Пристрій для контролю та керування забійними машинами

Пристрій для контролю та керування забійними машинами, який містить пускач, вхід якого підключений до силової мережі електропостачання ділянки шахти, приймальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації та блок прийому інформації, вхід останнього є першим входом приймального пристрою та з'єднаний з виходом пускача, блок живлення, вхід якого є другим входом приймального пристрою, передавальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації, вихід якого є виходом передавального пристрою, через силову мережу електроживлення комбайна з'єднаний з першим входом приймального пристрою, блок прийому інформації, вхід якого є першим входом передавального пристрою, з'єднаний з виходом пускача, який відрізняється тим, що на передавальному пристрої додатково введений перетворювач напруги, вхід якого є другим входом передавального пристрою та з'єднаний через силову мережу електроживлення комбайна з виходом пускача, два оптронних модулі, L фільтрів, два мікроконтролери, інформаційний вхід першого мікроконтролера з'єднаний з виходом блока прийому інформації, вхід електроживлення - з першим виходом перетворювача напруги, входом електроживлення блока передачі інформації та блока прийому інформації, К дискретних виходів першого порту першого мікроконтролера через перший оптронний модуль, що містить К оптронних ключів, з'єднані з відповідними об'єктами керування ТУ1  2 (19) 1 3 Винахід належить до шахтної автоматики і може бути використаний в системах контролю та дистанційного керування забійними машинами. Відомий пристрій контролю роботи очисних комбайнів [1], який забезпечує передачу інформації від комбайна на розподільний пункт шахти по силовому кабелю електроживлення. Пристрій містить трансформатор струму, послідовно з'єднані датчик переміщення комбайна, частотний модулятор та підсилювач потужності, вихід якого через силову мережу з'єднаний із входом приймача. Електроживлення частотного модулятора та підсилювача потужності здійснюється від трансформатора струму, встановленого в електроблоці комбайна. До недоліку пристрою варто віднести неможливість передачі інформації при відключенні напруги живлення комбайна. Крім того, у пристрої відсутній канал передачі інформації від розподільного пункту на комбайн. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є пристрій для контролю та керування електроприводами забійних машин [2], який містить пускач, вхід якого підключений до силової мережі електропостачання ділянки шахти, приймальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації та блок прийому інформації, вхід останнього, є першим входом приймального пристрою та з'єднаний з виходом пускача, блок живлення, вхід якого є другим входом приймального пристрою, передавальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації, вихід якого є виходом передавального пристрою, через силову мережу електроживлення комбайна з'єднаний з першим входом приймального пристрою, блок прийому інформації, вхід якого є першим входом передавального пристрою, з'єднаний з виходом пускача. У пристрої, для забезпечення передачі інформації з передавального пристрою при відключеній мережі електроживлення комбайна, встановлена акумуляторна батарея. До недоліку пристрою варто віднести наявність акумуляторної батареї, експлуатація якої пов'язана із труднощами підтримки її в працездатному стані внаслідок необхідності дотримання режимів підзарядки, а також негативного впливу на її роботу вібрацій і кліматичних факторів. У відомому пристрої не забезпечується гальванічна розв'язка аналогових і дискретних сигналів від електричних кіл приймального та передавального пристрою, що знижує його іскробезпечні характеристики та обмежує сферу застосування. Задачею винаходу є забезпечення безперервного обміну інформацією між приймальним та передавальним пристроями за відсутності напруги у мережі електроживлення комбайна, а також підвищення іскробезпечних характеристик пристрою, що дозволить збільшити його експлуатаційну надійність та розширити сферу застосування. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для контролю та керування забійними 94844 4 машинами, який містить пускач, вхід якого підключений до силової мережі електропостачання ділянки шахти, приймальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації та блок прийому інформації, вхід останнього є першим входом приймального пристрою та з'єднаний з виходом пускача, блок живлення, вхід якого є другим входом приймального пристрою, передавальний пристрій, до складу якого входить блок передачі інформації, вихід якого є виходом передавального пристрою, через силову мережу електроживлення комбайна з'єднаний з першим входом приймального пристрою, блок прийому інформації, вхід якого є першим входом передавального пристрою, з'єднаний з виходом пускача, згідно з винаходом, на передавальному пристрої додатково введений перетворювач напруги, вхід якого є другим входом передавального пристрою та з'єднаний через силову мережу електроживлення комбайна з виходом пускача, два оптронні модулі, L фільтрів, два мікроконтролери, інформаційний вхід першого мікроконтролера з'єднаний з виходом блока прийому інформації, вхід електроживлення - з першим виходом перетворювача напруги, входом електроживлення блока передачі інформації та блока прийому інформації, К дискретних виходів першого порту першого мікроконтролера через перший оптронний модуль, що містить К оптронних ключів, з'єднані з відповідними об'єктами керування ТУ1÷ТУК, L дискретних виходів другого порту першого мікроконтролера через другий оптронний модуль, що містить L оптронних ключів і L фільтрів, з'єднані з відповідними об'єктами регулювання ТР1÷ТРL, оптронний ключ, вхід якого з'єднаний з інформаційним виходом другого мікроконтролера, вихід - із входом блока передачі інформації, вхід електроживлення - із другим виходом перетворювача напруги та відповідним входом другого мікроконтролера, N дискретних входів якого з'єднані з відповідними датчиками телесигналізації ТC1÷ТСN, а М аналогових входів - з відповідними датчиками телевимірювання ТB1÷ТВM, у приймальному пристрої додатково введений оптронний ключ, два мікроконтролери, вхід електроживлення першого мікроконтролера та оптронного ключа з'єднаний з першим виходом блока живлення, К дискретних входів першого мікроконтролера з'єднані з відповідними пристроями формування команд телекерування ТУ1÷ТУK, L аналогових входів з'єднані з відповідними пристроями формування команд телерегулювання ТP1÷ТРL, а інформаційний вихід - через оптронний ключ із блоком передачі інформації, підсилювач потужності, вхід якого з'єднаний з виходом блока передачі інформації, вихід з'єднаний з виходом пускача і є виходом приймального пристрою, а другий вхід приймального пристрою з'єднаний із входом пускача, вхід електроживлення підсилювача потужності з'єднаний з відповідними входами блока прийому інформації, блока передачі інформації і другого мікроконтролера, інформаційний вхід якого з'єднаний з першим виходом блока прийому інформації, N дискретних 5 94844 6 виходів першого порту другого мікроконтролера пристрою 15. Блок прийому інформації 18 виділяє через перший оптронний модуль, що містить N із силової мережі електроживлення комбайна 27 оптронних ключів, з'єднані з відповідними виходачастотно-маніпульований сигнал і перетворює ми каналів телесигналізації ТС1÷ТСN, М дискретйого в стартостопні посилки, які надходять на мікних виходів другого порту другого мікроконтролера роконтролер 16. З дискретних виходів першого через другий оптронний модуль, що містить М оппорту мікроконтролера 16 сигнали телекерування тронних ключів і М фільтрів, з'єднані з відповідниТУ1÷ТУК через оптронний модуль 24, що містить ми виходами каналів телевимірювання ТВ1÷ТВM, оптронні ключі 251÷25К, надходять на відповідні інвертор, вхід якого з'єднаний із другим виходом виконавчі пристрої. Сигнали телерегулювання блока прийому інформації, а вихід - із входом ТР1÷ТРL через оптронні ключі 261÷26L і фільтри установки в нуль другого мікроконтролера. 221÷22L надходять на об'єкти регулювання. ПереВведення в пристрій підсилювача потужності дача аналогових сигналів із приймального прита перетворювача напруги дозволяє здійснити строю 1 на передавальний пристрій 14 здійснюдистанційне іскробезпечне електроживлення по ється за допомогою широтно-імпульсної модуляції. мережі електроживлення комбайна, а підключення Таке рішення дозволяє у простий спосіб забезпеблока живлення до мережі електропостачання чити гальванічну розв'язку блоків передавального ділянки шахти забезпечить безперервний обмін пристрою 14 від об'єктів телерегулювання та підінформацією між приймальним і передавальним вищити іскробезпечність пристрою. пристроями. Під час надходження інформації від дискретДодавання оптронних модулів і оптронних них і/або аналогових датчиків на відповідні входи ключів дозволяє забезпечити гальванічну розв'язтелесигналізації (ТC1÷ТСN) і/або телевимірювання ку вхідних і вихідних ланцюгів пристрою, таке рі(ТВ1÷ТВМ) мікроконтролера 16, він формує стартошення підвищує іскробезпечні характеристики стопні посилки, які надходять через оптронний пристрою та розширює його сферу застосування. ключ 21 у блок передачі інформації 19. З виходу На кресленні зображена блок-схема пристрою останнього частотно-маніпульований сигнал на для контролю та керування забійними машинами. частоті F2±F2 через силову мережу електроживПристрій для контролю та керування забійнилення комбайна 27 надходить на блок прийому ми машинами містить приймальний пристрій 1, до інформації 8. В останньому частотноскладу якого входять мікроконтролери 2 і 3, оптманіпульований сигнал перетворюється в стартосронний ключ 4, блок передачі інформації 5, підситопні посилки. З першого виходу блока прийому лювач потужності 6, блок живлення 7, блок прийоінформації 8 на інформаційний вхід мікроконтрому інформації 8, оптронні модулі 9 і 10, оптронні лера 3 надходять стартстопні посилки, а із другого ключі 111÷11N і 121÷12N, фільтри 131÷13M, інвертор - сигнал дозволу перетворення. Мікроконтролер 3 14, передавальний пристрій 15, до складу якого перетворює стартостопні посилки в сигнали входять мікроконтролери 16 і 17, блок прийому ТC1÷TCN і/або ТВ1÷ТВN. Сигнали ТС1÷TCN надхоінформації 18, блок передачі інформації 19, передять через оптронний модуль 9, до складу якого творювач напруги 20, оптронний ключ 21, фільтри входять оптронні ключі 111÷11N, у пристрої виводу 221÷22M, оптронні модулі 23 і 24, оптронні ключі дискретних сигналів, а сигнали ТВ1÷ТВM, через 251÷25N і 261÷26M, силова мережа електроживленоптронний модуль 10, до складу якого входять ня комбайна 27, пускач 28. оптронні ключі 121÷12M надходять на фільтри Пристрій для контролю та керування забійни131÷13M. З виходу фільтрів аналогові сигнали надми машинами працює таким чином. ходять на відповідні пристрої виводу інформації. У початковому стані пускач 21 відключений, Передача аналогових сигналів з передавального електроживлення приймального пристрою 1 здійспристрою 15 на приймальний пристрій 1 здійснюнюється від блока живлення 7, напругою, що надється за допомогою широтно-імпульсної модуляції. ходить із силової мережі електропостачання діляТаким чином, у пристрої для контролю та кенки шахти. У приймальному пристрої 1 рування забійними машинами, забезпечується мікроконтролер 2, за наявності сигналів телекеруобмін інформацією між передавальним 15 та вання (ТУ1÷ТУК) і/або телерегулювання (ТР1÷ТРL), приймальним 1 пристроями за відсутності напруги формує стартостопні посилки, які надходять на у силовій мережі електроживлення комбайна 27. оптронний ключ 4. Електроживлення оптронного Під час включення пускача 28 через силову ключа 4 і мікроконтролера 2 здійснюється з пермережу електроживлення комбайна 27 подається шого виходу блока живлення 7. Таке рішення донапруга на забійну машину, при цьому обмін інфозволяє здійснити гальванічну розв'язку сигналів рмацією між передавальним 15 та приймальним 1 ТУ, ТР і мікроконтролера 2 від блоків приймальнопристроями здійснюється як з увімкненим, так і з го пристрою 1. Інформаційна посилка з виходу відключеним пускачем 28. оптронного ключа 4 надходить на блок передачі Пропоноване технічне рішення забезпечує інформації 5, з виходу якого частотнобезперервний обмін інформацією між передаваманіпульований сигнал (F1±F1) надходить через льним 15 та приймальним 1 пристроями і дозвопідсилювач потужності 6 у мережу електроживляє здійснити дистанційний контроль та керування лення комбайна 27. У передавальному пристрої 15 забійною машиною незалежно від наявності начастотно-маніпульований сигнал надходить на пруги у силовій мережі електроживлення комбайна перетворювач напруги 20 і на блок прийому інфо27. Інвертор 14 призначений для контролю наяврмації 18. Перетворювач напруги 20 перетворює ності частотно-маніпульованого сигналу в блоці частотно-маніпульований сигнал у постійну напруприйому інформації 8. При зникненні частотногу для електроживлення блоків передавального маніпульованого сигналу, з виходу інвертора 14 7 94844 8 надходить сигнал установки в нуль мікроконтроВ інституті виготовлений дослідний зразок лера 3. Таким чином, здійснюється контроль прапристрою для контролю та керування забійними цездатності каналу зв'язку. машинами, що пройшов випробування на шахті. Запропоноване технічне рішення дозволяє Джерела інформації здійснити безперервний обмін інформацією між 1. А.с. СССР №1502829, МПК6 Е21С 35/24, приймальним та передавальним пристроями за Устройство контроля работы очистного комбайна, відсутності напруги у мережі електроживлення Заявка: 4238177/23-03 от 04.05.87, Опубликовано комбайна, а також підвищую іскробезпечні харак23.08.89, Бюл. №31. теристики пристрою, що дозволить забезпечити 2. RU №2123595, МПК6 Е21С 35/24. Устройстйого експлуатаційну надійність та розширити сфево для контроля и управления электроприводами ру застосування. забойных машин. Заявка: 97103261/03 от 05.03.97, Опубликовано 20.12.98. Комп’ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601