Патент ссср 256961

 

О Л И С А Н И Е 25696

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.Х1.1962 (¹ 804439/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано I I.X1.1969. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 14.IV.1970

1хл. 35а, 22/01

35а, 24

МП1х В 66Ь

В 66Ь

УД1:, 621.876(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете сйинистров

СССР

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПОД ЬЕМНО-ТРАНСПОРТНОЙ УСТАНОВКОЙ

Известны устройства для программного управления:подъемно-транспортными установками со шкивами трения, содержащие элемент задания и измерительный элемент, считывающий информацию о .положении подвесных сосудов, записанную в виде нанесенных на тяговом канате радиоактивных меток. Такие устройства не обеопечивают достаточной надежности управления.

В описываемом устройстве элемент задания выполнен в виде моторного реле времени, с валом шагового двигателя которого, управляемого измерительным элементом, включающим в себя детектор радиоактивного реле в качестве датчика пути, подвесного сосуда, жестко связан носитель программы со;световыми дорожками, пропускающими световые импульсы от распределителя света к фотодатчикам.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — носитель программы, Ниже, следует описание устройства применительно к управлению шахтной подъемной установкой, однако оно может быть использовано на любой другой установке со шкивом трения, например на лодвесной канатной дороге.

При движении сосуда, т. е. при:перемещении .подъемного (тягового) каната с нанесенными на нем на равных расстояниях друг от друга метками 1 радиоактивчого .вещества, излучение каждой из них обнаруживается измерительным элементом 2, преобразующим излучение в электрические импульсы, число которых в каждый огрезок времени пропорционально расстоянию сосуда от базового горизонта (или станции в случае использования на подвесной канатной дороге). Для меток наиболее целесообразно применять, ×-активное вещество. В качестве датчика пути сосуда использован детектор 8 радиоактивного реле, содержащего

10 помимо измерительного элемента 2 реверсивный шаговый двигатель 4, входящий также в состав элемента „.àäàíèÿ 5.

Детектор 8 представляет собой сцинтилляционный счетчик (с фотоэлектронным умно15 жителем), обеспечивающий необходимое быстродействие системы, учитывая довольно большую скорость перемещения меток относительно измерительного элемента. В других случаях (когда скорость перемещения меток невели20 ка) могут быть использованы полупроводниковые кристаллические детекторы (в частности кремниевые л — р счетчики).

Импульс напряжения, снимаемый при прохождении метки с нагрузоччого резистора

25 в цепи фотоэлектрического умножителя, подается на каскад предварительного, а затем оконечного усилителя 6. Благодаря наличию в выходной цепи усилителя интегрпрующеч цепочки, составленной из емкости и сопротив30 ления обмотки шагового двигателя 4, ток

25696l в цепи последнего уменьшается пропорционально числу поступающих на схему отсчитанпы. сцинтилляционным счетчиком импульсов.

При критическом приращении интенсивности рабочего пучка,:пересекающего чувствительный объем фосфора, уменьшение величины тока в цепи шагового двигателя доходит до значений, при которых завершается отработка его шага. Наоборот, уменьшение интенсивности этого пучка до значения, близкого к радиоактивному фону, ведет к увеличению тока в выходной цепи усилителя и, следовательно, к повороту на один шаг ротора шагового двигателя,,воздействующего па указатель 7 глубины (положения) сосуда и носитель 8 программы.

Питание всего устройства осуществляется от блока 9.

В описываемом варианте устройства использован реверсивный шаговый двигатель с одноканальным управлением, обе секции 10 рабочей обмотки которого (одна из них шунтирована конденсатором 11) и размагничивающая оомотка 12 включены на выход измерительного элемента 2 (стопорная обмотка и обмотка возбуждения двигателя не показаны). Появляющиеся на выходе измерительного элемента импульсы тока, вызывают перемещение на соответствующее число шагов ротора, приводящего в движение стрелки указателя 7 (который мохкет иметь и цифровой |выход с информацией непосредственно от измерительного элемента 2) и поворачивающего носитель 8 программы, жестко связанный с ротором. При этом фотодатчики 18 в определенные моменты времени (т. е. в функции пути, пройденного сосудом) согласно программе либо освещены при помощи распределителя 14 света, лиоо затемнены, в .зависимости от чего включаются или отключаются соответствующие узлы системы управления 15 электроприводом установки, переключая коммутационные элементы в соот.ветствующих цепях.

Носитель программы 8 выполнен в виде диска (может быть в виде цилиндра), связанного с ротором двигателя через зубчатую пару. На диск, изготовленный из прозрачного материала, с одной стороны нанесено покрытие так, что чередуются прозрачные 1б и непрозрачные (черные) 17 концентрические кольца-дорожки (см. фиг. 2). Прозрачные дорожки затемнены в определенных местах в соответствии с программой (для облегчения этого вся окружность диска разбита на градусы).

С одной стороны параллельно диску установлена плата 18 с фокусирующими элементами

19 и фотодатчиками, рабочие поверхности которых находятся на уровне соответствующих прозрачных дорожек. Проекции рабочих поверхностей фотодатчиков на диск вписываются в окружность, представляющую собой проекцию отражателя света (распределителя 14) на тот же диск. Однако если позволяют размеры устройства и его элементов, целесообразнее фотодатчики расположить вдоль:какой-либо из осей диска, так как в этом случае облег5

65 чается составление программы (выдержки времени, соответствующие определенным отрезки, пути сосуда и выраженные в градусах для всех коммутируемых по программе цепей, отсчитываются от одной нулевой точки).

В качестве источника 20 света могут быть использованы элементы, применяемые в обычHbIx фотореле, а для повышения надежности оаботы всего устройства — лампы с двумя нитями, перегорание одной из которых вызывает автоматическое (без перерыва,в работе устройства) включение другой.

В качестве распределителя света (наряду с отражателем) может оыть использован неподвижный светопроводящий жгут волокон разной длины, причем в этом случае носитель ,программы должен быть расположен между торцами изогнутых концов волокон жгута и фотодатчикам и.

При достижении сосудом заданного горизонта в элементе задания осветится фотодатчик 21, сопротивление которого резко уменьшится, что вызовет срабатывание реле 22. Последнее контактом 23 переключит конденсатор 11, что приведет реверсу шагового двигателя.

При движении сосуда к исходному горизонту ротор шагового двигателя вращается в другую сторону. По достижении исходного горизонта;в элементе задания 5 осветится фотодатчик 24 (его сопротивление станет меньше,чем сопротивление фотодатчика 21), которыи зашунтирует обмотку реле 22. В результате вновь, переключится конденсатор ll и шаговый двигатель будет вращаться в противоположную сторону.

Описанное устройство может быть выполнено без контакта 23, если использован обычный трехфазный двигатель и 3п детекторов излучения (где n=1, 2, 3... — коэффициент, .показывающий, во сколько раз число детекторов больше числа фаз двигателя). При этом в соответствующее число раз уменьшается и количество радиоактивных меток на канате при той же точности управления и индикации положения сосуда в стволе. При необходимости уменьшить число меток в 3п раз они должны быть нанесены так, чтобы расстояние между ними было равно, как минимум, произведению расстояния между осями детекторов излучения на число указанных детекторов трех радиоактивных реле с одним трехфазным шаговым двигателем на выходе,,причем детекторы каждого радиоактизного реле включаются параллельно и располагаются вдоль каната в порядке очередности радиоактивных реле.

Порядок переключения обмоток шагового двигателя, а следовательно, и направление его вращения определяется непосредственно направлением движения каната при прохождении каждой метки мимо всех детекторов.

Предлагаемое устройство позволяет осущест вить автоматическое управление шахтной подъемной установки (или под весной канатной дороги) с минимальным количеством кон256961

Фиг.2 тактов, .повысить надежность всей системы управления, а также обеспечить гибкость программирования.

Предмет изобретения

Устройство для программного управления подъемно-транспортной установкой со шкивом трения, содержащее элемент задания и измерительный элемент, включающий детектор радиоактивного реле, считывающий информацию о положении подвеснык сосудов, записанную в виде нанесеннык на тяговом канате радиоактивнык меток, от гичаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности управления, 5 элемент задания выполнен в виде моторного реле времени, с валом шагового двигателя которого, управляемого измерительным элементом, жестко связан носитель программы со световыми дорожками, пропускающими свето10 вые импульсы к фотодатчикам от распределителя света.