Устройство для программного управления

 

1. УСТРОЙСТВО ДНЯ ПРОГРАМ . МНОГО УПРАЕПЁНИЯ то авт. св. 960740, 6т л и ч а ю щ вес я тем, что, с целью повьшения надежности устройства в него введены пятый преобраз6ва:тель код-частота, селектор, задатчик частоты , первый и второй элементы совпадения , суьадатор, счетчик импульсов, задатчик пути и датчик пути, подклю-; ченный выходом к первому входу перво го элемента совпадения, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного сбросовым входом к первому выходу блока датчиков , а выходом - к первому входу сум матора , связанного вторым входом с выходом задатчика пути, а выходом с вторым входом первого элемента сов ;падения и с первым входом второго эле I мента совпадения, подключенного вто- . рым входом к первому входу блока датчиков , первым выходом - к первому уа равлякицему входу селектора, вторым выходом - к второму входу блока датчиков и к второму управляющему входу селектора, соединенного информациOHHbiNM входами с выходами задатчика частоты, а выходом - с первым входом Пятого преобразователя код-частота. Причем выход формирователя импульсов подключен через пятый преобразователь код-частота ко вторым входам первого, второго и третьего преобразователей т .од-частота,. а второй вход пятого преобразователя код-частота - к выходу селектора, 2. Устройство по п. 1, о т л и .4 а ю щ ее с я тем, что блок датчиkoB содержит элемент ИЛИ, подключенный первым входом к выходу датчика N9 начала замедления и к второму входу If Э О блока датчиков, вторым -входом - к Первому входу блока датчиков, а выходом - к второму выходу блока датчиков и к второму входу триггера.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИНЕСНИХ

РЕСПУВ ЛИК (19) (11) (р С 05 В 19/407.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ГНРЬЛМЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 960740 (21) 3582713/18-24 (22) 23.04.83 (46} 07.11.84. Бюл.. В 41 . (72) P.3.Болтаев, А,Д.Динкель,,В.П.Тарбаев и А.А.Беликов (71) Пермский политехнический институт{53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 960740, кл. С 05 В 19/407, 1981 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ПРОГРИ1-. . ИНОГО УПРАВЛЕНИЯ по авт. св. 19607401 о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью .повышения надежности устройства в него введены пятый преобразователь код-частота, селектор, задатчик частоты, первый и второй элементы совпадения, сумматор, счетчик импульсов, задатчик пути и датчик пути, подключенный выходом к первому входу перво го элемента совпадения, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного сбросовым входом к первому выходу блока датчиков, а выходом — к первому .входу сум" матора, связанного вторым входом с с выходом задатчика пути, а выходом— с вторым входом первого элемента сов" падения и с первым входом второго эле . мента совпадения, подключенного вторым входом к первому входу блока датчиков, первым выходом — к первому уп равляющему входу селектора, вторым выходом - к второму входу блока датчиков и к второму управляющему входу селектора, соединенного информаци. онньпж входами с выходами задатчика частоты, а выходом — с первым входом пятого преобразователя код-частота, причем выход формирователя импульсов подключен через пятый преобразователь код-частота ко вторым входам первого, второго и третьего преобразователей .код-частота,.а второй вход пятого преобразователя код-частота — к выходу селектора.

2. Устройство по и. 1, о т л и — B ч а ю щ е е с я тем, что блок датчиков содермит элемент ИЛИ, подключенный первым входом к выходу датчика начала замедления и к второму входу блока датчиков, вторым входом — к первому входу блока датчиков, а выходом — к второму выходу блока датчиков и к второму входу триггера.

1123022 2

Изобретение относится к автоматическому управлению шахтными подъемными машинами и может быть использовано s цифро-аналоговых и цифровых системах автоматического. управления в 5 качестве программного устройства задания скорости.

По основному авт. св. В 960740 известно устройство для программного управления, содержащее последователь- 1О .но соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнения, коммутатор и реверсивный счетчик, вто.рой вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход " 15 к Второму входу блока сравнения, третий вход которого соединен чЕрез первьпТ задатчик с вторым выходом блока датчиков, а второй выход. — с первым входом блока ключей, подклю- Zp ченного вторым входом к третьему выходу блока датчиков формирователь имт

Пульсов, второй задатчик, первый IIpeобразователь код-частота и последовательно соединенные блок регистров, ло 5 гический блок и второй преобразователь код-частота выход которого под.) ключен к второму . входу блока. задания скорости, выход которого соединен с первым входом первого преобразо б вателя код- частота, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов и второму входу второго преобразователя код-частота первый вход блока регистров соединен с выходом второго задатчика, второй вход с вторым входом блока ключей, а также третий и четвертый преобразователи код-частота, преобразователь час тота-код и датчик угол поворота-коду 40 соединенный выходом с первым входом третьего преобразователя код-частота, подключенного вторым входом к Выходу формирователя импульсов,. а выходом к первому входу четвертого преобразо-„ вателя код-частота,. связанного вторым .входом с выходом реверсивного счетчика, а выходом — с входом.преОбразонателя частота-код (1) .

Однако в случае несрабатывания по какой-либо причине датчика начала замедления, установленного в стволе шахты,. на выходе известного устройст-: ва сохраняется сигнал задания, соответствующий максимальной заданнойско- 55 рости движения подъемной машины, т.е. подъемная машина продолжает двигаться с максимальной скоростью, что приводит к возникновению. аварийной ситуации, срабатыванию соответствующих защитных устройств и снижает надежность работы шахтной подъемной уста— новки в целом.

Цель изобретения — повышение надеж юсти устройства за счет формирования сигнала, дублирующего работу датчика начала замедления и автоматической корректировки программы движения подьемной машины на участке замедления в аварийных ситуациях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены пятый преобразователь код-частота, селектор, задатчик частоты, первый и второй элементы совпадения, сумматор, счетчик импульсов, задатчик пути и датЧИК ПУТИ, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ ВЫХОДОМ К первому входу первого элемента совпадения, соединенного выходом со счетным .входом счетчика ищ ульсов, подклняенного,сбросовым входом K nepвому выходу бпока датчиков,а вьиодомк первому входу .сумматора, связанного вторым входом с выходом задатчика пути, а выходом †. с вторым входом первого элемента совпадения и с первым входом второго элемента совпадения,:подключенного вторым входом к первому входу блока датчиков, первым выходом — к.первому управляющему входу селектора, вторым выходом - к второму .входу блока датчиков и к вто. рому управляющему входу селектора, .соединенного информационными входами с выходами задатчика частоты, а.выходом — с первым входом пятого преоб.— разователя код-частота, причем выход . формирователя импульсов подключен через пятый преобразователь код-частота к вторым входам первого, второго и третьего преобразовател и код-частота, а второй, вход пятого преобразователя код-частота — к выходу селектора, Блок датчиков содержит. элемент ИЛИ, подключенный первым входом к выходу датчика начала замедления и к второму входу блока датчиков, вторым входом — к первому входу блока датчиков, а выходом — к второму выходу блока датчиков и к второму входу триггера.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства, на фиг. 2 - тахограмма устройства.

Устройство содержит блок 1 сравнения, состоящий из элементов ? < — 2 сравнения,. первый задатчик 3 (уровня

3 1123022 выходного сигнала), состоящий из элементов 4 -4 > памяти и элементов 51—

53 совпадения, peBepcHBHbN счетчик 6 импульсов, блок 7 задания скорости, состоящий из дополнительного реверсивного.счетчика 8 импульсов и допол-, нительного коммутатора 9, .коммутатор

10, первый преобразователь 11 кодчастота, формирователь 12 импульсов, блок 13 датчиков, состоящий из дат- 10 чиков 141-14 начала замедления, триггера 15, элемента ИЛИ 16, четвер- тый преобразователь 17 код-частота, третий преобразователь 18 код-частота, датчик 19 угол поворота-код, преобразователь 20.частота-код, блок 21 ключей, состоящий из триггеров 221—

22 ., дополнительных первого 23 и вто.рого 24 сумматоров, бдок 25 регистров, содеркащий регистры 261 -26 у, второй 20 задатчик 27 состоящий из группы задатчиков 27 -?7, величиньг рывка, второй преобразователь 28 код-частота, логический, блок 29,. состоящий из первого 30 и второго 3 1 элементов 25 разделения, пятый преобразователь 32. код-частота, селектор 33, сумматор:

34, счетчик 35 импульсов, задатчик

36 пути, датчик 37 пути, первый 38 и .второй 39 элементы совпадения, 30 задатчик 40 частоты, состоящий из первого 41 и второго. 42 задатчиков кода .

Устройство работает следующим .образом.

4 гга криволинейных участков (точки с, 1 и гг ) определяются числами, вводимыми соответственно элементами 4 .-49 .

Задатчик частоты 40 через селектор

33 вводит в пятый преобразователь 32 код-частота код, соответствующий .с 1 заданной эталонной частоте, определяющей интенсивность работы всего устройства.

В исходном состоянии .выходное число Н1 блока 7 задания скорости и выход ное число Рг счет .ика .6 равны нулю. триггеры 22 -22 5 блока 21 и триггер

15 блока 13 находятся в нулевом состоянии. В. блок 1 сравнения введено число с элемента 4,, соответствующее. максимальной скорости, а также числа с элементов 4 . †.49, задающие соответ- ствующие величины наклонсгв и величины скоростей, соответствующих началам криволинейных участков тахо граммы. Схемы совпадения 52. и 51 открыты, а .схема 5 закрыта. Коммутатор 10 подключает счетчик на сложение.

Импульсы на выходе датчика 37 пути отсутствуют, код числа на выходе счетчика 35 равен нулю. В сумматор

34 введен код "„ с .задатчика пути, соответствующий точке срабатывания дублирующего датчика начала замедления. Сигнал равенства кодов на вьмоде сумматора 34 отсутствует, на прямом выходе элемента 39 присутствует логический ноль, на инверсном — логическая единица . Этим сигналом на выход селектора 33 переключается код Ц

Формирователь 12 импульсов видас блока 40, соответствующий оптимальет на выходе импульсы с постоянной ной тахограмме. Код k> поступает.на частотой. Блок 13 датчиков выдает вход преобразователя 32 код-частота, сигналы (фиг. 2) в начале работы

4, на другой вход которого поступают им устройства в точке. а, в точке начала . 40 пульсы частотой т> с формирователя замедления Ь и в точке стоп.орения р. имгульсов. В результаге этог.о на выВторой задатчик 27 осуществляет ходе блока 32 формируются импульсы задание величины рывка на участках от частотой точки а до точки Ь(задатчик 271), от точки с до точки 3 (задатчик 27г), от 4> 1, и.„ точки д.о точке е (задатчик 271), oT точки гг ро точки ггг (задатчик 274), е5 от тачки q до точки g" (задатчик 27 ). где f — частота импульсов иа выходе

Первый задатчик задает максимапьный блока 3.21 уровень выходного сигнала на: участ- 50 — эталонная частота формирова9 ке от точки е до точки п (элемежг 42) теля 12 импульсов;: уровень дотяжки от точки (до точки "гг — код числа е,блока 40; р (элемент 4г ), задает уровни начала Й вЂ” числовая емкость сумматора изменения ускорений точек Ь, с1 m пятого преобразователя 32 (элементы 44, 4, 4ь) и определяет 55 .код-частота. наклоны участков этими элементами от .Сигнал начала работы. поступает с точки Ъ до точки с, от точки 3 до датчика 141. .При этом триггер 22 точки, от точки гм до точки h . Нача- переходит в единичное состояиие и чис.

1123022 ло с элемента 271 — ввода задания через блок 26 — поступает на вход

» второго преобразователя 28 код-частота. Одновременно через сумматор 23 ! и коммутатор 9 счетчик 8 коммутирует- э

1 ся на сложение. На выходе преобразова- теля 28 формируются импульсы, частота которых пропорциональна входному коду,, задаваемому с задатчика

271

М, 5, »= — » с, где N1- входное число, задаваемое за 1 датчиком 27;

»Ф

- числовая емкость сумматора. с» второго преобразователя 28 код-частота, 1 - эталонная частота ца выходе

Э блока 32..

На выходе блока. 7 задания скорости (счетчика реверсивного) число изменяется по закону

Код числа поступает на вход преобразователя 11, на выходе которого формируются импульсы частотой 4, on ределяемые выражением 1 З Э "1

f = — — = — ."с "с„"c где 1« — числовая емкость сумматора с первого преобразователя 11 код-частота . .!

Число на выходе счетчика 6 изменяI ется в соответствии с выражением

40 t что соответствует параболическому

45 закону изменения тахограммы на первом криволинейном участке g -5 (фиг.2).

При равенстве 11» и числа, задающеГо величину наклона участка Ь вЂ” с, с элемента 2 вырабатывается сигнал и переводит триггер 22 в нулевое сос50 тояние, В результате чего отключается вход второго преобразователя

28 и вход "Сложение" счетчика 8.

Число на выходе блока 7 остается на участке 0 -с постоянным и .равным

И» (t,) . Число на выходе счетчика

6 дпя участка b "с изменяется по вы, ражению что соответствует линейному. закону изменения числа во времени. Величина наклона определяется числом 1» вводимым элементом 4 .

При равенстве 11> с числом, задаваемым элементом 4>:на выходе элемента 2 вырабатывается сигнал, и триггер 22 переводится в единичное состояние, в результате . чего число с элемента

272, задающее величину рывка на участке.с — », вводится во второй преобразователь 28 код-частота„ выход которого подключается на.вход

"Сложение" счетчика 8.

Дальнейшая работа устройства при формировании участков с с», д - f,f -е аналогична описанной.

При равенстве 112 и числа, задающегс значение максимальной скорости, с элемента 42 сигнал "Больше" на выходе элемента 24 исчезает и вход

"Сложение" счетчика 6 коммутатором

1О отключается. На выходе счетчика

6 хранится постоянное число И =8 соответствующее максимальной скорости формируемой тахограммы. Одновременно элементом 2 триггер 22 переводится в исходное нулевое. состояние.

Момент начала замедления, точка h (фиг. 2), определяется сигналом с дат чика 142 начала замедления, в результате чего триггер 224 переходит в единичное состояние и в преобразователь 28 вводится число с элемента 27, задающее величину рывка на участке

h-W, Одновременно триггер 15 переводится s единичное состояние, при этом в элемент 2» . вводится число с элемента 41, зада цее ве чину скор ти дотяжки, на выходе элемента 2». появляется сигнал "Меньше" и выход первого преобразователя 11,подключается через коммутатор 10 на вход

"Вычитание" счетчика 6. Одновременно аапираются элементы 5 и 5> и отпира ется элемент 51.

Таким образом, начинается формирование участка замедления тахограммы. Порядок переключения элементов устройства при переходе с формирования одного участка тахограммы. дру гой, обратный периоду разгона.

Окончание цикла формирования тахограммы осуществляется подачей снг11230 ? нала с датчика 14) стопорения, в ре— зультате чего. триггеры ?2 и 15 уста навливаются в нулевое состояни.е, и все элементы схемы приходят в исходное состояние. Одновременно .счетчики 5

8., 6 и 35.устанавливаются в нулевое состояние. Схема устройства готова к формированию следующего цикла тахограммы.

В автоматическом режиме работы подъемной установки рукоятка командоаппарата ручного управления находится в крайнем положении, соответствующем максимальной скорости, При этом на выходе датчика 19 угол поворотакод — максимальное число. Это число: подается на первый вход преобразователя t8, на второй вход которого подана частота с пятого преобразователя 32. В результате этого на выходе третьего преобразователя 18 формируются. импульсы частотой .

N9 ý

Э к 25 .где 1 — выходная частота третьего

3 преобразоватепя !8 код:-частота; — входя.ое число третьего пре3 образователя 11, поступающего с.датчика. 19; К вЂ” числовая емкость сумматора ! третьего преобразователя f 8 код-частота. . Выходная частота третьего преобразователя 18 подается на второй вход преобразователя 17 код-частота, на первый вход которого поступает число со счетчика 6. Тогда выходная часто° та третьего преобразователя 17 опреде " лится как

Й kg N,2-Ng j

3 Ъ З

М2 k1 k2 2 )

45 ,/ где f — выходная частота четвертого 3 преобразователя 17 код-частота; и — входное число четвертого пре2 50 образователя 17, поступакяцее .со счетчика 6;

К вЂ” числовая емкость сумматора четвертого преобразователя 17, з»

К вЂ, — постоянное число. з

Как видно. из. формулы, выходная час.5 тота четвертого преобразователя 17 пропорциональна как выходному числу счетчика 6, так и выходному коду датчика 19. В случае необходимости вмешательства машиниста в программу движения он выводит плавно рукоятку датчика 19 из крайнего положения в требуемое, в результате чего уменьшается число Hg а следовательно, и число на выходе преобразователя 20 частота-код, т .е. число на выходе. устройства, так как преобразователь частота-код имеет линейную характерис тику

"8 4 "з "у " где К вЂ” коэффициент передачи пре4 ь образователя 20.

В период. разгона и при движении с максимальной скоростью элемент .39 формирует сигналы таким образом, что на выход селектора 33 подключается код 8 с блока 40. При срабатывании основного датчика начала замедления, сигнал с этого датчика запирает элемент 39 и независимо от сигнала на выходе сумматора 34 сигналы на выходе элемента 39 остаются неизменными. В этом случае замедление происходит по оптимальной тахограмме.

С момента начала движения подъемной установки датчик 37 пути начи- . нает. вырабатывать импульсы, следующие через равные промежутки пройденного пути, которые через элемент 38 поступают на счетньп» вход счетчика

35. На выходе счетчика 35 накапливает.ся код числа,. пропорциональный пройденному пути. Поступая на вход сумматора 34,этот код сравнивается с кодом И и .в момент их равенства на выходе сумматора 34 .формируется сигнал, который, поступая на вход элемента 38, запирает его, импульсы с датчика 37 на вход счетчика 35 не проходят, в результате чего на выходе счетчика 35 сохраняется число, равное М„, и сигнал равенства с сумматора 34 не исчезает.

В аварийной ситуации при несрабатывании по какой-либо причине основ.— ного датчика .142. начала замедления нулевой сигнал с его выхода открывает элемент 39:и нри появлении сигнала с сумматора 34 сигналы на выходах элемента переключаются на противоположные. Сигнал с прямого выхода элемента 39 через элемент 16 поступает на входы триггера 15 и блока

1123022

21 ключей. В устройстве происходят переключения, аналогичные переключения м при с раб атыва нии датчика 14 .

Код Я„ выбирается таким образом, чтобы появление сигнала равенства с сумматора 34 происходило несколько позже срабатывания датчика 14< за медления. В этом случае при несрабатывании датчика 14 период замедления начнется позже точки И, что при оптимальной тахограмме замедления приведет к тому, что к точке стопорения р машина подойдет с большей скоростью, в результате чего может произойти переподъем сосуда и возник.; нет аварийная ситуация. Для исключения этого явления при несрабатывании датчика 14 сигналом с сумматора 34 на вйход селектора 33 подключается

I ° код Н „- М „. Код М поступает на вход преобразователя 32 код-частота, на выходе которого формируются импульсы частотой

f3 и

4э н с где Я вЂ” код.на входе преобразоватеLI ля 32 код-частота, пропорциональный интенсивности работы устройства на участке замедления .

Вследствие увеличения интенсив10 ности замедления к,точке стопорения машина подойдет с заданной скоростью дотягивания.

В устройстве осуществляется дубли. рование датчика начала. замедления с корректировкой периода замедления, что позволяет в конечном итоге иовысить надежность. работы устройства и подъемной установки в целом.

Предлагаемое устройство может быть реализовано на- типовых блоках унифицированной блочной системы регуляторов дискретной ветви (УБСР-Д), 1123022

11 3022

1 4 t 6 4 б

Фиа 7

Составитель Н.Горбунова

Редактор Н.Данкулич Техред С.Легеза, Корректор E.Cèðîxìàí

Заказ 8139/39 Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитита СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4