Устройство для управления установкой измельчения угля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 39) ЗОБРЕТЕНИЯ ИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Южный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф,Э. Дзержинского(72) Г,П. Берлявский, Б.И. Пасько, В,Ф. Сивокобыленко, В.С. Гармаш и М.И, Филь (56) Авторское свидетельство СССР М 748352, кл, 0 05 В 19/18, 1974.Устройство для управления и защит электродвигателей дробильно-фрезерной машины ДФМ, Отчет "Уралтехэнерго", Свердловск, 1979, с. 267, Инв, М ТТ 901.00,Изобретение относится к автоматическому управлению процессом первичного дробления (измельчения) смерзшейся или крупнокусковой горной массы на решетках приемных бункеров вагоноопрокидывателей ТЭС, и может быть использовано в других областях народного хозяйства, связанных с выгрузкой и первичной обработкой навалочных грузов, потерявших сыпучесть или имеющих в своем составе кусковатые включения. Известно буровым стан дит управлен от прочности величину пот новки, и в сл грузок, что дроблении на снижать эффеустроиство для управл ком. Это устройство проиие установкой в зависим горной породы, влияющеребляемого тока привода уучае кратковременных иимеет место при первич решетках, будет значите ктивность установки,ния вости на та- реом ьно ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ УГЛЯ (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического управления и защиты электроприводов установок, измельчающих горную массу, а также другие крупнокусковые смерзающиеся и слеживающиеся сыпучие материалы. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности - достигается путем применения в устройстве элементов задержки и регистра, связанных с блоком датчиков, а также элементов И, позволяющих осуществлять прерывистую подачу корпуса фрезы установки на перерабатываемый материал в зависимости от токовых нагрузок злектроприводов установки.1 ил. Известно устройство для управления и защит электродвигателей дробильно-фрезерной машины, которое позволяет осуществлять автоматические управления и защиту электродвигателей дробильно-фрезерной машины от токовых перегрузок в зависимости от выбранных уставок. Устройство содеркит блоки управления и с сигнализации привода вращения фрезы и привода перемещения корпуса фрезы "вперед и "назад", блоки обратной связи и приводов, элемент ИЛИ, элемент И и ключевой элемент. Устройство обеспечивает отключение электродвигателей при кратковременном превышении токов в несколько раз за счет использования трансформаторов тока, а также отключения электродвигателей тепловой защиты при длительных токовых перегрузках.Недостатком такого устройства является снижение надежности приемного узлаиз-за перегревов электродвигателей, а также снижение производительности из-за вынужденных простоев установки при перегреве электродвигателей, т.к, остывайие происходит за 20-25 мин, а за это время Ьожно разгрузить 500,0-1000,0 тонн горной массы.Цель изобретения - повышение надежности и эффективности управляемой установки. Указанная цель достигается тем, что в устройства для управления установкой измельчения угля (материала) введень 1 четыре элемента задеркки, пять пороговых элементов, пять-десять элементов Н Е, сеть элементов И, семь элементов ИЛИ, пять ключевых элемента и регистр памяти сигнала, причем первый выход блока датчиков через первый пороговый элемент подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход у которого через второй пороговый элемент подключен к второму выходу блока датчиков, вь 1 ход первого элемента ИЛИ подключен к входампервого и второго элемента задержки, и к входу второго элемента ИЛИ, а выход первого элемента задержки подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого через первый элемент НЕ подключен к первому выходу блока управления приводом вращения фрезы,4второй вход - к первому выходу первого ключевого элемента, второй выход которого подключен к входу блока управления приводом вращения фрезы, выход третьего элемента ИЛИ подключен ка входу первого ключевого элемента, третий выход которого через второй элемент НЕ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к второму выходу блока управления приводом вращеггия фрезы, второй вход - к первому выходу второго ключевого элемента, на третий вход второго элемента И через третий элемент НЕ подключен к второму выходу блока управления приводом вращения фрезь 1, выход второго элемента И подключен к входу второго ключевого элеглента, второй выход которого подключен к входу блоков привода вращения фрезы, третий выход блока датчиков счерез последовательно соединенные третий пороговый элемент и третий элемент задержки подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход третьего элемента через четвертый элемент НЕ падклачен к третьему выходу блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "вперед", выход пятого элемента ИЛИ подключен к входу третьего ключевого элемента, первый выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, второй выход к входу блока управления приводом перемещения корпуса фрезы вперед, а третий выход второго ключевого элемента через пятый элемент НЕ подключен к первому входу четвертого 10 элемента И, второй вход которого черезшестой элемент НЕ подключен к первому выходу четвертого ключевого элемента, третий вход - через седьмой элемент НЕ подключен к первому концевому выключателю, 15 четверть 1 й вход - к второму концевому выключателю, пятый вход - через восьмой элемент НЕ соединен с вторым выходом четвертого ключевого элемента, шестой вход - с выходам шестого элемента ИЛИ, 20 седьмой вход - через девятый элемент НЕ свторым выходом блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "вперед", первый вход шестого элементаИЛИ подключен к первому выходу пятого ключевого 25 элемента, второй вход - к выходу четвертогоэлемента задержки, третий вход- к первому выходу блока управления приводом перемещения фрезы, первый выход четвертого ключевого элемента подключен к первому З 0 входу седьмого элемента ИЛИ, второйвход - к информационному входу регистра пагляти сигнала, третий вход - через десятый элемент НЕ к первому входу пятого элемента самоблокировки,вход регистра З 5 памяти сигнала подклачен к первому выходу регистра, а второй выход регистра подключен к второму входу пятого элемента И, а выход пятого элемента И подключен к входу четвертого элемента задержки, вход вто рого элемента задеркки подключен квыходу первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента задержки подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к второму вьходу чет вертого ключевого элемента, выход -к первому входу седьмого элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента И подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход к выходу седьмого элемента ИЛИ, тре тий вход - к второму выходу шестого ключевого элемента, а выход - к входу четвертого ключевого элемента, первый выход пятого ключевого элемента через одиннадцатый элемент НЕ подключен к первому входу 55 восьмого элемента И, второй выход - к входу блока привода перемещения корпуса фрезы вперед, второй вход седьмого элемента И через двенадцатый элемент НЕ подключен к выходу заднего концевого выключателя, третий вход - через тринадцатый элемент НЕ и пятый пороговый элемент к четвертому выходу блока датчиков, четвертый вход - через четырнадцатый элемент НЕ и четвертый пороговый элемент к пятому выходу блока датчиков, пятый вход - к выходу восьмого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому выходу шестого ключевого элемента, э второй вход - к первому выходу блока управления приводом перемещения фрезы "назад", шестой вход восьмого элемента И через пятнадцатый элемент НЕ подключен к второму выходу блока управления приводом перемещения фрезы "назад", третий выход шестого ключевого элемента подключен на вход блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "назад". Введение в устройство управления четырех элементов задержки позволяет:- при перегрузке электродвигателей фрезы (1-й эл. задержки) допускать разрушение кусковатых включений и смерзшихся глыб с повышенной прочностью, несмотря нэ то, что кратковременные токи могут в это время значительно превышать допустимые. В то же время при продолжительных токовых перегрузках электродвигатели во избежание перегрева будут своевременно отключены,- для быстрого устранения перегрузки электродвигателей фрезы осуществить отключение эл.двигателя подачей корпуса фрезы "вперед" через 2 с после ее возникновения (2-й эл. задержки),- отключить электродвигатель перемещения корпуса фрезы "вперед" при его длительных перегрузках (3-й эл,задержки),- осуществить повторный пуск двигателя перемещения корпуса фрезы "вперед" с некоторой паузой после исчезновения перегрузки.Введение в устройство управления пяти пороговых элементов позволяет установить расчетныеуровни перегрузочныхтбков, при которых осуществляется включение схем защит, электродвигателей установки от перегрузок.Введение в схему регистра позволяет "запомнить" сигнал об отключении электродвигателя перемещения корпуса фрезы "вперед" при перегрузке электродвигателей вращения фрезы и осуществить повторный пуск электродвигателя перемещения фрезы "вперед" при исчезновении перегрузки электродвигателей вращения фрезы,В предложенном устройстве элементы задержки включены в схему таким образом, что управляющий сигнал с элементов задержки поступает на исполнительный орган в том случае, если предварительный управля ющий сигнал будет подаваться на элемент задержки не менее установленного времени.Широко распространено применение пороговых элементов,с помощью которых отключают питание на элементы, если потребляемый ток превышает допустимый. В данном устройстве пороговый элемент подключен через элемент задержки таким образом, что питание будет отключено только через определенный промежуток времени,На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства,Устройство содержит блок 1 датчиков,5 10 куда входят датчики 2,3,4 величины тока токовой защиты двигателей М 1, М 2, МЗ - соответственно и датчики термоэлементы 5,6 тепловой защиты двигателя М 4, Блок 7 управления приводом вращения фрезы, куда входят кнопка 8 "Пуск", сигнальная лампа 9 о перегрузке двигателей вращения фрезы, кнопка 10 "Стоп" и кнопка 11 деблокировки защиты. Блок 12 управления приводом передвижения корпуса фрезы "Вперед", куда входит кнопка 13 "Вперед", лампа 14,сигна 20 25 лизирующая о перегрузке двигателя вращения фрезы, кнопка 15 "Стоп" и кнопка 16 деблокировки защиты. Блок 17 управления приводом перемещения корпуса фрезы "назад", куда входит кнопка 18 "назад", и кноп 30 ка 19 "стоп". Приводы 20 и 21, 22, 23 - вращения фрезы, передвижения корпуса фрезы "вперед" и передвижения корпуса фрезы "назад" соответственно вращения фрезы. Кроме того,для управления приво 35 дом пороговый элемент 24, элемент ИЛИ 25, пороговый элемент 26, (реле времени) элемент задержки 27,(реле времени) элементы задержкй 28, элемент 29, элемент ИЛИ 30, элемент И 31, элемент НЕ 32, ключевой элемент (повторитель) ЗЗ, элемент НЕ 34, элемент 35, ИЛИ 36, ключевой элемент(повторитель) элемент НЕ 38. ИЛИ 41, элемент И 42, элемент НЕ 43, ключевой элемент (повторитель) 44, элемент НЕ 45, элемент И 46, элемент НЕ 47, ключевой элемент (повторитель) 48, эле- мент НЕ 49, концевой выключатель 50, отключающий привод передвижения корпуса фрезы "вперед" при достижении 50 установкой крайнего переднего положения и концевой выключатель 51, исключающий передвижение установки во время работы вагоноопрокидывателя, элемент ИЛИ 54, элемент НЕ 55, ключевой элемент(повторитель) 56, (реле времени) элемент задержки 56, элемент ИЛИ 58, регистр памяти 45Для управления устройством передвижения корпуса фрезы "вперед" - элемент1795420 10 20 ЗО 40 50 59, элемент НЕ 60, элемент И 61 и элемент И 62.Для управления приводом передвижения корпуса фрезы установки "Назад" предназначены элемент НЕ 63, элемент И 64, элемент НЕ 65, концевой выключатель 66 привода передвижения корпуса фрезы назад, исклюцающий передвижение корпуса назад дольше исходного положения, элемент НЕ 67, (карловый) элемент 68, элемент НЕ 69, (карловый) элемент 70, элемент ИЛИ 71 и элемент НЕ 72.Основные принципы работы устройства.- в соответствии с производительностью вагоноопрокидывателя (цикл разгрузки одного полувагона 4 мин) задается необходимая скорость движения установки "вперед" и "назад", подбирается мощность эл.двигателей установки,- в зависимости от прочности поступающих на конкретную ТЭС углей с учетом вида пусковых включений и смерзшихся глыб прочность которых в зимнее время может изменяться в весьма широких пределах в зависимости от температуры и влажности) путем испытаний и расцетов определяют антимальные величины установок по велицийе тока в обмотках электродвигателей и выдержке времени таким образом, чтобы не допускать перегрева электродвигателя при переработке горной массы, приводящих к длительным простоям.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии установка (УРСТТ) находится за пределами решетки приемного бункера (не показан), При накоплении негабаритных остатков горной массы на поверхности решетки оператор вагоноопрокидь 1 вателя кнопкой 8 подает управляющий сигнал на элемент ИЛИ 36, с его выход подается сигнал на вход элемента И 35, который через клюцевой элемент 37 включает 4 . приводы 20, 21 вращения фрезы. Затем аналогичным образом с помощью кнопки 13, элемента ИЛИ 54, элемента И 46 и ключевого элемента 56 вклюцается привод передвижения корпуса фрезы "вперед" 22, Передвигаясь на решетке фреза измельчает и проталкивает горную массу сквозь ячейки решетки вниз. При этом датчики 2,3,4 блока датчиков 1 измеряют потребляемые токи в обмотках электродвигателей. В случае наез да на прочную и крупную глыбу токи в электродвигателях М 1, М 2 фрезы превышают заданные и сигнал с датчика тока 2(3) через пороговый элемент 24 (26),элемент ИЛИ 25 поступает на элементы задержки 27 и 28. Элемент задержки 27 дает сигнал на отключение двигателей М 1 и М 2 фрезы задержки 28(настроен на более короткое время, чем первый 27 и служит для ограничения нагрузки на приводы вращения фрезы 20, 21 путем прекращения подачи корпуса фрезы вперед),сработав, он через элемент И 62, элемент ИЛИ 58, элемент,И 29, ключевой элемент 53, элемент НЕ 52, элемент И 46, ключевой элемент 56 отключит привод передвижения фрезы "вперед" 22. Переработав горную массу, при остановленном приводе перемещения фрезы вперед, приводы вращения фрезы 20, 21 входят в номинальный режим, сигнал перегрузки с элемента ИЛИ 25 исчезает, ключевой элемент 53 обесточивается, на оба входа пятого элемента И 61 подается сигнал с регистра 59 и с элемента НЕ 60, с элемента задержки 57 через некоторую установленную паузу, необходимую для полного набора оборотов двигателями фрезы, управляющий сигнал проходит на элемент ИЛИ 54, И 46, клюцевой элемент 56 и снова включает двигатель МЗ привода перемещения фрезы "вперед" 22.При повторении перегрузок двигателей вращения фрезжы снова будет включаться ключевой элемент 53, через элемент НЕ 52, отключать привод передвижения фрезы"вперед", при этом будет отключаться элемент И 61, элемента задержки 57, чтобы осуществить включение. при исчезновении нагрузки,Если нагрузка значительно превышаетдопустимую как по величине, так и по времени воздействия (аварийный режим), например, при попадании посторонних включений как металлолом, происходит отключение двигателей М 1, М 2, вращения фрезы, через время, определяемое установкой элемента задержки 27, При этом сигнал с выхода элемента задержки 27 подается на первый вход элемента ИЛИ 30, с выхода которого на ключевой элемент 33. Ключевой элемент 33 через элемент НЕ 34, элемент И 35 и ключевой элемент 37 отключит привод вращения фрезы, а через элемент И 31 и входэлемента ИЛИ ЗО заблокирует ключевой элемент 33 до устранения причины аварии и разблокировки кнопкой КнД 11 блока управления и сигнализации 7. Аналогицным образом с помощью элементов устройства 4, 39 40, 41 44, 45, 42, 43, 16 происходит аварийное отключение и деблокирование двигателя МЗ привода перемещения корпуса фрезы "вперед".Передвижение корпуса фрезы "назад" осуществляется всегда при чистой решетке, поэтому схема управления и защиты выпол1795420 10 10 55 нена несколько упрощенной на элементах 5,б, 17, 18, 19, 23, 48, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69,70, 71, 72. Использование предложенной схемы позволяет избежать влияния на длительную и исправную работу установки субьективФормула изобретения Устройство для управления установкой измельчения угля, содержащее блок управления приводом вращения фрезы, блок управления приводом перемещения корпуса фрезы "Вперед", блок управления приводом перемещения корпуса фрезы "Назад", блок датчиков, первый элемент ИЛИ, первый элемент И и первый ключевой элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности управляемой установки, в него введены четыре элемента задержки, пять пороговых элементов, пятнадцать элементов НЕ, восемь элементов И, пять элементов ИЛИ и регистратор памяти сигнала, пять ключевых элементов, причем первый выход блока датчиков через первый пороговый элемент подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого через второй пороговый элемент подключен к второму выходу блока датчиков, выход первого элемента ИЛИ подключен к входам первого и второго элементов задержки и к входу второго элемента ИЛИ, а выход первого элемента задержки подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого через первый элемент НЕ подключен к первому выходу блока управления приводом вращения фрезы, второй вход - к первому выходу первого ключевого элемента, второй выход которого подключен к входу блока управления приводом вращения фрезы, выход третьего элемента ИЛИ подключен к входу первого ключевого элемента, третий выход которого через второй элемент НЕ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к второму выходу блока управления приводом вращения фрезы, второй вход - , к первому выходу второго ключевого элемента; третий вход второго элемента И черезтретий элемент НЕ подключен к второму выходу блока управления приводом вращения фрезы, выход второго элемента И подключен к входу второго ключевого элемента,15 20 25 30 35 40 45 50 ных факторов, таких как опыт, знание, дисциплинированность оператора вагоноопрокидывателя, Тем более, что оператор вагоноопрокидывателя не в состоянии постоянно контролировать и соблюдать требуемые эксплуатационные параметры установки,второй выход которого подключен к входу блоков привода вращения фрезы, третий выход блока датчиков через последовательно соединенные пороговый элемент и третий элемент задержки подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход третьего элемента И через четвертый элемент НЕ подключен к третьему выходу блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "Вперед", выход пятого элемента ИЛИ подключен к входу третьего ключевого элемента, первый выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, второй выход - к входу блока управления приводом перемещения корпуса фрезы, "Вперед", третий выход второго ключевого элемента через пятый элемент НЕ подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого через шестой элемент НЕ подключен к первому выходу четвертого ключевого элемента, третий вход через седьмой элемент НЕ подключен к первому концевому выключателю, четвертый вход - к второму концевому выключателю, пятый вход - через восьмой элемент НЕ соединен с выходом четвертого ключевого элемента, шестой вход - с выходом шестого элемента ИЛИ, седьмой вход - через девятый элемент НЕ с вторым выходом блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "Вперед", первый вход шестого элемента ИЛИ подключен к первому выходу пятого ключевого элемента, второй вход - к выходу четвертого элемента задержки, третий вход - к первому выходу блока управления приводом перемещения фрезы, первый выход четвертого ключевого элемента подключен к первомУ входуседьмого элемента ИЛИ, второй вход - к информационному входу регистра памяти сигнала, третий вход - через десятый элемент НЕ к первому входу пятого элемента И, вход самоблокировки регистра памяти сигнала подключен к первому выходу регистра, а второй выход регистра подключен к второму входу пятого элемента И, а выход пятого элемента И подключен к входу четвертого элемента задержки, вход второго элементазадержки подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента задержки подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу четвертого ключевого элемента, третий вход - к второму выходу пятого ключевого элемента, а выход - к первому входу седьмого элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента И подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход - к выходу седьмого элемента ИЛИ, третий вход - к второму выходу шестого ключевого элемента,а выход - к входу четвертого ключевого элемента, первый выход пятого ключевого элемента через одиннадцатый лемент НЕ подключают к первому входу осьмого элемента И, второй выход - к входу блока привода перемещения корпуса фрезы вперед, второй вход восьмого элемента И через двенадцать 1 й элемент НЕ подключен к выходу заднего концевого выключателя, третий вход - через тринадцатый элемент НЕ и пятый пороговый элемент к четвертому выходу блока обратной связи, 5 четвертый вход - через четырнадцатый элемент НЕ и четвертый пороговый элемент к пятому выходу блока обратной связи, пятый вход - к выходу восьмого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к первому 10 выходу шестого ключевого элемента, а второй вход - к первому выходу блока управления приводом перемещения фрезы "назад", шестой вход восьмого элемента И через пятнадцатый элемент НЕ подклю чен к второму выходу блока управленияприводом перемещения фрезы "Назад", третий выход шестого ключевого элемента подключен на вход блока управления приводом перемещения корпуса фрезы "На зад",