RC—6型铲运机无线电遥控装置

RC—6型铲运机无线电遥控装置 RC—6型铲运机无线电遥控装置 第18卷第2期矿业研究与开发vo1.18No.2 I998年4月MININGR&DApr.1998 一gq争' RC一6型铲运机无线电遥控装置 张涛. (长沙矿山研究院,长沙,410012) 摘要采用频率合成编码和时分制无线传输控制对WJD1.5型铲运机进行j无线遥控 改造.I业试验证明,该遥控装置I作稳定可靠,动作是敏易控,无误动作现象. 煳询 RemoteControllingDevkeforR一DMa~lii搠———,,————一'——————一————,r,/'口,诩IC一6LHIlJ』Zhang71口o/ (ChangshaInstituteofMiningResearch,Changsha,410012) AbstractThemodelWJD1.5LHDmachinewasimprovedbyrueansoftheadoptionoffre- quencycompositioncodingandtime-sharingsystemradiotransmissioncontro1.Itwasprov ed byfullscaletestthatthisreraote~controldeviceisstableandreliableinoperation,senshive andeasytocontrolandno-malfunctlon. KeywordsLHDmachine,Remote-controllingdevice,Frequencyconposition,Time—sbar- ingsystem 白银有色金属公司深部铜矿1矿体用 VCR法回采,需要采用遥控铲运机才能较安 全地运出采空区内的残留矿石,避免资源的 浪费.有鉴于此,白银公司深部铜矿决定与长 沙矿山研究院合作,将矿山现有的WJDI.5 型电动铲运机改造成无线电遥控铲运机. 1控制的确定 (1)控制要求.根据VCR法采场出矿要 求,铲运机有l4个动作需进行遥控操作,即启 动,停止,左转,右转,前进,后退,中位,加速 减速,大臂举升,大臂下降,铲斗收,铲斗翻和 工作制动.铲运机有时需几个动作同时进行, 因此遥控系统需要同时发射和接收4组不同 的指令. (2)控制方案.根据控制要求,遥控装置 -作者工程师{收稿日期】997一】0一O8 分为无线电发射部分,无线电接收部分和驱 动部分.经分析比较,决定实旖改造时采用频 率合成编码和时分制无线传输控制的方案. 遥控发射机设计有l4q"控制信号,并将 14个控制信号分为4组; 第1组为前进,后退,制动; 第2组为大臂提升,下降,收斗,劫斗; 第3组为左转,右转,加速,减速} 第4组为启动,停止. 为保证安全,发射机不发射信号或关机 时,接收机自动给铲运机置中位.1,2,3组信 号中任意一组中的一个动作都可以与其他两 组任一动作同时操作互不影响.在一组内任 意两个动作都互为敌对,不能同时出现,第4 组为紧急事故处理,在发射第4组信号时将其 它各组信号自动懈除. 第2期张蹲Rc一6型铲运机无线电遥控装置 2遥控装置的结构原理 2.1发射部分 发射部分的原理如图1所示. 圉l发射部分原理圉 (1)面板按键扫描.面板按键扫描装置 由键盘逻辑,行计数器,列计数器组成.面板 按键与的8中取2低电平有效键盘相连, 每按下一个功能键,则行与列的对应输入端 为低电平,这样在行与列计数器的配合下,就 可确定是何种动作,发出相应的编码. (2)编码器编码器由振荡器,分频器, 计数器和正弦波形电路组成根据控制要求, 共需要14个编码指令,为了提高可靠性和避 免误动作,代码由2个频率不同的正弦波合成 产生.由晶体振荡器提供的基准频率信号经 分频器分频后产生8种频率不同的信号,在这 8个频率不同的信号中进行两两组合,共有 C;=28种结果,在这28个代码中挑选14个供 使用.但有如下两个问需要注意: 对发射通道而言,由于带宽限制,要求组 成代码的两个频率不要相差太远,否则,两者 在解调后的幅度会相差较大,对编码的可靠 性不利; 通过对28种编码的解码情况进行极限条 件测试,发现组成代码的两个频率相差较大 时,其解码的准确性较差. (3)时分制控制电路.由于铲运机需要 同时进行若干动作,所以,在编码确定后,还 必须有一个时序分割电路,将编码在时域上 分组发射,为了保证动作连续性,第一个动作 与最末一个动作时间不能相差太远,根据试 验,动作延期时问不能大于501TI$.为了接收 可靠,动作持续时间必须大于30Ills,故选择 脉冲宽度为80ms,问隔为80ms,三路总时问 为480ms,电路与波形如图2所示. uzI【口口一 !口口一 L— 囝2时序分割电路操理与波形 在图2中,R.,R,c,与三个反相器构成一 个方波振荡器,CH4022B是内含译码器的4 级约翰逊八进制计数器,在其8个计数脉冲输 出端中选取三路脉冲,将1,2,3组编码分别调 制在对应的波形里,完成时序上的分割. (4)紧急信号处理.当遇到突发事件时, 需要车辆紧急制动或作出其它反应,在这种 情况下,需要将先前正在进行的动作关闭,同 对发出制动或相应的指令. (5)发射通道与天线.发射通道由低放, 移相调制器,倍频器和功放组成,经过时序分 割的指令信号在这里通过窄带调相调制到 矿业研完与开显第1B卷 150MHz的载波上,通过天线幅射出去. 2.2接收机 接收机由接收通道,译码器,敌对动作互 锁和延时电路等几部分组成. 1)接收通道.接收通道是发射通道的 逆变换.经高放,混频,中放,相位检波,还原 成经时序分割的指令信号. (2)译码器.译码电路由数字检测,编码 转换和三态输出几部分组成.数字检测电路 采用对输入音频信号进行数字计数的方式, 以确定接收的信号频率井检查是否与发射的 信号一致.在此过程中,采用一套平均算法, 对信号的频率偏差提供一定的容整范围,以 提高抗干扰能力,输入的编码信号被检测到 后.经编码转换电路进行8421编码,井送入锁 存器锁存,由三态门输出. (3)敌对动作互锁控制代码还原后,由 于干扰等原因,在还原的指令中,有可能出现 误码,使敌对动作可能同时出现,这是要绝对 禁止的.为此在接收机中采用了数字电路对 敌对动作进行互锁.代敌对动作的两路指 令信号由两片TWH8751进行彼此互锁. (4)延时电路.由于各路指令在时序上 进行了分割,因此它们在时域上是不连续的, 需要延时电路将其连续化,供译码器解码. 2.3驱动部分 驱动部分为若干继电器组成的阵列.在 驱动电路之前,系统都是工作在弱电流状态, 但是执行机构——电磁阀组工作电流较大, 每个电磁阀的工作电流为1,1.2A.电磁阀 属于感性元件,切断时反峰电压较高,形成较 大的干扰脉冲.为了保证指令的可靠性,采用 继电器驱动,电磁阀电源由变压器另一绕组 供给,干扰降至最低 2.4遥控装置的技术指标 (1)发射机频率:150MHz; (2)发射秽b功率:>500mW; (3)发射机供电电压:9V; (4)发射机井下直视控制距离:< 100m; (j)遥控动作数目:l4个; (6)接收机灵敏度;20V} (7)动作延迟时间,<j00ms$ (8)发射机重量:不带电源时为3kg,带 电源时为5.2kR (9)发射机外形尺寸(长×宽×高): 120mm×300mm×230toni. 3试验结果 以wJD1.5型电动铲运机为底盘.完成 了遥控机械部分和无线电遥控装置的改装调 试工作后,在露天试验场进行了现场实际操 作培Il.在累计150J|~时的实际操作中,样机 运转正常,操作灵敏,未出现任何故障,能达 到用手操作的同等效果.样机在l试验采场 进行回收残矿的实际作业中.连续运行90J]~ 时,运出残矿5000t,刨经济效益4O余万元.在 无残矿回收的情况下,样机清理废石和倒运 砂石2000t,累计运行8叫,时,设备运转正常. 样机在地表和井下实际运行300多小时 的实践表明.遥控装置操作简单,动作灵敏, 工作可靠.生产效率为80~120t/台班.遥控 操作铲运机在性能上达到了手动操作铲运机 同等效果.迭到了设计要求. 4结论 Rc一6型铲运机无线电遥控装置可 出如下特点: (1)采用频率合成编码和时分制无线电 传输控制,工作稳定可靠; (2)指令传送采用超高频无线通道,信 号恃辅稳定.抗外界干扰髓力强 (3)接收部分各个操作动作都具有对应 的LED指示,便于监督检查 参考文献 十蜒茂生.YK一1无线遥控铲运机.冶金矿山,1985(12)