книги из ГПНТБ / Технология добычи и обогащения углей в Печорском бассейне [коллектив. моногр

Вызов данного КП длится только в течение одного цикла Р(ПУ), а указанное выше соответствие в общем случае достигается толь­ ко в конце этого периода. Поэтому состояние триггеров ВЭС(ПУ) передается на выходные элементы ВЭ1 — ВЭ9 соответствующей колонки матрицы БАРС уже после вызова следующего КП. Ин­ тервал времени, в течение которого разрешена указанная переда­ ча, задается одновибратором ОВ в начале каждого такта Р(Б). Величина этого интервала не превышает половины длительности такта. После его окончания состояние ВЭ фиксируется на время цикла Р{Б), т. е. до конца следующего периода опроса данно­ го КП.

Таким образом, после срабатывания, например, второй ячейки выдается разрешение на передачу состояния триггеров ВЭС(ПУ) к элементам 1ВЭ1 — 1ВЭ9, характеризующим объекты первого КП. Вместе с этим передается воздействие в цепь ключа выбора второго КП и запрет срабатывания второго ВЭА(ПУ). В резуль­ тате факт автоматического вызова, в отличие от ручного, не со­ провождается звуковым и световым оповещением оператора. При появлении новой информации переключаются соответствующие элементы ВЭ. Факт переключения запоминается тиристорным элементом памяти ЭП, включающим ВЭА (ПУ) соответствующего номера независимо от запретов, поступающих от. распределителя. При переводе системы в режим оперативного управления и кон­ троля ее состояния и порядок работы на пульте ПУ ничем не отличаются от тех, которые присущи исходной телесистеме «Ве­ тер». Возврат ЭП в исходное состояние производится в этом ре­ жиме ключом выбора КП.

Режим работы системы «Ветер» в сочетании с аппаратом БАРС задается контактами реле переключения режима РПР. В режиме автоматического опроса это реле включено. Перевод в режим оперативного контроля и управления происходит за счет выключе­ ния РПР дополнительным тумблером ПР, встроенным вместе с РПР и лампой указания режима ЛР в пульт ПУ. Реле РПР от­ ключается также при отсоединении штепсельного разъема на пульте, через который пульт связан с аппаратом БАРС. В этом режиме выходные элементы 1ВЭ1 — 10ВЭ9 остаются в том поло­ жении, которое они занимали до переключения режима. Однако во время ручного вызова какого-либо КП изменение состояния его* объектов автоматически передается в соответствующую колонку матрицы выходных элементов ВЭ. Этим исключается повторное оповещение оператора о появлении новой информации при воз­ вращении системы в режим автоматического опроса и регистрации.

Сцелью фиксации времени, в течение которого система находится

врежиме оперативного управления и контроля, общий выход с

записи состояния всех объектов на диаграмме, двигающейся со скоростью 20 мм/ч, практически незаметны.

156

В описании принципиальных электрических схем функциональ­ ных узлов аппарата БАРС элементы, связанные с одной ячейкой распределителя, обозначены двумя индексами. Первый соответ­ ствует номеру ячейки, второй — порядковому номеру элемента в группе, относящейся к данной ячейке. Общие для всех ячеек эле­ менты пронумерованы по порядку одним индексом. Обозначения элементов, дополнительно встроенных в пульт ПУ, указаны в скоб­ ках. Номера элементов, относящихся к исходной схеме пульта ПУ, оставлены те же, что и в заводской инструкции по эксплуатации устройства ТУ— ТС «Ветер».

Питание к аппарату БАРС подается от источника переменного тока напряжением 24В, имеющегося в любой типовой стойке пуль­ та горного диспетчера. Это напряжение преобразуется посредст­ вом трансформатора, выпрямителей и фильтров в напряжения, указанные «а принципиальных схемах. Питание цепей постоян­ ным током 24В подается от выпрямителя, подключенного непо­ средственно на ввод питания в аппарат. При этом шина, обозна­ ченная 24В НС (несглаженное), соединена с выпрямителем до фильтра и питает цепи с большим потреблением энергии.

На рис. 63 приведена принципиальная электрическая схема за­ пуска распределителя аппарата БАРС. Она состоит из формирова­ теля тактов ФТ, схемы автоматического запуска АЗ и одновибратора ОВ, который, кроме основного своего назначения — выра­ ботки импульсов, разрешающих передачу информации от пульта на выходные элементы БАРС, выполняет в схеме запуска роль импульсного усилителя. В режиме' автоматического опроса напря­ жение 12В для питания схем ФТ, АЗ, ОВ и распределителя по­ дается через замыкающий контакт 1РПР реле, включенного тумблером ПР. При считывании 22-й ячейки распределителя пуль­ та ПУ на сопротивлении R81 формируется отрицательный им­ пульс, который формирователем ФТ на транзисторе Т1 преобра­

ячеек распределителя БАРС. Для первой ячейки на транзисторах /77 и 1Т2 эта цепь проходит через резистор 1R3 и диод 1Д1 на базу 1Т2. Одновременно тактовые импульсы через резистор R5 запускают одновибратор на транзисторах ТЗ и Т4. Передний фронт импульса одновибратора с коллектора ТЗ через диод ДЗ поступа­ ет на дифференцирующую цепочку C3R6, с выхода которой через диод Д2 положительный импульс подается в цепь взвода первой ячейки через резистор 1R5 на базу /77. Во время первого такто­ вого импульса на триггер первой ячейки распределителя посту­ пают одновременно импульсы сброса и взвода. В результате дей­ ствия этих импульсов триггер первой ячейки будет взведен, поскольку постоянная времени разряда конденсатора СЗ (длителfa-

157

>ячейкамостальным К

Рис. 63. Схема запуска распределителя

ность импульса взвода) значительно больше постоянной времени разряда конденсатора С2 (длительность импульса сброса).

Во взведенном состоянии у триггера первой ячейки транзис­ тор 1Т1 закрыт, а 1Т2 и усилительный 1ТЗ открыты. В таком устой­ чивом состоянии триггер первой ячейки будет находиться до по­ ступления следующего тактового импульса, т. е. в течение 460 мс. В это время триггеры остальных ячеек распределителя остаются в сброшенном состоянии.

Вторым тактовым импульсом триггер первой ячейки сбрасыва­ ется (транзистор 1Т1 открывается, а 1Т2 и 1ТЗ закрываются). Положительный импульс через конденсатор 1С1 взводит следую­ щую (вторую) ячейку распределителя. На втором такте схема АЗ не взведет триггер первой ячейки распределителя, так как открытый усилительный транзистор 1ТЗ препятствует подготовке конденса­ тора СЗ к выдаче положительного импульса.

Запрет на подготовку конденсатора СЗ к выдаче положитель­ ного импульса дает любая взведенная ячейка распределителя, кроме десятой (последней). За время взведенного состояния по­ следней ячейки конденсатор СЗ заряжается и следующий тактовый импульс автоматически взводит первую ячейку. Так начинается второй цикл работы распределителя БАРС.

Полный цикл работы распределителя, таким образом, равен (460X10) мс, т. е. 4,6 с. За это время производится поочередный опрос (перевод в рабочий режим) всех АЯ-аппаратов. Перевод каждого АЯ-аппарата в рабочий режим производит открытый уси­ лительный транзистор ячейки распределителя. Для первого АЯ таким транзистором служит 1ТЗ, для второго —2ТЗ и т. д.

Схема автоматического опроса АЯ-аппаратов приведена на рис. 64, где показаны цепи, связанные с выходом усилителя 2ТЗ второй ячейки распределителя. На такте срабатывания (взвода) второй ячейки транзистор 2ТЗ открыт. Через диод 2ДЗ запреща­ ется сброс выходного элемента адреса второго АЯ на пульте ПУ, триггера на транзисторах ПП27 и ПП28 с реле 2РК на выходе. Через диод 2Д4 шунтируется замыкающий контакт ключа выбора КП-2, чем обеспечивается автоматический вызов второго КП на все время этого такта. В цепи контактов ключей введены раздели­ тельные диоды Д8, Д9 и т. д., благодаря которым при разомкну­ том контакте ЗРПР исключается действие самих ключей, если не­ которые из них случайно оставлены в положении «включено». Че­ рез диод 2Д5 усилитель связан с входом инвертора на транзисто­ рах 2Т4—2Т7. Выходные транзисторы инвентора 2Т6 и 2Т7 реали­ зуют непосредственное воздействие распределителя и одновибратора на девять выходных элементов матрицы, относящихся к объ­ ектам первого АЯ. Первые индексы в обозначении этих элемен­ тов— электромагнитных реле 2Р1—2Р9 — означают лишь, что управляются они от второй ячейки распределителя.

В промежутках между тактами срабатывания второй ячейки усилитель 2ТЗ выключен. Транзистор 2Т6 заперт, 2Т7— открыт.

159

Рис. 64. Схема автоматического опроса КП-аппаратов

Правые зажимы обмоток выходных реле через диоды 2Д31— 2Д39 и открытый транзистор 2Т7 соединены с общим плюсом источника питания. Левые зажимы обмоток соединяются с минусом источника 24В через контакты этих же реле. Поэтому состояние «включено» или «выключено» реле определяется только состоянием их контактов, т. е. они реализуют запоминание ранее заданных состояний.

На такте срабатывания второй ячейки усилительный транзи­ стор 2ТЗ отпирается. На один из двух входов инвертора — в точку соединения резисторов 2R14 и 2R15 — через диод 2Д5 подается положительный потенциал на всю длительность такта. На второй вход инвертора—в точку соединения резистора 2R16 и 2R18 ~ на время около 40 мс через диод 2Д10 также подается положи­ тельный потенциал с коллектора открытого транзистора Т2, управ­ ляемого одновибратором (см. рис. 63). Таким образом, в начале такта на время 40 мс вход инвертора запирается, в результате чего транзистор 2Т6 оказывается включенным, а 2Т7— выключенным. В течение этого промежутка времени левые зажимы обмоток реле 2Р1-—2Р9 через диоды 2Д13—2Д21 соединены открытым транзи­ стором 2Т6 с минусом источника 24В независимо от состояния своих контактов. Правыезажимы через диоды 2Д22—2Д30 со­ единены с коллекторами усилительных транзисторов выходных триггеров сигнализации пульта ПУ, т. е. триггеров PC.

Как указывалось выше, к началу такта срабатывания второй ячейки распределителя БАРС триггеры PC занимают положение, соответствующее состояниям объектов первого КП, автоматически вызывавшегося на предыдущем такте. В течение 40 мс в начале данного такта в зависимости от состояния триггеров PC плюс источника либо соединяется, либо не соединяется с обмоткой со­ ответствующего выходного реле 2Р1—2Р9, т. е. происходит пере­ дача фактического состояния девяти объектов первого КП к де­ вяти выходным элементам матрицы БАРС. Затем на оставшуюся часть такта вход инвертора отпирается одновибратором, а по окон­ чании такта — также и усилителем 2ТЗ. В результате транзистор 2Т6 запирается, а 2Т7 открывается и принятые состояния запоми­ наются до следующего срабатывания второй ячейки. Чтобы исклю­ чить бесполезные в режиме автоматического опроса срабатывания и отпускания выходных реле триггеров сигнализации 1РС—9РС, их обмотки отключаются от минуса источника 27В контактом 2РПР с применением разделительных диодов Д18—Д26. Диод 2Д12 защищает коллекторные переходы 2Т6 и 2Т7 при выключе­ нии реле 2Р1—2Р9.

Поочередный автоматический вызов /С/7-аппаратов связан с пе­ риодическим переводом каждого из них в рабочий режим с после­ дующим возвращением в дежурный режим. Это приводит к тому, что без введения специальных устройств памяти изменение со­ стояния объектов на каком-либо КП, отражаясь на состоянии вы­ ходных элементов БАРС и на диаграмме регистратора, может1

тем не мейее остаться незамеченным для диспетчера. Так, напри­ мер, если состояние объектов меняется на такте вызова именно этого КП, то во время вызова сброс соответствующего триггера РК (ТГРК) запрещен, а по окончании вызова от этого КП вновь начнут поступать импульсы дежурного режима и ТГРК останется взведенным. В остальных случаях сброс ТГРК хотя и произойдет, но будет существовать не более 4,6 с, после чего ука­ зание адреса появления новой информации на пульте ПУ исчез­ нет. Отсюда следует, что фиксацию адреса новой информации в режиме автоматического опроса необходимо связать с изменением состояния выходных реле матрицы БАРС. С этой целью введены десять элементов памяти на тиристорах, по одному на каждую ячейку распределителя. При переключении, любого из девяти ре­ ле 2Р1—2Р9 кратковременно разрывается цепочка последователь­ но соединенных переключающих контактов этих реле. На управля­ ющий электрод тиристора 2ДУ через резистор 2R13 и диод 2Д9 при этом подается положительный импульс, включающий тиристор. Последний через резистор 2R12 образует цепь сброса ТГРК пер­ вого КП, т. е. открывает транзистор ПП24. Тем самым реле 1РК выключается, сигнализируя о том, что состояние объектов первого КП изменилось.

Выключение элемента памяти 2ДУ возможно только после пе­ ревода системы в режим оперативного управления и контроля и ручного вызова первого КП. При этом через контакт ЗРПР, ключ КП-1 и разделительный диод 2Д8 на катод 2ДУ подается поло­ жительный потенциал, выключающий тиристор. В этом же режиме реле РПР отключает питание распределителя и усилительные транзисторы 1ТЗ, 2ТЗ и т. д. запираются. Вызов КП теперь воз­ можен только с помощью ключей выбора КП-1, КП-2 и т. д. Один из двух входов каждого инвертора запирается по общей цепи запрета через контакт 4РПР (см. рис. 63). По второму входу все инверторы поддерживаются в открытом состоянии, например ин­ вертор второй ячейки открыт по цепи 2R14—2R15. При ручном вы­ зове, например, первого КП через ключ КП-1 и диод 2Д7 запира­ ется второй вход инвертора второй ячейки, что обеспечивает не­ медленную передачу состояний объектов первого КП в соответст­ вующую колонку выходных элементов 2Р1—2Р9. Таким образом, если оператор изменил телеуправлением состояние объектов, .то после возврата системы в режим автоматического опроса он не получит дополнительного оповещания о появлении известной ему информации.

Схема контроля работы распределителя представлена на рис. 65. Она состоит из времязадающей цепочки R18C6, управляе­ мой транзистором Т5, эмиттерного повторителя на транзисторе Тб и триггера Шмитта на транзисторах Т7 и Т8 с нагрузкой в виде реле контроля распределителя РКР. При подаче напряжения транзистор Т5 открывается через разряженный конденсатор С5 на время, достаточное для разряда конденсатора С6. Реле РКР вклю-

162

Чается. Если распределитель работает нормально, то в конце каждого цикла открывшийся на 460 мс усилительный транзистор 10-й ячейки 10ТЗ разряжает конденсатор С5. После запирания 10ТЗ транзистор Т5 вновь открывается на короткое время и вновь раз­ ряжает конденсатор С6. При остановке распределителя конденса­ тор С6 беспрепятственно заряжается до напряжения, при кото­ ром срабатывает триггер Шмитта, и реле РКР выключается. Диод Д5 предотвращает возникновение автоколебаний в системе конден­ сатор С6 — змиттерный повторитель —триггер Шмитта в режиме оперативного управления и контроля.

Рис. 65. Схема контроля работы распределителя

При отключении реле РКР его контакты включают аварийную лампу ЛР и выдают звуковой сигнал оператору аналогично то­ му, как это делается контактами реле 1РК—ЮРК. На рис. 65 по­ казаны только точки подсоединения цепочки из контакта РКР, кон­ денсатора С7 и резистора R25 в схему пульта ПУ.

В момент перевода системы из режима оперативного управ­ ления и контроля в режим автоматического опроса все КП-аппа­ рата находятся в дежурном режиме и поэтому все триггеры PC в пульте ПУ сброшены. На такте срабатывания первой ячейки рас­ пределителя БАРС выключенное состояние триггеров PC может передаться на колонку выходных реле матрицы, соответствующих объектам 10-го КП, что в общем случае приведет к нежелатель­ ному, хотя и кратковременному, выключению ранее включенных реле группы 1Р1—1Р9. Устраняет этот кратковременный сбой кон­ такт РКР, включённый в цепь коллектора транзистора Т2 (см. рис. 63). Он разрешает передачу состояний триггеров PC к выход­ ным элементам матрицы БАРС только после окончания первого цикла автоматического опроса.

Включенное состояние реле РКР может служить указанием нормальной работы системы в режиме автоматического опроса. Поэтому лампа ЛР также служит для индикации режима. Через

11* 163

контакт РКР подается питание на реле включения регистратора РВР (см. рис. 63). Это реле при включении разрывает общий вы­ вод всех контактов реле 1Р1—10Р9 на автоматический регистра­ тор, прекращая запись всех включенных состояний на диаграмме на время работы системы в режиме оперативного управления и контроля (выходные контакты матрицы на схемах не показаны).

Экспериментальный образец аппарата БАРС, изготовленный для испытаний на шахте, был рассчитан на автоматический опрос трех КП, на каждом из которых было три объекта телеуправления и телеконтроля. Таким образом, матрица выходных элементов со­ держала три колонки по три реле в каждой. Сокращение числа однотипных узлов позволило разместить все элементы в свободных объемах, имеющихся в пульте ПУ системы «Ветер», и использовать источник питания пульта. Для регистрации были использованы свободные каналы самописца системы централизованного контро­ ля метана с термическим способом записи. Объектами телеуправ­ ления и телеконтроля с записью на диаграмме были восемь высо­ ковольтных ячеек центральной подземной подстанции. Режим ра­ боты аппаратуры БАРС во время испытаний — непрерывный в те­ чение 33 суток.

В процессе испытаний объекты телеуправления многократно включались и выключались как на месте их установки в шахте, так и телеуправлением от диспетчера. Во всех случаях ручной хроно­ метраж фактических переключений полностью совпадал с записью на диаграмме. Подтверждено также сохранение всех функций телесистемы в режиме оперативного управления и контроля. В ла­ бораторных условиях проверена работоспособность аппаратуры при повышенной до 40° С температуре и при колебаниях напря­ жения сети в пределах 0,85—1,1 нормального. Случаев отказа эле­ ментов во время лабораторных и шахтных испытаний не наблю­ далось.

По результатам испытаний была рекомендована разработка технического проекта для выпуска опытно-промышленной партии аппаратов БАРС. На рис. 66 представлен общий вид аппарата встроенного типа (по проекту). Он монтируется на типовой стой­ ке пульта горного диспетчера и питается от трансформатора этой стойки. На лицевой стороне аппарата установлены сигнальная лампа, предохранитель и выключатель.

Элементы электрической схемы по функциональным признакам скомпонованы в конструктивные блоки, которые, за исключением блока питания, выполнены аналогично унифицированным штеп­ сельным блокам аппаратуры «Ветер». Блоки связаны между собой разъемами, к которым при установке аппарата подпаиваются про­ вода, соединяющие его с пультом ПУ, регистраторами и трансфор­ матором, питающим стойку.

Предлагаемые технические решения по оснащению телесистем «Ветер» средствами автоматической регистрации, кроме Печорско­ го, рассматривались в Кузнецком и Карагандинском угольных бас­

164

сейнах, а также в ВостНИИ и Госгортехнадзоре СССР. Во всех обсуждениях отмечена актуальность выпуска опытно-промышлен­ ной партии аппаратов и проведения широких промышленных ис­ пытаний их в разных бассейнах в составе действующих телесистем «Ветер».

Рис. 66. Общий вид аппарата БАРС

§ 4. ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАНАТНЫХ ТОЛКАТЕЛЕЙ

Для определения отдельных параметров оборудования ком­ плекса обмена и откатки вагонеток сектором измерений ПечорНИИПроекта разработаны специальные тензометрические устрой­ ства—канатный динамометр и силоизмерительная тяга.

Канатный динамометр (рис. 67) предназначен для измерения усилий в движущемся канате и представляет собой устройство с тремя роликами 1, 2, 3. Крайние ролики 1 и 2 расположены на жесткой раме 4 и являются опорными. Средний ролик 3, кинема­ тически связанный через силоизмерительное кольцо 5 с винтовым натяжным устройством 6, является отклоняющим. На натяжном устройстве имеется фиксированный предельный упор 7, ограничи­ вающий ход среднего ролика. За счет этого создается фиксирован­ ная стрела прогиба каната, что обеспечивает стабильность работы Динамометра,

165