Система управления автоматизированной системой горизонтирования

Заявленное техническое решение относится к управляющим системам и предназначено для размещения совместно с бортовым радиоэлектронным оборудованием для эксплуатации в полевых условиях, в составе объектов спецтехники в условиях механических воздействий, создаваемых средствами вооружения. Устройство контроля горизонтального позиционирования предназначено для контроля и обеспечения горизонтального положения платформы объекта эксплуатации или кузова-контейнера, оснащенного электрогидравлическим погрузочно-разгрузочным устройством с использованием программного обеспечения. Технической задачей настоящего решения является создание устройства, обеспечивающего автоматизацию горизонтального позиционирования платформы в реальном масштабе времени в условиях механических воздействий. Технический результат, достигаемый предлагаемым решением, заключается в повышении надежности при измерении величины наклона объекта эксплуатации в продольной и поперечной плоскостях и передачи команд управления, в том числе с удаленного рабочего места. Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство контроля горизонтального позиционирования, содержит блок датчиков наклона, блок получения, обработки и ввода информации и средства контроля.

Заявленное техническое решение относится к управляющим системам и предназначено для размещения совместно с бортовым радиоэлектронным оборудованием для эксплуатации в полевых условиях, в составе объектов спецтехники в условиях механических воздействий, создаваемых средствами вооружения.

Система управления автоматизированной системой горизонтирования предназначена для контроля и обеспечения горизонтального положения платформы объекта эксплуатации или кузова-контейнера, оснащенного электрогидравлическим погрузочно-разгрузочным устройством в соответствии с алгоритмом горизонтирования.

Известно техническое решение по патенту РФ 139522, состоящее из корпуса, микропроцессорного блока управления, энергонезависимой памяти, блока приемника сигналов, блока передачи радиосигналов, блока формирования шкалы времени, блока интерфейса, блока считывателя карт, кнопок управления, блока индикации и как минимум одним датчиком удара.

Недостатком известного устройства является невозможность с его помощью в режиме реального времени автоматически производить горизонтальное позиционирование объекта эксплуатации.

Известно техническое решение по патенту РФ 131689, содержащее электрический датчик крена, источник сигнала, противоопрокидывающий механизм и датчики крена, установленные на выносной штанге за габаритами машины.

Недостатком известного устройства является невозможность автоматического горизонтального позиционирования платформы без вмешательства оператора, а также недостаточная надежность работы в условиях механических воздействий ввиду сложности конструкции.

Известно техническое решение по патенту РФ 94556, являющееся наиболее близким аналогом и выбранное в качестве прототипа, содержащее датчики крена, сориентированные в двух взаимно перпендикулярных направлениях, электрогидрораспределители гидроцилиндров опор, блок управления, узел контроля и блок управления в виде микропроцессорной системы.

Недостатком данного устройства является невозможность управления горизонтальным позиционированием объекта с удаленного рабочего места оператора для обеспечения безопасности при работе в жестких условиях эксплуатации. Другой недостаток заключается в том, что отсутствуют режимы автоматического свертывания и развертывания опор из транспортного положения и обратно. Кроме того устройство по известному решению не предназначено для установки и эксплуатации в полевых условиях, в том числе в составе объектов спецтехники и средств вооружения.

Заявленная система управления автоматизированной системой горизонтирования обеспечивает измерение величины наклона объекта эксплуатации в продольной и поперечной плоскостях, обработку полученного массива данных, выработку команд управления на исполнительные механизмы и дистанционное управление системой.

Технической задачей настоящего решения является создание устройства, обеспечивающего автоматизацию горизонтального позиционирования платформы в реальном масштабе времени в условиях механических воздействий.

Технический результат, достигаемый предлагаемым решением, заключается в повышении надежности при измерении величины наклона объекта эксплуатации в продольной и поперечной плоскостях и передачи команд управления, в том числе с удаленного рабочего места.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство контроля горизонтального позиционирования, содержит блок датчиков наклона, блок получения, обработки и ввода информации и средства контроля.

Блок датчиков наклона снабжен размещенными в нем инклинометром в поперечной плоскости, инклинометром в продольной плоскости, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями блока датчиков наклона, программируемой логической интегральной схемой, микроконтроллером, постоянным запоминающим устройством, индикатором величины наклона в поперечной плоскости, индикатором величины наклона в продольной плоскости, источником питания, релейным модулем и передатчиком.

Блок получения, обработки и ввода информации, содержащего приемник, микроконтроллер, индикатор величины наклона в поперечной плоскости, индикатор величины наклона в продольной плоскости, программируемую логическую интегральную схему, релейный модуль, блок индикаторов режима работы, источник питания, приемо-передатчик и органы управления.

Блок датчиков наклона предназначен для установки на вертикальной плоскости объекта эксплуатации с возможностью юстировки погрешности установки и выбора поперечной и продольной плоскости системы.

Блок получения, обработки и ввода информации выполнен в виде пульта оператора, который подключается к каналу связи с блоком датчиков наклона, что обеспечивает возможность установки на удаленном от объекта эксплуатации рабочем месте.

Устройство поясняется структурной схемой, представленной на фиг. 1.

Устройство контроля горизонтального позиционирования содержит:

- блок датчиков наклона (далее - БДН) 1;

- блок получения, обработки и ввода информации (далее - БИ) 2;

- инклинометр блока датчиков наклона в поперечной плоскости 3 (далее инклинометр X БДН);

- инклинометр блока датчиков наклона в продольной плоскости 4 (далее - инклинометр Y БДН);

- первый аналого-цифровой преобразователь 5 блока датчиков наклона 1 (далее - первый АЦП);

- второй аналого-цифровой преобразователь 6 блока датчиков наклона 1 (далее - второй АЦП);

- программируемая логическая интегральная схема 7 блока датчиков наклона 1 (далее - ПЛИС БДН);

- микроконтроллер 8 блока датчиков наклона 1 (далее - микроконтроллер БДН);

- постоянное запоминающее устройство 9 блока датчиков наклона 1 (далее - ПЗУ);

- индикатор величины наклона в поперечной плоскости 10 БДН (далее - индикатор X БДН);

- индикатор величины наклона в продольной плоскости 11 блока датчиков наклона (далее - индикатор Y БДН);

- источник питания 12 блока датчиков наклона (далее - источник питания БДН);

- передатчик 13 блока датчиков наклона (далее - передатчик БДН);

- приемник 14 блока получения, обработки и ввода информации 2 (далее - приемник БИ);

- микроконтроллер 15 БИ;

- индикатор величины наклона в поперечной плоскости 16 БИ (далее - индикатор X БИ);

- индикатор величины наклона в продольной плоскости 17 БИ (далее - индикатор Y БИ);

- программируемая логическая интегральная схема 18 блока получения, обработки и ввода информации 2 (далее - ПЛИС БИ);

- релейный модуль 19 БДН;

- релейный модуль 20 БИ;

- блок индикаторов режима работы 21;

- органы управления 22;

- источник питания 23 БИ;

- приемо-передатчик 24;

Блок датчиков наклона 1 выполняет функции определения величины наклона объекта эксплуатации в продольной и поперечной плоскостях, отображения текущих значений наклона, передачу полученных значений в последовательный канал и выдачу сигналов на горизонтальное позиционирование объекта эксплуатации, оснащенного электрогидравлическим погрузочно-разгрузочным устройством (ЭГПРУ).

Каждый инклинометр 3 и 4 блока датчиков наклона 1 представляет собой датчик, предназначенный для определения угла и преобразования его значения в напряжение.

Аналого-цифровые преобразователи 5 и 6 блока датчиков наклона 1 преобразовывают напряжение в цифровой код и передают его на программируемую логическую интегральную схему 7 БДН 1 для дальнейшей обработки.

Программируемая логическая интегральная схема 7 БДН 1 блока датчиков наклона 1 предназначена для обмена данными между ПЗУ 9, АЦП 5 и 6, а также микроконтроллером 8 БДН 1.

Микроконтроллер 8 БДН 1 и ПЛИС 7 БДН 1 соединены параллельной 16-ти разрядной шиной (на рис.не показано), которая обеспечивает требуемую скорость обмена данными.

Обмен данными с ПЗУ 5 и АЦП 6 осуществляется с помощью последовательного интерфейса.

Получение данных с АЦП 5 и 6 происходит непрерывно с определенной частотой, что обеспечивает накопление данных для последующей цифровой обработки полученного массива данных.

Микроконтроллер 8 БДН 1 осуществляет сбор, обработку информации, выдачу информации на индикаторы 11 и 12 БДН 1 и в последовательный канал передатчика 13 БДН 1 согласно алгоритму.

Полученные от ПЛИС 7 БДН 1 данные микроконтроллер 8 БДН 1 преобразовывает в цифровые коды, для вывода на индикаторы 11 и 12 БДН 1 и передачи по последовательному каналу на блок получения, обработки и ввода информации 2 (БИ).

Постоянное запоминающее устройство 9 (ПЗУ) предназначено для хранения массива неизменяемых данных.

Оператор при необходимости сохраняет нужные данные в ПЗУ 9. Сохраненные константы считываются микроконтроллером 8 БДН 1 и используются в алгоритме при расчете углов позиционирования.

Источник питания 12 БДН предназначен для формирования вторичных гальваноразвязанных напряжений питания для узлов блока.

Блок получения, обработки и ввода информации 2 выполняет функции управления электромеханическими частями гидроопор в ручном или автоматическом режиме в непосредственной близости к управляемому объекту или с удаленного автоматизированного рабочего.

Приемник 14 БИ 2 принимает данные полученные из БДН 1 и передает их в микроконтроллер 15 БИ 2, который в свою очередь, передает сигналы на индикаторы 16 и 17 БИ 2.

Программируемая логическая интегральная схема 18 БИ 2 предназначена для обмена данными между блоком индикаторов режима работы 21, органами управления 22, релейными модулями 19 и 20 и микроконтроллером 15 БИ 2.

Органы управления 22 представляют собой набор кнопок и тумблеров с помощью которых оператор осуществляет управление устройством для выполнения поставленных задач.

Релейные модули 19 и 20 БИ 2 предназначены для управления внешними устройствами, в том числе электромагнитами опор.

Микроконтроллер 15 БИ 2 осуществляет обработку полученных данных от БДН 1 и органов управления 22 и дает сигнал релейным модулям 19 и 20 БИ 2 на выдачу команд управления внешними устройствами (электромагнитами).

Источник питания 23 БИ 2 предназначен для обеспечения БИ 2 электрическим питанием

Приемо-передатчик 24 предназначен для осуществления обмена информацией между БИ 2 и автоматизированным рабочим местом оператора на расстоянии до 1200 м.

Выполнение устройства контроля горизонтального позиционирования в двухблочной конструкции, а именно блок датчиков наклона 1 и блок получения, обработки и ввода информации 2, обеспечивает возможность установки изделия на различных платформах с удаленностью блоков до 1200 м, что позволяет обеспечить работу оператора на безопасном удалении от объекта эксплуатации.

Измерение величины отклонения от горизонтального положения объекта эксплуатации и управление позиционирования платформы производятся удаленно двумя отдельными устройствами, одно из которых крепится непосредственно на платформе объекта эксплуатации и служит для измерения обработки и выдачи информации в канал связи, а второе устройство устанавливается удаленно на рабочем месте оператора и предназначено непосредственно для позиционирования платформы.

Благодаря такому конструктивному исполнению, устройство контроля горизонтального позиционирования может быть модернизировано для платформ с различными исполнительными механизмами и режимами работы.

В заявленном решении реализованы режимы автоматического свертывания и развертывания опор из транспортного положения, а также управление горизонтальным позиционированием объекта с удаленного рабочего места оператора в реальном масштабе времени для жестких условий эксплуатации.

Промышленная применимость заявленного устройства определяется возможностью его изготовления в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования, современных материалов и технологий.

Устройство контроля горизонтального позиционирования, содержащее блок датчиков наклона в виде датчиков наклона, блок управления и средства контроля, отличающееся тем, что блок датчиков наклона снабжён размещёнными в нём инклинометром в поперечной плоскости, инклинометром в продольной плоскости, первым и вторым аналого-цифровыми преобразователями блока датчиков наклона, программируемой логической интегральной схемой, микроконтроллером, постоянным запоминающим устройством, индикатором величины наклона в поперечной плоскости, индикатором величины наклона в продольной плоскости, источником питания, релейным модулем и передатчиком, при этом блок управления выполнен в виде блока получения, обработки и ввода информации, содержащего приемник, микроконтроллер, индикатор величины уклона в поперечной плоскости, индикатор величины уклона в продольной плоскости, программируемую логическую интегральную схему, релейный модуль, блок индикаторов режима работы, источник питания, приемопередатчик и органы управления, причем блок датчиков наклона выполнен с возможностью установки непосредственно на объекте эксплуатации, а блок получения, обработки и ввода информации выполнен с возможностью установки на удаленном от объекта эксплуатации рабочем месте оператора.