле 37 включится по цепи: + источника питания - обмотка реле 37 - линия 34 - диод 32 - контакт 31.1- линия 20 - замыкающий элемент контакта 36.2 - - источника питания. В период времени, когда размыкающий контакт 37.2 реле 37 разомкнулся, а размыкающий контакт 36.3 реле 36 еще не замкнулся, линии питания будут обесточечы и включенные реле объекта отпадут. После отключения реле 36 его переключающие контакты 36.1 и 36.2 - источника питания подадут в линию 19 питания, а + источника питания - в линию 20 питания. При изменении полярности напряжения в линиях 19 и 20 питания диод 32

препятствует прохождению сигнала в линию 34 задания направления включения объектов, а реле 37 становится на самоблокировку через собственный переключающий контакт 37.1. В этом случае включение реле 12 осуществляется контактом 31.3 переключателя 31. Объекты переключаются в обратном направлении следующим образом- коммутация первоначальной пусковой цепи производится при помощи замыкающего элемента левого переключающего контакта реле 12, а передача сигнала на включение следующего объекта - по линии 21 в обратном направлении.

В случае необходимости изменить направление включения объектов с обратного направления на прямое переключателем 31 кратковременно замыкают контакты 31.2 и 31.4, при этом создается режим короткого замыкания для источников питания. Цепь короткого замыкания: + источника питания - размыкающий контакт 36.3 - размыкающий элемент контакта 36.2 - линия 20 - контакт 31.2 переключателя 31 - диод 33 - линия 34 - замыкающий элемент контакта.37.1 - - источника питания.

Схема возвращается в исходное состояние, когда все элементы ее обесточены - все реле отключаются, а затем 36 включится, + источника питания будет подан в линию 19 питания, - источника питания - в линию 20 питания и далее включается реле 12.

В предлагаемом устройстве включение объекта возможно только в направлении, заданном оператором, и только при условии подтверждения нормального функционирования узла задания направления переключения объектов (линий 19, 20 и 34, реле 36 и 37), иными словами, включение объекта возможно, если полярность напряжения в линиях 19 и 20 питания совпадает с заданным направлением переключения объектов. Это обеспечивает защитный отказ при повреждении узла задания направления переключения объектов, следовательно, позволяет повысить безопасность управления.

Формула изобретения

Устройство автоматического управле- ния распределенными объектами угледобывающего комплекса, содержащее блок питания и контроля, расположенный на штреке и соединенный первой и второй я-и- ниями питания и линией задания направления включения с постами управления, расположенными на секциях крепи и последовательно соединенными между собой первой и второй линиями питания, линией задания направления включения и линией передачи команд, причем каждый пост управления содержит кнопку отключения, соединенную между первой и второй линиями питания, переключатель направления, соединяющий через первый и второй обратно включенные диоды линию задания направления с второй линией питания, диодный мост, переменная диагональ которого сое- 5 динена с линиями питания, реле контроля положения объекта, параллельно которому включен элемент задержки, реле включения смежного объекта, первый размыкающий контакт которого соединяют первые выводи

0 обмоток реле включения исполнительного механизма и реле контроля положения объекта с минусовым выводом диодного поста, к которому через первый замыкающий контакт реле включения исполнительного меха5 низма подключен первый вывод исполнительного механизма, второй вывод которого через второй замыкающий контакт реле включения исполнительного механизма соединен с плюсовым выводом диодного

0 моста, а через последовательно соединенные размыкающий контакт датчика и третий замыкающий контакт реле включения исполнительного механизма - с анодом третьего диода, который соединен через первый

5 замыкающий контакт реле контроля положения объекта с вторым выводом реле включения исполнительного механизма и катодами четвертого и пятого диодов, аноды которых соединены со смежными линиями

0 передачи команд, катод третьего диода соединен с вторым выводом реле контроля положения объекта и через второй и третий замыкающие контакты реле контроля положения объекта соответственно с плюсовым

5 выводом диодного моста и первым выводом реле включения смежного объекта, второй и третий выводы которого соединены через размыкающий и четвертый замыкающий контакты реле включения исполнительного

0 механизма с минусовым выводом диодного моста, шестой и седьмой диоды, катоды которых соединены соответственно с первой и второй линиями питания, а аноды соответственно через второй и третий размыкаю5 щие контакты реле включения смежных объектов - с анодами четвертого и пятого диодов, которые соответственно через первый и второй замыкающие контакты реле включения смежных объектов соединены с

0 второй и первой линиями питания, замыкающий контакт, первый вывод которого соединен с первым выводом реле включения смежных объектов, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности

5 управления, переключатель направления включения объектов снабжен дополнительным замыкающим контактом, первый вывод которого соединен с первым выводом замыкающего контакта, вторые выводы которых соединены соответст11173902012

вен но с первой и второй линиями питания, переключателе направления включения причем замыкающий контакт размещен в объекта.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам автоматизированного управления угледобывающими комплексами, позволяет повысить безопасность управления, для этого переключатель 31 направления включения снабжен дополнительным замыкающим контактом (ЗК) 31.4, который с размещенным в переключателе 31 ЗК 31.3 обеспечивает возможность включения объекта только в заданном направлении. ЗК 31.1. и 31.2 осуществляют задание направления переключения объектов, ЗК 31.3 и 31,4 осуществляют включение сменных объектов только в направлении, выбранном ЗК 31.1 или 31.2. При замыкании ЗК 31.2 реле 36 включено, реле 37 выключено. В линиях 19 « Е