PL159210B1

PL159210B1 - Uklad elektrohydrauliczny sterowania obudowa PL PL PL

Info

Publication number: PL159210B1
Application number: PL1988272356A
Authority: PL
Original assignee: Gewerk Eisenhuette Westfalia
Priority date: 1987-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1992-11-30
Also published as: GB2204723A; DE3715593C1; CS310888A3; US4906143A; GB2204723B; GB8810914D0; PL272356A1

Abstract

1. Uklad elektrohydrauliczny sterowania obudowa w kopalnictwie mineralów, zawiera- jacy zespól zaworów, który posiada wiele zaworów elektromagnetycznych, które sa elek- trycznie sterowane przez zespól sterujacy, zaopatrzony w mikroprocesor, znamienny tym, ze zespól zaworowy (2) jest przylaczony do przewodu pradow ego (L1; L 4), wspólnego dla zaworów elektromagnetycznych (3) i jest zaopatrzony w elektroniczne urzadzenie uru- chamiajace (6), sterowane zespolem steruja- cym (1) przez szyne danych (L3, L2), wlaczaja- cym pojedynczo lub grupow o zawory elektro- magnetyczne (3). FIG 1 PL PL PL

Description

Wyyalazek dotyczy układu elektrohydraulicznego sterov/ania obudową , w kopalnictwie minerałów, zawierającego zespół zaworów, który posiada wiele zaworów elektromagaetcczncch, które są elektrycznie sterowane przez zespół sterujący, zaopatrzony w mikroprocesor.

Elektrohydrauliczne układy sterowania obudową są znanie z różnorodnych wykirnaii /GlUckauf, 1931, strony 1155 do 1162; GlUckauf 1934, strony 135 do 140; GlUckBuf 1986, strony 543 do 552; GlUckauf 1986, strony 1133 do 1187/. W praktyce górniczej okazały 3ię przydatne układy sterowania, w których każdej sekcji obudowy w ścianie jest przyporządkowany* elektroniczny zespół sterowania jednostoowego z mikroprocesorem, przy czyn przy szeregowej transmisji danych wszystkie zespoły sterowania jednostoowego są wzajemnie sprzężone oraz z ceatΓaayym zespołem steΓując\m przez system transmisji danych, tak zwane szyny danych, zaopatrzony w zespół obsługowy z klawiaturą, za pomocą której mogą być przeprowadzone różne procesy sterowania, jak sterowania jednostkowe, sterowania programowe, sterowania azer^^g^owe.

'.V znanych elektrohydraulicznych układach sterowania obudową każdej sekcji obudowy, a przez to każdemu zespołowi sterującmmu, jest przyporządkowane bezpieczne źródło prądu, które może być związane z oświetleniem ścianowym.

znanych elektrohydraulicznych układach sterow/ania obudową, zespół zlo/orrwy, przyporządkowany pojed.yi-czym sekcjom obudow/y, ma najczęściej dużą ilość zaworów elektromagnetycznych, często dwaddieścia i więcej, które w celu przeprowadzenia różnych procesów sterowania muszą być, przez zespół sterujący, elektrycznie steoowlae pojedynczo lub grupowo. Wymaca to

159 210 bardzo dużej ilości elektrycznych połączeń pomiędzy zespołem sterujący a zespołem zaworowym. Jeżeli zespół zaworowy jest oddalony przestrzennie od przyporządkowanego zespołu sterującego, to dla wytworzenia elektrycznych połączeń musi być przewidziana bardzo duża ilość elektrycznych przewodów lub kabli, z dużą ilością żył przewodów.

Zadaniem wynalazku jest w elektrohydraulizzym układzie sterowania obudową znaczne zmnńejszenie ilości elektrycznych połączeń pomiędzy zespołem sternącym a przyporządkowanym zespołem zaworowym, korzystnie w ten sposób, żeby przy przestronnym oddaleniu zespołu zaworowego od przyporządkowanego elektronćcznego zespołu sterującego, elektryczne połączenie mogło być urzeczywistnione za pomocą kabla, który ma najwyżej pięć żył przewodów.

Zadanie to zostało rozwiązane według woalazku dzięki temu, że zespół zaworowy jest przyłączony do przewodu prądowego, wspólnego dla zaworów elektromagnetycznych i jest zaopatrzony w elektroniczne urządzenia uruchamiające, sterowane zespołem sterującm przez szynę danych, włączający pojedynczo lub grupowo zawory elektromagnetyczne.

Korzystnie urządzenie sterujące zawiera jednostkę rejestru przesuwnego.

Korzystne jest przy ty połączenie zespołu zaworowego z oddzielnie umieszczony zespołem sterujący przez wielożyoowy kabel, który ma dwa przewody zasilające, wspólne dla zaworów elektromagnetycznych, połączone z bezpieczny źródłem prądu i co najmniej jeden, korzystnie dwa przewody, służące do transmisji danych.

Jednostka rejestru przesuwnego składa się z dwóch obwodów rejestru przesuwnego, połączonych przez szynę danych z zespołem st^n^uąąc.m, z których jeden obwód służy do elektrycznego włączania zaworów elektromagnetycznych, a drugi obwód do zapytywania o stan włączenia zaworów elektromagnetycznych.

Korzystnie obwody rejestru przesuwnego są przyłączone przez wspólną linię do jednej wspólnej szyny danych, w celu odbierania impulsów czasowych i do drugiej wspólnej szyny danych, która służy do dwukierunkowej transmisji danych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wrkonania na rysunku, na który fig. 1 przedstawia w perspektywie pojedynczy zespół sterujący elektrohydraulicznego układu sterowania obudową, z proyporjądrowany zespołem i połączeniem kablowym pomiędzy nimi, a fig. 2 - układ blokowy uprzywilejowanej postaci wykonania układu sterowania zaw^iram.

Na fig. 1 elektroniczny zespół sterujący 1 umieszczony na obudowie osłonowej, obudowie kaszlowej lub podobnej, jest podłączony przewodem elektcązany 5 do zespołu zaworów 2, umieszczonych na konstrukcji tej obudowy. zespół zaworów 2 zawiera pewną li^c^bę zaworów elektoonasneiyycznych 3 sterowanych przez zespół sterujący 1 i zestawionych w blok zaworów.

.i uproszczonej konstrukcji pokazanej na fig. 1 przedstawiono blok składający się tylko z dziewięciu zaworów elektromagnetycznych 3. Zespół sterujący 1 służy do selekCywnef;r sterowania poszczególnymi zaworami, poprzez sterowanie przepyyem cieczy pod ciśnieniem.

Zespół sterujący 1 jest częścią systemi sterowania elektΓOhydraulicznego i zawiera mikroprocesor, kióry może być zaprogammowany do uruchamiania poszczególnych zaworów elektromafnietycznych 3 w zespole zaworów 2, w kolejności. Promt zespołu sterującego 1 jest wyposażony w klawiaturę 4 do sterowania różnymi operacjami. Zespół sie.rujący 1 jest połączony bezpośrednio do bezpiecznego źródła prą.du /nie pokazane/ w ten spcsób, ze grupa zawierająca osiem do dwunastu indywidualnych zespołów sterujących 1 oraz przyłączone, obciążenia, np. wspomnaant zawory elektromagnetyczne 3, jest zasilana przez jedno wspólne źródło. Zespół zawori» 2 i zespół sterujący 1 na obudowie górniczej są od siebie oddzielone i połączone wielożyłowymi tlekΐyycar..'yi przewodami 5. Przykładowy zespół sterujący 1 może być ław^o umieszczony na spodzie kratownicy 3ιΙ^ορ^^ο., podczas gdy zespół zaworów 2 może być ustawiony za zespołem sΐ^rując.’e] 1 od strony posadzki i pomiędzy siojakami tej obudowy. Urządzenie uruchammające o pokazane na fig. 1, służy do podłączenia zawrn?.)K do zespołu sterującego 1 za pomocą elektrycznych przewodów 5 i jest tak połączone z zespołem zaworów 2, że tworzy konstrukcyjną całość. Zawory elektromagnetyczne 3 są połączone z urządzeniem uruchamia jącym 6 przez przewody 7.

159 210

Elektryczne przewody 5 zawierają najwyżej cztery pojedyncze żyły. Dwie z tych żył ałuzą jako zasilanie w prąd wszystkich zaworów elektromagnetycznych 3 zespołu zaworów 2, podczas gdy, co najmniej jedna żyła lub lepiej dwie służą weernętrznej komuuikaaji pomiędzy zespołem steruj cc.m 1 i urządzeniem uruchamiającym 6. Dodatkowe żyły mogą tworzyć szynę danych do pomocni czego przekazywania danych między zespołem 1 i urządzenimm uruchamiającym 6.

Wssyytkie zawory elektromagnetyczne 3 mogą być selektywnie uruchamiane z zespołu sterującego 1 przez indywidualne szyny danych. Urządzenie uruchamiające 6 jest tak skonstruowane, ze odbiera impulsy sterujące przez szynę danych i włącza wymagine zawory elektromagnetyczne 3 w kolejności zależnej od tych danych. Urządzenie uruchamiające 6 zawiera jednostkę rejestru przesuwnego, który jest sterowany mikroprocesorem z zespołu sterującego 1 przez szynę danych.

Fig. 2 pokazuje zalecany układ połączeń tego rejestru przesuwnego. Cztery żyły elektrycznego przewodu 5 są oznaczone lintami 1^ do L^. Przewody lub linie L1 i służą jako bezpośrednie zasilanie prądem wszystkich zaworów elektromagnetycznych 3; są one podłączone przez zespół sterujący 1 do bezpiecznego źródła zasilania. Pozostałe dwie linie L? i L-j tworzą szynę danych i są przeznaczone do przekazywania danych pomiędzy mikroprocesorem zespołu sterującego 1 a jednostką rejestru przesuwnego. Jednostka rejestru przesuwnego zawiera dwa obwody rejestru przesuwnego 8 i 9. Pierwszy obwód rejestru przesuwnego 8 jest połączony poprzez łącze 17 z szyną danych i odbiera dane dostarczane przez mikroprocesor zespołu sterującego 1, tak więc, każdy impuls informacyjny powoduje w tym pierwszym obwodzie przesunięcie bitów i powiększenie wartości o jeden. Każdy zawór elektromagnetyczny 3, którym może być także zespół pojedynczych zaworów elektromagnetycznych, jest uruchamiany przez serie danych, transmitowanych przez pieiwszy obwód rejestru przesuwnego 3. Pierwszy obwód rejestru przesuwnego 8 ma elektryczne przełączniki 10 odpowiadające liczbie zaworów elektromagnetycznych lub grup tych zaworów. Do zasilania zawn^^w elektromagnetycznych 3 służy wspólna końcówka 11 połączona ze źródłem zasilania linią posiadającą wysoki potencjał. Sposób działania pierwszego obwodu rejestru przesuwnego 3 z przenośnikiem sterowania 16 jest znany z elektroniki i nie wymaga dalszych objaśnień.

Drugi obwód rejestru przesuwnego 9 służy jako m^oitror do sprawdzania stanu przełączenia zaworu elektromagnetycznego 3· On jest połączony z przełącznikami 10, które są wykonane z tranzystorów lub innych podzespołów elektronicznych, i działają jako wskaźniki stanu Od strony wejściowej drugi obwód rejestru przesuwnego 9 podłączony jest poprzez linię 12 do szyny danych 12» która przek.azuje impulsy czasowe.

Pieiwszy obwód rejestru przesuwnego 8 jest również przyłączony do linii 12 i podobnie otrzymuje impulsy czasowe od szyny L>· Od strony wyjściowej drugi obwód rejestru przesuwnego 9 jest połączony przez przyłącze 13 z szyną danych Lq. Z szyną danych L-j jest połączony przez łącze 17 pierwszy obwód rejestru przesuwnego 3. Szyna danych służy więc do dwukierunkowej wysiany danych pomiędzy zespołem sterujjcm 1 i jednostką rejestru przesuwnego. Pierwszy obwód rejestru przesuwnego 3 3łuży do przekazywania i odbioru danych poprzez łącze 17, a drugi obwód rejestru przesuwnego 9 służący do przekazywania i uotittroi’ania danych przez przyłącze 13. Łącze 1ż jest przeznaczone do zerowania pierwszego obwodu rejestru prze suwnego 3 i Yroisywama danych do drugiego obwodu rejestru przesuwnego 9. Do łącza 14 jest przyłączone urządzenie 15, które może rozpoznawać wydłużony impuls synchronizacji na linii Lg· Urządzenie 15 kontroluje wczytywanie przy₁U.1owanyjh danych co pierw,'szego obwodu rejestru przesuwnego 3 z jećntjzesrvn odczytywaniem danych z drugiego obwodu rejestru przesuwnego 9

Pierwszy bit jest przekazywany przez szynę danych i łącze 17 do pierwszego obwodu rejestru przesuwnego 3 w miejscu 16, jak to zaznaczono na fig. 2. Dla uproszczenia fig· 2 przedstaw/ia tylko jeden przełącznik 10 zaworu elektromagnetycznego 3.

Jest zrozumiałe, że dla telekcywnego i/lub grupowego włączania zaworów elektromagnetycznych jest wyłgana odpowiednio duża liczba przełącznkków 10, które są sterowane przez pierwszy obwód rejestru przesuwnego 3.

159 210

Opisane wyżej urządzenie uruchamiające 6 steruje wszystkimi zaworami elektromagnetycznymi 3 przez cztery żyły elektrycznego przewodu 5. Układ logiczny ustawia automatycznie zawory elektoomagnetyczne 3 w pozycji wyłączonej chyba, że przychodzące nowe impulsy z mikroprocesora zespołu sterującego 1, taktowane na przykład co 0,5 sekundy, są dłuzsze. Dlatego układ logiczny przeciwdziała wykonywaniu niekontrolowanej funkcji wejściowej.

W idealnych warunkach wyjścia zaworu elektronicznego 3 mogą być odczytane na nowo z mikroprocesora zespołu sterującego 1. Zastosowane diody luminescensyjne mogą wskazywać stan połączeń zespołu sterującego 1, na przykład zielona dla ciągłego zasilania, żółta dla odbio ru danych i czerwona, kiedy układ logiczny reaguje.

Claims

1. Układ elektrohydrauliczny sterowania obudową o kopalnictwie minerałów, zawierający zespół zaworów, który posiada wele zaworów elektromagnetycznych, które są elektrycznie steoowane przez zespół sterujący, zaopatrzony w mikroprocesor, znamienny tym, że zespół zaworowy /2/ jest przyłączony do przewodu prądowego /L^, L^/, wspólnego dla zaworów elektromagnetycznych /3/ i jest zaopatrzony w elektroniczne urządzenie uruchamiające /6/, steoowane zespołem sterując.m /1/ przez szynę danych /L^, Lg/, włączającym’ pojedynczo lub grupowo zawory elektoornagnetyczne /3/·

2. Układ, według zastrz. 1, znamienny t y m, ze urządzenie uruchamiające /6/ zawiera jednostkę rejestru przesuwnego.

3. Układ, według zastrz. 1 znamienny tym, że zespół zaworowy /2/ jest połączony przez wie^ży^/y kabel /5/ z oddzielnie umieszczonym zespołem sternącym /1/, przy czym kabel /5/ ma dwa przewody /L^ L^/, do wspólnego zasilania zaworów elektromagnetycznych /3/, połączone z bezpiecznym źródłem prądu i co najmilej jeden, korzystnie dwa przewody /L-, lg/, służące do transmisji danych.

4. Układ, według zastrz. 2, z n a m i e η n y tym, ze jednostka rejestru przesuwnego składa się z dwóch obwodów rejestru przesuwnego /8, 9/ połączonych przez szynę danych /L3, Lg/ z zespołem sterującm /1/, z których jeden obwód /8/ służy do elektrycznego włączania zaworów el^e^l^tomiagnetyrcznych /3/, a drugi obwód /9/ do zapytywania o stan wyłączenia zaworów el^e^tomiagnel^y^cz^nych /3/.

5. Układ, według zastrz. 4, znamienny tym, że obwody rejestru przesuwnego /8, 9/ są przyłączone przez wspólne linie /12/ do jednej wspólnej szyny danych /Lg/, w celu odbierania impulsów czasowych i do drugiej wspólnej szyny danych /L^/, która służy do dwukierunkowej transmisji danych.