CS204819B1

CS204819B1 - Zapojeni obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje

Info

Publication number: CS204819B1
Application number: CS685779A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Pouzar; Petr Soldat; Josef Zelenka
Original assignee: Vlastimil Pouzar; Petr Soldat; Josef Zelenka
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1981-04-30

Description

Předmětem vynálezu je zapojení obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje v automatickém i ručním provozu.

Všechny dosud užívané systémy, týkající se zabezpečení jízdy a dojezdu těžních strojů, pracují na principu samostatných kontrolních obvodů, které jsou určitým způsobem nadřazeny vlastním řídicím obvodům těžního stroje a kontrolují jejich Činnost. Toto řešení vždy vede ke zvyšování počtu kontrolních obvodů v případě požadavku na zvýšení bezpečnosti, což ovšem zvyšuje pravděpodobnost chybného hlášení poruchy. V podstatě tento způsob nikdy neumožňuje vyloučit chybné hlášení poruchy kontrolních obvodů v případě jejich nesprávné funkce.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení obvodu pro řízení, a kontrolu jízdy těžního stroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje nejméně tři systémy, z nichž každý sestává z čidla rychlosti, integrátoru rychlosti, komparátoru, bloku sekvenční a kombinační logiky a bloku integrace a dekvadratury. Výstup z čidla rychlosti prvního systému je zapojen na první vstup integrátoru rychlosti, na první vstup bloku integrace a dekvadratury, na šestý vstup přepínače a současně na čtvrtý vstup kontrolního obvodu. Na sedmý a osmý vstup přepínače a na pátý a šestý vstup kontrolního obvodu jsou zapojeny výstupy čidel rychlosti dalších systémů. Druhé vstupy integrátorů rychlosti všech systémů jsou propojeny s rektifikačními spínači, druhé výstupy integrátorů rychlosti jednotlivých systémů jsou zapojeny na první, druhý a třetí vstup přepínače a zároveň na sedmý, osmý a devátý vstup kontrolního obvodu a dále první výstup integrátoru rychlosti je propojen s prvním vstupem komparátoru, na jehož druhý vstup je zapojen druhý výstup bloku sekvenční a kombinační logiky. Výstup komparátoru je propojen s prvním vstupem bloku sekvenční a kombinační logiky, jehož druhý, třetí, čtvrtý a pátý vstup je propojen s prvním, druhým, třetím a čtvrtým kontaktem přepínače předvolby, přičemž první výstup bloku sekvenční a kombinační logiky je zapojen na druhý vstup bloku integrace a dekvadratury a dále výstupy bloků integrace a dekvadratury jednotlivých systémů jsou zapojeny na devátý, desátý a jedenáctý vstup přepínače a na první, druhý a třetí vstup kontrolního obvodu, jehož první výstup je propojen s pátým vstupem přepínače, jehož první výstup je propojen se vstupem indikačního displaye hloubky a jehož druhý výstup je jednak propojen se vstupem indikačního displaye rychlostí, jednak je propojen s prvním vstupem regulátoru otáček, a dále třetí výstup přepínače je propojen s druhým vstupem bloku výběru minimální hodnoty, jehož první vstup je spojen s výstupem omezovače strmosti a maxima, na jehož první vstup je zapojen výstup ovladače žádané hodnoty rychlosti a jehož druhý vstup je spojen s kontaktním voličem.

Principem řešení podle vynálezu je vzájemná kontrola jednotlivých bloků mezi sebou. Obvod zajištuje současně několik základních funkcí při řízení těžního stroje v automatickém i ručním provozu. Při ručním řízení jsou to. tyto funkce:

1. Měření hloubky

2. Řízení dojezdu

3. Spojitá kontrola dojezdu těžního stroje

4. Kontrola maximální rychlosti těžního stroje

5. Hlášení polohy koncových spínačů hloubkoměru.

V automatickém provozu jsou to navíc tyto funkce:

6. Po lohová- regulace dojezdu

7. Spojitá kontrola polohování

8. Automatika přesazování

Zapojením obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje podle vynálezu je dosaženo soustředění jednotlivých kontrolních řídicích obvodů do jednoho celku*, což vede ke snížení počtu komunikací. Zároveň značně klesá poruchovost celé soustavy.

Celková sestava zapojení obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje podle vynálezu se skládá ze- tří nebo více shodných systémů a společných bloků.

Na přiloženém výkresu je pro jednoduchost znázorněn pouze jeden ze tří shodných systémů a dále společné bloky . zapojení.

Systém 1 sestává z čidla rychlosti 1_, integrátoru rychlosti 2_, komparátoru 3_, bloku 4 sekvenční a kombinační logiky a bloku 5 integrace a dekvadratury, přičemž výstup 1 , 1 z čidla rychlosti ]_ je zapojen na první vstup 2,1 integrátoru rychlosti 2*_tna první vstup 5. 1 bloku 5_ integrace a dekvadratury, na šestý vstup 10.6 přepínače a současně na čtvrtý vstup 9.4 kontrolního obvodu 2*

Na sedmý a osmý vstup 10,7 a 10.8 přepínače 10 a na pátý a Šestý vstup 9.5 a 9.6 kontrolního obvodu £ jsou zapojeny výstupy čidel rychlosti 1_ dalších systémů a III a dále druhé vstupy 2.2 integrátoru rychlosti 2 všech systémů jsou propojeny s rektifikačními spínači 1 6. Druhé výstupy 2.4 integrátorů rychlosti 2. jednotlivých systémů jsou zapojeny na první, druhý a třetí vstup 10.1, 10.2 a 10,3 přepínače 10 a zároveň na sedmý, osmý a devátý vstup 9.7, 9.8 a 9.9 kontrolního obvodu 9^.

První výstup 2.3 integrátoru rychlosti je propojen s prvním vstupem 3♦1 komparátoru 3_, na jehož druhý vstup 3 .2 je zapojen druhý výstup 4.7 bloku _4 sekvenční a kombinační logiky, přičemž výstup 3.3 komparátoru 3 je propojen s prvním vstupem 4.1 bloku sekvenční a kombinační logiky. Druhý, třetí, čtvrtý a pátý vstup 4.2, 4.3 , 4.4 a 4.5 bloku 4 sekvenční a kombinační logiky je propojen s prvním, druhým, třetím a čtvrtým kontaktem 17.1, 17.2, 17,3 a

17.4 přepínače předvolby 17, přičemž první vý stup 4.6 bloku 4. sekvenční a kombinační logiky je zapojen na druhý vstup 5,2 bloku 5_ integrace a dekvadratury a dále výstupy

5.3 bloků _5 integrace a dekvadratury jednotlivých systémů 1^ II, III jsou zapojeny na devátý, desátý a j edenactý vstup 10.9, 10,10 a 10.11 přepínače 10 a na první, druhý F třetí vstup 9.1, 9.2 a 9.3 kontrolního obvodu jehož první výstup 9.11 je spojen s pátým vstupem 10,5 přepínače 1 0. Druhý výstup 9,12 kontrolního obvodu 9^ je spojen se vstupem bloku 13 hlášení poruchy.

První výstup 10.4 přepínače 10 je spojen se vstupem 11.1 indikačního displaye 1 1 hloubky a druhý výstup 10.12 přepínače 1 0 je jednak spojen se vstupem 12.1 indikačního displaye 12 rychlosti a jednak je spojen s prvním vstupem 14.1 regulátoru otáček 14. Třetí výstup 10.15 přepínače 10 je spojen s druhým vstupem 8.2 bloku $3 výběru minimální hodnoty, jehož první vstup 8.1 je spojen s výstupem 7,3 omezovače 7. strmosti a maxima, na jehož první vstup 7.1 je zapojen výstup ovladače žádané hodnoty rychlosti, Druhý vstup 7.2 omezovače 7. strmosti a maxima je spojen s kontaktním voličem 18. Výstup 8.3 bloku 8 výběru minimální hodnoty je spojen s druhým vstupem 14.2 regulátoru otáček 14.

Funkce zapojení obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje podle vynálezu j e následuj ící:

Signál z výstupu 1.1 Čidla rychlosti 1, udávající skutečnou hodnotu rychlosti je přiveden na první vstup 2.1 integrátoru rychlosti 2^, takže na jeho druhém výstupu

2.4 je signál určující hloubku klece. Na prvním výstupu 2.3 integrátoru rychlosti 2_ je rovněž signál hloubky v modifikaci vhodné pro komparátor 3_. Na druhý vstup

2.2 integrátoru rychlosti 2_ je přiveden signál z rektífikačních spínačů 1 6, kterým je rektifikována hodnota v integrátoru rychlosti 2 podle skutečné polohy klece.

Na druhy vstup 3.2 komparátoru 3^ je přiveden signál žádané polohy klece z druhé ho výstupu 4.7 bloku 4_ sekvenční a kombinační logiky. Okamžik dosažení žádané polohy klece je hlášen z výstupu 3.3 komparátoru 3^ na první vstup 4. 1 bloku 4., sekvenční a kombinační logiky. Hodnota žádané hloubky je určována z prvního kontaktu 17.1 přepínače předvolby 17 na druhém vstupu 4«2 bloku 4. sekvenční a kombinační logiky.

Stejně tak je určen počet přesazení z druhého kontaktu 17.2 na třetí vstup

4.3 a způsob provozu ručně /automaticky/ z třetího kontaktu 17.3 přepínače předvolby 17 na čtvrtý vstup 4.4 bloku 4 sekvenční a kombinační logiky, na jehož pátý vstup

4.5 je přiveden ze čtvrtého kontaktu 17.4 přepínače předvolby 17 povel ke startu rozjezdu stroje.

Blok 5. integrace a dekvadratury provádí následující matematickou operaci na signálu skutečné rychlosti, přivedeném na jeho první vstup 5.1 z výstupu 1.1 čidla rychlos ti h ^V1 ^{= Sg} {[í^/v,dt/] ^_c}

- kde vj je žádaná hodnota rychlosti na výstupu 5.3 bloku 5* integrace a dekvadr atury

- Sg ξ znaménkový čleň integrálu Jv.ďt, který může nabývat hodnot -1 -v z skutečná hodnota rychlosti

- C = konstanta

Blok _4 sekvenční a kombinační logiky řídí činnost celého systému tak, že na povel startu ze čtvrtého kontaktu 17.4 přepínače předvolby 17 uvolňuje signálem z prvního výstupu 4.6 na druhý vstup 5.2 bloku 5 integrace a dekvadratury žádanou hodnotu rychlosti, takže tato narůstá s konstantním zrychlením až do dosažení jmenovité hodnoty. Blok 4^ sekvenční a kombinační logiky potom nastaví druhý výstup 4,7 na hodnotu žádané polohy klece /výjezdní patro určeno z prvního kontaktu 17.1 přepínače předvolby 1 7 / sníženou o dojezdovou dráhu.

Dosažení tohoto bodu je hlášeno výstupem

3.3 komparátoru 3^ Blok sekvenční a kombinační logiky na tuto informací na prvním vstupu 4.1 reaguje tak, že jednak vydá na prvním výstupu 4.6 povel snižování signálu žádané hodnoty rychlosti na výstupu

5.3 dle výše popsané funkce bloku 5_ integrace a dekvadratury a současně zadá následující hodnotu žádané polohy na druhém výstupu 4.7 bloku 4 sekvenční a kombinační logiky, určenou z prvního kontaktu 17,1 přepínače předvolby 17 sníženou o polohovací dráhu. Fo dosažení této nové žádané hodnoty hloubky dochází jíž výše popsaným způsobem k hlášení stavu do bloku 4 sek” venční a kombinační logiky a tato reaguje tak, Že provede nastavení dojezdové rychlosti v bloku £ integrace a dekvadratury.

Od tohoto okamžiku pracuje tento blok, v případě, že je zvolen automatický režim, jako polohový regulátor. Pokud není zvolen automatický režim, zůstává na jeho výstupu

5.3 hodnota takzvané výjezdové rychlosti. Výstupy 1. 1 z Čidel rychlosti, druhé výstupy 2,4 z integrované rychlosti 2 a výstupy

5.3 bloků _5 jednotlivých systémů I_, II, III jsou přivedeny jednak na vstupy přepínače 1 0, jednak na vstupy kontrolního obvodu _9. Kontrolní obvod 9_ porovnává hodnoty na vstupech 9.1, 9.2, 9.3 nebo 9,4, 9.5, 9.6 nebo 9.7, 9,8, 9.9.

Liší-lí se jeden ze vstupů o více,než je povolená odchylka od zbývajících dvou je považován systém, na který je příslušný vstup připojen, za vadný. Na tento stav reaguje kontrolní obvod _9 tak, že je-li příslušný systém zvolen přepínačem 10 za řídicí, vysílá kontrolní obvod 9. na prvním výstupu 9.11 povel, kterým je přepínač 10 přepnut na další systém.

Pokud dojde k nesouhlasu mezi zbývajícími dvěma systémy)dochází v bloku 13 hlášení poruchy k hlášení havarijního stavu z druhého výstupu 9.12 kontrolního obvodu j). Stejně tak dochází k hlášení havarijního stavuj z j í s t í-1 i kontrolní obvod 9. ^na dvou ze tří vstupů 9.4, 9.5, 9.6 překročení maximální rychlosti.

Na prvním výstupu 10.4 přepínače 10 je signál pro indikaci hloubky klece, který je přiveden na vstup 11,1 indikačního displaye 11 hloubky klece. Druhý výstup 10.12

Claims

P Ř E D M Ě T

Zapojení obvodu pro řízení a kontrolu jízdy těžního stroje sestávající z ovladače žádané hodnoty rychlosti, omezovače strmosti a maxima, bloku výběru minimální hodnoty, přepínače, kontrolního obvodu, indikačního dispaye hloubky, indikačního displaye rychlosti, bloku hlášení poruchy, regulátoru otáček, rektifikačních spínačů, přepínače předvolby a kontaktního voliče, vyznačené tím, že obsahuje nejméně tři systémy /1, II, III/, z nich každý sestává z čidla rychlosti /1/, integrátoru rychlosti /
2/, komparátoru /
3/, bloku /4/ sekvenční a kombinační logiky a bloku /5/ integrace a dekvadratury, přičemž výstup /1.1/ z čidla rychlosti /1/ prvního systému /1/ je zapojen na první vstup /2.1/ integrátoru rychlosti /2/, na první vstup /5.1/ bloku /5/ integrace a dekvadratury, na šestý vstup /10.6/ přepínače /10/ a současně na čtvrtý vstup /9.4/ kontrolního obvodu /9/, přičemž na sedmý a osmý vstup /10.7 a 10.8/ přepínače /10/ a na pátý a šestý vstup /9.5/ a /9.6/ kontrolního obvodu /9/ jsou zapojeny výstupy /1.1/ čidel rychlosti /1/ dalších systémů /II a III/ a dále na druhé vstupy /2.2/ integrátorů rychlosti /2/ všech systémů jsou propojeny s rektifikačními spínači /16/, druhé výstupy /2.4/ integrátorů rychlosti /2/ jednotlivých systémů jsou zapojeny na první, druhý a třetí vstup /10.1, 10.2 a 10.3/ přepínače /10/ a zároveň na sedmý, osmý a devátý vstup /9.7, 9.8 a 9.9/ kontrolního obvodu /9/ a dále první výstup /2.3/ integrátoru rychlosti /2/ je propojen s prvním přepínače 10 přenáší signál skutečné hodnoty rychlosti na první vstup 14.1 regulátoru 14 otáček, který je rovněž přiveden na vstup 12.1 indikačního displaye 12 rychlosti. Skutečná hodnota rychlosti je signál použitý pro rychlostní regulační smyčku.

Na třetím výstupu 10.15 přepínače 10 je signál žádané hodnoty rychlosti zpracovaný podle dovolené hodnoty rychlosti polohou klece.

Tento signál je přiveden na druhý vstup 8,2 bloku jJ výběru minimální hodnoty, na jehož první vstup -8.1 je přiveden signál žádané hodnoty rychlosti, zadávaný ručně nebo v případě automatického provozu zadávaný pevnou hodnotou. Tento signál je přiveden z výstupu 7 ♦ 3 omezovače 7_ strmosti nárůstu a maxima. Hodnota omezení maxima je zadávána kontaktním voličem 18 na druhý vstup 7.2 omezovače 7_ strmosti nárůstu a maxima, na jehož první vstup 7.1 je potom přiveden signál žádané hodnoty rychlosti zadávané ručně ovladačem Na výstupu 8.3 bloku 8^ výběru minimální hodnoty je signál žádané hodnoty rychlosti, který je přiveden na druhý vstup 14.2 regulátoru 14 otáček.

Popisovaná sestava může být rozšířena i na více než tři systémy, přičemž díky vzájemné kontrole nestoupá pravděpodobnost falešného hlášení poruchy. Celá sestava je schopna správné funkce s minimálně dvěma systémy, což zvyšuje provozuschopnost. Tím, že jsou porovnávány výstupní signály z různých bloků systémů, je možno provést i částečnou lokalizaci poruchy systému.

YNÁLEZU vstupem /3.1/ komparátoru /3/, na jehož druhý vstup /3.2/ je zapojen druhý výstup /4.7/ bloku /4/ sekvenční a kombinační logiky, přičemž výstup komparátoru /3/ je propojen s prvním vstupem /4.1/ bloku /4/ sekvenční a kombinační logiky, jehož druhý, třetí, Čtvrtý a pátý vstup /4.2,
4.3, 4.4 a.4.5/ je propojen s prvním, druhým, třetím a čtvrtým kontaktem /17.1,

17.2, 17.3 a 17.4/ přepínače předvolby /17/, přičemž první výstup /4.6/ bloku /4/ sekvenční a kombinační logiky je zapojen na druhý vstup /5.2/ bloku /5/ integrace a dekvadratury a dále výstupy /5.3/ bloků /5/ integrace a dekvadratury jednotlivých systémů /1, II, III/ jsou zapojeny na devátý, desátý a jedenáctý vstup /10.9, 10.10 a 10.11/ přepínače /10/ a na první, druhý a třetí vstup /9.1, 9.2 a 9.3/ kontrolního obvodu /9/, jehož první výstup /9.11/ je propojen s pátým vstupem /10.5/ přepínače /10/, jehož první výstup /10.4/ je propojen se vstupem /11.1/ indikačního displaye /11/ hloubky a jehož druhý výstup /10.12/ je jednak propojen se vstupem /12.1/ indikačního displaye /12/ rychlosti, jednak je propojen s prvním vstupem /14.1/ regulátoru otáček /14/ a dále třetí výstup /10.15/ přepínače /10/ je propojen s druhým vstupem /8.2/ bloku /8/ výběru minimální hodnoty, jehož první vstup /8.1/ je spojen s výstupem /7.3/ omezovače /7/ strmosti a maxima, na jehož první vstup /7.1/ je zapojen výstup ovladače /6/ žádané hodnoty rychlosti a jehož druhý vstup /7.2/ je spojen s kontaktním voličem /18/.