Автоматизация поддержания нагрузки на приводе выемочных машин в режиме двойного экстремального варианта.
Двойной экстремальный вариант автоматического поддержания нагрузки на приводе выемочных машин является основным структурным вариантом устройства серийной аппаратуры типа САДУ-2 и ИПИР-3М.
7.5.1.Система поддержания нагрузки на приводе выемочной машины помощью аппаратуры саду-2
А
втоматическая
система поддержания нагрузки на приводе
выемочной машины типа САДУ-2 выпускается
серийно в аналоговом варианте. Структура
этой системы представлена на рис.34.
Рис. 34. Структурная схема аппаратуры САДУ-2.
В аппаратуре САДУ-2 заложено два контура регулирования: по току двигателя выемочной машины и по скорости ее подачи на забой, причем первый контур имеет больший приоритет над вторым.
Принцип работы аппаратуры состоит в следующем. Если ток нагрузки двигателя не превышает заданного значения, то в этом случае работает контур регулирования скорости подачи выемочной машины на забой. Фактическое значение этой скорости фиксируется датчиком скорости ДС и сравнивается на элементе сравнения ЭС1 с величиной его заданного значения. В случае превышения фактической скорости над заданным ее значением сигнал элемента сравнения перекидывает триггер Т2 в единичное состояние. Этот сигнал через нормально замкнутый контакт ЭР электронного реле включает электромагнит ЭМ1. Сигнал с этого электромагнита поступает на элемент сравнения ЭС2 где преобразуется в сигнал, который смещает положение золотника в сторону увеличения производительности гидронасоса ГН, который в свою очередь увеличивает скорость вращения гидромотора ГД, а следовательно возрастает и скорость подачи комбайна. Это увеличение продолжается до тех пор, пока фактическая скорость подачи не сравняется с заданной. При превышении скорости подачи выше заданного уровня триггер Т2 переходит в нулевое состояние, поэтому электромагнит ЭМ1 отключается и золотник перемещается в сторону снижения производительности насоса, значит и уменьшения скорости подачи.
При перегрузке двигателя выемочной машины в работу вступает контур управления нагрузкой на двигателе. При этом сигнал датчика нагрузки ДН будет превышать величину задающего сигнала на элементе сравнения ЭС3, в результате чего сигнал на выходе этого элемента перекинет триггер Т1 в единичное состояние. Этот триггер включит одновременно электромагнит ЭМ2 и электронное реле ЭР. Это реле разомкнет свой контакт в контуре управления скоростью подачи и тем самым выключит его из процесса управления, а электромагнит ЭМ2 будет перемещать золотник в сторону снижения производительности насоса и снижать скорость подачи до тех пор пока нагрузка на двигатель не достигнет заданного значения. Когда это произойдет триггер Т1 размыкает реле ЭР и в работу снова включается контур управления скоростью подачи.
П
ринцип
управления, заложенный в аппаратуре
САДУ-2, может быть реализован в
микропроцессорном варианте с использованием
микроконтроллера. Схема микропроцессорного
варианта аппаратуры САДУ-2 представлена
на рис.35.
Рис. 35. Схема микропроцессорного варианта аппаратуры САДУ-2
Основу такой аппаратуры составляет микропроцессорный контроллер или микропроцессорные модули с аналогичным портом ввода и с портами дискретного ввода-вывода. К порту дискретного ввода подключены кнопки «пуск» и «стоп», а к порту аналогового ввода подключены датчик нагрузки ДН и датчик скорости ДС. К порту дискретного вывода подключены исполнительные электромагниты ЭМ 1 и ЭМ2. Взаимодействие всех элементов этой системы в процессе автоматического управления определяется алгоритмом, структура которого показана на рис.36.
Как и в предыдущем алгоритме, после его запуска первоначально в цикле опрашивается состояние кнопки «пуск», при нажатии которой происходит переход к циклическому процессу работы этой микропроцессорной системы. Так как контур регулирования нагрузкой двигателя является приоритетным, то в начале этого цикла опрашивается состояние датчика нагрузки (трансформатора тока), после чего фактическая нагрузка двигателя сравнивается с заданной ее величиной, которая считывается из памяти микроконтроллера. Если фактическая нагрузка будет превышать заданную то происходит переход к оператору включения электромагнита ЭМ2, в результате чего уменьшается скорость подачи и величина тока двигателя.
Рис.36. Алгоритм работы аппаратуры САДУ-2.
В противном случае происходит переход контуру регулирования заданной скорости подачи. С этой целью опрашивается датчик скорости ДС и его показания сравниваются с заданной величиной этой скорости также находящейся в памяти контроллера. В случае равенства этих сигналов никаких изменений в системе не происходит, и алгоритм автоматически переходит на повторение нового цикла. При неравенстве этих сигналов происходит включение одного из электромагнитов в зависимости от того, какой из сигналов при этом сравнении преобладает. Далее перед переходом на очередной цикл управления происходит анализ состояния кнопки «стоп». Если эта кнопка нажата, то цикл работы прекращается в противном случае цикл управления продолжается.
.