SU977622A1 - Устройство дл автоматизированного контрол загруженности металлоконструкций оборудовани роторных комплексов - Google Patents

Description

говый элемент, индикатор и блок аварийной сигнализации , Недостаток устройства заключаетс в отсутствии возможности производит многопараметрический пороговый контроль силового режима работы обо рудовани , в отсутствии адаптивной :подстройки заданных пороговых значений в зависимости от величины текущих значений силового режима и их соотношени . Цель изобретени  расширение функциональных возможностей устройства с учетом реального фактическог состо ни  силового оборудовани  роторного- комплекса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл .автоматизированного контрол  загруженности металлоконструкций оборудовани  роторных комплексов, например отвалообразователей , содержащее измерите91ь интенсивности потока в начальн зоне конвейера роторного экскаватора , блоки контрол  скорости движени  лент конвейеров, блок упрежденного вычислени  текущего значени загруженности отвальной консоли по всей длине, выполненный в виде модели потока и узла преобразовани  и блок аварийной сигнализации,снабжено блоком упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности меж шарнирной секции фермы отвальной ко соли отвалообразовател , блоком упрежденного вычислени  текущего значени  опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател блоками установки допустимых порого вых значений контролируемых параметров в соответствии с фактическим текущим состо нием оборудовани , блоками адаптивного порогового конт рол , блоками логического выбора параметра силового режима и индикаторами сравнени  текущих значений . интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол , приче выходы блоков упрежденного вычислени  текущих значений загруженности отвальной консоли по всей длине, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател , через блоки адаптивного порогового контрол  подключены к входам блока логического выбора параметров силовог режима, выход этого блока соединен с блоком аварийной сигнализации, блоки установки допустимых пороговых значений контролируемых параметров , подключены к входам задани  блоков адаптивного порогового контрол , входы адаптации каждого из которых соединены с основными входа ми остальных блоков адаптивного порогового контрол , а выходы .текущих значений порогов этих блоков подключены к индикаторам сравнени , соединенным cootBeTCTBeHHo с выходами блоков упрежденного вычислени  текущих значений загруженности отвальной консоли по всей длине, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател , При этом блок упрежденного вы- числени  текущего значени  опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател  выполнен в виде модели потока материала и сумматора состо ни   чеек модели потока, причем количество каналов .сумматораравно количеству  чеек модели потока. Блок адаптивного порогового контрол  выполнен в виде операционногоусилител  и подключенного к одному его входу электрически управл емого потенциометра с двум  входами управлени , которые  вл ютс  входами адаптации блока, выходы операционного усилител  и электрически управл емого потенциометра соответственно - основные выходы блока и выходом текущего значени  порога, а входы операционного усилител  и электрически управл емого потенциометра также основные выходы блока. Причем электрически управл емый потенциометр с двум  входами управлени  выполнен в виде последователь-, но включенных резистора и цепи соединенных параллельно резисторных оптронов, управл ющие элементы которых  вл ютс  входами управлени  электрически управл емого потенциометра , Кроме того, индикатор сравнени  текущих .значений интегральных параметров р текущими значени ми порогов контрол  силового режима выполнен в виде преобразовател  электрического сигнала; вдоль шкалы которого размещены источники света, соединенные с входом текущего значени  порога контрол  через преобразователь аналоговой величины в унитарный позиционный код. На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг,2 - схема электрически управл емого потенциометра; на фиг.З - схема индикатора сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол . Устройство включает измеритель 1 интенсивности потока, который состоит из датчика 2 погонной нагрузки и преобразовател  3, установленных в начальной зоне конвейера 4, ротор-, ной стрелы 5, роторного экскаватора б . К выходу измерител  1 интенсивности потока непосредственно подключены блок 7 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности конвейера 8 отвальной консоли 9 по всей длине, блок 10 упрежденного вычислени текущего значени  загруженности межшарнирной секции 11 отвальной консоли 9 и блок 12 упреждённого вычислени  текущего значени  опрокидьгаающего момента отвальной консоли 9 отвалообразовател  13.

Блок 7 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвальной консоли по всей длине состоит из модели 14 потока и узла 15 преобразовани  в аналоговый сигнал . Блок 7 имеет основной вход 16 сдвиговый вход 17 и выход 18. к сдвиговому входу 17 непосредственно подключен блок 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8 отвалообразовател  13,

Блок 10 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности межшарнирной секции 11 отвальной консоли 9 отвалообразовател  13 состоит из модели 20 потока и узла преобразовател  21 в аналоговый сигнал . Блок 9 имеет основной вход 22, сдвиговый вход 23 и выход 24, к сдвиговому входу 23 непосредственно подключен блок 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8 отвалообразовател  13. Блок 12 упрежденного вычислени  текущего значени  опрокидывающего момента отвальной консоли 9 отвалообразовател  13 состоит из модели 25 потока и сумме1тора 26 состо ни , причшл количество каналов сумматора 26 выбрано равным количеству  чеек модели 25, а масштабы преобразовани  отдельных каналов сумматора 26 линейно возрастающие и зависимости от номера канала . Блок 12 имеет основной вход 27, сдвиговый вход 28 и выход 29. К сдвиговому входу 27 непосредственно подключен блок 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8 отвалообразовател  13.

Блоки 7, 10 и 12 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвальной консоли 9 по всей длине, загруженности межшарнирной секции 11 и опрокидывающего момента отвальной консоли 9 отвалообразовател  13 через блоки 30 - 32 адаптивного порогового контрол  св заны с блоком 33 выбора параметров силового режима, выход 34, которого непосредственно св зан с блоком аварийной сигнализации 35.

Бпок 33 реализует логическую функцию , т.е. при по влении сигнала на выходе хот  бы одного из блоков 30-32 адаптивного порогового контрюл , на выходе блока 33 по вл етс  единичный сигнал, вызывающий срабатывание блока 35 аварийной сигнализации. Блок 33 выбора параметров силового режима работы оборудовани  может быть выполнен в виде контактов реле, в случае установки их в блоках 30 - 32 адаптивного порогового контрол  или в виде ключей коммутации, которыми могут служить транзисторы.

Блоки 30 - 32 адаптивного порогового контрол  Выполнены в виде операционных усилителей 36 - 38, соединенных с основными входами 39-41

0 непосредственно, а с выходами 42 44 задани  порога через электрически управл емые потенциометры 45 - 47 (см.фиг.2), которые выполнены идентично в виде последовательно включенных резистора 48 и цепи соединенных параллельно выходов 49 и 50 резисторных оптроиов 51 и 52, управл ющие элементы которых подключены через входы 53-54, 55-56, управлени  электрически управл емого потенциометра к входам 57-58, 59-60, 61-62 (адаптации блоков 30-32 входа 63-64  вл ютс  основньми входами потенциометров . Выходы операционных усилителей 36 - 38 соответственно соеди5 нены с основнь ю выходами 65 - 67 блоков 30 - 32 и выходами 68-70 текущего значени  порога.

Электрически управл емый потенциометр 45 (46-и 47) выполн ет функ0 цию делител  напр жени , соответствующего установленной в блоке 73 (71 и 72) величине допустимого порогового значени  соответствующего параметра силового режима оборудо5 вани , причем благодар  выполнению управл емых сопротивлений указанного делител  в виде резисторных оптронов 51 и 52 и описанному выше выполнению электрически управл емого

0 потенциометра поступающий с выхода блока 73 сигнал допустимого порога автоматически измен етс  (корректируетс  В сторону уменьшени ) в зависимости от текущих значений двух других обобщенных показателей сило5 вого режима. Скорректированный сигнал допустимого порога поступает на один из входов -операционного усилител , на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 7

0 ( или соответственно 10 и 12); в таком включении операционный усилитель выполн ет функцию элемента сравнени  (компаратора), т.е. в за висимости от знака рассогласовани  текущих значений напр жений на входах операционного усилител  практически скачкообразно (при обычно используемых значени х коэффициента усилени  усилител ) примен етс  выходной сигнал операционного, усилител . .

Таким образом, блок 30 (31 и 32) адаптивного порогового контрол  в предлагаемом выполнении обеспечи5 вает (в каждом канале) пороговый

контроль соответствующего параметра силового режима оборудовани  при автоматическом изменении текущего значени  допустимого (заданного) порога контрол  в зависимости от текущих значений обобщенных показателей силового режима, вычисл емых в двух других каналах контрол . Каждый из блоков 30-32 адаптивного порогового контрол  подключен непосредственно через выходы 42-44 задани  порога к соответствующим блокам 71 - 73 установки допустимых порого ,вых значений контролируемых параметров в соответствии с фактическим текущим состо нием оборудовани 7 Через основные входы 39 41 и через входы адаптации 57-58, 59-60, 61-62 блоки 30 - 32 соединены с соответствующими выходами блоков 7, 10 и 12 -упрежденного вычислени  текущего значени  3arpsoKeHHpcTH отвальной консоли по всей длине, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающему моменту а через выходы 68 - 70 текущего значени  порога с входами 74 - 76 индикаторов 77 - 79 сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол Индикаторы 77 - 79 сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол  выполнены в виде преобразовател  электрического сигнала, например стрелочного вольтметра f, вдоль шкалы 80 которого дополнительно размещены источники света 81, например электрические лампы или светодиоды, соединенные со входом 82 текущего значени  порога контрол  через преобразователь 83 аналоговой величины в унитарный код. Каждый из индикаторов 77 - 79 сравнени  текущих значений интегральных , параметров с текущими значени ми порогов контрол  через основной вход 84 - 86 соединен с соответствующими блоками 1, 10 и 12 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвальной консоли по всей длине, загрузкенности межшарнирной секций к опрокидывающему моменту отвальной консоли отвалообразовател .

Вход 74 (75 и 76) текущего значени  порогов контрол  соединен через преобразователь 83 (фиг.З) аналоговой величины в унитарный код с выходом 68 (69 и 70) текущего значени  порога контрол , соответствующего блока 30 (31 и 21) адаптивного порогового контрол .

Сигнал, поступающий от блока 7 (10 и 12) через выход 18 (24 и 29) на основной вход 86 индикатора 77 (78 и 79) сравнени  интегральных параметров с текущими порогами, контрол  и cooтвeтcтвs oщий упреждённому

вычислению текущего значени  загруженности отвальной кйнсоли по всей длине (загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател ) индицируютс  стрелкой соответствующего индикатора, а сигнал поступающий от блока 30 (31 и 32) адаптивного порогового контрол  через выход. 68 (69 и 70) текущего значени  порога на вход 74 (75 и 76) текущего значени  порога, индикатора 77 (78 и 79) сравнени  интегральных параметров с текущими порогами контрол , через преобразователь аналоговой

5 величины в унитарный код, индицируетс  на электрических лампочках или светодиодах расположенных вдоль шкалы индикатора.

Устройство работает следующим

0 образом.

При работе роторного экскаватора 6 с измерител  1 интенсивности потока , сигнал - выходное напр жение датчика 2, благодар  действию частотноc го преобразовател  3, представлено в частотно-импульсной форме, соответствующей текущему значению производительности комплекса, т.е, прохождению вскрышного грунта на конвейере 4 через зону установки (отрезок потока) датчика 2 погонной нагрузки поступает на основные входы :блоков 7, 10 и 12 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвалообразовател  по всей

5 Длине отвальной консоли, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател .

Сигнал , поступающий в модель 14

0 блока 7 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвальной консоли 10 по всей длине, каждый импульс последовательности импульсов, частота которых отражает

5 текущую производительность, записываетс  в первой  чейке модели 14 и переноситс  в последующие  чейки модели со скоростью, пропорциональной частоте продвигающихс  импульсов,

0 поступающих от блока 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8, Таким образом, скорорть продвижени  импульсов в модели 14 пропорциональна скорости, с которой будет

5 перемещатьс  отрезок потока вскрышного грунта когда он достигнет конвейера отвальной консоли отвалообразовател . Число импульсов, наход щихс  в данный момент в  чейках мод дели 12, соответствует весовому количеству вскрышного грунта, которое загружает металлоконструкции консоли 10 отвалообразовател  11 после достижени  контролируемого участка стрелы 10 указанным отрезком потока

вскрышного грунта, перемещаемого конвейерами комплекса. Число импульсов наход щихс  в данный момент в модели 14, с помощью узла 15 преобразуетс  в аналоговый сигнал, поступащий на основной вход 84 индикатора 77 сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол , на основной вход 39 блока 30 адаптивного порогового контрол  и на входы 59 ,62 адаптации соответствующих блоков 31 и 32 адаптивного порогового контрол .

Поступа  в модель 20 блока 10 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности межшарнирной секции 11 фермы отвальной консоли

10отвалообразовател  13, сигнал кгикдый импульс последовательности импульсов, частота которых отражает текущую производительность, записываетс  в первой  чейке модели 20 и переноситс  в последующие  чейки модели со скоростью, пропорциональной частоте продвигающихс  импульсов, поступающих от блока 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8

Таким образом, скорость продвижени  импульсов в модели 20 пропорциональна скорости, с кбторой перемещаетс  отрезок потока вскрышного грунта, когда он достигает межшар нирной секции 11 конвейера отвалообразовател , а число импульсов, наход щихс  в данный момент в  чейках модели 20, соответствует весово количеству вскрышного грунта, которое загружает межшарнирную секцию

11фермы отвальной консоли отвалообразовател  13 после достижени  контролируемого участка, консоли указанным отрезком потока вскрышного грунта, перемещаемого конвейерами комплекса. Число импульсов, наход щихс  в данный момент в модели 20,

с помощью узла 21 преобразуетс  в аналоговый сигнал, поступающий на основной вход 85 индикатора 78 сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол , на основной вход 40 блока 31 адаптивного порогового контрол  и на входы 57 и 58, 61 и 62 адаптации соответствующих блоков 30 и 32 адаптивного порогового контрол  .

Поступа  в модель 25 блока 12 упрежденного вычислени  опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател  13, сигнал, кеикдый импульс последовательности импульсов , записываетс  в первой  чейке модели 25 и переноситс  в последующие  чейку модели со скоростью, пропорциональной частоте продвигающихс  импульсов, поступающих от блока 19 контрол  скорости движени  ленты конвейера 8.

Таким образом, скорость продвижени  импульсов в модели 25 потока пропорциональна скорости, с которой перемещаетс  отрезок потока вскрышного грунта, когда он достигнет конвейера 8 отвальной консоли 9, а число импульсов,наход щихс  в данный момент в  чейках модели 25 потока, соответствует весовому количеству вскрышного грунта, которое загружает

O конвейер отвальной консоли на всей длине. Каждый из импульсов, наход щихс  в этот момент в модели 25 потока, с помощью узла 26 преобразовани  (сумматора) формируетс  в масштабах преобразовани  отдельных ка5 налов сумматора 26, линейно возрастающих в зависимости от номера канала , в аналоговую форму, причем количество каналов сумматора 26 равно количеству  чеек модели 25 потока.

0 Сигнал в аналоговой форме поступает на выход 29, откуда в аналоговой форме поступает на основной вход 86 индикатора 79 сравнени  текущих значений интегральных параметров с

5 текущими значени ми порогов контрол . На основной вход 41 блока 32 адаптивного порогового контрол , на входы 57 и 58, 61 и 62 адаптации соответствующих блоков 30 - 32

0 адаптивного порогового контрол , на входы 42-44 задани  текущего значени  порога контрол  которых поступают сигналы в аналоговой форме с соответствующих блоков 71 - 73 уста5 новки допустимых пороговых значений.

Блоки 30 - 32 адаптивного порогового контрол  работают идентично и предназначены дл  учета взаимодействи  сигналов, поступающих на входы

0 39 - 41 основные, на входы 57 и 58, 59 и 60, 61 и 62 адаптации и на вхо ды 42 - 44 задани  текущего значени  порога контрол .

В св зи с тем, что блоки 30 - 32

5 :адаптивного порогового контрол  работают идентично, рассмотрим работу одного из блоков.

В блоке 30 адаптивного порогового контрол  сигнал, поступающий с блока 7 упрежденного вычислени  теку0 щего значени  загруженной отвальной консоли по всей длине, формируетс  в операционном усилителе 36 с учетом взаимовли ни  сигналов, поступающих на вход 42 задани  текущего значени 

5 порога контрол  с блока 71 установки -допустимых пороговых значений контролируемых параметров, в зависимости от состо ни  оборудовани  и сигналов, поступающих на входы 56 и 58 адапта0 ции с соответствующих входов 24 и 29 блоков 10 и 12 упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли

5 от.валообразовател . Сигналы с блока ,

71 установки дoпycти 1ыx пороговых значений контролируемых параметров, в зависимости от состо ни  оборудовани  и сигналы адаптации с входов 57 и 58 поступают на операционный усилитель 36 через электрически управл емый потенциометр 45 (см,рис.2} Текущее значение коэффициента передачи которого опредед  етс  соотношением текущих значений сигналов, поступающих на входы управлени  53 и 54, 5о и 56 вследствие изменени  сопротивлени  резисторов резисторных оптронов 51 и 52 под действием светового потока управл ющих элементов.

Таким образом, текущее значение порога контрол , каждого из каналов контрол  измерени , автоматически измен етс  в зависимости от текущих значений обобщенных показателей двух других каналов и значени  сигналов поступаюгдах с блока установки допустимых пороговых значений контролируемых параметров в зависимостиот состо ни  оборудовани ,

С аналоговых входов 65 - 67, соответствующих блоков 30 - 32 адаптивного порогового контрол , сигналы поступают на соответств5тощие входы 65 - 67 блока 33 логического выбора параметров силового режима и, в случае превышени  любым обобщенным показателем заданного значени , поступают в блок аварийной сигнализации , который св зан с системой аварийной остановки роторного комплекса

Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить эксплуатационную производительность, надежность , увеличить межремонтные периоды работы роторного комплекса путем автоматического непрерывного прогнозировани  и контрол  силового режима работы оборудовани , в частности металлоконструкций отвалообразовател  и управлени  режимом работы комплекса с минимальным использованием возможностей оборудовани  с учетом его реального состо ни  и предотвращением недопустимых перегрузок, привод щих к аварийным просто м.

Claims (1)

1. Формула изобретени ;

   1, Устройство дл  автоматизированного контрол  загруженности металлоконструкций оборудовани  роторных комплексов, например отвалообразователей , содержащее измеритель имтенсивности потока в начальной конвейера роторного экскаватора , блоки контрол  скорости движени  лент конвейеров, блок упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности отвальной консоли по всей длине, выполненный в виде модели потока и узла преобразовани , и блок ,

   аварийной сигнализации, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей ., устройства с учетом реального фактического состо ни  силового оборудовани  роторного комплекса,оно снабжено блоком упрежденного вычислени  текущего значени  загруженности межшарнирной секции фермы от.вальной консоли отвалообразовател , блоком упрежденного вычислени  текущего значени  опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател , блоками установки допустимых пороговых значений контролируемых параметров в соответствии с фактическим текущим состо нием оборудовани , блоками адаптивного порогового контрол , блоком логического выбора параметра силового режима и индикаторами сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол  причем выходы блоков упрежденного вычислени  текущих значений загруженности отвальной консоли по всей длине, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател  через блоки адаптивного порогового контрол  подключены к входам блока логического выбора параметров силового режима, выход этого блока соединен с блоком аварийной сигнализации , блоки установки допустимых пороговых значений контролируемых параметров подключены к входам задани  блоков адаптивного порогового контрол , входы адаптации Кс1ждого из которых соединены с основными входами остальных блоков адаптивного порогового контрол , а выходы текущих значений порогов этих блоков подключены к индикаторам сравнени , соединенным соответственно с выходами блоков упрежденного вычислени  текущих значений загруженности отвальной консоли по всей длине, загруженности межшарнирной секции и опрокидывающего момента отвальной , кон соли отвалообразовател , 2, Устройство по п, 1, отличающеес  тем, что блок упрежденного вычислени  текущего значени  опрокидывающего момента отвальной консоли отвалообразовател  выполнен в виде модели потока материала и сумматора состо ни   чеек модели потока, причем количество каналов сумматора равно количеству  чеек модели потока,

   3, Устройство по п, 1,. о т л ичающеес  тем, что блок адаптивного порогового контрол  выполнен в виде операционного усилител  и подключенного к одному его электрически управл емого потенциометра с двум  входами управлени , которые

    вл ютс  входами адаптации блока, выходы операционного усилител  и электрически управл емого потенциометра соответственно  вл ютс  основным выходом блока и выходом текущего значени  порога, а входы операционного усилител  и электрически управл емого потенциометра  вл ютс  основными входами блока.

   4, Устройство по пп. 1 и 3, о тличающеес  тем, что электрически управл емый потенциометр с двум  врсодами управлени  выполнен в виде последовательно включенных резистора и цепи соединенных параллельно резисторных оптронов, управл ющие элементы которых  вл ютс  входами управлени  электрически управл емого потенциометра.

   5. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что индикатор сравнени  текущих значений интегральных параметров с текущими значени ми порогов контрол  силового режима выполнен в виде преобразовател  электрического сигнала, вдоль шкалы которого размещены источники света, соединенные с входом текущего значени  порога контрол  через преобразователь аналоговой величины в унитарный позиционный код.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свиде;гельство СССР 5 № 386098, кл. Е 02 F 9/26, 1973.

   2,Авторское свидетельство СССР 379745, кл. Е 02 F 3/26, 1973

   .(прототип).

   в V //

   Ш-/

   / Л

   .f