Устройство программного управления буровой установкой

 

7 Ч

ОПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ пи 6 Й128

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190476 (21) 2350238/22-03 (51) М. Кл. с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Е 21 С 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.233.4 (088.8) Опубликовано 05.0379.Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 0503.79 (72) Авторы изобретения

В.Ю.Магомаев, В.П.Матвеев и Г.П.Ефанов

P1) Заявитель

Институт горного дела AH Казахской ССР (54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

БУРОВОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение касается автоматизации буровых работ при подземном и открытом способах разработки рудных и нерудных месторождений.

Известно устройство программного 5 управления манипуляторами буровых кареток, состоящее из задающих потенциометрических устройств, содержащих в памяти определенный запрограммированный объем работ, датчики об- 10 ратной связи, сравнивающие и усилительные устройства (1). Такие устройства сложно перестраивать на другую программу работ.

Известно также устройство програм-15 много управления буровыми установками, которое является по технической сущности наиболее близким к изобретению. Устройство программного управления буровой установкой, содержит блок автоматического управления циклом бурения, блок коммутации, электромагнитные реле, выходы которых соединены с исполнительными элементами, пульт управления задания програм-25 мы и ручного управления установкой, блок для формирования сигналов — команд при задании программы, универсальную магнитную головку для записи .или снятия сигнала, блок магнитной памяти, широкополосный усилитель для предварительного усиления спектра команд и блок дешифрации сигналов команд (2).

Исходный режим работы буровой установки задается при ручном управлении процессом обуривания забоя или получается при копировании ранее производившегося процесса. Запись программы осуществляется на ферромагнитной ленте по принципу многоканальных систем телемеханики.

Для работы буровой установки в автоматическом режиме оператор ручным управлением наводит машину на первый шпур и ставит блок коммутации в положение воспроизведение программы .

При этом сигнал, записанный на ферромагнитном слое ленты, снимается универсальной.головкой, усиливается предварительным усилителем, проходит через соответствующий полосовой фильтр с узкополосным усилителем блока дешифрации и подается на электромагнитное реле, которое включает исполнительный элемент.

При воспроизведении программы процесса обуривания забоя исполнительные механизмы буровой установки будут работать в течение того же време651128 ни, что и при задании программы. Г случае изменения давления рабочего агента, что имеет место на рудниках,. это приведет к нарушению паспорта буровзрывных работ, т.е. понизится точность наведения бурильной машины.

Ферромагнитная лента, применяемая 5 для записи программы в условиях эксплуатации на бурильной установке, снижает надежность данного устройства.

Целью изобретения является повыше- 1О ние надежности устройства и точности наведения бурильной машины.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено распределителем, блоком развязки, управляющим элементом И и функциональными группами по числу исполнительных органов, каждая из которых содержит датчики положений, элементы И и два триггера, причем каждый выход распределителя соединен с соответствующим входом блока коммутации, выходы которого соединены с входами блока развязки, а вход распределителя подключен к выходу блока автоматического управ- 25 ления циклом бурения, вход которого соединен с выходом управляющего элемента И, в каждой функциональной группе первые входы элементов И соединены с выходами соответствующих датчи- 8О ков положений, вторые входы — с информационными выходами блока развязки, а объединенные выходы элементов И подключены к сбрасывающим входам триггеров направлений, входящие входы которых подключены к соответствующим управляющим выходам блока развязки, единичные выходы триггеров направлений соединены с обмотками электромагнитных реле, а нулевые выходы триггеров — с входами управляю40 щего элемента И.

На чертеже представлена блок-схема устройства программного управления буровой установкой. 45

Устройство программного управления буровой установкой содержит распределитель 1, блок коммутации 2, блок развязки 3, датчики положений

4, элементы И 5, триггеры направле- 50 ний б, электромагнитные реле 7, исполнительные элементы 8, управляющий элемент И 9 и блок автоматического управления циклом бурения 10.

Блок коммутации 2 предназначен 55 для переключения программ обуривания забоя. Блок коммутации этого устройства может быть выполнен из галетных переключателей, каждая галета которых соответствует определенному порядковому номеру шпура, а каждое голожение переключателей — программе обуривания забоя.

В качестве исполнительных элементов могут. быть использованы, например электрозолотники, а в качестве 65 — о, а:-."а — гидроцилинд1)i..

Блок развязки 3 состоит из полуи„ >оводник-EbIx диодов и предназначен для подачи единичного сигнала на входы определенных элементов И 5 и на взводящие входы определенных триггеров направлений.

В исходном состоянии триггеры направлений б находятся в сброшенном состоянии. На единичных выходах триггеров направлений б находятся нулевые потенциалы, обмотки электромагнитных реле 7 обесточены, и исполнительные элементы 8 находятся в нейтральном положении, и, следовательно,. наведение буровой машины не производится.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства происходит запись единицы в первую ячейку распределителя 1, который выполнен по разомкнутои схеме. Единичный сигнал с первого выхода распределителя

1 через блок коммутации 2 и блок развязки 3 производит в каждой функциональной группе подготовку к срабатыванию по второму входу элемента

И, соответствующего заданной координате первого шпура. Кроме того, этот же единичный сигнал через блок развязки 3 производит в каждой функциональной группе взвод соответствующего триггера направления б. На первых выходах триггеров направлений б появляется единичный сигнал, срабатывают соответствующие электромагнитные реле 7 и воздействуют на исполнительные элементы 8, которые, перемещаясь в соответствующем направлении, воздействуют на исполнительные органы. При перемещении исполнительных органов происходит последовательное срабатывание датчиков положений

4 этих органов. Выходы датчиков 4 будут воздействовать на первые входы соответствующих элементов И 5, но элементы И 5 не будут срабатывать, так как они не подго-.îâëåíû по вторым входам сигналом от выхода блока развязки 3. Перемещение каждого исполнительного органа будет происходить до тех пор, пока не сработает датчик положения 4, соответствующий подготовленному к срабатыванию элементу И 5.

Срабатывание датчика 4 приводит к срабатыванию подготовленного элемента И 5. . C выхода элемента И 5 сигнал подается на сброс триггеров направлений б, соответствующей функциональной группы. Это приводит к обесточиванию реле 7. Исполнительный элемент

8 возвращается в нейтральное положение, передвижение исполнительного органа прекращается. На нулевом выходе триггера появляется единичный сигнал, который подается на один из входов управляющего элемента И 9.

651128

При возникновении сигнала единица на всех входах элемента И 9 свидетельствует о занятии всеми исполнительными органами заданных координат первого шпура. На выходе управляющего элемента И 9 появляется сигнал, который поступает на вход блока ав- 5 томатического управления циклом бурения 10, что приводит к его включению. При окончании цикла бурения шпура на выходе блока автоматического управления циклом бурения 10 по- р является сигнал, который поступает на вход распределителя 1. Происходит сдвиг распределителя 1 на одну ячейку и на втором выходе появляется сигнал единица .

l5

При наведении бурильной машины на другие шпуры устройство программного управления работает аналогично.

Таким образом, устройство осуществляет управленйе буровыми установками по заданным координатам шпуров. устройство программного управЛения буровой установкой позволяет при автономности работы каждого манипулятора и буровой машины увеличить надежность автоматического управле- 25 ния. Благодаря обслуживанию двух бурильных машин одним бурильщиком увеличивается его производительность.

Синхронность работы бурильных машин позволяет повысить коэффициент одно- 30 временности работы установки. Снижение времени на вспомогательные операции дает возможность уменьшить время бурения. В связи с повышением точности оконтуривания проходимой выработки уменьшается объем отбойки излишней породы.

Устройство программного управления буровой установки не имеет механических связей с буровой установкой, а является самостоятельным функциональным узЛом, выполненным из стандартных элементов автоматики, что упрощает его изготовление и расширяет возможность применения.

Формула изобретения

Устроиство программного управле ния буровой установкой, содержащее блок автоматического управления циклом бурения, блок коммутации, электромагнитные реле, выходы которых соединены с исполнительными элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и точности наведения бурильной машины, оно снабжено распределителем, блоком развязки, управляющим элементом И и функциональными группами по числу исполнительных органов, каждая из которых содержит датчики положений, элементы И и два триггера, гричем каждый выход распределителя соединен с соответствующим входом блока коммутации, выходы которого соединены с входами блока развязки, а вход распределителя подкл.. .чен к выходу блока автоматического управления циклом бурения, вход которого соединен с -.ûõîäîì управляющего элемента

И, в каждой функциональной группе первые входы элементов И соединены с выходами соответствующих датчиков положений, вторые входы — с информационными выходами блока развязки, а объединенные выходы элементов И подключены к сбрасывающим входам триггеров направлений, входящие входы которых подключены к соответствующим управляющим выходам блока развязки, единичные выходы триггеров направлений соединены с обмотками электромагнитных реле, а нулевые выходы триггеров — с входами управляющего элеме.-:— та

Источники информации, принятые =c внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

У 243006, кл. E 21 с 11/02, 1966.

2. Лысенко B.И. и др. Автоматизация управления буровыми установками,— Шахтное строительство, Недра, Р 1, 1974, с. 11-13.

ЦНИИПИ Заказ 777/34

Тираж 656 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.проектная,4