Способ управления очистным комбайном и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 91.ъ 2 Ц Е 21 С 3524 У ОО О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1250651, кл, Е 21 С 35/24, 1984.Авторское свидетельство СССР 1 Ф 972089, кл. Е 21 С 35/24, 1982,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОЧИСТНЫМ КОМБАЙНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано 1809 О 42 А 1 для автоматизации. управления очистным комбайном в профиле пласта, Изобретение позволяет определить неконтролируемое"; перемещение траектории движения режущих органов под влиянием изменения клиренса комбайна, либо смещения точки отсчета. Сигналы от датчиков 1, 4, 5, 6 и элемента памяти 3 поступают на входы блока преобразования координат 7, где по рекурентным зависимостям преобразуются в горизонтальные и вертикальные координаты режущих органов, В цикле записи горизонтальные и вертикальные координаты режущих органов без изменений поступают1809042 10 25 30 35 40 45 в программный блок 11, где запоминаются и хранятсядо цикла обработки. Разность реальных и запомненных вертикальных координат, вычисленная в блоке вычитания 16, поступает на информационный вход блока памяти 9. Запись этой информации в блок памяти 9 производится только по сигналу блока разрешения 8, Записанная в блок памяти 9 разность вычисленной в цикле отработки и записанной ранее,Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для автоматизации управления очистным комбайном в профиле пласта. Цель изобретения - повышение точности управления за счет компенсации неконтролируемого изменения клиренса комбайна или смещения условно неподвижной точки отсчета,Поставленная цель достигается тем, что в способе программного управления очистным комбайном, заключающемся в контроле местонахождения комбайна, угла его продольного наклона, положения его режущих органов, преобразовании контролируе-, 15 мых величин в координаты траекторий режущих органов относительно условно неподвижной точки отсчета при задании и отработке траекторий режущих органов,периодически определяют ординату теку щей границы пласта относительно условно неподвижной точки отсчета, вычитают из ее величины значение ординаты заданной траектории в соответствующей точке лавы и полученную разность вычитают из ординат траекторий режущих органов в течение всего времени отработки траекторий, а управляющие воздействия формируют путем вычитания полученных ординат из заданных ординат траекторий режущих органов,Целью изобретения является повышение точности управления за счет устранения указанного недостатка,Цель достигается тем, что известная система управления очистным комбайном, содержащая датчик пути, пройденного комбайном, выход которого через счетчик соединен со входом элемента памяти, датчик угла продольного наклона комбайна, выход которого соединен со вторым входом элемента памяти, датчики положения режущих органов комбайна, блок преобразования координат, входы которого соединены с выходами всех датчиков и элемента памяти,а выход его соединен со входом программного блока, выходы которого через блоки формирования управляющих сигналов соесоответствующая изменению клиренса комбайна, поступает в блок вычитания 10, где будет вычитаться из вертикальной координаты каждого режущего органа до следующей коррекции, Управляющее воздействие формируется блоком 12 или 13 и передается на исполнительный элемент 14 или 15, который перемещает режущий орган на необходимое расстояние. 2 с.п, ф-лы, 2 ил. динены с исполнительными элементами, снабжена блоком разрешения. блоком памяти, первым и вторым блоками вычитания, причем выход блока разрешения соединен со входом блока памяти, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания, выход которого соединен со вторым входом программного блока, третий выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, выход которого связан с информационным входом блока памяти, а второй выход блока преобразования координат соединен со вторыми входами обоих блоков вычитания,На фиг, 1 приведена структурная схема системы программного управления очистным комбайном; на фиг. 2 - структурная схема блока преобразования координат,Система программного управления содержит датчик 1 пути, пройден ного комбайном, выход которого через счетчик 2 соединен со входом элемента памяти 3, второй вход которого соединен с выходом датчика 4 угла продольного наклона комбайна, датчики 5, 6 положения режущих органов комбайна. Выходы датчиков 1, 4, 5, 6 и элемента памяти 3 соединены со входами блока преобразования координат 7,Выход блока разрешения 8 соединен со входом блока памяти 9, выход которого соединен с.первым входом блока вычитания 10, выход которого соединен со вторым входом программного блока 11. Первый и второй выходы программного блока 11 соединены через блоки 12, 13 формирования управляющих сигналов с соответствующими исполнительными элементами 14, 15. Третий выход программного блока 11 соединен с первым входом второго блока вычитания 16, выход которого соединен с информационным входом блока памяти 9, Первый выход блока преобразования координат 7 соединен с первым входом программного блока 11, а второй его выход - со вторыми входами блоков вычитания 10 и 16.Устройство блока 7 преобразования координат поясняется чертежом фиг, 2, на котором изображена структурная схема одного из двух аналогичных его каналов - каналапреобразования координат верхнего режущего органа. В его состав входят, счетчик 17, выход которого связан через элементы умножения 18, 19 со входами сумматоров 20, 21, Второй выход счетчика 17 через ключи 22, 23, соответственно накапливающие сумматоры 24, 25 и элементы умножения 26, 27 связан со входами сумматоров 20, 21, Информационный вход ключа 22 и второй вход элемента умножения 18 связаны с выходом синусного функционального преобразователя 28. Информационный вход ключа 23 и второй вход элемента умножения 19 связаны с выходом косинусного функционального преобразователя 29. Выход второго синусного функционального преобразователя 30 через соответствующий элемент умножения 31 связан со входом сумматора 20. Выход второго косинусного преобразователя 32 через элемент умножения 33 связан со входом сумматора 21, Выход сумматора 34 соединен со входами третьих синусного функционального преобразователя 35 и косинусного функционального преобразователя 36, выходы которых через соответствующие элементы умножения 37, 38 связаны со входами сумматоров 20, 21 соответственно, Вход счетчика 17 связан с выходом датчика пути 1; входы синусного и косинусного функциональных преобразователей 28, 29 соединены с выходом элемента памяти 3, вход сумматора 34 связан с выходом датчика 4 угла продольного наклона комбайна. Входы синусного 30 и косинусного 32 функциональных преобразователей соединены с датчиком положения верхнего режущего органа 5.Система работает следующим образом. Сигналы с датчиков 1, 4, 5, 6 и элемента памяти 3 соответствуют пути, пройденному комбайном, углу продольного наклона его корпуса, положению режущих органов комбайна и углу продольного наклона комбайна при кратности пройденного пути расстоянию между опорами комбайна, Это значение угла записывается в элемент памяти 3 по сигналу счЕтчика 2, насчитавшего количество дискрет пути датчика 1, соответствующее межопорному расстоянию комбайна,Сигналы отдатчиков 1,4,5,6 и элемента памяти 3 поступаот на входы блока преобразования координат 7, где по рекуррентным зависимостям преобразуются в горизонтальные и вертикальные координаты режущих органов,+оосоз(д+ ф+ бсоз а где х, у - соответственно горизонтальная и вертикальная координаты геометрического центра режущего органа;уо - расстояние от верхней полки конвейера до почвы пласта в том иэ сопряжений лавы со штреком, откуда было начато движение;мол. - длина проекции расстояния меж ду опорами комбайна на его продольную ось;к - разность пути, пройденного комбайном и суммы целого числа моп, укладываю. щихся на длине пройденного пути;рф - угол продольного наклона корпуса комбайна при достижении нуля разностью пройденного пути и суммы целого числа моп, рф - ,последний зафиксированный уф: оп - расстояние между отстающей опорой комбайна и геометрическим центром опоры поворотного редуктора соответствующего режущего органа;0- угол наклона прямой, соединяющей отстающую опору и геометрический центр опоры редуктора, к продольной оси комбайна;у) - угол продольного наклона корпуса комбайна;а- угол наклона прямой, соединяющий геометрические центры режущего органа и опоры поворотного редуктора;б - длина отрезка прямой, соединяющей геометрические центыры режущего органа и опоры поворотного редуктора.Работает канал преобразования координат верхнего режущего органа следующим образом: при перемещении комбайна на заданное расстояние, например 0,1 м, с выхода датчика 1 пути приходит импульс и содержимое счетчика 17, пропорциональное к в зависимостях (1), возрастает и поступает на входы элементов умножения 18, 19 (фиг, 2), На вход синусного и косинусного функциональных преобразователей 28, 29 с выхода элемента памяти 3 поступает сигнал, пропорциональный величине угла рр, а с их выходов сигналы, пропорциональьные 3 и рф и соз рф; поступают на вторыевходы элементов умножения 18, 19, с выховующая изменению клиренса комбайна либо смещению условно неподвижной точкиотсчета, поступает в блок вычитания 10, гдебудет вычитаться из вертикальной координаты каждого режущего органа до следующей коррекции, Вычисленная в блоке 10разность, соответствующая вертикальной координате того или иного режущего органа,скорретированной с учетом возмущений,описанных выше, поступает в программный 10блок 11, где сравнивается с заданными длятой же точки лавы координатами, По результатам этого сравнения определяется необходимое управляющее воздействие дляопережающего (выход 1 блока 11) или отстающего (выход 2 блока 11) режущего органа,Это управляющее воздействие формируется соответствующим блоком 12 или 13и передается на исполнительный элемент14 или 15, который перемещает режущий 20орган на необходимое расстояние,В качестве датчика 1 пути можно использовать датчик типа ДМК, в качестведатчика угла продольного наклона - потенциометрический, оба типа датчиков разработы в институте Донавтоматгормаш.Потенциометрические угломеры могут также использоваться для контроля положениярежущих органов шнекового типа при установке их на поворотных редукторах. При 30использовании в качестве блока разрешения автоматической следящей системы может быть применен регулятор "Квант"разработки института Донавтоматгормашсовместно с ИГД им. А.А, Скочинского, Остальные блоки могут быть реализованы намикросхемах 176, 561 и 580 серии, В качестве исполнительных элементов может использоваться электрогидроприводочистного комбайна, блоки формирования 40управляющих сигналов могут быть реализованы, например, на базе одновибраторов. Формула изобретения1, Способ управления очистным комбай ном, заключающийся в контроле местонахождения комбайна, угла его продольного наклона, положения его режущих органов, преобразовании контролируемых величин в координаты траектории движения режущих органов относительно условно неподвижной точки отсчета при задании и отработке траектории режущего органа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления за счет компенсации неконтролируемого изменения условно неподвижной точки отсчета, периодически определяют.ординаты текущей границы пласта, задают траектории в соответствующих точках пласта, а управляющее воздействие формируют путем вычитания полученной ординаты из заданной,2. Устройство управления очистным комбайном, содержащее датчик пути, пройденного комбайном, выход которого подключен к первому входу блока преобразования координат и через счетчик к первому входу элемента памяти, датчик угла продольного наклона соединен с вторыми входами блока преобразования координат и элемента памяти, выход которого подключен к третьему входу блока преобразования координат, четвертый и пятый входы которого соединены с выходамидатчиков положения режущего органа, а первый выход соединен с первым входом и рограммного блока, первый и второй выходы которого через соответствующие блоки формирования управляющих сигналов соединены с исполнительными элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена блоком разрешенияблоком памяти, первым и вторым блоками вычитания, при этом выход блока разрешения соединен с первым входом блока памяти, выход которого подключен к первому входу первого блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом программного блока, третий выход последнего подключен к первому входу второго блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом блока памяти, при этом второй выход блока преобразования координат соединен с вторыми входами блоков вычитания,1809042 оставитель Д, Евстафьевехред М.Моргентал Корректор С, Лисина еда ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 оизводственно-из аказ 1266 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва,Ж, Раушская наб,. 4/5