Устройство для программногоуправления

Союз Советскик Социалистическия Республик(51 М, Кл,з О 05 В 19/407 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннЯ и открытнЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ 1 Устройство относится к автоматическому управлению шахтными подъемными машинами и может быть использовано в цифроаналоговых и цифровых си- / стемах автоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.Известны устройства программного управления, которые использу 1 от принцип механического интегрирования 11 .Недостатки этих устройств - низкая точность, малая надежность, наличие подвижных частей.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее блок датчиков, блок сравнения, входы которого соединены с вытходами блока задания уровня,ревер-, сивного счетчика и блока задания скорости, а выход его связан со входом коммутатора, Формирователь импульсов и. управляемый делитель частоты, выход которого подключен к коммутатору, а входы соединены с Формирователем импульсов и с блоком задания скорости, а также блок ограничения рывка, входы которого подключены к выходам блока датчиков, блока сравнения и Формирователя импульсов, Зо а его выход подключен к входу блока задания скорости, причем блок ограничения рывка состоит из блока ключей, блока управляемых делителей частоты и блока ввода задания 21. Недостаток этого устройства - наличие в блоке ограничения рывка блокауправляемых кодом делителей частоты,количество которых определяется числом криволинейных участков задаваемой тахограммы, что значительно усложняет устройство и снижает его надежность,Формирование выходного числа накриволинейных участках тахограммыосуществляется посредством последовазельно включенных управляемого делителя частоты, счетчика реверсивногов блоке, управляемого делителя частоты, счетчика реверсивного. Этообеспечивает логарифмический законизменения выходного числа. Математический анализ работы такого устройства показывает, что при этом обеспечивается получение логарифмического закона изменения выходного числа. Частота на выходе управ;:ляемого делителя частоты при Формиро(1) где 1 - эталонная частота формирователя импульсов;й - число, задающее величинурывка.Число на выходе реверсивного счетчика 4 изменяетея по закону: 5 30 15 20(3) коммутатора 18, блок 8 датчиков состоит из датчиков 81-8,3 и триггера19, блок 10 ключей состоит из триггеров 20.1-20.5 и сумматоров 21,1-21.2,блок регистров включает пять регистров 11.1-11.5, задатчик 12 состоитиз элементов совпадения 22.1-22,5,блок 14 состоит из элементов разделения,23.1-23.э .Устройство работает следующим образом.формирователь 7 импульсов дает навыходе импульсы с постоянной частотой.,Блок 8 выдает сигналы в начале работы устройства (точка 24), в точке 30 40 начала замедления и в точке 34 стопорения. Задатчик 12 осуществляет задание величины рывка на участках отточки 24 до точки 25, от точки 26 доточки 27, от точки 28 до точки 29,от - 45 точки 30 до точки 31, от точки 32 доточки 33. Задатчик 2 задает максимальный уровень выходного сигнала. научастке от точки 29 до точки 30, уро-вень дотяжки от точки 33 до точки 34,задает уровни начала изменения ускорения точек 25,27,31 и определяетнаклоны участков этими элементами отточки 25 до точки 26, от точки 27 до,Начала криволинейных участков определяются числами, вводимыми соответственно устройствами 16.7-16,9 задания.В исходном состоянии выходноечисло й блока 4 задания скорости и 60 . выходное число йы . счетчика 3 равнонулю. ТриГгеры 20,1-20.5 блока 10и триггер 9 блока 8 находятся в ну-,левом состоянии. В блок 1 сравнениявведено число с 16.2, соответствуюТаким образом, выражение (4) показывает что число на выходе известного устройства изменяется во времени по логарифмическому закону.Цель изобретения - повышение надежности работы шахтных подъемных установок путем снижения динамических нагрузок при рывке за счет Формирования параболических участков тахограммы заданной скорости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программно го управления, содержащее последовательно соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнения, коммутатор и реверсивный счетчик, второй вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход - ко второму входу блока сравне" ния, третий вход которого соединен через первый задатчик со вторым выходрм блока датчиков, а второй вы" ход - с первым входом блока ключей, подключенного вторым входом к третье му выходу блока датчиков, Формирователь импульсов, и второй задатчик, введены первый преобразователь кодчастота и последовательно соединениые блок регистров, логический блок и второй преобразователь код-частота выход которого подключен ко второму входу блока задания скорости, выход которого соединен с первым входом ванин рывка тахограммы определяется:, Частота на выходе управляемого . делителя частоты определяется выражением с учетом (2) а число на выходе реверсивного счетчика, т.е. на выходе устройства сучетом (3) изменяется по закону:у ДЬ - Д: .п (4)Ьых. ЬЪ первого преобразователя код-частота, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов и второму входу второго преобразователя кодчастота, первый вход блока регистров соединен с выходом второго задатчика, а второй вход - со вторым выходом блока ключей.На фнг.1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг.2 структурная схема; на Фиг.3 - формируемая тахограмма.Устройство содержит блок 1 сравнения, первый задатчик 2, счетчик Э реверсивный, блок 4 задания скорости, коммутатор 5, первый преобразователь б код-частота,формирователь 7 импульсов, блок 8 датчиков, блок 9 ограничения рывка, блок 10 ключей, блок 11 регистров, второй задатчик 12, второй преобразователь 13 кодчастота и логический блок 14.Блок 1 сравнения состоит из элементов 15.1-15.8 .сравнения, задатчик 2 состоит из элементов 16.1-16.8 памяти и элементов 16.9-16.12 совпадения, блок 4 состоит иэ счетчика 17,. щее максимальной скорости, а такжечисла с элементов 16,4-16.9, задающие соответствующие величины наклонов й величины скоростей, соответствукицих началам криволинейных .участков тахо- граммы. Элементы 16.11 и 16.12 совпадения открыты, к 16.10 - закрыт. Коммутатор 5 подключает счетчик 3 на сложение. Формирователь импульсов 7 выдает импульсы частотой 1 э на преобразователи "код-частота" 13 и б.Сигнал начала работы поступает с блока 8 датчиков. При этом триггер 20.1 переходит в единичное состояние и число с элемента 22.1 через регистр 11.1 поступает на вход преобразователя 13 код-частота. Одновременно через сумматор 211 и коммутатор 18 счетчик 17 коммутируется на сложение. На выходе преобразователя 13 формируются импульсы, частота которых 1 пропорциональна входному коду, задаваемому с элемента 22.1:Я ГЕ=Сгде М - входное число, задаваемое22.1;М, - числовая емкость сумматорапреобразователя 13;Фэ в ,эталонная частота формиро"вателя 7 импульсов.На выходе устройства 4 заданияскорости (счетчика реверсивного)число изменяется по законуКод числа М поступает на вход преобразователя б, на выходе которого формируются импульсы частотой определяемые выражениемс Е Г Ис вь Мсс Яс Мссчто соответствует параболическому .закону изменения тахограммы на первом криволинейном участке.При равенстве М и числа, задающего величину наклона участка 25-26, элемент 15.3 вырабатывает сигнал и переводит триггер 20.1 в нулевое состояние, в результате чего отклю 4 ается вход преобразователя 13 и вход "Сложение" счетчика 17. Число на выходе 4 остается на участке 25-26 постоянным и равным М И ). Число на выходе счетчика 3 для участка 25-26 изменяется по выражению%что соответствует линейному законуизменения числа о времени. Величинанаклона определяется числом М, вво Е димым элементом 16.4.При равенстве Мы с числом, задаваемым элементом 16.7, на выходе элемента 15.6 вырабатывается сигнал итриггер 20.2 переводится в единичноесостояние, в результате чего число с 15 элемента 22.2, задающего величинурывка на участке 26-27, вводится впреобразователь 13, выход которогоподключается на вход "Сложение" счет.чика 17,2 О При равенстве Ми числа, задающего значение максимальной скоростис элемента 16.2 сигнал фБольше" навыходе элемента 15.1 исчезает и входсСложение" счетчика 3 коммутатором5 отключаетсяНа выходе счетчика 3хранится постоянное число п ,соответствующее максимальной скоростиформируемой тахограммы. Одновременноэлементом 15.2 триггер 20.3 переводится в исходное нулевое состояние.Момент начала замедления точки 30определяется сигналом с датчика 8.2начала замедления, в результате чеготриггер 20.4 переходит в единичноесостояние и в преобразователь 13вводится число с элемента 22.4, задающего величину рывка на участке30-31Одновременно триггер 19 переводится в единичное состояние, приэтом в элемент 15,1 вводится число 40 с элемента 16.1, задающего величинускорости дотяжки, на выходе элементд15.1 появляется сигнал сМеньше" ивыход преобразователя б подключаетсячерез коммутатор 5 на вход сВычита ние счетчика 3. Одновременно запираются элементы 16.11 и 16.12 и отпирается элемент 16.10Таким образом, начинается формирование участка замедления тахограммы. Порядок переключения элементовустройства при переходе с формирования одного участка тахограммы на другой аналогичен.Окончание цикла формирования тахограммы осуществляется подачей сигнала с датчика стопорения 8.3, в результате чего триггеры 20.5 и 19устанавливаются в нулевое состояниеи все элементы схемы приходят в исходное состояние. Одновременно счетчики 17 и 3 устанавливаются в нулевое состояние. Схема устройства готова к формированию следующего циклатахограммы.Схемой предлагаемого устройствапредусмстрена воэможность формирова 813374ния тахограммы самой высокой сложности (десятипериодной). Более простую форму тахограммы можно получить с помощью данного устройства отключением элементов устройства, формирующих соответствующие участки.Применение предлагаемого устройства в системах автоматического управления шахтными подъемными установками позволяет уменьшить величину рывка за счет параболического криволинейного участка формируемой тахо- граммы, а, следовательно, уменьшить динамические нагрузки в элементах подъемной машины, что в конечном итоге приводит к повышению надежности всей подъемной установки.Формула изобретенияУстройстводля программного управления, содержащее последовательно соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнЕния, коммутатор и реверсивный счетчик, второй вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход - ко . второму входу блока сравнения, третий вход которого соединен через первый задатчик со вторым выходом блока датчиков, а второй выход - с первым входом блока ключей, подключенного .вторым входом к третьему выходу блока датчиков, Формировательимпульсов и второй задатчик, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности, в неговведены первый преобразователь кодчастота и последовательно. соединенные блок регистров, логический блоки второй преобразователь код-частота,выход которого подключен ко второмувходу блока задания скорости, выходкоторого соединен с первым входомпервого преобразователя код-частота,подключенного вторым входом к выходуФормирователя импульсов и второмувходу второго преобразователя код-"частота, первый вход блока регистровсоединен с выходом второго задатчика,а второй вход - со вторым выходомблока. ключей.20источники информации,принятые во.внимание при экспертизе1, Киричок Ю,Г Чермалых В.М.Привод шахтных подъемных установокбольшой мощности. "Недрами, М 1972,с.44-52.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2544460/29-11,кл. 6 05 В 19/02, В 66 В 1/00,3009.1177.л каз 771/59 Тираж 940 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушомитета СССР открытийая наб., д. рректор С.Шекмар