Устройство для управления транспортными средствами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 734727(23) Приоритет Опубликовано 15,05.80,Бюллетень18 Дата опубликования описания 20.05.80 ае делам нзобретеннй н открмтнй(72) Авторы изобретения В. Г, Легостаев и П, М. Кукина Украинский заочный политехнический институт Министерства(7) Заявитель высшего и среднего специального образования Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах оперативного управления транспортировкой пс леэных ископаемых автомобильным транспортом нв карьерах горнорудной, угольной, нерудной и других отраслях промышленностии.Изобретение может быть использовано в технологических процессах, где требуется осушествлять выбор адреса следо 1 О вания каждого транспортного средства из множества имеющихся маршрутов с цельто достижения. максимальной эффективности выполняемых работ по погруэ 15 ке и транспортированию грузов.Известно устройство для управления транспортными средствами, содержащее блоки ввода данных о числе автосамосвалов для каждого экскаватора и блоки качества полезного ископаемого для каждого экскаватора, в которые вводятся данные оператором с пульте упрюления вручную 111,2Выходы блоков ввода данных о числе автосамосвалов и блоков качества полезного ископаемого для каждого экскаватора соединены с соответствующими блока-ми умножения, выходы которых подключены к блоку суммирования произведений, выходы блока ввода данных о числе авто- самосвалов через блоки разрешения подключены к блоку суммирования числа автосамосвапов, выход которого и выход блока суммирования произведений подключены к блоку деления. Выход блока деления и выход блока ввода данных о необхолимом составе усредненной руды подклк- чены к блоку сравнения.В устройстве хранятся исходные данные (число автосвмосввлов, состав руды в каждом забое, промежуточные резуль- таты и результат вычислений. осле опера ции сравнения результата вычислений с фактическимсоставом у,редненной руды, поступающей на обогащение, в индикаторном блоке фиксируется величина расхождения составе усредненной руды. Нв осно727фоказывается возможным только в томслучае, если этот маршрут не занят под 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3 734 вании этого оператор, манипулируя данными блоков ввода, корректирует число автосамосввлов, направляемых к экскаваторам. Скорректированный через несколько шагов вычислений сигнал о необходимом числе евтосамосвалов для того или иного экскаватора, обеспечивающий получение усредненной руды заданного свойства, направляется в автоматизированную подсистему управления работой автотранспорте нв карьере.Однако данное устройство не позволяет оперативно контролировать текущее значение усредненного показателя качества, в нем отсутствует также возможность определения оптимельного маршрута для каждого раэгрузившегося автосамосввла. Кроме того, процесс управления не ввтс- мвтизироввн, так квк при вычислениях должен принимать участие оператор.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройся во, содержащее матрицу маршрутов, матрицу поиска адресов, логические элементы, распределигель, коммутатор, схему учета, схему сравнения, индикаторы, блок управления, блок изменения алгоритма, первый выход которого подсоединен ко входу логического элементе пунктов назначения, второй выход - ко входу логического элемента составов, вторые ьходы логических элементов пунктов назначения составов соединены с горизонтальными и вертикальными шинами поиска адреса, входы которой подсоединены через матрицу маршрутов к выходам коммутатора, ьходы коммутатора соединены с выходами распределителя, подключенного к выходам блоке управления, вход которого через схему И и индикаторы подсоединен к выходам логических элементов пунктов назначения и составов, вторые выходы логических элементов пунктов назначения и составов соединены через схему учета и с.ему сравнения с одним входом блока изменении алгоритме, другой вход которого через переключатель режима работы связан с выходом распределителя 2..С помощью блока управления и распределителя осуществляется программный опрос маршрутов, которые задаются путем соединения выходов распределителя со ьходами матрицы маршрутов через коммутатор. В качестве критерия очередности опроса маршрутов используется среднее время .пробега состава по данному маршруту. Причем выбор данного маршрута с помощью схемы сравнения вижным составом.В логические элементы составов вводится следующая информация; местоположение составе, качество горной мессы в думкерах, ориентировка, а в логические элементы пунктов назначения вводится местоположение пункта назначения, готовность к работе, качество горной массы, возможный вариант погрузки или выгрузки, На выходе логических элементов составов и пунктов назначения появляется последовательность импульсов, соответствующая маршрутам, удовлетворяющим выше указанным условиям. Для поддержания заданного соотношения горной массы служат схемы учета и сравнения рудных составов, блок изменения влго. ритма и переключатель режимов работы.С логических элементов составов и пунктов назначения в схему учета посту пает информация обимеющемся нв карьере количестве составов с рудой. Эта информация в виде двойного числа с выхода схемы учета подается нв схему сравнения. При совпадении по времени импульсов на входах схемы сравнения с выхода этой схемы подается импульс нв ьход блоке управления рвспределитепем. Подача продвигающк импульсов с блока управления на ьход распределителя пре 1 сращеется. Распределитель останавливается и через индикаторы рекомендаций выдается решение о выборе оптимального марш,рута и адреса посылки состава.Устройство работает циклически. При выпопнении выданного решения, вводимая в логические элементы информация, изменяется, и происходит поиск следующего решения.Однако данное устрсйство имеет невысокое быстродействие и предназначено для оперативного управления горнотрвнспортными работами только на карьерах с железнодорожным транспортом Эффектна ность использования данного устройства на карьерах с автомобильным транспортом снижается иэ-аа того, что осуществляется выбор мвршругов только по критерию минимального времени пробега составов.Цель изобретения - повышение эффек-тивности работы.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее распределитель, выходы которого подключены соответственно ко ьходем коммутатора, выхо ,ды которого подключены соответственно ко ьходам блока кодирования качества50 полезного ископаемого, блок памяти среднего показателя качества, блок управления, блок памяти ситуации, блок сравнения и блок индикации маршрутов введены, блоки вычисления качества, задания приоритетов, контроля обслуживания требований, общего выполнения плана, индикации плана, элементы ИЛИ, элементы задержки, блоки выбора разрешенного маршрута, блоки контроля состояний маршрутов, блоки счета автосамосвалов на маршруте, блоки контроля выполнения плана, причем первый ьход блока управления и вход коммутатора подключены к выходу блока задания прис ритетов, вход которого соединен с первым ьходом устройства, второй ьход блока управления и первый ьход блока контропя обслуживания требований соединены с выходом первого элемента ИЛИ, 20 входы которого соединены с выходами блоков контроля состояний маршрутову третий ьход блока управления соединен с первым выходом блока контроля обслуживания требований, второй вход которо 25 го соединен со вторым входом устройст. ва, третий вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первым вы 30 ходам блоков выбора разрешенного маршрута, четвертый вход блока управления соединен с первым выходом блока срйвнения, ьход которого подключен к первому выходу блока вычисления качества, второй выход блока сравнения подключен к первым входам блоков контроля состояний маршрутов, первый выход блока упраелни соединен с управляющим входом блока кодирования качества полезного40 ископаемого, выход которого соединен с первым ьходом блока вычисления качества, второй выход блока управления соединен с первым входом блока памяти среднего показателя качества, второй45 вход которого подсоединен к третьему входу устройства, третий вход блока памяти среднего показателя качества соединен со вторым выходом блока вычисления качества, а выход соединен со вторым входом блока вычисления качества; третий выход блока управлениясоединен с третьим входом блока вычисления качества, четвертый выход блокауправления соединен с первым ьходомраспределителя, второй вход которого55соединен со вторым выходом блока кокгропя обслуживания требований, второй вход каждого блока контроля состояний маршрутов подключен ко второму выходу соответствующего блока выбора разрешенного маршрута, первый вход которого соединен с вьиодом соответствующего элемента задержки, второй вход соединен с первым выходом соответствующего блока контропя выпсанения плана, третий ьход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом блока памяти 1 ситуаций, вход которого соединен с четвертым входом устройства, выход каждого блока контроля состояний маршрутов соединен со входом соответствующего элемента задержки, со входом блока индикации маршрутов с первым ьходом соответствующего блока счета автосамосвалов на маршруте, второй вход которого соединен с первым выходом бпока контрсая общего выполнения плана, второй выход которого соединен со входом блока индикации плана, выход каждого блока счета автосамосвалов на маршруте соединен со входом соответствующего блока контрсая выполнения плана, второй выход которого соединен со входами блока контроля обшего выполнения плана, четвертый ьход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединен с соответствующим выходом коммутатора.Начертеже приведена схема устройства.Устройство содержит блок 1 задания приоритетов, блок 2. кодирования качества полезного ископаемого, блок 3 памяти среднего показателя качества, блок 4 вычисления качества, блок 5 управления, блок 6 контроля обслуживания требований, блок 7 памяти ситуаций, блок 8 сравнения, распределитель О, коммутатор 10, блоки 11 выбора разрешенного маршрута, элементы 12 задержки, блоки 13 контроля состояний маршрутов, элемент 14 ИЛИ, блоки 15 счета автосамосвалов на маршруте, элемент 16 ИЛИ, блоки 17 контрсая выполнения плана, блок 18 контроля общего выполнения плана, бпок 19 индикации плана, блок 20 индикации маршрутов, ьходы 21-24 устройства.Алгоритм управления транспортными средствами состоит из таких операций, как определение маршрута .следования (адреса экскаватора), установка минимального и максимального количества требований обслуживаемых экскаваторами в течение заданного времени, счет количества посланных автосамосвалов к определенному экскаватору и выделение адресов813 контроля состояния вход блокамаршрута.Одновременно с проверкой ограничений нв маршрут осуществляется вычисление показателя квчества полезного ископаемого в случве погрузки ввтосамосввлв данным эксквввтором. С этой целью с выхода рвспределителя 9 через коммутатор 10 поступает сигнал в блок 2 кодирования качества полезного ископаемого, в котором осуществляется кодирование величин .отклонения качества полезного ископаемого в забое от среднего значения и по сигнвлу с блока 5 управления этот показатель поступает в блок 4 вычисления качества. В блоке 3 среднего показателя качества содержится либо первоначальное значение среднего показвтеля качества, заданное с устройства сбора информации по входу 23, либо текущее значение среднего показателя качества, .считываемое в процессе работы устройства управления иэ блока 4 вычисления качества, По сигналу с блока 5 управления осуществляется операция считывания текущего среднего показателя качества из блока 3 в блок 4, где осуществляется либо суммирование, либо вычитание отклонения показателя качества со средним текущим .значением. Далее в блоке 8 сравнения осуществляется анализ полученного результвта.Если полученное среднее значение показателя качества не удовлетворяет укаэанному требованию, то выдается сигнал с блока 8 сравнения в блок 5 управления и блок осуществляет переключение)распределителя 9 в следуюшее состояние.Если требование по качеству полезного ископаемого удовлетворенное,то сигнал с блока 8 сравнения поступает в блок 13 контроля состояния маршрута и с выхода блока контроля состояния соответствующего маршрута поступает сигнвл через элемент 14 ИЛИ нв вход блока 6 контроля требований, где фиксируется состояние "Требование обслужено и выдается сигнал в блок 5 управления, который выдает сигнвл перезаписи нового текущего значения показателя квчествв из блока 4 в блок 3, Одновременно сигнал с соответствующего блока 13 поступит на соответствующий элемент 12 задержки, запрещающий выбор данного маршрута нв время погрузки экскаватором ввтосвмосвала.Этот же сигнал поступает па блок 20 индикации маршрутов, высвечивая адрес 55 7 734727 эксквввторов, к которым послано больше ввтосамосввлов, чем запланировано выбор дисциплины опросе ячеек объектов и индикация маршрутов и общего выполнения план в5Данный влгоритм управления ввтосвмосввлвми позволяет осуществлять ритмичность выполнения планового задания, минимизировать простои ввтосамосввлов в очереди по оргвниэвционным причинам, 10 контролировать выполнение экскаваторами сменных заданий в течение смены,поддерживвть качество постлающего на обогвшение полезного ископаемого в режиме усреднения. 15Звдвние мвршрутв следования автосвмосввлов очередному автосамосвалу осуществляется в момент поступления ввтосвмосвалв нв распределительный пункт. Блок задания приоритетов по сиг нвлу, поступающему с устройства сбора информации нв вход 21 осуществляет подготовку блока 5 управления и коммутатора 10 для работы в режиме одного из приоритетов. С устройства сбора информации через вход 22 поступает сигнвл "требование" в блок контроля обслуживания требоввний, откуда поступает команда на обслуживание требования в блок 5 управления. Блок управления выдает сигнал на распределитель 9 для переключения его в следующее состояние. Если в начале работы распределитмь находится в исходном состоянии сигнал с блокв управления переключает распределитель в первое состояние и через коммутатор 10 сигнал поступит в блок 11, после чего возможны два варианта работы устройства.40В первом варианте, если имеется ограничение на запрет первого маршрута по любому иэ сигналов, поступающим либо из блокв 7, либо иэ блока 17 коогроля выполнения плена, либо с эл мента 12 задержки, сиг"цл .-, вькода45 блока 11 поступает через элемеь".г 14 ИЛИ в блок контроля обслуживания требований. По этому сигналу иэ блока 6 контроля обслуживания требований вы 50 дается повторный сигнвл в блок Ь управления, откуда сигнал, поступающий нв распределитель 9, осуществляет подипочение блока ограничений второго маршрута и т.д, до тех пор, пока не будет выбран рвзрешенный мвршрут.Ьб втором вврианге, или запрет на первый маршрут отсутствует, с выхода блокв 11 сигнвч поступает только наследования очередному автосамосвалу, ив блок .15 счета автосамосвалов на маршруте. Для контроля ритмичности выполнения плана в блоке 17 контроля выполнения плана устанавливается плановое иограничительное задание, превышающееплановое задание каждому экскаваторуна известный промежуток времени. Вконце заданного отрезка времени, когдавсе экскаваторы. начнут выполнять план 10или отставать с выполнением плана,появится дополнительное ограничение навыбор маршрута. При выполнении ограничительного задания одним из экскаватров приоритет на посылку автосамосвалов будет установлен другим экскаватором.Если экскаваторы выполнят плановоезадание в конце промежутка времени,то блок 18 контроля общего плаца выдает сигнал в блок 19 индикации планао ритмичной работе экскаваторов и одновременно выдает сигнал коррекции в блоки счета автосамосвалов на маршруте.По этому сигналу в блоках 15 счетаавтосамосвалов на маршруте происходитвычитание планового задания и к началувторого промежутка времени в указанных блоках 15 остается только величинаотклонения текущего выполнения заданияот планового за первый промежуток врамени.Аналогично происходит контроль ритмичности выполнения плана в следующийпромежуток времени.35В блоке 19 одновременно осуществляется индикация общего количества экс- .каваторов, выполняющих план за промежучок времени. С помошью коммутатора10 в устройстве возможен как безприоритетный выбор маршрута, когда осущесчвляется последовательный циклическийанализ маршрутов, так и приоритетныйвыбор маршрута. Приоритет маршрутовустанавливается по следующим параметррам: максимальный (минимальнЫй) показатель качества, максимум выполненияплана, минимальное (максимальное) расстояние от пункта разгрузки до забоя,минимальное (максимальное) время проезда от пункта разгрузки до забоя и т,дКоммутация маршрутов по приоритетуосуществляется в коммутаторе 10. Приработе в режиме заданного приоритета55сигнал с элемента 16 ИЛИ после выборамаршрута поступает в блок 6, которыйвыдает сигнал на распределитель 9,устанавливая его в исходное состояние,Далее, при поступлении очередного требования происходит анализ маршрутов, начиная с первого, и, таким образом обеопечивается более интенсивная посылка автосамосвалов по приоритетным маршрутам, не допуская в то же время с помощью элементов 12 задержки простоев автосамосвалов у экскаватора в очереди.Предлагаемое устройство осуществляетуправление транспортом в режиме прогрессивного "открытого цикла.Эффективность управления повышаетсяза счет выбора маршрутов автосамосвапов по критерию управления, учитывающему основные параметры работы горнотранспортного комплекса.В резупьтате применения устройствауменьшится время простоя автосамосвалов и объектов погрузки, оказывается возможной транспортировка попезного ископаемого с заданным показателем качества, обеспечится ритмичность работы горнотранспоргного комплекса.Формула изобретенияУстройство для управления транспортными средствами, содержащее распределитель, выходы которого подключены соответственно ко входам коммутатора, выходы которого подключены соответственно ко входам блока кодирования качест ва попезного ископаемого, блок памяти среднего показателя качества, блок управления, блок памяти ситуаций, блок сравнения и бпок индикации маршрутов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, в него введены блоки вычисления качества, задания приоритетов, контроля обспуживания требований, контроля общего выполнения плана,индикации плана, элементы ИЛИ, элементы задержки, бпоки выбора разрешенного маршрута, блоки контроля состояний маршрутов, блоки счета автосамосвалов на маршруте, блоки контроля выполнении плана, причем первый вход блока управления и вход коммутатора подключены к выходу блока задания приоритетов, вход которого соединен с первым входом устройства, второй вход блока управления и первый вход блока коитропя обслуживания требований соединены с выходом первого эле мента ИЛИ, входы которого соединены с выходами блоков контроля состояний маршрутов, третий вход блока управления соединен с первым выходом блока контро.734727 12нен с выходом соответствующего элемента задержки, второй вход соединен с первым выходом соответствующего блокаконтроля выполнения плана, третий входкаждого блока выбора разрешенногомаршрута соединен с соответствующимвыходом блока памяти ситуаций, ьходкоторого соединен с четвертым аходомустройства, выход каждого блока контро 10 ля состояний маршрутов соединен совходом соответствующего элемента задержки, со входом блока индикации маршрутов и с первым входом соответствующего блока счета автосамосвапов на15 маршруте, второй аход которого соединен с первым выходом блока контроляобщего выпопнения плана, второй выходкоторого соединен со входом блока инм дикации плана, выход каждого блока20 счета автосамосвалов на маршруте соединен со входом соответствующего блока контроля выполнения плана, второйвыход которого соединен со входомбпока контропя общего выполнения пла 25 на, четвертый вход каждого блока выбора разрешенного маршрута соединенс соответствующим выходом коммутатстра+ ля обслуживания требований, второй входкоторого соединен со вторым ьходомустройства, третий ьход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к первым Выходом блоков выбора разрешенного маршрута, четвертый вход блокауправления соединен с первым выходомблока сравнения, вход которого подключен к первому выходу блока вычисления,качества, второй выход бпока сравненияподключен к первым входам блоков контроля состояний маршрутов, первый выход блом управления соединен с управляющим аходом блока кодирования качества псаеэного ископаемого, выход которого соединен с первым входом блокавычисления качества, второй выход блока управления соединен с первым ьходоблока памяти среднего показателя качества, второй вход которого подсоединенк третьему входу устройства, третийвход блока памяти среднего показателякачества соединен со вторым выходомблока вычисления качества, а выходсоединен со вторым входом блока вычисления качества, третий выход блокауправления соединен с третьим ьходомблока вычисления качества, четвертыйвыход блока упраьпения соединен с первым аходом распредапителя, второй входкоторого соединен со вторым выходомблока контроля обслуживания требований,второй ьход каждого блока контроля обслуживания требований, второй вход каждого блока контроля состояний маршрутов подключен ко второму входу соответствующего блока выбора разрешенногомаршрута, первый вход которого соедиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР35Мо 406202, кл, 6 06 Р 15/50,1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 209850, кл. С 06 Г 15/50,1966 (прототип).