DD230039A1

DD230039A1 - EXCAVATOR CONTROL

Info

Publication number: DD230039A1
Application number: DD27121384A
Authority: DD
Inventors: Lothar Funke; Hans-Harald Linde; Karl-Friedrich Raum; Jochen Schmiegelow
Original assignee: Starkstrom Anlagenbau Cottbus
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1985-11-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baggersteuerung, insbesondere eine Steuerung für einen Schaufelradbagger. Die erfindungsgemäße Baggersteuerung ist zur automatischen Steuerung des Arbeitsprozesses eines Schaufelradbaggers anwendbar. Ziel der Erfindung ist eine derartige Baggersteuerung, welche eine Steuerung des Gesamtprozesses eines Baggers mit hoher Arbeitspräzjsion ermöglicht. Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Baggersteuerung, insbesondere für einen Schaufelradbagger, welche in Abhängigkeit von ständig momentanen Positionsdaten mehrerer Bewegungsrichtungen, Daten überdas Baggergut und vorgegebenen Arbeitsprogrammen einen Bagger selbständig in seiner Gesamtheit steuert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung einer, von Gebern, Bedieneinheiten und Rückmeldungen erhaltenden Zentraleinheit gelöst, welche diese Daten verarbeitet und an eine Antriebssteuerung und diese wiederum an Antriebe ausgibt, wobei ausgewählte Daten auf einem Monitor darstellbar sind.The invention relates to an excavator control, in particular a control for a bucket wheel excavator. The Excavator control according to the invention is for automatic control of the working process of a Bucket wheel excavator applicable. The aim of the invention is such an excavator control, which is a control of the Overall process of an excavator with high Arbeitspräzjsion enabled. The object of the invention is the creation an excavator control, in particular for a bucket wheel excavator, which in dependence on constantly current Position data of several directions of movement, data on the dredged material and predetermined work programs controls an excavator independently in its entirety. According to the invention, the object is achieved by an arrangement a, received from donors, control units and feedback central processing unit solved this data processed and outputs to a drive control and this in turn to drives, with selected data on a monitor can be displayed.

Description

Baggersteuerungexcavator control

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine 3aggersteuerung, insbesondere eine Steuerung für einen Schaufelradbagger, welche zur automatischen Steuerung des Arbeitsprozesses eines derartigen Baggers anwendbar ist.The invention relates to a 3aggersteuerung, in particular a controller for a bucket wheel excavator, which is applicable for the automatic control of the working process of such an excavator.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt sind Baggersteuerungen, die einzelne Bewegungsabläufe steuern, wobei aber der gesamte Prozeßablauf vom Bedienenden durchgeführt wird. Eine Steuerung von einem Gesamtprozeß ist mit derartigen Steuerungen nicht ausführbar. Characteristic of the known technical solutions Excavator controls are known which control individual movement sequences, but the entire process sequence is carried out by the operator. Control of an overall process is not feasible with such controls.

In der DDR-Patentschrift 71 516 wird eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Universalbaggern beschrieben, die ein sogenanntes Steuergerät besitzt, welches bestimmte Ausgangsbefehle auf Grund vom Bedienenden ausgelösten Eingangsbefehlen abgibt. Hiermit lassen sich aber nur Teilbewegungsabläufe steuern, wie beispielsweise das Zurückbewegen in eine Ausgangsposition. Der eigentliche Arbeitsgang wird dann vom Bedienenden ausgeführt . Die Steuerung führt einfache Vergleiche zwischen vorgegebenen Sollwerten, an Potentiometern einstellbar, und Grenzwerten für die Stellungen aus. Die Grenzwertmelder sind Endlagenschalter. Eine Steuerung eines Gesamtprozesses eines Baggers ist mit dieser Schaltungsanord- ^v< nung nicht möglich.In the DDR patent 71 516 a circuit arrangement for the control of general purpose excavators is described, which has a so-called control unit which outputs certain output commands based on the operator initiated input commands. However, only partial movements can be controlled here, such as, for example, moving back to a starting position. The actual operation is then carried out by the operator. The controller performs simple comparisons between preset setpoints, adjustable to potentiometers, and limit values for the positions. The limit detectors are limit switches. A control of an overall process of an excavator is not possible with this Schaltungsanord- ^< .

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist eine Baggersteuerung zur Steuerung des Gesamtprozesses eines Baggers mit hoher Arbeitspräzision .The aim of the invention is an excavator control for controlling the overall process of an excavator with high working precision.

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Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baggersteuerung, insbesondere eine Steuerung für einen Schaufelradbagger zu schaffen,, welche in Abhängigkeit von ständig momentanen Positionsdaten mehrerer Bewegungsrichtungen, Daten über das Baggergut und vorgegebenen Arbeitsprogrammen einen Bagger, insbesondere einen Schaufelradbagger selbständig in seiner Gesamtheit steuert.The invention has for its object to provide an excavator control, in particular a controller for a bucket wheel excavator, which controls an excavator, in particular a bucket wheel excavator independently in its entirety depending on constantly current position data of several directions of movement, data on the dredged material and predetermined work programs.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Zentraleinheit über einen ersten, Sollwerte und Aktivierungsbefehle empfangenden Anschluß mit der Bedieneinheit und über einen zweiten, mindestens den Sollwerten, Istwerten, Geberstörungen, aktivierten Funktionseinheiten und Höhenabweichungsdiagrammen entsprechende Signale abgebenden Anschluß mit dem Monitor verbunden ist sowie über einen dritten, der Fahrwerkstellung, der Hubwerkstellung, der Schwenkwerkstellung und der Höhenstellung für Planum entsprechende digitale Signale empfangenden Anschluß mit einem Geberfeld, über einen vierten, Strorarichtersteuersignale abgebenden Anschluß- mit einem Schwenkwerkstromrichter und einem fünften, Steuersignale abgebenden und Rückmeldesignale empfangenden Anschluß mit einer Antriebssteuerung gekoppelt ist, welche weiterhin einmal bidirektional mit einem Antriebsfeld und zum anderen unidirectional vom Geberfeld her mit diesem verbunden ist. Die Zentraleinheit besteht aus einer mit dem Monitor, mit der Bedieneinheit, mit der Antriebssteuerung und dem Schwenkwerkstromrichter verbundenen Ein-/Ausgabeeinheit, einer mit dieser eingangsseitig gekoppelten Gebersignalverarbeitungseinheit, einer mit der Ein-/Ausgabeeinheit bidirektional verbundenen Informationsverarbeitungseinheit und einer unidirektional zur Informationsverarbeitungseinheit, Ein-/Ausgabeeinheit und Gebersignalverarbeitungseinheit hin angeschlossenen Stromversorgung.According to the invention the object is achieved in that a central unit via a first, setpoints and activation commands receiving terminal with the control unit and via a second, at least the setpoints, actual values, encoder errors, activated functional units and height deviation diagrams corresponding signal-emitting terminal is connected to the monitor and via a third, the suspension position, the hoist position, the Schwenkwerkstellung and the height position for Planum corresponding digital signals receiving terminal with a donor field, coupled via a fourth, Strorarichtersteuersignale donating connection with a slewing converter and a fifth, control signals donating and feedback signals receiving terminal coupled to a drive control is, which is also once bidirectionally connected to a drive field and the other unidirectional from the encoder field forth with this. The central unit consists of an input / output unit connected to the monitor, to the operating unit, to the drive control and to the swivel converter, to a transmitter signal processing unit coupled to the input side, to an information processing unit bidirectionally connected to the input / output unit and to the information processing unit, unidirectional. / Output unit and encoder signal processing unit connected to the power supply.

Das Geberfeld besteht aus einem Fahrwerkgeber, einem Hubwerkgeber, einem Schwenkwerkgeber und einem Planum-Höhengeber, welche unidirektional zur Zentraleinheit hin mit dieser gekoppelt sind und digitale Signale abgebende GeberThe encoder field consists of a chassis transmitter, a Hubwerkgeber, a slew and a Planum altitude sensor, which are unidirectional coupled to the central unit out with this and digital signals donating encoder

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sind sowie weiterhin das Antriebsfeld aus einem Fahrwerkantrieb, einem Schwenkwerkantrieb und einem Hubwerkantrieb besteht, welche bidirektional mit der Antriebssteuerung verbunden ist,and continue the drive field consists of a chassis drive, a slewing gear drive and a hoist drive, which is bidirectionally connected to the drive control,

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werdenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment

Figur 1: Baggersteuerung Figur 2: Zentraleinheit Figur 3: Geberfeld Figur 4: Antriebsfeld FIG. 1: Excavator control FIG. 2: Central unit FIG. 3: Encoder field FIG. 4: Drive field

Entsprechend der Arbeitstechnologie beim Abraum werden Ober die Bedieneinheit 7 Daten in die Zentraleinheit 1 eingegeben. Hierzu gehören die Spantiefe bzw. die Vorfahrstrecke, die Scheibenlänge bzw. Gesamtfahrweg und die Funktion l/cos ψ bzw. schwenkwinkelabhängige Schwenkgeschwindigkeit. Weiterhin erhält die Zentraleinheit 1 über eine ihr eigene Gebersignalverarbeitungseinheit IO und Ein-/Ausgabeeinheit 9 in ihre Informationsverarbeitungseinheit 8 Gebersignale vom Fahrwerkgeber 12, Hubwerkgeber 13, Schwenkwerkgeber 14 und Planum-Höhengeber 15 entsprechend den jeweiligen momentanen Positionen des Baggers, des Hubwerkes und des Schwenkwerkes. Hierfür ist das Geberfeld 2 bzw. sind die einzelnen Geber, Fahrwerkgeber 12, Hubwerkgeber 13, Schwenkwerkgeber 14 und Planum-Höhengeber 15 mit der Zentraleinheit 1 unidirektional verbunden. Diese Geber sind inkrementale Geber, welche digitale Signale an die Zentraleinheit 1 abgeben. Diese Signale gelangen zunächst zur Gebersignalverarbeitungseinheit 10. Hier erfolgt eine Richtungserkennung, eine Impulsvervierfachung für die Schwenkwerksignale und eine Geberüberwachung. Danach gelangen diese Signale zu einer, ein Interruptsignal auslösende Ein-/Ausgabeeinheit 9, wodurch das Informationsverarbeitungsprogramm in -der Informationsverarbeitungseinheit 8 gestartet wird. Ober die Ein-/ Ausgabeeinheit 9 werden dann die Steuerbefehle an die Antriebssteuerung 3 ausgegeben, welche wiederum den Fahrwerkantrieb 16, den Schwenkwerkantrieb 17 und den Hubwerkantrieb 18 steuert und von diesen Rückmeldesignale über die bidirektionalen Verbindungen an die Antriebssteuerung 3 und weiterAccording to the working technology of the overburden, data is input to the central processing unit 1 via the operating unit 7. These include the depth of cut or the distance traveled, the length of the slices or total travel and the function l / cos ψ or swivel angle-dependent swivel speed. Furthermore, the central unit 1 receives via its own encoder signal processing unit IO and input / output unit 9 in their information processing unit 8 encoder signals from the chassis transmitter 12, Hubwerkgeber 13, Schwenkwerkgeber 14 and Planum altitude sensor 15 according to the respective current positions of the excavator, the hoist and the slewing gear. For this purpose, the encoder field 2 or the individual encoders, chassis encoder 12, Hubwerkgeber 13, swivel encoder 14 and Planum altitude sensor 15 are connected to the central unit 1 unidirectional. These encoders are incremental encoders which deliver digital signals to the central unit 1. These signals first arrive at the encoder signal processing unit 10. Here a direction detection, a pulse quadrupling for the slewing gear signals and a encoder monitoring takes place. Thereafter, these signals arrive at an input / output unit 9 triggering an interrupt signal, whereby the information processing program in the information processing unit 8 is started. The input / output unit 9 then outputs the control commands to the drive control 3, which in turn controls the chassis drive 16, the slewing gear drive 17 and the hoist drive 18 and from these feedback signals via the bidirectional connections to the drive control 3 and on

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an die Zentraleinheit 1 gelangen sowie auch vom Geberfeld 2 bestimmte Grenzwerksignale zur Realisierung von Sicherheitsanforderungen direkt auf die Antriebssteuerung 3 wirken. Die Steuersignale für den Schvvenkwerkstromrichter werden von der Zentraleinheit 1 zum Schvvenkwerkstromrichter 5 direkt abgegeben .reach the central unit 1 as well as the encoder field 2 certain limit signals for the realization of safety requirements act directly on the drive control 3. The control signals for the Schvvenkwerkstromrichter be submitted directly from the central unit 1 to Schvvenkwerkstromrichter 5.

Auf dem Monitor 6 werden die vorhandenen und aktivierten Funktionseinheiten, die Sollwerte, Istwerte für ausgewählte Funktionseinheiten, Geberstörungen und Höhenabweichungen als Diagramm angezeigt.The monitor 6 displays the existing and activated functional units, the setpoints, actual values for selected functional units, encoder disturbances and height deviations as a diagram.

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Claims

invention claim

1. Excavator control, in particular a control for a bucket wheel excavator with a provided for the input of data control unit and a monitor, characterized in that a central unit (1) via a first, setpoints and activation commands receiving terminal with the control unit (7) and via a second, at least the setpoints, actual values, encoder errors, activated functional units and height deviation diagrams corresponding signals emitting terminal to the monitor (6) is connected and via a third, the chassis position, the hoist position, the Schwenkwerkstellung and the height position for Planum corresponding digital signals receiving terminal a encoder field (2), via a fourth, converter output control signals output terminal with a slewing converter (5) and a fifth, control signals emitting and feedback signals receiving terminal is coupled to a drive control (3), which far He is once bidirectionally connected to a drive field (4) and the other unidirectional from the encoder field (2) forth with this.

2. Excavator control according to item 1, characterized in that the central unit (1) from a with the monitor (6), with the operating unit (7), with the drive control (3) and the slewing gear converter (5) connected input / output unit (9 a data processing unit (8) bidirectionally connected to the input / output unit (9) and a unidirectional to the information processing unit (8), input / output unit (9) and encoder signal processing unit (10) connected to the power supply (11).

3. Excavator control according to item 1, characterized in that the encoder field (2) consists of a chassis transmitter (12), a Hubwerkgeber (13), a Schwenkwerkgeber (14) and a Planum altitude sensor (15) which unidirectional to the central unit (1) are coupled with this.

4. Excavator control according to item 1, characterized in that the Fahrvverkgeber (12), the Hubwerkgeber (13) and the Schwenkwerkgeber (14) are digital signals donor.

5. Excavator control according to item 1, characterized in that the Äntriebsfeld (4) consists of a chassis drive (16), aa swing mechanism drive (17) anda hoist drive (18), which are bidirectionally connected to the drive control (3).

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