Цифровое программное устройство для задания скорости для шахтных подъемных машин Советский патент 1980 года по МПК B66B1/06 

1

I Изобретение относится к средствам для автоматического управления шахтными подъемными машинами и может быть использовано в щ{фроаналоговых и цифровых системах автоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является 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 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 цодбор 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 (заклинило подъемный сосуд и др.), а задание по скорости нарастает, это может вызвать нежелательные последствия для подъемной установки н послужить причиной аварии, если не срабатывает соответствуюшая защита. Цель изобретения - повышение точности. Это достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно датчиком путевых импульсов и дополнительными комму татором и реверсивным счетчиком, причем датчик путевых импульсов подключен ко входу 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 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 предлагаемого устройства; на фиг. 2 - форми руемая тахограмма в функции пути. Устройство содержит датчик 1 путевых импульсов, коммутатор 2, реверсивный счетчик 3 управляемый делитель 4 частоты, коммутатор и реверсив1Ш1Й счетчик 6, соединенные последовательно, блок 7 датчиков, блок 8 задания уровня, блок 9 сравнения кодов, формирователь 10 импульсов, включающий в себя1 два блока ввода задания Ни 12, два регистра ключей ввода 13 и 14, преобразователь код частота 15 и ключ 16. Выходным элементом устройства является реверсивный счетчик 6, счетный вход которого подключен к выходу коммутатора 5. Выход управляемого делителя 4 частоты подключен к одному из входов коммутатора 5, а управляющий и счетный входы подключены соответ ственно 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 сравне ния, входы которого подключеьш к выходу счетчика 6 и к выходу блока 8 задания уровня. Вход последнего соединен с выходом блока 7 датчиков. Счетный вход счетчика 3 через коммутатор 2 под лючен 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 которо го соединены, с блоками ввода задания 11, 12 через регистры ключей ввода 13, 14 соответственно, а счетный вход через ключ 16 соединен с вь;ходом датчика 1 путевых импул срв. Управляющий вход ключа 16 подключен к выходу блока 7 датчиков. 4 Начальной точкой тахограммы (см. фиг. 2) является точка 17. Точкой 18 ограничен криволинейный yiacTOK, 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 чис.ла, 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. В исходном лоложении подъемная мащина заторможена и импульсы с датчика 1 на вход счетчика 3 не поступают. Регистры ключей ввода 13 и 14, а таюКе 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 срответственно 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 э 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 г в зависимости от пройденного пути h является величиной постоянной, т.е. Поэтому число на выходе счет1„(Ы--СОПБ1 чика 3 будет NN изменяться по закону Ji,dh.. Частота выходных импульсов i пк4- Р зователя код - частота 15 будет равна емкость сумматора преобразователя код - частота 15; число, вводимое с блока ввода зада ния величины ускорения 11. Сигналы со счетчика 3 и преобразователя код - частота 15 поступают на входы управляемого делителя 4 частоты. Частота f ил4 выходных импульсов управляемого делителя частоты при этом будет изменяться по закону УА4 N Импульсы с управляемого делителя частоты 4 проходят через коммутатор 5 и счетчик 6 на вь1х6й устройства. Выходное число счетчика 6Ngy,,а следовательно, .всего устрой-ства, при этом будет изменяться в функции пути по логарифмическому закону и « i -J- .е На тахограмме в данном периоде формиру ся участок ускорения, точки 17-18 (фиг. 2), представляющий собой кривую с убывающим наклоном. Кривизна этого участка определяется уставкой блока 11. Это видно и из выражения для N вы, . При равенстве числа. ислу с блока, 8, задающему значение максимальной скорости подъемной мащины, блок 9 выдает сигнал, который с помощью коммутаторов 2 и 5 отключает входы счетчиков 3 и 6. При этом числа Ngj Н, остаются постоянными и движение подъемной машины продолжается с постоянной максимал ной скоростью. Движение с постоянной скоростью продолжается до момента подачи сигнала начала зам ления 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, задающ величину скорости дотяжки подъемной машины, закрьтается регистр 13 ключей ввода, ожрывается регистр 14, и к преобразователю код - частота 15 подключается блок ввода задания величины замедления 12г,Пу1;ев 1е, им пульсы вновь начинают поступать на счетчики 3 и 6, в результате чего выходное число устройства начнет уменьшаться. При этом закон изменения выходного числа, как и для участка ускорения, будет также логарифмическим. Кривизна участка замедления определяется уставкой блока 12. При равенстве выхо,аного числ& числу, соответствующему скорости дотяжки с блока 8, блок 9 сравнения выдает сигнал, который поступает на коммутаторы 2 и 5 и запирает их. При этом число на выходе устройства остается постоянным и дальнейшее движение подъемной машины осуществляе тся со скоростью, равной скорости дотяжки. При подходе подъемного сосуда к точке стопорения блок 7 датчиков выдает сигнал, который приводит все злементы в исходное состояние, а на машину накладьтается рабочий. тормоз. На этом формирование одного цикла тахограммы заканчивается. При следующих циклах работа программного устройства осуществляется аналогично. Использование предлагаемого устройства в промышленности позволит повысить точность и надежность работы шахтных подьемных установок путем снижения возможности возникновения аварийных ситуаций. 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 делител|) частоты, выход которого через коммутатор подключен к входу реверсивного счетчика, и формирователь импульсов, о тл.ича ю щ е е с я тем, что, с целью повышения т очности, оно снабжено соединенными последовательно датчиком путевых импульсов и дополнительными коммутатором и реверсивным счетчиком, причем датчик путевых импульсов подключен ко вхоДУ 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. . i Источники информации, ,, дрквдше во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетелъство1 СССР по заявке N„ 544460/11, кл.,В.66 В 1/06, 09.11.77.

19