DE102015002864B4 - System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk und Verfahren zum Betreiben des Systems - Google Patents

System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk und Verfahren zum Betreiben des Systems Download PDF

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Abstract

System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk (20),wobei mittels des Hubwerks (20) eine Last hebbar oder senkbar ist,wobei der oder die Fahrantriebe von einer Steuereinrichtung steuerbar sind,wobei der oder die Fahrantriebe mit einer jeweils derartigen Regeleinrichtung ausgeführt sind, dass dem oder den Fahrantrieben eine Sollgeschwindigkeit von der Steuereinrichtung vorgebbar ist und der jeweilige Fahrantrieb seine Ist-Geschwindigkeit auf die ihm vorgegebene Sollgeschwindigkeit hin regelt,dadurch gekennzeichnet, dassdie Steuereinrichtung einen ersten Wahlschalter (2) und verschiedenartige Mittel zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs aufweist, insbesondere wobei jedes Mittel einen unterschiedlichen Sollgeschwindigkeitsverlauf bestimmt,wobei abhängig von der Schalterstellung des ersten Wahlschalters (2) das Ausgangssignal des jeweiligen Mittels zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs abhängig von der Schalterstellung eines weiteren Wahlschalters (10) entweder als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird oder alternativ einer geschlossenen Regelschleife zugeführt wird, deren Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird,wobei in einer zweiten Schalterstellung zunächst die Zeitdauer T2 bestimmt wird, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt,wobei ein zweites Mittel (5) derart eingerichtet ist, dass es eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Schwingungsdauer derart gewählt wird, dass die Last während des Beschleunigungsvorgangs nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine relativ zur Seiltrommel gleichförmige Geschwindigkeit erreicht,insbesondere wobei die Beschleunigung im Wesentlichen als das Vierfache des Quotienten der Sollgeschwindigkeit v_Soll und der Schwingungsdauer T gewählt wird,wobei nach der Beendigung des Beschleunigungsvorgangs nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, bei welchem die Last nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Bremsbeschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine verschwindende Geschwindigkeit erreicht,wobei die Länge des Seils des Pendels, insbesondere also die Länge des Seils zwischen der Seiltrommel und der Last, bestimmt wird, indem der die Seiltrommel antreibende Antrieb einen Sensor zu Erfassung der absoluten Winkelstellung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle des Elektromotors des Antriebs, aufweist und daraus die Länge von der Steuereinrichtung bestimmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 und ein Verfahren zum Betreiben des Systems.
  • Es ist allgemein bekannt, dass ein Hubwerk eine Seiltrommel aufweist, an deren teilweise aufgewickelten Seil eine Last hängt. Somit ist die Last je nach Anzahl der Windungen des Seils an der Trommel beziehungswiese absoluter Winkelstellung der Seiltrommel in einer entsprechenden Höhe.
  • Aus der DE 44 05 525 C2 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Kran mit einem Fahrantrieb zum horizontalen Verfahren einer an einem Seil hängenden Last bekannt.
  • Aus der DE 10 2007 041 692 A1 ist die Regelungseinrichtung zur Dämpfung von Pendelbewegungen einer seilgeführten Last bekannt.
  • Aus der EP 0 665 184 A1 ist eine Regelung für den elektrischen Fahrantrieb von Hebezeugen bekannt.
  • Aus der DE 195 10 167 A1 ist ein Fahrwerk mit Pendeldämpfung bekannt.
  • Aus der DE 10 2006 015 359 A1 ist ein Betriebsverfahren für eine Anlage mit einem mechanisch bewegbaren Element bekannt.
  • Aus der DE 20 22 745 B2 ist eine Anordnung zur Unterdrückung von Pendelschwingungen einer an einem Seil hängenden, von einer Laufkatze beförderten Last bekannt.
  • Aus der DE 100 21 626 A1 ist ein Verfahren zur Lastpendeldämpfung an Kranen mit reduzierter Sensorik bekannt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bewegung einer Last mit einem verfahrbaren Hubwerk und Fahrwerk verbessert auszuführen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 oder 2 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk sind, dass mittels des Hubwerks eine Last hebbar oder senkbar ist,
    wobei der oder die Fahrantriebe von einer Steuereinrichtung steuerbar sind,
    wobei der oder die Fahrantriebe mit einer jeweils derartigen Regeleinrichtung ausgeführt sind, dass dem oder den Fahrantrieben eine Sollgeschwindigkeit von der Steuereinrichtung vorgebbar ist und der jeweilige Fahrantrieb seine Ist-Geschwindigkeit auf die ihm vorgegebene Sollgeschwindigkeit hin regelt,
    wobei die Steuereinrichtung einen ersten Wahlschalter und verschiedenartige Mittel zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs aufweist, insbesondere wobei jedes Mittel einen unterschiedlichen Sollgeschwindigkeitsverlauf bestimmt
    wobei abhängig von der Schalterstellung des ersten Wahlschalters das Ausgangssignal des jeweiligen Mittels zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs abhängig von der Schalterstellung eines weiteren Wahlschalters entweder als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird oder alternativ einer geschlossenen Regelschleife zugeführt wird, deren Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird.
  • Von Vorteil ist dabei, dass eine Wegsteuerung ohne Überschwingen und eine Wegsteuerung mit Überschwingen wahlweise ausführbar sind. Im ersten Fall wird die Last behutsam vom Startpunkt aufgenommen und zum Ziel befördert; im anderen Fall wird die Last schnellstmöglich vom Start zum Ziel beförderbar. Außerdem ist auch ein Umschalten während der Fahrt vom Start zum Ziel ausführbar und somit die Betriebsart wechselbar. Auf diese Weise ist ein behutsames Befördern der Last über den wesentlichen Anteil des Weges ausführbar und nur kurz vor Erreichen des Ziels auf eine Steuerung mit Überschwingen umschaltbar, so dass dann ein leichtes Anschlagen an eine Wand ausführbar ist, wenn die Zielposition erreicht wird. Auf diese Weise ist eine Anschlagspositionierung der Last ausführbar. Durch das Anschlagen, beispielsweise an eine Container-Wand, ist eine sehr genaue Positionierung der Last erreichbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Fahrantriebe in gegenseitiger Abhängigkeit verfahrbar, insbesondere wobei ein erster Fahrantrieb als Master einer Master-Slave-Regelung fungiert und die weiteren Fahrantriebe als Slave. Von Vorteil ist dabei, dass die Fahrantriebe das Hubwerk in einer Ebene verfahren können und die Bewegung als elektronische Kurvenscheibe ausführbar ist. Dabei wird der Slave in Abhängigkeit von der Masterposition verfahren und die vorgegebene Kurve, beispielsweise eine Gerade oder eine gekrümmte Bahn, abfahrbar.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Regelschleife ein Mittel zur Bildung einer Differenz zwischen dem verarbeiteten, insbesondere gefilterten und/oder zeitlich differenzierten, Signal eines mit der Last verbundenen Neigungssensors und dem von dem mittels des ersten Wahlschalters bestimmten Mittel erzeugten Sollgeschwindigkeitsverlauf auf,
    wobei die Differenz einem Regelglied zugeführt wird, dessen Ausgangssignal einem Begrenzer zugeführt wird, insbesondere dessen Ausgangssignal ein Vorsteuersignal zugeführt wird, und daraus das Ausgangssignal der geschlossenen Regelschleife gebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Pendel auf den nicht ausgelenkten zustand des Pendels hin regelbar ist, indem die Fahrantriebe entsprechend verfahren werden. Denn wenn vom Neigungssensor ein der Ruhelage des Pendels entsprechendes Signal erzeugt wird, wird der vom mittels des ersten Wahlschalters bestimmte Sollgeschwindigkeitsverlauf vorgegeben.
  • Wenn aber ein Abweichen aus der Ruhelage auftritt, wird ein die Fahrantriebe entsprechend beeinflussender Zusatz auf den Sollgeschwindigkeitsverlauf überlagert. Somit ist ein noch schnelleres und stabileres Regeln des Pendels auf seine Ruhelage hin erreichbar. Insbesondere bei Beeinflussung durch Wind oder andere äußere Störungen ist auf diese Weise eine schnelle Ausregelung dieser Störeinflüsse ermöglicht.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung führt das erste Mittel eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart aus, dass beim Beschleunigungsvorgang die Sollgeschwindigkeit v_Soll mit der maximal erlaubten Sollbeschleunigung a_Soll erreicht wird und nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, bei welchem mit der maximal erlaubten Bremsbeschleunigung die Sollgeschwindigkeit auf Null zurückgeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass ein möglichst schneller Transport ausführbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird in einer zweiten Schalterstellung zunächst die Zeitdauer 12 bestimmt, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt,
    wobei ein zweites Mittel derart eingerichtet ist, dass es eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Schwingungsdauer derart gewählt wird, dass die Last während des Beschleunigungsvorgangs nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine relativ zur Seiltrommel gleichförmige Geschwindigkeit erreicht,
    insbesondere wobei die Beschleunigung im Wesentlichen als das Vierfache des Quotienten der Sollgeschwindigkeit v_Soll und der Schwingungsdauer T gewählt wird,
    wobei nach der Beendigung des Beschleunigungsvorgangs nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, bei welchem die Last nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Bremsbeschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine verschwindende Geschwindigkeit erreicht. Von Vorteil ist dabei, dass ein Überschwingen vermieden wird.
  • Erfindungsgemäß wird nach Anspruch 2 in der dritten Schalterstellung zunächst die Zeitdauer TO bestimmt, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt,
    wobei ein drittes Mittel derart eingerichtet ist, dass es eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang zwischen mindestens zwei Zeitspannen mit einer nicht verschwindenden, insbesondere maximal erlaubten Beschleunigung eine Zeitspanne verschwindender Beschleunigung angeordnet ist wobei die Summe dieser Zeitspannen derart einer Viertelschwingung des die Last aufweisenden Pendels entspricht, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine relativ zur Seiltrommel gleichförmige Geschwindigkeit erreicht,
    wobei nach der Beendigung des Beschleunigungsvorgangs nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird,
    wobei beim Bremsbeschleunigungsvorgang zwischen mindestens zwei Zeitspannen mit einer nicht verschwindenden, insbesondere maximal erlaubten Bremsbeschleunigung eine Zeitspanne verschwindender Bremsbeschleunigung angeordnet ist,
    wobei die Summe dieser Zeitspannen derart einer Viertelschwingung des die Last aufweisenden Pendels entspricht, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine verschwindende Geschwindigkeit erreicht. Von Vorteil ist dabei, dass ein Überschwingen vermieden wird, aber eine möglichst hohe Beschleunigung erreichbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bei Vorgabe eines maximalen Rucks die Beschleunigungsverläufe und Zeitspannen derart betragsmäßig verändert, dass der maximale Ruck betragsmäßig nicht überschritten wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine möglichst ruckarme Bewegung ausführbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Länge des Seils des Pendels, insbesondere also die Länge des Seils zwischen der Seiltrommel und der Last, bestimmt, indem der die Seiltrommel antreibende Antrieb einen Sensor zu Erfassung der absoluten Winkelstellung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle des Elektromotors des Antriebs, aufweist und daraus die Länge von der Steuereinrichtung bestimmt wird. Von Vorteil ist dabei, dass aus der Länge des Pendels die Schwingdauer bestimmbar ist und somit der Beschleunigungsverlauf derart wählbar ist, dass die gesamte Bewegung vom Start zum Ziel eine Viertelschwingung oder ein ganzzahliges, insbesondere ungeradzahliges, Vielfaches einer Viertelschwingung des Pendels ist, insbesondere ein Einfaches, ein Fünffaches, ein neunfaches, ein dreizehnfaches und so weiter.
  • Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines vorgenannten Systems sind, dass zu Beginn des Verfahrens die maximal erlaubte Sollgeschwindigkeit und/oder die maximal erlaubte Beschleunigung der Steuervorrichtung vorgegeben wird,
    wobei der erste Wahlschalter in die erste oder eine andere, insbesondere zweite oder dritte, Schalterstellung gebracht wird, so dass der der Schalterstellung entsprechende Sollgeschwindigkeitsverlauf dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird.
  • Von Vorteil ist dabei, dass die Bewegung mit oder ohne Überschwingung ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schalterstellung des ersten Wahlschalters während der Bewegung der Last zum Ziel hin, insbesondere während des Bremsbeschleunigungsvorgangs, verändert von der anderen Schalterstellung zur ersten Schalterstellung, insbesondere zur Erreichung einer Anschlagspositionierung, also Positionierung auf der Zielposition mittels Anschlagen an ein Begrenzungsmittel, insbesondere Wand. Von Vorteil ist dabei, dass ein sehr genaues Endpositionieren ausführbar ist, wobei aber der Großteil der Bewegung behutsam und ohne Überschwingung ausführbar ist.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schalterstellung des weiteren Wahlschalters in eine erste oder andere Schalterstellung gebracht, wobei in der ersten Schalterstellung des weiteren Wahlschalters der Sollgeschwindigkeitsverlauf in einer offenen Regelschleife bestimmt wird und in der anderen Schalterstellung des weiteren Wahlschalters in einer geschlossenen Regelschleife, insbesondere abhängig von dem mit einem Neigungssensor erfassten Signal, wobei der Neigungssensor mit der Last verbunden ist, insbesondere zur Erfassung der Winkelstellung Pendels. Von Vorteil ist dabei, dass von Störungen, wie Wind oder dergleichen, stammende Abweichungen schnell und einfach ausregelbar sind. Denn wenn vom Neigungssensor ein der Ruhelage des Pendels entsprechendes Signal erzeugt wird, wird der vom mittels des ersten Wahlschalters bestimmte Sollgeschwindigkeitsverlauf vorgegeben. Wenn aber ein Abweichen aus der Ruhelage auftritt, wird ein die Fahrantriebe entsprechend beeinflussender Zusatz auf den Sollgeschwindigkeitsverlauf überlagert. Somit ist ein noch schnelleres und stabileres Regeln des Pendels auf seine Ruhelage hin erreichbar. Insbesondere bei Beeinflussung durch Wind oder andere äußere Störungen ist auf diese Weise eine schnelle Ausregelung dieser Störeinflüsse ermöglicht.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
    • In der 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung für ein verfahrbares Hubwerk schematisch gezeigt, dass ein Mittel 3 zur Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs, ein Mittel 4 zur Bestimmung des maximalen Sollgeschwindigkeitsverlaufs gezeigt und ein Mittel 5 zur Bestimmung des an die Schwingungsdauer T angepassten Sollgeschwindigkeitsverlaufs zeigt.
    • In der 2 ist das Hubwerk symbolisch dargestellt.
    • In der 3 ist das Mittel 3 zur Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs gezeigt.
    • In der 4 ist das Mittel 4 zur Bestimmung des maximalen Sollgeschwindigkeitsverlaufs gezeigt.
    • In der 5 ist das Mittel 5 zur Bestimmung des an die Schwingungsdauer T angepassten Sollgeschwindigkeitsverlaufs gezeigt.
  • Wie in 2 gezeigt, wird ein Hubwerk 20 in einer Ebene verfahrbar angeordnet, also in einer ersten Verfahrrichtung 21 und in einer dazu transversalen Verfahrrichtung 22. Vorzugsweise ist diese Ebene eine horizontal ausgerichtete Ebene. Zum Verfahren in der Ebene sind wiederum zwei Antriebe vorgesehen, wobei diese von einer übergeordneten Steuerung einen vorgegebenen Sollgeschwindigkeitsverlauf zugewiesen bekommen. Der erste dieser Antriebe bewirkt ein Verfahren in der ersten Verfahrrichtung 21. Der zweite dieser Antriebe bewirkt ein Verfahren in der zweiten Verfahrrichtung 22. Das Hubwerk 20 ist beispielsweise mit einer Seilrolle ausgeführt, die von einem Antrieb drehbar ist. Hierbei weist der Antrieb einen Winkelsensor auf zur Bestimmung des Gesamtdrehwinkels, also der Anzahl der insgesamt gemachten Umdrehungen und der vorhandenen Winkelstellung der Seilrolle oder eines mit ihr im Wesentlichen drehfest verbundenen Rotors eines Elektromotors des Antriebs. Somit ist aus dieser Absolutwinkelstellung der Seilrolle die Seillänge zwischen Seilrolle und am Seil hängender Last bestimmbar.
  • Wie in 1 gezeigt, weist das erfindungsgemäße System ein Eingabemittel 1 für Parameter des Sollgeschwindigkeitsverlaufs auf. Dabei sind die Sollgeschwindigkeit v_Soll, die Sollbeschleunigung a_Soll und/oder ein maximal erlaubter Ruckbetrag J_max eingebbar.
  • Wie in 1 ebenfalls gezeigt, weist das erfindungsgemäße System einen Wahlschalter 2 auf, mit welchem verschiedene Betriebsarten auswählbar sind. In der jeweiligen Betriebsart werden die eingegebenen Parameter berücksichtigt.
  • Im einfachsten Fall, also der ersten Schalterstellung des Wahlschalters 2 wird mit dem Mittel 3 eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs durchgeführt. Falls keine Ruckbegrenzung eingegeben wurde, wird der Sollgeschwindigkeitsverlauf derart bestimmt, dass dabei mit der erlaubten Sollbeschleunigung a_Soll die Sollgeschwindigkeit v_Soll erreicht wird und nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit eine entsprechende Bremsbeschleunigung wirksam ist. Somit ist das Ziel möglichst schnell erreicht. Denn es wird mit der maximal erlaubten Beschleunigung a_Soll beschleunigt und dann die möglichst hohe Sollgeschwindigkeit v_Soll verwendet.
  • Vorteilig ist hierbei ein schnelles Erreichen der Zielposition des Hubwerks 20, wobei allerdings die Last nachschwingt und somit über das eigentliche Ziel hinaus überschwingt.
  • Bei Eingabe einer Ruckbegrenzung wird der Ruck J_max nicht überschritten und entsprechend langsamer die Beschleunigung a_Soll aufgebaut. Ein Überschwingen ist auch hierbei unvermeidlich.
  • In der zweiten Schalterstellung wird zunächst die Zeitdauer T2 bestimmt, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt. Hierzu ist das Mittel 8 vorgesehen.
  • Mit dem Mittel 5 zur Bestimmung des an die Schwingungsdauer T angepassten Sollgeschwindigkeitsverlaufs wird die Beschleunigung in Abhängigkeit von Schwingungsdauer gewählt, insbesondere als das Vierfache des Quotienten der Sollgeschwindigkeit v_Soll und der Schwingungsdauer T. Dabei ist die Zeitdauer T2 für die Zeitdauer der Beschleunigung vorgesehen. Somit schwingt die Last während des Beschleunigungsvorgangs nur um eine Viertelschwingung. Nach Ablauf der Zeitdauer T2 wird die Sollgeschwindigkeit v_Soll konstant gehalten. Dabei hat dann das Pendel eine gleichförmige Geschwindigkeit relativ zur Seiltrommel erreicht und somit sind Überschwingungen vermieden. Während des nachfolgenden Zeitabschnitts mit konstanter Sollgeschwindigkeit schwingt die Last dann also nicht. Der Bremsvorgang wird schließlich entsprechend dem Beschleunigungsvorgang mit der Zeitdauer T2 durchgeführt, wobei die Last wieder eine Viertelschwingung ausführt und dann das Pendel ruht.
  • Während des Beschleunigungsvorgangs verschwindet die Beschleunigung nicht. Es wird also ununterbrochen beschleunigt.
  • Bei Eingabe einer Ruckbegrenzung wird der Ruck J_max nicht überschritten und entsprechend langsamer die Beschleunigung a_Soll aufgebaut.
  • In der dritten Schalterstellung wird zunächst eine Zeitdifferenz TO für den Beschleunigungsvorgang bestimmt. Hierzu ist das Mittel 9 vorgesehen. Die Zeitdifferenz TO bestimmt sich hierbei als Differenz der Schwingungsdauer T und der zur Beschleunigung verwendeten Zeitdauer T1, die sich aus der Summe der Einzelzeitdauern zusammensetzt, während deren eine nicht verschwindende Beschleunigung vorliegt. Es gilt also: T = T1 + TO, wobei T die Schwingungsdauer, TO die Zeitdifferenz und T1 die Gesamtzeit nicht verschwindender Beschleunigung. Auf diese Weise führt das Pendel während der Bewegung bis zum Ziel nur eine einzige Viertelschwingung aus. Somit sind trotz der nicht gleichmäßigen Sollgeschwindigkeitszunahme Überschwinger vermieden. Denn beim Beschleunigungsvorgang ist zwar ein Zeitabschnitt mit verschwindender Beschleunigung zwischengelagert zwischen Zeitabschnitte nichtverschwindender Beschleunigung, die Gesamtzeit der Beschleunigung entspricht aber dem Viertel der Schwingungsdauer und ermöglicht somit, dass das Pendel in seinem tiefsten Punkt genau die Geschwindigkeit erreicht, welche der dann vorliegenden Sollgeschwindigkeit entspricht und sich somit gleichförmig mit der Seiltrommel mitbewegt.
  • Bei Eingabe einer Ruckbegrenzung wird der Ruck J_max nicht überschritten und entsprechend langsamer die Beschleunigung a_Soll aufgebaut. Daher wird auch die Sollgeschwindigkeit langsamer aufgebaut.
  • Die genannte Bestimmung der Seillänge ist in 1 als Mittel 6 zur Bestimmung der Seillänge L gekennzeichnet.
  • Die am Seil hängende Last kann mit einer Periodendauer T schwingen, welche durch das Doppelte durch die mit Pi multiplizierte Wurzel des Quotienten aus der Seillänge L und der Erdbeschleunigung g bestimmbar ist. Für die Berechnung ist hierbei das Mittel 7 zur Bestimmung der Schwingungsdauer T vorgesehen.
  • Wie in 1 gezeigt, werden die Ausgangssignale, also die bestimmten Sollgeschwindigkeitsverläufe v_Soll, von den Mitteln (3, 4, 5) einem Wahlschalter 10 zugeführt wird, so dass je nach Schalterstellung des Wahlschalters 10 das bestimmte Ausgangssignal, also das in einer offenen Regelschleife 11 bestimmte Ausgangssignal, herausgegeben wird oder in der anderen Schalterstellung des Wahlschalters 10 die Ausgangssignale einer geschlossenen Regelschleife 12 zugeführt wird und deren Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit verwendet wird.
  • Das Signal eines Neigungssensors 13 wird einem Mittel 14 zur Signalverarbeitung, insbesondere mit Filter, Plausibilitätsüberprüfung und/oder zeitlicher Differenzierung, zugeführt, dessen entsprechend verarbeitetes Ausgangssignal einem Mittel zur Bestimmung der Abweichung zum vom Wahlschalter 10 zugeleiteten Signal bestimmt wird.
  • Die so bestimmte Abweichung wird einem linearen Regelglied 15, insbesondere PD-Regelglied, zugeführt, dessen Ausgangssignal zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert begrenzt wird. Über eine parallel zum Regelglied 15 und nachfolgenden Begrenzer geschaltete Vorsteuerung 16 wird ein Vorsteuersignal zugeführt und das so entstandene Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit verwendet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Eingabemittel für Parameter des Sollgeschwindigkeitsverlaufs
    2
    Wahlschalter
    3
    Mittel zur Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs
    4
    Mittel zur Bestimmung des maximalen Sollgeschwindigkeitsverlaufs
    5
    Mittel zur Bestimmung des an die Schwingungsdauer T angepassten Sollgeschwindigkeitsverlaufs
    6
    Mittel zur Bestimmung der Seillänge L
    7
    Mittel zur Bestimmung der Schwingungsdauer T
    8
    Mittel zur Bestimmung der Zeitdauer der Bewegung
    9
    Mittel zur Bestimmung der Zeitdifferenz TO
    10
    Wahlschalter für geschlossene Regelschleife (closed loop)
    11
    offene Regelschleife (open loop)
    12
    geschlossene Regelschleife (closed loop)
    13
    Neigungssensor
    14
    Mittel zur Signalverarbeitung
    15
    lineares Regeglied, insbesondere PD-Regelglied
    16
    Vorsteuerung
    20
    Hubwerk
    21
    erste Verfahrrichtung
    22
    zweite Verfahrrichtung
    Max
    Maximalwert der Begrenzung
    Min
    Minimalwert der Begrenzung
    V_Soll
    Sollgeschwindigkeit
    a_soll
    Sollbeschleunigung
    J_max
    maximal zulässiger Ruck
    L
    Seillänge

Claims (9)

  1. System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk (20), wobei mittels des Hubwerks (20) eine Last hebbar oder senkbar ist, wobei der oder die Fahrantriebe von einer Steuereinrichtung steuerbar sind, wobei der oder die Fahrantriebe mit einer jeweils derartigen Regeleinrichtung ausgeführt sind, dass dem oder den Fahrantrieben eine Sollgeschwindigkeit von der Steuereinrichtung vorgebbar ist und der jeweilige Fahrantrieb seine Ist-Geschwindigkeit auf die ihm vorgegebene Sollgeschwindigkeit hin regelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen ersten Wahlschalter (2) und verschiedenartige Mittel zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs aufweist, insbesondere wobei jedes Mittel einen unterschiedlichen Sollgeschwindigkeitsverlauf bestimmt, wobei abhängig von der Schalterstellung des ersten Wahlschalters (2) das Ausgangssignal des jeweiligen Mittels zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs abhängig von der Schalterstellung eines weiteren Wahlschalters (10) entweder als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird oder alternativ einer geschlossenen Regelschleife zugeführt wird, deren Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird, wobei in einer zweiten Schalterstellung zunächst die Zeitdauer T2 bestimmt wird, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt, wobei ein zweites Mittel (5) derart eingerichtet ist, dass es eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Schwingungsdauer derart gewählt wird, dass die Last während des Beschleunigungsvorgangs nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine relativ zur Seiltrommel gleichförmige Geschwindigkeit erreicht, insbesondere wobei die Beschleunigung im Wesentlichen als das Vierfache des Quotienten der Sollgeschwindigkeit v_Soll und der Schwingungsdauer T gewählt wird, wobei nach der Beendigung des Beschleunigungsvorgangs nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, bei welchem die Last nur derart um eine Viertelschwingung schwingt, dass am Ende des Bremsbeschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine verschwindende Geschwindigkeit erreicht, wobei die Länge des Seils des Pendels, insbesondere also die Länge des Seils zwischen der Seiltrommel und der Last, bestimmt wird, indem der die Seiltrommel antreibende Antrieb einen Sensor zu Erfassung der absoluten Winkelstellung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle des Elektromotors des Antriebs, aufweist und daraus die Länge von der Steuereinrichtung bestimmt wird.
  2. System mit mittels einem oder mehreren Fahrantrieben verfahrbarem Hubwerk (20), wobei mittels des Hubwerks (20) eine Last hebbar oder senkbar ist, wobei der oder die Fahrantriebe von einer Steuereinrichtung steuerbar sind, wobei der oder die Fahrantriebe mit einer jeweils derartigen Regeleinrichtung ausgeführt sind, dass dem oder den Fahrantrieben eine Sollgeschwindigkeit von der Steuereinrichtung vorgebbar ist und der jeweilige Fahrantrieb seine Ist-Geschwindigkeit auf die ihm vorgegebene Sollgeschwindigkeit hin regelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen ersten Wahlschalter (2) und verschiedenartige Mittel zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs aufweist, insbesondere wobei jedes Mittel einen unterschiedlichen Sollgeschwindigkeitsverlauf bestimmt, wobei abhängig von der Schalterstellung des ersten Wahlschalters (2) das Ausgangssignal des jeweiligen Mittels zur Bestimmung eines Sollgeschwindigkeitsverlaufs abhängig von der Schalterstellung eines weiteren Wahlschalters (10) entweder als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird oder alternativ einer geschlossenen Regelschleife zugeführt wird, deren Ausgangssignal als Sollgeschwindigkeit dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird, wobei in einer dritten Schalterstellung zunächst die Zeitdauer T2 bestimmt wird, welche ein Viertel der Schwingungsdauer T beträgt, wobei ein drittes Mittel (4) derart eingerichtet ist, dass es eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang zwischen mindestens zwei Zeitspannen mit einer nicht verschwindenden, insbesondere maximal erlaubten Beschleunigung eine Zeitspanne verschwindender Beschleunigung angeordnet ist, wobei die Summe dieser Zeitspannen derart einer Viertelschwingung des die Last aufweisenden Pendels entspricht, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine relativ zur Seiltrommel gleichförmige Geschwindigkeit erreicht, wobei nach der Beendigung des Beschleunigungsvorgangs nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, wobei beim Bremsbeschleunigungsvorgang zwischen mindestens zwei Zeitspannen mit einer nicht verschwindenden, insbesondere maximal erlaubten Bremsbeschleunigung eine Zeitspanne verschwindender Bremsbeschleunigung angeordnet ist, wobei die Summe dieser Zeitspannen derart einer Viertelschwingung des die Last aufweisenden Pendels entspricht, dass am Ende des Beschleunigungsvorgangs das die Last aufweisende Pendel eine verschwindende Geschwindigkeit erreicht, wobei die Länge des Seils des Pendels, insbesondere also die Länge des Seils zwischen der Seiltrommel und der Last, bestimmt wird, indem der die Seiltrommel antreibende Antrieb einen Sensor zu Erfassung der absoluten Winkelstellung einer Welle, insbesondere einer Rotorwelle des Elektromotors des Antriebs, aufweist und daraus die Länge von der Steuereinrichtung bestimmt wird.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrantriebe in gegenseitiger Abhängigkeit verfahrbar sind, insbesondere wobei ein erster Fahrantrieb als Master einer Master-Slave-Regelung fungiert und die weiteren Fahrantriebe als Slave.
  4. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschleife ein Mittel zur Bildung einer Differenz zwischen dem verarbeiteten, insbesondere gefilterten und/oder zeitlich differenzierten, Signal eines mit der Last verbundenen Neigungssensors und dem von dem mittels des weiteren Wahlschalters bestimmten Mittel erzeugten Sollgeschwindigkeitsverlauf aufweist, wobei die Differenz einem Regelglied (15) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal einem Begrenzer zugeführt wird, insbesondere dessen Ausgangssignal ein Vorsteuersignal zugeführt wird, und daraus das Ausgangssignal der geschlossenen Regelschleife gebildet ist.
  5. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel (3) eine Bestimmung des Sollgeschwindigkeitsverlaufs derart ausführt, dass beim Beschleunigungsvorgang die Sollgeschwindigkeit v_Soll mit der maximal erlaubten Sollbeschleunigung a_Soll erreicht wird und nach einer Zeitspanne konstanter Sollgeschwindigkeit ein Bremsbeschleunigungsvorgang eingeleitet wird, bei welchem mit der maximal erlaubten Bremsbeschleunigung die Sollgeschwindigkeit auf Null zurückgeführt wird.
  6. System nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorgabe eines maximalen Rucks die Beschleunigungsverläufe und Zeitspannen derart betragsmäßig verändert werden, dass der maximale Ruck betragsmäßig nicht überschritten wird.
  7. Verfahren zum Betreiben eines Systems nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Verfahrens die maximal erlaubte Sollgeschwindigkeit und/oder die maximal erlaubte Beschleunigung der Steuervorrichtung vorgegeben wird, wobei der erste Wahlschalter (2) in die erste oder eine andere, insbesondere zweite oder dritte, Schalterstellung gebracht wird, so dass der der Schalterstellung entsprechende Sollgeschwindigkeitsverlauf dem oder den Fahrantrieben vorgegeben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterstellung des ersten Wahlschalters während der Bewegung der Last zum Ziel hin, insbesondere während des Bremsbeschleunigungsvorgangs, verändert wird von der anderen Schalterstellung zur ersten Schalterstellung, insbesondere zur Erreichung einer Anschlagspositionierung, also Positionierung auf der Zielposition mittels Anschlagen an ein Begrenzungsmittel, insbesondere Wand.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterstellung des weiteren Wahlschalters (10) in eine erste oder andere Schalterstellung gebracht wird, wobei in der ersten Schalterstellung des weiteren Wahlschalters (10) der Sollgeschwindigkeitsverlauf in einer offenen Regelschleife bestimmt wird und in der anderen Schalterstellung des weiteren Wahlschalters (10) in einer geschlossenen Regelschleife, insbesondere abhängig von dem mit einem Neigungssensor (13) erfassten Signal, wobei der Neigungssensor (13) mit der Last verbunden ist, insbesondere zur Erfassung der Winkelstellung Pendels.
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