Устройство для управления загрузкой бункеров Советский патент 1980 года по МПК B65G65/30 

.1

1 Изобретение относится к автомати.зации производственных процессов и может быть использовано в устройствах автоматической загрузки бункеров и подобных контейнеров сыпучими матег 5 риалами, например топливом, в частно сти сырым углем.

Известно устройство для управлений .загрузкой бункеров, содержащее датчики уровня, установленные в каждом 10 бункере, приоритетные блоки, соединенные с датчиками уровня,;логический блок, элементы ИЛИ-НЕ и усилители, связанные с исполнительными механизмами, и коммутатор, включенный между 5 датчиками уровня и логическим блоком

И- .

Недостатком известного устройства .является низкая эффективность управления процессом загрузки из-за от- 20 сутствия учета неисправностей электрооборудования исполнительных механизмов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст-25 во ДЛЯ управления загрузкой бункеров, содержащее датчики уровня, установлен,ные в каждом бункере, приоритетные блоки, соединенные с датчиками уровня, .логический блок, выполненный на по- ; д/

следовательно соединенных двухвходовых элементах ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ и усилители, связанные с исполнительными механизмами 2} .

Недостатком такого устройства являб ся низкая эффективность управления загрузкой бункеров и вызванная этим низкая производительность работы материалоподающего тракта. Этот недостаток обусловлен отсутствием в устройстве контроля неисправностей . электрооборудования исполнительных механизмов плужковых сбрасывателей.

Так, в теплоэнергетике на тепловых электростанциях, при отказах ра- . боты систем автоматической загрузки бункеров в соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей происходит нецедленный (аварийный) останов всех механизмов тракта топливоподачи.

Последствия аварийных остановов тракта следующие:

-конвейеры вновь не запускаются, если они были остановлены под нагрузкой;

-необходима трудоемкая ручная разгрузка остановившихся конвейеров. . Опасность незапуска конвейеров росле аварийных остановов вынуждает

работать не на полной (расчетной) производительности транспортеров, значительно перерасходуя при этом электроэнергию на собственные нужды.

Одним из ответственных узлов систем загрузки бункеров являются исполнительные механизмы плужковых сбрасывателей,Отказы этих механизмов приводят к возникновению завалов бункер мых галерей и необходимости аварийных остановов тракта. Поэтому своевременное обнаружение неисправностей исполнительных механизмов, и в частности, их электрооборудования является необходимой технологической задачей.

Опыт показывает, что не любая неисправность исполнительного механизма должна вести за собой аварийный останов материалоподающего тракта. Так, неисправность, вызывающая неопускание плужка менее опасна,чем его неподъем. Также существенное значение имеет место расположения плужка: если не будет подниматься первый (по ходу транспортера) плужок то тракт следует немедленно останавливать. Если же не будет подниматься какой-либо другой плужок , то при условии незаполнения предыдущих бункеров тракт не следует останавливать аварийно.

Таким образом, контроль неисправностей исполнительных механизмов позволит уменьшить количество аварийных -остановов материалоподающего тракта и повысить эффективность его работы при автоматическом управлении загрузкой бункеров.

Цель изобретения - повышение эффективности управления.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления загрузкой бункеров снабжено блоком обнаружения неисправностей электрооборудования исполнительных механизмов, многовходовым элементом ИЛИ и включенными в канал управления каждого исполнительного механизма двухвходовым элементом ИЛИ и двумя последовательно соединенными двухвходовыми элементами И, причем входы первого из этих элементов И соединены с выходами датчика рабочего уровня последующего „ бункера и аналогичного элемента И предыдущего бункера,выход второго элемента И соединен с одним из входов многовходового элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока обнаружения неисправностей, соответствующим первому бункеру, двухвходоввй элемент ИЛИ включен между выходом датчика предельного уровня и входом элемента ИЛИ-НЕ, его второй вход соединен с одним из выходов блока обнаружения неисправностей,второй выход которого соединен с другим вкрдом второго двухвходового элемента И предвадущего бункера.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для управления загрузкой i-ro бункера, где i 1,2,3. ...п ;на фиг.2 - схема блока обнаружейия неисправностей; на фиг.З - схема сигнализации неисправностей.

Устройство содержит датчики уровня l.i- 3.i, установленные в каждом бункере и подключенные соответственно к сигнальным лампам 4.i (нижнего уровня),5.i (рабочего уровня) и 6.1 (предельного уровня). Выходы датчиков подключены к приоритетному блоку состоящему из логических элементов ИЛИ 7.1,8.1, а также общего для всех бункеров элемента И-НЕ 9.

, Выход элемента ИЛИ 8. i соединен с одним из входов элемента ИЛИ-НЕ 10. i второй вход которого соединен с выходом элемента ИЯИ .11. i.Третий вход элемента 10. i соединен с логическим блоком, представляю1цим собой последовательно включенные двухвходовые логические элементы 12. i Вход 13 каждого элемента ИЛИ 12. i соединен с выходом своего элемента ИЛИ-НЕ 10. i, а вход 14 - с выходом злемента ИЛИ 12.1- 1 (на чертежах не показан) ка.нала управления предыдущего бункера.

Один из выходов каждого из элементов ИЛИ 12. i соединен со входом элемента ИЛИ-НЕ , а другой - со входом 14 элемента ИЛИ канала последующего бункера.

Устройство содержит также блок 15 обнаружения неисправностей электрооборудования исполнительных механизмов. Блок 15 имеет выходы 16.1, 171. На выходе 16.1 логическая единица появляется при неисправности, котора приводит к неопусканию плужков, а на выходе 17.1 - их неподъему. Каждый выход 16.i блока 15 соединен со входом 18 элемента ИЛИ 11. i, вход 19 которого соединен с выходом датчика 3. i. Каждый выход 17.i блока 15 соединен с одним из входов 20 двухвходового .элемента И 21. i, второй вход которого соединен с выходом 22 двухвходового элемента И 23.i- 1. Вход 24 этого элемента соединен с выходом датчика 2. i канала управления последующего бункера, а вход 25 - с выходом 22 элемента И 23.1- 2 канала управления предыдущего бункера.

Выход 26 элемента 21. соединен с входом 27 общего для всех каналов управления элемента ИЛИ 28, один из входов которого соединен свыходом 17.1 блока 15, т.е. с выходом, с которого снимается информация о неисправности первого по ходу транспортёра исполнительного механизма. Выход элемента 28 соединен с управчтением материалоподающего тракта .(на чертежах не показан).

На чертеже показаны также усилитель 29.I и исполнительный механизм 30. i.

Принцип работы блока 15 обнаружения неисправностей основан на том, что плужки включаются.поочередно .и заключается в измерении тока в цепях питания пускателей и двигателей. Кроме того, измеряется продолжительность их включения.

Схема блока состоит из пяти частей: измерительной, логической, сигнализации, выходной, источника питания.

Измерительная часть включает в себя схему контроля тока в цепях питания пускателей и двигателей. СХема пускателей состоит из диодных столбов 31,32, трансформатора 33, выпрямительного моста 34, емкостного фильтра 35, диода 36 и транзисторов 37, 38.

Схема двигателей состоит из трансФорматора 39, резистора 40, выпрямительного моста 41, емкостного фильтра 42, диодов 43,44, транзисторов 45,46 и реле времени.

Реле времени включает в себя времязадающую RС-цепь на резисторах 47,48 и конденсаторе 49 и формирователь, выполненный на микросхемах 50.1 - 50.4. Переменным резистором, 48 можно выдержку времени изменять от 7 до 40 с.

Отличие первой схемы от второй состоит в том, что в качестве измерительного элемента первой схемы используются диодные столбы 31,32, а второй - резистор 40. Необходимость применения различнт.ж измерительных элементов вызвана разным соотношеHHeVi токов, протеканяцих через элементы (в цепях пускателей соотношение токов порядка 25, а двигателей - не более 5.

Логическая схема устройства выполнена на логических элементах ИЛИ, НЕ, И, реализованных на диодах 51.151.6 и интегрсшьных микросхемах 52.1-52.3,53.1-53.2,54.1-54.3,55.155.3.

Индикация вида неисправности выполнена на сборке 56, реешизованной на транзисторах 56.1-56.4 и индикаторе, реализованном на цифровых индикаторах 57.1-57.4. При появлении неисправности зажигается один из сегментов индикатора.

Выходная часть выполнена на транзисторе 58, в коллекторную цепь которого последовательно включены зашунтированные диодом 59 обмотки 60, 61 герконов 62,63.

Источник питания включает в себя трансформатор 64, выпрямитель 65 и емкостной фильтр 66. Кроме того, источник содержит в себе параметрический стабилизатор, выполненный на стабилитроне 67 и транзисторе 68.

На фиг.2 показаны также контактная плата 69, тумблер 70, предохранитель 71, тиратрон 72, обеспечивающие

нужный режим работы элементов схемы резисторы 72.1,72.2,73.1-73.12,74, 75,76, 77.1-77.10, диоды 78-80 и конденсатор 81.

Сигнсшизация выполнена на лампах 82 и 83, в качестве которых используются цифровые индикаторы типа ИН. Цепи управления пускателей сгруппированы. Одна группа объединяет цепи управления пускателями 84.l-84.n-l подъема плужков, вторая - опускания 85.l-85.n-l, где п - число бункеров; Ход плужков ограничивается конечными выключателями 86.l-86.n-l и 87.187.п-1.Диоды 88.l-88.n-l и 89.189.П-1 служат для развязки цепей друг

5 от друга.Напряжение питания на пускатели подается при замыкании контактов 90.1-90.п-1 и 91.1-91.п-1 реле,являю сцихся выходными элементами устройства для управления загрузкой бункеров.

0 Резисторы 92 и 93 ограничивают ток, протекаиощий через лампы. Напряжение питания на пускатели подается через измерительные элементы (диоды) устройств 94 и 95 с контактами 94.1 и 95.1, которые входят в состав блока

5 15. Контакты 96.1 - 96.п-1 и 97.197.п-1 соответственно пускателей 84.1-84. п-1 и 85.1-85. п-1 включены параллельно с контактами соответственно 90.l-90.n-l и 91.1-91.п-1.

0

Устройство работает следующим образом. Если в первом бункере (i 1) по ходу транспортера уровень материала опустился ниже датчика 1.1, то в этом случае на входах элемен гов

5 И 8.1 и И-НЕ 9 имеет место нулевой потенциал (логический ноль), на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10.1 - единица, которая после усиления усилителем 29. переводит механизм 30.1 первого бун0кера вположение Загрузка.

Единица с элемента ИЛИ-НЕ 10.1 первого бункера последовательно проходит через все элементы ИЛИ 12.i и благодаря соединению выходов этих элементов со входами элементов ИЛИ-НЕ

5 10.i на выходе всех остальных элементов ИЛИ-НЕ будет присутствовать ноль, при котором исполнительные механизмы остальных бункеров будут находиться в положении Незагрузка.

0 После загрузки первого бункера выие , уровня датчика 1.1 запрет с элемента И-ПЕ 9 снимается, и загрузка первого бункера будет продолжаться до рабочего уровня. Если же в момент окончания

5 загрузки первого бункера до нижнего уровня в каком-либо другом бункере уровень накапливаемого материала опустился ниже уровня датчика 1.1, то элемент 9 подает на входы всех

О элементов ИЛИ 7.i единицу и поэтому гначинается загрузка того бункера, в котором нет нижнего уровня.

В случае появления неисправности электрооборудования какого-либо ис5полнительного механизма на одном из

выходов 16,i или 17.i блока 15 появляется потенциал (логическая единица) . Если исполнительный механизм вследствие неисправности не сможет опустить плужок на ленту транспортера, то на выходе 16.1 появляется единица, которая, проходя через элементы ИЛИ 11.1,ИЛИ-НЕ 10,i, снимает запрет с элементов ИЛИ-НЕ 10.i последующих бункеров. Поэтому загрузка всех остальных бункеров будет продолжаться, несмотря на неисправное состояние электрооборудования одного из исполнительных механизмов.

Если же неисправность исполнительного механизма не позволит поднять плужок, то на выходе 17.i блока 15 появляется единица, подготавливая элемент И 21.1 к открыванию, которое произойдет при эагрузке до рабочего уровня всех предыдущих по ходу транспортера бункеров. Когда открывается элемент И 21.i , на его выходе 26 появляется единица, которая, поступая на вход 27 элемента ИЛИ 28 и проходя через него, подает команду на аварийный останов транспортера. Если же ПРИ появлении сигнала на выходе 17.i блока 15 один или несколько бункеров окажутся незагруженными, то аварийного останова транспортерал не происходит, так как на второй вход элемента

И 21.1 от элемента И 23 поступает ноль. Поэтому элемент 21.1 закрыт и на его выходе будет ноль.

Прямое соединение (минуя элемент 21.i) одного из входов элемента ИЛИ 28 с выходом 17.1, на котором появляется единица в случае неисправности исполнительного механизма первого (по ходу транспортера) плужка, позволяет осуществлять немедленный аварийный останов транспортера, т.е. при неподъеме первого плужка транспортер аварийно останавливается, так как перед первым бункером нет бункеров и промедление останова приведет к завалу.

Блок 15 фиксирует такие неисправности электрооборудования исполнительных механизмов плужков:

1)обрыв катушки пускателя;

2)отсутствие замыкания контактов пускателя при его включении, что в частностиJпроисходит при их загрязнении;

3)обрыв питания двигателей;

4)несрабатывание концевых выключателей, ограничиваюших ход плужков;

5)перегрузку двигателей при заклиниваниях;

6)залипание контактов пускателей

Сигнализация неисправностей работает следующим образом. При отсутст ВИИ неисправностей контакты 94.1 и 95.1.разомкнуты и поэтому ламша 82

и 83 не горят. В момент замыкания контакта, например 91.1, должен вклн, чаться пускатель 85.1 и электродвигатель исполнительного механизма первого плужка. Если же при этом будет иметь место одна из перечисленных выше неисправностей электрооборудований первого плужка, то сработает устройство обнаружения неисправностей 95 и замкнется его контакт 95.1 в анодной цепи лампы 83. Так как контакт 91.1 замкнут, то на цифру 1 лампы 83 подается напряжение и она за горается, указывая номер плужка, имеющего неисправность. Одновременно с анода диода 89.1 снимается единица, поступающая на вход 20 элемента 21.i устройства для управления загрузкой, что приведет к описанным переключениям логических элементов устройства.

Аналогично работает сигнализация при неисправностях оборудования подъема плужков.

Формула изобретения

Устройство для управления загрузкой бункеров, содержащее датчики уровня,установленные в каждом бункере, приоритетные блоки, соединенные с датчиками уровня, логический блок выполненный на.последовательно соединенных двухвходовых элементах ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ и усилители, связанные с исполнительными механизмами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления, оно снабжено блоком обнаружения неисправностей электрооборудования исполнительных механизмов, многовходовым элементом ИЛИ и включенными в канал управления каждого исполнительного механизма двухвходовым элементом ИЛИ и двумя последовательно соединенными двухвходовыми элементами И, причем входы Первого из этих элементов И соединены с вы-, ходами датчика рабочего уровня последующего бункера и аналогично элемента И предыдущего бункера, выход второго элемента И соединен с одним из входов многовходового элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом блока обнаружения неисправностей, соответствующим первому бункеру , двухвходовой элемент ИЛИ включен между выходом датчика предельного уровня и входом элемента ИЛИ-НЕ, его второй вход соединен с одним из выходов блока обнаружения неисправностей, второй выход которого соединен с другим входом второго двухвходового элемента И предыдущего бункера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

-№ 487825, кл. В 65 G 65/30, 29.05.72.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 648490, кл. В 65 G 65/30, 18.05.77

5 (прототип).

/J

It

ri

/

.i

fii.

25 lit

n.ni

Фаза ( ЗЙОв)