DE202015009767U1

DE202015009767U1 - System und zugehörige Vorrichtung zum gleichzeitigen Betrieb mehrerer Kräne

Info

Publication number: DE202015009767U1
Application number: DE202015009767.7U
Authority: DE
Original assignee: Control Solutions Enterprises Lnc; Control Solutions Entpr Lnc
Current assignee: Cattron North America Inc
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2020-02-03
Anticipated expiration: 2025-05-15
Also published as: EP3142956A2; CA3021671A1; CA2948778C; US10108164B2; WO2015173773A2; US20170031339A1; WO2015173773A9; CN206842898U; US20190041821A1; CA2948778A1; CA3021671C; WO2015173773A3; US10520909B2; US20200125057A1; EP3142956A4; US11314218B2

Abstract

Kransteuerungssystem zum Steuern einer Mehrzahl von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist:
- eine Hauptsteuereinheit;
- einen durch Rechner auslesbaren Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Token, wobei jeder Token aus der Mehrzahl von Token ist, die einem jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne zugeordnet sind;
- eine Verarbeitungseinheit, die auf Eingaben durch einen Bediener der Hauptsteuereinheit reagiert, um Befehle an einzelne Kräne aus der Mehrzahl der Kräne zu schicken, wobei die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, um die Befehle jeweiligen Token zuzuordnen, um die den Token zugeordneten Kräne zu steuern.

Description

Fachgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System zum Steuern von Kränen, insbesondere eine Kranhauptsteuereinheit und eine Nebenhauptsteuereinheit zum gleichzeitigen Bedienen mehrere Kräne. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum gleichzeitigen Bedienen mehrerer Kräne.
Hintergrund
Deckenlaufkräne werden im Allgemeinen in der Produktion und anderen industriellen Anwendungen verwendet. Ein Deckenlaufkran wird auf parallelen Kranlaufbahnen montiert, die üblicherweise mit einer Gebäudestruktur verbunden sind. Der Kran hat eine Brücke, die sich über den Zwischenraum der Kranlaufbahnen erstreckt, eine Krankatze, die längs über die Brücke verfährt, und eine Förderwinde auf der Krankatze, die sich nach oben und unten bewegen und Gegenstände anheben kann. Deckenlaufkräne dieser Art können unter Verwendung einer Hauptsteuereinheit fernbedient werden, um schwere Gegenstände anzuheben und zu versetzen.
In einigen Situationen ist es wünschenswert, mehrere Kräne zum Anheben eines Gegenstandes zu verwenden. Beispielsweise können, wenn ein Gegenstand zu groß ist um durch eine einzelne Krankatze und Förderwinde angehoben zu werden, zwei oder mehr Krankatzen oder Förderwinden verwendet werden. Beispielsweise kann eine einzelne Brücke zwei Krankatze haben, wobei jede der Krankatzen eine einzelne Förderwinde hat, während in anderen Fällen die mehreren Kränen zwei Brücken aufweisen können, jede mit einer Krankatze und einer Förderwinde.
Im Allgemeinen ist die Aufgabe, mehrere Kräne zu steuern, für den Bediener mehr herausfordernd, als einen einzelnen Kran zu steuern. Daher gibt es in der Industrie einen Bedarf, ein benutzerfreundliches System und Verfahren zur Verfügung zu stellen, dass es erlaubt, die Hauptsteuereinheit des Bedieners in einer sicheren Weise mit jeweiligen Kränen zu verbinden, um eine unabsichtliche Betätigung eines anderen Krans als den, den der Bediener steuern will, zu verhindern.
Zusammenfassung
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Kransteuerungssystem zum Steuern einer Mehrzahl von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem eine Hauptsteuereinheit aufweist; einen durch Rechner auslesbaren Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Token; jeder Token aus der Mehrzahl von Token, die einem jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne zugeordnet sind; und eine Verarbeitungseinheit, die auf durch einen Bediener der Hauptsteuereinheit eingebbare Befehle reagiert, um die Befehle an einzelne Kräne aus der Mehrzahl der Kräne zu schicken, wobei die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, um die Befehle jeweiligen Token zuzuordnen, um die den Token zugeordneten Kräne zu steuern.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Kransteuerungssystem zum gleichzeitigen Steuern einer Mehrzahl von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: eine Hauptsteuereinheit; eine Verarbeitungseinheit, die auf durch einen Bediener der Hauptsteuereinheit eingebbare Befehle reagiert, um Befehle zum gleichzeitigen Bedienen der Kräne an die Mehrzahl der Kräne zu schicken, wobei die Verarbeitungseinheit auf ein Signal reagiert, dass einen Verlust der Synchronisation zwischen den Kränen anzeigt, um einen Befehl auszugeben, um einen oder mehrere der Mehrzahl der Kräne in einen sicheren Zustand zu bringen.
Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Kransteuerungssystem zum Steuern von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: eine Hauptsteuereinheit, umfassend eine Benutzerschnittstelle zur Entgegennahme von Benutzerbefehlen zum Steuern von Kränen, wobei die Benutzerschnittstelle einen Moduswähler umfasst, der es dem Benutzer erlaubt, einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi zu wählen, wobei die Mehrzahl von Modi einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus umfassen; (i) wenn der Moduswähler im ersten Betriebsmodus ist, ist die Hauptsteuereinheit ausgebildet, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um erste an einen einzelnen Kran gerichtete Befehlssignale auszugeben; (ii) wenn der Moduswähler im zweiten Betriebsmodus ist, ist die Hauptsteuereinheit ausgebildet, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um zweite an zwei oder mehr Kräne gerichtete Befehlssignale auszugeben; wobei jeder Kran der zwei oder mehr Kräne mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und die zweiten Befehlssignale zumindest eine Bewegungsachse eines Krans anweisen, synchron mit zumindest einer Bewegungsachse eines anderen Krans zu wirken.
Gemäß einem vierten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Kransteuerungssystem zum Steuern von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: eine Hauptsteuereinheit, umfassend eine Benutzerschnittstelle zur Entgegennahme von Benutzerbefehlen zum Steuern von Kränen, wobei die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um an zwei oder mehr Kräne gerichtete Befehlssignale auszugeben; wobei jeder Kran der zwei oder mehr Kräne mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und die Befehlssignale zumindest eine Bewegungsachse eines Krans anweisen, synchron mit zumindest einer Bewegungsachse eines anderen Krans zu wirken; die Benutzerschnittstelle, umfassend einen Positionsauswahlmechanismus, der ausgebildet ist, um den Benutzer eine Position aus einer Mehrzahl von Positionen auswählen zu lassen; die Hauptsteuereinheit, die als Reaktion auf eine Auswahl einer Position aus der Mehrzahl der Positionen Befehlssignale ausgibt, die an die zwei oder mehr Kräne gerichtet sind, um die Kräne anzuweisen sich in die ausgewählte Position zu bewegen.
Gemäß einem fünften Aspekt stellen die Erfindung ein Kransystem bereit, aufweisend einen ersten Kran, einen zweiten Kran, ein Steuerungssystem zum gleichzeitigen Steuern des ersten und zweiten Krans und ein Überwachungssystem zum Überwachen des ersten und zweiten Krans für einen Synchronisationsverlust zwischen diesen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden dem Fachmann nach Durchsicht der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Figurenliste
Eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung wird nur beispielhaft nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bereitgestellt, in denen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Kransteuerungssystems gemäß einem kennzeichnenden Anwendungsbeispiel der Erfindung ist.
2 ein Blockdiagramm einer Hauptsteuereinheit ist, die in dem in 1 gezeigten System verwendet wird.
3 eine perspektivische Ansicht der Bedienungskonsole der Hauptsteuereinheit ist, gemäß einem ersten Anwendungsbeispiel der Erfindung.
4 ein Blockdiagramm einer Krannebensteuereinheit ist, die in dem in 1 gezeigten System verwendet wird.
5 ein Blockdiagramm einer Organisationsstruktur der Kommunikation ist, die verschiedenen Komponenten des Systems der 1 darstellt, die miteinander kommunizieren, um von der Hauptsteuereinheit ausgegebene Befehle zur Ausführung durch mehrere Kräne zu übertragen.
6 ein Blockdiagramm der Organisationsstruktur der Kommunikation gemäß einer Variante ist.
7 eine perspektivische Ansicht der Bedienungskonsole der Hauptsteuereinheit gemäß einer Variante ist.
8 ein Blockdiagramm der Organisationsstruktur der Kommunikation gemäß einer noch anderen Variante ist.
9 eine perspektivische Ansicht einer Variante des Kransteuerungssystems ist.
10A, 10B, 10C und 10D Darstellungen der Struktur von Datenspeichereinheiten in einer ersten Hauptsteuereinheit, einer zweiten Hauptsteuereinheit und einer zentralisierten Regeleinrichtung gemäß einem kennzeichnenden Anwendungsbeispiel der Erfindung sind.
11 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern von Kränen ist.
12 ein Flussdiagramm eines Verfahrens ist, um zu bestimmen, ob ein Kran in Bereitschaft und betriebsbereit oder bereits im Betrieb ist.
13 eine perspektivische Ansicht einer noch anderen Variante des Kransteuerungssystems ist.
14 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines Betriebsmodus der Hauptsteuereinheit ist.
15 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Manövrieren mehrerer Kräne in einem automatischen Positioniermodus ist.
16 ein Flussdiagramm eines Verfahrens ist, dass durch ein Überwachungssystem zum Ermitteln eines Synchronisationsverlustes zwischen Kränen implementiert ist.
17 eine perspektivische Ansicht eines Kransteuerungssystems ist, das eine festverdrahtete Hauptsteuereinheit verwendet.

Es ist ausdrücklich darauf hinzuweisen, dass die Beschreibung und die Zeichnungen nur zum Zweck der Darstellung gewisser Ausführungsformen der Erfindung und eine Hilfe zum Verständnis sind. Sie sind nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung gedacht.
Ausführliche Beschreibung
1 zeigt ein Kransteuerungssystem 100 zum Steuern einer Mehrzahl von Kränen 101. In diesem Beispiel umfasst das Kransteuerungssystem 100 eine Hauptsteuereinheit 200, die durch einen Benutzer oder Bediener 102 zum Steuern der Mehrzahl von Kränen 101 bedient werden kann. 1 stellt zwei Deckenlaufkräne 101₁ und 101₂ dar, die untenlaufend auf einzelnen Trägerbrücken 103₁ beziehungsweise 103₂ sind. Die Brücken 103₁ und 103₂ erstrecken sich über einen Zwischenraum der zwei parallelen Laufbahnen 104, und die Brücken 103₁ und 103₂ sind entlang der zwei parallelen Laufbahnen 104 bewegbar. Wie ebenfalls dargestellt, sind Krankatzen 105₁ und 105₂ über die Brücke 103₁ beziehungsweise 103₂ fahrbar. Jede Krankatze 105₁ und 105₂ umfasst eine Förderwinde 106₁ beziehungsweise 106₂ , die sich nach oben oder unten bewegen kann. Jeder Kran 101₁ und 101₂ hat auch eine Nebenkransteuereinheit 400₁ beziehungsweise 400₂ , um Befehle von der Hauptsteuereinheit 200 zum Steuern der Bewegung des Krans entgegenzunehmen (d.h. die Bewegungen der Brücke, der Krankatze und der Förderwinde).
Andere Deckenlaufkrankonfigurationen sind möglich. Beispielsweise kann die Erfindung bei Kränen implementiert werden, die Brücken mit einem einzelnen oder einem doppelten Träger haben, oder die Krankatzen haben, die obenlaufend entlang der Brücke sind anstelle von untenlaufend. In anderen Fällen können die Kräne mit mehreren Krankatzen und Förderwinden pro Brücke versehen sein.
Obwohl es nicht in 1 dargestellt ist, kann das Kransteuerungssystem 100 mindestens eine durch Rechner auslesbare Datenspeichereinheit zum Speichern einer Mehrzahl von Token umfassen, wobei jeder Token einem jeweiligen Kran zugeordnet ist. Weiterhin kann das Kransteuerungssystem 100, obwohl es nicht in 1 dargestellt ist, auch eine Datenverarbeitungseinheit enthalten, die auf Befehlseingaben durch den Bediener 102 der Hauptsteuereinheit 200 reagiert, um Befehlsdatenreihen zusammenzustellen und die Befehlsdatenreihen an einzelne Kräne 101₁ und 101₂ zu schicken, wobei die Datenverarbeitungseinheit Befehle den jeweiligen Token zuordnet, um die diesen Token zugeordneten Kräne zu steuern. Die durch Rechner auslesbare Datenspeichereinheit und die Datenverarbeitungseinheit werden ausführlicher in den nachfolgenden Anwendungsbeispielen diskutiert.
Verschiedene Implementierungen des Kransteuerungssystems 100 werden nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Beispiele diskutiert. Zur Vereinfachung der Bezugnahme wird bei der Diskussion der verschiedenen Implementierungen des Kransteuerungssystems 100 ein „Strichindex“ (‘) bei vorhergehend eingeführten Bezugszeichen zugefügt, um eine Variante des vorhergehend eingeführten Elements oder der vorhergehend eingeführten Ausführungsform anzuzeigen.
Hauptsteuereinheit
2 ist ein Blockdiagramm eines kennzeichnenden nicht einschränkenden Beispiels einer Hauptsteuereinheit 200. Die Hauptsteuereinheit 200 wird zum Steuern einer Mehrzahl von Kränen 101 verwendet. Wie gezeigt, umfasst die Hauptsteuereinheit 200 eine Kommunikationsschnittstelle 202. Die Kommunikationsschnittstelle 202 ist ausgebildet, um mit einer Mehrzahl von Kränen 101 zu kommunizieren (z.B. Befehle senden). Die Kommunikationsschnittstelle 202 kann mit einer Mehrzahl von Kränen 101 kommunizieren, durch Kommunikation mit einer Mehrzahl von Nebenkransteuereinheit 400, wobei jede Nebenkransteuereinheit einen jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne 101 steuert (z.B. die Brücke, die Förderwinde, und/oder die Krankatze bewegt), basiert auf den Befehlen die sie erhält.
Die Hauptsteuereinheit 200 umfasst mindestens eine durch Rechner auslesbare Datenspeichereinheit 204 zum Speichern einer Mehrzahl von Token, wobei jeder Token einem jeweiligen Kran 101 zugeordnet ist. Die Token können Identifizierungen sein, wie beispielsweise Adressen, um eindeutig jeden Kran aus der Mehrzahl der Kräne 101 zu identifizieren. Die durch Rechner auslesbare Datenspeichereinheit 204 kann verschiedene Formen annehmen. Beispielsweise kann die durch Rechner auslesbare Datenspeichereinheit 204 die Form von einem oder mehreren programmierten Schlüsseln, Chips, Speicherkarten oder jedem anderen geeigneten Mittel annehmen (nachfolgend als„ Schlüssel“ bezeichnet), die in die Hauptsteuereinheit 100 einsetzbar sind. 3 stellt ein Beispiel der Hauptsteuereinheit 200' dar, bei dem die Hauptsteuereinheit 200' tragbar ist. Jeder Schlüssel aus der Mehrzahl der Schlüssel 301₁ , 301₂ , 301₃ und 301₄ ist in einen jeweiligen Schlitz aus der Mehrzahl der Schlitze 302₁ , 302₂ , 302₃ und 302₄ der Hauptsteuereinheit 200' einsetzbar. Das Gehäuse der Hauptsteuereinheit 200' hat eine Reihe von Schlitzen 302₁ , 302₂ , 302₃ und 302₄ , die die Schlüssel 301₁ , 301₂ , 301₃ und 301₄ mechanisch aufnehmen können. Die Schlitze 302₁ , 302₂ , 302₃ und 302₄ haben elektrische Anschlüsse, die mit den elektrischen Anschlüssen der Schlüssel 301₁ , 301₂ , 301₃ und 301₄ zusammenpassen, so dass der Inhalt der Schlüssel gelesen werden kann. Auch wenn 3 vier Schlüssel und vier Schlitze darstellt, wird gewürdigt, dass die Anzahl der Schlüssel und Anzahl der Schlitze nicht auf vier begrenzt sein muss, und mehr oder weniger als vier sein kann.
Jeder der Schlüssel ist mit einem Token eines jeweiligen Krans codiert (z.B. der Adresse oder dem Identifizierer des Krans). 1 stellt ein Beispiel von zwei Kränen 101₁ und 101₂ dar, die durch einen Bediener 102 mit einer tragbaren Hauptsteuereinheit gesteuert werden. Obwohl 1 die Verwendung der Hauptsteuereinheit 200 darstellt, verwendet der Bediener 102 für dieses Beispiel offensichtlich die tragbare Hauptsteuereinheit 200'. In diesem Beispiel sind zwei Schlüssel 301₁ beziehungsweise 301₂ in die Schlitze 302₁ beziehungsweise 302₂ der Hauptsteuereinheit 200' eingesetzt. Weiterhin hat bei diesem Beispiel jeder Kran 101₁ und 101₂ eine jeweilige Nebenkransteuereinheit 400₁ beziehungsweise 400₂ , zur Entgegennahme und Ausführung der Befehle von der Steuereinheit 200, durch Bewegen des jeweiligen Krans. Der Schlüssel 301₁ ist mit einem Token für die Nebenkransteuereinheit 200₁ codiert, und der Schlüssel 301₂ ist mit einem Token für die Nebenkransteuereinheit 200₂ codiert. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Bediener 102, die Kräne 101₁ und 101₂ entweder zusammen oder getrennt zu steuern, was später ausführlicher erläutert werden wird.
Diese Anordnung ermöglicht es einer Fabrik, die mehrere Deckenlaufkräne betreibt, einen einzelnen Token für jeden Kran auszugeben. Die physikalische Einfügung eines Schlüssels in den Schlitz einer ersten Hauptsteuereinheit eines ersten Bedieners verhindert daher, dass ein zweiter Bediener mit einer zweiten Hauptsteuereinheit die Steuerung des Krans übernimmt, der durch den ersten Bediener benutzt wird. Mit anderen Worten, nur der Bediener der im physikalischen Besitz des Schlüssels ist, kann den Kran steuern, der dem Schlüssel zugeordnet ist, und ein anderer Bediener mit einer anderen Hauptregeleinrichtung kann nicht unbeabsichtigt die Steuerung des Krans übernehmen.
Wieder bezugnehmend auf 2 umfasst die Hauptsteuereinheit 200 auch eine Benutzerschnittstelle 201 zum Steuern der Mehrzahl der Kräne. 3 zeigt ein ausführliches Anwendungsbeispiel der Benutzerschnittstelle 201. Die Benutzerschnittstelle umfasst verschiedene Eingabeorgane, Bildschirme, und/oder Anzeigen wie beispielsweise: einen oder mehrere programmierbare Schalter 310; eine Reihe von Kranauswahlschaltern 311; LED oder andere Anzeigen 312; einen oder mehrere Joysticks 313; einen Nothaltschalter 314; und/oder einen Bildschirm 315 (z.B. LCD Bildschirm). Der eine oder die mehreren programmierbaren Schalter 310 können programmiert werden, um die Funktionen einer Mehrzahl von Kränen 101 oder Bauteilen der Kräne 101 (z.B. Brücke, Krankatze, und/oder Förderwinde) zu steuern. Die Joysticks werden verwendet, um die Bewegung von einem oder mehreren Kränen 101 oder Bauteilen von Kränen 101 zu steuern. Die Reihe von Kranauswahlschaltern 311 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Kräne 101 auszuwählen, die manövriert werden sollen.
Der Bildschirm 315 kann Informationen zeigen, die sich auf die gewünschten Bewegungen beziehen, den aktiven Kran, der aus der Mehrzahl der Kräne 101 ausgewählt wurde (während eines Einzelkran-Betriebsmodus), und/oder jede andere geeignete Information. Der Bildschirm kann ausgebildet sein, um berührungsempfindlichen zu sein und auf Fingerdruck auf der Bildschirmfläche zu reagieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Bildschirm wahrscheinlich grösser als der in den Zeichnungen gezeigte, um eine größere Bildschirmfläche bereitzustellen, auf der die unterschiedlichen Icons oder Steuerungen für eine bequeme Ansicht und Interaktion durch den Bediener angeordnet werden können.
Eine andere mögliche Option ist es, eine haptische Steuerung bereitzustellen, die eine taktile Rückkopplung verwendet, um Informationen an den Bediener zu übermitteln. Die haptische Steuerung kann verwendet werden, um Informationen wie beispielsweise mögliche Defekte von Kränen zu übermitteln (der Joystick vibriert, wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird), wenn die Förderwinde eine vorherbestimmte Position erreicht hat, um dem Bediener anzuzeigen die Bewegung zu stoppen, etc.
Weitermachend mit dem kennzeichnenden und nicht begrenzenden oben diskutierten Beispiel, wenn der Schlüssel 301₁ mit einem Token für die Steuerung des Krans 101₁ codiert wird, und der Schlüssel 301₂ mit einem Token für die Steuerung des Krans 101₂ codiert wird, kann der Bediener den Schalter A auf der Hauptsteuereinheit 200' drücken, um Kran 101₁ auszuwählen, und/oder er kann den Schalter B drücken um Kran 101₂ auszuwählen. In diesem Beispiel leuchten die LED Anzeigen 311 auf, um dem Bediener 102 anzuzeigen, welcher Kran oder welche Kräne ausgewählt wurden. In einigen Ausführungsbeispielen zeigt die Benutzerschnittstelle 201 dem Benutzer auch an, (z.B. auf dem Bildschirm 315), welcher der Schlüssel eingesetzt ist und die Identität der Kräne, die mit den Schlüsseln übereinstimmen, so dass der Bediener bestätigen kann, dass diese tatsächlich die Kräne sind die gesteuert werden sollen. Die Bestätigung darüber, welche Schlüssel eingesetzt sind, kann mittels einer Software erfolgen, die auf der Hauptsteuereinheit 200 läuft und kontinuierlich die in die Schlitze 301₁ , 301₂ , 301₃ , 301₄ eingesetzten Schlüssel abfragt. Es wird auch dem Fachmann gewürdigt, dass eine derartige Konfiguration es dem Bediener ermöglicht, nur einen Kran oder mehrere Kräne auszuwählen, abhängig von der Art der Bewegung oder Tätigkeit die der Bediener 102 machen möchte.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Hauptsteuereinheit 200 eine Verarbeitungseinheit 203. Die Verarbeitungseinheit 203 reagiert auf Befehlseingaben durch den Bediener 102, so dass die Befehle dann zu den einzelnen Kränen aus der Mehrzahl der Kräne geschickt werden. Der Bediener 102 der Hauptsteuereinheit 200 gibt Befehle über die Benutzerschnittstelle 201 ein. Die Verarbeitungseinheit 203 ordnet die Befehle den jeweiligen Token zu, um die diesen Token zugeordneten Kräne zu steuern. Die Befehle können an einen einzelnen Kran gerichtet sein, oder sie können an mehrere Kräne gerichtet sein, abhängig von dem Betriebsmodus der Hauptsteuereinheit 200. Beispielsweise kann der Bediener 102 einen einzelnen Kran ausgewählt haben, basierend auf dem in die Regeleinrichtung 200' eingesetzten Schlüssel, und die Verarbeitungseinheit wird Befehle an den einzelnen Kran erzeugen. In anderen Fällen kann der Bediener 102 mehrere Kräne ausgewählt haben, basierend auf den in die Regeleinrichtung 200' eingesetzten Schlüsseln, und die Verarbeitungseinheit 203 wird mehrere Befehle an die mehrere Kräne erzeugen.
Die Funktionalität der Verarbeitungseinheit 203 basiert auf der Software. Insbesondere hat die Verarbeitungseinheit eine CPU, die auf einem maschinenlesbaren Speichermedium residente Software ausführt. Das maschinenlesbare Speichermedium kann ein Teil der Verarbeitungseinheit 203 sein und der Verarbeitungseinheit 203 zugeordnet sein, oder es kann ein Teil einer maschinenlesbaren Speichervorrichtung sein, die eine Datenspeicherfunktionalität für die gesamte Hauptsteuereinheit 200 bereitstellt.
Die Software, die den Betrieb der Verarbeitungseinheit 203 steuert, liest ununterbrochen die Benutzerschnittstelle 102, um Benutzereingaben zu ermitteln. Auf Basis der Benutzereingaben baut die Verarbeitungseinheit 203 einen Befehlsdatenblock, der an einen einzelnen Kran geschickt wird oder wiederholt wird, und an mehrere Kräne geschickt wird, abhängig vom Betriebsmodus. In einem kennzeichnenden Beispiel, wenn der Bediener einen Joystick drückt um die Förderwinde eines Krans anzuweisen sich nach unten zu bewegen, wird die Verarbeitungseinheit 203 die Joystickbedienung wahrnehmen und entscheiden, dass ein nach unten bewegen der Förderwinde befohlen wurde. Die Verarbeitungseinheit 203 wird dann einen Befehlsdatenblock bauen, der an den Kran geschickt wird, so dass der Kran den Befehl ausführen kann. Der Befehlsdatenblock umfasst mehrere Bauteile, nämlich ein Befehlssegment, welches eine Reihe von Bits ist, die den gewünschten Befehl codieren. Es versteht sich, dass die Reihe von Bits sich ändern wird, abhängig von der aktuellen Bewegung die gewünscht wird. Der Befehlsdatenblock umfasst auch ein Adressensegment, das eindeutig den Kran identifiziert, an den der Befehlsdatenblock gerichtet ist. Der Befehlsdatenblock kann auch andere Segmente umfassen um eine zuverlässige Kommunikation sicherzustellen, wie beispielsweise Codes zur Fehlerermittlung und/oder Fehlerkorrigierung.
Wahlweise kann der Befehlsdatenblock ein Adressensegment des Absenders umfassen, um die Adresse der Hauptsteuereinheit 200 zu identifizieren, die den Befehl schickt. Die Adresse unterscheidet die Hauptsteuereinheit 200 von anderen Hauptsteuereinheiten, die in der Fabrik aktiv sind. In dieser Form wird, wenn der Kran oder die Gruppe von Kränen, die bedient werden, etwas zurück zu der Hauptsteuereinheit 200 berichten müssen, der Bericht zu der korrekten Adresse geschickt. Ein Beispiel von Informationen, die berichtet werden können, sind Kranwarnungen oder Fehlfunktionen.
Wenn der Bediener 102 Kran 101₁ auswählt (da der Schlüssel 301₁ für Kran 101₁ in die Regeleinrichtung 200' eingesetzt ist) und Befehle über die Benutzerschnittstelle 201 eingibt, verarbeitet die Datenverarbeitungseinheit 203 dann die eingegebenen Befehle, um einen Befehlsdatenblock zu erzeugen. Die Verarbeitungseinheit 203 setzt den von dem Schlüssel 301₁ erhaltenen Token in das Adressensegment des Befehlsdatenblocks ein, so dass nur der Kran 101₁ , unter den anderen Kränen in der Fabrik den Befehl akzeptiert. In anderen Fällen, wenn der Bediener 102 mehrere Kräne gleichzeitig steuern will, sagen wir Kran 101₁ und Kran 101₂ (da Schlüssel 301₁ für Kran 101₁ und Schlüssel 301₂ für Kran 101₂ in die Regeleinrichtung 200' eingesetzt sind) und Befehle über die Benutzerschnittstelle 201 eingibt, wird die Datenverarbeitungseinheit 203 zwei Befehlsdatenblöcke erzeugen, die identische Befehlsegmente aber unterschiedliche Adressensegmente haben, eine Adresse identifiziert Kran 101₁ und die andere identifiziert den Kran 101₂ .
Krannebensteuereinheit
4 stellt ein Beispiel einer Krannebensteuereinheit 400_i aus einer Mehrzahl von Krannebensteuereinheiten 400 dar. Die Krannebensteuereinheit 400_i umfasst eine Steuerschaltung 401 zum Steuern der Bewegung des Krans (z.B. Bewegung der Brücke, der Krankatze und/oder der Förderwinde); eine Kommunikationsschnittstelle 402 zur direkten oder indirekten Entgegennahme der Kommunikation von der Hauptsteuereinheit 200; eine Verarbeitungseinheit 403 zum Verarbeiten unter anderem der von der Hauptsteuereinheit 200 erhaltenen Befehle; und ein Kennungsmodul 404, dem ein Token entspricht, dass durch die Hauptsteuereinheit 200 erhalten wurde.
Die Steuerschaltung umfasst die Antriebe, die die verschiedenen Bewegungsachsen bedienen, um die durch die Hauptsteuereinheit 200 verschickten Befehte auszuführen. Die Steuerschaltung kann auf Servomotoren basiert sein, um eine genaue und wiederholbare Positionierung der unabhängig bewegbaren Kranbauteile zu ermöglichen, wie beispielsweise der Brücke, der Kranlaufkatze und der Förderwinde. Die Servomotoren arbeiten auf der Basis einer Echtzeit - Informationsausgabe des Positionsfeedbacks durch Codiereinrichtungen, die der aktuellen Bauteilbewegung entsprechend. Alternativ können die Antriebe auf Schrittmotoren basieren, die wahlweise Echtzeit - Positionsfeedbackinformation verwenden können.
Das Kennungsmodul 404 kann in der Hardware oder der Software ausgebildet werden (z.B. in einem durch Rechner auslesbaren Speicher gelagert werden). Das Kennungsmodul 404 kann ein einfacher DIP - Schalter sein, der auf einen spezifischen Kennungcode eingestellt sein kann. In anderen Beispielen kann das Kennungsmodul 404 ein durch Rechner auslesbarer Speicher zum Speichern einer Adresse sein, wie beispielsweise einer Netzwerkadresse (z.B. Internetprotokoll (IP) Adresse oder media access control address (MAC) Adresse) der Nebenkransteuereinheit 400_i . Die Verarbeitungseinheit 403 managed den Betrieb der Krannebensteuereinheit 400_i . Wie bei der Verarbeitungseinheit 203 ist die Verarbeitungseinheit 403 softwarebasiert und stellt eine bestimmte Anzahl von untergeordneten Funktionen zum Managen der Kranbewegungen bereit. Beispiele für solche Funktionen werden nachfolgend vorgestellt:

- Erzeugung einer Bewegungsanweisung an die Steuerschaltung 401. Die Verarbeitungseinheit 403 erhält den Befehlsdatenblock von der Hauptsteuereinheit 200, und wird unter der Annahme, dass die Berechtigung erfolgreich war (mehr dazu später), das Befehtssegment in Bewegungsanweisungen überführen, die an die spezifischen Bewegungsachsen gerichtet sind. Die Verarbeitungseinheit 403 kann auch übergeordnete Befehle verarbeiten, wie beispielsweise Befehle zur konstanten Geschwindigkeit. Ein Befehl zur konstanten Geschwindigkeit überführt einfach eine Anweisung an die Kräne, sich mit einer konstanten Geschwindigkeit zu bewegen, anstelle einer einfachen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung in eine bestimmte Richtung. Im Letzteren Fall wird ein beträchtlicher Teil der Aufmerksamkeit und Beteiligung des Bedieners benötigt um sicherzustellen, dass der Kran sich wie gewünscht bewegt, da der Bediener die Steuerorgane ständig nach vorne und hinten bedienen muss, um die gewünschte Verschiebungsrate zu erzielen. Im Gegensatz hierzu ist ein Befehl zur konstanten Geschwindigkeit ein einfacherer und sicherer Betriebsmodus, da der Bediener eine Geschwindigkeit festgelegt, die durchgeführt werden soll und der Kran sich mit dieser Geschwindigkeit bewegt, bis ein anderer Befehl empfangen wird, wie beispielsweise ein Stoppbefehl oder ein Befehl, die festgesetzte Geschwindigkeit zu ändern, entweder zu beschleunigen oder abzubremsen. Im Falle eines Befehls zur konstanten Geschwindigkeit bedient die Verarbeitungseinheit 403 die Bewegungsachse(n) wie gewünscht, um die Bewegungsgeschwindigkeit so nahe wie möglich an der befohlenen Geschwindigkeit zu halten.
- Störungserfassung - überwacht Betriebsparameter des Krans um festzustellen, ob eine Störung auftritt.
- Statusbericht an die Hauptsteuereinheit 200. Die Verarbeitungseinheit 403 sammelt Betriebsinformation vom Kran und sortiert diese so, dass sie zu der Hauptsteuereinheit 200 geschickt werden kann. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 403 Information über die Geschwindigkeit, mit der sich der Kran bewegt, sammeln und einen Berichtsdatenblock erzeugen, in den diese Information eingesetzt und über die Kommunikationsschnittstelle 402 an die Hauptsteuereinheit 200 geschickt wird. Auch wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird, baut die Verarbeitungseinheit 403 einen Berichtsdatenblock und schickt ihn an die Hauptsteuereinheit 200.

Kommunikation zwischen der Hauptsteuereinheit und den Kränen
Im allgemeinen bestimmt die Art der Krannebensteuereinheiten 400 und/oder die Art der verwendeten Token, wie die Hauptsteuereinheit 200 mit der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 kommuniziert. 5 stellt ein Beispiel dar, wie die Hauptsteuereinheit 200 mit der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 durch Schicken eines Befehls direkt an die eine oder mehreren Krannebensteuereinheiten 400 kommuniziert. Die in 5 dargestellte Ausbildung kann geeignet sein, wenn DIP - Schalter in den Krannebensteuereinheiten 400 verwendet werden, oder wenn der Token einer Adresse entspricht, die keine Netzwerkadresse ist. In anderen Ausführungsformen, wie in 6 dargestellt, kommuniziert die Hauptsteuereinheit 200' mit der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400' indirekt durch Schicken eines Befehls, der durch den Router 600 geleitet wird.
Die Ausbildung der 6 kann geeignet sein, wenn der Token einer Netzwerkadresse entspricht (z.B. ist das Kransteuerungssystem 100' netzwerkbasiert). Im Allgemeinen sind Techniken zum Schicken drahtloser Signale (z.B. RF, IR (Infrarot), etc.) dem Fachmann bekannt, und die Kommunikation der Hauptsteuereinheit 200 mit der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 soll nicht auf die in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen beschränkt sein.
Unabhängig davon, wie ein Befehl von der Kommunikationsschnittstelle 202 der Hauptsteuereinheit 200 an die Kommunikationsschnittstellen 402 der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 übermittelt wird (z.B. direkt oder indirekt), wird der Befehl an die Mehrzahl der Kräne 101 zur Bewegung der Kräne 101 geschickt (z.B. Bewegung der Brücke, der Krankatze und/oder der Förderwinde). Wie bereits angedeutet, wenn ein Befehl von der Hauptsteuereinheit 200 geschickt wird, umfasst der Befehl eine Kennung (z.B. Adresse, Netzwerkadresse, oder jede andere geeignete Kennung) der Hauptsteuereinheit 200, die den Befehl schickt, und des Tokens, der dem Kran entspricht, den die Hauptsteuereinheit 200 steuern oder bewegen will, zusammen mit dem Befehl, der die Bewegung des Krans angibt. In einigen Ausführungsbeispielen wirkt die Kommunikationsschnittstelle 202 der Regeleinrichtung 200 als ein Sender, und die Kommunikationsschnittstelle 402 der Krannebensteuereinheit 400 wirkt als ein Empfänger. In anderen Ausführungsbeispielen haben sowohl die Kommunikationsschnittstelle 202 der Hauptsteuereinheit 200 als auch die Kommunikationsschnittstelle 402 der Krannebensteuereinheit 400 Sende- und Empfangsfähigkeiten (z.B. sind beide Transceivers (d.h. Empfänger und Sender)). In bestimmten Ausführungsbeispielen können die Krannebensteuereinheiten 400 Kommunikationen zurück zu der Hauptsteuereinheit 200 schicken. Beispielsweise können Befehlsbestätigungen von den Krannebensteuereinheiten 400 zu der Hauptsteuereinheit 200 geschickt werden. Das Bestätigungssignal kann die Kennung der Hauptsteuereinheit 200 und die Kennung oder den Token der Krannebensteuereinheit 400 umfassen. Weiterhin kann in einigen Ausführungsformen das Informationsfeedback von den Krannebensteuereinheiten 400 an die Hauptsteuereinheit 200 Information umfassen, dies sich auf die Bewegung der Kräne bezieht (z.B. Bewegung der Brücke, der Förderwinde und/oder der Krankatze), Information bezüglich der Synchronisation der Bewegung mehrere Kräne, des Synchronisationsverlustes und/oder jede andere geeignete Information.
Andere Ausführungsformen der Hauptsteuereinheit
Wieder bezugnehmend auf 2, und wie bereits diskutiert, umfasst die Hauptsteuereinheit 200 mindestens einen durch Rechner auslesbaren Speicher 204, der unterschiedliche Formen annehmen kann. In alternativen Ausführungsformen ist der mindestens eine durch Rechner auslesbare Speicher ein nicht entfernbarer Speicher 204' (d.h. es ist keine leicht entfernbare Speicherkarte oder Schlüssel). 7 stellt ein Beispiel einer Hauptsteuereinheit 200" dar, bei der ein nicht entfernbarer Speicher 204' verwendet wird. In diesem Beispiel lagert der Speicher 204' den Token, nachdem er beschafft wurde. Der Token für einen spezifischen Kran kann durch den Bediener 102 erhalten werden, indem er in die Nähe eines spezifischen Krans geht, den der Bediener steuern will, und durch Drücken eines Schalters der anzeigt, dass der Bediener die Steuerung dieses Krans mit der Hauptsteuereinheit 200" übernehmen will. Zum Beispiel können IR Sensoren auf den Förderwinden 106₁ 106₂ vorgesehen werden, so dass, wenn die Hauptsteuereinheit 200" in eine gewisse Nähe einer Förderwinde gebracht wird, die Hauptsteuereinheit 200" die Steuerung des Krans übernehmen kann, der die Förderwinde fährt. In einem spezifischen und nicht einschränkenden Beispiel kann der Bediener 102 an die Förderwinde 106₁ des Krans 101₁ herangehen, wenn der Bediener 102 den Token für Kran 101₁ erhalten will, und einen Schalter auf der Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200" drücken, um den Token für Kran 101₁ zu erhalten. In diesem Beispiel hat die Hauptsteuereinheit 200" einen IR Transceiver, der mit dem IR Transceiver auf der Förderwinde kommunizieren kann. Wenn beide innerhalb des Kommunikationsbereiches sind, führen sie einen Adressenaustausch durch. Der Adressenaustausch ist ein Zweiwege- Datenaustausch. In einem ersten Schritt schickt der Kran seine eindeutige Adresse an die Hauptsteuereinheit 200", und im zweiten Schritt schickt die Hauptsteuereinheit 200" ihre eigene eindeutige Adresse an den Kran. Jedes Teil, der Kran und die Hauptsteuereinheit 200", stellt eine Verbundadresse zusammen, die eine Kombination ihrer eigenen Adresse und der Adresse der anderen Einheit ist. Unter der Annahme, dass jedem Kran in der Fabrik und jeder Hauptsteuereinheit eine eindeutige Adresse zugeordnet ist, wird die Verbundadresse eindeutig das Einheitspaar bezeichnen. Die Verbundadresse wird verwendet, um jede Kommunikation zwischen dem Kran und der Hauptsteuereinheit zu markieren, so dass nur der Kran, der über die IR Verbindung mit der Hauptsteuereinheit 200" „verheiratet“ wurde, den Befehl mit dieser Markierung entgegennehmen wird. Genauso wird nur die Hauptsteuereinheit 200", die mit dem Kran „verheiratet“ ist, Datenkommunikation von diesem Kran entgegennehmen.
Durch die Verwendung einer IR Kommunikation zwischen dem Kran und der Hauptsteuereinheit 200" zur Durchführung des Adressenaustausches muss der Bediener physikalisch zu dem Kran gehen, den er oder sie steuern will, was die Möglichkeit der Auswahl und der ferngesteuerten Bedienung des falschen Krans verringert. Andere Nahfeldkommunikationsvorrichtungen als IR können verwendet werden, wie beispielsweise RFID Abfrage.
In anderen Ausführungsformen kann der Bediener die Steuerung eines spezifischen Krans übernehmen, indem er einen Befehl von der Hauptsteuereinheit 200" an eine spezifische Krannebensteuereinheit aus der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400" schickt, um den Token zu erhalten, und die Krannebensteuereinheit schickt den Token zurück, wenn er nicht durch eine andere Hauptsteuereinheit benutzt wird. In einem kennzeichnenden und nicht begrenzenden Beispiel kann der Bediener 102 einen Schalter auf der Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200" drücken, wenn er den Token für Kran 101₁ erhalten will, um den Wunsch anzuzeigen, den Token für Kran 101₁ zu erhalten. Beispielsweise kann der Bediener 102 auf dem Bildschirm 315 der Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200" alle Kräne in der Fabrik sehen und dann Kran 101₁ auswählen. Um mit diesem Beispiel weiterzumachen, wenn der Token für Kran 101₁ erhältlich ist (d.h. nicht durch eine andere Hauptsteuereinheit benutzt wird) wird der Token dann von der Krannebensteuereinheit 400₁ " an die Hauptsteuereinheit 200" übermittelt. Wenn der Token für Kran 101₁ jedoch nicht erhältlich ist (d.h. durch eine andere Hauptsteuereinheit benutzt wird) wird der Token nicht von der Krannebensteuereinheit 400₁ " an die Hauptsteuereinheit 200" übermittelt, und eine Nachricht kann von der Krannebensteuereinheit 400₁ " an die Hauptsteuereinheit 200" übermittelt werden, dass der Token nicht zugänglich ist und präzisieren, welche Hauptsteuereinheit gegenwärtig den Token benutzt.
Um einen Token zu erhalten wird ein Tokenaustauschverfahren durchgeführt. Angenommen, dass der Token frei ist, startet das Verfahren mit einer Anfrage bezüglich der Verfügbarkeit, und wenn er verfügbar ist, wird der Token an die Hauptsteuereinheit 200" geschickt. Wenn der Token geschickt wurde, ändert der Kran seinen Status von „verfügbar“ in „nicht verfügbar“, um jede andere Hauptsteuereinheit 200" daran zu hindern, die Steuerung des Krans zu übernehmen. Ähnlich zu dem vorher beschriebenen Adressenaustauschverfahren kann der Kran die Adresse der Hauptsteuereinheit 200" speichern, um eine Verbundadresse zu bilden, die eindeutig das Kran/Hauptsteuereinheit 200" Paar identifiziert.
Wenn der Kran nicht mehr benötigt wird, gibt die Hauptsteuereinheit 200" den Token frei. Ohne ein derartiges explizites Tokenfreigabeverfahren verbleibt der Kran mit der Hauptsteuereinheit 200" verbunden. Die Tokenfreigabe geschieht, wenn der Bediener einen expliziten „Freigabe“ Befehl an den Kran schickt. Wenn der Kran den „Freigabe“ Befehl erhält, sendet er eine Bestätigung an die Hauptsteuereinheit 200", um die Entgegennahme des „Freigabe“ Befehls zu bestätigen, so dass der Bediener darüber informiert wird, dass ein „Freigabe“ Vorgang geschieht. Der Kran initialisiert dann den Adressen/Token- Zwischenspeicher, um die Adresse der Hauptsteuereinheit 200" zu löschen, und übernimmt einen „verfügbar“ Status.“ Im „verfügbar“ Status kann eine andere Hauptsteuereinheit 200" die Steuerung des Krans übernehmen.
8 stellt eine Ausführungsform dar, in der eine zentralisierte Regeleinrichtung 800 verwendet wird, um die drahtlose Verbindung Kran/Hauptsteuereinheit 200" durchzuführen. Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 speichert alle Token für die Kräne 101. Weiterhin können bei Ausführungsformen, bei denen eine zentralisierte Regeleinrichtung 800 verwendet wird, Befehle von der Hauptsteuereinheit 200" an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 geschickt werden, die dann die Befehle an die Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400", die gleichzeitig gesteuert werden, oder an die einzelne Krannebensteuereinheit 400" überträgt, abhängig vom Betriebsmodus der Hauptsteuereinheit 200". Die zentralisierte Regeleinheit 800 überträgt die Befehle an die Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400" nur, wenn die Befehle von einer Hauptsteuereinheit kommen, die die Berechtigung für die Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400" hat, an die die Hauptsteuereinheit 200" Befehle sendet. Die Funktionen und Struktur der zentralisierten Regeleinrichtung 800 werden nachfolgend detailliert erläutert.
Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 umfasst mindestens eine durch Rechner ausschließbar Speichervorrichtung zum Speichern der Mehrzahl der Token, wobei jeder Token einem jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne 100 zugeordnet ist. Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 kann auch steuern, welche Hauptsteuereinheiten 200 welche Kräne 101 in einer Fabrik bedienen können, so dass zu keiner Zeit kein Kran durch mehr als eine Steuereinheit bedienbar ist.
Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 verbindet Kräne mit der Hauptsteuereinheit 200" durch Durchführung einer Verbindungsfunktion, die ähnliche Schritte verwendet wie die vorher beschriebenen Verbindungsverfahren. Die Verbindungsfunktion wird vollständig durch die zentralisierte Regeleinrichtung 800 gesteuert, und es findet keine direkte Kommunikation zwischen Kränen und Hauptsteuereinheiten 200" statt.
In dieser Anordnung hat jede Hauptsteuereinheit 200" eine eindeutige Adresse, und, wie vorher erwähnt, jeder Kran hat einen eindeutigen Token. Wenn eine Hauptsteuereinheit 200" die Steuerung eines bestimmten Krans übernehmen will, schickt es eine Steuerübernahmeanfrage an die zentralisierte Regeleinrichtung 800. Die Steuerübernahmeanfrage identifiziert den gewünschten Kran; wenn dieser Kran zur Steuerung verfügbar ist, wird das Verbindungsverfahren eingeleitet. Sonst wird das Verbindungsverfahren zurückgewiesen. Die Hauptsteuereinheit 200" ist auf ihrer Benutzerschnittstelle mit einem Auswahlmechanismus versehen, der es dem Bediener erlaubt, den Kran zu bestimmen, den er/sie steuern will. Eine Option für die zentralisierte Regeleinrichtung 800 ist es, ständig die Liste der verfügbaren Kräne zu übertragen, so dass nur die, die die Hauptsteuereinheit 800 aktuell übernehmen kann, aufgelistet sind. Diese Liste wird dynamisch aktualisiert, da Kräne mit den Hauptsteuereinheiten 200" so verbundenen und freigegeben sind, dass der Bediener einer Hauptsteuereinheit 200" zu jeder Zeit nur die Kräne sieht, die verfügbar sind.
Wenn eine Steuerübernahmeanfrage von der zentralisierten Regeleinrichtung 800 empfangen wird, wird die Letztere die Adresse der Hauptsteuereinheit 200" speichern, die in der Anfrage eingebettet ist, und wird diese Adresse mit dem Token des Krans, der gesteuert werden soll, verknüpfen. Der Status des Krans wird dann von „verfügbar“ in „nicht verfügbar“ geändert, und wenn die übertragende Liste aktualisiert wird, wird der soeben übernommene Kran nicht mehr auf der Liste sein.
Von der Hauptsteuereinheit 200" ausgegebene Befehle zum Manövrieren des Krans werden von der zentralisierten Regeleinrichtung 800 empfangen, die, auf Basis der Verknüpfung zwischen der Adresse der Hauptsteuereinheit 200" (die in dem Befehl eingebettet ist) und dem Token des Krans, der in der zentralisierten Regeleinrichtung 800 gespeichert ist, die Identität des Krans bestimmen, an den der Befehl übertragen werden soll. Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 stellt dann einen Befehlsdatenblock zusammen, durch Anfügen des Befehlssegments, dass den bestimmten Befehl identifiziert, den der Bediener über die Benutzerschnittstelle der Hauptsteuereinheit 200" eingegeben hat, an die Adresse des Krans. Der Befehlsdatenblock wird dann zur Ausführung raus an den Kran geschickt. Da die zentralisierte Regeleinrichtung 800 die Verknüpfung zwischen den Adressen der Hauptsteuereinheiten 200" und der Token der Kräne steuert, wird die Möglichkeit, aus Versehen einen anderen als den beabsichtigten Kran zu steuern, deutlich reduziert.
Unabhängig davon, ob die Hauptsteuereinheit 200" eingestellt ist, einen einzelnen Kran oder eine Gruppe von Kränen zu steuern, sind das Verbindungsverfahren und die Befehlsbeförderung gleich. Wenn mehrere Kräne bedient werden, wird die Adresse der Hauptsteuereinheit 200" mit den Token der jeweiligen Kräne verknüpft. Wenn ein Befehl durch die Hauptsteuereinheit 200" ausgegeben wird, wird dieser Befehl an alle mit der Adresse der Hauptsteuereinheit 200" verknüpften Kräne übertragen, die in dem empfangenen Befehl eingebettet sind.
Aus der obigen Diskussion wird deutlich, dass die zentralisierte Regeleinrichtung 800 zwei verschiedene Funktionen ausführt. Die erste Funktion ist ein Tokendepot, dass die Token steuert und verfügbare Token zur Verbindung mit Hauptsteuereinheiten freigibt. Die zweite Funktion ist es, als ein Befehlsrelais für die Kräne 101 zu wirken. Das bedeutet, dass in dem zweiten Betriebsmodus alle Befehle von den Hauptsteuereinheiten 200" an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 übermittelt werden, die dann die Befehle an den einen oder die mehreren der Krannebensteuereinheiten 400" der Kräne 101 befördert, wenn die Hauptsteuereinheit berechtigt ist, einen oder mehrere der spezifizierten Kräne zu steuern.
Die zentralisierte Regeleinrichtung 800 kann eine (nicht dargestellte) Verarbeitungseinheit umfassen, die Software ausführt, die die Funktionalität der zentralen Regeleinrichtung 800 ermöglicht.
9-12 stellen kennzeichnende Beispiele des Verfahrens zur Zuordnung von Token dar, dass durch die zentralisierte Regeleinrichtung 800 durchgeführt wird. Die in 9 gezeigte Ausführungsform stellt eine Steueroption dar, die es zwei Bedienern 102₁ 102₂ ermöglicht, einen einzelnen Kran oder mehrere Kräne 101 zur Bewegung eines Gegenstandes 910 in einer Folge zu steuern. Wenn schwere und große Gegenstände angehoben werden, kann ein einzelner Bediener möglicherweise keine Übersicht über den Gegenstand haben, der angehoben und bewegt wird. Dieses kann eine Sicherheitsgefahr erzeugen, da der Bediener einen Gegenstand manövriert, ohne einen visuellen Kontakt mit all den entferntesten Punkten des Gegenstands zu haben. Um diesen Nachteil zu mildern ist das System ausgelegt, es zwei oder mehreren Bedienern zu ermöglichen, alternativ die Steuerung der Kräne zu übernehmen. In dieser Situation sind die Bediener wahrscheinlich beabstandet voneinander positioniert, nahe bei unterschiedlichen Enden des Gegenstandes, so dass sie in der Lage sind, die Bewegung des Gegenstandes zu beobachten. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt hat nur einer der Bediener die Kontrolle, mit der Ausnahme von einer begrenzten Reihe von Befehlen, die immer beiden (oder mehreren) Bedienern zugänglich sind. Wenn ein Bediener die Gruppe von Kränen aktiv steuern will, wird die Steuerungsberechtigung diesem Bediener übertragen. Wenn ein anderer Bediener die Steuerung übernehmen muss, wird die Steuerungsberechtigung diesem Bediener übergeben und dem vorherigen Bediener entzogen, wobei jedoch alle Bediener Befehle bezüglich Notsituationen schicken können, wie beispielsweise einen Nothalt.
Genauer gesagt wird das Kransteuerungssystem 100" in diesem Beispiel durch einen ersten Bediener 102₁ , der eine Hauptsteuereinheit 200₁" hat, und einen zweiten Bediener 102₂ , der eine Hauptsteuereinheit 200₂ " hat, bedient, wobei eine zentralisierte Regeleinheit 800 als ein Tokendepot und als ein Befehlsrelais für die Kräne 101 verwendet wird. Unter Bezug auf die 10A, bei der Zeit t = 0 ist keine der Hauptsteuereinheiten 200₁ " 200₂ " einem von den Kränen zugeordnet. Wie dargestellt, lagert der Speicher 804 der zentralisierten Regeleinheit 800 die Token für Kran #1 (Kran 101₁ ) als die IP Adresse 192.168.0.101 und zeigt an, dass der Status von Kran #1 ist, dass er verfügbar ist. Ähnlich lagert der Speicher 804 der zentralisierten Regeleinheit 800 auch den Token für Kran #2 (Kran 101₂ ) als die IP Adresse 192.168.0.102 und zeigt an, dass der Status dieses Krans auch verfügbar ist. Die zentralisierte Regeleinheit 800 übermittelt auch an beide Hauptsteuereinheit 200₁" 200₂", das Kran #1 und Kran #2 verfügbar sind, wobei in diesem Beispiel die verfügbaren Kräne in dem Speicher 204₁" 204₂" gespeichert sind.
Nun bezugnehmend auf 11, bei Stufe 1101 gibt der erste Bediener 102₁ Befehle über die Benutzerschnittstelle 201 ein, um seine Hauptsteuereinheit 200₁ " mit Token für Kräne 101₁ und 102₂ zu verbinden, indem der Bediener die Kräne aus der Liste der verfügbaren Kräne auswählt, die er steuern möchte. In diesem Beispiel wählt die Hauptsteuereinheit 200₁ " beide Kräne 101₁ und 102₂ , da beide Kräne 101₁ und 102₂ verfügbar sind, und schickt eine Anfrage für diese Kräne an die zentralisierte Regeleinrichtung 800. Genauer gesagt zeigt 12 das Verfahren 1200, dass in der zentralisierten Regeleinrichtung 800 abläuft, wenn eine Anfrage für einen Kran empfangen wird. In diesem Beispiel wird bei Stufe 1201 eine Anfrage für einen Kran von der Hauptsteuereinheit 200₁ " für beide Kräne 101₁ und 102₂ empfangen. Bei Stufe 1202 wird dann bestimmt, dass beide in der Anfrage spezifizierten Kräne 101₁ und 102₂ verfügbar sind. Die nächste Stufe ist die Stufe 120, und eine Bestätigung, dass beide der angefragten Kräne 101₁ und 102₂ jetzt von der Hauptsteuereinheit 200₁ " gesteuert werden, wird an die Hauptsteuereinheit 200₁" übermittelt.
10B stellt den Speicherraum der zentralisierten Regeleinrichtung 800 und der Hauptsteuereinheiten 200₁" und 200₂" bei der Zeit t = 1 dar, wobei die zentralisierte Regeleinrichtung 800 beide Kräne #1 und #2 (101₁ und 101₂ ) mit der Hauptsteuereinheit 200₁ " verbunden hat, und wobei die Hauptsteuereinheit 200₁ " die Steuerung beider Kräne 101₁ und 101₂ hat. Wie in 10B dargestellt, zeigt der Speicher 804 an, dass der Status beider Kräne #1 und #2 (101₁ und 101₂ ) „nicht verfügbar“ ist. Weiterhin zeigt der Speicher 804 auch an, dass die Hauptsteuereinheit 200₁" die Steuerung von Kran #1 und Kran #2 hat, da die Kennung der Hauptsteuereinheit 200₁", in Form der IP Adresse 192.168.0.1, in dem Speicherraum 804 gelagert ist. Jetzt zurück auf 11 verweisend, kann die Hauptsteuereinheit 200₁ " dann bei Stufe 1102 beide Kräne 101₁ und 1012steuern, durch übermitteln der Befehle in Form von Befehlsdatenreihen an die zentralisierte Regeleinrichtung 800.
Zu einem späteren Zeitpunkt möchte der zweite Bediener 102₂ , der die Hauptsteuereinheit 200₂ " hat, dann die Steuerung von Kran #2 (Kran 101₂ ) übernehmen. Kran #2 wird jedoch gegenwärtig durch die Hauptsteuereinheit 200₁ " gesteuert, und seine Verfügbarkeit wird nicht in der Liste der verfügbaren Kräne gezeigt. Daher sollte die Hauptsteuereinheit 200₁ " nicht in der Lage sein, die Steuerung von Kran #2 anzufragen. Für den Fall, dass die Hauptsteuereinheit 200₂ " eine Anfrage für Kran #2 an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 schickt, ist die Hauptsteuereinheit 200₂ " nicht in der Lage, die Steuerung von Kran #2 zu erhalten. Gemäß den Stufen des Verfahrens 1200, wird bei Stufe 1201 die Anfrage für Kran 101₂ empfangen, und dann wird bei Stufe 1202 festgestellt, dass Kran 101₂ gegenwärtig durch die Hauptsteuereinheit mit der Kennung 192.168.01 (d.h. die Hauptsteuereinheit 200₁") verwendet wird. Daher überführt dann bei Stufe 1204 die zentralisierte Regeleinrichtung 800 an die Hauptsteuereinheit 200₂", dass Kran #2 (Kran 101₂ ) nicht verfügbar ist und durch 192.168.01 verwendet wird (Hauptsteuereinheit 200₁").
Zu diesem Zeitpunkt möchte der Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂" die Steuerung von Kran #2 (Kran 101₂ ) übernehmen, und die Steuerung von Kran #2 kann auf zwei verschiedenen Wegen erfolgen. Der erste Weg, indem dieses gemacht werden kann ist der, dass der Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂ " warten kann, bis der Bediener 102₁ mit der Hauptsteuereinheit 200₁ " einen „Freigabe“- Befehl an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 schickt, dass die Hauptsteuereinheit 200₁" nicht mehr den Kran #2 steuern will. Zu diesem Zeitpunkt entfernt die zentralisierte Regeleinrichtung 800 die Kennung der Hauptsteuereinheit 200₁ " (hier die IP Adresse 192.168.0.1). Beispielsweise stellt 10C den Speicherraum bei der Zeit t = 2a dar, und zeigt, dass die Hauptsteuereinheit 200₁" nicht mehr Kran #2 steuert, und das Kran #2 durch eine andere Hauptsteuereinheit übernommen werden kann. Zu diesem Zeitpunkt kann dann der Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂" eine Anfrage machen, die Steuerung von Kran #2 zu übernehmen.
Der zweite Weg, durch den der Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂ " die Steuerung von Kran #2 (Kran 101₂ ) übernehmen kann, ist durch eine Mechanik, die Steuerberichtigung zu wechseln. Das bedeutet, dass der Bediener 102₁ mit der Hauptsteuereinheit 200₁ " keinen „Freigabe“ Befehl für die Freigabe des Krans #2 schicken muss, sondern die Steuerberechtigung für Kran #2 an die Hauptsteuereinheit 200₂" wechseln kann. Wie in 10B dargestellt, ist Kran #2 der Hauptsteuereinheit 200₁" zugeordnet, und eine Kennung (d.h. die IP Adresse 192.168.01.1) ist in Verbindung mit dem Token für Kran #2 gelagert. Diese Zuordnung kennzeichnet, dass die Hauptsteuereinheit 200₁ " die Steuerberechtigung hat. Diese Zuordnung kann von einer Hauptsteuereinheit an eine andere überführt werden, indem ein „Überführung“ Befehl von der Hauptsteuereinheit, die gegenwärtig die Steuerberichtigung innehat, an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 geschickt wird. Beispielsweise kann der Bediener 102₁ mit der Hauptsteuereinheit 200₁" einen „Überführung“ Befehl an die zentralisierte Regeleinrichtung schicken, dass sie will, dass die Hauptsteuereinheit 200₂" die Steuerung von Kran #2 übernimmt. Die Wirkung dieses „Überführung“ Befehls ist, dass der Hauptsteuereinheit 200₁" die Steuerberichtigung entzogen wird. An diesem Punkt empfängt die Hauptsteuereinheit 200₂" die Bestätigung, dass die Steuerung von Kran #2 verfügbar ist. Die Hauptsteuereinheit 200₂" kann dann einen Steuerberechtigung „Bestätigung“ Befehl an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 schicken, und an diesem Punkt würde die Hauptsteuereinheit 200₂" dann Kran #2 zugeordnet werden und kann Kran #2 steuern. 100 stellt den Speicherraum der zentralisierten Regeleinrichtung 800 und der Hauptsteuereinheiten 200₁" und 200₂" bei der Zeit t = 2b dar.
Wie dargestellt, hat die Hauptsteuereinheit 200₁" die Steuerung von Kran #1 (Kran 101₁ ), da die Steuerkennung (192.168.0.1) der Hauptsteuereinheit 200₁" Kran #1 und dem Token (192.168.0.101) von Kran #1 zugeordnet gelagert ist. Ähnlich haben, wie dargestellt, die Hauptsteuereinheiten 200₂ " die Steuerung von Kran #2 (Kran 101₂ ), da die Steuerkennung (192.168.0.2) der Hauptsteuereinheit 200₂" Kran #2 und dem Token (192.168.0.102) von Kran #2 zugeordnet gelagert ist. Daher kann zu diesem Zeitpunkt bei diesem Beispiel der erste Bediener 102₁ mit der Hauptsteuereinheit 200₁ " Kran #1 (101₁ ) steuern, und der zweite Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂" kann Kran #2 (Kran 101₂ ) Steuern. Auch wenn der erste Bediener 102₁ mit der Hauptsteuereinheit 200₁" Kran #1 (101₁ ) steuern kann, und der zweite Bediener 102₂ mit der Hauptsteuereinheit 200₂" Kran #2 (Kran 101₂ ) Steuern kann, werden Steuerbefehle nur dann an Kräne geschickt, wenn zwei Bedingungen erfüllt sind, (1) der Befehl muss von einer Hauptsteuereinheit kommen, die mit den Token verbunden ist, und (2) der Befehl muss von einer Hauptsteuereinheit kommen, die die Befehlsberechtigung hat. Es gibt jedoch eine Untergruppe von Befehlen, wie beispielsweise ein Nothaltbefehl, der von jeder Hauptsteuereinheit ausgeführt wird, unabhängig davon wer die Befehlsberechtigung hat, solange die Hauptsteuereinheit den Token zugeordnet ist.
Obwohl dieses Beispiel die Token als IP Adressen darstellt, wird anerkannt, dass andere Arten von Token verwendet werden können, wie beispielsweise Kennungen oder Zahlen (z.B boolesche Merker, eine zufallsmäßig erzeugte Zahl, etc.).
Ähnlich wird anerkannt, dass, obwohl dieses Beispiel die Kennungen der Hauptsteuereinheiten, die in dem Speicher der zentralisierten Regeleinrichtung 800 gelagert sind, als IP Adressen bezeichnet, es möglich sein kann, dass die zentralisierte Regeleinrichtung eine Liste von allen möglichen Hauptsteuereinheit hat und jeder Hauptsteuereinheit einen Merker zuordnet, wenn die Hauptsteuereinheit die Steuerung erhält. Beispielsweise kann die zentralisierte Regeleinrichtung 800 eine Tabelle lagern, bei der jede Reihe einem Token für einen Kran entspricht, und jede Spalte einer Kennung oder Adresse von jeder Hauptsteuereinheit entspricht, und wenn eine spezifische Hauptsteuereinheit die Steuerung von einem spezifischen Kran übernimmt, würde ein Merker auf die sich kreuzende Spalte und Reihe gesetzt (wie beispielsweise ein boolescher Merker).
Eine Variante der oben diskutierten Ausbildung umfasst die zentralisierte Regeleinrichtung 800, die auf die gleiche Weise wie oben diskutiert arbeitet, aber zusätzlich die Token an die Hauptsteuereinheit 200₁" oder 200₂" schickt, wobei die Hauptsteuereinheit 200₁" oder 200₂" die Steuerung von einem Kran übernimmt.
Bei einer anderen Variante könnten die Hauptsteuereinheiten 200₁ " 200₂ " die IP Adressen für alle Kräne lagern, und die zentralisierte Regeleinrichtung 800 könnte Token in Form von Indikatoren wie beispielsweise boolesche Merker oder zufallsmäßig erzeugte Zahlen schicken, die in dem Speicher 204₁" oder 204₂" (der Hauptsteuereinheiten 200₁" 200₂") der entsprechenden IP Adresse zugeordnet gelagert werden. Wenn der Token eine zufallsmäßig erzeugte Zahl ist, könnte die Hauptsteuereinheit 200₁" oder 200₂" die zufallsmäßig erzeugte Zahl als eine Art der Berechtigung in Nachrichten schicken, die die Steuerbefehle umfassen.
Bei anderen Ausführungsformen kann es möglich sein, die zentralisierte Regeleinrichtung 800 mit einer Mehrzahl von Schlüsseln 301 bei der Hauptsteuereinheit 200' zu verwenden. Bei diesen kennzeichnenden Ausführungsformen wirkt die zentralisierte Regeleinrichtung 800 als ein Zugangspunkt, der die auf den Schlüssein 301 gelagerten Token berechtigt, die in die Schlitze 302 der Regeleinrichtung 200' eingesetzt werden, bevor Befehle an die Kräne 101 gesendet werden.
Weiterhin wird es durch den Fachmann anerkannt, dass die Verwendung einer zentralisierten Regeleinrichtung 800 in Fällen geeignet sein kann, in denen es für den Empfänger oder die Krannebensteuereinheit von vorhandenen Kränen wünschenswert ist, nicht ersetzt zu werden.
Betriebsmodi
Basierend auf den obenstehenden diskutierten Ausführungsformen wird es durch den Fachmann anerkannt, dass das Kransteuerungssystem 100 und seine Varianten in verschiedenen Modi betrieben werden kann. Nachfolgend kommen Beispiele von unterschiedlichen Betriebsmodi.
Synchrone und unabhängige Betriebsmodi
13 stellt eine Ausführungsform eines Kransteuerungssystems 100"' dar, wobei die Kräne 101 entweder in einem synchronen oder einem unabhängigen Betriebsmodus gesteuert werden. 13 ist ähnlich zu der 1, mit der Zufügung von einer Mehrzahl von Sensoren 1301₁ , 1302₁ , 1303₁ , 1301₂ , 1302₂ und 1303₂ , was später ausführlicher diskutiert werden wird. Nachdem der Bediener 102 an der Hauptsteuereinheit 200 die Token für die Kräne 101 erhalten hat, die der Bediener 102 steuern möchte (für dieses Beispiel wird angenommen, dass der Bediener 102 beide Kräne 101₁ und 101₂ steuern möchte), kann der Bediener 102 zwischen zwei Betriebsmodi wählen. Der erste Betriebsmodus ist der, bei dem mehrere Kräne 101₁ und 101₂ auf eine synchrone Weise betrieben werden. Der zweite Betriebsmodus ist der, wenn die Kräne 101₁ und 101₂ individuell betrieben werden.
14 ist ein Flussdiagramm 1400 der Stufen, die abhängig von dem Betriebsmodus, den der Bediener 102 auswählt, stattfinden. Bei Stufe 1401 stellt der Bediener den Betriebsmodus ein. Beispielsweise kann es die grafische Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200 dem Bediener gestatten, zwischen den zwei Betriebsmodi zu wechseln. Bei einigen Ausführungsbeispielen geschieht das Wechseln zwischen den zwei Betriebsmodi mit einem physikalischen Schalter, während bei anderen Ausführungsformen das Wechseln dadurch geschieht, dass eine Auswahl gemacht wird unter Verwendung des Bildschirms 315 und der Eingabeschalter 310 oder 311.
Für den Fall, dass der Bediener den synchronen Modus oder den ersten Betriebsmodus wählt (Schritt 1402A), wirken die Kräne 101 in einer synchronen Weise, was bedeutet, dass sich die Kräne 101 zusammen bewegen. Es wird jedoch anerkannt, dass sich nicht alle Teile der Kräne 101 identisch miteinander bewegen müssen. Beispielsweise kann die Position der Krankatzen 105₁ 105₂ und der Förderwinden 106₁ 106₂ von Kran zu Kran unterschiedlich sein, da die Teile, die durch die mehreren Kräne bewegt werden, von unterschiedlicher Größe sein können. Darüberhinaus können sich die Brücken 103₁ 103₂ , die Krankatzen 105₁ 105₂ und Förderwinden 106₁ 106₂ von unterschiedlichen Kränen 101 unterschiedlich zueinander bewegen, außer wenn ein Teil in eine spezifische Position bewegt wird. Beispielsweise kann der Bediener im synchronen Modus die Brücken 103₁ 103₂ der Kräne in eine spezifische Richtung in einer spezifischen Geschwindigkeit bewegen, während es den Krankatzen 105₁ 105₂ und den Förderwinden 106₁ 106₂ zugestanden wird, nicht synchron zu sein, so dass der Bediener die Förderwinden 106₁ 106₂ und Krankatzen 105₁ 105₂ manuell justieren kann.
Im ersten Betriebsmodus umfasst das Kransteuerungssystem 100 Logik (d.h. Prozessoren und im Speicher gelagerte Programmcodes) zum Bestimmen der Befehle für die Kräne (Schritt 1403A), oder allgemeiner für die Steuerung der Kräne 101 in einer synchronen Weise. Beispielsweise bestimmt die Verarbeitungseinheit 203 der Hauptsteuereinheit 200 die Bewegung aller Kräne 101 und ihrer zugehörigen Teile (z.B. Brücken, Krankatzen und/oder Förderwinden), basierend auf den durch den Bediener 102 eingegebenen Befehlen, so dass, wenn die Kommunikationsschnittstelle 202 Befehle an die Krannebensteuereinheiten 400 der Kräne 101 schickt, sich alle Kräne in einer synchronen Weise bewegen (Schritt 1404A).
Die Bewegung von allen Kräne 101 und ihrer entsprechenden Teile (z.B. Brücken, Krankatzen und/oder Förderwinden) kann durch Rückmeldung an die Hauptsteuereinheit 200 überprüft werden, derart, dass die Hauptsteuereinheit 200 die Bewegung der Kräne 101 (und ihrer Teile) überwachen kann und, basierend auf der Rückmeldung, jegliche Anpassung der Bewegungen vornehmen kann (z.B. die Geschwindigkeit oder Position anpassen). Mit anderen Worten kann eine Rückmeldung zur Verfügung gestellt werden, so dass, wenn benötigt, Korrekturen vorgenommen werden können um die Synchronisation aufrechtzuerhalten. In dem dargestellten Beispiel haben die Kräne 101 einen oder mehrere Positionssensoren 1301₁ , 1302₁ , 1303₁ , 1301₂ , 1302₂ und 1303₂ , die Rückmeldungsinformationen zur Verfügung stellen können. Genauer gesagt hat die Brücke 103₁ den Sensor 1301₁ , die Krankatze 105₁ hat den Sensor 1302₁ und die Förderwinde 106₁ hat den Sensor 1303₁ . Ähnlich hatten die Brücke 103₂ den Sensor 1301₂ , die Krankatze 105₂ hat den Sensor 1302₂ und die Förderwinde 106₂ hat den Sensor 1303₂ . Die Überwachung mit den Sensoren 1301₁ , 1302₁ , 1303₁ , 1301₂ , 1302₂ und 1303₂ wird nachfolgend ausführlicher diskutiert.
In anderen Ausführungsformen kann die zentralisierte Regeleinheit 800 Befehle an die Krannebensteuereinheiten 400 der Kräne 101 schicken, um die Kräne in einer synchronen Weise zu steuern, basiert auf von der Hauptsteuereinheit 200 erhaltene Befehle. Im Allgemeinen schickt die Hauptsteuereinheit 200 bei diesen anderen Ausführungsformen Befehle für einen synchronisieren Betrieb an die zentralisierte Regeleinrichtung 800. Dann verarbeitet die zentralisierte Regeleinrichtung 800 die Befehle und schickt Befehle an die Krannebensteuereinheiten 400 der Kräne 101, um die Kräne in einer synchronisieren Weise zu steuern. Genauer gesagt werden bei diesen anderen Ausführungsformen Befehle durch den Bediener 102 in die Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200 eingegeben, dann werden die Befehle an die zentralisierte Regeleinrichtung 800 geschickt, die dann genau bestimmt, welche Befehle an jeden der Kräne 101₁ und 101₂ geschickt werden. Mit anderen Worten, Stufen 1403A und 1403A für das Flussdiagramm 1400 können in der zentralisierten Regeleinrichtung stattfinden und sind nicht darauf begrenzt, in der Hauptsteuereinheit 200 ausgeführt zu werden. Weiterhin kann bei diesen Ausführungsformen die zentralisierte Regeleinrichtung 800 dann die Bewegung der Kräne 101 und ihrer Teile überwachen und, basierend auf der Rückmeldungsinformation, jegliche Anpassung der Bewegungen vornehmen (z.B. die Geschwindigkeit oder Position anpassen).
Nun bezugnehmend auf den Fall, wenn der Bediener 102 den unabhängigen Modus oder den zweiten Betriebsmodus wählt (Stufe 1402B), können die Kräne 101₁ und 101₂ dann unabhängig voneinander bedient werden. Beispielsweise kann der Kranbediener 102 die Eingabesteuerorgane der Benutzerschnittstelle 201 ausbilden, nur die Bewegung eines Krans zu steuern. Das bedeutet, dass es eine Auswahlvorrichtung zur Bestimmung, welchen Kran der Bediener 102 wählt zu steuern, gibt. Beispielsweise kann der Bediener 102, unter Bezug auf 3, den Schalter A drücken, um Kran 101₁ auszuwählen, und wenn der Bediener zu Kran 101₂ wechseln will, kann der Bediener Schalter B drücken. In anderen Fällen kann der Bediener 102 jedoch die Eingabesteuerorgane der Benutzerschnittstelle 210 ausbilden, mehrere Kräne an den Eingabesteuerorganen zugänglich zu haben. Beispielsweise kann eine erste Untergruppe der Eingabesteuerorgane einem ersten Kran 101₁ zugeordnet sein, während eine zweite Untergruppe von Eingabesteuerorganen einem zweiten Kran 101₂ zugeordnet sein kann, und der Bediener 102 kann zwischen den zu bedienenden Kränen wählen, basiert auf den Untergruppen von Eingabesteuerorganen. Zurück zur 14, wenn der Bediener 102 bestimmt hat, welchen Kran der Bediener 102 steuern will, kann der Bediener 102 dann die Befehle durch die Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200 eingeben, so dass die an den Kran zu schickenden Befehle bestimmt werden (Stufe 1403B) und dann an den Kran geschickt werden (Schritt 1404B).
Der zweite Betriebsmodus kann durch den Bediener 102 in einigen Fällen dem ersten Betriebsmodus vorgezogen werden. Beispielsweise kann der Bediener wählen die Kräne unabhängig voneinander zu steuern, wenn mehrere Kräne 101 über dem anzuhebenden Gegenstand dicht nebeneinander gebracht werden müssen. Wenn die Kräne 101 dann in Position gebracht worden sind, kann der Bediener 102 dann in den synchronen Betriebsmodus wechseln.
In jedem Betriebsmodus können unterschiedliche Befehle in die Hauptsteuereinheit 200 zum Steuern der Kräne 101 eingegeben werden. Beispielsweise können die eingegebenen Befehle eine manuelle Echtzeitbewegung von einem oder mehreren der Kräne 101 sein. Zum Beispiel kann der Bediener 102 den einen oder die mehreren Joysticks 313 bewegen, um die Kräne in Echtzeit zu bewegen. Das bedeutet, dass, wenn der Bediener 102 einen der Joysticks 313 in eine Richtung bewegt, sich der eine oder die mehreren der Kräne 101 in die Richtung der Bewegung des Joysticks bewegen. Im unabhängigen Betriebsmodus bewegt sich der Kran 101₁ in die Richtung der Bewegung des Joysticks 313, wenn der Bediener 102 einen der Joysticks 313 bewegt. In einem anderen Beispiel im synchronen Modus bewegen sich beide Kräne 101₁ und 102₂ in die Richtung der Bewegung des Joysticks 313, wenn der Bediener 102 einen der Joysticks 313 bewegt.
Die Bewegung oder Steuerung der Kräne 101 ist jedoch nicht auf eine solche manuelle Echtzeitbewegung beschränkt. Beispielsweise kann der Bediener 102 übergeordnete Befehle eingeben, die dazu führen, dass die Kräne 101 gemäß diesen Befehlen manövrieren. Zum Beispiel kann der Bediener 102 für die Kräne 101 oder Teile der Kräne (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) die Entfernung, die sie sich bewegen sollen, die Geschwindigkeit mit der sich die Kräne 101 oder Teile der Kräne (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) bewegen sollen, und/oder den Ort, zu dem sich die Kräne 101 oder Teile der Kräne (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) bewegen soll, eingeben. Weiterhin brauchen die eingegebenen Befehle nicht auf festgelegte Befehle begrenzt sein, sondern können Befehle umfassen, die sich mit der Zeit, der Position oder dem Ort ändern. Zum Beispiel können sich die Kräne 101 mit einer spezifischen Geschwindigkeit bewegen, bis sie eine bestimmte Position erreicht haben, und dann können die Kräne 101 die Geschwindigkeit reduzieren und die Bewegung fortsetzen.
Automatische Positionierung
In einigen Ausführungsformen kann ein anderer Betriebsmodus eine automatische Positionierung umfassen. In diesen Ausführungsformen kann Logik (d.h. Prozessoren und im Speicher gelagerte Programmcodes) in der Hauptsteuereinheit 200, der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 und/oder der zentralisierten Regeleinrichtung 800 bereitgestellt sein, die es der Mehrzahl der Kräne 101 erlauben würde, sich automatisch selbst an einem gewissen, vorherbestimmten Ort zu positionieren. Zum Beispiel kann der Bediener 102 einen bestimmten Ort in der Fabrik identifizieren, an dem der Bediener 102 die Mehrzahl der Kräne 101 angeordnet haben will (zum Beispiel wo ein anzuhebender Gegenstand angeordnet ist), und die Mehrzahl der Kräne 101 würde sich dann automatisch zu diesem spezifischen Ort bewegen. Zum Beispiel kann der Bediener 102 die X, Y und Z Koordinaten für jede Förderwinde 106₁ 106₂ spezifizieren, und die Kräne 101 würden dann die Förderwinden 106₁ 106₂ zu der spezifizierten Position bewegen. Die Bewegung der Kräne 101 kann in einer Sequenz erfolgen, so dass ein Kran sich selbst bewegt und örtlich korrekt festlegt, gefolgt von einem zweiten Kran usw. Alternativ kann sich die Mehrzahl der Kräne 101 anstelle einer Sequenz alle gleichzeitig in Position bewegen.
Bezugnehmend auf das Verfahren 1500 der 15, die in der Hauptsteuereinheit 200, der Mehrzahl der Krannebensteuereinheiten 400 und/oder der zentralisierten Regeleinrichtung 800 bereitgestellte Logik kann zuerst die gegenwärtigen Positionen der Kräne 101 erhalten (Stufe 1501). Die Positionen können die X, Y und Z Koordinaten der Kräne 101 in der Fabrik sein. Zum Beispiel können die Positionen der Kräne 101 die X und Y Positionen der Brücken 103₁ 103₂ und der Krankatzen 105₁ 105₂ und die Z Position der Förderwinden 106₁ 106₂ sein. Alternativ können die Positionen der Kräne die Positionen der Förderwinden 106₁ 106₂ in der X, Y und Z Ebene sein. Die Positionen in der X, Y und Z Ebene können durch Sensoren erhalten werden, die auf den Kränen angeordnet sind, oder jede andere geeignete Mittel. Dann werden die gewünschten Positionen der Kräne an der Hauptsteuereinheit 200 eingegeben (Stufe 1502). Die Eingabe der gewünschten Positionen können die gewünschten X, Y und Z Koordinaten der Kräne 101 sein. Zum Beispiel können die gewünschten Positionen der Kräne 101 die X und Y Positionen der Brücken 103₁ 103₂ und der Krankatzen 105₁ 105₂ und der Z Positionen der Förderwinden 106₁ 106₂ sein. Dann werden bei Stufe 1503 Befehle an die Kräne 101 geschickt, so dass sich die Kräne 101 automatisch zu den gewünschten Positionen bewegen.
Alternativ kann der Bediener 102 in einigen Ausführungsform der Erfindung ein Profil auf der Benutzerschnittstelle 201 der Hauptsteuereinheit 200 auswählen, das einem Gegenstand entspricht, den der Bediener 102 bewegen möchte. Das Profil kann Informationen umfassen, wie die gegenwärtige Position oder die Anordnung des Gegenstands in der Fabrik, und auch die Höhe der Hebepunkte, an die die Förderwinde der Kräne anschließen. In diesem Betriebsmodus und auf Basis der Einstellungen im Profil wählt der Bediener 102 ein Profil, und die Mehrzahl der Kräne passt automatisch die Höhe der Förderwinden 106₁ 106₂ und die Position der Krankatzen 105₁ 105₂ auf den Brücken 103₁ 103₂ an und/oder bewegt sich in einer synchronen Weise, so dass die Kräne 101 in eine zum Anheben des Gegenstandes geeignete Stellung gebracht werden.
Im automatischen Betriebsmodus können auch eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) Kollisionsermittlungssensoren in Längsrichtung der parallelen Kranlaufbahnen 104 und zwischen den Kranlaufbahnen und dem Boden angeordnet werden, um zu ermitteln, ob irgendwelche Gegenstände gegenwärtig in der Fabrik angeordnet sind, wo die Kräne betrieben werden und die innerhalb des Bewegungsbereichs des Krans wären. Diese Kollisionsermittlungssensoren können durch die Logik verwendet werden, die die Bewegung der Kräne 101 steuert, so dass sich die Kräne 101 und ihre entsprechenden Teile (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) in einer Weise bewegen, die die Förderwinden 106₁ 106₂ der Kräne 101 daran hindern, unabsichtlich Gegenstände zu treffen, die gegenwärtig in der Fabrik unterhalb des Bewegungsbereichs der Kräne 101 angeordnet sind.
Überwachung der Kräne
In einigen Ausführungsformen überwacht eine Sicherheitsvorrichtung die Deckenlaufkräne 101 wenn sie sich bewegen, um sicherzustellen, dass sich die Kräne 101 synchron bewegen. Zum Beispiel ist ein mögliches Problem, das auftreten kann, wenn mehrere Kräne einen Gegenstand bewegen, dass einer der Kräne entweder aufhört zu arbeiten oder den anderen Kränen nicht korrekt folgen kann. In diesen Ausführungsformen wird ein Überwachungssystem bereitgestellt, dass eine auf Software basierende Logik in dem Kransteuerungssystem 100"' verwendet, dass ununterbrochen die Bewegung von jedem Kran überwacht um festzustellen, ob es einen Synchronisationsverlust gibt. Beispielsweise empfängt die Überwachungsfunktion ein Signal, dass einen Synchronisationsverlust anzeigt, und gibt einen Nothaltebefehl aus, um die Mehrzahl der Kräne in einen sicheren Zustand zu bringen. Zum Beispiel kann die Überwachungsfunktion in der(den) Verarbeitungseinheit(en) 403 ausgebildet sein, die in den Krannebensteuereinheiten 400 angeordnet ist(sind). In anderen Ausführungsformen kann die Überwachungsfunktion an der Verarbeitungseinheit ausgebildeten sein, die in der zentralisierten Regeleinrichtung 800 angeordnet ist. In anderen Beispielen kann die Überwachungsfunktion in der Verarbeitungseinheit 203 ausgebildet sein, die in der Hauptsteuereinheit 200 angeordnet ist.
Eine Möglichkeit zur Ausbildung des Überwachungssystems ist es, jeden Kran der Mehrzahl der Kräne 101 mit geeigneten Sensoren auszustatten, so dass die Kräne ihre Bewegung an die Krannebensteuereinheiten 400, die Hauptsteuereinheit 200 und/oder die zentralisierte Regeleinrichtung 800 berichten können.
16 stellt ein Flussdiagramm 1600 dar, um zu bestimmen, ob ein Synchronisationsverlust vorliegt, wobei das Überwachungssystem eine Mehrzahl von Sensoren verwendet, wie beispielsweise Bewegungscodiereinrichtungen. Bei Stufe 1601 werden zuerst die Ablesung von den Sensoren erhalten. Dann werden die Ablesung bearbeitet, um zu bestimmen, ob ein Synchronisationsverlust vorliegt oder nicht (Stufe 1602). Wenn kein Synchronisationsverlust vorliegt wird die Überwachung der Sensoren fortgesetzt, und eine weitere Ablesung wird von den Sensoren erhalten. Auf der anderen Seite, wenn ein Synchronisationsverlust vorliegt, werden die Kräne dann in einen sicheren Zustand gebracht (Stufe 1603) der umfassen kann die Kräne in einen Nothalt zu bringen, die Kräne in eine sichere Position zu bewegen, oder andere Maßnahmen durchzuführen.
Sicherer Zustand
Genauer gesagt kann ein sicherer Zustand das Stoppen der Bewegung aller Teile der Kräne 101 umfassen. Ein sicherer Zustand kann auch das Bewegen der Kräne 101 zu einer bestimmten Stelle, oder das Bewegen bestimmter Teile der Kräne 101 (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) zu einer bestimmten Position oder Stelle umfassen. Ein sicherer Zustand kann auch das fortgesetzte Bewegen der Kräne 101 umfassen, aber mit einer verminderten Geschwindigkeit. Weiterhin kann ein sicherer Zustand einen Korrekturvorgang umfassen, der die Änderung der Geschwindigkeit, Position der bestimmten Teile der Kräne 101 umfasst (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde), so dass die Kräne 101 weiter in einer synchronisierten Weise betrieben werden, oder um Schaden an dem Kransteuerungssystem 100"' zu verhindern. Beispielsweise kann zur Verhinderung eines Schadens ein Korrekturvorgang stattfinden, wenn einer der Kräne ausfällt und der andere Kran sich eine bestimmte Strecke bewegt hat, bevor der Synchronisationsverlust entdeckt wurde, so dass sich die anderen funktionierenden Kräne zurück zu einer vorhergehenden Position bewegen.
Synchronisationsverlust
Die Bestimmung eines Synchronisationsverlustes kann auf zwei Arten erfolgen. In der ersten Art kann ein tatsächlicher Synchronisationsverlust vorhanden sein. Beispielsweise können einige der Kräne 101 oder der Bauteile der Kräne (z.B. Brücke, Krankatze und/oder Förderwinde) sich nicht mehr synchron miteinander bewegen, wenn ein tatsächlicher Synchronisationsverlust auftritt.
In der zweiten Art eines Synchronisationsverlustes kann ein unmittelbar bevorstehender Verlust vorliegen, der auftreten wird, wenn kein Korrekturvorgang durchgeführt wird. Beispielsweise ist noch kein Synchronisationsverlust aufgetreten, ist aber voraussehbar und wird wahrscheinlich in der Zukunft auftreten. Zum Beispiel wird ein Synchronisationsverlust angegeben, wenn einer der Kräne anfängt, sich mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit zu bewegen, die gegenwärtig nicht die Gesamtbewegung des durch die mehreren Kräne anzuhebenden Gegenstandes beeinflusst, aber der nachlaufende Kran unter Umständen zu weit zurückfallen wird. Ein Korrekturvorgang der implementiert werden kann ist, die Geschwindigkeit der anderen Kräne anzupassen, um alle Kräne auf die gleiche Geschwindigkeit zu bringen.
Beispiel mit drei Sensoren pro Kran
In einigen Ausführungsformen umfasst das Überwachungssystem drei Sensoren für jeden Kran, so dass zwei der Sensoren die Translationsbewegung der Brücke und/oder der Krankatze in der X-Y Ebene erfassen, und einer zum Erfassen der Translationsbewegung der Förderwinde in der Z- Ebene. Es wird anerkannt, dass, wenn ein Gegenstand angehoben wird und horizontal durch die mehreren Kräne verschoben wird, das Überwachungssystem die Ausgabe der verschiedenen Sensoren vergleicht um sicherzustellen, dass sie alle synchronisiert verbleiben. Für den Fall, dass eine Abweichung in den Ausgaben der verschiedenen Sensoren vorliegt während sich die Kräne bewegen, wird das System in einen sicheren Zustand gebracht. Ähnlich wird das System in dem Fall in einen sicheren Zustand gebracht, in dem ein Gegenstand angehoben oder abgesenkt wird (d.h. Bewegung in der Z- Ebene) und eine Abweichung in den Ausgaben der verschiedenen Sensoren vorliegt.
Zum Beispiel ist in 13 eine Möglichkeit dargestellt, die Sicherheitsvorrichtung mit drei Sensoren pro Kran zu implementieren. Der Sensor 1301₁ ist auf der Brücke 103₁ angeordnet, der Sensor 1302₁ ist auf der Krankatze 105₁ angeordnet und der Sensor 1303₁ ist auf der Förderwinde 106₁ angeordnet. Ähnlich ist der Sensor 1301₂ auf der Brücke 103₂ angeordnet, der Sensor 1302₂ ist auf der Krankatze 105₂ angeordnet und der Sensor 1303₂ ist auf der Förderwinde 106₂ angeordnet. In diesem Beispiel stellen die Sensoren 1301₁ , 1302₁ , 1303₁ , 1301₂ , 1302₂ und 1303₂ die X, Y und Z Positionen für die Förderwinden 106₁ 106₂ , die Krankatzen 105₁ 105₂ und die Brücken 103₁ 103₂ bereit, die dann verwendet werden können, um zu bestimmen ob ein Synchronisationsverlust aufgetreten ist oder nicht.
Die Sensoren können Positionscodiereinrichtungen sein, die Positionsinformation ausgeben. Die Sensoren geben die aktuelle Positionsinformation aus, die verglichen wird; wenn die Synchronisation zwischen den Kränen aufrechterhalten wird, sollte sich die Positionsinformation im gleichen Verhältnis ändern, andernfalls ist ein Synchronisationsverlust aufgetreten.
Laservorrichtung zur Entfernungsmessung
Eine andere Möglichkeit zur Implementierung des Überwachungssystems zur Bestimmung eines Synchronisationsverlustes ist es, einem Kran die Verantwortung zuzuweisen, den Abstand mit den anderen Kränen zu überwachen. Beispielsweise kann dieses mit einer (nicht dargestellten) Laservorrichtung zur Entfernungsmessung gemacht werden. Solange der Abstand konstant bleibt wird angenommen, dass das System korrekt arbeitet. Wenn sich jedoch der Abstand verändert, tritt ein Fehler auf und das System wird in einen sicheren Zustand gebracht.
Weiterhin können alle anderen geeigneten Mittel zur Überwachung der Orte oder Positionen der Kräne 101 verwendet werden.
In einem kennzeichnenden Ausführungsbeispiel wird die Überwachungsfunktion, die für einen bestimmten Kran bestimmt, ob dieser Kran die Synchronisation verliert, in der Verarbeitungseinheit 403 ausgeführt. Die Verarbeitungseinheit 403 überwacht die unterschiedlichen Kranbauteile und Bewegung um zu bestimmen, ob diese alle wie beabsichtigt arbeiten. Alle Verarbeitungseinheiten 403 kommunizieren mit der Hauptsteuereinheit 200. Die Verarbeitungseinheiten 403 schicken Nachrichten an die Hauptsteuereinheit 200 um anzuzeigen, ob der jeweilige Kran korrekt arbeitet oder nicht. Die Verarbeitungseinheit 203 der Hauptsteuereinheit 200 empfängt diese Nachrichten und führt verschiedene Aktionen durch, abhängig von dem Inhalt der Nachrichten.
Vorausgesetzt, dass alle Nachrichten anzeigen, dass die Kräne korrekt arbeiten, steuert die Verarbeitungseinheit 203 die Kräne gemäß den Befehlen des Bedieners. Das bedeutet, dass Signale an die Kräne geschickt werden, um ihre Bewegung synchron zu steuern. Wenn jedoch irgendeine der von der Verarbeitungseinheit 203 geschickten Nachrichten eine Fehlfunktion andeutet, erkennt die Verarbeitungseinheit 203 nach der Verarbeitung der Nachricht die Fehlfunktion, und schickt an alle kontrollierten Kräne einen Befehl, die Kräne in einen sicheren Zustand zu bringen. In einem kennzeichnenden Beispiel ist der sichere Zustand ein Nothalt, so dass der an jeden Kran geschickte Befehle ein Nothaltebefehl ist.
Stationäre Hauptsteuereinheit
Obwohl in den oben diskutierten Ausführungsformen die Hauptsteuereinheit 200 und ihre Varianten tragbare Hauptsteuereinheiten waren, die drahtlos mit den übrigen Bauteilen der Kransteuerungssysteme kommunizieren, ist die Erfindung nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel stellt 17 den Fall dar, bei dem die Hauptsteuereinheit 200'" nicht tragbar ist, in dem Sinne, dass sie an einem festen Ort verbleibt und nicht herumgetragen werden kann. Genauer gesagt ist die Hauptsteuereinheit 200"' ein Pendant, dass durch den Bediener 102 bedient werden kann und entweder verdrahtet oder drahtlos mit der Mehrzahl der Kräne 101 verbunden ist.
Gewisse zusätzliche Elemente, die für den Betrieb von einigen Ausführungsformen notwendig sein können, sind nicht beschrieben oder dargestellt worden, da sie dem Fachmann bekannt sind. Zusätzlich können gewisse Ausführungsformen frei von jedem Element sein, das nicht ausdrücklich hier offenbar ist, oder es kann fehlen und/oder ohne es funktionieren.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen und Beispiele vorgestellt wurden, geschah dies zum Zwecke der Beschreibung der Erfindung, nicht zur Begrenzung. Verschiedene Änderungen und Verbesserungen sind für den Fachmann offensichtlich und liegen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Kransteuerungssystem zum Steuern einer Mehrzahl von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: - eine Hauptsteuereinheit; - einen durch Rechner auslesbaren Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Token, wobei jeder Token aus der Mehrzahl von Token ist, die einem jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne zugeordnet sind; - eine Verarbeitungseinheit, die auf Eingaben durch einen Bediener der Hauptsteuereinheit reagiert, um Befehle an einzelne Kräne aus der Mehrzahl der Kräne zu schicken, wobei die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, um die Befehle jeweiligen Token zuzuordnen, um die den Token zugeordneten Kräne zu steuern.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 1, bei dem der durch Rechner auslesbare Speicher eine Mehrzahl von programmierten Schlüsseln umfasst, wobei jeder Schlüssel aus der Mehrzahl von programmierten Schlüsseln einen Token aus der Mehrzahl der Token lagert.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 2, bei dem jeder Token eine Adresse oder Kennung umfasst, um den jeweiligen Kran aus der Mehrzahl der Kräne eindeutig zu idenifizieren.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Hauptsteuereinheit einen Leser zum lösbaren Aufnehmen zweier oder mehr der programmierten Schlüssel umfasst, und zum Lesen der in den zwei oder mehr programmierten Schlüsseln gelagerten Token ausgebildet ist.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 4, bei dem der Leser eine Mehrzahl von Anschlüssen umfasst, wobei jeder Anschluss zur Aufnahme eines programmierten Schlüssels zum Lesen des in dem programmierten Schlüssel gelagerten Token ausgebildet ist.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Anschlüsse Ausnehmungen zur Einführung der programmierten Schlüssel umfassen.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit zum kommunizieren mit einem entfernten Teil umfassend den durch Rechner auslesbaren Speicher ausgebildet ist, um die Token von dem entfernten Teil aufzunehmen.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 7, bei dem die Hauptsteuereinheit drahtlos mit dem entfernten Teil kommuniziert.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit die Verarbeitungseinheit umfasst.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit eine tragbare Hauptsteuereinheit umfasst, die drahtlos mit den übrigen Bauteilen des Kransteuerungssystems kommuniziert.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kransteuerungssystem ausgebildet ist, um zum individuellen oder gleichzeitigen Steuern der Mehrzahl der Kräne bedienbar zu sein, wobei jeder Kran eine Krannebensteuereinheit hat und unabhängig und separat von anderen Kränen bedienbar ist, und bei dem die Verarbeitungseinheit auf Eingaben eines Bedieners der Hauptsteuereinheit reagiert, um Befehle drahtlos an eine oder mehrere Nebensteuereinheiten von einem oder mehreren einzelnen Kränen aus der Mehrzahl der Kräne zu schicken.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 11, bei dem die Hauptsteuereinheit Übermittlungs- und Empfangsfähigeiten hat, um Informationen zu/von den Nebensteuereinheiten zu schicken und zu empfangen.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Hauptsteuereinheit und die Nebensteuereinheiten Transceivers umfassen, und bei dem jede Nebensteuereinheit Informationen zurück an die Hauptsteuereinheit schicken kann, umfassend Befehlsbestätigungen mit einer Kennung der Hauptsteuereinheit und der Adresse oder Kennung der Nebensteuereinheit.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, es einem Bediener zu ermöglichen, einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi auszuwählen, umfassend: einen synchronen Betriebsmodus, bei dem mehrere Kräne aus der Mehrzahl der Kräne in einer synchronen Weise bedienbar sind; und einen unabhängigen Betriebsmodus, bei dem die gleichen mehreren Kräne unabhängig und individuell von einander bedienbar sind.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern der Mehrzahl der Kräne bedienbar zu sein, um synchron und auch gleichzeitig unabhängig voneinander und/oder nicht-synchron zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern einer ersten Bewegungsachse eines ersten Krans bedienbar zu sein, um synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu wirken, und gleichzeitig auch eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans zu steuern, um unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem jeder Kran mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um: eine erste Bewegungsachse eines ersten Krans synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu betreiben; und gleichzeitig eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben.
Kransteuerungssystem zum gleichzeitigen Steuern einer Mehrzahl von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: - eine Hauptsteuereinheit; - eine Verarbeitungseinheit, die auf Eingaben durch einen Bediener der Hauptsteuereinheit reagiert, um Befehle zum gleichzeitigen Bedienen der Kräne an die Mehrzahl der Kräne zu schicken, wobei die Verarbeitungseinheit auf ein Signal reagiert, dass einen Verlust der Synchronisation zwischen den Kränen anzeigt, um einen Befehl auszugeben, um einen oder mehrere der Mehrzahl der Kräne in einen sicheren Zustand zu bringen.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 18, bei dem der sichere Zustand einen Nothalt umfasst.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 18 oder 19, bei dem die Hauptsteuereinheit die Verarbeitungseinheit umfasst.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem die Befehle an die Mehrzahl der Kräne zum gleichzeitigen Bedienen der Kräne eine der Hauptsteuereinheit zugeordnete Adresse übermitteln.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem jeder der Kräne aus der Mehrzahl der Kräne zumindest zwei unabhängig bewegbare Bewegungsachsen hat, wobei die Befehle an die Mehrzahl der Kräne zum gleichzeitigen Bedienen der Kräne zumindest eine Bewegungsachse eines Krans anweisen, synchron mit zumindest einer Bewegungsachse eines anderen Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem die Hauptsteuereinheit eine tragbare Hauptsteuereinheit umfasst, die drahtlos mit den übrigen Bauteilen des Kransteuerungssystems kommuniziert.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 23, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern der Mehrzahl der Kräne bedienbar zu sein, um gleichzeitig synchron und auch unabhängig von und/oder nicht-synchron zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 24, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern einer ersten Bewegungsachse eines ersten Krans bedienbar zu sein, um synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu wirken, und gleichzeitig auch eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans zu steuern, um unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 18 bis 24, bei dem jeder Kran mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um: eine erste Bewegungsachse eines ersten Krans synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu betreiben; und gleichzeitig eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben.
Kransteuerungssystem zum Steuern von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem eine Hauptsteuereinheit aufweist, umfassend eine Benutzerschnittstelle zur Entgegennahme von Benutzerbefehlen zum Steuern von Kränen, wobei die Benutzerschnittstelle einen Moduswähler umfasst, der es dem Benutzer erlaubt, einen Betriebsmodus aus einer Mehrzahl von Betriebsmodi zu wählen, wobei die Mehrzahl von Modi einen ersten Betriebsmodus und einen zweiten Betriebsmodus umfassen; wenn der Moduswähler im ersten Betriebsmodus ist, ist die Hauptsteuereinheit ausgebildet, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um erste an einen einzelnen Kran gerichtete Befehlssignale auszugeben; wenn der Moduswähler im zweiten Betriebsmodus ist, ist die Hauptsteuereinheit ausgebildet, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um zweite an zwei oder mehr Kräne gerichtete Befehlssignale auszugeben; wobei jeder Kran der zwei oder mehr Kräne mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und die zweiten Befehlssignale zumindest eine Bewegungsachse eines Krans anweisen, synchron mit zumindest einer Bewegungsachse eines anderen Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 27, bei dem jeder Kran eine Brückenbewegungsachse zum Bewegen des Krans entlang einer Brücke, eine Krankatzenbewegungsachse zum Bewegen einer Krankatze, und eine Förderwindenbewegungsachse zum Bewegen einer Förderwinde hat.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 28, bei dem im zweiten Betriebsmodus die zweiten Befehlssignale ausgebildet sind, um die Brückenbewegungsachsen der zwei oder mehr Kräne synchron zu bewegen.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 28 oder 29, bei dem die zweiten Befehlssignale ausgebildet sind, um die Krankatzenbewegungsachse der zwei oder mehr Kräne synchron zu bewegen.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 28 bis 30, bei dem die zweiten Befehlssignale ausgebildet sind, um die Förderwindenbewegungsachse der zwei oder mehr Kräne synchron zu bewegen.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 31, bei dem die zweiten Befehlssignale ausgebildet sind, die zumindest eine Bewegungsachse des einen Krans anzuweisen, synchron mit der zumindest einen Bewegungsachse des anderen Krans zu wirken, und gleichzeitig auch zumindest eine andere Bewegungsachse des einen Krans anzuweisen, unabhängig von und/oder nicht-synchron mit zumindest einer anderen Bewegungsachse des anderen Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern der Kräne bedienbar zu sein, um synchron und auch gleichzeitig unabhängig voneinander und/oder nicht-synchron zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 33, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern einer ersten Bewegungsachse eines ersten Krans bedienbar zu sein, um synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu wirken, und gleichzeitig auch eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans zu steuern, um unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei dem jeder Kran mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um: eine erste Bewegungsachse eines ersten Krans synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu betreiben; und gleichzeitig eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans unabhängig von und/oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben.
Kransteuerungssystem zum Steuern von Kränen, wobei das Kransteuerungssystem aufweist: - eine Hauptsteuereinheit, umfassend eine Benutzerschnittstelle zur Entgegennahme von Benutzerbefehlen zum Steuern von Kränen, wobei die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um auf auf der Benutzerschnittstelle eingegebene Benutzerbefehle zu reagieren, um an zwei oder mehr Kräne gerichtete Befehlssignale auszugeben; wobei jeder Kran der zwei oder mehr Kräne mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und die Befehlssignale zumindest eine Bewegungsachse eines Krans anweisen, synchron mit zumindest einer Bewegungsachse eines anderen Krans zu wirken; - die Benutzerschnittstelle, umfassend einen Positionauswahlmechanismus, der ausgebildet ist, um den Benutzer eine Position aus einer Mehrzahl von Positionen auswählen zu lassen; - die Hauptsteuereinheit, die als Reaktion auf eine Auswahl einer Position aus der Mehrzahl der Positionen Befehlssignale ausgibt, die an die zwei oder mehr Kräne gerichtet sind, um die Kräne anzuweisen sich in die ausgewählte Position zu bewegen.
Kransteuerungssystem nach Anspruch 36, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern der Kräne bedienbar zu sein, um synchron und auch gleichzeitig unabhängig voneinander und/oder nicht-synchron zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 36 oder 37, bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, zum Steuern einer ersten Bewegungsachse eines ersten Krans bedienbar zu sein, um synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu wirken, und gleichzeitig auch eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans zu steuern, um unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken.
Kransteuerungssystem nach einem der Ansprüche 36 bis 37, bei dem jeder Kran mindestens zwei Bewegungsachsen hat, und bei dem die Hauptsteuereinheit ausgebildet ist, um: eine erste Bewegungsachse eines ersten Krans synchron mit einer ersten Bewegungsachse eines zweiten Krans zu betreiben; und gleichzeitig eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans unabhängig von und/oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben.
Ein Kransystem aufweisend: - einen ersten Kran; - einen zweiten Kran; - ein Steuerungssystem zum gleichzeitigen Steuern des ersten und zweiten Krans; - ein Überwachungssystem zum Überwachen des ersten und zweiten Krans für einen Synchronisationsverlust zwischen diesen.
Kransystem nach Anspruch 40, bei dem das Überwachungssystem auf dem ersten Kran und dem zweiten Kran befestigte Sensoren zum Erfassen der Bewegung des ersten Krans und der Bewegung des zweiten Krans umfasst.
Kransystem nach Anspruch 41, bei dem das Überwachungssystem eine Verarbeitungseinheit umfasst, um Signalausgaben der Sensoren zum Nachweis eines Synchronisationsverlustes zu verarbeiten.
Kransystem nach Anspruch 42, bei dem das Überwachungssystem einen Ausgang zur Ausgabe eines Steuersignals hat, wenn das Überwachungssystem einen Synchronisationsverlust erfasst.
Kransystem nach Anspruch 43, bei dem das Steuersignal einen Befehl übermittelt, um den ersten Kran und den zweiten Kran in einen sicheren Zustand zu bringen.
Kransystem nach Anspruch 44, bei dem der sichere Zustand einen Nothalt umfasst.
Kransystem nach einem der Ansprüche 40 bis 45, bei dem das Kransystem ein Hauptsteuersystem umfasst, dass ausgebildet ist, zum Steuern des ersten und zweiten Krans bedienbar zu sein, um synchron und auch gleichzeitig unabhängig voneinander und/oder nicht-synchron zu wirken.
Kransystem nach einem der Ansprüche 40 bis 45, bei dem der Kran eine Hauptsteuereinheit umfasst, die ausgebildet ist, zum Steuern einer ersten Bewegungsachse des ersten Krans bedienbar zu sein, um synchron mit einer ersten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken, und gleichzeitig auch eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans zu steuern, um unabhängig von und/ oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu wirken.
Kransystem nach einem der Ansprüche 40 bis 45, bei dem der Kran eine Hauptsteuereinheit umfasst, die ausgebildet ist, um: eine erste Bewegungsachse des ersten Krans synchron mit einer ersten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben; und gleichzeitig eine zweite Bewegungsachse des ersten Krans unabhängig von und/oder nicht-synchron mit einer zweiten Bewegungsachse des zweiten Krans zu betreiben.