DE102015202622A1

DE102015202622A1 - Method for leveling a storage or lifting device and storage or lifting device therefor

Info

Publication number: DE102015202622A1
Application number: DE102015202622.1A
Authority: DE
Inventors: Bernd Stöter; Siegfried Reck
Original assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Current assignee: ContiTech Luftfedersysteme GmbH
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-08-18

Abstract

Verfahren zur Niveauregelung einer Lagerungs- oder Hebeeinrichtung, insbesondere einer Maschinenlagerung mit einer Anzahl von Stellelementen, die über eine Datenkommunikationseinrichtung miteinander verbunden sind und eine Anzahl von Sensoren und regelbaren Aktuatoren aufweisen, wobei die Stellelemente jeweils eine als Steuerungsmodul ausgebildete elektronische Schaltung mit einer elektronische Schnittstelle zur Datenkommunikation aufweisen und mit den Sensoren und Aktuatoren des jeweils eigenen Stellelementes einen vollständigen Regelkreis bildet, wobei ein Stellelement als führendes Stellelement (Master) bestimmt wird, dessen Steuerungsmodul (M) alle Stellelemente bzw. deren Aktuatoren oder Steuerungsmodule zur Positionierung der Lagerungs- oder Hebeeinrichtung bzw. Maschinenlagerung steuert.Method for level control of a storage or lifting device, in particular a machine bearing with a number of control elements, which are connected to each other via a data communication device and a number of sensors and controllable actuators, wherein the control elements each designed as a control module electronic circuit with an electronic interface to Have data communication and forms a complete control loop with the sensors and actuators of the respective control element, wherein an actuator is determined as a leading actuator (master) whose control module (M) all actuators or their actuators or control modules for positioning the storage or lifting device or Machine storage controls.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Niveauregelung einer Lagerungs- oder Hebeeinrichtung, insbesondere einer Maschinenlagerung, welche eine Anzahl von Stellelementen aufweist, die auf eine Lagerplatte oder einen Rahmen bzw. Maschinenrahmen wirken, wobei die Stellelemente über eine Datenkommunikationseinrichtung, vorzugsweise über einen BUS (Binary Unit System) miteinander verbunden sind und eine Anzahl von Sensoren zur Ermittlung der Position der Lagerplatte bzw. des Rahmens oder der Position der damit verbundenen Anschlussteile des Stellelements aufweisen, wobei die Stellelemente Aktuatoren, ggf. regelbar ausgebildete Aktoren aufweisen, und jeweils eine als Steuerungsmodul ausgebildete elektronische Schaltung mit einer elektronische Schnittstelle aufweisen, mit der das Steuerungsmodul über die Datenkommunikationseinrichtung mit weiteren Steuergeräten oder Steuerungsmodulen anderer Stellelemente kommuniziert, wobei jedes Steuerungsmodul mit den Sensoren und Aktuatoren des jeweils eigenen Stellelementes einen vollständigen Regelkreis bildet. Unter Aktuator versteht man allgemein ein Bauelement am Ausgangsteil einer Steuer- oder Regelstrecke, das in Energie- oder Massenströme eingreift und darin als veränderlicher Widerstand wirkt, also beispielsweise ein ggf. regelbares Ventil einer Luftfeder, welches in den Luftmassenstrom der Luftzufuhr oder -abfuhr eingreift. The invention relates to a method for level control of a storage or lifting device, in particular a machine bearing, which has a number of actuators acting on a bearing plate or a frame or machine frame, wherein the actuating elements via a data communication device, preferably via a bus (Binary Unit System) are interconnected and have a number of sensors for determining the position of the bearing plate or the frame or the position of the associated connection parts of the actuating element, wherein the actuating elements actuators, optionally controllable actuators have, and in each case designed as a control module electronic Have circuit with an electronic interface, with which communicates the control module via the data communication device with other control devices or control modules of other control elements, each control module with the sensors and actuators of jewe ils own control element forms a complete control loop. Actuator is generally understood to mean a component at the output part of a control or regulating system which engages in energy or mass flows and acts therein as a variable resistor, for example an optionally controllable valve of an air spring, which engages in the air mass flow of the air supply or removal.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine fluidgestützte Lagerungs- oder Hebeeinrichtung, insbesondere pneumatische Maschinenlagerung, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Furthermore, the invention relates to a fluid-supported storage or lifting device, in particular pneumatic machine storage, for carrying out the method according to the invention.

Lagerungs- oder Hebeeinrichtung für Maschinen und technische Anlagen müssen neben ihrer Aufgabe, die Übertragung von Maschinen-Schwingungen-Stößen auf Böden und Gebäude zu verhindern, oft auch eine Niveauregulierung bereitstellen, die eine Einstellung der Höhe der Maschine oder Anlage über dem Boden und eine genaue Justierung für Bedienungsvorgänge ermöglicht. Hierzu sind eine Reihe von Systemen für Maschinenlagerungen oder Hebeeinrichtungen bekannt, die in der Regel aus einer Grundplatte und zwischen Grundplatte und Boden angeordneten Stell- oder Dämpfungselement bestehen. Niveauregelungen können auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, bei denen etwa ein zu beladender Boden auf die Höhe einer Rampe angepasst werden soll. Bekannt sind auch Neigungsregelungen aber Höhenanpassungen von für Autobussen oder Bahnen. Machinery and equipment storage or lifting equipment, in addition to their function of preventing the transmission of machine vibration shocks to floors and buildings, must often provide level control which allows adjustment of the height of the machine or installation above the ground and accurate positioning Adjustment for operating operations possible. For this purpose, a number of systems for machine bearings or lifting devices are known, which usually consist of a base plate and arranged between the base plate and the floor adjusting or damping element. Level controls can also be used on vehicles where, for example, a floor to be loaded is to be adjusted to the height of a ramp. Also known inclination regulations but height adjustments of for buses or trains.

Elektronische Systeme zur Niveauregelung luftgefederter Lagerungen von Maschinen bestehen z.B. aus Luftfedern oder pneumatischen Hubzylindern, Sensoren für die Federhöhen/Zylinderhöhen und aus Stellventilen zum Befüllen und Entlüften der Luftfedern oder Zylinder. Die Regelung des Niveaus übernimmt ein zentrales, elektronisches Steuergerät, wobei abhängig von z.B. Drucksensoren und Temperatursensoren die Regelung insgesamt noch verfeinert werden kann. Electronic systems for level control of air springed mounts of machines are e.g. Air springs or pneumatic lifting cylinders, sensors for spring heights / cylinder heights and control valves for filling and venting the air springs or cylinders. Level control is provided by a centralized electronic control unit, depending on e.g. Pressure sensors and temperature sensors, the scheme can be refined as a whole.

Bei Hubanwendungen/Hebeeinrichtungen mit mehreren pneumatischen Hubzylindern, die im Gleichlauf arbeiten sollen, werden die Stellglieder oder Stellelemente, d.h. in diesem Fall die Hubzylinder oder Luftfedern üblicherweise mechanisch gekoppelt und von einem zentralen externen Steuergerät mit Hilfe der zugehörigen Ventile (Aktuatoren) gesteuert oder geregelt. In hoist applications / hoists with multiple pneumatic lift cylinders to work in synchronism, the actuators or actuators, i. in this case, the lifting cylinder or air springs usually mechanically coupled and controlled or regulated by a central external control unit by means of the associated valves (actuators).

Die Konfiguration und Anordnung der Stellelemente, Regelventile und Sensoren muss mithilfe von separat und manuell verlegten Energieleitungen, Druckluftleitungen und Steuerleitungen ausgeführt werden. Der Aufwand für die Montage und die Verkabelung ist hoch. Das Gesamtsystem muss zudem vor der Inbetriebnahme manuell einjustiert werden, um Lageabweichungen zu kompensieren. The configuration and arrangement of the control elements, control valves and sensors must be carried out with separate and manually routed power lines, compressed air lines and control lines. The effort for assembly and wiring is high. The entire system must also be adjusted manually before commissioning to compensate for positional deviations.

Pneumatische Hubzylinder benötigen zusätzliche Bauteile, um einen Gleichlauf zu erzwingen. Desweiteren eignen sie sich wegen des unvermeidlichen Slip-Stick-Effektes nur bedingt für exakte Lageregelungen. Pneumatic lifting cylinders require additional components to force a synchronization. Furthermore, they are only partially suitable for exact position control because of the inevitable slip-stick effect.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, ein Verfahren zur Niveauregelung einer Lagerungs- oder Hebeeinrichtung, insbesondere einer Maschinenlagerung mithilfe von Stellelementen darzustellen, insbesondere als pneumatisches System, das sich mit Hilfe intelligenter Stellelemente, insbesondere auf der Basis von Luftfedern (Rollbalg, Faltenbalg) als Stellelemente, selbst konfiguriert und justiert, wobei auch größere Lagerungen, die nur von einer großen Anzahl von Stellelementen bewegt werden können, sicher positioniert und im Niveau eingestellt werden können. The object of the invention was to provide a method for level control of a storage or lifting device, in particular a machine storage using actuators, in particular as a pneumatic system using intelligent control elements, in particular based on air springs (rolling bellows, bellows) as Actuators, even configured and adjusted, even larger bearings that can be moved only by a large number of actuators, can be safely positioned and adjusted in level.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Ebenfalls wird eine besonders geeignete Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens offenbart. This object is achieved by the features of the main claim. Further advantageous embodiments are disclosed in the subclaims. Also, a particularly suitable device for carrying out the method according to the invention is disclosed.

Dabei wird eines der Stellelemente als führendes Stellelement, als so genanntes Master-Stellelement bestimmt, dessen Steuerungsmodul alle Stellelemente bzw. deren Aktuatoren oder Steuerungsmodule zur Positionierung der Lagerungs- oder Hebeeinrichtung bzw. Maschinenlagerung steuert. Während des Betriebes steuert der Master die Stellelemente an, um die gesamte Gruppe entweder autonom oder anhand externer Führungsgrößen auszuregeln. In this case, one of the control elements is determined as a leading control element, as a so-called master actuator whose control module controls all the actuators or their actuators or control modules for positioning the storage or lifting device or machine storage. During operation, the master controls the actuators to either the entire group autonomous or based on external reference variables.

Vorteilhafterweise benötigt man bei einer solchen Konfiguration nur eine geringe Anzahl von Komponenten (Ventile, Sensoren) und spart ein Vielfaches an Aufwand bei der Verkabelung und Verlegung von Leitungen. Zusätzlich ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis beim Einrichten des Systems, eine schnellere Regelung (kürzere Zeitkonstante, höhere Stabilität) und eine sehr flexible Konfiguration des Systems aus unterschiedlichen Stellelementen oder aus einer Reihe von gleichen Stellelementen (Gleichteil-Prinzip). Advantageously, such a configuration requires only a small number of components (valves, sensors) and saves many times the effort involved in the wiring and laying of cables. In addition, there is a considerable time savings when setting up the system, a faster control (shorter time constant, higher stability) and a very flexible configuration of the system of different control elements or from a number of identical control elements (same part principle).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Hubanwendungen mit Gleichlauf realisieren, ohne die Elemente mechanisch zu koppeln. Der Master der Gruppe kann Stellelemente mit unterschiedlichen technischen Daten zum Gleichlauf bewegen. With the method according to the invention, lifting applications can be realized with synchronization without mechanically coupling the elements. The master of the group can move control elements with different technical data to synchronous operation.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass jeweils mehrere (mindestens zwei) Stellelemente steuerungstechnisch zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Durch eine solche Ausführung werden in besonderem Maße und in Bezug auf die gesamte Lagerung die bekannten Stick-Slip-Effekte verhindert, also das so genannte „Losbrechen“ von Stellelementen aus ihrer Ruhelage, bzw. das „Feststecken“ aufgrund von Reibungserscheinungen während der Bewegungsphase. An advantageous development is that in each case a plurality of (at least two) control elements are combined to form a group control technology. By such a design, the known stick-slip effects are prevented to a particular extent and in relation to the entire storage, so the so-called "breaking away" of control elements from its rest position, or the "stuck" due to friction phenomena during the movement phase.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass innerhalb einer Gruppe eines der dortigen Stellelemente als gruppenführendes Stellelement bestimmt wird, dessen Steuerungsmodul alle Stellelemente der Gruppe steuert, ggf. über deren Steuerungsmodule. Dies führt durch den auch bei den einzelnen Stellelementen verringerten Aufwand zur Leitungsverlegung zu einer weiteren Vereinfachung in der Auslegung, der Montage und dem Aufbau von solchen Lagerungen. A further advantageous embodiment is that within a group of one of the local control elements is determined as a group-leading actuator whose control module controls all the control elements of the group, possibly via their control modules. This leads to a further simplification in the design, the assembly and the construction of such bearings by the reduced costs also for the individual control elements for cable laying.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Steuerungsmodul des führenden Stellelements alle Stellelemente steuert unter Auswertung der Signale und Rückantworten der Sensoren und Aktuatoren des führenden Stellelementes und der über die Datenkommunikationseinrichtung empfangenden entsprechenden Signale der übrigen Stellelemente bzw. Stellelementgruppen. Das Steuerungsmodul identifiziert damit die einzelnen Sensoren, Aktuatoren und Stellelemente und fragt ihre Kenndaten ab. A further advantageous embodiment consists in that the control module of the leading control element controls all control elements by evaluating the signals and responses of the sensors and actuators of the leading control element and the corresponding signals of the other control elements or actuator groups received via the data communication device. The control module identifies the individual sensors, actuators and control elements and queries their characteristics.

Anhand weiterer Informationen aus den eigenen Sensoren (z. B. Stellposition, Neigung, Druck) und den entsprechenden Daten, die von den anderen Mitgliedern der Gruppe geliefert werden, stellt das führende Stellelement die Ausgangslage fest, von der aus die Gruppe ihre Regelungsaufgabe erfüllen soll. Damit erübrigt sich eine manuelle Justierung des Gesamtsystems zur Kompensation von Lageabweichungen vor der Inbetriebnahme. Based on further information from its own sensors (eg position, inclination, pressure) and the corresponding data supplied by the other members of the group, the leading actuator determines the starting point from which the group is to perform its control task , This eliminates the need for manual adjustment of the overall system to compensate for positional deviations prior to commissioning.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das Steuerungsmodul des führenden Stellelements alle Stellelemente der Gruppe abhängig von äußeren Führungsgrößen und/ oder von Ausgangsgrößen externer Steuerelemente steuert. Hierbei können, beispielsweise von einem externen weiteren Steuergerät, zusätzliche Eingangs oder Führungsgröße als Auslöser für die Niveauregulierung genutzt werden. So können beispielsweise Zustandsänderungen in der Umgebung oder Positionsänderungen bei in Fahrt befindlichen Lagerungs- oder Hebeeinrichtungen an das führende Stellelement übergeben werden, welches dann auf die veränderten Zustände reagieren kann. A further advantageous embodiment consists in that the control module of the leading control element controls all the control elements of the group as a function of external control variables and / or output variables of external control elements. Here, for example, from an external further control unit, additional input or command variable can be used as a trigger for the level control. Thus, for example, state changes in the environment or changes in position when the storage or lifting devices are in motion can be transferred to the leading control element, which can then react to the changed states.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass das führende Stellelement vorab, d.h. vor Inbetriebnahme festgelegt wird, beispielsweise anhand der Seriennummer. Neben der Möglichkeit, das führende Stellelement abhängig vom aktuellen Zustand und der bestmöglichen Reaktion darauf festzulegen, besteht hier eine einfache Version der vorab eingestellten Regelung, bei der ein zum Beispiel durch Erfahrungswerte oder übliche Häufigkeiten ermitteltes besonders günstiges Stellelement im Vorfeld festgelegt wird. A further advantageous embodiment is that the leading actuator in advance, i. before commissioning, for example, based on the serial number. In addition to the ability to set the leading actuator depending on the current state and the best possible response to it, here is a simple version of the preset control in which a determined, for example by empirical values or usual frequencies particularly favorable control element is set in advance.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, dass zur Positionierung der Lagerungs- oder Hebeeinrichtung/Hubeinrichtung bzw. Maschinenlagerung vom Steuerungsmodul des führenden Stellelements Stellbefehle an die übrigen Stellelemente ausgegeben und deren Systemantworten zur Identifikation der Parameter der Regelstrecke und des Gesamtsystems ausgewertet werden. Damit können zufällig entstehende Veränderung der Umgebungsgrößen ebenso aufgefangen werden wie zum Beispiel nicht regelmäßige Belastungen der Lagerung durch Wind, zusätzliche Personen etc. A further advantageous embodiment is that for the positioning of the storage or lifting / lifting device or machine storage by the control module of the leading control element actuating commands issued to the other control elements and their system responses are evaluated to identify the parameters of the controlled system and the overall system. Random changes in environmental variables can be compensated for this, as well as, for example, non-regular loads due to wind, additional persons, etc.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Verfahrens besteht in seiner Anwendung für eine fluidgestützten Lagerungs- oder Hebeeinrichtung/Hubeinrichtung, insbesondere für eine pneumatischen Maschinenlagerung, welche eine Anzahl von fluidbetriebenen Stellelementen aufweist, vorzugsweise Luftfederungen, wobei die Aktuatoren als regelbare Fluidventile zum Befüllen und Entleeren/Entlüften der Stellelemente ausgebildet sind und wobei jedes Steuerungsmodul mit den Sensoren und regelbaren Fluidventilen des jeweils eigenen Stellelementes einen vollständigen Regelkreis bildet, wobei das Steuerungsmodul des führenden Stellelements (Master) alle Stellelemente bzw. deren Fluidventile oder Steuerungsmodule zur Positionierung der Lagerungs- oder Hebeeinrichtung bzw. Maschinenlagerung steuert. Bei einer solchen etwa mit Luftfederungen arbeitenden Maschinenlagerung können aus dem Fahrzeugbau und aus der industriellen Anwendung übliche und bekannte Teile und Stellelemente verwendet werden, so dass die Bereitstellung einer solchen Lagerung wirtschaftlich und ohne großen Aufwand möglich ist. Wie bereits oben erwähnt, kann bei einer solchen Ausbildung das Verfahren mit üblichen und vielfach bewährten Sensoren und Regelungseinrichtung, mit Steuerungsmodulen und Stellelementen ausgeführt werden. Insbesondere auch die Anpassung einer entsprechenden Software vereinfacht sich hier, da Teilprogramme aus den üblichen Anwendungen für Luftfederungssystem bereits vorhanden sind. A further advantageous embodiment of the method consists in its application for a fluid-supported storage or lifting / lifting device, in particular for a pneumatic machine storage, which has a number of fluid-operated control elements, preferably air suspensions, wherein the actuators as controllable fluid valves for filling and emptying / venting of the Stellelemente are formed and wherein each control module forms a complete control loop with the sensors and controllable fluid valves of their own control element, wherein the control module of the leading control element (master) all control elements or their fluid valves or control modules for positioning the storage or Lifting device or machine storage controls. In such working about with air suspension machine bearings can be used from the vehicle and from industrial applications conventional and known parts and control elements, so that the provision of such storage is possible economically and without much effort. As already mentioned above, in such an embodiment, the method can be carried out with conventional and proven sensors and control devices, with control modules and control elements. In particular, the adaptation of an appropriate software simplifies here, as part programs from the usual applications for air suspension system already exist.

Besonders geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist demgemäß eine fluidgestützte Lagerungs- oder Hebeeinrichtung, insbesondere pneumatische Maschinenlagerung, die eine Anzahl von fluidbetriebenen Stellelementen aufweist, die auf eine Lagerplatte oder einen Rahmen bzw. Maschinenrahmen wirken, vorzugsweise Luftfederungen, wobei jedes Stellelement sowohl eine Anzahl von Sensoren aufweist zur Ermittlung der Position der Lagerplatte bzw. des Rahmens oder der Position der damit verbundenen Anschlussteile des Stellelements, als auch eine Anzahl von regelbaren Fluidventilen zum Befüllen und Entleeren/Entlüften der Stellelemente, wobei jedes Stellelement eine als Steuerungsmodul ausgebildete elektronische Schaltung aufweist, welche mindestens teilweise die Funktion eines Steuergerätes beinhaltet und mit den Sensoren und Fluidventilen des Stellelementes einen vollständigen Regelkreis bildet und eine elektronische Schnittstelle zur Verbindung mit einer Datenkommunikationseinrichtung, vorzugsweise einem BUS bereitstellt, mit deren Hilfe das Steuerungsmodul mit weiteren Stellelementen, Sensoren, Steuerungsmodulen, Steuergeräten oder -einrichtungen kommuniziert. Eine solche Einrichtung zeichnet sich ebenfalls durch die Verwendung bereits bestehender Zubehörteile und Stellelemente aus und kann deswegen relativ einfach realisiert werden. Particularly suitable for carrying out the method according to the invention is accordingly a fluid-supported storage or lifting device, in particular pneumatic machine storage having a number of fluid-operated actuators acting on a bearing plate or a frame or machine frame, preferably air suspensions, each actuator both a number of Sensors for detecting the position of the bearing plate or the frame or the position of the associated connecting parts of the actuating element, as well as a number of controllable fluid valves for filling and emptying / venting of the adjusting elements, each actuator having an electronic circuit designed as a control module, which at least partially includes the function of a control unit and with the sensors and fluid valves of the control element forms a complete control loop and an electronic interface for connection to a data communication Ationseinrichtung, preferably a BUS provides, with the aid of which the control module communicates with other control elements, sensors, control modules, control devices or devices. Such a device is also characterized by the use of existing accessories and actuators and can therefore be relatively easily implemented.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Reference to an embodiment of the invention will be explained in more detail.

Hierzu zeigt die 1 in Form einer Prinzipskizze eine pneumatische Maschinenlagerung 1, ausgebildet als Lagerplatte einer hier nicht näher dargestellten sandgefüllten Gießform, die mitsamt der Lagerplatte auf einer Lafette über Flur transportiert und über eine externe Steuerung 6 im gesamten Fertigungsablauf einer Gießerei eingebunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel einer Maschinenlagerung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Niveauregelung in besonderer Weise geeignet, da hohe Stellkräfte mit einer präzisen und feinfühligen Steuerung realisiert werden müssen und können. Die Maschinenlagerung 1 in Form einer Lagerplatte ist auf acht fluidbetriebenen Stellelementen abgestützt, nämlich hier auf den Luftfedern 2.1 bis 2.8, und ist mit Hilfe dieser Luftfedern schwingungsisoliert und höheneinstellbar auf einer Lafette gelagert. This shows the 1 in the form of a schematic diagram of a pneumatic machine storage 1 formed as a bearing plate of a sand-filled mold, not shown here, which transported together with the bearing plate on a carriage over the floor and an external control 6 involved in the entire production process of a foundry. This embodiment of a machine storage is particularly suitable for carrying out the method according to the invention for level control, since high restoring forces must be able to be realized with a precise and sensitive control and can. The machine storage 1 in the form of a bearing plate is supported on eight fluid-operated control elements, namely here on the air springs 2.1 to 2.8 , and is with the help of these air springs vibration isolation and height adjustable mounted on a carriage.

Alle Stellelemente/Luftfedern 2.1 bis 2.8 sind über eine Druckleitung/Schlauchleitung 3 gemeinsam an eine Druckluftversorgung 4 angeschlossen und wirken direkt auf die Lagerplatte. Jedes Stellelement weist sowohl eine Anzahl von Sensoren auf zur Ermittlung der Position der Lagerplatte bzw. des Rahmens oder der Position der damit verbundenen Anschlussteile des Stellelements als auch eine Anzahl von Fluidventilen zum Befüllen und Entlüften der Luftfedern. Die Sensoren und Ventile sind handelsübliche Bauteile und daher hier nicht näher dargestellt. All control elements / air springs 2.1 to 2.8 are via a pressure line / hose line 3 together to a compressed air supply 4 connected and act directly on the bearing plate. Each actuator has both a number of sensors for detecting the position of the bearing plate or the frame or the position of the associated connecting parts of the actuating element and a number of fluid valves for filling and venting of the air springs. The sensors and valves are commercially available components and therefore not shown here.

Jede Luftfeder weist dabei eine als Steuerungsmodul ausgebildete elektronische Schaltung auf, welche mindestens teilweise die Funktion eines Steuergerätes beinhaltet und mit den Sensoren und Fluidventilen der Luftfeder einen vollständigen Regelkreis bildet. Die elektronische Schaltung beinhaltet eine Schnittstelle zur Verbindung mit einer Datenkommunikationseinrichtung 5, vorzugsweise zu einem BUS, mit deren Hilfe das Steuerungsmodul mit weiteren Stellelementen, Sensoren, Steuerungsmodulen, Steuergeräten oder -einrichtungen kommuniziert. Hier ist dazu eine Signal- und Datenkommunikationseinrichtung 5 als Feld-BUS-Leitung vorgesehen, über die alle Stellelemente untereinander und auch mit einer zusätzlichen externen Steuerung/Anlagensteuerung 6 verbunden sind. Each air spring has an electronic circuit formed as a control module, which at least partially contains the function of a control unit and forms a complete control loop with the sensors and fluid valves of the air spring. The electronic circuit includes an interface for connection to a data communication device 5 , Preferably to a bus, with the help of which the control module communicates with other control elements, sensors, control modules, control devices or devices. Here is a signal and data communication device 5 provided as field BUS line, via which all control elements with each other and also with an additional external control / system control 6 are connected.

Bei der Anfangskonfiguration, d.h. bei der Initialisierung des Verfahrens zur Niveauregelung wird ein Stellelement als führendes Stellelement bestimmt, d.h. zum „Master“ deklariert, in diesem Fall das Stellelement/die Luftfeder 2.5. Das Steuerungsmodul M dieses Stellelementes steuert danach alle übrigen Stellelemente bzw. deren Aktuatoren oder Steuerungsmodule zur Positionierung der Maschinenlagerung. In the initial configuration, ie during the initialization of the method for level control, an actuating element is determined as a leading control element, ie declared "master", in this case the actuator / the air spring 2.5 , The control module M of this control element then controls all other control elements or their actuators or control modules for positioning the machine storage.

Das Steuerungsmodul M des führenden Stellelementes 2.5 identifiziert die Anzahl und die Typen aller beteiligten Stellelemente 2.1 bis 2.8 und stellt die statische Ausgangslage der Lagerplatte fest. Dazu werden die über die genannten Sensoren ermittelten aktuellen Werte für die Höhe, die Neigung und den Druck der einzelnen Stellelemente abgefragt. The control module M of the leading control element 2.5 identifies the number and types of all participating control elements 2.1 to 2.8 and determines the static starting position of the bearing plate. For this purpose, the current values for the height, the inclination and the pressure of the individual control elements determined via the aforementioned sensors are interrogated.

Nachdem über das Steuerungsmodul M des führenden Stellelementes 2.5 die Systemeigenschaftenaller Stellelemente und der Lagerplatte ermittelt sind, werden verfahrensgemäß jeweils mehrere Stellelemente steuerungstechnisch/regelungstechnisch zu einer Gruppe zusammengefasst. Gemäß der nachfolgend beschriebenen Verfahrensweise wird innerhalb einer Gruppe eines der dortigen Stellelemente als gruppenführendes Stellelement bestimmt, dessen Steuerungsmodul S alle Stellelemente der Gruppe über deren übrige – nun untergeordnete – Steuerungsmodule steuert. After via the control module M of the leading control element 2.5 the system properties of all control elements and the bearing plate are determined, according to the method, in each case a plurality of control elements are combined into one group in terms of control technology / control technology. According to the procedure described below is determined within a group of one of the local control elements as a group-leading actuator whose control module S controls all the control elements of the group on the rest - now subordinate - control modules.

Bei der hier vorliegenden Maschinenlagerung werden die acht Stellelemente 2.1 bis 2.8 steuerungstechnisch/regelungstechnisch zu drei funktionalen Gruppen/Untergruppen 8.1, 8.2 und 8.3 zusammenfasst. Somit besteht die Gruppe 8.2 aus vier Stellelementen, von denen das Stellelement 2.5, wie oben dargestellt, als führendes Stellelementes mit dem Steuerungsmodul M identifiziert bzw. bestimmt wurde. Daneben gibt es zwei weitere Gruppen mit jeweils zwei Stellelementen, nämlich die Gruppe 8.1 mit zwei Stellelementen 2.1 und 2.2 und die Gruppe 8.3 mit zwei Stellelementen 2.7 und 2.8. Die Stellelemente einer Gruppe/Untergruppe werden parallel angesteuert. Im Sonderfall besteht eine Gruppe aus nur einem Element. In the present machine storage, the eight control elements 2.1 to 2.8 Control technology / control technology for three functional groups / subgroups 8.1 . 8.2 and 8.3 summarizes. Thus, the group exists 8.2 from four control elements, of which the actuator 2.5 as identified above, has been identified as the leading actuator with the control module M. There are also two other groups, each with two control elements, namely the group 8.1 with two control elements 2.1 and 2.2 and the group 8.3 with two control elements 2.7 and 2.8 , The control elements of a group / subgroup are controlled in parallel. In special cases, a group consists of only one element.

Um die dynamischen Eigenschaften jeder Gruppe zu bestimmen und um die Ausgangskonfiguration festzulegen, gibt Steuerungsmodul M des führenden Stellelementes an alle Stellelemente bzw. gruppenführende Stellelemente geeignet Stellbefehle aus und wertet die Systemantworten der Stellelemente aus, um die Parameter der Regelstrecke und des Gesamtsystems zu identifizieren. Dabei stellt es gleichzeitig die räumliche Anordnung der Stellelemente fest, sowie die Gesamtlast und Lage des Schwerpunktes 7 im Gesamtsystem. In order to determine the dynamic properties of each group and to determine the output configuration, control module M of the leading control element outputs suitable control commands to all control elements or group-leading control elements and evaluates the system responses of the control elements in order to identify the parameters of the controlled system and of the overall system. At the same time it determines the spatial arrangement of the control elements, as well as the total load and position of the center of gravity 7 in the overall system.

Für die Niveauregelung wählt die Elektronik bzw. die dort hinterlegte Software des Steuerungsmoduls M nach vorgegebenen Regeln bzw. Algorithmen die Daten derjenigen Stellelemente aus, die das beste Regelverhalten ermöglichen. Im hier vorliegenden Beispiel sind dies die Stellelemente 2.1, 2.5 und 2.8, welche dann als gruppenführende Stellelemente mit dem Steuerungsmodulen S ausgewählt werden. Bei der Gruppe 8.2 ist natürlich das gruppenführende Stellelement identisch mit dem führenden Stellelement und weist das Steuerungsmodul M auf. In der Gruppe 8.1 mit zwei Stellelementen 2.1 und 2.2 wird somit das Stellelement 2.1 als gruppenführendes Stellelement mit dem Steuerungsmodul S bestimmt, währende in der Gruppe 8.3 mit zwei Stellelementen 2.7 und 2.8 das Stellelement 2.8 als gruppenführendes Stellelement bestimmt wird. For the level control, the electronics or the software stored there of the control module M selects according to predetermined rules or algorithms, the data of those control elements that allow the best control behavior. In the present example, these are the control elements 2.1 . 2.5 and 2.8 which are then selected as group-leading control elements with the control modules S. At the group 8.2 Of course, the group-leading actuator is identical to the leading actuator and has the control module M. In the group 8.1 with two control elements 2.1 and 2.2 thus becomes the actuator 2.1 as a group leading actuator with the control module S determines, while in the group 8.3 with two control elements 2.7 and 2.8 the actuator 2.8 is determined as a group-leading actuator.

Um unnötigen Datenaustausch zu vermeiden, schließt Steuerungsmodul M des führenden Stellelementes nicht benötigte Sensoren vom Datenverkehr aus. In order to avoid unnecessary data exchange, control module M of the leading control element excludes unnecessary sensors from the data traffic.

Am Ende der beschriebenen Konfiguration (Setup) überprüft Steuerungsmodul M des führenden Stellelementes die Reaktion des Gesamtsystems und bessert gegebenenfalls nach, indem er die Konfiguration ändert. At the end of the described setup, control module M of the leading actuator checks the overall system response and, if necessary, improves, by changing the configuration.

Während des Betriebes regelt Steuerungsmodul M das Niveau der Maschinenlagerung, indem er die Daten der ausgewählten Stellelemente S auswertet und entsprechende Führungsgrößen an die ansonsten autonom regelnden Stellelemente ausgibt. Durch das dargestellte flexible Verfahren in der Konfiguration kann Steuerungsmodul M die Regelparameter an variable Betriebsbedingungen anpassen (Adaptive Regelung). During operation, control module M controls the level of machine storage by evaluating the data of the selected control elements S and outputs corresponding command values to the otherwise autonomously controlling control elements. Due to the illustrated flexible method in the configuration, control module M can adapt the control parameters to variable operating conditions (adaptive control).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Maschinenlagerung machinery storage
2.1–2.8 2.1-2.8: Stellelement/Luftfeder Actuator / air spring
3 3: Druckleitung/Schlauchleitung Pressure pipe / hose line
4 4: Druckluftversorgung Air Supply
5 5: Datenkommunikationseinrichtung Data Communication Equipment
6 6: Externe Anlagensteuerung External plant control
7 7: Schwerpunkt im Gesamtsystem Focus on the overall system
8.1–8.3 8.1-8.3: Gruppen/Untergruppen von Stellelementen Groups / subgroups of control elements
M M: Steuerungsmodul des führenden Stellelementes Control module of the leading control element
S S: Steuerungsmodul des gruppenführenden Stellelementes Control module of the group-leading control element

Claims

Method for level control of a storage or lifting device, in particular a machine bearing, which comprises a number of actuating elements ( 2.1 - 2.8 ), which on a bearing plate or a frame or machine frame ( 1 ), wherein the adjusting elements via a data communication device ( 5 ), preferably via a BUS are connected to each other and a number of sensors for determining the position of the bearing plate or the frame or the position of the associated connecting parts of the respective actuating element, wherein the actuating elements ( 2.1 - 2.8 ) Actuators and in each case designed as a control module electronic circuit having an electronic interface with which the control module communicates via the data communication device with other control devices or control modules of other control elements, each control module with the sensors and actuators of its own control element forms a complete control loop, characterized in that an actuating element is determined as a leading control element (master) whose control module (M) controls all control elements or their actuators or control modules for positioning the bearing or lifting device or machine bearing.

Method according to claim 1, in which in each case a plurality of adjusting elements are grouped into one group in terms of control technology / control engineering.

The method of claim 1 or 2, wherein within a group of one of the local control elements is determined as a group-leading actuator whose control module (S) controls all the control elements of the group.

Method according to Claim 1 to 3, in which the control module (M) of the leading control element controls all the control elements by evaluating the signals and responses of the sensors and actuators of the leading control element and the corresponding signals of the other control elements or actuator groups received via the data communication device ,

Method according to one of Claims 1 to 4, in which the control module (M) of the leading control element controls all the control elements of the groups as a function of external command values and / or output variables of external control elements ( 6 ) controls.

A method according to any one of claims 1 to 5, wherein the leading actuator is preceded, i. before commissioning, for example, based on the serial number.

The method of claim 1 to 6, wherein for positioning the storage or lifting device or machine storage by the control module (M) of the leading control element actuating commands issued to the other control elements and their system responses to identify the parameters of the controlled system and the overall system and Identification of the group-leading control element to be evaluated.

Method according to one of claims 1 to 7 for level control of a fluid-supported storage or lifting device, in particular a pneumatic machine bearing having a number of fluid-operated control elements, preferably air suspensions, wherein the actuators are designed as fluid valves for filling and emptying / venting of the adjusting elements and wherein each control module with the sensors and controllable fluid valves of the respective control element forms a complete control loop, wherein the control module of the leading control element (master) controls all the control elements or their fluid valves or control modules for positioning the storage or lifting device or machine storage.

Fluid-assisted storage or lifting device, in particular pneumatic machine storage, for carrying out the method of level control according to claim 8, wherein the storage or lifting device comprises a number of fluid-operated actuators acting on a bearing plate or frame, preferably air suspensions, each Control element has both a number of sensors for determining the position of the bearing plate or the frame or the position of the associated connecting parts of the actuating element and a number of fluid valves for filling and emptying / venting of the adjusting elements, wherein each actuating element designed as a control module electronic circuit which at least partially includes the function of a control unit and forms a complete control loop with the sensors and fluid valves of the control element and an electronic interface for connection to a Datenkommu nikationseinrichtung, preferably a BUS provides, with the aid of which the control module communicates with other control elements, sensors, control modules, control devices or devices.