DE202007019415U1

DE202007019415U1 - crane control

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Publication number: DE202007019415U1
Application number: DE200720019415
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2017-02-08
Also published as: EP1818308A1

Abstract

Kransteuerung mit wenigstens zwei Steuermodulen (11, 12, 13, 26), welche wahlweise durch eine drahtlose Datenverbindung (14) miteinander verbindbar sind, wobei die drahtlose Datenverbindung (14) eine vollwertige bidirektionale Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist, wobei die Steuermodule gleichberechtigt und so eingerichtet sind, dass nur das Zusammenwirken von zwei untereinander paarweise verbundenen, jeweils eine volle Funktionsfähigkeit aufweisenden Steuermodulen das Steuern des Krans ermöglicht und wobei eine Funktion des Krans nur bei voller Funktionsfähigkeit der verbundenen Steuermodule sowie überprüfbar stabiler Datenverbindung zwischen den Steuermodulen ausgeführt werden kann.Crane control with at least two control modules (11, 12, 13, 26), which can optionally be connected to one another by a wireless data connection (14), the wireless data connection (14) being a full bidirectional point-to-point connection, the control modules Equal and are set up in such a way that only the interaction of two control modules that are connected to one another in pairs and each have full functionality enables the crane to be controlled and a function of the crane can only be carried out when the connected control modules are fully functional and the data connection between the control modules is verifiable .

Description

Die Erfindung betrifft eine Kransteuerung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a crane control according to the preamble of claim 1.

Unter einer Kransteuerung im Sinne dieser Erfindung ist eine Steuerung für Lastkräne zu verstehen, die die Bewegungen des Krans, wie das Verfahren eines Kranschlittens entlang eines Kranauslegers oder das Anheben einer an dem Kran angeschlagenen Last mittels Aufrollen einer Kranwinde, steuert bzw. koordiniert. Eine Kransteuerung kann ferner dazu ausgelegt sein, ablaufspezifische Parameter zu erfassen und auszuwerten bzw. zur Anzeige zu bringen. Kräne zum Heben von schweren Lasten sind hinreichend bekannt und werden seit sehr langer Zeit eingesetzt. Kräne findet man in vielfältigen Anwendungen, z. B. als freistehende Gerüstkräne auf Baustellen, als in Hallen eingebundene Werkskräne zum Heben von beispielsweise Containerlasten in Hafengebieten oder dgl. Im Sinne dieser Erfindung sind unter Kränen all diejenigen Konstruktionen zu verstehen, die mit motorischem Antrieb schwere Lasten anheben und versetzen oder verschieben können.A crane control in the context of this invention is to be understood to mean a control for load cranes which controls the movements of the crane, such as the movement of a crane carriage along a crane jib or the lifting of a load on the crane by means of a crane winch. A crane control can also be designed to record and evaluate process-specific parameters. Cranes for lifting heavy loads are well known and have been used for a very long time. Cranes can be found in a variety of applications, such. B. as free-standing scaffolding cranes on construction sites, as integrated in halls factory cranes for lifting, for example, container loads in port areas or the like. For the purposes of this invention, cranes are all those structures to understand that can lift heavy loads and move or move with motor drive.

Derartige Kräne weisen bereits jetzt standardmäßig Steuerungen auf, über welche die vielfältigen möglichen Bewegungsabläufe innerhalb des Kranes koordiniert werden, um einen erwünschten Arbeitsgang zu vollführen. Zum Beispiel werden von derartigen Steuerungen Motoren zum Verfahren einer Kranbrücke bzw. eines Kranauslegers angesteuert, Motoren zum Verfahren eines Kranwagens an einem Kranausleger bzw. einer Kranbrücke, Motoren zum Verschwenken des Krankauslegers sowie Motoren zum Aufrollen eines Hebeseiles mit Lasthaken und daran angeschlagener Last.Such cranes already have controls by default, over which the various possible movements within the crane are coordinated to perform a desired operation. For example, motors are controlled by such controls for moving a crane bridge or a crane jib, motors for moving a crane truck on a crane boom or a crane bridge, motors for pivoting the crane boom and motors for rolling a lifting rope with load hook and load on it.

Bei derartigen bekannten Steuerungen sitzt typischerweise ein elektromechanisches, seltener ein elektronisches Steuerungselement, welches in einem hochgelegenen Teil des Kranes, z. B. dem Kranausleger, der Kranbrücke oder dgl. angeordnet ist. Für eine externe Bedienung ist in vielen Fällen eine sogenannte Steuerbirne vorgesehen, über die von einem am Grund stehenden Bediener Befehlssignale zum Betätigen des Kranes in die Steuerung eingegeben werden können. Diese Steuerbirne ist ebenso wie weitere Steuerelemente mit der zentralen Steuerung in der Regel über eine Kabelverbindung verbunden, über die einzelnen Signale der zentralen Steuerung zugeführt werden.In such known controls typically sits an electromechanical, more rarely an electronic control element, which in a high-altitude part of the crane, z. B. the crane boom, the crane bridge or the like. Is arranged. For external operation, a so-called control pear is provided in many cases, can be entered from the operator on the ground command signals for operating the crane in the controller. This control pear, like other controls, is typically connected to the central controller via a cable connection through which individual signals are fed to the central controller.

Aus der US 2002/0111712 A1 ist eine Kransteuerung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Diese weist dezentralen Knoten auf, die selbstständig Kontrollaufgaben wahrnehmen und auch drahtlos untereinander kommunizieren können. Die einzelnen Komponenten des Krans und der Kransteuerung werden an Hand von Seriennummern identifiziert und zu einem System zusammengebunden. Beliebig viele Steuergeräte können in dieses System eingebunden werden. Das System ist auch bei unterbrochener Verbindung zu einzelnen Komponenten betriebsfähig.From the US 2002/0111712 A1 a crane control with the features according to the preamble of claim 1 is known. This has decentralized nodes that can independently perform control tasks and also communicate wirelessly with each other. The individual components of the crane and crane control are identified by serial numbers and tied together to form a system. Any number of controllers can be integrated into this system. The system is also operational when the connection to individual components is interrupted.

Ferner ist es bekannt, die Kabelverbindung zwischen Steuerbirne und zentraler Steuerung durch eine herkömmliche Funkstrecke zu ersetzen, welche typischerweise unidirektional ist und nur von der Steuerbirne zu der zentralen Steuereinheit gerichtet. Über diese Funkstrecke werden einzelne Leiterbahnen durch eigene Frequenzbereiche dargestellt. Derartige Funkstrecken haben den Vorteil, dass ein Kabel fortgelassen werden kann.Further, it is known to replace the cable connection between control pear and central control by a conventional radio link, which is typically unidirectional and directed only from the control pear to the central control unit. Over this radio link individual tracks are represented by their own frequency ranges. Such radio links have the advantage that a cable can be omitted.

Aus DE 10151883 A1 ist des Weiteren eine über Bluetooth angebundene Steuerbirne bekannt.Out DE 10151883 A1 Furthermore, a Bluetooth-connected control pear is known.

All diese Weiterentwicklungen ändern abgesehen von der durch US 2002/ 0111712 A1 realisierten Dezentralisierung jedoch nichts an der grundsätzlichen Architektur der altbekannten Steuerungen. Eine Dezentralisierung wird bei der aus der US 2002/0111712 A1 bekannten Kransteuerung nur unter Inkaufnahme empfindlicher Sicherheitseinbußen und/oder Fehleranfälligkeiten realisiert. Insbesondere sind Anforderungen aktueller Sicherheitsstandards nicht zu erfüllen.All these advances change apart from the through US 2002/0111712 A1 However, decentralization did not affect the basic architecture of the well-known controls. A decentralization is at the out of the US 2002/0111712 A1 known crane control realized only at the cost of sensitive security losses and / or error rates. In particular, requirements of current safety standards can not be met.

Hier setzt die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Kransteuerung in einer solchen Weise fortzubilden, dass sie mit hoher Funktionalität und Flexibilität aus einzelnen integralen Modulen aufgebaut werden kann und dabei größtmögliche Sicherheit der Kransteuerung gewährleistet. Dabei soll sie einfach zu verschalten und problemlos erweiterbar sein.This is where the invention starts. It is the object of developing a known crane control in such a way that it can be constructed with high functionality and flexibility of individual integral modules, while ensuring the greatest possible safety of the crane control. It should be easy to interconnect and easily expandable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kransteuerung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 angegeben. In Anspruch 13 wird ein mit der erfindungsgemäßen Kransteuerung ausgestatteter Kran benannt.This object is achieved by a crane control with the features of claim 1. Advantageous developments or refinements of the invention are specified in the dependent claims 2 to 12. In claim 13, a crane equipped with the crane control according to the invention is named.

Die Grundidee der Erfindung liegt darin, die Kransteuerung insgesamt modulartig in zwei in Bezug auf die Kransteuerung und deren Überwachung gleichwertige Steuermodule aufzuteilen. Die Steuermodule sollen erfindungsgemäß über eine vollwertige, bidirektionale, drahtlose Punkt-zu-Punkt Datenverbindung im Sinne einer Busverbindung miteinander verbunden sein. Eine solche drahtlose, bidirektionale Punkt-zu-Punkt Verbindung ermöglicht einen echten Datenaustausch zwischen genau zwei Steuermodulen und nicht nur eine Funkansteuerung über bestimmte Leitungskanäle. Insbesondere kann die erfindungsgemäße drahtlose Datenverbindung mittels geeigneter Software konfiguriert werden, ohne hierfür eine umständliche Verdrahtung vorzunehmen, wie sie letztlich auch bei den bekannten Funkvorrichtungen (korrekte Verdrahtung des Funksenders bzw. Funkempfängers mit den jeweiligen Modulen) gegeben sein muss. Dies ermöglicht einen schnellen und zuverlässigen Wechsel der zur Bildung der Kransteuerung zusammenwirkenden zwei Steuermodule.The basic idea of the invention is to divide the crane control in a modular manner into two control modules equivalent in relation to the crane control and monitoring thereof. According to the invention, the control modules are to be connected to one another via a full-value, bidirectional, wireless point-to-point data connection in the sense of a bus connection. Such a wireless, bi-directional point-to-point connection allows for real data exchange between exactly two control modules and not just a radio control over certain line channels. In particular, the wireless data connection according to the invention be configured by means of suitable software, without making a cumbersome wiring, as they must ultimately be given in the known radio devices (correct wiring of the radio transmitter or radio receiver with the respective modules). This allows a quick and reliable change of the two control modules cooperating to form the crane control.

Die erfindungsgemäße Aufteilung der Steuereigenschaften auf zwei diesbezüglich grundsätzlich gleichberechtigte Steuermodule gewährleistet, dass eine Funktion des Kranes nur bei voller Funktionsfähigkeit der verbundenen Steuermodule sowie überprüfbar (Bidirektionalität) stabiler Datenverbindung zwischen den Steuermodulen ausgeführt werden kann. Dies verhindert die ansonsten bei offenen Architekturen bestehende Gefahr von Fehlfunktionen des Kranes mit den möglichen schwerwiegenden Folgen.The division of the control characteristics according to the invention into two basically equal control modules ensures that a function of the crane can be carried out only when the connected control modules are fully functional as well as verifiable (bidirectional) stable data connection between the control modules. This avoids the danger otherwise present in open architectures of malfunctioning of the crane with the possible serious consequences.

Grundsätzlich können für die Bildung der Kransteuerung mehr als zwei Steuermodule zur Verfügung stehen, wobei die Kransteuerung aktuell jedoch jeweils aus nur zwei in der erfindungsgemäßen Weise zusammenwirkenden Modulen aufgebaut wird.In principle, more than two control modules can be available for the formation of the crane control, the crane control currently, however, being constructed in each case from only two modules cooperating in the manner according to the invention.

Ein derzeit bevorzugtes Beispiel einer derartigen vollwertigen, bidirektionalen, drahtlosen Datenverbindung besteht in einer Bluetooth-Verbindung (vgl. Anspruch 8). Allerdings sind grundsätzlich auch andere drahtlose Datenverbindungen möglich, sofern sie jedenfalls eine vollwertige Punkt-zu-Punkt-Busleitung zur Verfügung stellen.A presently preferred example of such a full-fledged bidirectional wireless data connection is a Bluetooth connection (see claim 8). However, in principle, other wireless data connections are possible as long as they provide a full point-to-point bus line.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Kransteuerung modulartig aufgebaut und den jeweiligen Bedürfnissen durch Wahl der zusammenwirkenden Steuermodule angepasst werden, wobei z. B. standardmäßige Steuermodule Verwendung finden können. Die Kransteuerung ist darüber hinaus problemlos erweiterbar, insbesondere ist es z. B. möglich, Schnittstellen vorzusehen, mit der die Steuerung über ein Steuermodul an ein Intranet oder an das Internet angebunden werden kann (vgl. Anspruch 9). Ferner ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Kransteuerung einen zentralen, außerhalb des Kranes angeordneten Steuerrechner vorzusehen (vgl. Anspruch 10), der z. B. via Intranet mit mehreren Steuermodulen zur Steuerung mehrerer Kräne in Verbindung steht oder über mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen oder durch schnelles Umschalten einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit mehreren anderen Steuermodulen zusammenwirkt und zusammen mit diesen zeitlich parallel oder sequentiell mehrere Kransteuerungen bildet. Auf diese Weise kann z. B. in einer komplexen Lager- oder Montagehalle die Steuerung mehrerer Kräne über einen einzelnen zentralen Rechner realisiert werden, ohne den lokalen Betrieb und die Möglichkeit eines gezielten Eingriffs in den Arbeitsablauf eines bestimmten Kranes einzuschränken.Due to the inventive design, the crane control can be modular and adapted to the respective needs by selecting the cooperating control modules, wherein z. B. standard control modules can be used. The crane control is also easily expandable, in particular it is z. B. possible to provide interfaces with which the controller can be connected via a control module to an intranet or to the Internet (see claim 9). It is also possible, in the crane control according to the invention, to provide a central control computer arranged outside the crane (cf. B. via the intranet with multiple control modules for controlling multiple cranes in connection or via multiple point-to-point connections or by quickly switching a point-to-point connection with several other control modules interacts and together with these time parallel or sequentially several Crane controls forms. In this way, z. B. in a complex storage or assembly hall, the control of multiple cranes are realized via a single central computer, without limiting the local operation and the possibility of targeted intervention in the workflow of a particular crane.

In einem solchen Fall zeichnet sich die bevorzugte Verwendung der Bluetooth-Technologie besonders aus, da diese sehr störunanfällig durch äußere Störeinflüsse realisiert werden kann. Dies ist besonders wichtig, um auszuschließen, dass an einen Kran gesandte Steuersignale versehentlich einen anderen Kran erreichen und dort zu ungewünschten und gefährlichen Fehlfunktionen führen.In such a case, the preferred use of the Bluetooth technology is particularly distinguished, since it can be realized very disturbance-prone by external interference. This is especially important to avoid that control signals sent to a crane inadvertently reach another crane causing unwanted and dangerous malfunctions.

Bevorzugt ist eines der wenigstens zwei Steuermodule mit einem Eingabe/Ausgabemodul eingerichtet (vgl. Anspruch 2).Preferably, one of the at least two control modules is equipped with an input / output module (see claim 2).

Das Steuergerät mit Eingabe/Ausgabemodul kann ein von einer Bedienperson tragbares Handgerät, ähnlich wie eine „Steuerbirne” bekannter Kransteuerungen, sein (Anspruch 3). In diesem Handgerät kann zudem ein Mikrocomputer angeordnet sein, der gleichermaßen auch in anderen Steuermodulen – gegebenenfalls auch nur dort – vorhanden sein kann (Anspruch 4).The control unit with input / output module may be a hand-held by an operator handset, similar to a "control pear" known crane controls, be (claim 3). In this hand-held device, a microcomputer can also be arranged, which can also be present in other control modules - if necessary only there - (claim 4).

Mit Vorteil kann die Kransteuerung weiterhin Zustandssensoren umfassen, die zur Auswertung der Daten an wenigstens eines der Module angeschlossen sind (Anspruch 5). Auch bei bekannten Kränen bzw. Krananlagen ist es bereits üblich, diese mit Sensoren auszustatten, die während des Arbeitsablaufes des Kranes bestimmte Zustände bzw. physikalische Größen messen. So werden beispielsweise Gewichtssensoren verwendet, um die Masse bzw. das Gewicht einer an dem Kranhaken angeschlagenen Last zu bestimmen. Hierzu werden typischerweise Dehnungsmessstreifen verwendet.Advantageously, the crane control further comprise state sensors which are connected to at least one of the modules for the evaluation of the data (claim 5). Even with known cranes or cranes, it is already common to equip them with sensors that measure certain states or physical variables during the operation of the crane. For example, weight sensors are used to determine the mass or weight of a load on the crane hook. Strain gauges are typically used for this purpose.

In der heutigen Kran-Technologie werden die ermittelten Daten dieser Sensoren über von der eigentlichen Kransteuerung getrennte Kanäle einer Bedienperson zur Anzeige gebracht. Der erfindungsgemäße Nutzen der vorteilhaften Weiterbildung liegt nun darin, dass die Signale derartiger Sensoren (ggf. unter Zwischenschaltung eines Vorverstärkers) in die Steuerung eingebracht werden, wo sie zentral mitverarbeitet und entweder für die Steuerung des Arbeitsablaufes (beispielsweise die Signale von Endanschlagsensoren) verwendet werden oder aber einer Bedienperson zur Anzeige gebracht werden können. Diese Signale der Sensoren bzw. die durch die Steuerung hieraus errechneten Daten können über die erfindungsgemäß vorgesehene, vollwertige, bidirektionale, drahtlose Punkt-zu-Punkt Datenverbindung übermittelt werden.In today's crane technology, the determined data of these sensors are displayed via channels of an operator that are separate from the actual crane control. The inventive advantage of the advantageous development lies in the fact that the signals of such sensors (possibly with the interposition of a preamplifier) are introduced into the controller, where they centrally mitverarbeitet and either for the control of the workflow (for example, the signals of Endanschlagsensoren) are used or but can be displayed to an operator. These signals of the sensors or the data calculated therefrom by the controller can be transmitted via the inventively provided, full-value, bidirectional, wireless point-to-point data connection.

Des Weiteren können Aktoren, insbesondere Motoren zur Bewegung von Kranteilen, und Sensoren ebenfalls über eine oder mehrere bidirektionale Punkt-zu-Punkt Datenverbindungen an wenigstens eines der Steuermodule angebunden sein. Dies ermöglicht die weitere Einsparung von geschleppten Kabelsträngen (Anspruch 6).Furthermore, actuators, in particular motors for moving crane parts, and sensors can also have one or more bidirectional point-to-point data connections to at least one of the control modules. This allows the further saving of towed cable strands (claim 6).

Schließlich wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass die Kransteuerung ein elektronisches Speichermedium aufweist, um Betriebsdaten des Kranes oder dgl. aufzuzeichnen (Anspruch 11). Mit einem solchen Speichermedium kann z. B. ein „Log-Buch” des Kranes geführt werden, um Betriebszustände zu überwachen oder Fehlfunktionen aufzudecken.Finally, in an advantageous development of the invention, it is preferred that the crane control comprises an electronic storage medium in order to record operating data of the crane or the like (claim 11). With such a storage medium can, for. B. a "log book" of the crane are performed to monitor operating conditions or detect malfunctions.

Eine wie in Anspruch 12 beschriebene Lösung erlaubt eine besonders robuste und verschleißarme Versorgung eines Steuermoduls mit der erforderlichen Energie. Dort wo bei bekannten Kransteuerungen aufwendige Kabelstränge zum einen für die Versorgung zum anderen für den Datenaustausch verlegt sind, genügt nun ein reiner Schleifkontakt für die Spannungs- bzw. Energieversorgung. Abgesehen davon, dass auf diese Art ein erhebliches Maß an Kupferkabeln eingespart werden kann, ist die Lösung eines Schleifkontaktes deutlich weniger anfällig als geschleppte Kabel, die z. B. durch häufige Lage- bzw. Positionsveränderungen dem Risiko von Kabelbrüchen unterliegen.A solution as described in claim 12 allows a particularly robust and low-wear supply of a control module with the required energy. Where complex cable harnesses are routed to the one hand for the supply to the other for data exchange in known crane controls, now a pure sliding contact for the voltage or power supply is sufficient. Apart from the fact that in this way a considerable amount of copper cables can be saved, the solution of a sliding contact is much less susceptible than towed cables, the z. B. by frequent position or position changes subject to the risk of cable breaks.

Insgesamt bedeutet die Erfindung eine erhebliche Flexibilisierung im Aufbau einer Kransteuerung und ist zudem gegenüber herkömmlichen Kransteuerungen mit klassischer Verkabelung mit erheblichen Einsparungen an Material und Montagezeit verbunden. So können z. B. für einen 20 Tonnen Kran mit 30 Meter Spannweite durch Ersetzen einer klassischen, verkabelten Steuerung durch eine erfindungsgemäße Kransteuerung etwa 200 bis 300 kg Kupferleitungen sowie die zugehörigen Schienensysteme zur Anbringung der Leitungen und etwa 2 Tage Montagearbeit eingespart werden. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Kransteuerung trotz ihres modularen Aufbaus und der drahtlosen Kommunikation durch ein besonders hohes Maß an Betriebssicherheit aus.Overall, the invention means a considerable flexibility in the construction of a crane control and is also connected to conventional crane controls with classic wiring with significant savings in material and assembly time. So z. B. for a 20 ton crane with 30 meters wingspan by replacing a classic, wired control by a crane control according to the invention about 200 to 300 kg copper lines and the associated rail systems for attaching the lines and about 2 days assembly work can be saved. Furthermore, the crane control according to the invention is distinguished despite its modular design and wireless communication by a particularly high level of reliability.

Sobald die drahtlose bidirektionale Verbindung unterbrochen wird, führt dies unmittelbar zu einem Stillstand (Not-Halt) des Krans. Dies kann durch ein Datenübertragungsprotokoll gewährleistet werden, das die Verbindung überwacht.As soon as the wireless bidirectional connection is interrupted, this immediately leads to a standstill (emergency stop) of the crane. This can be ensured by a data transfer protocol that monitors the connection.

Schließlich ist Gegenstand der Erfindung auch ein mit einer wie oben beschriebenen Steuerung ausgestatteter Kran.Finally, the subject of the invention is also a crane equipped with a control as described above.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying figures. Showing:

1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Steuerung in ihrer Anordnung an einem Kranträger, 1 1 shows schematically the structure of a control according to the invention in its arrangement on a crane girder;

2 blockdiagrammartig einen möglichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Kransteuerung und 2 block diagram of a possible structure of a crane control according to the invention and

3 blockdiagrammartig eines möglichen Aufbau zweier erfindungsgemäßer Steuermodule. 3 block diagram of a possible structure of two inventive control modules.

In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren stellen rein schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispiels dar und sind insbesondere nicht maßstabsgerecht. Die Figuren sind ferner nicht beschränkend.In the figures, the same elements are provided with the same reference numerals. The figures represent purely schematic representations of an embodiment and in particular are not to scale. The figures are also not restrictive.

In 1 ist schematisch in einer Draufsicht ein Kranträger 1 mit einem darauf laufendem Kranwagen 2 dargestellt. Der Kranwagen 2 läuft mit hier nicht dargestellten Schleifkontakten über eine im Bereich einer Schienen 3 des Kranträgers 1 seitlich angebrachte Schleifleitung 4. In dem Kran ist eine erfindungsgemäße Steuerung 10 (vgl. 2 und 3) integriert, die durch Zusammenwirken der Steuermodule 11 und 12 oder der Steuermodule 11 und 13 gebildet wird. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind für das System insgesamt drei Module vorgesehen, ein erstes Steuermodul 11 mit einem Mikrocomputer auf dem Kranwagen 2, ein zweites Steuermodul 12 seitlich an dem Kranträger 1 sowie ein drittes Steuermodul 13, welches als Eingabe/Ausgabemodul dient und als so genannte „Steuerbirne” realisiert ist. Das Steuermodul 13 ist somit ein handgehaltenes Gerät, welches von einer beispielsweise unterhalb des Kranträgers 1 auf einem Hallenboden stehenden Bedienperson zur Ansteuerung des Kranes verwendet werden kann. Die einzelnen Steuermodule 11, 12 und 13 sind über eine Bluetooth-Punkt-zu-Punkt-Datenverbindung wahlweise paarweise miteinander verbindbar, was durch entsprechende Funksymbole 14 angedeutet ist. In einer jeweiligen Paarverbindung bilden das Steuermodul 11 mit einem jeweils ausgewählten Steuermodul 12 bzw. 13 dann die Kransteuerung 10.In 1 is a schematic plan view of a crane girder 1 with a crane truck running on it 2 shown. The crane truck 2 runs with sliding contacts, not shown here on one in the region of a rail 3 of the crane carrier 1 laterally mounted conductor rail 4 , In the crane is a control according to the invention 10 (see. 2 and 3 ), which through interaction of the control modules 11 and 12 or the control modules 11 and 13 is formed. In the in 1 shown embodiment, a total of three modules are provided for the system, a first control module 11 with a microcomputer on the crane truck 2 , a second control module 12 on the side of the crane girder 1 and a third control module 13 , which serves as an input / output module and is realized as a so-called "control pear". The control module 13 is thus a hand-held device which, for example, below the crane girder 1 can be used on an indoor floor operator to control the crane. The individual control modules 11 . 12 and 13 are selectively connectable to each other in pairs via a Bluetooth point-to-point data connection, which is provided by corresponding radio symbols 14 is indicated. In a respective pair connection form the control module 11 with a selected control module 12 respectively. 13 then the crane control 10 ,

Über diese Funkverbindung 14, die hier als Bluetooth-Verbindung gestaltet ist, können zwischen jeweils zwei der einzelnen Steuermodule 11, 12, 13 Daten auf dem Wege einer vollwertigen und bidirektionalen Punkt-zu-Punkt-Datenverbindung ausgetauscht werden. Insbesondere ist in dem Ausführungsbeispiel in dem Steuerungsmodul 13 (der Steuerbirne) ein eigener Mikrocomputer integriert. Hier werden die als Eingabeelemente dienenden Schalter bzw. Taster abgefragt und bei einer Einbindung dieses Steuermoduls 13 in die Kransteuerung 10 entsprechende Steueranweisungen generiert. Schließlich ist in dem Steuermodul 13 eine Anzeige 15, beispielsweise in Form eines LCD-Displays, angeordnet, über welche einer Bedienperson einzelne Betriebszustände bzw. -kennwerte zur Anzeige gebracht werden können. Hier können beispielsweise von an die Steuerung angeschlossenen Sensoren ermittelte Werte, wie z. B. das Gewicht einer an dem Kran aufgehängten Last, zur Anzeige gebracht werden.About this radio connection 14 , which is designed here as a Bluetooth connection, can be between each two of the individual control modules 11 . 12 . 13 Data is exchanged by way of a full and bidirectional point-to-point data connection. In particular, in the embodiment, in the control module 13 (the control bulb) integrated its own microcomputer. Here, the switches or buttons serving as input elements are interrogated and, when this control module is integrated 13 in the crane control 10 generates corresponding control statements. Finally, in the control module 13 an ad 15 . For example, in the form of an LCD display, arranged over which an operator individual operating conditions or characteristic values can be displayed. Here, for example, determined by connected to the controller sensors values such. As the weight of a suspended load on the crane, be displayed.

In 2 ist die erfindungsgemäße Steuerung 10 noch einmal schematisch dargestellt. Hier sind wiederum drei zur Verschaltung einer Kransteuerung mögliche Steuermodule 11, 12 und 26 vorgesehen. Die Steuerung 10 wird durch Zusammenwirken der Steuermodule 11 und 12 oder der Steuermodule 11 und 26 gebildet. An das Steuermodul 11 sind zur Datenerfassung unterschiedlichste Sensoren, wie Kreuzendschalter 17, Spindelendschalter 18 und Lasersensoren 19 angeschlossen. Gleichermaßen können z. B. im Bereich des Lasthakens angeordnete Dehnungsmessstreifen mit ihren Signalen an die Datenerfassung angeschlossen sein. Die Signale der Sensoren 17, 18, 19 und weiterer Sensoren können entweder unmittelbar oder aber über Vorverstärker verstärkt dem Steuermodul 11 zugeführt werden. Der Datentransfer zwischen den Sensoren 17, 18, 19 und dem Steuermodul 11 kann sowohl leitungsgebunden als auch drahtlos erfolgen, insbesondere über eine Bluetooth-Verbindung. Ferner bewerkstelligt das Steuermodul 11 die Ansteuerung der Aktoren, hier Motoren.In 2 is the control according to the invention 10 once again shown schematically. Here are again three possible to interconnect a crane control control modules 11 . 12 and 26 intended. The control 10 is through interaction of the control modules 11 and 12 or the control modules 11 and 26 educated. To the control module 11 are for data acquisition a variety of sensors, such as cross-limit switch 17 , Spindle limit switch 18 and laser sensors 19 connected. Similarly, z. B. arranged in the region of the load hook strain gauges with their signals to the data acquisition. The signals of the sensors 17 . 18 . 19 and other sensors can either directly or via preamplifier amplifies the control module 11 be supplied. The data transfer between the sensors 17 . 18 . 19 and the control module 11 can be both wired and wireless, in particular via a Bluetooth connection. Furthermore, the control module accomplishes 11 the control of the actuators, here motors.

Zur Kommunikation verwendete standardisierte Bluetooth Service Routinen ermöglich es, das System offen zu halten für neue beziehungsweise weitere alternativ zur Bildung der Kransteuerung 10 zu verwendende Steuermodule.Standardized Bluetooth service routines used for communication make it possible to keep the system open for new or further alternatives to the crane control 10 to use control modules.

Das Steuermodul 12 enthält nach diesem Schema Tastsensoren 20, Taster 21 sowie einem Code-Sensor 22. Diese dienen der Datenerfassung und sind entsprechend in diesem Steuermodul 12 softwaremäßig angeschlossen. Ferner enthält dieses Steuermodul 12 eine Datenspeicherung.The control module 12 Contains tactile sensors according to this scheme 20 , Buttons 21 as well as a code sensor 22 , These are used for data acquisition and are accordingly in this control module 12 connected by software. It also contains this control module 12 a data storage.

Das Steuermodul 26 ist mit einer LAN-Schnittstelle ausgerüstet über die es Steuerbefehle entgegennehmen und Zustandsdaten zur Verfügung stellen kann. Eine Workstation 23, eine SPS/ein Server 24 sowie auch ein Zugang zum Internet 25 sind angeschlossen.The control module 26 is equipped with a LAN interface via which it can receive control commands and provide status data. A workstation 23 , a PLC / server 24 as well as access to the internet 25 are connected.

In 3 ist der innere Aufbau der Datenverarbeitung in den Steuermodulen schematisch veranschaulicht. Das in diesem Beispiel mit den Sensoren und Aktoren, beispielsweise Motoren, verbundene Steuermodul 11 besitzt darüber hinaus einen Not-Halt Taster. Task A verarbeitet die Sensordaten. Task B berechnet die Aktorenansteuerung. Beide Tasks werden von Task C überwacht und im Notfall gestoppt. Task C generiert eine dynamische Freigabe die zusammen mit den Sensordaten an das Steuermodul 13 übertragen wird. In Steuermodul 13 werden ebenfalls Sensordaten verarbeitet (Task A2) und die Aktorenansteuerung berechnet (Task B). Dies wird von Task C2 überwacht. Die dynamische Freigabe aus Steuerung 11 sowie eine statische Freigabe aus Task C2 und Eingaben eines Benutzers über die Bedienelemente werden an das Steuermodul 11 übertragen. Erst wenn dynamische und statische Freigabe sowie übereinstimmende Berechnungen der Aktorenansteuerung in Steuermodul 11 vorliegen, kann eine Ansteuerung der Aktoren erfolgen. Die Daten fließen im Kreis. Die Steuerung ist gegen Störungen abgesichert.In 3 the internal structure of the data processing in the control modules is illustrated schematically. The control module connected in this example to the sensors and actuators, such as motors 11 also has an emergency stop button. Task A processes the sensor data. Task B calculates the actuator control. Both tasks are monitored by Task C and stopped in an emergency. Task C generates a dynamic release together with the sensor data to the control module 13 is transmitted. In control module 13 sensor data are also processed (task A2) and the actuator control calculated (task B). This is monitored by task C2. The dynamic release from control 11 as well as a static release from task C2 and inputs of a user via the controls are sent to the control module 11 transfer. Only when dynamic and static release and matching calculations of the actuator control in the control module 11 can be present, a control of the actuators. The data flows in a circle. The control is protected against faults.

Damit ist klar, dass die erfindungsgemäße Steuerung 10 grundsätzlich ein gesichertes aber dennoch modulares und erweiterbares System darstellt, welches sowohl mit weiteren Hardwaremodulen bestückt als auch über softwaremäßige Lösungen erweitert werden kann.It is therefore clear that the control according to the invention 10 basically a secured but modular and expandable system, which can be equipped with further hardware modules as well as extended via software solutions.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist nicht beschränkend und dient lediglich der Erläuterung der Erfindung.The illustrated embodiment is not limiting and is merely illustrative of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kranträgercrane carrier
22: KranwagenKranwagen
33: Schienerail
44: Schleifleitungcontact line
1010: Steuerungcontrol
1111: Steuermodulcontrol module
1212: Steuermodulcontrol module
1313: Steuermodulcontrol module
1414: Bluetooth-VerbindungBluetooth connection
1515: Anzeigedisplay
1717: KreuzendschalterKreuzendschalter
1818: SpindelendschalterSpindle limit switch
1919: Lasersensorlaser sensor
2020: Tastsensorentouch sensors
2121: Tasterbutton
2222: Code-SensorCode Sensor
2323: Workstationworkstation
2424: SPS/ServerSPS / Server
2525: InternetInternet
2626: Steuermodul mit LAN-SchnittstelleControl module with LAN interface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2002/0111712 A1 [0005, 0008, 0008]
DE 10151883 A1 [0007]

Claims

Crane control with at least two control modules ( 11 . 12 . 13 . 26 ), optionally by a wireless data connection ( 14 ), whereby the wireless data connection ( 14 ) is a full bi-directional point-to-point connection, the control modules being equal and arranged so that only the interaction of two mutually paired, fully functional control modules enables the crane to be controlled, and one function of the crane is only can be performed at full functionality of the connected control modules and verifiable stable data connection between the control modules.

Crane control according to claim 1, characterized in that at least one control module ( 13 ) includes an input / output module.

Crane control according to claim 2, characterized in that the control module ( 13 ), which is arranged with the input / output module, is a hand-held device that can be worn by an operator.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least in one, preferably in all, of the control modules ( 11 . 12 . 13 . 26 ) A microcomputer is arranged.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that it further comprises state sensors ( 17 . 18 . 19 ) for evaluating the data on at least one of the control modules ( 11 . 12 ) are connected.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least one state sensor ( 17 . 18 . 19 ) or actor wirelessly via a bidirectional point-to-point connection to a control module ( 11 . 12 . 13 . 26 ) connected.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the control modules ( 13 ) a display unit ( 15 ) for displaying data regarding the working condition of the crane.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the wireless data links ( 14 ) is a Bluetooth connection.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least one control module an interface for connection to an intranet (Ethernet) or to the Internet ( 25 ) having.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as a control module ( 16 ) comprises at least one control computer arranged outside the crane.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an electronic storage medium for recording operating data of the crane.

Crane control according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the control modules ( 11 ), a condition sensor ( 17 . 18 . 19 ) or an actuator on a crane boom or beam ( 1 ) movably arranged crane cars ( 2 ) and its electrical energy via a sliding contact with a current-carrying conductor line ( 4 ) on the crane boom or beam ( 1 ).

Crane with a crane control ( 10 ) according to any one of the preceding claims.