PL182787B1 - Sposób i układ sterowania ciągiem przenośników taśmowych - Google Patents

Abstract

Sposób sterowania ciągiem przenośników taśmowych, znamienny tym, że mierzy się na bieżąco napełnienie końcowych odcinków przenośnika nadającego 1 jednego mu najbliższego, przyjętego za buforowy, i steruje się w oparciu o nie prędkościami ciągu przenośników w ten sposób, że na podstawie wartości napełnienia nadającego przenośnika (2), którego prędkość przyjmuje się za znamionową,steruje się prędkościądalszych przenośników (23), utrzymując ją albo na wartości 50% prędkości znamionowej, albo przełączającją na wartość 100% tej prędkości, w przypadku wykrycia zagrożenia przepełnieniem buforowego przenośnika (4) do czasu, aż to zagrożenie minie, natomiastw czasie istnienia dopuszczalnego napełnienia reguluje się płynnie prędkość buforowego przenośnika (4)w granicach 50-100% prędkości znamionowej, dobierając wartość prędkości zuwzględnieniem maksymalnego napełnienia dalszych przenośników (23), za buforowym przenośnikiem (4), w granicach 100-130% napełnienia znamionowego 2 Układ sterowania ciągiem przenośników taśmowych, znamienny tym, że ma dwa mierniki (1,3) wysokości strugi urobku, pierwszy miernik (1) umieszczony nad nadającym przenośnikiem (2), a drugi miernik (3) umieszczony nad buforowym przenośnikiem (4), najbliższym nadającego przenośnika (2), wyjściami połączone z przynależnymi do nich blokami przetwarzania (A, B) wartości wysokości strugi urobku na średniąwartość przekroju, zwanąnapełnieniem (H1, H2), które to bloki (A, B) połączone są z odpowiadającymi im operacyjnymi blokami (C, D), przy czym operacyjny blok (C) należący do nadającego przenośnika (2) ma na wyjściu sterujący człon (20) ustawiania prędkości oraz sterujący człon (21) przełączania prędkości, które to człony (20, 21) połączone sąz wejściami synchronicznej kaskady (22), sprzęgniętej z napędem dalszych przenośników(23), usytuowanych za buforowym przenośnikiem (4), natomiast operacyjny blok (D) buforowego przenośnika (4) ma na wyjściu sterująco-przeliczające człony (24, 25), połączone z wejściami podsynchromcznej kaskady (26) sprzęgniętej z napędem buforowego przenośnika (4), której inne wejście połączonejest ponadto poprzez dodatkowy sterujący człon (27) ze sterującym członem (21) przełączania prędkośc

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sterowania ciągiem przenośników taśmowych przeznaczonych do sterowania zwłaszcza tam, gdzie średnie napełnienie taśmy jest niższe od nominalnego oraz tam, gdzie kilka koparek współpracuje z jednym ciągiem zbiorczym przenośników taśmowych.

Obecnie eksploatowane ciągi przenośników taśmowych pracują przy jednej prędkości taśmy, niezależnie od stopnia ich napełnienia. Powoduje to duże straty energii elektrycznej oraz przyspieszone zużycie elementów konstrukcyjnych przenośników, takich jak taśmy przenośnikowe, krążniki, przekładnie, bębny napędowe i zwrotne.

Ze stosowania wiadomo, że ciągi zbiorcze przenośników taśmowych w górnictwie odkrywkowym pracują z wydajnością średnią od 0 do 75% wydajności nominalnej przez około 95% całkowitego czasu pracy, co oznacza, że wydajności powyżej 75% występują rzadko.

Wynalazek dotyczy sposobu sterowania ciągiem przenośników taśmowych. Istota wynalazku polega na tym, że mierzy się na bieżąco napełnienie końcowych odcinków przenośnika nadającego i jednego mu najbliższego, przyjętego za buforowy, i steruje się w oparciu o nie prędkościami ciągu przenośników w ten sposób, że na podstawie wartości napełnienia przenośnika nadającego, którego prędkość przyjmuje się za znamionową, steruje się prędkością dalszych przenośników, utrzymując ją albo na wartości 50% prędkości znamionowej albo przełączając ją na wartość 100% tej prędkości, w przypadku wykrycia zagrożenia przepełnieniem przenośnika buforowego do czasu, aż to zagrożenie minie, natomiast w czasie istnienia dopuszczalnego napełnienia reguluje się płynnie prędkość przenośnika buforowego w granicach 50-100% prędkości znamionowej, dobierając wartość prędkości z uwzględnieniem maksymalnego napełnienia dalszych przenośników, za buforowym, w granicach 100-130% napełnienia znamionowego.

Wynalazek dotyczy także układu do sterowania ciągiem przenośników taśmowych, zawierającego dwa mierniki wysokości strugi urobku, z których pierwszy umieszczony jest nad nadającym przenośnikiem, a drugi nad buforowym przenośnikiem, najbliższym nadającemu. Wyjścia obu mierników połączone są z wejściami przynależnych do nich bloków przetwarzania wartości wysokości strugi urobku na średnią wartość przeboju, zwaną napełnieniem. Bloki przetwarzania połączone sąz odpowiadającymi im blokami operacyjnymi. Operacyjny blok należący do przenośnika nadającego ma na wyjściu sterujący człon ustawiania prędkości oraz sterujący człon przełączania prędkości, które to człony połączone sąz wejściami synchronicznej kaskady, sprzęgniętej z napędem dalszych przenośników usytuowanych za buforowym. Operacyjny blok przenośnika buforowego ma na wyjściu sterująco-przeliczające człony, połączone z wejściami podsynchronicznej kaskady, sprzęgniętej z napędem przenośnika buforowego, której inne wejście jest połączone, poprzez dodatkowy sterujący człon, ze sterującym członem przełączania prędkości.

Korzystne jest, gdy blok przetwarzania przenośnika nadającego ma na wejściu sumator połączony poprzez człon uśredniania ze znajdującym się na wyjściu przetwornikiem funkcyjnym, zaś do innego wejścia sumatora przyłączony jest zegar, natomiast blok przetwarzania przenośnika buforowego także ma na wejściu sumator, poprzez człon uśredniania połączony z wyjściowym przetwornikiem funkcyjnym, natomiast inne wejście sumatora oraz wejście licznika impulsów, wyjściem przyłączonego do wejścia członu uśredniania, przyłączone jest do wyjścia przetwornika przesuwu taśmy, zamontowanego na przenośniku buforowym.

Korzystne jest, gdy blok operacyjny przenośnika nadającego składa się ze znajdującego się na wejściu członu pamięci, połączonego poprzez człon logiczny z członem wykrywania przepełnienia oraz zawiera człon programowania, jednym wejściem połączonym z członem pamięci, a drugi z członem logicznym, zaś do wejść członu programowania przyłączone są wyjścia zega4

182 787 ra, wyjście sterującego członu ustawiania prędkości i wyjście sterującego członu przełączania prędkości.

Korzystne jest, gdy blok operacyjny przenośnika buforowego składa się z członu pamięci wejściem połączonego z wyjściem członu funkcyjnego, zaś wyjściem do wejścia członu liczenia prędkości zadanej, którego drugie wejście dołączone jest do wyjścia członu funkcyjnego, natomiast do wyjść członu liczenia przyłączone są sterująco-przeliczające człony.

Sposób i układ według wynalazku pozwalająna efektywnąpracę ciągu przenośników taśmowych z możliwie maksymalnym napełnieniem przez praktycznie cały czas ich użytkowania. Reżim normalnej pracy, w warunkach braku zagrożenia przepełnieniem przenośników, uzyskuj e się dzięki napędzaniu ciągu przenośników z prędkością równą połowie prędkości przenośnika nadającego oraz napędzaniu jednego z przenośników, najbliższego nadającemu, z prędkością zmieniającą się w sposób ciągły, tak dobieraną, aby zarazem dalsze przenośniki pracowały z napełnieniem bliskim maksymalnemu. W przypadku zagrożenia przepełnieniem wdrażany jest reżim awaryjny, w którym wszystkie przenośniki pracują z prędkością jednakową, do czasu ustąpienia zagrożenia. Układ zapewnia, dzięki odpowiedniemu umiejscowieniu mierników napełnienia przenośników oraz dobranej obróbce sygnałów elektrycznych, przewidywanie zagrożenia, przepełnieniem i wdrożenie środków regulacji z wyprzedzeniem, dzięki czemu reżim awaryjny występuje rzadko. Napełnienie taśmy ciągu przenośników do 130%, korzystnie wpływa na wykorzystanie urządzeń, zapewnia minimalne zużycie energii i zwiększa niezawodność całego ciągu.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania, który jest zilustrowany rysunkiem przedstawiającym schemat blokowy układu realizującego sposób zgodny z wynalazkiem.

Układ według przykładowego rozwiązania jest przeznaczony dla ciągów przenośnikowych. Ma on dwa mierniki wysokości strugi urobku: miernik 1 wysokości hl strugi urobku nadającego przenośnika 2 oraz miernik 3 wysokości h2 strugi urobku buforowego przenośnika 4, których wyjścia połączone są odpowiednio z wejściami sumatorów 5 i 6. Inne wejście sumatora 5, połączonego z miernikiem 1 Jest przyłączone do wyjścia zegara 7. Na buforowym przenośniku 4 zamontowany jest przetwornik przesuwu taśmy 8, którego wyjście połączone jest z wejściem licznika impulsów 9 i zarazem z wejściem sumatora 6 połączonego z miernikiem 3. Do wyjść sumatorów 5 i 6 przyłączone są człony uśrednienia 10 i 11, z których każdy połączony jest z odpowiadającym mu fiinkcyjnym przetwornikiem 12 i 13. Człony 5, 10, 12 oraz zegar 7 tworzą blok przetwarzania A wartości wysokości hl strugi urobku na średnią wartość przekroju, zwaną napełnieniem Hl, nadającego przenośnika 2. Człony 6, 11, 13 oraz licznik impulsów 9 tworzą blok przetwarzania B wartości wysokości h2 strugi urobku na średnią wartość przekroju, zwaną napełnieniem H2, buforowego przenośnika 4. Wyjście funkcyjnego przetwornika 12, bloku przetwarzania A, połączone jest z wejściem członu pamięci 14 połączonego z wejściem logicznego członu 15, dołączonego do wejścia członu 16 wykrywania przepełnienia nadającego przenośnika 2. Inne wejście członu pamięci 14 i logicznego członu 15 połączone są z wyjściem członu programowania 17, którego wejściejestpołączonezwyjściem zegara 7. Człony 14,15,16 i 17 tworzą operacyjny blok C przynależny do nadającego przenośnika 2. Wyjście funkcyjnego przetwornika 13, bloku przetwarzania B, połączone jest z wejściem członu pamięci 18 i zarazem z wejściem członu liczenia 19 prędkości zadanej, którego drugie wejście połączone jest z wyjściem członu pamięci 18. Człony 18 i 19 tworzą operacyjny blok D przynależny do buforowego przenośnika 4. Do dwóch alternatywnych wyjść członu wykrywania 16 przepełnienia nadającego przenośnika 2 przyłączone są: sterujący człon 20 ustawiania prędkości i sterujący człon 21 przyłączania prędkości. Wyjścia tych członów 20,21 połączone sąz wejściami członu programowania 17 i zarazem z wejściami synchronicznej kaskady 22 sprzęgniętej z napędem dalszych przenośników 23, współpracujących z buforowym przenośnikiem 4. Do dwóch wyjść członu liczenia 19 prędkości zadanej przyłączone sąsterująco-przeliczające człony 24 i 25, których wyjścia podłączone są do wejść podsynchronicznej kaskady 26 sprzęgniętej z napędem buforowego przenośnika 4.

182 787

Wyjście sterującego członu 21 przełączenia prędkości połączone jest poprzez dodatkowy sterujący człon 27 z wejściem podsynchronicznej kaskady 26.

Sposób działania układu sterowania ciągiem przenośników taśmowych realizowany jest w przykładowym układzie następująco. Umieszczony nad taśmą nadającego przenośnika 2 miernik 1 mierzy wysokość hl strugi urobku z częstotliwościąf sieci zasilającej. Sygnał elektryczny hle, na wyjściu miernika 1 jest proporcjonalny do wysokości strugi hl.

Sygnał hle jest sumowany w sumatorze 5 w czasie Tz, którego impuls jest generowany przez zegar 7. Wartość tak uzyskanej sumy w postaci sygnału elektrycznego SI podawana na człon uśredniania 10 jest dzielona przez liczbę f x Tz, czyli liczbę wykonanych pomiarów przez miernik 1 w czasie Tz. Dzięki tej operacji na wyjściu członu 10 uzyskuje się sygnał his proporcjonalny do średniej wysokości strugi w okresie Tz. Przetwornik funkcyjny 12, przetwarza wartość his na sygnał proporcjonalny do średniego przekroju poprzecznego strugi urobku, nazwany dalej napełnieniem Hl. Kolejne zmierzone wartości Hl wpisywane są do komórek członu pamięci 14 sterowanego przez człon programowania 17. Człon 17 ma za zadanie napełnianie określoną liczbę komórek pamięci kolejnymi wartościami Hl, których liczba jest dobierana tak, aby czas ich napełniania odpowiadał czasowi potrzebnemu na zmianę, w razie potrzeby, prędkości dalszych przenośników 23 pracujących za buforowym przenośnikiem 4 z 50% do 100% prędkości znamionowej odnoszonej do nadającego przenośnika 2. Człon 17, łącznie z logicznym członem 15, wykonują obliczenia pozwalające przewidzieć, z wystarczającym wyprzedzeniem czasowym, jaki będzie stan napełniania buforowego przenośnika 4 urobkiem, odpowiadającym ostatnio zmierzonej wartości Hl. Kolejne wartości przeliczonych napełnień są podawane na człon wykrywania 16 przepełnienia nadającego przenośnika 2, który to człon 16 wytworzy sygnał Tl w przypadku zaistnienia przepełnienia lub sygnałNl, gdy przepełnienie nie zostanie wykryte. Jeśli wystąpi sygnał Tl, człon przełączający 21 zmieni prędkość dalszych przenośników 23, z dotychczasowej prędkości wynoszącej 50% prędkości znamionowej, na prędkość 100% tej prędkości. W przypadku wytworzenia sygnału NI, człon ustawiania 20 utrzyma dotychczasową prędkość wynoszącą50% prędkości znamionowej. Odpowiednie sygnały z członów 20 lub 21 sąpodawane na człon programowania 17, który odpowiednio zmieni algorytm obliczeniowy. Po wyeliminowaniu zagrożenia przepełnienia człon 20 poprzez synchroniczną kaskadę 22 ponownie ustawia prędkość dalszych przenośników 23 na poziom wynoszący 50% prędkości znamionowej, co zapobiega przeładowaniu buforowego przenośnika 4.

Za pośrednictwem bloków związanych z miernikiem 3 zamontowanym nad buforowym przenośnikiem 4, na jego końcowym odcinku, zapobiega się przeładowaniu dalszych przenośników 23 utrzymując jednak jego napełnienie na poziomie bliskim dopuszczalnemu. Maksymalizacja napełnienia dalszych przenośników 23 jest potrzebna, aby zminimalizować liczbę przełączeń z 50% na 100% prędkości znamionowej. Umożliwia to właściwa regulacja w sposób ciągły prędkości buforowego przenośnika 4 w granicach od 50% do 100% prędkości znamionowej. Ciągłą zmianę prędkości buforowego przenośnika 4 zapewnia podsychroniczna kaskada 26, do której wejścia doprowadza się z członu 19 prędkość zadaną wyliczonąprzez człony związane z miernikiem 3. Wysokość strugi urobku h2 w postaci sygnału elektrycznego h2e podaje się na wejście sumatora 6. Z uwagi na zmiennąprędkość chwilowąbuforowego przenośnika 4 nie można sumować sygnału h2e w stałym okresie czasowym. W celu uzyskania średniej wartości napełnienia H2 dla tego samego odcinka buforowego przenośnika 4, jaki został przyjęty przy wyznaczaniu napełnienia Hl, przetwornik przesuwu taśmy 8 odmierza jednakowej długości odcinki taśmy buforowego przenośnika 4, generując każdorazowo impuls elektryczny L, który podawany jest zarówno na wejście drugiego sumatora 6 jak i na wejście licznika impulsów 9. Okres czasu jaki upływa między sąsiednimi impulsami L jest wykorzystywany do sumowania sygnałów h2e napływających z miernika 3 z częstotliwościąsieciowąf. W tym samym okresie czasu generowane są impulsy Nx przez licznik 9 z tą samą częstotliwościąf. Sygnał sumy S2 jest dzielony przez liczbę impulsów Nx w członie 11 co daje sygnał średniej wysokości h2 na wymaganym odcinku taśmy przenośnika 4. Sygnał h2s jest dalej przekształcany w sygnał średniego napełnienia H2 wprzetwomiku 13. Średnie napełnienia H2 jest podawane zarówno na człon liczenia 19prędko

182 787 ści zadanej oraz do członu pamięci 18. W układzie liczenia 19 porównywana jest wartość aktualnie zmierzonego średniego napełnienia H2 ze zmierzonym w poprzednim cyklu pomiarowym napełnieniem. W zależności od tego czy aktualnie zmierzona wartość jest większa czy mniejsza od wcześniej zmierzonej oblicza się wartość zadaną prędkości i buforowego przenośnika 4. Sterująco-przeliczające człony 24 i 25 dobierają tę prędkość z uwzględnieniem dopuszczalnego napełnienia dalszych przenośników 23, która wynosi 100-130% napełnienia znamionowego.

Wykrycie zagrożenia przepełnienia powoduje, że na czas tego zagrożenia prędkość buforowego przenośnika 4, dzięki dodatkowemu członowi sterującemu 27, zostanie przyłączona również na 100% prędkości znamionowej.

W rezultacie w sytuacji normalnej, gdy nie grozi przepełnienie, nadający przenośnik 2 pracuje z prędkością 100% prędkości znamionowej, dalsze przenośniki 23, usytuowane za buforowym przenośnikiem 4, pracują z prędkością 50% prędkości znamionowej, zaś buforowy przenośnik4 pracuje z dobieranąnabieżąco prędkościąw granicach 50-100% prędkości znamionowej, przy bliskim maksymalnemu napełnieniu dalszych przenośników 23. Podczas niebezpieczeństwa przepełnienia wszystkie przenośniki 2, 4 i 23 pracują z prędkością 100% prędkości znamionowej do czasu, gdy zagrożenie minie.

182 787

182 787

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób sterowania ciągiem przenośników taśmowych, znamienny tym, że mierzy się na bieżąco napełnienie końcowych odcinków przenośnika nadającego i jednego mu najbliższego, przyjętego za buforowy, i steruje się w oparciu o nie prędkościami ciągu przenośników w ten sposób, że na podstawie wartości napełnienia nadającego przenośnika (2), którego prędkość przyjmuje się za znamionową, steruje się prędkością dalszych przenośników (23), utrzymując jąalbo na wartości 50% prędkości znamionowej, albo przełączając ją na wartość 100% tej prędkości, w przypadku wykrycia zagrożenia przepełnieniem buforowego przenośnika (4) do czasu, aż to zagrożenie minie, natomiast w czasie istnienia dopuszczalnego napełnienia reguluje się płynnie prędkość buforowego przenośnika (4) w granicach 50-100% prędkości znamionowej, dobierając wartość prędkości z uwzględnieniem maksymalnego napełnienia dalszych przenośników (23), za buforowym przenośnikiem (4), w granicach 100-130% napełnienia znamionowego.
2. 2. Układ sterowania ciągiem przenośników taśmowych, znamienny tym, że ma dwa mierniki (1, 3) wysokości strugi urobku, pierwszy miernik (1) umieszczony nad nadającym przenośnikiem (2), a drugi miernik (3) umieszczony nad buforowym przenośnikiem (4), najbliższym nadającego przenośnika (2), wyjściami połączone z przynależnymi do nich blokami przetwarzania (A, B) wartości wysokości strugi urobku na średnią wartość przekroju, zwaną napełnieniem (HI, H2), które to bloki (A, B) połączone są z odpowiadającymi im operacyjnymi blokami (C, D), przy czym operacyjny blok (C) należący do nadającego przenośnika (2) ma na wyjściu sterujący człon (20) ustawiania prędkości oraz sterujący człon (21) przełączania prędkości, które to człony (20,21) połączone sąz wejściami synchronicznej kaskady (22), sprzęgniętej z napędem dalszych przenośników (23), usytuowanych za buforowym przenośnikiem (4), natomiast operacyjny blok (D) buforowego przenośnika (4) ma na wyjściu sterująco-przeliczające człony (24,25), połączone z wejściami podsynchronicznej kaskady (26) sprzęgniętej z napędem buforowego przenośnika (4), której inne wejście połączone jest ponadto poprzez dodatkowy sterujący człon (27) ze sterującym członem (21) przełączania prędkości.
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że blok przetwarzania (A) nadającego przenośnika (2) ma na wejściu sumator (5) połączony przez człon uśredniania (10) ze znajdującym się na wyjściu funkcyjnym przetwornikiem (12), przy czym do innego wejścia sumatora (5) przyłączony jest zegar (7).
4. 4. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że blok przetwarzania (B) buforowego przenośnika (4) mana wejściu sumator (6) połączony poprzez człon uśredniania (11) ze znajdującym się na wyjściu funkcyjnym przetwornikiem (13), natomiast do innego wejścia sumatora (6) oraz do wejścia licznika impulsów (9), wyjściem przyłączonego do drugiego wejścia członu uśredniania (11), przyłączone jest wyjście przetwornika przesuwu taśmy (8), zamontowanego na buforowym przenośniku (4).
5. 5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że operacyjny blok (C) nadającego przenośnika (2) składa się ze znajdującego się na wejściu członu pamięci (14) połączonego poprzez logiczny człon (15) z członem wykrywania (16) przepełnienia oraz z członem programowania (17) jednym wyjściem połączonym z członem pamięci (14), a drugim z logicznym członem (15), natomiast do wejść członu programowanie (17) przyłączone są wyjście zegara (7), wyjście sterującego członu (20) ustawiania prędkości i wyjście sterującego członu (21) przełączania prędkości.
6. 6. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że operacyjny blok (D) buforowego przenośnika (4) składa się z członu pamięci (18) wejściem połączonego z wyjściem funkcyjnego członu (13), zaś wyjściem przyłączonego do wejścia członu liczenia (19) prędkości zadanej, którego drugie

   182 787 wejście dołączone jest do wyjścia funkcyjnego członu (13), natomiast do wyjścia członu liczenia (19) przyłączone są sterująco-przeliczające człony (24, 26).

   * * *