нако даже в случае нулевого рассогласования но­ вая траектория движения комбайна окажется не на заданном, а на параллельном курсе. Эта ситуа­ ция недопустима при проведении горных выра­ боток, так как эти работы имеют жесткие допус­ ки на отклонение от заданного направления, а при многократном регулировании без коррек­ ции это отклонение суммируется и результат суммирования быстро выходит за рамки допус­ тимого значения.

Чтобы избежать появления этой ситуации, регулятор должен вводить коррекцию на парал­ лельный курс. Для этого из точки А он должен повернуть комбайн на угол Р в сторону заданной траектории 07. В момент пересечения комбай­ ном этой траектории регулятор вновь должен по­ вернуть комбайн на этот же угол, но уже в обрат­ ном направлении. Такой корректирующий ма­ невр довольно сложен пока в практической реализации, поэтому изложенный способ авто­ матического вождения проходческого комбайна в заданном направлении пока не нашел широкого применения.

К достоинству этого способа автоматического вождения ком­ байна нужно отнеси малую зависимость его от запыленности рабо­ чего пространства горной выработки, что постоянно наблюдается в этом технологическом процессе. Запыленность снижает эффек­ тивность автоматического вождения проходческого комбайна спо­ собом лазерного визирования.

9.2. Автоматизация проходческих работ буровзрывным способом

Процесс проведения горных выработок буровзрывным спосо­ бом состоит из нескольких операций, таких как:

-обуривание забоя в соответствии с паспортом бурения шпуров;

-зарядка и взрывание этих шпуров;

-погрузка и транспортировка отбитой горной массы.

Рис. 51. Структура алгоритма подпрограммы управления роботом-манипулятором

при этом меняется его угловое положение по параметру aj. Сле­ дующей командой производится циклический опрос датчика Д аь регистрирующего параметр а.\. После чего определяется рассогла­ сование А а{между фактическим и заданным значением этого пара­ метра. В случае если параметр Acxj = О, происходит выключение всех работающих приводов и делается переход к той части алгорит­ ма, в которой производится отработка следующего углового пара­ метра а 2. Если указанное отклонение не равно нулю, то в зависимо­ сти его от величины и знака включается соответствующий привод, перемещающий манипулятор в сторону уменьшения до нуля кон­ тролируемой величины этого отклонения. При нулевом значении этого отклонения подпрограмма переходит к аналогичному регули­ рованию следующих угловых параметров (Pi, сс2, р2). После отра-

ботки всех заданных параметров происходит выход из этой подпро­ граммы и возврат в исходную программу управления работой буро­ вой машины.

9.2.3.Автоматизация управления буровой машиной

Всостав буровой машины входят: ударник, вращатель и меха­ низм подачи этой машины на забой с приводом этого механизма. Для удаления продуктов бурения (буровой мелочи) из шпура ис­ пользуется вода, которая подается в шпур через водяной кран по ка­ налам в буровой машине. Для контроля параметров бурения ис­ пользуется система датчиков, а управление буровой установкой производится системой пускателей. Функциональная структура та­ кой системы представлена на рис. 52.

Рис. 52. Структура системы управления бурением шпуров: КВ — кран водяной; ДКПВ —датчик крана пуска воды; ДИ1 — датчик ударно-вращательных импульсов; ДИ2 — датчик импульсов привода подачи; ДЗП — датчик заднего положения буро­ вой машины; ДПП — датчик переднего положения буровой машины; ДЗб — датчик забуривания; ПВ — пускатель подачи вперед; ПН — пускатель подачи назад; ПУд—

пускатель ударника; ПВр — пускатель вращателя

Принцип работы этой системы состоит в следующем: перед пус­ ком в работу буровой машины открывается водяной кран для подачи воды в шпур. Эта подача контролируется датчиком ДКПВ, только после срабатывания которого пускаются в работу ударник, враща­ тель и механизм подачи самой машины на забой. Первоначально эта подача выполняется в режиме забуривания, который характери­ зуется малым усилием подачи. Продолжительность этого режима контролируется датчиком ДЗб. Как только сработает этот датчик,

механизм подачи переключается на нормальную подачу. Процесс бурения шпура контролируется импульсными датчиками ДИ1 и ДИ2 и продолжается до тех пор, пока не сработает датчик.ДПП. После его срабатывания реверсируется подача буровой машины. При этом для предотвращения заклинивания бурового инструмента ударник и вра­ щатель не отключаются. Обратное движение бурового инструмента продолжается до срабатывания датчика ДЗП. При срабатывании это­ го датчика отключаются все приводы и перекрывается подача воды. Далее управление передается роботу-манипулятору для установки буровой машины в новое положение.

Система автоматического управления процессом бурения, как и процессом установки буровой машины, реализуется в микропро­ цессорном варианте. Структура такой системы в общем виде пока­ зана на рис. 53.

Рис. 53. Структура микропроцессорной системы управления буровой машиной

и ее манипулятором

Эта система выполнена в модульном исполнении. Функцио­ нальные модули этой системы объединены с контроллером через системную шину (возможно применение шины типа ISA). Условно модули делятся на две группы. Модули первой группы обслужива­ ют работу буровой машины, а модули другой группы обслуживают работу манипулятора.

В первой группе модулей для ввода сигналов датчиков исполь­ зуются модули импульсного и дискретного ввода, к которым соот­ ветственно подключены импульсные датчики и датчики контроля пуска воды, а также положения буровой машины относительно за­ боя. К модулям дискретного вывода подключены все пусковые уст­

присваивается значение 1. После этого производится обращение к ранее описанной подпрограмме управления работой манипулято­ ра, структура которой приведена на рис. 51.

После выхода из этой подпрограммы производится обраще­ ние к другой подпрограмме, которая управляет работой буровой машины. Структура этой подпрограммы приведена на рис. 55. Вы­ ход из этой подпрограммы производится по окончании рабочего цикла бурения очередного шпура, поэтому следующим операто­ ром общего алгоритма параметр / увеличивается на единицу, а это означает переход к следующему шпуру. Затем производится ана­ лиз суммарного значения этого параметра. Если суммарный пара­ метр / окажется меньше числа N, то по этому условию производит­ ся циклический возврат к подпрограмме установки буровой маши­ ны к месту бурения очередного шпура, в противном случае дается команда для остановки алгоритма, так как забой будет полностью обурен.

включение крана пуска воды, после чего в цикле опрашивается со­ стояние датчика ДКПВ. Пуск буровой машины произойдет только тогда, когда датчик ДКПВ зарегистрирует наличие воды в ее кана­ лах буровой машины. Только после срабатывания этого датчика следующим оператором алгоритма включаются ударник и враща­ тель, а двигатель подачи запускается в режим забуривания. В этом режиме работы обеспечивается минимальное усилие подачи буро­ вого инструмента на забой. После включения буровой машины про­ изводится циклический опрос датчика забуривания ДЗ, который срабатывает только тогда, когда шпур достигнет заданной глубины забуривания.

Срабатывание датчика ДЗ переключает работу привода подачи на рабочий режим, после чего бурение производится на максималь­ ных режимах. В течении этого режима производится циклический опрос датчика ДПП. Как только шпур достигнет заданной глубины, датчик ДПП сработает, после чего выключается ударник и реверси­ руется подача без отключения вращателя. Вращение бурового инст­ румента при реверсе предотвращает его заклинивание.

При обратном движении бурового инструмента производится циклический опрос датчика заднего положения ДЗП. Он сработает только тогда, когда буровая машина вместе с буром возвратится в исходное положение. Срабатывание датчика ДЗП формирует ко­ манду на отключение всех приводов, что означает конец цикла ра­ боты буровой машины. Следующей командой алгоритма произво­ дится выход из подпрограммы и возврат в основную программу управления процессом бурения шпуров.