SU912930A1 - Устройство автоматического регулировани скорости подачи угледобывающей машины - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ПОДАЧИ УГЛЕДОБЫВАЮЩЕЙ МАШИНБ

1

Изобретение относитс  к автоматическому управлению режимом работы горных .машин.

Известно устройство дл  авто.матического регулировани  скорости движени  угледобываюн1ей .машины, содержащее датчик газовой концентрации, усилитель, фильтр низких частот, управл ющий эле.мент, исполнительный .механизм, схему выбора, блок программного регулировани , генератор экспоненциальных функций и коммутатор 1.

Недостатком данного устройства  вл етс  .программное регулирование скорости движени  угледобывающей машины, которое не позвол ет точно поддерживать заданную концентрациюметана в атмосфере очистного забо , что приводит к снижению производительности угледобывающей машины.

Наиболее близким к предлагаемо.му  вл етс  устройство автоматического регулировани  скорости подачи угледобывающей машины , содержащее регул тор скорости подачи , включающий датчик скорости подачи, задатчик скорости подачи, элемент сравнени , усилитель и сервопривод, датчик метана, задатчик метана, сумматор, блок делени .

управл емый, однопол рныи интегратор, усилитель и диод 2.

Такое устройство имеет следующие не,достатки .

Подстройка контура регулировани  по .метану на изменение параметров атмосферы очистного забо  производитс  изменением коэффициента передачи управл емого одн.опол рного интегратора, но эти.м не достигаетс  полна  подстройка контура.

В качестве контролируемого параметра

10 атмосферы очистного забо  используетс  статический коэффициент усилени , который определ етс  отношением концентрации метана к скорости подачи на блок делени .

Изменение этого коэффициента приводит

15 к изменению полного коэффициента усилени  контура регулировани  по метану, что может привести к по влению колебаний скорости подачи и концентрации метана, а также к нарушению устойчивости системы ре20 гулировани .

Изменение же коэффициента передачи однопол рного интегратора в зависимости от статического коэффициента усилени  атмосферы очистного забо  не обеспечивает требуемого изменени  полного коэффициента усилени  контура регулировани  по метану, так как сам интегратор  вл етс  инерционным звеном.

Это приводит к тому, что при изменении параметров атмосферы очистного забо  происходит перерегулирование концентрации метана , чем снижаетс  безопасность ведени  очистных работ.

Определение статического коэффициента усилени  атмосферы очистного забо  производитс  путем делени  на делительном элементе сигнала от датчика метана к сигналу от датчика скорости подачи, но так как сигнал на выходе датчика метана колеблетс  в области установившегос  значени , задаваемого уставкой по метану, то и величина на выходе блока делени  будет колебатьс , что приводит и к колебани м коэффициента передачи одногюл рного управл емого интегратора , а это вызывает колебани  скорости подачи и концентрации метана, чем снижаетс  безопасность ведени  очистных работ и производительности угледобывающей машины .

Перерегу.шрование концентрации метана в атмосфере очистного забо , из-за того, что не учитываетс  изменение динамических характеристик атмосферы при изменении скорости движени  воздуха через очистной забой .

Изменение скорости воздушного потока в очистном забое происходит в результате изменений в общешахтной вентил ционной сети, изменени  сечени  очистного пространства , утечек и др.

Скорость воздушного потока измен ет процесс выделени  метана из угл .

Цель изобретени  - повышение точности за счет снижени  величины перерегулировани  концентрации метана.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено датчиком скорости воздушного потока, фильтром, дополнительным усилителем и ь}изкочастотным фильтром, при этом выход скорости воздушно1-о погока подключен через последовательно включенные фи.чьтр и доТюлнительный усилитель на управл емый вход однопол рного управл емого интегратора, а выход датчика скорости подачи через низкочастотный фильтр подключен на первый вход блока делени , второй вход которого подключен к задатчику метана, при том усилитель выполнен управл емым , а его управл емый вход подключен к выходу блока делени .

На чертеже представлепа блок-схема устройства .

Угледобывающа  машина 1 оснащена регул тором скорости подачи 2, состо щим из .т;агчика скорости 3, подключенным своим входом к у1 педобывающей мащине 1, а выходом к элементу сравнени  4, подключенного своим выход,ом к усилителю 5, воздействующему на сервопривод 6, выход которого св зан с угледобывающей машиной I.

На второй вход элемента сравнени  4 подключена установка 7 по скорости подачи.

Угледобывающа  мащина 1 воздействует на атмосферу очистного забо  8, концентраци  метана в которой измер етс  датчиком метана 9, выход которого через еумматор 10 подключен к параллельно соединенным управл емому однопол рному интегратору 11 с однопол рным выходом и управл емому усилителю 12 с последовательно соединенным диодом 13.

Выход интегратора И и усилител  12 через диод 13 св заны с элементом сравнени  4 регул тора 2.

Уставка 14 допустимой концентрации метана подключена на второй вход сумматора Ю и на вход блока делени  15.

На второй в.код блока делени  1.5, через последовательно включенный низкочастотный фи.ьтр 16, подключен выход датчика скорости 3, а выход блока делени  15 соединен с управл емым входом усилител  12.

Выход датчика скорости воздушного потока 17, через последовательно включенные фильтр 18 и дополнительный усилитель 19, подключен на управл емый вход интегратора 11.

Устройство работает следующим образом .

Концентраци  метана в атмосфере очистного забо  8 измер1 етс  датчиком метана 9, сигнал которого поступает на сумматор 10, где сравниваетс  с сигнало.м уставки 14, соответствующим требуемому уровню концентрации метана в атмосфере очистного забо .

При концентрации метана ниже заданной уставки, сигна; рассогласовани  имеет отрицательный знак и на элемент сравнени  4 не проходит.

Регулирование скорости подачи осуществл етс  регул тором 2. Сигнал от датчика, скорости 3 поступает ia элемент сравнени  4, где сравниваетс  с.сиггшло.м уставки 7 по скорости. Сигнал рассогласовани  подаетс  через усилитель 5 на сервопривод 6, который в зависимости от знака рассогласовани  уменьшает или увеличивает скорость подачи угледобывающей машины.

При повышении концентрации метана вылге заданной уставки 14, сигнал рассогласований через интегратор 11 и усилитель 12 поступает на э.темент сравнени  4. Знак сигнала выбран таким образом, что регул тор 2 уменьи ает скорость подачи машины 1, что влечет снижение концентрации метана.

Claims (2)

1. На управл емый вход уеилите.т  12 поступаег также сигнал с блока делени  15. Блок делени  определ ет отношение заданмой концентрации метана (уставки 14) к сглаженному низкочастотны.м фильтром 16 сигналу датчика 3 скорости подачи. На выходе блока делени  13 образуетс  сигнал, величина которого равна статическому коэффициенту усилени  атмосферы очистного забо , в зависимости от величины этого коэффициента измен ют коэффициент усилени  усилител  12. Большему сигналу на выходе блока делени  13 соответствует меньшее значение коэффициента усилени  усилител  12. Это позвол ет производить самоподстройку (адаптацию) параметров системы регулировани  на изменение характеристик атмосферы очистного забо , что устран ет по вление колебаний скорости подачи и перерегулирований концентрации метана в установившемс  режиме и ведет к повышению безопасности очистных работ. Параллельное соединение управл емого однопол рного интегратора 11 и управл емого усилител  12 позвол ет соединить статические свойства интегрируюшего звена с быстродействием усилительного. Параметры звеньев могут быть выбраны таким образом, чтобы при малых рассогласовани х существенную роль играло усилительное звено, а при больших - интегрирующее и чтобы в установившемс  режиме работы колебани  скорости подачи и концентрации метана возле выемочной .машины отсутствовали. При ведении очистных работ измен етс  скорость воздушного потока в очистном забое , что вызываетс  изменени ми в обшешахтной вентил ционной сети, изменением поперечного сечени  забо , утечка.ми и др. Колебани  скорости воздушного потока в очистном забое вли ют на процесс выделени  метана из угл , че.м измен ютс  статические и динамические характеристики атмосферы очистного забо , а это требует корректировки параметров системы регулировани . Дл  этого измер ют скорость воздушного потока датчиком скорости воздушного потока 17, сигнал которого проход  через последовательно включенные фильтр 18 и усилитель 19, подаетс  на управл емый вход однопол рного интегратора 11. В зависимости от величины этого сигнала измен етс  коэффициент передачи интегратора 11, чем больше сигнал, тем больше коэффициент передачи. Это позвол ет уменьшить перерегулирование концентрации метана и скорости подачи припереходных процессах и различных скорост х движени  воздуха в очистном забое. Коэффициент усилени  усилител  19 выбираетс  исход  из степени вли ни  скорости воздушного потока на динамические характеристики атмосферы очистного забо . Фильтры 16 и 18 отфильтровывают быстрые изменени  скорости подачи и скорости воздушного потока, вызванные их кратковременными всплесками. Технико-экономически.ми преимуществами данного устройства  вл ютс  более полна  подстройка контура регулировани  по метану на изменени  статического коэффициента усилени  ат.мосферы очистного забо , за счет того, что при изменении этого коэффициента измен ет коэффициент усилени  управл емого усилител , таким образом, что полный коэффициент усилени  остаетс  посто нным . Это позвол ет снизить величину перерегулировани  концентрации метана, чем повышаетс  безопасность ведени  очистных работ. Отсутствуют колебани  скорости подачи и концентрации метана вызванные изменением сигнала на выходе блока делени  при определении статического коэффициента усилени  атмосферы, так как в данно.м устройстве статический коэффициент усилени  атмосферы определ ют делением уставки по метану на сглаженный низкочастотный фильтром сигнал от датчика скорости угледобывающей машины. Этим также снижаютс  перерегулировани  концентрации метана, что повышает безопасность ведени  очистных работ. У.меньшение перерегулировани  концентрации метана в атмосфере очистного забо  при изменении динамических характеристик ат.мосферы очистного забо , вызванных изменением скорости движени  воздуха через очистной забой, за счет того, что измер ют скорость движени  воздушного потока датчиком скорости и в зависимости от последней измен ют коэффициент передачи управл е ..мого однопол рного интегратора. Предлагаемое устройство может быть ис-пользовано дл  управлени  угледобываюп1е11 машиной по газовому фактору при разработке угольных пластов с высокой газообильностью . Формула изобретени  Устройство автоматического регулировани  скорости подачи угледобывающей .машины , содержащее регул тор скорости подачи , включающий датчик скорости подачи, задатчик скорости подачи, элемент сравнени , усилитель и сервопривод, датчик метана, задатчик метана, сумматор, блок делени , однопол рный управл емый интегратор, усилитель и диод, отличаюи(еес  тем. что, с целью повь шени  точности за счет снижени  величины перерегулировани  концентрации метана, оно снабжено датчиком скорости воздушного потока, фильтром, дополнительным усилителем, низкочастотным фильтром, при этом выход датчика скорости воздушного потока подключен через последовательно включенные фильтр и дополнительный усилитель на управл емый вход однопол рного управл емого интегратора, а выход датчика скорости подачи через низкочастотный фильтр пОлТключен на первый вхОлТ, блока делени , второй вход которого подключен к задатчику метана, при этом усилитель выполнен управл емым , а его управл емый вход подключен к выходу блока делени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

   462930, кл. Е 21 С 35/24, 1975.
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   566932, кл. Е 21 С 35/24, 1977 (прототип