Система программного управления очистным комбайном в профиле калийного пласта

(51)з Е 21 С 35/2 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) у-йр3 БРЕТЕНИЯ .,;,".:".дяг ОПИСАНИЕ ОьствУ: .. К АВТОРСКОМУ СВИД 00 1 , . ,. ,:2(21):4768126/03 .пласта, позволяет повысить надежность и (22) 11.12.89-. точность:уйрайления за счет исключения на- (46) 23.04.93. Бюл. Ь 15 .. копления погрешности управления и трудо- (71) Белорусский филиал Всесоюзного науч- . емких операций. При движении комбайна но-исследовательского и проектного инсти-вдользабоя датчики 1, 3 и 8 измеряют сооттута галлургииветственно расстояние от корпуса комбай- (72) Н,А,Бабыкин, Д.И.Евстафьев, В,М.Ви-надо кровли. выработки, угол продольного ноград, А.И.Котлярский; А.М.Райхман, нэклонакорпуса-комбайнаи;положения.ре- Г.В.Самойлов, В.А.Сорокин, В.А,Сычевский . жущего органа. Блоки 2, 7, 10 умйожения, ,и Д.И.Фрегер . -косинусныйи синусные преобразователи 4 (56) Авторское свидетельство СССР .и. 6, 9, инвертор 11 и сумматоры 5 и 12 %972089, кл; Е 21 С 35/24, 1982.преобразуют измеренные величины в верАвторское свидетельство СССР тикэльные координаты режущего органа от- М 1250651, кл, Е 21 С 35/24, 1986, носйтельно кровли выработки, чтофиксирует датчик 14 местоположения ком- (54) СИСГЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВ-. байна, В режиме задания программы запо- З ЛЕНИЯ ОЧИСТНЫМ КОМБАЙНОМ В ПРО- минаютсяв программйом блоке 13. а в ФИЛЕ КАЛИЙНОГО ПЛАСТА:режиме отработки программы сравнивают-. Щ Изобретение относится к горной про- . ся с заданной программой и полученное мышленности, а именно к средствам управ- : рассогласование отрабатывается режущилений очистйым комбайном в профиле миорганами комбайна. " .ФИ:обретение относится к горной промышленности и может быть использованопри автоматизации добычи калийных солей.Цель предлагаемого изобретения - повышение надежности и точности управления за счет исключения накопленияпогрешности и трудоемких операций,На фиг,1 приведено схематическое изо-,бражение очистного комбайна, рабогающего в комплексе с крепыш, в плоскости,параллельной профильной плоскости пласта; на фиг.2 изображена функциональнаясхема системы программного управления,По условия технологии при выемке калийных солей устайовка секций крепи производится с. шагом, предусматривающимналичие между верхняками крепи незакреп-:,ленного пространства кровли выработки,которое может служить базой отсчета для 20системы программного управления, В этомслучае если фиксированная точка комбайна .(точка А, фиг,1) находится напротив стойки. крепи, то другая точка комбайна (точка В,фиг.1), которая находится от точки А на расстоянии проекция которого на продольнуюось комбайна составляет - , расположенаа2,под незакрепленным пространством кровли выработки. Это позволяет; измерив расстояние 1 от точки В до кровли выработки,определить вертикальную координату У ре: жущего органа по формуле:,У=ьзп а+опзп(О+ ф)+Ьсозр, (1) где Б - длина отрезка прямой, соединяющей геометрические центры опоры поворотнбго редуктора и режущего органа;а- угол наклона прямой, соединяющей 40 геометрические центры режущего органа и .опоры поворотного редуктора;. ол - длина отрезка прямой, соединяющей геометрический центр опор поворотного редуктора и точку, от которой измеряется 45 расстояние до кровли выработки(точка В на фиг.1);р - угол продольного наклона корпуса комбайнаш - длина отрезка прямой, соединяю щей центры стоек крепи;О- угол наклона прямой, соединяющей геометрйческий центр опоры поворотного редуктора и точку, от которой измеряется расстояние до кровли выработки(точка В на 55фиг.1) на продольную ось комбайна;Ь - расстояние от точки В комбайна до кровли выработки (измеряется по перпендикуляру к продольной оси комбайна),Использование вертикальной координаты режущего органа, вычисленной по формуле (1), позволяет контролировать его положение относительно кровли выработ-ки, положение которой при выемке калий- . ных пластов существенно не изменяется от стружки к стружке, Тем самым исключается последовательное вычисление координатрежущего органа с учетом предыдущих положений комбайна, что позволяет повыситьточность управления,Система программного управления (фиг,2) содержит; блок измерения расстояния 1, выход которого соединен с первым входом блока умножения 2,. дагчик углапродольного наклона корпуса комбайна 3,выход которого соединен с входом косинус-ного преобразователя 4 и входом сумматора 5, выход которого через синусный преобразователь 6, соединен с входом блока умножения 7; датчик положения режущего органа 8, выход которого через синусный преобразователь 9 и блок умножения 10 соединен со входом инвертора 11, при этом выход косинусного преобразователя 4 сое динен со вторым входом блока умножителя2, выход которого, а также выходы блока умножения 7 и инвертора 11 подключены к соответствующим (первому, второму и третьему) входам сумматора 12, выход кото-. рого соединен с 1-м входом программного блока 13, второй вход которого соединен с выходом датчика местоположения комбайна 14, а выходы программного блока 13 соединены через блоки формирования управляющих сигналов 15 и 16 с входами исполнительных элементов 17 и 18; соответственноо.Система работает следующим образом.При движении комбайна вдоль забоя сигнал, пропорциональный углу продольно го наклона р, поступает с выхода датчика 3 угЛа наклона на вход косинусного преобразователя 4, с выхода которого сигнал; соответствующий величине соз р, поступает на второй вход блока 2 умножения, на первый вход которого поступает сигнал, пропорциональный величине Ь (фиг,1), измеренный блоком 1, измерения расстояния, С выхода блока 2 умножения сигнал, пропорциональ-ный Ьсов у поступает на первый вход сумматора 12.Сигналпропорциональный величине угла р с выхода датчика 3 поступает также на вход сумматора 5, где суммируется с крнстантой, соответствующей величинеО (фиг,1), затем полученная сумма поступает в синусный преобразователь 6, с выхода которого сигнал, соответствующий величине зи( В+ р), поступает в блок умножения 7, где умножается на константу, соответствующую Оп (фиг.1), С выхода блока 7 умноженнЬй сигнал, соответствующий Опзп(О+ гр), поступает нэ второй вход сумматора 12.Сигнал, соответствующий углу наклона а (фиг,1), характеризующий положение режущего органа, с выхода датчика 8 положения режущего органа поступает на вход синусного преобразователя 9, с выхода которого сигнал, соответствующий зл а, поступает в блок 10 умножения на константу, соответствующую ь (фиг.1), Сигнал, соответствующий величинеБз и к с выхода блока 10 инвертируется в инверторе 11 и полученный сигнал соответствующий величине - ьзи а, подается на третий вход сумматора 12.Сумматор 12 осуществляет сложениесигналов, поступающих на ега входы, в результате чего на его выходе появляется сигнал, пропорциональный вертикальной координате - У - режущего органа, вы,исленной в соответствии с формулой (1), Этот сигнал поступает на вход программного блока 13,Датчик местоположения комбайна 14контролирует момент начала прохождения )фиксированной точки комбайна (точка А, фиг,1) мимо забойной стойки крепи. В этот момент сигнал с выхода датчика местоположения комбайна 14 поступает на второй вход программного блока 13. При задании программы вертикальные координаты режущего органа запоминаются в программном блоке, а при отработке программы текущие вертикальные координаты с выхода сумматора 12 по сигналам датчика местоположения комбайна 14 сравниваются с заданными (запомненными) и полученное рассогласование передается в блоки формирования управляющих сигналов для перемещения режущего органа вверх(блок 15) или вниз(блак 16), Блоки формирования управляющих сигналов 15 и 16 преобразуют полученные значения в сигналы, которые приводят в действие исполнительные элементы 17 и 18, соответственно, перемещающие режущий орган на требуемое расстояние в требуемом направлении,В качестве блока измерения расстояния1 может быть использован, например, акустический уровнемер ЭХОТУ.020045 - .80, установленный на комбайне в точке В (фиг,1), В качестве датчиков угла продольного наклона корпуса комбайна и положения режущего органа могут использоваться, например, потенциометрические датчики угла15 зован, например, блок 1 основной программы (а.с, СССР М 972089). Блоки и датчики предлагаемой системы программного упргвления могут быть реализованы на интег ральных микросхемамх 157, 140, 176, 561,30 единены с входами исполнительных эле 40 50 первым входом второго блока умножения,второй вход которого соединен с выходомкасинусного преобразователя, а выход - с первым входом второго сумматора, выход датчика положения режущего органа соеди нен с входом второго синусного преобразователя, выход которого соединен с входом третьего блока умножения, выход которого.соединен с входом инвертора, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход которого соединен с пер-510 наклона, разработанные институтом Автоматгормаш, Датчик местоположения комбайна 14 мажет быть реализован, например, последовательным соединением акустического уровнемера ЭХОТУ 25-02.020045-80 и блока сравнения, которые фиксируют наличие препятствия на заданном расстоянии от завального борта комбайна, В качестве блоков формирования управляющих сигналов могут быть использованы, например, одновибраторы, В качестве исполнительных элемен 1 ав может использоваться, например, злектрогидрапривад очистного комбайна. В качестве примера. реализации программного блока 13 может быть исполь 580 серий, диодах и транзисторах в типовомвключении. Формула изобретения Система программного управления очи-стным комбайном в профиле калийного пласта, содержащая датчик угла продольного наклона корпуса комбайна, датчик положения режущего органа, блоки формирования управляющих сигналов, выходы которых соментов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения надежности и точности управления за счет исключения накопления погрешности управления и трудоемких операций,она снабжена блоком измерения расстояния, датчиком местоположения комбайна, двумя сумматорами, двумя синусными и одним косинусным функциональными преобразователями, тремя блоками умножения,инвертором и программным блоком, причем выход датчика угла продольного наклона корпуса комбайна соединен с входами косинуснаго преобразователя и первого сумматора, выход которого соединен с входом первого синусного преобразователя, выход которого соединен с входом первого блока умножения, выход которого соединен с втарым входом второго сумматора, выход блока измерения расстояния соединен с1810534 вым входом программного блока, второй вход которого соединен с выходом датчика местоположения комбайна, а выходы проставитель Г,Самойлохред М.Моргентал ен орректор М,Максимиш едакто Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР-35, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород гарина, 101 аз 1428ВНИИПИ Гос Тиражвенного комите113035, Москва граммного блока соединены с входамиблоков формирования управляющих сигналов;