Устройство для управления дозированнымвыпуском руды

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ(51)М. Кл.з С 05 О 11/04 С 05 В 19/00 с присоединениам заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАННЫМ ВЫПУСКОМ РУДЫ Изобретение относится к автоматизированному управлению технологическими процессами, в частности к автоматизации управления режимом дозированйого выпуска полезного ископаемого при подземной добыче и может быть использовано в других отраслях промышленности для управления технологическими процессами на объектах, включающих в себя несколько параллельных линий (участков), выполняющих аналогичные операции, рабОтающих на общий сборный пункт, в тех случаях, когда необходимо соблюдать ограничения по производительности каждой линии (участка) в зависимости от производительности соседней линии,Известны устройства автоматизированного управления дозированным вы пуском сыпучих и жидких материалов из нескольких расходных бункеров на общий сборный пункт, например, смеси- тель, обеспечивающие автоматизированное управление дозированным выпуском сыпучих и жидких веществ иэ нескольких бункеров в общий смеси- тель в заданной очередности и действуют циклически или непрерывно,Разрешением для очередного цикла вы пуска является сигнал о полном завершении предыдущего цикла (11,Наиболее близким по техниче койсущности к предлагаемому являетсяэлектронное логическое устройствеуправления питателями дозаторов автоматизированных бетонорастворных заводов, содержащее три пары идентичных каналов, каждый из которых содержит элемент пусковой аппаратурыпитателей и элемент сравнения, квходам которого подключены выходысоответственно счетчика количестваруды и задатчика дозы 2),Схема устройства реализована сприменением элементов, выполняющихлогические функции ИЛИ, НЕ и ПАМЯТЬ,Данным устройством предусматривается циклическая работа ряда дозаторов, когда включение питателей и выпуск материала из расходных бункеров в дозаторы производится толькопосле разгрузки всех дозаторов, включенных в систему, т,е, в течениецикла производится выпуск только одной дозы материала каждым питателем.Разрешение очередного включения питателей поступает на все ячейки одновременно после завершения выпускапо одной дозе каждым питателем, 7987455 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ЬО 45 Однако устройством не обеспечивается возможность повторного включения одного и того же питателя для выпуска второй дозы материала до тех пор, пока не будет завершен полностью цикл работы всех дозаторов. Следовательно, при выходе из строя одного из питателей или дозаторов отключается вся система полностью и работа ее может возобновиться только после устранения неисправности, т.е, устройство не обеспечивает свободу выбора и включения питателей. Включение питателей в каждой ячейке осуществляется сигналом низкого уровня (логический нуль) через логический элемент ИЛИ-НЕ, а запретом включения является сигнал высокого уровня (логическая единица) от концевого выключателя затвора доэатора, элемента ПАМЯТЬ или схемы разрешения дозировки, Таким образом, при использовании в схеме потенциально-импульсных полупроводниковых логических элементов, аварийное отсутствие сигналов 1 на любом из входов элемента ИЛИ приводит к преждевременному включению питателя,Ц ль изобретения - расширение функционапьных возможностей устройства путем повышения оперативности управления режимом добычи руды обеспечением максимальной ,.вободы выбора и включения питателей при соблюдении равномерного дозированного выпуска руды из взорванной секции блока.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый канал содержит элемент памяти, один вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а инверсный выход - к входу элемента пусковой аппаратуры питателя, каждая пара каналов снабжена элементом И и последовательно соединенными элементом И-НЕ и первым и вторым элементами задержки, а первая и третья пары каналов включают дополнительные элементы памяти и элементы И, выход которого подключен к другим входам элементов памяти соответствующей пары каналов, прямые выходы которых в каждом канале соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого в первой и третьей паре каналов связан с первым входом элемента И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходу элемента второй пары каналов, первый и второй входы элемента И-НЕ которой связаны соответсТвенно с прямым выходом дополнительного элемента памяти первой и третьей пары каналов, а инверсный выход - с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, причем выход второго элемента задержки в первой и третьей паре каналов связан с пер вым входом дополнительного элемента памяти, второй вход каждого из которых соединен с выходом второго элемента задержки второй .пары каналов,выход первого элемента задержки которой подключен к вторым входам элементов памяти второй пары каналов,В процессе подземной добычи рудыв системе с массовым этажным обрушением под,налегающей пустой породой,выпуск руды осуществляется какбы.из одного бункера (секции блока)через несколько выпускных выработок в. днище, оборудованных питателями.Так как взорванная руда находитсяпод слоем обрушенной пустой породы,то в случае, если одним из питателей систематически выпускается большее количество руды, чем соседними,в массе руды, находящейся над даннымпитателем формируется воронка, в которую увлекается пустая порода,что приводит к разбоживанию руды иповышению ее.потерь. Для предотвращения этого явления необходимо соблюдать такой режим выпуска руды,при котором каждым питателем, непрерывно или отдельными порциями (вагонами), отгружается из секции блокатакое количество руды, выпуск которого вызывает понижение уровня поверхности раздела руда-порода, ноне приводит к возникновению и развитию воронки в массе руды над даннымвыпускным отверстием. Т.е, необходимо осуществлять равномерный дозированный выпуск руды всеми питателямисекции блока.На чертеже представлена функциональная блок-схема предлагаемогоустройства,Устройство (в соответствии сколичеством питателей в секции блока) содержит шесть счетчиков 1 количества руды, выпущенной каждым питателем, шесть задатчиков 2 дозы выпуска, шесть элементов 3 сравнения количества выпущенной руды с установкойзадатчика дозы, шесть элементов 4-9памяти, управляющих пусковой аппаратурой 10 питателей, образующих трипары идентичных каналов, и элементыИ 11-15 в первой и третьей паре каналов, элементы И-НЕ 16-18, элементы19-24 задержкй и промежуточные элементы 25 и 26 памяти,Устройство работает следующимобразом,После отбойки секции блока, передначалом выпуска руды, все питателиразблокированы, выпуск можно вестилюбым из них. При этом, на всех счетчиках 1 количества выпущенной рудыустановлены нулевые показания, Назадатчиках 2 дозы выпуска установлены расчетные величины доз выпуска,.на входах пусковой аппаратуры 10всех питателей присутствует сигналразрешения выпуска, поступающий отинверсных выходов элементов 4-9 памяти, управляющих соответствующими питателями, причем в качестве элементов памяти в схеме устройства используются, например, триггеры, поляризованные многоконтактные реле,ферритовые элементы с прямоугольной петлей гистерезиса и т,п.По мере выпуска руды, например третьим питателем, счетчик регистрирует ее количество нарастающим итогом. При достижении равенства количества выпущенной руды установленной дозе выпуска, на выходе элемента 3 сравнения, относящегося к третьему питателю, вози.:ает импульсный сигнал (логическая 1), который поступает на первый вход .элемента 6 памяти, управляющего пусковой аппаратурой третьего питателя. Под воздействием этого сигнала элемент 6 памяти изменяет свое состояние, вследствие чего исчезает сигнал с его инверсного выхода - питатель блокируется и возникает сигнал на прямом выходе, который поступает на первый вход элемента И 12. Выпуск дозы третьим питателем завершен.После завершения выпуска дозы четвертым питателем, аналогичным образом изменяется состояние четвертого элемента памяти, управляющего этим питателем, В результате этого блокируется четвертый питатель и на второй вход элемента И 12 поступает сигнал 1. Под воздействием этого сигнала в присутствии такого же сигнала на первом входе, на выходе элемента И возникает 1, поступающий параллельно на первые входы элементов И-НЕ 16 и 17.Теперь выпуск осуществляется только питателями первым, вторым, пятым и шестым. После завершения выпуска дозы первым и вторым питателями,изменяется состояние элементов 4 и 5 памяти. На их инверсных выходах сигналы исчезают - блокируются соответствующие питатели, а с прямых выходов сигналы 1 поступают на первый и второй входы элемента И 11, под воздействием которых на его выходе также возникает сигнал 1, Этот сигнал подается на второй вход элемента И-НЕ 16, Так как на его первом входе уже имеется сигнал 1 с выхода элемента И 12, то на его выходе, а следовательно и на входе элемента 19 задержки сигнал 1 исчезает.Вследствие этого на выходе элемента 19 задержки появляется импульсный сигнал 1 длительностью, который поступает одновременно на первый вход элемента И 14 и на вход элемента 20 задержки.При этом, так как на втором входе элемента И 14 уже присутствует сигнал с инверсного выхода промежуточного элемента 25 памяти, на выходеэлемента И 14 возникнет сигнал 1 фРкоторый поступает на вторые входыэлементов 4 и 5 памяти, управляющихсоответственно, пусковой аппаратуройпервого и второго питателей, указанные элементы возвращаются в исходноесостояние, вследствие чего на входахпусковой аппаратуры 10 появляетсясигнал разрешения включения питате 1 Олей, т, е. питатели раз блокируютс яЗадним фронтом импульса с выходаэлемента 19 задержки запускаетсяэлемент 20 задержки и на его выходепоявляется сигнал длительностью 7Фпоступающий на первый вход промежу 15 точного элемента 25 памяти. Под воздействием этого сигнала элемент 25изменяет свое состояние, вследствиечего исчезает сигнал 1 с егоинверсного выхода, а следовательно,э и с второго входа элемента И 14 ипоявляется сигнал на его прямом выходе, поступающий на первый входэлемента И-НЕ 18.Как видим, питатели первый и второй разблокировались, так как черезних выпущено руды столько же, сколько третьим и четвертым питателями.Т.е, поверхность раздела руда-породанад всеми четырьмя выпускными отверстиями опустилась до одинаковогоуровня. Третий и четвертый питатели остались заблокированными, таккак уровень поверхности раздела рудапорода над пятым и шестым выпускными отверстиями выше, чем над третьими четвертым.В случае возобновления выпуска руды первым и вторым питателями и достижения количества выпущенной имируды, равного установкам дозы, сос- .тояние элементов 4 и 5 памяти изменяется аналогичным описанному вышеобразом, питатели блокируются, навыходе элемента И 11 внсвь возникаетсигнал 1, Этот сигнал поступает 4 на вход элемента И-НЕ 16, на выходекоторого исчезает присутствовавшийраньше сигнал ф 1. Однако несмотряна то, что элементы 19 и 20 работают аналогично описанному выше, раз-блокирование питателей не происходит,потому что на выходе элемента И14 сигнал не появляется, так как навтором его входе отсутствует сигналс инверсного выхода элемента 25Таким образом, после выпуска второй дозы подряд первым и вторым питателями, они остаются заблокированными, так как существует разница вуровне поверхности раздела руда-порода над ними и над соседними (чет вертым и третьим). В данной ситуацииразблокированными остаются толькопятый и шестой питатели.После завершения выпуска дозы ру"ды, например, пятым питателем, изме няется состояние элемента 8 памяти.шения выпуска дозы руды шестым питателем происходит его кратковременноеблокирование, затем разблокируютсятретий-шестой питатели следующим образом,Под воздействием сигналов с прямых выходов элементов 8 и 9 памятина выходе элемента И 13 возникаетсигнал, под воздействием которого,в сочетании. с уже существующим навтором входе, срабатывает элементИ-НЕ 17, на выходе которого прерывается сигнал ф 1Перепад сигналаот 11 до 0 (задний Фронт),возникающий на входе элемента 21 задержки, запускает его и на выходевозникает импульс 1 длительностьюкоторый подается на входыэлемента И 15 и элемента 22 задержки,Под воздействием этого импульса,в сочетании с уже присутствующим навтором входе сигналом с инверсноговыхода промежуточного элемента 26памяти, на выходе элемента И 15 возникает импульс 1 длительностьюь, поступающий на вторые входыэлементов 8 и 9 памяти, упранляющихпятым и шестым питателями соответственно, Питатели разблокируются.По истечении времени с 1 под воздействием заднего Фронта импульса с выхода элемента 21 задержки запускается элемент 22 и на его выходе возникает импульс 1 длительностьюкоторый подается на первый входпромежуточного элемента 26 памяти.Промежуточный элемент 26 памяти изменяет свое состояние, вследствиечего исчезает сигнал 1 на егоинверсном. выходе и возникает сигнал1. на его прямом ныходе. Это приводит к прекращению сигнала 1на входе, элемента И 15 и к срабатыванию элемента И-НЕ 18, так каК напервом его входе уже присутствуетсигнал 1, поступающий с прямоговыхода промежуточного, элемента 25памяти,На выходе элемента И-НЕ 18 прерывается сигнал 11, вследствие чего запускается элемент 23 задержки ина его выходе возникает импульс 1лдлительностью ь , поступающий навторые входы, элементов б и 7 памяти,управляющих пусковой аппаратуройтретьего и четвертого питателей соответственно. Питатели разблокируются. Задним Фронтом импульса 111 с выхода элемента 23 задержки запускается элемент 24 задержки и на его выходе возникает импульс 1 длительностью 1, который подается,на вторые входы промежуточных элементов 25 и 26 памяти, Под воздействием этого импульса элементы 25 и 26 возвращаются в исходное состояние. При этом исчезают сигналы 1 на их 5 0 15 2 О 25 30 35 прямых выходах и возникают на инверсных,В результате этого питатели третий-шестой разблокированы, так какуровень поверхности раздела руда-порода над их выпускными отверстиямисравнивается.Дальнейшая работа устройства может быть прослежена до возвращениявсех элементов в исходное состояниев момент выравнивания поверхностираздела руда-порода, т,е. после завершения выпуска одинакового количества доз руды всеми питателямисекции блока,Введение в устройство новых элементов задержки, памяти и И-НЕ, управляющих пусковой аппаратурой проводов питателей, в случае примененияустройства для автоматизированногоуправления дозированным выпуском руды на подземной добыче руды, позволяет четко соблюдать наиболее рациональные режимы дозиронанного выпуска руды без снижения оперативностиуправления рядом питателей, за счетосуществления раздельной блокировкипитателей в зависимости от количества выпущенной руды и группового ихдеблокирования по мере равномерногоопускания поверхности раздела рудапорода по всей площади секции блока,Расчетная экономическая эффективность, получаемая при добыче 1 10 т,руды с применением предлагаемого устройства и последующей ее переработки составляет 113 тыс.руб. Устройство для управления дозированным выпуском руды, содержащее три пары идентичных каналон, каждый из которых содержит элемент пусковой аппаратуры питателя, счетчик коли-чества руды, выход которого подключен к одному входу элемента сравнения, другой вход которого соединенс выходом задатчика дозы выпуска,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения области примененияустройства, в нем каждый канал содержит элемент памяти, один вход которого подключен к выходу элементасравнения, а инверсный выход - квходу элемента пусковой аппаратурыпитателя, каждая пара каналов снабжена элементом И и последонательносоединенными элементом И-НЕ и первыми вторым элементами задержки, а первая и третья пары каналов включаютдополнительные элементы памяти и элемейтй Й, выход которого подключен кдругим входам элементов памяти соответствующей пары каналов, прямые выходы которых в каждом канале соединены с первым и вторым входами элемента И, выход которого н первой и тре10 798745 Составитель Л,ПтенцоваРедактор Л.Кеви Техред М.Голинка Корректор М,Коста Заказ 10046/62 Тираж 951 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнй 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 тьей паре каналов связан с первымвходом элемента И-НЕ, вторые входыкоторых подключены к выходу элемента И второй пары каналов, первый ивторой входы элемента И-НЕ которойсвязаны соответственно с прямым выходом дополнительного элемента памяти первой и третьей пары каналов,а инверсный выход - с первым входомдополнительного элемента И, второйвход которого подключен к выходупервого элемента задержки, причемвыход второго элемента задержки впервой и третьей паре каналов связанс первым входом дополнительного элемента памяти, торой вход каждогоиз которых соединен с выходом второго элемента задержки второй пары каналов, выход первого элемента задержки которой подключен к вторымвходам элементов памяти второй парыканалов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Соломенко М.М. и Сахаров Е.В.Автоматизация технологических процессов и контрольно-измерительные приборы в хлебопекарной промышленности,М., "Пишевая промышленность", 1967,с,53-572, Левин Г.И. и Шляга Г.И. Электронное логическое устройство дляуправления работой бетонно-раствор 15 ных заводов. М Стройиздат, 1966,с.13-15 (прототип).