Микропроцессорное устройство управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом для загрузки железнодорожных вагонов

(5.)5 В 65 0 27/24 ОПИ ИЕ СБРЕТЕНИ ВЕ .Е.:тТТ Р;ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С орныи институт им,удоуправление им,нисенко, И.П,ТкаА.И.Богданец, й ельство ССС 27/24, 1989 ельство ССС 27/24, 1989 ОРНОЕ УСТРОИСТ ОРИЗОНТАЛЪНЫМ РОМЕХАНИЧ ЕСКИМ ГРУЗКИ ЖЕЛЕЗНО Изобретение относится к вибротранс)ортной технике и может быть использованоля автоматизации транспортно-погруэоч 6 ых операций, и в частности в загрузочно-доирующих устройствах в горной,еталлургической, строительной и другихотраслях и ромы шл ен ности.Целью изобретения является повышеие точности отпуска дозы сыпучего материла, расширение области применениястройстве и повышение надежности рабоы устройства при его работе, как в ручном1.ак и в автоматическом режиме,На фиг.1 представлена конструктивнаяхема горизонтаьного затвора с электромеханическим приводом установлены на бун ОЕУДАРОТВЕННОЕ ОАТЕНТНО Едомство сссР. 1654785, кл. В 65 С Авторское свидет Ь 1791288, кл. В 65 Р 54) МИКРОПРОЦЕС О УПРАВЛЕНИЯ АТВОРОМ С ЗЛЕКТ РИВОДОМ ДЛЯ 3 ДОРОЖНЫХ ВАГОНО(57) Сущность изобретения: устройство содержит накопительный бункер, горизонтальный затвор с электромеханическим затвором, железнодорожный вагон, датчики уровня горной массы в бункере, три датчика положения затвора, фотоиэлучатели и фотоприемники, блок регистра управления, кнопку ПУСК, логический элемент 2 И-НЕ, логический элемент 2 ИЛИ-НЕ, кнопку СТОП, логический элемент 2 И-НЕ, логический элемент 2 ИЛИ-НЕ, блок индикации времени суток, блок таймера, логический элемент 2 И-НЕ, триггер, блок реле, печатающее устройство, микропроцессорное вычислительное устройство; блок задания дозы отпуска материала и клавишный пульт управления, Устройство управления обеспечивает работу горизонтального затвора при отпуске дозы как в ручном, так и в автоматическом режимах работы, 3 ил. кере накопителе; на фиг.2 - функциональная схема микропроцессорного устройства управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом для загрузки железнодорожных вагонов; на фиг.3 - графическая схема алгоритма работы микропроцессорного устройства управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом для загрузки железнодорожных вагонов.Конструктивная схема горизонтального электромеханического затвора состоит из бункера-накопителя сыпучего материала 1 имеющего в нижней части течку, установленную под углом 6575 к горизонту, что обеспечивает свободное истечение матери 18370421837042 т Составитель А.МалюгаРедактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производств Заказ 2853 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5ала из бункера. В нижней части течки установлены направляющие под угол 35 к горизонту, а на них горизонтальный затвор, который может совершать возвратно-поступательное движение перекрывая отверстие течки, а следовательно и обеспечивать истечение сыпучего материала или его перекры-. тие, С помощью металлоконструкции к течке ирикреплен винтовой моторный привод, обеспечивающий возвратно-поступательное движение затвора по направляющим с помощью выдвижного штока. Свободное перемещение затвора и предохранение его от заклинивания обеспечивают ролики, которые перемещаются в направляющих, При выполнении ремонтных работ и в аварийной ситуации сечение течки можно перекрыть с помощью шибера, Одновременно с горизонтальным движением затвора с помощью тяг можно обеспечить движение шибера перекрывающего сечение течки синхронно. Функциональаня схема устройства управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом содержит бункер-накопитель 1 сыпучей. горной массы. фракции 530 мм, под которым установлен горизонтальный затвор 2 с электромеханическим приводом перекрывающий или открывающий отверстие течки для свободного истечения материала в железнодорожный вагон 3. Для определения граничных значений сыпучего материала в бункере на нем установлены гамма-излучатели с гамма- датчиками 4 и 5 соответственно верхнего и нижнего (предельного) уровня материала в бункере. На срезе течки в плоскости движбнния горизонтального затвора установлены три контактные датчика положения затвора, Два датчика положения установлены по горизонтальному срезу течки на расстоянии 5 мм от внешней стенки течки, а один точно посередине по длине течки и на одинаковом расстоянии от крайних положений затвора. При закрытом затворе все три датчика положения замкнуты, то есть находятся в исходном состоянии, По ходу движения вагона (по горизонтали) установлены, соответственно, инфракрасный излучатель 6 и фотоприемник 7, а также на расстоянии 2,4 м от перечисленных инфракрасный фотоизАучатель 8 и фотоприемник 9, Фото- излучатели и фотоприемники устанавливаются по отношению друг друга перпендикулярно и на высоте 5070 см от верхнего борта вагона. Фотоизлучатели 6, 3 установлены по одной стороне пути, а фотоприемники 7, 9 с другой. Фотоизлучатель 6 установлен на расстоянии (по горизонтали)1 м от среза течки закрытой затвором, а фотоизлучатель 8 на расстоянии также 1 м. после среза течки при движении вагона слева направо, так как истечение сыпучего ма териала с течки происходит по вертикали.При заполненном бункере, закрытом затворе и отсутствии железнодорожного вагона между лучами фотоизлучателей датчики 4, 5, три датчика положения затвора и фотоприем- "0 ники 7, 9 находятся в исходном состоянии,а их выходы (пары связей) подключены к боку регистра управения 10. Он реализован на семи КЯ-триггерах с прямыми Я й инверсными й-входами, а также на семи двухвхо довых логических элементах 2 И-НЕ, выходыкоторых, соответственно, подключены на Й- входы триггеров блока регистра управления. Верхние выходы датчиков уровня 4 и 5, левые выходы фотоприемников 7, 9 и пра вые выходы трех датчиков положения затвора подключены к 5-входу, соответственно, первогоседьмого триггера блока регистра управления, Нижний выходы датчиков уровня 4, 5, правые выходы фотоприемников 7, 9 и левые выходы трех датчиков положения подключены, соответственно, на первые входы первого,седьмого логического элемента 2 И-НЕ блока регистра управления 10, Кнопка ПУСК 11, вторым контактом подклю чена на второй вход восьмого логическогодвухвходового 2 И-НЕ элемента 12, выход которого подключен на первый вход первого логического двухвходового 2 ИЛ И-Н Е элемента 13, Кнопка СТОП 14, как и кнопка ПУСК 12 первым контактом подключена к 35 45 мационной шины подключен к блоку таймера 18; а к первому входу девятого логического двухвходового 2 И-НЕ элемента 19 подключен второй выход (прямой выход второго триггера) блока регистра управле 50 ния 10 Выход этого элемента подключен к инверсному Я-входу восьмого ВЯ-триггера 20 с прямым и инверсным Я-входами объединенными по логической операции ИЛИ, Прямой и инверсный выходы триггера 20 55 подключены к блоку реле 21 включены электропривода. Два выхода блока реле подключены к электромеханическому приводу горизонтального затвора 2. Печатающее устройство 22 с помощью управляющей связи и информационной шины подключено к шине земля (общая шина прибора), а вторым на второй вход логического трехвходо. вого 2 И-НЕ элемента 15, выход которого подключен на второй вход второго логиче ского двухвходового 2 ИЛИ-НЕ элемента 16.Выход элемента 13 подключен на первый вход элемента 16, а его выход подан на второй вход элемента 13. Блок индикации текущего времени суток с помощью информикропроцессорному вычислительномуустроиству 23, к которому подключен с помо ью одной информационной шины идв х управляющих связей блок таймера 18,одной связью элемент 2 И-НЕ 19, двунапра ленной шиной блок 24 задания величиныот ускаемой в вагон дозы сыпучего материал, двунаправленной шиной и управляюще связью клавишный пульт управления25, выходы элементов 13 и 16, семь выходов 10бл ка регистра управления 10 (прямые выхо ы ВЯ-триггеров). К уп ра вля ющему выходу, установки схемы в исходное состояниепо ле цикла работы, микропроцессорноговы ислительного устройства 23 подключены инверсный Я-вход триггера 20, третийвх д элемента 15, вторые входы первогоседьмого элементов 2 И-НЕ блока регист а управления 10, четвертый выходкоторого подключен к первому входу элемента 15, выход которого также подключенк и ямому й-входу триггера 20.Предлагаемое устройство работает следу щим образом,В исходном состоя нии бун кер-накопи-. 25тел 1 заполнен сь 1 пучей горной массой, затв р закрыт и между осветителями ифо оприемниками отсутствует железнодорожный вагон. Исходные программы работы стройства в ручном и автоматическом 30ре име отпуска дозы сыпучего материала занес ны в программируемые запоминающиеми росхемы, которые вставлены в розеткими ропроцессорного вычислительного устройства 23. При полностью заполненном бунр гамма датчики 4 и 5 выключены, чтоводит к наличию нэ верхнем выводе едич ого потенциала, а на нижнем нулевого.Так как верхний выход датчиков 4 и 5 подкл чен к Я-входу триггера один и два блока 40рег стра управления 10, то это приводит ктом, что эти триггеры будут в единичном.сас оянии и их выходные сигналы с прямыхвыходов, соответственно, поданы на входинт рфейса микропроцессорного вычислител ного устройства 23 и вход логическогоэле ента 2 И 19, С нижнего вывода датчика4 и на первый вход элемента 2 И-НЕ блокарег стра управления подается нулевой потен иал, а на второй вход с выхода микро- .50пр цессорного вычислительногоуст ойства подан единичный уровень сигнал, На выходе элемента 2 И-НЕ блока регис ра управлени 10 установитсяеди ичный потенциал на котЬрый инверсный В-вход ВЯ-триггера не реагирует. Аналогичным образам на всех входах триггеровблоКа управления 10 будут установлены потениалы единицы и нуля от фотоприемников 7, 9 и трех датчиков положения затвора. ке пр ни На всех семи выходах блока регистра управ-ления 10 будут установлены единичные потенциалы, которые подаются на входы микропроцессорного вычислительного устройства 23, первый вход элемента 2 И-НЕ 19, первый вход элемента 2 И-НЕ 12 и элемента ЗИ-НЕ 15. Единичный потенциал по связи сброса с выхода микропроцессорного вычислительного устройства 23 кроме подачи на входы семи схем 2 И-НЕ блока регистра управления 10 подается на вход элемента ЗИ-НЕ 15 и инверсный В-вход триггера 20. На обеих входах элемента 2 И-НЕ 12 будет единичный потенциал, а поэтому на выходе устанбвится потенциал нуля, который подается на первый вход элемента 2 ИЛИ-НЕ 13, . На всех трех входах элемента 2 И-НЕ 15 также единичный потенциал, а поэтому на его выходе будет также нулевой потенциал, который подается на второй вход элеменат 2 ИЛИ-НЕ 16 и прямой В-вход триггера 20, На первом входе элемента 2 И-НЕ 19 со второго выхода блока регистра управления 10, то есть потенциал определяемый гамма-датчиком нижнего уровня 5, установится единичный потенциал На второй вход элемента 2 И-НЕ 19 с выхода микропроцессорного вычислительного устройства 23 подается также единичный потенциал, а поэтому на выходе элемента 19 будет единичный потенциал схем И - на входе два единицы), который подается на инверсный Я-вход триггера 20. С выхода блока таймера 18 по информационной шине подаются на вход микропроцессорного вычислительного устройства 23 в двоичном коде сигнала соответствующие текущему времени при подаче разрешающего сигнала с устройства 23. По одной из связей на вход микропроцессорного вычислительнога устрйаства 23 подается частота, например, 2 Гц которая обеспечивает интервалы времени 0,5 с, При включении питания оператор обязан сразу же нажать кнопку СТОП 14, что приведет к установке триггера 20 па установочному йвходу в нулевое состояние, то есть блок реле 21 установится в исходное состояние. Питание на электропривод затвора 2 не подается, так как на прямом выходе триггера 20 нулевой потенциал. Нажатие кнопки СТОП 14 приводит к замыканию контактов 1 и 2, то есть на вход элемента ЗИ-Н Е 15 подается нулевой потенциал, а нэ его выходе установится единичный, Этот потенциал приводит элемент 2 ИЛИ-ХЕ 16 в нулевое состояние, а по обратной связи с его выхода элемент2 ИЛИ-НЕ 13 в единичное состояние, За счет обратных связей это состояние устойчиво. На вход микропроцессорного вычислительного устройства 23 в исходном состоянии с выхо 1837042да элемента 13 подается единица, а с выхода элемента 16 ноль. На блоке задания дозы 24 отпуска материала набираем десятичный код отпускаемой порции, который может быть считан в память микропроцессорного вычислительного устройства по шине. Блок индикации 17 текущего времени суток индуцирует с помощью однострочного десятичного дисплея время суток. Устройство в 10 исходном состоянии,Работа устройства в ручном режиме, На клавишном пульте управления 25 набираем начальный адрес пуска программы, Выполняем запуск программы: Микропро 15 цессорное вычислительное устройство 23 в режиме ожидания анализирует сигналы блока регистра управления 10 и выходные сигналы элементов 2 ИЛИ-НЕ 13, 16, Выходные сигналы фотоприемников 7 и 9 в ручном микропроцессорное вычислительное устройство 23 отпуск дозы по ним не производит, При входе вагона в зону подачи сыпучего материала оператор нажимает кнопку ПУСК. На выходе элемента 2 И-НЕ 12 установится единичный потенциал, который установит элемент 2 ИЛИ-НЕ 13 в нулевое состояние, а элемент 2 ИЛИ-НЕ 16 в единичное, Такое изменение сигналов на входе микропроцессорного вычислительного уст 30 ройства 23 приводит к запуску программы работы. Единичный потенциал на первом выходе блока регистров управления 10 приводит к занесению в рабочий регистр про 35 цессора код, соответствующий емкости бункера. Единичное состояние второго выхода блока регистров управления 10 приводит к считыванию кода отпускаемой дозы в вагон с шины блока 24. Микропроцессорное 40 вычислительное устройство 23 по управляющей связи включает печатающее устройство 22 и подачей нулевого импульса на второй вход элемента 2 И-НЕ 19 приводит к тому, что на инверсном Я-входе триггера 20 установится нулевой уровень потенциала заданной длительности, Установка триггера 20 в единичное состояние приводит к вклю 45 чению блока реле 21, который выдаст код включения силового напряжения электро 50 привода горизонтального затвора 2 по двум линиям связи, Происходит прямое включение электропривода, винтовой шток электропривода втягивается. Наличие парафазного выхода триггера 20 позволяет 55 повысить надежность срабатывания блока реле 21 управления электроприводом, Электропривод будет работать до полного втягивания штока после чего срабатывает внутренний концевой переключатель, то есть срабатывает блокировка втягивания. режиме отсутствуют из-за их отключения и 20 Шток злектропривода находится во втянутом состоянии до тех пор, не будет замкнута линия блокировки прямого включения, то есть за счет замыкания контактов реле блока 21 подается сигнал обратного хода-выталкивание штока. Так как ранее разомкнутая линия связи будет замкнута, то ее другая фаза - разомкнута, снят сигнал прямого включения. Выталкивание штока - закрытие затвора, приводит к прекращению подачи материала. Но режим закрытия затвора возможен, когда триггер 20 изменит свое состояние по сигналу блока регистра управления 10 или сигнала с элемента 2 ИНЕ 15, или сигнала от микропроцессорного вычислител ьного устройства 23.Установка триггера 20 в единичное состояние включает блок реле 21,а он включает электропривод на открывание затвора. Микропроцессорное вычислительное устройство 23 в течении 1 секунды начинает контролировать состояние одного из триггеров блока регистра управления 10, состояние первого датчика положения заслонки затвора. Если исходное единичное состояние датчика за зто время не изменится, то микропроцессорное вычислительное устройство 23 выдаст сигнал закрытия затвора, считает в регистр микропроцессора текущее время с шины блока таймера и выдаст на печать сигнал АВАРИЯ, текущее время, остаток в бункере, выключит печатающее устройство 22, сбрасывает триггер 20 и триггер на элементах 2 ИЛИ-НЕ 13, 16,Если после включения электропривода ранее 1 секунды происходит изменение состояние выхода седьмого триггера блока регистра управления 10, то устройство 23 выполняет следующие операции: один из регистров микропроцессора заносит с шины блока таймера 18 значение текущего времени; считает во второй регистр микропроцессора количество импульсов с частотой 2 Гц поступающих по связи с блока таймера 18 за промежуток времени до срабатывания второго датчика положения заслонки затвора, Количество импульсов сужит для расчета скорости открывания затвора, так как расстояние между датчиками четко определено, Выполняя счет импульсов с частотой 2 Гц устройство 23 опрашивает выход сигнала шестогогриггера блока регистра управления 10, то есть состояние второго датчика положения затвора, При его срабатывании происходит изменение сигнала с единичного на нулевой, устройство 23 уже в другой регистр микропроцессора заносит количество импульсов поступающих с блока таймера 18, Эта операция выполняется до срабатывания треть 1837042(1) 25 122= КУВгЬ ) ч 2(1) д11 где 01 - расход сыпучео 1 крывании затвора в про срабатывания первогок затвора;К - постоянная, завских свойств сыпучего м1у - обьемный вес сыВг - гидравлическийотверстия;Ь - длина поперецног го материал омежутке вр до второго при ени тчи че исящая от физатериала;пучего материарадиус выпускн а;го ец о сечения ок К 111,ч 1(т) - скорость движения затвора от первого до второго датчика;02 - расход сыпуцего материала при открывании затвора в промежутке времени 4 о срабатывания второго до третьего датчик затвора;ч 2(т) - скорость движения затвора от второго до третьего датчика.Устройство 23 одновременно с анали з 1 м состояния датчиков затвора выполняет р счет расхода сыпучего материала, уменьает содержимое регистров содержащих к д емкости бункера и код отпускаемой дог з ь После полного открывания затвора на-ч нается гравитационное истечение ,атериала, которое можно описать вырэжен 14 еОз = К У Вг Рсз, Р) датчика заслонки затвора - полное отание затвора. О срабатывании этого дата сигнализирует изменение сигнала с ничного на нулевое на пятом выходе ка регистар управления 10, контроль ко ого выполняет устройство 23. Количестимпульсов считанное за промежуток ремени от изменения сигнала на выходе того триггера до изменения сигнала на ходе шестого триггера блока регистра уп вления 10 служит для расчета скорости ижения заслонки затвора. Полученные личества импульсов служит для расчета авитационного истечения материала за емя открывания затвора, так как в регист 1 микропроцессора занесены величины щего объема сыпучего материала в бункеи величины общего объема сыпучего мариала в бункере и величины отпускаемой зы. Расход сыпучего материала при от ывэнии затвора можно описать выражемиПосле подачи сигнала закрытия затвора устройство 23 в обратном порядке контролирует закрытие по срабатыванию датчиков затвора три, два, один, Объем материала вытекающего при закрывании затвора определяется выражениями 4 ь 1 Зчз(1) о,1565= В)Вг Ь Г ч 4(т) о14 где Ъзакрывасра батыка; расход сыпучего материлаа при ии затвора в промежутке времени ания от третьего до второго датчигде бз - расход сыпучего материала при полностью открытой течке;Р - площадь сечения выпускного окна; сз - время полного открытия затвора.Время тз легко определяется подсчетом числа импульсов поступающих от блока таймера 18 на вход устройства 23, Расчет величины Оз выполняется поэтапно за заданные промежутки времени, Рассчитанные величины вычитаются из заданной дозы и микропроцессорное вычислительное устройство 23 все время контролирует остаточную величину, доза контроля будет выдана при закрывании затвора. Данная доза определяется экспериментальным путем учитывающим текучесть материала, поперецное сечение течки и его гранулометрический состав. При достижении величины остатка отпускаемой дозы значению величины материала рассчитанного нэ выпуск при закрывании устройство 23 выдает сигнал закрывания затвора, то есть сброс триггера 20 по инверсному В-входу. Этот же сигнал сброса поступает на входы схем 2 ИНЕ блока регистра управления 10 и на третий вход элемента 2 И-НЕ 15. Это приводит к сбросу первого триггера блока регистра управления 10, так как датчик верхнего уровня 4 из-за опускания материала изменил свое состояние, а сигнал сброса поступивший на третий вход элемента ЗИ-НЕ 15 приводит к изменению состояния триггера на элементах 2 ИЛИ-НЕ 13, 16, что приведет к установке элемента 13 в нулевое состояние, В то же время сигнал с выхода элемента ЗИ-НЕ 15 повторно поступит на прямой В- вход триггера 20, что повторно подтвердит его сброс. Двойной сброс триггера увеличивает надежность работы исполнительной части устройства.51015 20 25 30 35 40 45 50 55 Сь - расход сыпучего материала при закрытии затвора в промежутке времени срабатывания от второго до первого датчика;чз(т), ч 4(5) - скорость закрывания затвора соответственно от третьего до второго иот второго до. первого датчика затвора.Расчет величин сыпучего материала выданного при закрывании выполняется одновременно с контролем состояния датчиковзатвора, срабатывание первого датчика затвора, служит устройству 23 сигналом дляповторного считывания текущего времени сшины блока таймера 18 в один из регистровмикроп роцессора. В дальнейшем вы пол няется печать текущего времени считанноговначале и в конце отпуска дозы, признакасигнала режима ПУСК, дозы отпуска, номера вагона загрузки, величины остатка вбункере, Печать вь ключается,Если при отпуске дозы в вагон, оператор нажимает кнопки СТОП, то нэ выходеэлемента ЗИ-.НЕ 15 установится единичныйпотенциал, Он установит по В-входу триггер20 в нулевое состояние, начинается закрытие затвора. Элемент 2 ИЛИ-НЕ 16 установится в единичное состояние, а по обратнойсвязи элемент 2 ИЛИ-НЕ 13 в нулевое, навходе микропроцессорного вычислительного устройства буде 1 сигнала СТОП. Начинается контроль закрытия затвора, расчетвеличины материала отпущенной в вагон ипечать результата.Если при работе. устройства до полнойотгрузки дозы произойдет срабатываниедатчика нижнего уровня 5,. материал опустился ниже допустимого уровня, выдаетсясигнал на загрузку бункера и закрытие затвора, В этом случае устройство 23 при обнаружении нулевого уровня на второмвыходе блока регистра управления 10 сбрасывает триггер 20 в нулевое состояние ивыдает сигнал сброса на схемы 2 И-НЕ блокарегистра управления 10 и элемент ЗИ-НЕ15.После срабатывания первого датчиказакрывания затвора выполняет расчет отпущенной дозы и печать результатов, а затемвыключение печати.Устройство управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом для загрузки железнодорожныхвагонов после отпуска дозы и печати резул ьтатов в ручном режиме переходит в режиможидания сигнала ПУСК и датчиков устройства.Работа устройства управления в автоматическом режиме отпуска дозы,На клавишном пульте управления 25 устройства 23 набираем начальный адрес пуска программы анализа входных сигналов внешних датчиков и режима работы. Подаем питающее напряжение на инфракрасные фотоизлучатели б, 8 и фотоприемники 7, 9. Бункер-накопитель полностью загружен горной массой. Между фотоизлучателями и фотоприемниками отсутствует железнодорожный вагон и лучи света освещает фотоприемники, а их выходные сигналы устанавливают триггеры 3, 4 блока регистра управления 10 в исходное единичное состояние, Выходные единичные сигналы триггеров с выхода три и четыре блока 10 поступают на входы устройства 23 й на входы элементов 2 И-ИЕ 12 и ЗИ-НЕ 15, Наличие этих сигналов на входах элементов выходные сигналы их не меняет. Устройство готово к работе в автоматическом режиме.Выполняется пуск программы работы устройства. Микропроцессорное вычислительное устройство 23 после пуска программы анализирует входные сигналы, то есть выходы всех триггеров блока регистра управления 10 и выходы элементов 2 ИЛИ-НЕ 13, 16, Сигнал ручного режима ПУСК отсутствует в начальный момент пуска устройства, то при наличии единичного сигнала с выхода первого триггера блока регистра управления 10 в регистр микропроцессора будет занесен код соответствующий емкости бунера, Анализ сигнала со второго выхода блока регистра 10 выполняется постоянно. Его нулевое состояние свидетельствует о срабатывании датчика нижнего уровня 5, величины материала в бункере достигла предельного нерасходуемого значения и дальнейший выпуск его становится неконтролируемым из-за изменения физических свойств, Выполнив анализ этих сигналов устройство 23 анализирует сигналы на третьем и четвертом выходе блоКа регистра 10, то есть выходы сигналов фотоприемников,Железнодорожный вагон движется в прямом направлении, от фотоприемника 7 к фотоприемнику 9, При входе борта вагона в зону луча от излучателя б происходит перекрытие его и затемнение фотоприемника 7. На его выходах сигналы изменятся на противоположные, сработает третий триггер блока регистра 10. Появление нулевого сигнала на выходе блока 10 приводит к его подаче на вход устройства 23 и на первый вход элемента 2 И-НЕ 12, что в свою очередь установит триггер на элементах 2 ИЛИ-НЕ 13, 16 в единичное состояние, которое соответствует сигналу ПУСК. Микропроцессорное вычислительное устройство 23 при наличии таких сигналов начинает анализ четвертого выхода блока регистра управления 10, анализируется состояние фотодатчика 9. При входе борта вагона в зонуперекрытия луча от фотоизлучателя 8 к фотоприемнику 9 срабатывает четвертый триггер блока регистра управления 10. Наоответствующий вход утсройства 23 и элет ента ЗИ-НЕ 15 поступит нулевой уровень 5отенциала. Триггер на элементах 2 ИЛИ 1 Е 13, 16 изменит свое состояние на протиоположное и на информацйонный вход триггера 20 поступит сигнал сброса триггеа в исходное нулевое состояние в котором. 10 н находится после включения питания.икропроцессорное вычислительное устойство 23 при наличии двух нулевых сигнаов на третьем и четвертом выходе блока регистра управлени 10 установит на входе, 15 лемента 2 И-НЕ 19 нулевой уровень потениала, подключит этот вход к шине "земля".ыходной сигнал элемента 2 И-НЕ 19 также станет равным нулевому уровню потенциала, что приведет к установке триггера 20 в 20диничное состояние, включение через лок реле 21 затвора на открывание, На взваром установочном входе триггера 20 в этое время поддерживает потенциал уровня , ециницы, что позволяет по установочному Я воду надежно включить триггер 20.Срабатывание фотоприемника 7 и тбетеего триггера регистра блока упраеле.ния 10 привело к появлению на входе микропроцессорного вычислительного 30 у тройства потенциала нуля и единичного с гнала на выходе элемента 2 ИЛИ-НЕ 13, а и этому устройство 23 в один из регистров заносит признак единицы, признак прямого н правления движения вагона, Если снача л изменит свое состояние четвертый тригг р, а затем третий, то в регистр устройства 2 будет занесен ноль - признак движения вобратном направлении, При включении затвора на открытие выполняется включе не печатающего устройства, занесение в о ин из регистров микропроцессорного выч слительного устройства 23 кода дозы оти ска материала. В отличие от ручного р жима управления устройством после сра б тывания фотоприемника 7 в регистр - счетчик таймера микропроцессорного вычислительного устройства 23 разрешаетсяи ступление импульсов с частотой 2 Гц по с язи с блока таймера 18. Количество им п льсов подсчитывается за промежуток от с абатывания фотоприемника 7 до затемнения фотоприемника 9. Расстояние между фотоприемниками четко определено, а поэ. тму легко определяется скорость движе н я вагона и возможность его полной з грузки за время прохождения на данной с орасти,Аналогичнония микропроц ручному режиму управлеессорное вычислительное устройство 23 контролирует появление сигнала от первого, второго и третьего датчика затвора и в дальнейшем выполняет расчет скорости открывания затвора, расчет величины - отпущенного материала с помощью ранее приведенных выражений, На каждом цикле расчета дозы материала в соответствии с выражением (3) идет проверка сравнение кода экспериментального заданного остатка и величины еще неотпущенной дозы, состояния датчика нижнего уровня 5, состояния фотоприемников 7, 9. При движении в обратном направлении из-за симметричности схемы все операции аналогичной последовательности, но фотодатчики 9, 7. Если отгрузка дозы выполнялась полностью до выхода вагона из зоны, то есть срабатывания фотоприемника 7, микропроцессорное вычислительное устройство 23 выдает сигнал сброса на установочный входтриггера 20 и единичный сигнал на вход элемента 2 И-НЕ 19. Наличие нулевых потенциалов на установочном входе, а на информационном входе единицы надежно сбросит триггер 20, переключит блок реле 21 на закрывание за-твора. При срабатывании каждого датчика выполняется расчет скорости движения затвора и величины опускаемой дозы материала, считывание кода текущего времени с шины блока времени 18. Микропроцессорное вычислительное устройство 23 управляя печатающим устройством 22 производит печать текущего времени, признак направления движения, признак режима работы, дозу отгрузки, номер загружаемого вагона по порядку и величину остатка материала в бункере.Если отпуск дозы выполнен не в полном объеме иэ-за срабатывания фотоприемника 7, вагон выходит из зоны загрузки, то микропроцессорное вычислительное устройство 23 выдает сигнал сброса триггера 20 и выключение блока реле 21, закрытие затвора. Расчет отпускаемой дозы за время закрытия происходит по контролю срабатывания первого дЪтчика затвора, как половина величины установленной экспериментально для скорости конкретного элект- ромеханического привода. Печать всех величин происходит в том же порядке, но в признаке режима работы отпечатается специальный знак, После печати печатающее устройство 22 выключается, а элементы устанавливаются в исходное состояние.При экстренном закрытии затвора оператор последовательно нажимает кнопки ПУСК и СТОП. Изменение сигналов на входах элементов 2 ИЛИ-НЕ 13, 16 с нулевого на единичное, соответственно, и наоборот служит для микропроцесссорноговычислительного устройства 23 сигналомподачи соответствующих сигналов установки на входы тригггера 20 и закрытие затвора, В дальнейшем выполняется печатьрезультата и переход устройства в режимдежурного ожидания,Графическая схема алгоритма работымикропроцессорного устройства управления горизонтальным затвором с электроме ханическим приводом приведены нарисунке 3, а также расшифрованы все условные сокращения в схеме;КВ - конвейер используемый для загрузки бункера-накопителя сыпуцей горноймассой;ДВУ - датчик верхнего граничного уровня загрузки бункера-накопителя;КЗБ - сигнал на отключение конвейерапо загрузке бункера-накопителя (конец загрузки бункера);РМП - регистр микропроцессорного устройства в который заносится код соответствующий значению емкости бункера приего зполнении;ТБ - сигнал индикации заполнения бун,кера-накопителя;П - сигнал ПУСКА устройства управления;ФП 1 - сигнал фотоприемника 1, положения вагона;ФП 2 - сигнал фотоприемника 2, положения вагона;НД - сигнал направления движения ва.гона;ВКЗ - сигнал включения открывания за-,твора;ВКП - сигнал включения печатающегоустройства;РМП 1 - регистр микропроцессора устройства управления в который заноситсякод,соответствующий величине дозы отпуска материала;ДП 1, ДП 2, ДПЗ - датчики положения заслонки затвора;АР - сигнал аварийной работы при отказе электромеханического привода или возникновения непредусмотренной ситуации;ДНУ - датчик нижнего допустимого границного уровня остатка сыпучего материалав бункере;То - интервал времени запаздываниядля контроля нацала работы электромеханического йривода и срабатывания датчикаположения ДП 1;ДВ - величина дозы сыпучего материала отпускаемая в вагон;РКС - регистр для занесения кода скорости измеренной на расстоянии между фотодатциками;Ти - временной интервал измерения;10 1520 2530 354550 55 вычислительного устройства, к которому через информационные шины и управляющие линии связи подключен таймер, соединенный с блоком индикации времени, кнопки "Пуск" и "Стоп", одни концы которых объединены и подключены к шине нулевого поК 1 - коэффициент учитывающий особенности отпуска материала при открывании затвора от ДП 1 до ДП 2;К 2 - коэффициент учитывающий особенности отпуска материала при открывании затвора от ДП 2 и ДПЗ;КЗ - коэффициент учитывающий текучесть материала при полном открытии течки;03 код Остаточной доэыучитывдющиЙ величину материала отпускаемую при закрытии затвора;С - сигнал СТОП;ДНУ - датчик нижнего уровня материала в бункере-накопителе,К 4 - коэффициент пересчета;ЗЗ - сигнал закрытия затвора;К 5, Кб - коэффициенты, учитывающие особенности истечения материала при закрытии затвора;РМПВ - регистр микропроцессора презначенный для занесения знацения текущего времени (ТВ);НВ - номервагона по порядку отпуска ДВ;ОБ - значение величины материала остающегося после отпуска дозы в бункеренакопителе;881, 882 - временная выдержка опроса сигнала датчика положения затвора.По предварительным расчетамточность отпуска дозы сыпучего материала может быть 0,81 . Точность загрузки при двухстороннем отпуске дозы позволяет расчитать экономический эффект.Формула изобретения Микропроцессорное устройство управления горизонтальным затвором с электромеханическим приводом для загрузки железнодорожных вагонов, содержащее два инфракрасных фотоизлучателя, два фотоприемника, датчики верхнего.и нижнего уровней сыпучей горной массы, одни выводы которых подключены к нечетным входампервой группы информационных входовблока регистра управления, выходы которо го подключены к информационным входам микропроцессорного вычислительного устройства, выходы которых подключены черезинформационную шину и управляющую линию связи к печатающему устройству, блок задания дозы и клавишный пульт управления, подключенной через двухнаправленные шины к входам микропроцессорногот нциала, а другой конец кнопки "Пуск" подк ючен к первому входу элемента 2 И-НЕ, отл ича ющеесятем,что,сцелью и вышения точности отпуска дозы и надежн сти в работе устройства, в него введены г ризонтальный затвор с электромеханичес им приводом, затвор с электромеханичес им приводом, три датчика положения з твора, дополнительные элементы 2 И-НЕ, э ементв ЗИ-НЕ, 2 ИЛИ-НЕ, ВЯ-триггер и б ок реле включения электропривода гориз нтального затвора, фотоприемники подк ючены к второй группе информационных в одов блока регистра управления, выходы д тчиков положения затвора подключены к т етьей группе информационных входов б ока регистра управления,а другие выходы д тчиков верхнего и нижнего уровней сыпуч й горной массы подключены к четным вход м первой группы информационных в адов блока регистра управления, второйв ход которого подключен к первому входу д полнительного элемента 2 И-НЕ, второй в од которого соединен с выходом микро- и оцессорного вычислительного устройств, а выход - с Я-входом ВЯ-триггера, в ходы последнего подключены к входам б оа реле включения электропривода гор зонтального затвора, третий выход блока регистра управления подключен к второму входу элемента 2 И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента 2 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вхо ду микропроцессорного вычислительногоустройства и первому входу второго элемента 2 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к микропроцессорному вычислительному устФройству и второму входу первого элемента 10 2 ИЛИ-НЕ, четвертый выход блока регистрауправления соединен с первым входом элемента ЗИ-НЕ, второй вход которого соединен с другим концом кнопки "Стоп", третий вход обьединен с инверсным В-входом ВЯ триггера и с рядом входов блока регистрауправления и подключен к выходу микропроцессорного вычислительного устройства, а выход элемента ЗИ-НЕ подключен к второму входу второго элемента 2 ИЛИ-НЕ и 20 прямому входу ВЯ-триггера, при этом блокрегистра управления выполнен на семи ВЯ- триггерах и семи элементах 2 И-НЕ выход каждого из которых соединен с В-входом соответствующего ВЯ-триггера, Я-вход каж дого из которых является входом блока ре-гистра уп ра влен ия, выход. каждого ВЯ-триггера является соответствующим выходом блока регистра управления, одни и другие входы элемента 2 И-НЕ являются вхо дами блока регистра управления,