SU906873A1

SU906873A1 - Apparatus for controlling loose material charge into railway semicars

Info

Publication number: SU906873A1
Application number: SU782690422A
Authority: SU
Inventors: Леонид Аркадьевич Верещагин; Ромальд Петрович Печковский; Лариса Тадеушевна Закревская
Original assignee: Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС
Priority date: 1978-12-01
Filing date: 1978-12-01
Publication date: 1982-02-23

Description

(5) УСТРОЙСТВО дл УПРАВЛЕНИЯ ЗАГРУЗКОЙ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПОПУВАГОНЫ(5) DEVICE FOR MANAGING THE LOADING OF BULK MATERIALS IN RAILWAY PARENTS

Изобретение относитс к средствам загрузки полувагонов железнодорожного транспорта сыпучими материалами, в частности к средствам контрол и управлени технологическими процессами погрузки полезных ископаемых погрузочнь1м оборудованием добычных роторных комплексов повышенной производительности в полувагоны магистрального транспорта непосредственно в забое в процессе экскавации. Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл управлени загрузкой сыпучих материалов в железнодорожные полуваго ны, содержащее измеритель интенсивнос ти потока материала, установленный на загрузочном конвейере и выполненный в виде первичных и вторичного преобразователей интенсивности потока, синхронную модель движени потока материала , интегратор с блоком сброса, св занным своим входом с приводом узпа коммутации загрузочного бункера, дешифратор и цифровой индикатор, подключенные одними из входов к выходам интегратора, узел задани дозы, подключенный к входам дешифратора, и командоаппарат , св занный с приводом узла коммутации загрузочного бункера 1. Недостатком известного устройства вл етс наличие погрешностей в определении текущего количества материала в загружаемом полувагоне, св занных с отсутствием информации о ко .пичестве материала, накапливаемого е бункере с момента перекрыти узла коммутации. Цель изобретени - повышение точности дозированной загрузки. Цель достигаетс тем, что устройство снабжено моделью процесса взаимодействи потока с узлом коммутации, преобразователем текущего сечени узла коммутации, выполненным в виде фазовращател , блоком индикации колимества материала в бункере, блоком вычислени разности заданной дозы и текущего значени количества материала в полувагоне, функциональным преобразователем разностного сигнала, блоком управлени , приводом узла коммутации , блоком согласовани и мнемосхемой , причем выходы измерител интенсивности потока материала соединены с входами синхронном модели дви- ,д ным The invention relates to the loading of railcar gondolas with bulk materials, in particular to the means of controlling and controlling technological processes of loading minerals by loading equipment of mining rotary complexes of increased productivity into gondola cars of trunk transport directly in the bottomhole during the process of excavation. The closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a device for controlling the loading of bulk materials into railway semi-open cars, containing a material flow intensity meter installed on the loading conveyor and made in the form of primary and secondary converters of flow intensity a material integrator with a reset unit connected by its input with a hopper commutation drive of the loading hopper, a decoder and a digital indication a torus connected by one of the inputs to the outputs of the integrator, a dose setting node connected to the inputs of the decoder, and a command unit associated with the drive of the switching unit of the hopper 1. A disadvantage of the known device is the presence of errors in determining the current amount of material in the loaded gondola car associated with the lack of information on the quantity of material accumulated in the bunker since the moment of switching the switching unit. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the metered load. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a model of flow interaction with a switching node, a converter of a current section of a switching node made in the form of a phase rotator, a unit for indicating the amount of material in a bunker, a unit for calculating the difference of a given dose and a current value of the material in a gondola, a functional converter of a difference signal , the control unit, the drive of the switching unit, the matching unit and the mimic circuit, the outputs of which measure the intensity of the flow of material with the inputs of a synchronous motion model

жени потока, выходы чеек которой подключены к мнемосхеме, а выход синхронной модели - к одному из входов модели процесса взаимодействи потока с узлом коммутации, второй вход которой через преобразователь текущего сечени узла коммутации соединен с узлом коммутации, один из выходов - с одним из входов блока согласовани , а второй выход - с одним из входов блока индикации количества материала в бункере, второй вход которого соединен с выходом преобразовател текущего сечени узла коммутации, выходы перезаписи соединены с соответствующими входами интегратора , входы сброса которого соединены через блок сброса с приводом узла коммутации, а счетный вход - с выходом блока согласовани , второй вход которого соединен с выходом сброса блока индикации количества материала в бункере, один из входов блока вычислени разности заданной дозы и Текущего значени количества материала в полувагоне подключен к выходу интегратора, второй вход соединен с выходом дешифратора, третий - с выходом секции полного значени задаваемой дозы узла задани дозы, а выход через функциональный преобразователь разностного сигнала соединен с одним из входов блока управлени приводом узла коммутации, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, другой вход -которого соединен с выходом секции задани дозы от задаваемого значени дозы узла задани дозы.flow of a cell whose outputs are connected to a mnemonic circuit and the output of a synchronous model to one of the inputs of the model of interaction of the flow with the switching node, the second input of which is connected to the switching node through the current section converter of the switching node, one of the outputs to one of the block inputs matching, and the second output is connected to one of the inputs of the material quantity indication unit in the bunker, the second input of which is connected to the output of the current section converter of the switching node, the overwriting outputs are connected to the corresponding output the integrator inputs, the reset inputs of which are connected through the reset unit to the switching unit drive, and the counting input to the output of the matching unit, the second input of which is connected to the reset output of the material quantity indication unit in the bunker, one of the inputs of the unit for calculating the difference between the set dose and the Current value the amount of material in the gondola is connected to the integrator output, the second input is connected to the output of the decoder, the third one - to the output of the section of the full value of the set dose of the dose setting node, and the output through the functional pre The differential signal generator is connected to one of the inputs of the switching unit drive control unit, the second input of which is connected to the output of the decoder, the other input is connected to the output of the dose setting section of the dose setting value of the dose setting node.

Кроме того, модель процесса взаимодействи потока с узлом коммутации содерухит два ключа, двухполосный широтно-импульсный модул тор, ключ управлени , управл ющий модул тором , и компаратор, причем информационные входы ключей и один из входов компаратора соединены с первым входом модели процесса взаимодействи потока с узлом коммутации, входы управлени ключей подключены к противофазным выходам двухполосного широтно-импульсного модул тора, вход которого соединен с выходом компаратора через управл ющий модул тором ключ, информационный вход которого соединен с вторым входом модели процесса взаимодействи потока с узлом коммутации, дополнительно соединенчем выход первого ключа подключен к первому, а второго - к второму выходам модели процесса взаимодействи потока с узлом коммутации. 5 Кроме того, блок индикации количества материала в бункере содержит интегратор с цифровым индикатором, узел импульсных ключей и узел сброса , причем первый вход блока индика-,In addition, the flow interaction model with the switching node contains two keys, a two-way pulse width modulator, a control key controlling the modulator, and a comparator, the information inputs of the keys and one of the comparator inputs are connected to the switching node, the control inputs of the keys are connected to the antiphase outputs of the two-band pulse-width modulator, the input of which is connected to the output of the comparator via a key controlling the modulator, information nny input coupled to a second input of the model reaction process stream to the switching node further soedinenchem output of the first switch is connected to the first and second - outputs to the second reaction process flow model with switching node. 5 In addition, the block of indication of the amount of material in the bunker contains an integrator with a digital indicator, a node of pulse keys and a reset node, the first input of the indicator block,

ции количества материала в бункере соединен со счетным входом интегратора , входы сброса которого соединены с соответствующими выходами узла импульсных ключей, индикаторные выходы интегратора подключены к цифровому индикатору, а информационные выходы соединены с соответствующими входами узла импульсных ключей, управл ющий вход которых через узел сброса подключен к второму входу блока индикации количества материала в бункере, выходы перезаписи которого соединены с соответствующими выходами узла импульсных ключей.The quantity of material in the bunker is connected to the integrator's counting input, the reset inputs of which are connected to the corresponding outputs of the pulse key node, the integrator indicator outputs are connected to a digital indicator, and the information outputs are connected to the corresponding inputs of the pulse key node, the control input of which is connected via a reset node to the second input of the block of indication of the amount of material in the bunker, the rewriting outputs of which are connected to the corresponding outputs of the pulse key assembly.

При этом синхронна модель движени потока выполнена в виде последовательного регистра сдвига, основной вход которого подключен к выходу вторичного преобразовател измерител интенсивности потока материала, а сдвиговые входы - к выходу первичных преобразователей, выходы чеек последовательного регистра сдвига подключены к соответствующим выходам синхронной модели,At the same time, the synchronous flow pattern is made in the form of a serial shift register, the main input of which is connected to the output of the secondary converter of the material flow rate meter, and the shift inputs to the output of the primary converters, the outputs of the cells of the serial shift register are connected to the corresponding outputs of the synchronous model,

На фиг. 1 представлена принципиальна схема устройства; на фиг. 2 графическа зависимость изменени , производительности блока коммутации. Устройство содержит установленныйFIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 graphical dependence of the change, the performance of the switching unit. The device contains an installed

на загрузочном конвейере 1 измеритель 2 интенсивности потока материала , состо щий из первичных 3 и вторичного преобразователей интенсивности потока в частотно-импульсный .On the loading conveyor 1, the meter 2 is the material flow rate, consisting of primary 3 and secondary converters of the intensity of the stream into a frequency-pulse.

5 сигнал, синхронную модель 5 движени потока с индикаторами 6 мнемосхемы 7, модель 8 процесса взаимодействи потока с узлом 9 коммутации бункера 10, с вторым входом компаратора, припреобразователь 11 текущего сечени узла Э коммутации, блок 12 индикации количества материала, накапливаемого в бункере 10, блок 13 согласовани , интегратор Il количества материала в загружаемом полувагоне с цифровым индикатором 15, дешифратор 1б, блок 17 вычислени разности заданной дозы и текущего значени количества материала в полувагоне, узел 18 задани дозы с секцией 19 дл задани дозы от задавае лого значени дозы и секцией 20 задани полного задаваемого значени дозы, функциональный преобразователь 21 разностного сигнала, блок 2 сброса, 23, блок управлени приводом, командоаппарат..25.5 signal, synchronous flow pattern 5 with indicators 6 of mimic 7, model 8 of the process of interaction of the flow with the switching unit 9 of the bunker 10, with the second input of the comparator, the converter 11 of the current section of the switching unit E, the unit 12 indicating the amount of material accumulated in the bunker 10, matching unit 13, integrator Il of the amount of material in the loaded gondola with digital indicator 15, decoder 1b, block 17 for calculating the difference between a given dose and the current value of the amount of material in the gondola, setting dose setting node 18 and 19 for setting the dose from the set dose value and section 20 for setting the full set dose value, functional converter 21 of the differential signal, reset unit 2, 23, drive control unit, control device.

Модель 8 процесса взаимодействи потока с узлом 9 коммутации содержит ключи 26 и 27 и ключ управлени 28, двухполосный широтнр- импульсный модул тор 29 и компаратор 30.Model 8 of the process of interaction of the flow with switching node 9 contains keys 26 and 27 and a control key 28, a two-way width-pulse modulator 29 and a comparator 30.

Блок 12 индикации количества материала , накапливаемого в бункере, содержит интегратор 31 с циАровым индикатором 32, узел 33 импульсных ключей и узел .3 сброса.The unit 12 for indication of the amount of material accumulated in the bunker contains an integrator 31 with a digital indicator 32, a node 33 of impulse keys and a node .3 of a reset.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При работе добычного роторного экскаватора поток материала, например угл , проходит по загрузочному конвейеру 1 через бункер 10 и узел 9 коммутации потока в загружаемый полувагон ,When the mining rotary excavator is in operation, the material flow, for example, coal, passes through the loading conveyor 1 through the hopper 10 and the flow switching unit 9 to the loaded gondola car,

При прохождении потока материала через первичные преобразователи 3 измерител 2 интенсивности потока параметры последнего, т.е. из ерител интенсивности потока, преобразуютс в соответствующие первичные электрические сигналы, а затем во вторичном узле 4 в сигнал, сиответствующий интенсивности потока и имеющий форму частотно-модулированного импульсного сигнала. Этот сигнал поступает в синхронную модель 5. Благодар действию синхронной модели 5 сигнал иа закрытие узла 9 коммутации приходит с временной задержкой, равной времени прохождени отрезка материала от места установки измерител 2 интенсивности потока материала до зоны коммутации потока узлом 9With the passage of material flow through the primary transducers 3 meter 2 flow intensity parameters of the latter, i.e. from the intensity indicator, is converted into the corresponding primary electrical signals, and then in the secondary node 4 into a signal corresponding to the intensity of the flow and having the form of a frequency modulated pulse signal. This signal enters the synchronous model 5. Due to the action of the synchronous model 5, the signal and the closing of the switching node 9 comes with a time delay equal to the passage time of the material segment from the installation site of the meter 2 of the material flow intensity to the switching zone of the node 9

Синхронна модель. 5 движени потока выполнена в виде последовательного регистра, к выходам 35 чеек которого подключены индикаторы 6. При возбуждении чеек регистра, в процессеSynchronous model. 5, the flow movement is made in the form of a sequential register, to the outputs of 35 cells of which indicators are connected. 6. When the cells of the register are energized,

прохождени в последнем импульсов, включаютс соот.етствующие индикаторы 6 мнемосхемы 7. Линейна плотность возбужденных чеек в синхронно модели 5 отражает плотность по длине распределени потока материала, движущегос по загрузочному конвейеру и струе, т.е. на участке, наход щемс между концом конвейера и узлом 9 ко мутации потока.passing in the last pulses, the corresponding indicators 6 of the mimic 7 are included. The linear density of the excited cells in the synchronous model 5 reflects the density along the length of the distribution of the material flow moving along the loading conveyor and the jet, i.e. in the section between the end of the conveyor and node 9 to the flow mutation.

Причем скорость перемещени свет щихс элементов соответствует скорости движени материала, а количество свет щихс элементов - текущему значению интегрального количества материала.Moreover, the speed of movement of the luminous elements corresponds to the speed of movement of the material, and the number of luminous elements corresponds to the current value of the integral amount of the material.

С выхода 3 синхронной модели 5 сигнал поступает на первый вход 37 модели 8 Процесса взаимодействи потока с узлом 9 коммутации, а через ключ 2б и блок 13 согласовани - на счетный вход 38 интегратора И. Информаци о текущем значении результата интегрировани с индикаторных выходов 39 поступает на цифровой индикатор 15 показывающий количество материала .в загружаемом полувйгоне.From the output 3 of the synchronous model 5, the signal arrives at the first input 37 of the Model 8 of the Flow Interaction Process with the switching node 9, and through the key 2b and the matching block 13 to the counting input 38 of the integrator I. Information about the current value of the integration result from the indicator outputs 39 goes to Digital indicator 15 showing the amount of material in the loaded half gage.

После возрастани текущего значени результата интегрировани интег-j ратора до величины, соответствую- щей доли от полного значени дозы, на выходе дешифратора 16 по вл етс импульсный сигнал. Этот сигнал поступает в блок 2k управлени приводом 23 узла 9 коммутации, вследствие чего происходит предварительное прикрытие узла 9 коммутации потока, при котором стру угл еще пр мым потоком истекает в загружаемый полувагон (величина проходного сечени затвора дл предварительного прикрыти подбираетс опытным путем).After increasing the current value of the integration result of the integrator j-rator to the value corresponding to the fraction of the total dose value, a pulse signal appears at the output of the decoder 16. This signal enters the 2k drive control unit 23 of switching unit 9, as a result of which the flow switching unit 9 is preliminarily covered, in which the jet of an even forward flow expires into the loaded gondola car (the size of the gate bore for the preliminary cover is selected experimentally).

Одновременно этот сигнал воздействует на управл ющий (второй) вход Q блока 17 вычислени разности заданной дозы (определ емой секцией 20 узла задани дозы, равной грузоподъемности загружаемого-полувагона) и текущего значени количества материала в вагоне.At the same time, this signal acts on the control (second) input Q of the unit 17 for calculating the difference in a given dose (determined by the section 20 of the node for setting the dose equal to the loading capacity of the loaded gondola car) and the current value of the amount of material in the car.

С выхода блока 17 вычислени разности сигнал поступает на функциональный преобразователь 21 разностного сигнала, управл ющий блоком 2 управлени приводом 23. Привод 23 управл етс через блок 2t управлени преобразователем по законуFrom the output of the difference calculating unit 17, the signal is fed to the functional converter 21 of the differential signal, controlling the control unit 2 of the drive 23. The drive 23 is controlled through the unit 2t controlling the converter according to the law

V,| f (u),V, | f (u)

Claims

where the speed of closing the node 9 switching; 79 l. - a signal received at the output of the difference calculating unit 17. As the switching unit 9 (Fig. 2) closes further for a period of time from point a to point b, the performance of the switching unit exceeds the performance of the rotor complex, therefore accumulation of rock mass in the bunker does not occur and the whole mountain enters the gondola car. During the length of time from point b to point to the part of the rock mass coming from the discharge conveyor, it will remain in the bunker, and the other part (less) enters the gondola car, since starting from point b, the cross-section of the switching unit decreases, therefore, its throughput decreases ability, Information about changing the current cross-section of the switching node enters the converter 11 of the current cross-section of the switching node, which converts its s corresponding helical signal. This signal is fed to the second input 1 of the process of interaction of the flow with the node 9 of the mutation, and then to the comparator 30, which compares this signal with the signal coming from the synchronous model 5. At the moment of the cross section of the switching node, the cross section of the material entering through the switching node in poluvagn i.e. at the moment of the signal from the synchronous model 5 and from the converter 11 of the current cross section of the switching node, the signal from the comparator 30 removes the prohibition from the control input 2 of the key 28 and from that moment it passes the signals coming only from the converter 11 that control the two-way pulse width modulator 29. The control pulses arriving at the inputs and i | 4 keys 26 and 27 from the antiphase outputs of the pulse width modulator 29 are in the following relationship: -. T, j mtf is the duration of the impulse controlling the key 26; the duration of the pulse controlling key 27; the amount of rock mass coming through the switching node and the loaded gondola car 3 mj is the amount of rock mass accumulated in the bunker. On this basis, the keys 26 and 27 will be in working condition for a time f and 1 g, respectively. This time is determined by the magnitude of the modulator output signal and as the switching node is closed, fij will decrease. therefore, the throughput of the key 26 will decrease, and the key 27 will increase. Thus, integrator 14 will accumulate less and less pulses from synchronous model 5, and integrator 31, which began to integrate from the moment pulses of modulator 29 arrive at control input of switch 27), will integrate more and more pulses at its input 5 via key 27 with synchronous unit 5. This will reflect the picture of the accumulation of material in the bunker and the filling of the dose into the gondola car. This process will be observed until the signal equal to zero produced by the difference calculating unit 17. Consequently, the amount of material in the loaded gondola is equal to the value of the specified dose, determined by the capacity of the gondola, i.e. loading of the gondola is over. This moment corresponds to the complete closure of the switching node. The signal from the switching unit drive enters reset unit 22, and then to integrator reset inputs 6. The result of the integration of the previous cycle is erased. Since the performance of the switching node will be equal to zero (it is Haxqdits in the closed state), during the time of passage of the me-wagon gap as the cars move, the modulator 29 controls only the key 27All the pulses coming from the synchronous model 5 arrive at the input of the integrator 31, Digital indicator 32, which reflects the amount of material accumulated only in the bunker 10, is connected to the indicator outputs 47. During the passage of the intercarriage interval, the driver-operator sections 19 and 20 of the dose setting unit 18, i.e. The sections for setting the fraction of the specified dose value and the total dose value exhibit a value corresponding to 1 -two capacity of the car. At the moment of combining the vertical axis of the flow switching node with the front side of the empty subsequent gondola, the operator-operator through the command device 25 opens the switching node 9 completely, and the entire mass accumulated in the bunker 10 during the period of change of gondolas is poured into the empty subsequent gondola. Schematically, this is solved as follows. The signal from the converter 11 of the current cross section of the switching node at the time of the full opening of the gate through the reset node 3 goes to the control- and j-inputs B of the pulse keys 33. Information accumulated in the integrator 31, from the information outputs kS goes to the corresponding inputs of the pulse keys 33 which, from the output 50, the write transfers are rewritten to integrator 1. Since the signals arriving at integrator 14 from integrator 31 and key 2b are not correlated with each other at the time of rewriting, it is necessary Call the matching unit 13, which delays the signals coming from the key 26 and skips them after the rewriting is over. The signal from the output 51 of the reset of the pulse key node goes simultaneously to the reset inputs 52 of the integrator 31 and to the second input of the matching unit 13. Thus, at the moment of rewriting, the result of integration in integrator 31 is erased and at the same time the matching unit 13 starts to pass pulses coming from synchronous model 5 through key 26 to integrator 1 of the amount of material in the loaded gondola car. Then the loading of the gondola continues according to the described process. Claim 1. Device for controlling the loading of bulk materials into railroad gondolas containing a material flow rate meter installed on the loading conveyor and made in the form of primary and secondary flow rate converters, synchronous 5 to material model, integrator with reset unit, St. its input with the drive of the commutation of the loading hopper, the decoder and the digital indicator connected by one of the inputs to the outputs of the integrator, the dose reference node connected to the decoder moves, and the control unit associated with the hopper switching node drive, characterized in that, in order to improve the accuracy of the metered load, it is equipped with a model of the process of interaction of the flow with the switching node, the current switch section converter, made in the form of a phase shifter, a number indication unit material in the bunker, unit for calculating the difference in dose and the current value of the amount of material in the gondola car, functional difference signal converter, drive control unit switching, matching unit and mimic, and the outputs of the material flow meter are connected to the inputs of a synchronous flow pattern, whose output cells are connected to the mimic circuit, and the output of the synchronous model to one of the inputs of the flow process interaction model with the switching node, the second input through the current converter the cross section of the switching unit is connected to the switching unit, one of the outputs is connected to one of the inputs of the matching unit, and the second output is connected to one of the inputs of the material amount indication unit in the bunker, W The swarm input is connected to the output of the current section converter of the switching unit, the overwriting outputs are connected to the corresponding inputs of the integrator, the reset inputs of which are connected through the reset unit to the drive of the switching unit, and the counting input to the output of the matching unit, the second input of which is material in the bunker, one of the inputs of the unit for calculating the difference between a given dose and the current value of the amount of material in the gondola car is connected to the output of the integrator, the second input is connected with the output of the decoder, the third with the output of the section of the full value of the set dose of the dose setting node, and the output through the functional difference signal converter is connected to one of the inputs of the switching node drive control unit, the second input of which is connected to the output of the decoder, the other input of which is connected to the output of the section set the dose from the set dose dose;

2. The device according to claim 1, wherein the model of the process of interaction of the flow with the switching node contains two keys, a bipolar pulse-width module, a control key that controls the modulator, and a comparator, the information inputs of the keys and one from the comparator inputs are connected to the first input of the process flow interaction model with the switching node, the key control inputs are connected to the antiphase outputs of the two-band pulse-width modulator, the input of which is connected to the comparator output via the control modulator key, the information input of which is connected to the second input of the flow interaction process model with the switching node, additionally connected to the second input of the comparator, with the output of the first key connected to the first, and the second output to the second output of the flow interaction model with the switching node,

3- The device according to claim 1, about tl and that the block of indication of the amount of material / ia in the bunker contains an integrator with a cis

an indicator, a pulse key node and a reset node, the first input of the material quantity indication unit in the bunker is connected to the integrator's count input, the reset inputs of which are connected to the corresponding outputs of the pulse key node, the integrator indicator outputs are connected to a digital indicator, and the information outputs are connected to the corresponding inputs the pulse key node of the control input of which through the reset node is connected to the second input of the unit of indication of the amount of material in the bunker, the rewriting outputs of which go are connected to the corresponding output of the pulse key node.

4. The device according to claim 1, about tl and the fact that the synchronous model of flow is made in the form of a serial shift register, the main input of which is connected to the output of the secondary converter of the material flow intensity meter, and the shift inputs to the output of primary converters, outputs the cells of the sequential shift register are connected to the corresponding outputs of the synchronous model.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate in W 2 10683/11, Cl, 8 65 6 67/00, 08.10.76 (prototype) QffOft. kca fffOfJO ffff ffVff ffOffffff u / Her 3ffftpb / mt / e 3 am&j;cfff fi.2 dumker,