Способ формирования управляющего воздействия на привод поворота роторной стрелы роторного экскаватора и устройство для его осуществления

(1% И) О 15 РЕ 02 Р 3/2 ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 180231, кл. Е 02 Р 3/24, 1965.Авторское свидетельство СССРВ 302444, кл. Е 02 Р 3/26, 1969.Авторское свидетельство СССР9 617537, кл, Е 02 Р 3/26, 1978.Авторское свидетельство СССУ 910942, кл, Е 02 Р 3/26, 1982,Авторское свидетельство СССРФ 619583, кл. Е 02 Р 3/26, "1978.(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРИВОД ПОВОРОТАРОТОРНОЙ СТРЕЛЫ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(57) 1. Способ формирования управляюще-,го воздействия на привод поворота роторной стрелы роторного экскаватора,включающий задание номинального значения параметров режима работы экскаватора, формирование сигнала обратной связи и сравнение его с заданнымноминальным значением параметров режима работы экскаватора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности роторногоэкскаватора при исключении выхода зазаданные пределы режимов нагруженияоборудования, измеряют параметры,характеризующие интенсивность нагружения оборудования, агрегатов и металлоконструкций экскаватора, значения измеренных параметров представляют вмасштабах, выбранных по критерию равноинтенсивного воздействия на оборудование, агрегаты и металлоконструкции экскаватора, непрерывно из полу.ченных сигналов выбирают максимальный и усредняя его на скользящем интервале интегрирования, получают сигнал обратной связи, вычитают его значение из номинального значения параметров режима работы экскаватора, полученный разностный сигнал преобразуют в соответствии с пропорционально-интегрально-дифференциальным законом и используют полученный сигнал в качестве управляющего воздействия на привод поворота роторной стрелы роторного экскаватора.2. Устройство для формирования управляющего воздействия на привод поворота роторной стрелы роторного экскаватора, содержащее измеритель текущего значения нагрузки на рабочем органе и задатчик номинального значения параметров режима работы экскаватора, выход которого подключен к первому входу сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено измерителями текущих значений уровня вибраций металлоконструкций и весовой производительности, тремя блоками установки масштабов, блоком селектирования аналоговых сигналов, блоком скользящего интегрального усреднения и пропорционально- интегрально-дифференциальным регулятором привода поворота роторной стрелы, выходы измерителей текущих значений нагрузки на рабочем органе, уровня вибраций металлоконструкций и весовой производительности черезЗатем определяют разность между заданным значением параметра номинального режима работы П,и текущим значением сигнала обратной связи 0 (с) в соответствии с выражением осОзн Пос ("), (4)где Я - сигнал рассогласования, который преобразуют по ПИД-закону в соответствии с выражением11 (с) = К(Я + Т - + - -Ис)(5)дЕ 1 1 с.рр Адс т15где 11 (С) - текущее значение сигнапрла управляющего воздействия на привод поворотароторнои стрелы, постулающего в станцию управления приводом поворота,К - коэффициент пропорциональности"Т - постоянная времени интегрированияТ - постоянная времени дифАференцирования,Число параметров, характеризующих интенсивность нагружения оборудования, агрегатов и металлоконструкций экскаватора, может быть гораздобольшим в зависимости от горно-геологических и климатеических условийэксплуатации и от типа автоматизируемого объекта. 35Предлагаемый способ характеризуется простотой осуществления.устройство для реализации предлагаемого способа включает в себя измеритель 1 текущего значения уровнявибраций металлоконструкций, измеритель 2 текущего значения весовой производительности, измеритель 3 текущего значения нагрузки на рабочеморгане, блоки 4-6 установкимасштабов,блок 7 селектнрования аналоговыхсигналов, блок 8 скользящего интегрального усреднения, сумматор 9,задатчик 10 параметров номинальногорежима работы экскаватора и ПИД-ре 50гулятор привода поворота роторнойстрелы 11, причем выходы измерителей 1-3 через блоки 4-7 установкимасштабов соединены со входами блока 7 селектирования аналоговых сигналов,выход которого через блок 8скользящего интегрального усреднениясоединен с вычитающим входом сумматора 9, суммирующий вход которого соединен с выходом задатчика 10 и выход которого через ПИД-регулятор 11 связан со входом станции управления приводом поворота роторной стрелы,Блок 8 скользящего интегрального усреднения включает в себя регулируемый преобразователь 12 напряжения в частоту, регулируемый генератор 13 образцовой частоты, многоразрядный сдвиговый регистр 14, разностный двоичный счетчик 15 и цифроаналоговый преобразователь 16, причем вход п реобразователя 12 является входом данного блока и выход соединен с суммирующим входом счетчика 15 и с информационным входом регистра 14, сдвиговый вход которого соединен с выходом генератора 13 и выход соединен с вычитающим входом счетчика 15, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя 16, выход которого является выходом данного блока,Устройство работает следующим образом.Через узлы 4-6 установки масштабов сигналы с измерителей 1-3 в масштабах, выбранных по критерию равноинтенсивного воздействия на оборудование, поступают на входы блока 7 селектирования аналоговых сигналов, с выхода которого сигнал П ,(с) (фиг.1) усредняется на скользящем интервале интегрирования в блоке 8, с выхода которого сформированный сигнал обратной связи Пс, , определяемый выражением (3), поступает на вычитающий вход сумматора 9, с выхода которого сигнал рассогласования Е , определяемый выражением (4), преобразуется в соответствии с выражением (5) в ПИД-регуляторе 11 и поступает в станцию управления приводом поворота роторной стрелы роторногоэкскаватора.Блок 8 скользящего интегрального усреднения работает сгедующим образом.Входной аналоговый сигнал преобразуется в частотно-модулированный в регулируемом преобразователе 12 напряжения в частоту, с выхода которого импульсы поступают на суммирующий вход раэностного двоичного счетчика 15 и на информационный вход регистра 14, на сдвиговый вход которого поступают импульсы с выхода ге5 146нератора 13, с помощью которого задается интервал усреднения. С выходарегистра 14 импульсы поступают навычитающий вход счетчика 15. Такимобразом, код на выходе счетчика 15соответствует количеству возбужденных ячеек регистра 14, Затем двоичный код преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 16 в аналоговый сигнал, соответствующий усредненному значению, определяемомувыражеьъем (3),Диапазон изменения частоты преобразователя 12 задается в соответствии с выбранной величиной интервалаусреднения для максимального использования емкости регистра 14.В качестве блока 7 селектирования аналоговых сигналов можно использовать субблок селектированияаналоговых сигналов Ф 5196 (БИАСЗ),входящий в состав системы управленияс переменной структурой (СУПС) комплекса КМ 2201.В качестве ПИД-регулятора 11 можно использовать субблок, регулирующий с аналоговым выходом Ф 5179(БРАА 1), также входящий в составкомплекса КИ 2201 (СУПС).Использование способа формирования управляющего воздействия на привод поворота роторной стрелы роторно 9030 6го экскаватора и устройства для егореализации по сравнению с прототипом обеспечивает значительное повышение эффективности и точности управления, максимально возможную производительность в конкретных горногеологических условиях при исключении выхода за номинальные пределырежимов нагружения оборудования, агрегатов и металлоконструкций экскаватора, управление рабочим процессомпо любому количеству физически разнородных параметров, характеризующихинтенсивность нагружения оборудования, агрегатов и металлоконструкцийэкскаватора при очевидной простотеосуществления, повышение надежностии долговечности основных узлов экскаватора, увеличение коэффициентатехнического использования экскаватора во времени за счет уменьшенияпростоев, связанных с авариями иливыходом из строя отдельных наиболее 26 важных узлов экскаватора, вызванных частыми отклонениями параметров,характеризующих интенсивность нагружения оборудования, агрегатов иметаллоконструкций, за допустимые З 0 пределы, сведение до минимума субъективного влияния оператора машинистароторного экскаватора на процессэкскавации.унцию леюл оооо рота 25/30 Тираж 588 Подписноеосударственного комитата по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, Ж-З 5, Рауаская наб., д. 4/5 Зак5 НИИПИ и ГКНТ ССС нт", г. Ужгород, ул. Гагарина,1 оизводственно-изда инат Составитель А.Ремизовактор Н.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор ЛЯатай