Устройство для управления транспортными средствами

 

1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

< 734727

1

« (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 18,01.78(21) 2578З55/18-24 (51 ) М. Кл. с прясоелкнением заявки .%

Q 06 F 15!50

Ймядарстаеннмй комнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80.Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 2005. 8 йе делам нзобретеннй н открмтнй (53 ) УД K 68 1. 326 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Легостеев и П М. Кукине

Украинский заочный политехнический институт Министерства (7l) Заявитель высшего и среднего специального образования Украинской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ

СРЕДСТВАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах оперативного управления транспортировкой по леэных ископаемых автомобильным транспортом на карьерах горнорудной, угольной, нерудной и других отраслях промышленностии.

Изобретение может быть использовано в технологических процессах, где требуется осушествлять выбор адреса следо10 вания каждого транспортного средства из множества имеющихся маршрутов с цельто достижения. максимальной эффективности выполняемых работ по погруъ15 ке и транспортированию грузов.

Известно устройство для управления транспортными средствами, содержашее блоки вводе данных о числе автосамосвалов для каждого экскаватора и блоки качества полезного ископаемого для каждого экскаваторе, в которые вводятся данные оператором с пульте упрюлеиия вручную 111, 2

Выходы блоков ввода данных о числе автосамосвалов и блоков качества полезного ископаемого для каждого экскаватора соединены с соответствующими блоками умножения, выходы которых подключены к блоку суммирования произведений, выходы блока ввода данных о числе автосамосвалов через блоки разрешения подключены к блоку суммирования числа автосамосвапов, выход которого и выход блока суммирования произведений подключены к блоку деления. Выход блока деления и выход блока ввода данньсх о необхолимом составе усредненной руды подклк чены к блоку сравнения.

В устройстве хранятся исходные данные {число автосемосвалов, состав руды в каждом забое, промежуточные резуль- таты и результат вычислений. После опера ции сравнения результата вычислений фактическим составом уредненной руды, поступаюшей на обогашение, в индикаторном блоке фиксируется величина расхождения составе усредненной руды. Не основ

727 ф оказывается возможным только в том случае, если этот маршрут не занят под

3 734 вании этого оператор, манипулируя данными блоков ввода, корректирует число автосамосвалов, направляемых к экскаваторам. Скорректированный через несколько шагов вычислений сигнал о необходимом числе автосамосвалов для того или иного экскаватора, обеспечивающий получение усредненной руды заданного свойства, направляется в автоматизированную подсистему управления работой автотранспорта на карьере.

Однако данное устройство не позволяет оперативно контролировать теку|цее значение усредненного показателя качества, в нем отсутствует также возможность определения оптимельного маршрута для каждого раэгрузившегося автосамосвала.

Кроме того, процесс управления не автс матизирован, так как при вычислениях должен принимать участие оператор.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройся во, содержашее матрицу маршрутов, матрицу поиска адресов, логические элементы, распределитель, коммутатор, схему учета, схему сравнения, индикаторы, блок управления, блок изменения алгоритма, первый выход которого подсоединен ко входу логического элемента пунктов назначения, второй выход — ко входу логического элемента составов, вторые входы логических элементов пунктов назначения составов соединены с горизонтальными и вертикальными шинами поиска адреса, входы которой подсоединены через матрицу маршрутов к выходам коммутатора, входы коммутатора соединены с выходами распределителя, подключенного к выходам блоке управления, вход которого через с.хему И и индикаторы подсоединен к выходам логических элементов пунктов назначения и составов, вторые выходы логических элементов пунктов назначения и составов соединены через схему учета и схему сравнения с одним входом блока изменении алгоритма, другой вход которого через переключатель режима работы связан с выходом распределителя 2 . .С помошью блока управления и распределителя осушествляется программный опрос маршрутов, которые задаются путем соединения выходов распределителя со входами матрицы маршрутов через коммутатор. В качестве критерия очередности опроса маршрутов используется .среднее время .пробега состава по данному маршруту. Причем выбор данного маршрута с помощью схемы сравнения вижным составом.

В логические элементы составов вводится следуюшая информация: местоположение составе, качество горной мессы в думкарах, ориентировка, а в логические элементы пунктов назначения вводится местоположение пункта назначения, готовность к работе, качество горной массы, возможный вариант погрузки или выгрузки. На выходе логических элементов составов и пунктов назначения появляется последовательность импульсов, соответствующая маршрутам, удовлетворяюшим выше указанным условиям. Для поддержания заданного соотношения горной массы служат схемы учета и сравнения рудных составов, блок изменения алгоритма и переключатель режимов работы.

С логических элементов составов и пунктов назначения в схему учета посту» пает информация обимеюшемся на карьере количестве составов с рудой. Эта информация в виде двойного числа с выхода схемы учета подается на схему сравнения. При совпадении по времени импульсов на входах схемы сравнения с выхода этой схемы подается импульс на вход блока управления распределитепем. Подача продвигаюши импульсов с блока управления на вход распределителя прейрашается. Распределитель останавливается и через индикаторы рекомендаций выдается решение о выборе оптимального марш,рута и адреса посылки состава.

Устройство работает. циклически. При выпопнении выданного решения, вводимая в логические элементы информация, изменяется, и происходит поиск следуюшего решения.

Однако данное устрсйство имеет невысокое быстродействие и предназначено для оперативного управления горнотранспортными работами только на карьерах с железнодорожным транспортом Эффектна ность использования данного устройства на карьерах с автомобильным транспортом снижается из-за того, что осушествляется выбор маршрутов только по критерию минимального времени пробега составов.

Бель изобретения — повышение эффек- тивности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержашее распределитель, выходы которого подключены соответственно ко входам коммутатора, выхо ,ды которого подключены соответственно ко входам блока кодирования качества

734727

50 полезного ископаемого, блок памяти среднего показателя качества, блок управления, блок памяти ситуации, блок сравнения и блок индикации маршрутов введены, блоки вычисления качества, задания приоритетов, контроля обслуживания требований, общего выполнения плана, индикации плана, элементы ИЛИ, элементы задержки, блоки выбора разрешенного маршрута, блоки контроля состояний маршрутов, блоки счета автосамосвалов на маршруте, блоки контроля выполнения плана, причем первый аход блока управления и вход коммутатора подключены к выходу блока задания прио- 15 ритетов, вход которого соединен с первым аходом устройства, второй аход блока управления и первый вход блока контропя обслуживания требований соединены с выходом первого элемента ИЛИ, 20 входы которого соединены с выходами блоков контроля состояний маршрутову третий аход блока управления соединен с первым выходом блока контроля обслуживания требований, второй вход которо25 го соединен со вторым входом устройст. ва, третий ахоп соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первым вы30 ходам блоков выбора разрешенного маршрута, четвертый вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения, аход которого подключен к первому выходу блока вычисления качества, второй выход блока сравнения подключен к первым входам блоков контроля состояний маршрутов, первый выход блока управл ни. соединен с управляющим входом блока кодирования качества полезного

40 ископаемого, выход которого соединен с первым аходом блока вычисления K&чества, второй выход блока управления соединен с первым входом блока памяти среднего показателя качества, второй

4 вход которого подсоединен к третьему входу устройства, третий вход блока памяти среднего показателя качества соединен со вторым выходом 6пока вычисления качества, а выход соединен со вторым аходом блока вычисления качества; третий выход блока управления соединен с третьим входом блока вычисления качества, четвертый выход блока управления соединен с первым аходом распределителя, второй вход которого

55 соединен со вторым выходом блока конт ропя обслуживания требований, второй вход каждого блока контроля состояний маршрутов подключен ко второму выходу соответствующего блока выбора разрешенного маршрута, первый вход которого соединен с выходом соответствующего элемента задержки, второй вход соединен с первым выходом соответствующего блока контроля выполнения плана, третий ехоп каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом блока памяти ситуаций, вход которого соединен с четвертым входом устройства, выход каждого блока контроля состояний маршрутов соединен со входом соответствующего элемента задержки, со входом блока индикации маршрутов с первым аходом соответствующего блока счета автосамосвалов на маршруте, второй вход которого соединен с первым выходом 6пока контроая общего выполнения плана, второй выход которого соединен со входом блока индикации плана, выход каждого блока счета автосамосвалов на маршруте соединен со входом соответствующего блока контроля выполнения плана, второй выход которого соединен со входами блока контроля обшего выполнения плана, четвертый аход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом коммутатора.

Начертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 задания приоритетов, блок 2 кодирования качества полезного ископаемого, блок 3 памяти среднего показателя качества, блок 4 вычисления качества, 6пок 5 управления, блок 6 контроля обслуживания требований, блок 7 памяти ситуаций, блок 8 сравнения, распределитель О, коммутатор 10, блоки 11 выбора разрешенного маршрута, элементы 12 задержки, блоки

1З контроля состояний маршрутов, элемент 14 ИЛИ, блоки 15 счета автосамосвалов на маршруте, элемент 16 ИЛИ, блоки 17 контроля выполнения плана, блок 18 контроля общего выполнения плана, 6пок 19 индикации плана, блок 20 индикации маршрутов, аходы 21-24 устройства.

Алгоритм управления транспортными средствами состоит из таких операций, как определение маршрута .следования (адреса экскаватора), установка минимального и максимального количества требований обслуживаемых экскаваторами в течение заданного времени, счет количества посланных автосамосвалов к QnpBljeBBH ному экскаватору и выделение адресов

13 контроля состояния вход блока маршрута.

Одновременно с проверкой ограничений на маршрут осуществляется вычисление показателя качества полезного ископаемого в случае погрузки автосамосвала данным экскаватором. С этой целью с выхода распределителя 9 через коммутатор 10 поступает сигнал в блок 2 кодирования качества полезного ископаемого, в котором осуществляется кодирование величин .отклонения качества полезного ископаемого в забое от среднего значения и по сигналу с блока 5 управления этот показатель поступает в блок 4 вычисления качества. В блоке 3 среднего показателя качества содержится либо первоначальное значение среднего показателя качества, заданное с устройства сбора информации по входу 23, либо текущее значение среднего показателя качества, .считываемое в процессе работы устройства управления иэ блока 4 вычисления качества. По сигналу с блока 5 управления осуществляется операция считывания текущего среднего показателя качества из блока 3 в блок 4, где осуществляется либо суммирование, либо вычитание отклонения показателя качества со средним текущим .значением. Далее в блоке 8 сравнения осуществляется анализ полученного результата.

Если полученное среднее значение показателя качества не удовлетворяет укаэанному требованию, то выдается сигнал с блока 8 сравнения в блок 5 управления и блок осуществляет переключение

3 распределителя 9 в следуюшее состояние.

Если требование по качеству полезного ископаемого удовлетворенное,то сигнал с блока 8 сравнения поступает в блок

13 контроля состояния маршрута и с выхода блока контроля состояния соответствующего маршрута поступает сигнач через элемент 14 ИЛИ на вход блока 6 контроля требований, где фиксируется состояние Требование обслужено и выдается сигнал в блок 5 управления, который выдает сигнал перезаписи нового текущего значения показателя качества из бпока 4 в блок 3. Одновременно сигнап с соответству1ошего блока 13 поступит на соответствующий элемент

12 задержки, запрещающий выбор данного маршрута на время погрузки экскаватором автосамосвала.

Этот же сигнал поступает па блок 20 нндикации маршрутов, высвечивая адрес

7 734727 экскаваторов, к которым послано больше автосамосвалов, чем запланировано выбор дисциплины опроса ячеек объектов и индикация маршрутов и общего выполнения план&

Данный алгоритм управления автосамосвалами позволяет осуществлять ритмичность выполнения планового задания, минимизировать простои автосамосвалов в очереди по организационным причинам, 1о контролировать выполнение экскаваторами сменных заданий в течение смены,поддерживать качество поступающего на обогащение полезного ископаемого в режиме усреднения. 15

Задание маршрута сл дования автосамосвалов очередному автосамосвалу осуществляется в момент поступления автосамосвала на распределительный пункт. Блок задания приоритетов по сигналу, поступающему с устройства сбора информации на вход 21 осуществляет подготовку блока 5 управления и коммутатора 10 для работы в режиме одного из приоритетов. С устройства сбора и1 формации через вход 22 поступает сигнал "требование в блок контропя обслуживания требований, откуда поступает команда на обслуживание требования в блок 5 управления. Блок управления выдает сигнал на распределитель 9 для переключения его в следующее состояние. Если в начале работы распределитмь находится в исходном состоянии сигнал с блока управления переключает распределитель в первое состояние и через коммутатор 10 сигнал поступит в блок 11, после чего возможны два варианта работы устройства.

В первом варианте, если имеется ограничение на запрет первого маршрута по любому иэ сигнапов, поступающим либо из блока 7, либо иэ блока 17 контроля выполнения плана, либо с эл мента 12 задержки, сиг"чп .-, вьжода

45 блока 11 поступает дерез элемент 4

ИЛИ в блок контроля обслуживания требований. По этому сигналу иэ блока 6 контроля обслуживания требований выso дается повторный сигнал в блок Ь управления, откуда сигнал, поступающий на распределитель 9, осуществляет подипочение блока ограничений второго маршрута и т.д. до тех пор, пока не будет выбран разрешенный маршрут.

Ьб втором варианте, или запрет на первый маршрут отсутствует, с выхода блока 11 сигни. поступает только на

734727 10 следования очередному автосамосвалу, и в блок .15 счета автосамосвалов на маршруте. Для контроля ритмичности выполнения плана в блоке 17 контроля выполнения плана устанавливается плановое и ограничительное задание, превышаюшее плановое задание каждому экскаватору на известный промежуток времени. В конце заданного отрезка времени, когда все экскаваторы начнут выполнять план или отставать с выполнением плана, появится дополнительное ограничение на выбор маршрута. При выполнении ограничительного задания одним из экскават ров приоритет на посылку автосамосвалов будет установлен другим экскаватором.

Если экскаваторы выполнят плановое задание в конце промежутка времени, то блок 18 контроля обшего плаца выдает сигнал в блок 19 индикации плана о ритмичной работе экскаваторов и одновременно выдает сигнал коррекции в блоки счета автосамосвалов на маршруте.

По этому сигналу в блоках 15 счета автосамосвалов на маршруте происходит вычитание планового задания и к началу второго промежутка времени в указанных блоках 15 остается только величина отклонения текушего выполнения задания от планового за первый промежуток вре мени.

Аналогично происходит контроль ритмичности выполнения плана в следующий промежуток времени.

В блоке 19 одновременно осуществляется индикация обшего количества экс- . каваторов, выпопняюших план за проме жучок времени. С помошью коммутатора

10 в устройстве возможен как безприоритетный выбор маршрута, когда осушесч вляется последовательный циклический анализ маршрутов, так и приоритетный выбор маршрута. Приоритет маршрутов устанавливается по следующим параметр 45

p Blvf: максим аль ный (мини мальньш ) покФ?» затель качества, максимум выполнения плана, минимальное (максимальное) расстояние от пункта разгрузки до забоя, минимальное (максимапьное) время проезда от пункта разгрузки до забоя и тд

Коммутация маршрутов по приоритету осушествляется в коммутаторе 10. При работе в режиме заданного приоритета

55 сигнал с элемента 16 ИЛИ после выбора маршрута поступает в блок 6, который выдает сигнал на распределитель 9, устанавливая его в исходное состояние

Далее, при поступлении очередного требования происходит анализ маршрутов, начиная с первого, и, таким образом обеопечивается бопее интенсивная посылка автосамосвалов по приоритетным маршрутам, не допуская в то же время с помошью элементов 12 задержки простоев автосамосвалов у экскаватора в очереди.

Предлагаемое устройство осушествляет управление транспортом в режиме прогрессивного "открытого цикла.

Эффективность управления повышается за счет выбора маршрутов автосамосвапов по критерию управления, учитываюшему основные параметры работы горнотранспортного комплекса.

В резупьтате применения устройства уменьшится время простоя автосамосвалов и объектов погрузки, оказывается возможной транспортировка попезного ископаемого с заданным показателем качества, обеспечится ритмичность. работы горнотранспортного комплекса.

Формула изобретения

Устройство для управления транспортными средствами, содержашее распределитель, выходы которого подключены соответственно ко входам коммутатора, выходы которого подключены соответственно ко входам блока кодирования качеств ва полезного ископаемого, блок памяти среднего показателя качества, блок управления, блок памяти ситуаций, блок сравнения и бпок индикации маршрутов, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, в него введены блоки вычисления качества, задания приоритетов, контроля обспуживания требований, контроля обшего выполнения плана, индикации планаэ элементы ИЛИ, элементы задержки, 6поки выбора разрешенного маршрута, блоки контроля состояний маршрутов, блоки счета автосамосвалов на маршруте, блоки контроля выполнении плана, причем первый вход блока управления и аход коммутатора подключены к выходу блока задания приоритетов, вход которого соединен с первым входом устройства, второй аход блока ynpaaneqas и первый аход блока контропя обслуживания требований соединены с выходом первого эле мента ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков контроля состояний маршрутов, третий ахоп блока управления соединен с первым выходом блока коитро734727 12 нен с выходом соответствующего элемента задержки, второй вход соединен с первым выходом соответствующего блока контроля выполнения плана, третий вход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом блока памяти ситуаций, вход которого соединен с четвертым входом устройства» выход каждого блока контро10 ля состояний маршрутов соединен со входом соответствующего элемента задержки, со входом блока индикации маршрутов и с первым входом соответствуюшего блока счета автосамосвапов на

15 маршруте, второй вход которого соединен с первым выходом блока контроля общего выпопнения плана, второй выход которого соединен со входом блока индикации плана, выход каждого блока

20 счета автосамосвалов на маршруте соединен со входом соответствующего блока контроля выполнения плана, второй выход которого соединен со входом бпока контроля общего выполнения плана, четвертый вход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом коммутатс»ра ля обслуживания требований, второй вход которого соединен со вторым входом устройства, третий вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к пер вым Выходом блоков выбора разрешен ного маршрута, четвертый вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения, вход которого подключен к первому выходу блока вычисления .качества, второй выход бпока сравнения подключен к первым входам блоков контроля состояний маршрутов, первый выход блока управления соединен с управляющим входом блока кодирования качества полезного ископаемого, выход которого соединен с первым входом блока вычисления качества, второй выход блока управления соединен с первым входо блока памяти среднего показателя качества, второй вход которого подсоединен к третьему входу устройства, третий вход блока памяти среднего показателя качества соединен со вторым выходом блока вычисления качества, а выход соединен со вторым входом блока вычисления качества, третий выход блока управления соединен с третьим входом блока вычисления качества, четвертый выход блока управления соединен с первым входом распределителя, второй вход которого соединен со вторым выходом блока контроля обслуживания требований, второй вход каждого блока контроля обслуживания требований, второй вход каждого блока контроля состояний маршру"тов подключен ко второму входу соответствующего блока выбора разрешенного маршрута, первый вход которого соедиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 406202, кл Cj 06 F 15/50»

1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 209850, кл. С 06 F 15/50»

1966 (прототип).