DE10233874A1

DE10233874A1 - Method for controlling the operation of a block traveling along a track, especially for container crane loading/unloading ship, involves continually ascertaining travel-path and/or hoisting- path braking position data

Info

Publication number: DE10233874A1
Application number: DE2002133874
Authority: DE
Inventors: Valdet Gashi; Ernst Sparenborg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26
Also published as: AU2003250309A1; WO2004016540A1

Abstract

A method for control of a block traveling along a track with a drive mechanism and a hoisting mechanism for moving an object consisting of a load receiving device without or with a received load, in particular a container crane with a block traveling along a boom/out-rigger with a spreader for receiving a container. Continual travel-path- and/or hoisting path-specific braking position data is ascertained for the moving object and is continually compared with positional data of a obstacle/obstruction in which control of track and/or of the hoisting mechanism results, depending on the comparison. An Independent claim is included for a crane installation, especially for a container crane.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebs wenigstens einer längs einer Fahrbahn verfahrbaren Katze mit einem Fahrwerk und einem Hubwerk zum Bewegen eines Objekts bestehend aus einem Lastaufnahmemittel ohne oder mit einer aufgenommenen Last, wobei das Fahr- und das Hubwerk über eine Steuerungseinrichtung gesteuert werden, insbesondere eines Containerkrans mit einer längs eines Auslegers verfahrbaren Katze mit einem einen Container aufnehmenden Spreader.The invention relates to a method to control the operation of at least one movable along a road Cat with a trolley and a hoist to move an object consisting of a load handler with or without a load handler Load, the running gear and the hoist via a control device are controlled, in particular a container crane with a along one Cantilevered moving cat with a container holding a container Spreader.

Katzen als Lasttransportmittel kommen weitläufig zum Einsatz, wenn eine Last bewegt werden muss. Als Beispiel ist ein Containerkran zu nennen, der beispielsweise zum Be- und Entladen eines Schiffes dient. Bei einem solchen Containerkran ist die Katze längs eines das Schiff übergreifenden Auslegers quer zur Schiffslängsachse verfahrbar, wozu ein Fahrwerk vorgesehen ist. An der Katze hängt über Hubseile ein über ein Hubwerk höhenbeweglicher Spreader, der zum Greifen eines Containers dient. Insbesondere bei derart großen Kränen sitzt der Kranführer in einem mit der Katze bewegbaren Führerhaus und steuert den Fahr- und Hubbetrieb von Hand. Der Spreader gegebenenfalls mit aufgenommenen Container hängt vertikal unter der Kabine. Auf dem Fahr- und Hubweg sind mitunter mehrere Hindernisse, an die in der Regel der Spreader oder der Container stoßen kann, weshalb der Kranführer extreme Sorgfalt hinsichtlich des Fahr- und Hubbetriebs zur Vermeidung etwaiger Kollisionen mit Hindernissen walten lassen muss. Mitunter jedoch kommt es zu Kollisionen mit teilweise beträchtlichen Schäden.Cats come as a means of transportation spacious used when a load has to be moved. As an example to name a container crane, for example for loading and unloading of a ship. The cat is in such a container crane along one spanning the ship Boom across the ship's longitudinal axis movable, for which a chassis is provided. Hanging ropes hang on the cat one over one Hoist more mobile Spreader used to grip a container. Especially at so big cranes the crane operator sits in a cab that can be moved with the cat and controls the driving and lifting operation by hand. The spreader may be included Container hangs vertically under the cabin. On the travel and lift path are sometimes several obstacles to which usually the spreader or the container bump can, which is why the crane operator extreme care with regard to driving and lifting operations to avoid possible collisions with obstacles. from time to time however, there are collisions with sometimes considerable ones Damage.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine Kollisionsvermeidung ermöglicht.The invention is based on the problem to specify a procedure that enables collision avoidance.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der erfindungsgemäßen Art vorgesehen, dass für das sich bewegende Objekt kontinuierlich fahrweg- und/oder hubwegspezifische Bremspositionsdaten ermittelt und kontinuierlich mit Positionsdaten eines Hindernisses verglichen werden, wobei die Steuerung des Fahrwerks und/oder der Hubwerks in Abhängigkeit des Vergleichs erfolgt.To solve this problem is at a method of the type according to the invention provided that for the moving object continuously path-specific and / or path-specific Brake position data determined and continuously with position data of an obstacle are compared, the control of the chassis and / or the hoist depending of the comparison.

Erfindungsgemäß erfolgt eine kontinuierliche automatische, von der Steuerungseinrichtung durchgeführte Kollisionsüberwachung auf Basis spezifischer Bremspositionsdaten, die die Steuerungseinrichtung errechnet. Die Bremspositionsdaten geben die Position an, in der das sich bewegende Objekt bei einer normalen Abbremsung des Fahrwerks und/oder des Hubwerks zum Stillstand kommen würde. Die Bremspositionsdaten bilden quasi einen virtuellen rechnerischen Objektraum um das eigentliche Objekt, sie vergrößern es quasi virtuell. Anhand dieser Bremspositionsdaten beziehungsweise dieses Objektraums wird nun ermittelt, ob eine Kollision mit einem Hindernis, dessen Positionsdaten der Steuerungseinrichtung ebenfalls bekannt sind, wahrscheinlich ist, oder ob noch ein hinreichender Abstand zwischen beiden gegeben ist. Die Positionsdaten umfassen die Positionskoordinaten in Fahrtrichtung sowie die Höhenkoordinaten, also wie hoch die Unterseite des Containers oder des Spreaders momentan ist. Es erfolgt also mit besonderem Vorteil eine kontinuierliche dynamikbezogene Kollisionsüberwachung auf Basis eines angenommenen momentan eingeleiteten normalen Bremsvorgangs, in Abhängigkeit welcher die Steuerung des Fahrwerks und/oder des Hubwerks erfolgt.According to the invention there is a continuous automatic collision monitoring carried out by the control device based on specific brake position data that the control device calculated. The braking position data indicate the position in which the moving object during normal braking of the chassis and / or the hoist would come to a standstill. Form the braking position data quasi a virtual arithmetic object space around the actual one Object, they enlarge it virtually virtual. Based on this brake position data respectively this object space is now determined whether a collision with a Obstacle, the position data of the control device also are known, is likely, or whether it is still a sufficient one Distance between the two is given. The position data include the position coordinates in the direction of travel and the height coordinates, how high the bottom of the container or spreader is at the moment is. Continuous dynamics-related is therefore particularly advantageous collision monitoring based on an assumed normal braking process that is currently initiated, dependent on which controls the undercarriage and / or the hoist.

Der Kranfahrer wird also im manuellen Betrieb entlastet, als die Steuerungseinrichtung bei Erkennen einer sich anbahnenden Kollision in die Steuerung eingreifen kann, wenn dies der Kranführer nicht selbst erkennt oder vornimmt. Auch in einem halbautomatischen oder automatischen Katzfahr- und -Hubbetrieb ist ein entsprechender Steuerungsbetrieb auf Basis der erfindungsgemäßen Kollisionsüberwachung möglich.So the crane driver is in manual Operation relieved than the control device upon detection of a impending collision can intervene in the control if this is the crane operator does not recognize or undertake itself. Even in a semi-automatic or automatic trolley travel and lifting operation is a corresponding one Control operation based on the collision monitoring according to the invention possible.

Die Positionsdaten, bezüglich welcher die Bremspositionsdaten beziehungsweise die virtuellen Objektraumdaten verglichen werden, können die eines stehenden Hindernisses, beispielsweise eines Aufbaus auf einem Schiff oder ein vorhandener Container oder Containerstapel sein. Zum anderen können die Positionsdaten fahrweg- und/oder hubwegspezifische Bremspositionsdaten eines zweiten sich bewegenden Objekts oder Gegenstands sein. Vor allem bei großen Containerkränen kommen häufig zwei Katzen zum Einsatz, zum einen die Hauptkatze, die den Be- und Entladebetrieb des Schiffs vornimmt, und eine sogenannte Portalkatze, die die von der Hauptkatze auf eine Laschplattform am Kran abgestellten Container aufnimmt und zu einem Transportmittel wie beispielsweise einem LKW, einem Bahnwaggon oder einem fahrerlosen Fahrzeug etc. vornimmt. Die Portalkatze ist ebenfalls längs eines Auslegers verfahrbar. Sie bildet ihrerseits einen sich bewegenden Gegenstand, mit dem im Extremfall der Spreader oder der Container der Hauptkatze kollidieren kann. Die Bremspositionsdaten dieses zweiten Objekts oder Gegenstands werden ebenfalls auf Basis der dynamischen Objektdaten wie der momentanen Objektgeschwindigkeit beziehungsweise -beschleunigung, dem Gewicht etc. ermittelt.The position data, with respect to which the braking position data or the virtual object space data can be compared that of a standing obstacle, for example a structure on one Ship or an existing container or container stack. On the other hand, you can the position data of travel and / or travel path-specific brake position data of a second moving object. In front especially with big ones container cranes come frequently two cats for use, one the main cat, which is the loading and Unloading operation of the ship, and a so-called portal cat that those parked by the main cat on a lashing platform on the crane Contains containers and a means of transport such as a truck, a train wagon or a driverless vehicle etc. performs. The portal trolley can also be moved along a boom. For its part, it forms a moving object with which in extreme cases the spreader or the container of the main cat collide can. The braking position data of this second object or item are also based on the dynamic object data such as the current one Object speed or acceleration, weight etc. determined.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundgedanken, durch eine kontinuierliche Situationskontrolle bereits hinreichend frühzeitig eine etwaige Problemsituation erkennen zu können. Um dies zu ermöglichen kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des Vergleichs der anhand der Positionsdaten bestimmbare Abstand zwischen der Bremsposition des sich bewegenden Objekts und der Hindernisposition des stehenden Hindernisses oder zwischen den beiden Bremspositionen zweier sich bewegender Objekte oder Gegenstände ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit des Abstands die Geschwindigkeit des Fahr- und/oder des Hubwerks gesteuert wird. Dabei kann beginnend ab einem vorgebbaren Abstand die Geschwindigkeit mit abnehmendem Abstand verringert werden. Es erfolgt also eine kontinuierliche Abstandsüberprüfung zwischen relevanten Objektpositionen. Er gibt diese Abstandsüberprüfung, dass beispielsweise ein vorgegebener Mindestabstand unterschritten wurde, so wird die Geschwindigkeit zurückgenommen, so dass sichergestellt ist, dass aufgrund der Geschwindigkeitsreduktion der sich damit ändernde Bremspunkt wiederum hinreichend weit von dem Hindernis gleich welcher Art beabstandet ist und eine Kollision trotz weitgehender Annäherung aufgrund des Steuerungseingriffs vermieden wird. Mit zunehmender Annäherung erfolgt eine immer stärkere Abbremsung bis maximal zum Stillstand, sofern nicht beispielsweise seitens des Kranführers steuernd eingegriffen und beispielsweise der Spreader nach oben gehoben wird, so dass er ohne Kollisionsgefahr über das Hindernis geführt werden kann. Die Geschwindigkeit wird zweckmäßigerweise nicht linear, insbesondere proportional zur Wurzel des Abstands verringert, so dass sich die Geschwindigkeit konstant verringert.The method according to the invention is based on the basic idea of a continuous situation oncontrol to be able to recognize any problem situation early enough. To make this possible, it can be provided that the distance between the braking position of the moving object and the obstacle position of the standing obstacle or between the two braking positions of two moving objects or objects can be determined as part of the comparison, depending on the Distance the speed of the travel and / or the hoist is controlled. Starting from a predeterminable distance, the speed can be reduced with decreasing distance. So there is a continuous distance check between relevant object positions. He gives this distance check that, for example, a predetermined minimum distance has been undershot, the speed is reduced so that it is ensured that, due to the reduction in speed, the braking point that is changing is spaced sufficiently far from the obstacle of whatever type and a collision despite extensive approach is avoided due to the control intervention. As the approach increases, the brakes are stepped up to a maximum, unless the crane operator intervenes, for example, and the spreader is lifted upwards so that it can be moved over the obstacle without risk of collision. The speed is expediently reduced in a non-linear manner, in particular in proportion to the root of the distance, so that the speed decreases constantly.

Wenngleich die Ermittlung der Bremspositionsdaten unter Annahme eines normalen Bremsvorgangs, also unter Annahme einer normalen Verzögerung (im Vergleich zu einem Not-Halt, wo mit sehr großer Bremsverzögerung gearbeitet wird) bereits einen beachtlichen Sicherheitsanteil hinsichtlich der Positions- und Abstandsermittlung beinhaltet, sieht eine zweckmäßige Erfindungsausgestaltung vor, die Bremspositionsdaten unter Berücksichtigung eines Sicherheitswegs zu ermitteln. Das heißt, es wird im Rahmen der Positionsdatenermittlung ein Sicherheitsweg mit eingerechnet, der letztlich additiv zur aufgrund der Ist-Parameter sich rein rechnerisch ergebenden Bremsposition hinzutritt. Ergibt beispielsweise die Positionsdatenermittlung, dass der bei einem normalen Abbremsen momentan gegebene Bremsweg aus der momentanen Position sechs Meter beträgt, so kann auf diesen Bremsweg ein Sicherheitsweg hinzugerechnet werden, wobei die Gesamtwegstrecke dann das Bremspositionsdatum definiert. Wenngleich der Sicherheitsweg stets konstant und damit unabhängig vom Ist-Betrieb sein kann, hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, wenn der Sicherheitsweg in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Objekts in Fahr und/oder Hubrichtung bestimmt wird. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass der Sicherheitsweg um so größer sein muss, um so schneller das Objekt in Fahr- und/oder Hubrichtung bewegt wird. Dabei kann der Sicherheitsweg ausgehend von einem maximalen Sicherheitsweg bezogen auf eine maximale Geschwindigkeit des Objekts in Fahr- und/oder Hubrichtung mit abnehmender Geschwindigkeit abnehmen, vorzugsweise proportional. Das heißt, bei 100 % Geschwindigkeit beträgt der beispielsweise parametrierbare Sicherheitsweg 100 %, ist also maximal. Bei 50 % der Maximalgeschwindigkeit beträgt auch der Sicherheitsweg nur noch 50 %.Although the determination of the brake position data assuming a normal braking process, i.e. assuming one normal delay (compared to an emergency stop, where the braking deceleration is very large is already a considerable part of security with regard to the position and Distance determination includes sees an expedient design of the invention before, the brake position data taking into account a safety route to investigate. This means, it becomes a security route as part of the position data determination including, which is ultimately additive to due to the actual parameters arithmetically resulting braking position. results For example, the position data determination that the at a normal braking currently given braking distance from the current Position is six meters, a safety route can be added to this braking distance, the total distance then defines the braking position date. Although the security route is always constant and therefore independent of Actual operation, it has proven to be useful if the security route is dependent the speed of the object in driving and / or lifting direction becomes. This is based on the idea that the security route is around be so big must, the faster the object moves in the driving and / or lifting direction becomes. The safety route can be based on a maximum Safety path based on a maximum speed of the object decrease in the direction of travel and / or stroke with decreasing speed, preferably proportional. That means at 100% speed is the For example, the parameterizable safety path is 100%, which is the maximum. At 50% of the maximum speed, the safety path is also only 50%.

Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit des Kollisionsüberwachungsverfahrens kann vorgesehen sein, die fahrwegspezifischen Bremspositionsdaten unter Berücksichtigung eines möglichen Pendelwegs des Objekts zu ermitteln. Wie beschrieben hängt der Spreader gegebenenfalls samt Container über mehrere, in der Regel acht Hubseile an der Katze. Infolgedessen kann der Spreader/Container pendeln, was insgesamt den kollisionsbegründenden Objektraum vergrößert und erfindungsgemäß bei der Bremspositionsdatenermittlung ebenfalls berücksichtigt wird. Dabei kann sowohl ein in Bewegungsrichtung gerichteter bremsbedingter als auch der entgegen der Bewegungsrichtung gerichtete anfahrtsbedingte Pendelweg berücksichtigt werden.To further increase the security of the collision monitoring procedure can be provided, the route-specific brake position data considering of a possible Determine the pendulum travel of the object. As described, it depends Spreader and container, if necessary, over several, usually eight Lifting ropes on the cat. As a result, the spreader / container commute, which overall increases the collision-causing object space and according to the invention Brake position data determination is also taken into account. It can both a directional brake-related as well the commuting path against the direction of travel considered become.

Insgesamt kann sich also der virtuelle Objektraum aus drei Anteile zusammensetzen, nämlich einmal dem sich rein rechnerisch ergebenden Objektraum, zuzüglich dem sicherheitswegbedingten Objektraum, zuzüglich dem pendelbedingten Objektraum.Overall, the virtual can Compose object space from three parts, namely one that is pure arithmetically resulting object space, plus the safety path-related Object space, plus the pendulum-related object space.

Zur Vereinfachung der der Datenermittlung zugrundeliegenden Berechnungen ist es zweckmäßig, die Form des Objekts sowie der Hindernisse als rechteckig anzunehmen und die Daten ausgehend von dieser Rechteckform zu ermitteln.To simplify data collection underlying calculations it is appropriate to determine the shape of the object as well the obstacles to be rectangular and the data outgoing from this rectangular shape.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet wie beschrieben sowohl im manuellen als auch im (halb-) automatischen Betrieb der Krananlage ein beachtliches Maß an Kollisionssicherheit. Um diese Sicherheit im Hinblick auf etwaige Überwachungsfehler seitens der Störungseinrichtung noch weiter zu verbessern kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass in einer parallel zur Steuerungseinrichtung arbeitenden Recheneinrichtung die fahrweg- und/oder hubwegspezifischen Bremspositionsdaten, jedoch unter der Annahme einer maximalen Bremsverzögerung des Fahr- und/oder des Hubwerks ermittelt und mit Positionsdaten eines Hindernisses verglichen werden, wobei in Abhängigkeit des Vergleichs die maximal zulässige Geschwindigkeit des Objekts in Fahr- und/oder Hubrichtung ermittelt und mit der aktuellen Ist-Geschwindigkeit verglichen wird, wobei bei einer Überschreitung der maximal zulässigen Geschwindigkeit durch die Ist-Geschwindigkeit die Recheneinrichtung eine Notbremsung einleitet. Wie beschrieben erfolgt die Positionsdatenermittlung seitens der Steuerungseinrichtung unter Annahme einer normalen Bremsverzögerung. Dem gegenüber arbeitet die überwachende Recheneinrichtung unter der Annahme einer Notbremsung, also einer deutlich stärkeren Bremsverzögerung, wie sie einem Not-Stopp zugrunde liegt. Das heißt, hierbei wird auch unter Berücksichtigung eines etwaigen Sicherheitsweges sowie der möglichen Pendelung in der Regel ein deutlich kürzerer Bremsweg für ein und dasselbe Objekt im Vergleich zur Datenberechnung der Steuerungseinrichtung ermittelt. Anschließend wird nun der Abstand zum nächsten Hindernis sei es in Fahrweg- und/oder in Hubwegrichtung ermittelt und in der Recheneinrichtung die bei dem errechneten Abstand zulässige Geschwindigkeit ermittelt. Diese ist – wenn die Steuerungseinrichtung richtig arbeitet – in der Regel bei hinreichend großem Abstand zum Hindernis gleich dem Sollwert, den die Steuerungseinrichtung vorgibt. Mit zunehmender Annäherung müsste, da die Steuerungseinrichtung einen längeren Bremsweg errechnet, der Soll-Geschwindigkeitswert reduziert werden, da der Abstand der steuerungsseitig errechneten Bremspositionsdaten zum Hindernis stets kleiner als der der recheneinrich tungsseitig erfassten Daten ist. Ergibt aber nun der Vergleich der recheneinrichtungsseitig errechneten Geschwindigkeit mit der aktuellen Ist-Geschwindigkeit, dass die Ist-Geschwindigkeit größer ist, so ist zwangsläufig ein Fehler seitens der Steuereinrichtung gegeben, da der Istwert höchstens gleich oder kleiner sein darf. In einem solchen Fall greift die Recheneinrichtung ein und leitet eine Notbremsung ein.As described, the method according to the invention offers a considerable degree of collision safety both in manual and in (semi) automatic operation of the crane system. In order to further improve this security with regard to any monitoring errors on the part of the fault device, it can be provided according to the invention that in a computing device working in parallel with the control device, the travel path and / or travel path-specific braking position data, but assuming a maximum braking deceleration of the driving and / or of the hoist are determined and compared with position data of an obstacle, the maximum permissible speed of the object in the driving and / or lifting direction being determined as a function of the comparison and compared with the current actual speed, with the maximum permissible speed being exceeded by the Actual speed, the computing device initiates emergency braking. As described, the position data is determined by the control device assuming a normal braking deceleration. In contrast, the monitoring computing device works under the assumption of emergency braking, that is to say a significantly greater braking deceleration, as is the basis of an emergency stop. That is, taking into account an et As a rule, a significantly shorter braking distance for one and the same object is determined in comparison with the data calculation of the control device. The distance to the next obstacle is then determined, be it in the direction of travel and / or in the direction of the stroke, and the speed permissible at the calculated distance is determined in the computing device. If the control device is working correctly, this is usually equal to the setpoint, which the control device specifies, if the distance to the obstacle is sufficiently large. With increasing approach, since the control device calculates a longer braking distance, the target speed value would have to be reduced, since the distance between the brake position data calculated on the control side and the obstacle is always smaller than that of the data recorded on the computing device side. If, however, the comparison of the speed calculated on the computing device side with the current actual speed reveals that the actual speed is greater, the control device inevitably makes an error, since the actual value may at most be the same or less. In such a case, the computing device intervenes and initiates emergency braking.

Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ferner eine Krananlage, insbesondere einen Containerkran, mit wenigstens einer längs einer Fahrbahn verfahrbaren Katze mit einem Fahrwerk und einem Hubwerk zum Bewegen eines Objekts, bestehend aus einem Lastaufnahmemittel ohne oder mit einer aufgenommenen Last, wobei das Fahr- und das Hubwerk über eine Steuerungseinrichtung gesteuert werden. Die erfindungsgemäße Krananlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerungseinrichtung für ein kollisionsfreie Bewegung des Objekts zum Steuern des Fahr- und/oder Hubwerks in Abhängigkeit eines Vergleichs zwischen kontinuierlich ermittelten fahrweg- und/oder hubwegspezifischen Bremspositionsdaten des Objekts und Positionsdaten eines Hindernisses ausgebildet ist.In addition to the method according to the invention The invention further relates to a crane system, in particular a Container crane, with at least one movable along a carriageway Cat with a trolley and a hoist for moving an object, consisting of a load handler with or without a load handler Load, the running gear and the hoist via a control device to be controlled. The crane system according to the invention stands out characterized in that the control device for a collision-free movement depending on the object for controlling the running gear and / or lifting gear a comparison between continuously determined route and / or stroke-specific Brake position data of the object and position data of an obstacle is trained.

Die im Rahmen des Vergleichs berücksichtigten Positionsdaten können dabei die eines stehenden Hindernisses oder die gleichzeitig ermittelten fahrweg- und/oder hubwegspezifischen Bremspositionsdaten eines zweiten sich bewegenden Objekts oder Gegenstands sein. Die Steuerungseinrichtung selbst kann zum Ermitteln der Bremspositionsdaten anhand statischer, die Geometrie des Objekts oder des Gegenstands beschreibender Daten und anhand dynamischer, die Momentanbewegung des Objekts oder des Gegenstands beschreibender Daten ausgebildet sein. Man geht hier primär von rechteckigen Abmessungen sowohl des Spreaders als auch des Containers oder aber beispielsweise einer zweiten sich bewegenden Katze etc. aus, die dynamischen Daten umfassen beispielsweise die Ist-Geschwindigkeit oder die Bremswege (Verzögerung) etc.Those considered in the comparison Position data can thereby the one of a standing obstacle or the one determined at the same time travel path and / or travel path-specific brake position data of a second moving object. The control device itself can be used to determine the braking position data using static, the geometry of the object or item of descriptive data and based on dynamic, the momentary movement of the object or the Object descriptive data be formed. You go here primary of rectangular dimensions of both the spreader and the container or for example a second moving cat etc. off, the dynamic data include, for example, the actual speed or the braking distances (deceleration) etc.

Zur Ermittlung des Abstands zwischen der Bremsposition und der Hindernisposition oder zwischen den beiden Bremspositionen kann erfindungsgemäß die Steuerungseinrichtung ein Subtrahierglied aufweisen und zum Steuern der Geschwindigkeit des Fahr- und/oder des Hubwerks in Abhängigkeit des ermittelten Abstands ausgebildet sein. Hierzu ist zweckmäßigerweise ein Begrenzungsregler vorgesehen, über den der Geschwindigkeitssollwert für das Fahr- und/oder das Hubwerk begrenzt werden kann. Dabei kann der Wegbegrenzungsregel den Sollwert, mit abnehmendem Abstand, bei maximaler Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bremsmoments verringern. Nimmt also der Abstand ab, wird entsprechend der Geschwindigkeits-Sollwert und damit die Geschwindigkeit konstant reduziert, so dass ein langsames Abbremsen mit zunehmender Annäherung einsetzt. Zweckmäßigerweise wird der Sollwert und damit die Geschwindigkeit nichtlinear, insbesondere proportional zur Wurzel des Abstands verringert.To determine the distance between the braking position and the obstacle position or between the two According to the invention, the control device can brake positions have a subtractor and for controlling the speed of the travel and / or lifting gear depending on the determined distance be trained. For this purpose, a limit controller is expedient provided about the the speed setpoint for the travel and / or hoist can be limited. The path limitation rule can with decreasing distance, with maximum use of the available Reduce braking torque. So if the distance decreases, it becomes corresponding the speed setpoint and thus the speed constant reduced, so that slow braking starts with increasing approach. Conveniently, the setpoint and thus the speed becomes nonlinear, in particular reduced in proportion to the root of the distance.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann die Steuerungseinrichtung zum Ermitteln der Bremspositionsdaten unter Berücksichtigung eines vorzugsweise additiv zu berücksichtigenden Sicherheitswegs ausgebildet sein, wobei der Sicherheitsweg zweckmäßigerweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Objekts in Fahr- und/oder Hubrichtung bestimmt werden kann. Auch kann ein sich in Abhängigkeit der Ist-Geschwindigkeit des Objekts in Fahrt- und/oder Hubrichtung ändernder Sicherheitsweg seitens der Steuerungseinrichtung berücksichtigt werden.To increase security, the Control device for determining the brake position data under consideration a safety path, which is preferably to be considered additively be formed, the security route expediently dependent on the speed of the object in the driving and / or lifting direction can be. Also, depending on the actual speed of the object in the travel and / or stroke direction changing safety path on the part the control device is taken into account become.

Weiterhin kann die Steuerungseinrichtung zum Ermitteln der fahrwegspezifischen Bremspositionsdaten unter Berücksichtigung eines möglichen Pendelwegs des Objekts sowohl in Bewegungsrichtung beim Bremsen als auch entgegen der Bewegungsrichtung beim Anfahren ausgebildet sein. Weiterhin kann eine der Überwachung der Funktion der Steuerungseinrichtung dienende Recheneinrichtung vorgesehen sein, die ihrerseits die fahrweg- und/oder hubwegspezifischen Bremspositionsdaten des Objekts jedoch unter der Annahme einer maximalen oder zumin dest gegenüber der normalen deutlich erhöhten Bremsverzögerung des Fahr- und/oder Hubwerks ermittelt und ihrerseits einen Vergleich mit Hindernispositionsdaten vornimmt, wobei anhand des hierbei ermittelten Abstands die bezogen auf diesen Abstand maximal zulässige Geschwindigkeit des Objekts in Fahr- und/oder Hubrichtung ermittelt und mit der von der Steuerungseinrichtung vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit verglichen wird. Ist die Soll-Geschwindigkeit größer als die maximal zulässige Geschwindigkeit, wie sie die Recheneinrichtung ermittelt hat, so führt diese eine Notbremsung durch, da dann eine Fehlfunktion der Steuerungseinrichtung vorliegt.Furthermore, the control device to determine the route-specific brake position data at consideration of a possible Pendulum travel of the object both in the direction of movement when braking as well as against the direction of movement when starting his. Furthermore, one of the monitoring computing device serving the function of the control device be provided, which in turn are the route and / or hub specific Brake position data of the object, however, assuming a maximum or at least opposite the normal significantly increased deceleration the running gear and / or hoist and in turn a comparison with obstacle position data, using the data determined here Distance the maximum permissible speed of the Object determined in the direction of travel and / or stroke and with that of the control device predetermined target speed compared becomes. If the target speed is greater than the maximum permissible speed, as determined by the computing device, this leads an emergency braking, because then the control device malfunctions is present.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Other advantages, features and details the invention result from the exemplary embodiment described below and based on the drawings. Show:

1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Krananlage, 1 a schematic diagram of a crane system according to the invention,

2 eine Prinzipskizze zur Darstellung des Steuerungsbeziehungsweise Kollisionsüberwachungsverfahrens mit feststehenden Hindernissen, 2 a schematic diagram to illustrate the control or collision monitoring method with fixed obstacles,

3 eine Prinzipskizze zur Darstellung des Ablaufs mit zwei sich bewegenden Objekten, 3 a schematic diagram to illustrate the sequence with two moving objects,

4 eine Prinzipskizze zur Darstellung der Erfassung des Pendelwegs, 4 a schematic diagram to illustrate the detection of the pendulum travel,

5 eine Prinzipskizze zur Darstellung des rechnerisch vergrößerten, virtuellen Objektraums, 5 a schematic diagram to illustrate the mathematically enlarged, virtual object space,

6 eine Prinzipskizze der zur erfindungsgemäßen Steuerung relevanten Elemente der Krananlage, und 6 a schematic diagram of the elements of the crane system relevant for the control according to the invention, and

7 ein Diagramm zur Darstellung der abstandsabhängigen Geschwindigkeitsänderung. 7 a diagram to illustrate the distance-dependent change in speed.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Krananlage 1, die im gezeigten Beispiel zum Be- und Entladen eines Schiffs 2 dient. Die Krananlage ist längs eines Kais 3 parallel zum Schiff 2 verfahrbar. Am Krangestell 4 ist ein das Schiff übergreifender Ausleger 5 vorgesehen, an dem eine wie durch den Doppelpfeil A angedeutete Katze 6 über ein nicht näher gezeigtes Fahrwerk horizontal verfahrbar ist. An der Katze 6 hängt über Hubseile 7 ein Spreader 8, mit dem ein Container 9 gegriffen werden kann. Über ein nicht gezeigtes, an den Hubseilen 7 angreifendes Hubwerk kann der Spreader 8 nach oben oder unten bewegt werden, wie durch den Doppelpfeil B angedeutet ist. 1 shows a crane system according to the invention 1 , in the example shown for loading and unloading a ship 2 serves. The crane system is along a quay 3 parallel to the ship 2 traversable. On the crane frame 4 is a boom that spans the ship 5 provided, on which a cat as indicated by the double arrow A 6 can be moved horizontally via a chassis (not shown). On the cat 6 hangs over hoisting ropes 7 a spreader 8th with which a container 9 can be gripped. Via a not shown, on the hoisting ropes 7 the spreader can attack the lifting gear 8th be moved up or down, as indicated by the double arrow B.

Gezeigt ist ferner eine Steuerungseinrichtung 10, die den Betrieb der gesamten Krananlage 1, damit also auch den Betrieb der Katze beziehungsweise des Fahrwerks sowie des Hubwerks steuert. Hierzu erfolgt wie durch den Doppelpfeil C dargestellt ein bidirektionaler Datenaustausch mit entsprechenden Betriebselementen an der Krananlage. Ferner ist eine Recheneinrichtung 11 vorgesehen, die der Überwachung der Steuerungseinrichtung 10 im Rahmen der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, worauf nachfolgend noch eingegangen wird. Diese kommuniziert, wie durch den Doppelpfeil D angedeutet ist, ebenfalls bidirektional mit der Steuerungseinrichtung 10 sowie mit relevanten Betriebselementen der Krananlage, wie durch den Doppelpfeil E dargestellt ist.A control device is also shown 10 that operate the entire crane system 1 , so that it also controls the operation of the trolley or the running gear and the lifting gear. For this purpose, as shown by the double arrow C, there is a bidirectional data exchange with corresponding operating elements on the crane system. Furthermore, a computing device 11 provided the monitoring of the control device 10 serves as part of the implementation of the method according to the invention, which will be discussed below. As indicated by the double arrow D, this also communicates bidirectionally with the control device 10 as well as with relevant operating elements of the crane system, as shown by the double arrow E.

2 zeigt eine Situation, wie sie sich während des Be- oder Entladebetriebs ergeben kann. Gezeigt ist ein Objekt 12, beispielsweise der Spreader 8 mit aufgenommenem Container 9. Dieses als rechteckig angenommene Objekt 12 bewegt sich aufgrund des Fahrwerkbetriebs in Richtung des Pfeils F und aufgrund des Hubwerksbetriebs in Richtung des Pfeils G. Gezeigt sind ferner verschiedene Hindernisse 13a, 13b, 13c, 13d, 13e und 13f, mit denen das Objekt 12 gegebenenfalls kollidieren kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich der Objektbewegung in Katzfahrrichtung das Hindernis 13 als höchstes Hindernis relevant, während hinsichtlich der Hubbewegung das Hindernis 13b das nächstliegend relevante ist. 2 shows a situation that can arise during loading or unloading. An object is shown 12 , for example the spreader 8th with picked container 9 , This object assumed to be rectangular 12 moves due to the running gear operation in the direction of arrow F and due to the lifting gear operation in the direction of arrow G. Various obstacles are also shown 13a . 13b . 13c . 13d . 13e and 13f with which the object 12 possibly collide. In the exemplary embodiment shown, the obstacle is the object movement in the direction of trolley travel 13 relevant as the highest obstacle, while regarding the lifting movement the obstacle 13b the most relevant is.

Zu dem Objekt 12 werden nun seitens der Steuerungseinrichtung 10 Bremspositionsdaten errechnet, das heißt die Steuerungseinrichtung 10 ermittelt die Bremswege sowohl in Katzfahrrichtung F als auch in Hubrichtung G. Es wird ein virtueller Objektraum in diesen beiden Richtungen um das Objekt errechnet, so dass dieses quasi virtuell vergrößert wird. Im gezeigten Beispiel hat das „Gesamtobjekt" die in Fahrtrichtung gesehene Breite x1–x2 und in Hubrichtung gesehene Höhe z1-z2. Die Objektvergrößerung erfolgt durch die errechneten Bremswege B_F in Fahrtrichtung und B_H in Hubrichtung. Seitens der Steuerungseinrichtung erfolgt nun eine kontinuierliche Überwachung, wie die "neuen" Objektgrenzen bezüglich der bekannten und in einem geeigneten Speicher der Steuerungseinrichtung hinterlegten Positionsdaten der Hindernisse liegen, um in Abhängigkeit dieses Vergleichs den Katzbetrieb entsprechend steuern zu können.To the object 12 are now on the part of the control device 10 Brake position data is calculated, that is, the control device 10 determines the braking distances both in the trolley travel direction F and in the stroke direction G. A virtual object space around the object is calculated in these two directions, so that it is quasi virtually enlarged. In the example shown, the "overall object" has the width x1-x2 seen in the direction of travel and the height z1-z2 seen in the stroke direction. The object is enlarged by the calculated braking distances B _F in the direction of travel and B _H in the stroke direction. The control device now carries out continuous monitoring how the "new" object boundaries are with respect to the known position data of the obstacles and stored in a suitable memory of the control device in order to be able to control the trolley operation accordingly depending on this comparison.

Bezogen auf die Katzfahrrichtung F wird hierbei der Abstand zwischen der Position x₂ und der Position x_max des Hindernisses 13d ermittelt. Dieser Abstand Δs wird anschließend ausgewertet und dabei überprüft, ob er noch hinreichend groß ist, um mit der momentanen Geschwindigkeit weiter zufahren, oder ob eine Geschwindigkeitsreduktion erforderlich ist. Unterschreitet der Abstand Δs einen parametrierbaren Mindestwert, das heißt, ist die Objektraumgrenze x₂ hinreichend nah an der Hindernisgrenze x_ma _x, so erfolgt eine Geschwindigkeitsreduktion, wobei diese abhängig vom Ist-Abstand Δs ist. Dies wird wie beschrieben kontinuierlich kontrolliert, so dass mit zunehmender Annäherung – ohne dass das Objekt angehoben wird und die Objektraumgrenze nicht mehr mit der Position x_max kollidieren kann – eine zunehmende Abbremsung bis auf Null erreicht wird.The distance between the position x ₂ and the position x _{max of} the obstacle is related to the trolley travel direction F 13d determined. This distance Δs is then evaluated and it is checked whether it is still large enough to continue driving at the current speed or whether a speed reduction is required. If the distance Δs falls below a parameterizable minimum value, that is, if the object space limit x _{2 is} sufficiently close to the obstacle limit x _ma _x , the speed is reduced, which is dependent on the actual distance Δs. This is continuously monitored as described, so that with increasing approach - without the object being raised and the object space boundary no longer being able to collide with the position x _max - an increasing deceleration to zero is achieved.

Entsprechend wird bezüglich des Hubweges gearbeitet. Auch hier wird kontinuierlich der Abstand zwischen der unteren Ebene des Objektraums bei z₂ zur Höhenposition z_min, hier definiert durch das Hindernis 13b ermittelt. Auch hier wird ständig überprüft, ob dieser Abstand Δs noch hinreichend groß ist, dass die momentane Absenkgeschwindigkeit beibehalten werden kann. Falls nicht, erfolgt auch hier eine entsprechende Verringerung bis maximal zum Stillstand.Accordingly, work is being done on the stroke. Here too, the distance between the lower level of the object space at z _{2 and} the height position z _min is continuously defined here by the obstacle 13b determined. Here too, it is constantly checked whether this distance Δs is still sufficiently large that the current lowering speed can be maintained. If not, there is a corresponding reduction up to a maximum of standstill.

3 zeigt eine ähnliche Situation wie 2, jedoch sind hier zwei sich bewegende Objekte 12' (entsprechend dem Objekt 12 aus 2) und 12'' vorgesehen. Bei Objekt 12" kann es sich beispielsweise um eine an einem zweiten Ausleger verfahrbare Portalkatze oder dergleichen handeln, gleichermaßen auch um ein nach unten absenkbares Objekt, z.B. einen am Spreader einer Portalkatze befindlichen Container etc. 3 shows a similar situation as 2 , but here are two moving objects 12 ' (according to the object 12 out 2 ) and 12 '' intended. By object 12 " can be, for example a gantry trolley or the like that can be moved on a second boom, and likewise also an object that can be lowered downwards, for example a container located on the spreader of a gantry trolley,

Auch hier werden die entsprechenden fahrweg- und hubwegspezifischen Bremspositionsdaten sowohl für das Objekt 12 als auch das Objekt 12" errechnet. Ersichtlich bewegen sich die beiden Objekte entgegengesetzt zueinander, wie durch die Pfeile F dargestellt ist. Die Steuerungseinrichtung ermittelt nun den Abstand zwischen den Positionen x_min (die die x-Bremsposition des Objekts 12" beschreibt) und x_max (die die Bremsposition des Objekts 12' definiert). Abhängig von der Abstandsermittlung erfolgt dann der nachfolgend noch beschriebene Steuerungseingriff. Ersichtlich werden auch hier etwaige Bewegungen des Hubwerks bei der Bildung des Objektraums berücksichtigt. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass der Objektraum vorzugsweise nur dann in Fahrtrichtung und/oder Hubrichtung berechnet wird, wenn sich das Fahrwerk überhaupt bewegt beziehungsweise der Container gesenkt wird. Bewegt sich beispielsweise die Katze, ohne dass der Spreader oder Container abgesenkt wird, so ergibt sich kein Bremsweg in Hubrichtung, weshalb der Objektraum nur in Fahrtrichtung vergrößert wird. Entsprechendes gilt umgekehrt, wenn die Katze steht und der Container lediglich abgesenkt wird.Here too, the corresponding route and stroke-specific brake position data are available for both the object 12 as well as the object 12 " calculated. As can be seen, the two objects move in opposite directions to one another, as represented by the arrows F. The control device now determines the distance between the positions x _min (which is the x braking position of the object 12 " describes) and x _max (which is the braking position of the object 12 ' Are defined). The control intervention described below then takes place depending on the distance determination. Obviously, any movements of the hoist are taken into account when forming the object space. At this point it should be pointed out that the object space is preferably only calculated in the direction of travel and / or lifting direction if the undercarriage moves at all or the container is lowered. For example, if the cat moves without lowering the spreader or container, there is no braking distance in the stroke direction, which is why the object space is only enlarged in the direction of travel. The reverse applies if the cat is standing and the container is only lowered.

Der Berechnung der Bremspositionsdaten beziehungsweise der Bremswege B_F und B_H liegt jeweils die Annahme eines normalen Bremsvorgangs, also einer normalen Bremsverzögerung zugrunde. Der Bremsweg errechnet sich wie folgt:

B = Bremsweg
v = aktuelle Geschwindigkeit
a = Bremsverzögerung
v_max = maximale Geschwindigkeit des Antriebs
t_b = Bremszeit Neben dem reinen sich hieraus ergebenden Bremsweg ergibt sich jedoch ein zusätzlicher Bremsweg aufgrund eines etwaigen Pendelns des Objekts, sofern es sich bei diesem um den Spreader gegebenenfalls mit Container handelt. Die Ermittlung des Pendelwegs ergibt sich aus 4. Aus der aktuellen Lage des Spreaders zur Katze und der aktuellen Geschwindigkeit des Spreaders (beziehungsweise der Katze) wird die maximale Auslage wie folgt hinreichend genau berechnet:

a₁ = aktuelle Auslenkung des Pendels
a₂ = maximale Auslenkung des Pendels
L = aktuelle Pendellänge
v₁ = aktuelle Geschwindigkeit
g = Erdbeschleunigung (für kleine Pendelwinkel)The calculation of the braking position data or the braking distances B _F and B _H is based on the assumption of a normal braking process, that is, a normal braking deceleration. The braking distance is calculated as follows:

B = braking distance
v = current speed
a = braking deceleration
v _max = maximum speed of the drive
t _b = braking time In addition to the resulting braking distance, there is an additional braking distance due to the object swaying if the spreader is possibly with a container. The determination of the pendulum path results from 4 , From the current position of the spreader to the cat and the current speed of the spreader (or the cat), the maximum display is calculated with sufficient accuracy as follows:

a ₁ = current deflection of the pendulum
a ₂ = maximum deflection of the pendulum
L = current pendulum length
v ₁ = current speed
g = gravitational acceleration (for small pendulum angles)

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass sich die Katze in Richtung des Pfeils F in 4 bewegt, so dass das Objekt 12 hinter der Katze hereilt.In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the cat moves in the direction of the arrow F in 4 moves so the object 12 hurried behind the cat.

Da beim Abbremsen der Katze noch eine zusätzliche Auslenkung des Pendels in entgegengesetzte Richtung entsteht, muss dies ebenfalls berücksichtigt werden. Die Winkelauslenkung, also der Winkel, den die Hubseile zur Vertikalen einnehmen, berechnet sich zu:
α = 2·arctan (a/g), mit
α = Winkelauslenkung
a = Verzögerung der Katze
g = ErdbeschleunigungSince there is an additional deflection of the pendulum in the opposite direction when braking the cat, this must also be taken into account. The angular deflection, i.e. the angle that the hoisting ropes make to the vertical, is calculated as follows:
α = 2 · arctan (a / g), with
α = angular deflection
a = delay of the cat
g = gravitational acceleration

Die tatsächliche Auslenkung infolge des Bremsens der Katze ergibt sich dann zu:
a₃ = L·tan α.The actual deflection due to the braking of the cat then results in:
a ₃ = L · tan α.

Die Auslenkung a₃ geht der Geschwindigkeit proportional in die Rechnung wie folgt ein:
a4 = (v/v_max)·a₃, mit
a₄ = bremsbedingte, geschwindigkeitsbezogene Auslenkung,
v = aktuelle Geschwindigkeit
v_max = maximale Geschwindigkeit der Katze.The deflection a ₃ is proportional to the speed in the calculation as follows:
a4 = (v / v _max ) a ₃ , with
a ₄ = brake-related, speed-related deflection,
v = current speed
v _max = maximum speed of the cat.

Damit ergibt sich die gesamte zu erwartende Auslenkung aufgrund des Anfahrens und Bremsens zu
A = a2 + a4.This results in the total expected deflection due to the starting and braking
A = a2 + a4.

Zusätzlich zu dem reinen rechnerischen Bremsweg sowie dem Pendelweg kann seitens der Steuerungseinrichtung noch ein Sicherheitsweg bei der Bestimmung der Bremspositionsdaten berücksichtigt werden. Dieser Sicherheitsweg kann abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit gewählt werden.In addition to the purely arithmetical Braking distance and the pendulum travel can be done by the control device another safety route when determining the braking position data considered become. This safety route can depend on the current speed chosen become.

Insgesamt ergibt sich ein maximaler Objektraum wie er in 5 gezeigt ist, in dem die unterschiedlichen Raumabschnitte gesondert dargestellt sind. Gezeigt ist der Objektraum O₁, der sich aus den tatsächlich errechneten Bremswegen in Fahrtund Hubrichtung sowie gegebenenfalls einem jeweiligen Sicherheitsweg ergibt. Der Objektraum O₂ stellt den sich in Fahrtrichtung ergebenden Pendelraum dar, während der Objektraum O₃ den sich beim Anfahren entgegen der Fahrtrichtung ergebenden Pendelraum darstellt.Overall, there is a maximum object space as shown in 5 is shown, in which the different room sections are shown separately. The object space O _{1 is shown} , which results from the braking distances actually calculated in the direction of travel and stroke as well as, if applicable, a respective safety path. The object space O ₂ represents the pendulum space resulting in the direction of travel, while the object space O ₃ represents the pendulum space resulting in the opposite direction to the direction of travel.

6 zeigt in Form einer Prinzipskizze die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens relevanten kranseitigen Elemente, die im Wesentlichen in der Steuerungseinrichtung 10 angeordnet beziehungsweise dieser zugeordnet sind. Zum einen ist ein Rechenglied 14 vorgesehen, dem zum einen dynamische Daten D_d gegeben werden, die im Wesentlichen bewegungsrelevante Parameter wie Geschwindigkeit, Verzögerung etc. umfassen. Ferner werden statische Daten D_s gegeben, die zum einen beispielsweise geometrische Abmessungen des Objekts zum Inhalt haben, zum anderen hindernisbezogene Daten, nämlich die x- und z-Positionsdaten eines stehenden Hindernisses. Sind zwei bewegte Objekte vorhanden, so gehen die dynamischen Daten beider Objekte ein, gegebenenfalls zuzüglich weiterer statischer Daten feststehender Hindernisse. 6 shows in the form of a schematic diagram the elements relevant to the implementation of the method according to the invention, which are essentially in the control device 10 arranged or assigned to this. On the one hand there is a computing element 14 provided, on the one hand, dynamic data D _{d are} given, which essentially comprise movement-relevant parameters such as speed, deceleration, etc. Furthermore, static data D _{s are} given, which on the one hand contain geometrical dimensions of the object, on the other hand, obstacle-related data, namely the x and z position data of a standing obstacle. If there are two moving objects, then the dynamic data of both objects are received, possibly plus additional static data of fixed obstacles.

Das Rechenglied 14 errechnet zum einen die relevanten Bremswege, zum anderen daraus die relevanten maximalen und minimalen Bewegungs- und Bremswege für die Katzen beziehungsweise Hubwerke x_max, x_min beziehungsweise z_max und z_min. Über einen Fahrtrichtungswähler 15 erfolgt dann die Auswahl, welcher der Parameter x_max oder x_m _in (und entsprechend für z) fahrtrichtungsbezogen relevant ist. Im Subtrahierglied 16 erfolgt dann die Ermittlung der Wegdifferenz Δs. In einen Begrenzungsregler 17 wird nun überprüft, ob bezogen auf das ermittelte Δs eine Geschwindigkeitsreduktion erforderlich ist. Zum Reduzieren der Geschwindigkeit über eine Begrenzung des Sollwerts, der im gezeigten Beispiel über den Meisterschalter 18 im Kranführerhaus vorgegeben wird, wird anhand der vom Begrenzungsregler 17 berechneten maximalen zulässigen Geschwindigkeit zum erfassten Abstand Δs über einen Begrenzer 19 der Geschwindigkeitssollwert V_soll entsprechend eingestellt. Die nachfolgende Tabelle zeigt ein Beispiel, wie eine solche Sollwertbegrenzung aussehen kann. Tabelle

The arithmetic element 14 calculates the relevant braking distances on the one hand, and on the other hand calculates the relevant maximum and minimum movement and braking distances for the trolleys or hoists x _max , x _min or z _max and z _min . Via a direction selector 15 then, the selection of which of the parameter x _max or x _m _in (and correspondingly, for example) based on travel direction is relevant. In the subtractor 16 the path difference Δs is then determined. In a limit controller 17 it is now checked whether a speed reduction is necessary based on the determined Δs. To reduce the speed by limiting the setpoint, in the example shown using the master switch 18 specified in the crane cab is based on that of the limit controller 17 calculated maximum permissible speed to the detected distance Δs via a limiter 19 the speed setpoint V _should be set accordingly. The following table shows an example of what such a setpoint limitation can look like. table

Angegeben ist jeweils der ermittelte Abstand Δs zwischen beispielsweise x_max und x_min. V_soll gibt jeweils die Prozentzahl an, die V_soll im Verhältnis zu V_ma _x, also der maximal möglichen Geschwindigkeit des Fahrwerks oder des Hubwerks beträgt.The determined distance Δs between, for example, x _max and x _min is given in each case. V _to are respectively applied to the percentage that V _should in relation to V _ma _x, ie the maximum possible speed of the landing gear or the hoist is.

Beträgt der gemessene Abstand Δs beispielsweise acht Meter, so beträgt V_s _oll = 100 % V_m _ax. Bei einer Abnahme von Δs auf fünf Meter erfolgt eine geringfügige Geschwindigkeitsreduzierung auf 95 g V_ma _x. Mit zunehmender Annäherung erfolgt eine (bezüglich der Zeit) konstante Geschwindigkeitsreduzierung, bis zum Halt.The measured distance .DELTA.s is, for example, eight meters, so V _s = 100% _oll V _m _ax. On orders from .DELTA.s to five meters a slight speed reduction to 95 g V _ma _x occurs. With increasing approach, there is a constant speed reduction (in terms of time) until the stop.

Die Nichtlinearität dieser Geschwindigkeitsreduktion ergibt sich aus 7, in der längs der Abszisse der Abstand Δs und der längs der Ordinate die Soll-Geschwindigkeit V_soll in Prozent bezogen auf V_max aufgetragen ist. Die gezeigte Kurve beschreibt den Verlauf einer Wurzelfunktion, die sich aus folgender Berechnung ergibt:
Δs = ½ at², mit t² = v²/a
a = Verzögerung = const.The non-linearity of this speed reduction results from 7 , in which the distance Δs is plotted along the abscissa and the target speed V _{soll is} plotted in percent relative to V _max along the ordinate. The curve shown describes the course of a root function, which results from the following calculation:
Δs = ½ at ² , with t ² = v ² / a
a = delay = const.

Hieraus ergibt sich: Δs = ½ v²/a und weiter

das heißt, es erfolgt eine nichtlineare Geschwindigkeitsreduktion proportional zur

. Sobald der Abstand Δs kleiner als ein parametrierbarer Mindestabstand Δs ist, erfolgt die Rücknahme der Geschwindigkeit und damit die Begrenzung des Sollwerts V_soll Entsprechende Berechnungen erfolgen auch in der Recheneinrichtung 11. Jedoch wird dort mit anderen Verzögerungswerten gerechnet, da dort eine Notstopp-Bremsung der Bremswegberechnung zugrunde gelegt wird. Anhand der berechneten Bremspositionsdaten, die aufgrund der angenommenen stärkeren Abbremsung anders sind als die seitens der Steuerungseinrichtung 10 ermittelten Bremspositionsdaten, wird der Abstand Δs ermittelt, der zwangsläufig größer ist als der Abstand Δs, den die Steuerungseinrichtung errechnet. Die Recheneinrichtung ermittelt nun mit dem ermittelten Abstand Δs die maximal zulässige Geschwindigkeit bezogen auf den größeren Abstand im Vergleich zum Abstand der Steuerungseinrichtung 10. Ergibt nun ein Vergleich, dass der von der Steuerungseinrichtung 10 vorgegebene Geschwindigkeitssollwert größer ist als die maximale Geschwindigkeit, die die Recheneinrichtung 11 ermittelt hat, so liegt zwangsläufig ein Fehler der Steuerungseinrichtung 10 vor. Die Recheneinrichtung 11 dient also zum Überwachen der Funktionsweise der Steuerungseinrichtung 10.This results in: Δs = ½ v ² / a and further

that is, there is a non-linear speed reduction proportional to

, As soon as the distance .DELTA.s is smaller than a parameterizable minimum distance .DELTA.s, the speed is reduced and thus the setpoint V target _is limited. Corresponding calculations are also carried out in the computing device 11 , However, other deceleration values are expected there, since an emergency stop braking is used as the basis for calculating the braking distance. On the basis of the calculated brake position data, which are different from those on the part of the control device due to the assumed greater braking 10 determined brake position data, the distance Δs is determined, which is inevitably greater than the distance Δs that the control device calculates. The computing device now uses the determined distance Δs to determine the maximum permissible speed in relation to the larger distance in comparison to the distance of the control device 10 , A comparison now shows that that of the control device 10 predetermined speed setpoint is greater than the maximum speed that the computing device 11 has determined, there is inevitably an error in the control device 10 in front. The computing device 11 thus serves to monitor the functioning of the control device 10 ,

Insgesamt lässt das erfindungsgemäße Verfahren ein kollisionsfreies Steuern des Bewegungsbetriebs des Objekts sowohl im manuellen als auch im halbautomatischen oder automatischen Katzbetrieb zu.Overall, the method according to the invention leaves collision-free control of the movement operation of the object both in manual as well as in semi-automatic or automatic trolley operation to.

Claims

Method for controlling the operation of at least one trolley movable along a roadway with a running gear and a lifting gear for moving an object consisting of a load suspension device with or without a loaded load, the driving and lifting gear being controlled via a control device, in particular a container crane with a longitudinally a cantilever movable cat with a a container receiving spreader, characterized in that are that continuously determines guideway and / or hubwegspezifische brake position data for the moving object and continually compared with position data of an obstacle, wherein the controller of the chassis and / or the lifting gear depending on the comparison.

A method according to claim 1, characterized in that the Position data that is a standing obstacle, or that the position data of travel and / or travel path-specific brake position data of a second moving object.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that as part of the comparison of those that can be determined based on the position data Distance between the braking position and the obstacle position or between the two braking positions is determined, and depending the distance controls the speed of the driving and / or lifting gear becomes.

A method according to claim 3, characterized in that starting from a predeterminable distance, the speed decreases Distance is reduced.

A method according to claim 4, characterized in that the Velocity non-linear, especially proportional to the root the distance is reduced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the brake position data taking into account a safety route be determined.

A method according to claim 6, characterized in that the Safety route depending the speed of the object in the driving and / or lifting direction becomes.

A method according to claim 7, characterized in that the Safety path based on a maximum safety path to a maximum speed of the object in travel and / or Stroke direction decreases with decreasing speed, preferably decreases proportionally.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Fahrwegspe specific brake position data can be determined taking into account a possible pendulum travel of the object.

A method according to claim 9, characterized in that both a directional brake-related as well as the against the direction of travel directional commuting path taken into account becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that that the shape of the object as well as the obstacles as being quite angular accepted and the data determined based on the rectangular shape become.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that that in a computing device working parallel to the control device the travel and / or travel path-specific brake position data, however assuming a maximum braking deceleration of the driving and / or the Hoist determined and compared with position data of an obstacle be, depending of the comparison the maximum permissible The speed of the object in the driving and / or lifting direction is determined and is compared with the current actual speed, where if exceeded the maximum allowable Speed by the actual speed of the computing device initiates an emergency stop.

Crane system, in particular a container crane, with at least one trolley movable along a roadway with a trolley and a hoist for moving an object consisting of a load suspension device with or without a loaded load, the trolley and the hoist being controlled by a control device, characterized in that that the control device ( 10 ) for a collision-free movement of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) to control the running gear and / or the lifting mechanism as a function of a comparison between continuously determined braking path and / or lifting path-specific brake position data of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) and position data ( 13a - f) an obstacle is formed.

Crane system according to claim 13, characterized in that the position data taken into account in the comparison is that of a standing obstacle ( 13a - f ), or that the position data from the control device ( 10 ) simultaneously determined travel and / or travel distance-specific braking position data of a second moving object ( 12 " ) or object.

Crane system according to claim 14, characterized in that the control device ( 10 ) to determine the braking position data based on static, the geometry of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) or data describing the object and based on dynamic, the momentary movement of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) or data describing the object.

Crane system according to claim 14 or 15, characterized in that the control device ( 10 ) a subtractor ( 16 ) for determining the distance between the braking position and the obstacle position, or between the two braking positions, which can be determined on the basis of the position data, and for controlling the speed of the travel and / or lifting mechanism as a function of the determined distance (Δs).

Crane system according to claim 16, characterized in that a limit controller ( 17 ) is provided to limit the speed setpoint for the chassis and / or the hoist to control the speed.

Crane system according to claim 17, characterized in that the limiting controller ( 17 ) reduces the setpoint (v _so _ll ) with decreasing distance (Δs) with maximum use of the available braking torque.

Crane system according to claim 19, characterized in that the setpoint (v _soll ) and thus the speed is reduced nonlinearly, in particular proportionally to the root of the distance (Δs).

Crane system according to one of claims 13 to 19, characterized in that the control device ( 10 ) is designed to determine the braking position data taking into account a safety route.

Crane system according to claim 20, characterized in that the control device ( 10 ) determines the safety path depending on the speed of the object in the driving and / or lifting direction.

Crane system according to claim 21, characterized in that the control device ( 10 ) the safety path based on a maximum safety path based on a maximum speed of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) decreased in the direction of travel and / or stroke with decreasing speed, preferably reduced proportionally.

Crane system according to one of claims 13 to 22, characterized in that the control device ( 10 ) to determine the route-specific brake position data taking into account a possible pendulum travel of the object ( 12 . 12 ' . 12 " ) is trained.

Crane system according to claim 23, characterized in that the control device ( 10 ) is designed to determine and take into account a pendulum travel caused by the brake in the direction of movement and a commuting direction directed against the direction of travel.

Crane system according to one of claims 13 to 24, characterized in that a parallel to the control device ( 10 ) working computing device ( 11 ) is provided, which determines the travel and / or travel path-specific brake position data on the assumption of a maximum braking deceleration of the travel and / or the lifting gear and with position data of an obstacle ( 12 " . 12 " . 13a - f ) which, depending on the comparison, compares the maximum permissible speed of the object ( 12 . 12 . 12 " ) determined in the direction of travel and / or stroke and compared with the predetermined target speed, and which initiates emergency braking if the maximum permissible speed is exceeded by the target speed.