RU1809043C - Система автоматического управлени очистным комбайном в профиле пласта - Google Patents

Abstract

Срдержит: датчик пути, счетчик, датчик пррдощ,ного угла наклона, датчик поперечного угда наклона,, элемент И. блоки обработки сигналов, элемент пам ти, блок преобразовани  координат, блок программного управлени , блоки формировани  управл ющих сигналов, исполнительные элементы. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам автоматизации в угольной промышленности .

Цель изобретени  - устранение указанных HeflOCfaTKOB прототипа и, как результат, повышение точности системы.

Указанные в отличительной части формулы новые элементы и св зи позвол ют достичь поставленную цель, т.е. за счет измерени  угла наклона корпуса комбайна, обработки информации с двух датчиков угла наклона и вычислени  приращений пространственных координат по продольному и поперечному углам наклона оказываетс  возможным отследить пространственное положение исполнительного органа комбайна без датчика, непосредственно измен ющего вертикальную координату положени  исполнительного органа и, следовательно, осуществить управление в обе стороны движени  комбайна без недостаточно достоверной получаемой информации об этой координате и без использовани  операций с плаваю- - щей зап той, что дополнительно повышает точность из-за сокращени  процесса вычислений и исключени  вли ни  погрешности выбора значени  начальной точки отсчета

на все последующие координаты исполнительного органа.

На фиг. 1 приведена структурна  схема системы автоматического управлени  очистным комбайном в профиле пласта; на фиг. 2 дано схематическое изображение объекта управлени  в пространственной системе координат; на фиг. 3 - структурна  схема блока обработки сигналов; на фиг. 4 - то же, блока преобразовани  координат; на фиг. 5 - то же, блока программного управлени .

Система, как показано на фиг. 1, содержит датчик 1 пути, счетчик 2, датчик 3 продольного угла наклона корпуса комбайна, датчик 4 поперечного угла наклона корпуса комбайна, элемент И 5, блоки 6,7 обработки сигналов, элемент пам ти 8, блок преобразовани  координат 9, блок программного управлени  10, блоки 11, 12 формировани  управл ющих сигналов, исполнительные элементы 13,14 положени  режущих органов.

Датчик поперечного угла наклона конструктивно такой же, как и датчик продольного угла наклона, отличие в функции осуществл етс  установкой на комбайне таким образом, чтобы оси вращени  этих датчиков были перпендикул рны.

ел

g

GO

Импульсы, поступающие отдатчика 1 по мере движени  комбайна, подсчитываютс  счетчиком 2, используемым в качестве делител  частоты. Период импульсов на выходе 1 счетчика определ ет дискрету пути систе- мы (высша  частота), на выходе 2 периодичность опроса датчиков угла (промежуточна  частота), а на выходе 3 - периодичность записи информации в пам ть или считывани  из пам ти.

Элемент пам ти 8 может быть выполнен как ОЗУ, в котором по каждому адресу, поступающему на первый вход, хранитс  пара чисел, соответствующих углам наклона корпуса комбайна в данной точке забо . Вход 2 элемента пам ти - вход разрешени  записи, а первый и второй выходы - это выходы ра и (30 соответственно. Количество адресов и объем ОЗУ определ етс  длиной лавы так, что

с приходом каждого разрешающего запись им

пульса и адреса, осуществл етс  через блоки обработки информации 6 и 7 запись текущих р /3 . Отсутствием импульса разрешени  записи разрешаетс  считывание из пам ти.

При вынимаемой мощности пласта Н и изменении продольного угла наклона (р корпуса комбайна, движение исполнительного органа комбайна определ етс  движением точки С, расположенной на верхней плоскости исполнительного органа, как показано на фиг. 2, где дл  нагл дности начальный угол изображен равным нулю. Векторы АВ и ВС отражают жесткие св зи комбайна с режущим органом. Поворотом плоскости этих векторов на угол / вокруг неподвижной оси АВ за счет управлени  домкратами 13 и 14, наход щимис  со стороны забо , системы управлени  вернет точку С в ту же горизонтальную плоскость, что и при (. В результате, как изображено на фиг. 2, исполнительный орган опуститс  и на следующем цикле положение корпуса и исполнительного органа относительно почвы станет таким же, как при начальном угле (р,

Запомненные ра и j30 с выходов эле- мента 8 в режиме воспроизведени  сравниваютс  с текущим дл  данной точки лавы в блоке 9, где вычисл етс  знак и значение корректировки угла поперечного наклона

комбайна. Значение корректировки с учетом знака складываетс  в блоке 10с записанным дл  данного положени  комбайна значением угла поперечного наклона, в результате в блоке 10 образуетс  значение которое необходимо достичь..Блок программного управлени  10 будет управл ть исполнительными элементами 13 и 14 до тех пор. пока система не отработает требуемое значение.

5

0

5 0 5

0

На фиг. 3 представлена структурна  схема одного из двух идентичных блоков обработки информации. В его состав вход т широтноимпульсный модул тор 15, элемент 16 И, задатчик 17, сумматор 18, делитель 19, первый вход элемента 16 соединен со вторым входом счетчика 2, второй вход соединен через блок 15 с датчиком поперечного угла наклона, а выход со входом схемы усреднени . Так как элементы 17, 18 и 19  вл ютс  схемой усреднени , то на выходе блока обработки информации по команде от счетчика 2 образуетс  среднее арифметическое из п значений угла наклона.

На фиг. 4 изображена структурна  схема блока преобразовани  координат 9. Блок 9 состоит из элемента 20 НЕ, элементов 21...24 И и компаратора 25, причем выход блока 10 подключен к входу элемента 20 и объединенным вторым входом элементов 21 и 23; выход элемента 20 подключен к объединенным вторым входам элементов 22 и. 24, первые входы элементов 21...24 соединены соответственно с первым, вторым выходами элемента пам ти 8, выходами блоков 6, 7, а их выходы - с соответствующими входами компаратора 25.

Функционирование блока 9 происходит следующим образом.

Из-за включени  через элемент 20 вторых входов элементов 21, 23 и 22, 24 при одновременном наличии сигналов от блоков 6 и 7 на входы компаратора будут пропущены значени  текущего и запомненного углов либо продольного либо поперечного наклона . Компаратор 25 работает по следующим соотношени м дл  кодов переменных:

-(Р6-Р8) F8 DF-Г

1 +(F8-F

KF8-F6) дл  F6 F8

-(В7-В8)дл  В7 В8

т(В8-В7)дл  В7 В8

DB0 DB+DF

где В6 - измеренный угол поперечного наклона корпуса комбайна,

F7 - измеренный угол продольного наклона корпуса комбайна.

В8, F8 - заданные углы поперечного и продольного наклонов корпуса комбайна, поступающие с элемента пам ти 8,

DB - разница между заданным и измеренным углами поперечного наклона корпуса комбайна,

DF - разница между заданным и измеренным углами продольного наклона корпуса комбайна,

DBo - величина корректировки поперечного угла наклона корпуса комбайна.

На фиг. 5 представлена структурна  схема блока программного управлени  10. В состав блока 10 вход т: задатчик 26 при- ращени  пути, выход которого подключен к первому входу элемента сравнени  27, вто- рой вход которого соединен с третьим выходом счетчика 2, а выход - с первым входом элемента 28 И, выход которого подключен к блоку 5, сумматор 29, задатчик режима 30, первый выход которого подсоединен ко вхо- ду элемента 28, второй выход - к объединен- ным первым входам элемента 31 И и регистра 32, третий выход- к первому входу компаратора 33, выходы которого соединены с соответствующими входами блоков 11 и 12, второй вход элемента 31 И соединен с вторым выходом элемента пам ти 8, выход элемента 31 - с первым входом сумматора 34, второй вход которого соединен с выходом блока 9, а выход блока 34 подключен к второму входу регистра 32, выход которого соединен с вторым входом компаратора 33, третий вход которого соединен с выходом элемента 34 И, первый вход которого соединен с объединенными выходом мультивиб- ратора 35, вторым входом сумматора 29 и п тым входом блока 9, а второй вход - с выходом блока 7, первый вход блока 29 объединен с вторым входом компаратора 27 и подключен к третьему выходу счетчика 2, а выход соединен с первым входом блока 8.

Функционирование блока программного управлени  инициализируетс  приходом от счетчика 2 сигнала, кратного уставке приращени  элемента 26. На выходе элемента

27 сравнени  образуетс  сигнал высокого уровн , поступающий на первый вход элемента 28 И. Если задатчиком режима 30 задан режим записи, то на выходе элемента

28 образуетс  сигнал разрешени  записи. Элемент сравнени  может быть выполнен как счетчик импульсов со сбросом по достижении их числа значени  Д|. Если элементом 29 задан режим воспроизведени , то через элемент 26 И подаетс  код угла с элемента пам ти, записанного дл  этого местоположени  комбайна. Сумматор 34 складывает с учетом знака записанное значение поперечного угла наклона со значением величины коррекции, поступающей из блока 9, и результат записываетс  в регистр 32. Если элементом 29 задан режим регулировани , то компаратору 33 разрешаетс  сравнение углов поперечного наклона, заданного в регистре и поступающего через

элемент 31 И от датчика, и выдача сигналов управлени  при несовпадении этих углов. Адрес дл  блока 8 образуетс  сумматором 29 из двух составл ющих: местоположени  комбайна, идущего от счетчика 2 и сигнала мультивибратора 35, задающего продольный или поперечный угол. Частота сигнала мультивибратора выбираетс  из расчета, чтобы минимальное значение суммы на выходе элемента 29 было большим максимального значени  сигнала от счетчика 2.

Изобретение позвол ет повысить точность за счет сокращени  процесса вычислений ц исключени  вли ни  погрешности выбора значени  начальной точки отсчета на все последующие координаты исполнительного органа.

Изобретение предполагаетс  использовать в аппаратуре автоматизации комбайнов дл  калийных рудников.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система автоматического управлени  очистным комбайном в профиле пласта, включающа  датчик продольного наклона корпуса комбайна, датчик пути, соединенный со счетчиком, первый выход которого подключен к первому входу блока программного управлени , первые два выхода которого подключены соответственно через первый и второй блоки формировани  управл ющих сигналов к первому и второму исполнительным элементам положени  режущих органов, соответствующие первый и второй входы элемента пам ти и блока преобразовани  координат объединены, а вы- хо.д блока преобразовани  координат подключен к второму входу блока программного управлени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности, она снабжена датчиком поперечного угла наклона корпуса комбайна, элементом 1/1 и двум  блоками обработки сигнала, причем второй выход счетчика подключен к первым входам блоков обработки сигналов, а выходы датчиков продольного и поперечного углов наклона корпуса комбайна подключены к соответствующим вторым входам первого и второго блоков обработки сигналов, выход первого блока обработки сигналов подключен к объединенным первым входам элемента пам ти и блока преобразовани  координат, а выход второго блока обработки сигнала подключен к вторым входам элемента пам ти и блока преобразовани  координат и к третьему входу блока программного управлени , третий выход которого подключен к третьему входу элемента пам ти, четвертый - к третьему входу блока

   преобразовани  координат, а п тый - к первому входу элемента И, выход которого подключен к четвертому входу элемента пам ти, первый выход которого подключен

   координат, а второй - к п т преобразовани  координат входу блока программного у этом третий выход счетчик

   к четвертому входу блока преобразовани  5 второму входу элемента И.

   координат, а второй - к п тому входу блока преобразовани  координат и к четвертому входу блока программного управлени , при этом третий выход счетчика подключен к

   Фиг/

   Фог.2

   «

   lЈfil

   Фиг.З

   Pt/r.5

   orf

   or7

   orV.

   ЙУЛ.