DE4329174A1

DE4329174A1 - Steuerungssystem für einen Kabelkran

Info

Publication number: DE4329174A1
Application number: DE4329174A
Authority: DE
Inventors: Keizo Kazama; Kiichiro Tanaka; Michio Nakao; Eiji Takahashi
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1994-04-07
Also published as: FR2696435A1; US5392935A; SE9302787L; KR940009050A; FR2696435B1; SE9302787D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für einen Kabelkran, der auf einer Dammbaustelle Beton transportiert oder dergleichen, zum Verwirklichen von automatischen Verfahren.

Bekanntermaßen wurde ein Kabelkran als ein Mittel zum Transport von Beton von einem Aufbereitungsplatz zu einem Gußplatz, wie beispielsweise auf einem Dammbauplatz oder dergleichen, verwendet.

Wie in Fig. 24 gezeigt ist, umfaßt der Kabelkran ein Hauptkabel 2, das sich oberhalb eines zwischen Bergen, zwischen Hängen, zu konstruierenden Dammes 1 erstreckt, eine Laufkatze 3, die von dem Hauptkabel herabhängt und in der Lage ist, sich daran entlangzubewegen, ein Förderkabel 4 zum Antreiben der Laufkatze 3, ein mittels eines Hängekabels (Hubkabels) unterhalb der Laufkatze 3 hängender Betonbehälter 6, eine Transversalwinde 7, um das Förderkabel 4 derart anzutreiben, daß sich die Laufkatze 3 zwischen einer Transportstartposition A auf der Bergseite und einer Transportendposition B an einem gewünschten Ort auf dem Boden des Dammes wechselseitig bewegt, und eine Vertikalwinde 8 zum Nachgeben und Anziehen, und damit zum Verlängern und Verkürzen, des Hängekabels 5 zum Herauf- und Herunterheben des Behälters 6. In einem Bedienungsraum 9 werden die Position der Laufkatze 3 und die Position des Behälters 6 zum Betätigen der entsprechenden Winden 7 und 8 aufgezeichnet.

Am oberen Seitenbereich der Transportstartposition A bewegt sich ein Transportträger 10 in einer zu der Zeichnungsebene senkrechten Richtung zum Transportieren von in einer nicht gezeigten Dosierungsanlage aufbereiteten Beton. Andererseits ist ein Betoneinfülltrichter 11 an der Transportendposition B angeordnet. Die Laufkatze 3 wird derart angetrieben, daß sie transversal entlang des Hauptkabels 2 entsprechend einem von dem Bedienungsraum 9 gegebenen Steuersignal angetrieben wird, und in Verbindung damit wird der Behälter 6 mit dem Hängekabel 5 durch das Steuersignal herauf- und herunterbewegt, um den Behälter 6 bei den jeweiligen Positionen A und B zu positionieren. In der Position A wird der Beton in den Behälter 6 gefüllt, und in der Position B wird der Beton aus dem Behälter 6 entnommen.

Im Falle eines großräumigen Aufbaus, wie bei einem Damm, wird eine große Menge von Beton benötigt. Daher ist es, um die Bauzeit zu verkürzen und die Baukosten zu vermindern, erforderlich, die Zeit, die erforderlich ist, um Beton mit dem Behälter 6 in jedem Transportzyklus zu transportieren, zu minimieren. Daher ist es, wie in Fig. 24 mit dem Pfeil gezeigt, erforderlich, den Behälter 6 zwischen den Positionen A und B entlang eines Weges des minimalen Abstandes zu transportieren.

In dem Kabelkran können die Größe der Auslenkung der Laufkatze 3 in der transversalen Richtung und die Größe der Auslenkung des Behälters 6 in der vertikalen Richtung auf der Grundlage des Extraktionsbetrages des Förderkabels 4 und des Hängekabels 5 und der Biegungsgröße des Hauptkabels 2, die von der Gewichtslast der Laufkatze 3, des Behälters 6 und des zu transportierenden Betons abhängt, von Zeit zu Zeit abgeleitet werden. Entsprechend können durch Ableiten einer Koordinate des Behälters 6 in Bezug auf einen bestimmten Referenzpunkt, wie die Transportstartposition A, und durch Befehlen einer Vorwärts- und Rückwärtsumlaufbewegung, eine Beschleunigung und eine Verlangsamung oder ein Anhalten auf der Grundlage der Koordinate des Behälters 6, wie oben abgeleitet, erreicht werden. Somit kann der Behälter 6 entlang des vorbestimmten minimalen Abstandes automatisch betätigt werden.

Jedoch kann, in dem Fall des vorhergehenden Verfahrens, in dem die momentane Behälterposition zu einem tatsächlichen Zeitpunkt auf der Grundlage des Extraktionsbetrages des Hauptkabels 2 usw. (wobei der Extraktionsbetrag ein Maß dafür ist, um welche Länge das Kabel nachgegeben wird), und der Last des Behälters usw. zum Bewegen des Behälters 6 entlang einer optimalen Laufstrecke gemessen wird, eine Zeitverzögerung zum Übertragen notwendiger Steuerinformationen zum Antreiben des Behälters 6 entlang der optimalen Wegstrecke an das Antriebssteuersystems für die Winden verursacht werden, da eine gewisse Zeit benötigt wird, um die Position des Behälters 6 abzuleiten. Dies verursacht praktisch Schwierigkeiten beim Antreiben des Behälters 6 entlang des optimalen Beförderungsweges. Wenn die Antriebsgeschwindigkeiten der Winden erniedrigt werden, so daß die Steuerinformationen rechtzeitigt abgeleitet werden können, dauert es eine längere Zeit als in dem Fall, in dem die Bewegung des Behälters 6 manuell von einer Bedienungsperson gesteuert wird, so daß der Verdienst der automatischen Steuerung aufgehoben wird. Zudem wird durch die Beschleunigung und Verzögerung der Winden eine Schwingungs(pitching)bewegung des Behälters 6 möglicherweise aufgrund des auf den Behälter 6 ausgeübten Trägheitsmoments erzeugt. Um den Behälter 6 genau zu positionieren, wird eine Steuerung zum Unterdrücken der Schaukelbewegung des Behälters erforderlich.

Üblicherweise wird die automatische Steuerung durchgeführt, bis der Behälter 6 den Ort in der Nähe der Position A oder der Position B als den Ausgangspunkt oder den Bestimmungspunkt erreicht, und in dem Bereich in der Nähe jeder der Positionen A und B wird der Behälter 6 manuell zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung und zum Positionieren an dem bestimmten Punkt von der Bedienungsperson in dem Bedienungsraum 9 über eine Funkverbindung mit an jeder Positionen A und B tätigem Überwachungspersonal und in Übereinstimmung mit den Bestimmungen des Überwachungspersonals betätigt.

Jedoch muß bei diesem Verfahren das qualifizierte Personal in jeder Position A und B eingerichtet werden, um der Bedienungsperson geeignete Instruktionen zu liefern. Zudem wird durch die aktuelle Feinjustierung auf der Grundlage des Informationsaustauschs zwischen dem Überwachungspersonal und der Bedienungsperson eine beträchtliche Verzögerung verursacht. Außerdem tendieren die Steuerrichtung und die Steuergröße, die dem Antriebssteuerungssystem für die Winde zugeführt werden, dazu, ungenau zu sein. Entsprechend hängt es im wesentlichen vom Fähigkeitsgrad der Bedienungsperson und des Überwachungspersonals ab, ob der Behälter innerhalb einer kurzen Zeit oder nicht positioniert werden kann. Zudem kann es wegen der manuellen Bedienung nicht sicher sein, ob das Transportverfahren innerhalb eines gegebenen Zeitraums bei jedem Transportverfahren vollendet wird.

Zudem müssen die Arbeiter, wenn der Behälter in der Nähe der Positionen A oder B abgesetzt wird, sich wegbewegen, um einen unbeabsichtigten Unfall zu verhindern, wodurch die Arbeitsproduktivität erniedrigt wird.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerungssystem für einen Kabelkran zu schaffen, das automatisch mit hohem Wirkungsgrad und Präzision arbeiten kann, wobei das Verhalten eines Hauptkabels, einer Laufkatze und eines Behälters modelliert wird und ein automatisches Arbeitsverfahren auf der Grundlage des Modells durchgeführt wird.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe ist gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Kabelkransystem vorgesehen, das folgendes umfaßt:
ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Hauptkabel; eine Transversallaufkatze, die sich entlang des Hauptkabels bewegt;
ein Förderkabel zum Antreiben der Laufkatze;
ein unterhalb der Laufkatze mittels eines Hängekabels hängender Behälter;
eine Transversalwinde zum Antreiben des Förderkabels, um die Laufkatze zwischen einer Transportstartposition und einer Transportendposition wechselseitig anzutreiben;
eine Vertikalwinde zum Nachgeben und Anziehen des Hängekabels, um den Behälter herauf- oder herunterzuheben; und
ein Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinden, wobei ein Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
Ein Mittel zum Nachweisen eines Gewichts eines Gegenstands für den Transport, einschließlich der Laufkatze und des Behälters; ein Mittel zum Nachweis der transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters;
ein Rechenmittel zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels, die vorläufig als ein numerisches Modell, das dem gesamten an dem Hauptkabel lastenden Gewicht entspricht, das von dem Gewichtsnachweismittel nachgewiesen worden ist, eingegeben war, einer Koordinate des Anfangspunktes und Zielpunktes der Laufkatze und einer transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze sowie einer vertikalen Bewegungsgröße des Behälters; und ein Mittel zum Steuern des Steuerungsmittel auf der Grundlage der Ergebnisse der Rechenverfahren des Rechenmittels.

Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann der Kran automatisch durch Steuern der Bewegung der Laufkatze und Herauf- und Herunterheben des Behälters mittels Steuerung des Windensteuerungsmittels entlang einer Spur des Hauptkabels betätigt werden, die als ein numerisches Modell zwischen einer Startkoordinate und einer Zielkoordinate und eines Musters der Behälterspur, die auf der Grundlage der Spur des Hauptkabels optimiert ist, festgesetzt ist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kabelkran-Steuerungssystem zu schaffen, das wirksam und genau automatische Verfahren des Krans auf der Grundlage eines Modellmusters wie in der ersten erwähnten Aufgabe ausführt, und zudem eine Schwingungsbewegung des Behälters unterdrücken und eine hohe Genauigkeit im Anhalten des Krans erreichen kann.

Zum Lösen der zweiten Aufgabe ist gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ein Kabelkransystem vorgesehen, das folgendes umfaßt:
ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Hauptkabel;
eine Transversallaufkatze, die sich entlang des Hauptkabels bewegt;
ein Förderkabel zum Antreiben der Laufkatze;
ein mittels eines Hängekabels unterhalb der Laufkatze hängender Behälter;
eine Transversalwinde zum Antreiben des Förderkabels, um die Laufkatze wechselseitig zwischen einer Transportstartposition und einer Transportendposition anzutreiben;
eine Vertikalwinde zum Nachgeben und Anziehen des Hängekabels, um den Behälter nach oben oder unten zu bewegen; und
ein Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde, wobei ein Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstandes einschließlich der Laufkatze und des Behälters;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Laufgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze;
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Laufgröße und -geschwindigkeit des Behälters;
ein an dem Behälter vorgesehenes Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters;
ein Rechenmittel zum Ableiten eines vorbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels auf der Grundlage eines Spur des Hauptkabels, die vorläufig als ein numerisches Modell festgesetzt wurde, das dem gesamten an dem Hauptkabel lastenden Gewicht entspricht, das von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen wird, einer Koordinate des Anfangspunkts und des Zielpunktes der Laufkatze und einer transversalen Fortbewegungsgröße der Laufkatze und einer vertikalen Laufgröße des Behälters;
ein Mittel zum Steuern der Antriebsmittel auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens dem Rechenmittel entsprechend einem Beschleunigungs-, konstanten Fortbewegungsgeschwindigkeits-, Verzögerungs- oder Stoppmusters; und
ein Rückkopplungssteuerungsmittel, um die mit den Mitteln zum Nachweisen der transversalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze gemessene Laufkatzengeschwindigkeit, einen Behälterschwingungswinkel und -schwingungsrichtung, die aufeinanderfolgend mit dem Nachweismittel für die vertikale Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters und dem Schwingungswinkelnachweismittel nachgewiesen wurden, eine Extraktionsgröße des Förderkabels, die mit dem Mittel zum Nachweis der Extraktionsgröße des Förderkabels nachgewiesen wurde, auf eine vorbestimmte Steuerungsregel zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters und zum Antreiben des Antriebsmittels mit einem korrigierten Vorhersagewert, der mittels der Steuerungsregel als ein Steuerungseingang korrigiert wird, anzuwenden.

Bei der obenbeschriebenen Anordnung wird der Behälter angetrieben, um sich fortzubewegen, und wird von der Startkoordinate zu der Zielkoordinate entsprechend eines Modellmusters der Beschleunigung, - konstanter Fortbewegungsgeschwindigkeit, - Verzögerung, - Anhalten, herauf- und heruntergehoben. Die Steuerung wird ausgeführt, um die Schwingung des Behälters zu beseitigen und die Genauigkeit des Anhaltens zu erhöhen, und zwar auf der Grundlage von "Fuzzy"- Folgerungen, wobei Steuerungsregeln über Beenden der Beschleunigung, Anfang der Verzögrung und Stoppen eingeschlossen sind.

Um die obengenannte zweite Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ein Kabelkransystem vorgesehen, das folgendes umfaßt:
ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Hauptkabel;
eine Transversallaufkatze, die sich entlang des Hauptkabels bewegt;
ein Förderkabel zum Antreiben der Laufkatze;
einen Behälter, der unterhalb der Laufkatze mit einem Hängekabel aufgehängt ist;
eine Transversalwinde zum Antreiben des Förderkabels zum wechselseitigen Antrieb der Laufkatze zwischen einer Transportstartposition und einer Transportendposition;
eine Vertikalwinde zum Nachgeben und Anziehen des Hängekabels, um den Behälter herauf- und herunterzuheben; und
ein Antriebsmittel für die Transversal- und die Vertikal- Winde, wobei ein Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstands einschließlich der Laufkatze und des Behälters;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze;
ein Mittel zum Nachweis der vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters;
ein an dem Behälter vorgesehenes Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters;
ein Rechenmittel zum Ableiten eines vorbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels, die vorläufig als ein numerisches Modell festgesetzt wurde, das dem gesamten an dem Hauptkabel lastenden Gewicht entspricht, welches von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen wurde, einer Koordinate eines Anfangspunktes und Zielpunktes der Laufkatze und der transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze und der vertikalen Bewegungsgröße des Behälters;
ein Mittel zum Steuern des Antriebsmittels auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens des Rechenmittels; und
ein Rückkopplungssteuermittel, um eine Verzögerungs- oder Beschleunigungsgröße und eine Zeitsteuerung zum Beseitigen der Schwingung des Behälters auf der Grundlage des Schwingungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Behälters, die von dem Mittel zum Nachweis des Behälterschwingwinkels nachgewiesen wurden, festzusetzen und um die Antriebsmittel auf der Grundlage der festgesetzten Werte anzutreiben.

Bei dem obenbeschriebenen Aufbau wird der Behälter zur Fortbewegung angetrieben und von der Startkoordinate bis zu der Zielkoordinate gemäß einem Modellmuster der Beschleunigung, konstanter Ausbreitungsgeschwindigkeit, Verzögerung, Stoppen angesteuert. Die Steuerung wird ausgeführt, um die Schwingung des Behälters zu beseitigen und die Genauigkeit des Anhaltens, auf der Grundlage von "Fuzzy"-Schlußfolgerungen einschließlich Steuerungsregeln des Beendens der Beschleunigung, des Anfangs der Verzögerung und des Stoppens zu erhöhen. Zudem kann die schwingungsunterdrückende Steuerung viele Male wiederholt werden, bis die Schwingungsamplitude innerhalb eines zulässigen Bereiches konvergiert.

Die dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kabelkran- Steuerungssystem zu schaffen, das aufgrund äußerer variabler Faktoren, wie beispielsweise Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Änderungen der Windrichtung zum Auswählen eines optimalen Steuerungssystems aus deren Vielzahl oder zum Beenden des Verfahrens beurteilen kann.

Um die vorhergehende dritte Aufgabe zu lösen, ist gemäß dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Kabelkransystem vorgesehen, das folgendes umfaßt: ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Hauptkabel; eine Transversallaufkatze, die sich entlang des Hauptkabels bewegt;
ein Förderkabel zum Antrieb der Laufkatze;
ein über ein Hängekabel unterhalb der Laufkatze hängender Behälter;
eine Transversalwinde zum Antrieb des Förderkabels, um die Laufkatze zwischen einer Transportstartposition und einer Transportendposition wechselseitig anzutreiben;
eine Vertikalwinde zum Nachgeben und Anziehen des Hängekabels, um den Behälter herauf- und herunterzuheben; und
ein Antriebsmittel für die transversale und die vertikale Winde, wobei ein Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportobjekts einschließlich der Laufkatze und des Behälters;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Laufgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze;
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Laufgröße und -geschwindigkeit des Behälters;
ein an dem Behälter vorgesehenes Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters;
ein Rechenmittel zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels, die vorläufig als ein numerisches Modell, das dem an dem Hauptkabel lastenden Gesamtgewicht entspricht, das von dem Mittel zum Gewichtsnachweis nachgewiesen wird, einer Koordinate eines Startpunktes und eines Zielpunktes der Laufkatze und der transversalen Laufgröße der Laufkatze und der vertikalen Laufgröße des Behälters festgesetzt ist;
ein erstes Steuerungsmittel zum Steuern des Antriebsmittels auf der Grundlage der Ergebnisse der Rechenoperation des Rechenmittels;
ein zweites Steuerungsmittel zum Festsetzen einer Verzögerungs- oder oder Beschleunigungsgröße und einer Zeitsteuerung zum Beseitigen der Schwingung des Behälters auf der Grundlage des Schwingungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Behälters, die von dem Mittel zum Nachweis des Behälterschwingungswinkels bestimmt wurden, und zur Ausgabe einer Rückkopplungssteuerinformation auf der Grundlage der festgesetzten Werte;
ein drittes Steuerungsmittel, um die Laufkatzengeschwindigkeit, die von dem Mittel zum Nachweis der Größe und Geschwindigkeit der transversalen Laufkatzenbewegung nachgewiesen wird, einen Behälterschwingungswinkel und -schwingungsrichtung, die aufeinanderfolgend von dem Mittel zum Nachweis von Größe und Geschwindigkeit der vertikalen Behälterbewegung und dem Mittel zum Nachweis des Schwingungswinkels nachgewiesen werden, eine Extraktionsgröße des Förderkabels, die von dem Mittel zum Nachweis der Extraktionsgröße des Zugkabels nachgewiesen worden ist, auf eine vorbestimmte Steuerungsregel zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters anzuwenden und einen korrigierten vorbestimmten Wert herauszugeben, der mittels der Steuerungsregel als eine Rückkopplungssteuerungsinformation korrigiert ist;
ein viertes Steuerungsmittel zum Speichern des Antriebsverfahrens des Antriebsmittels durch manuelle Verfahren und zum Herausgeben eines Verfahrensmusters auf der Basis des gespeicherten Inhalts;
ein Wahlmittel zum Auswählen eines von den ersten bis vierten Steuerungsmitteln entsprechend einer vorherbestimmten Steuerungsregel entsprechend einem äußeren variablen Faktor; und ein Antriebssteuerungsmittel zum Betätigen der Antriebsmittel für die jeweilige Winde vom Start gemäß eines Steuerungsmusters, das auf der Steuerungsinformation beruht, die von dem einen von dem ersten bis zu dem vierten von dem Wahlmittel ausgewählten Steuerungsmittel beruht.

Gemäß dem obenbeschriebenen Aufbau kann ein optimales Steuerungsverfahren ausgewählt werden, so daß das wirksamste Verfahren verwendet werden kann, wobei abhängig von dem externen variablen Faktor die Sicherheit berücksichtigt wird. Wenn es im Hinblick auf die Sicherheit notwendig ist, kann das Kranverfahren mit beendet werden.

Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kabelkran-Steuerungssystem zu schaffen, das ein Überwachungssystem umfaßt, welches in der Lage ist, die Positionen der Laufkatze und des Behälters Tag und Nacht zu überwachen und die Bewegungsgröße und Bewegungsgeschwindigkeit leicht abzuleiten.

Zur Lösung der obengenannten Aufgabe ist gemäß dem fünften Gesichtspunkt der Erfindung ein Kabelkransystem vorgesehen, das folgendes umfaßt:
ein sich zwischen zwei Punkten erstreckendes Hauptkabel; eine Transversallaufkatze, die sich entlang des Hauptkabels bewegt;
ein Zugkabel zum Antrieb der Laufkatze;
ein mittels eines Hängekabels unterhalb der Laufkatze hängender Behälter;
eine Transversalwinde zum Antrieb des Förderkabels, um die Laufkatze wechselseitig zwischen einer Transportstartposition und einer Transportendposition anzutreiben;
eine Vertikalwinde zum Nachgeben und Anziehen des Hängekabels, um den Behälter herauf- oder herunterzuheben; und
ein Antriebsmittel für die Transversal- und die Vertikalwinde, wobei ein Kabelkran-Überwachungssystem folgendes umfaßt:
ein erstes Bildabtastmittel zum Abtasten eines Bildes einer Gesamtansicht, wobei das erste Bildabtastmittel einen Bildbereich aufweist, der den Gesamtbereich abdeckt, in dem sich der Behälter des Kabelkrans bewegt;
ein zweites Bildabtastmittel zum Abtasten einer Ansicht eines Bildbereiches bei einem Laufkatzenstopmittel;
ein drittes Bildabtastmittel zum Abtasten der Ansicht eines Bildbereiches; und
ein Rechenmittel, das mit dem entsprechenden Bildabtastmittel verbunden ist, um eine Rechenoperation zum Extrahieren von Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen eines Bildobjekts auf der Grundlage einer Bildinformation von dem jeweiligen Bildabtastmittel durchzuführen.

Mit dem obenbeschriebenen Aufbau können die aktuellen Positionen der Laufkatze und des Behälters ohne eine direkte Beobachtung mit dem menschlichen Auge überprüft werden. Insbesondere können signifikante Punkte für die Steuerung, zum Beispiel die Laufkatzenstopposition und die erniedrigte Position des Behälters genau überwacht werden. Auch kann die von dem jeweiligen Bildabtastmittel abgetastete Bildinformation als Kransteuerungsinformation während der Bearbeitung mit dem Rechenkreis verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und anhand der dazugehörigen Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindungen näher verstanden werden. Jedoch sollen die Beispiele nicht so verstanden werden, daß sie die Erfindung einschränken, da sie nur zur Erläuterung und zum Verständnis dienen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines erfindungsgemäßen Kabelkrans zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels eines Kabelkran-Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3(a), 3(b) und 3(c) erläuternde Darstellungen, die den Inhalt der Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung zeigen;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren bei einer Bewegung von einer Transportstartposition zu einer Transportendposition darstellt, die im folgenden als Lastbewegung bezeichnet wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren in einer Bewegung von einer Transportendposition zu einer Transportstartposition zeigt, die im folgenden als Rückkehrbewegung bezeichnet wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung darstellt;

Fig. 6 ein Blockdiagramm des zweiten Ausführungsbeispiels eines Kabelkran-Steuerungssystems gemäß der Erfindung;

Fig. 7(a), 7(b) und 7(c) sind erläuternde Darstellungen, die den Steuerungsinhalt des zweiten Ausführungsbeispiels des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung zeigen;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren während der Lastbewegung in dem zweiten Ausführungsbeispiel des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung zeigt;

Fig. 9(a) bis 9(g) Zugehörigkeitsfunktionen im Hinblick auf die jeweiligen Eingangsparameter;

Fig. 10 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Geschwindigkeitsänderung einer Laufkatze und einer Schwingungsbewegung eines Behälters während der Beschleunigung zeigt;

Fig. 11 eine Tabelle, die eine auf den Start der Laufkatze anwendbare Steuerungsvorschrift zeigt;

Fig. 12 eine veranschaulichende Darstellung des Inhalts einer auf den Start der Laufkatze anzuwendenden "Fuzzy"- Vorhersage;

Fig. 13 eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Geschwindigkeitsänderung einer Laufkatze und einer Schwingungsbewegung eines Behälters während einer Verzögerung zeigt;

Fig. 14(a) und 14(b) während der Verzögerung der Laufkatze anzuwendende Steuerungsregeln;

Fig. 15(a) bis 15(3) auf das Stoppen der Laufkatze anzuwendende Steuerungsregeln;

Fig. 16 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren bei der Rückkehrbewegung des Krans in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 17 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des Kabelkran-Steuerungssystems der Erfindung zeigt;

Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) eine Beziehung zwischen der Geschwindigkeitsänderung der Laufkatze und der Schwingungsbewegung des Behälters während einer Beschleunigung;

Fig. 19 eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau des vierten Ausführungsbeispiels des Kabelkran-Steuerungssystems gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 20 ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels des Steuerungssystems der Erfindung zeigt;

Fig. 21 ein Flußdiagramm, das ein Steuerungsverfahren gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 22 eine schematische Darstellung, die eine Aufbau eines Überwachungssystems für die Laufkatze und den Behälter zeigt, welches für die vorliegende Erfindung anwendbar ist;

Fig. 23 eine erläuternde Darstellung, die eine Funktion des Überwachungssystems zeigt; und

Fig. 24 eine erläuternde Darstellung, die einen typischen Aufbau des herkömmlichen Kabelkrans zeigt.

Das erste Ausführungsbeispiel eines Kabelkran-Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung wird im folgenden diskutiert. Es wird darauf hingewiesen, daß gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten des herkömmlichen Systems darstellen und daß von dem herkömmlichen System verschiedene und hinzugefügte Komponenten durch neue Bezugszeichen in der folgenden Offenbarung dargestellt werden.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die den Gesamtaufbau eines Kabelkran-Steuerungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt und Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Systemaufbau der Erfindung zeigt.

Das in Fig. 1 gezeigte Kabelkran-Steuerungssystem hat den gleichen Aufbau wie das in Fig. 24 dargestellte herkömmliche System. Das Kabelkran-System umfaßt das Hauptkabel 2, das sich über dem zwischen Bergen, zwischen Hängen, zu konstruierenden Damm 1 erstreckt, die Laufkatze 3, die an dem Hauptkabel 2 hängt und in der Lage ist, sich daran entlangzubewegen, das Förderkabel 4 zum Antreiben der Laufkatze 3, den Betonbehälter 6, der unterhalb der Laufkatze 3 mittels eines Hängekabels 5 aufgehängt ist, eine Transversalwinde 7 zum Antreiben des Förderkabels 4, um die Laufkatze 3 wechselseitig zwischen der Transportstartposition A auf der Gebirgsseite und der Transportendposition B bei der gewünschten Position auf dem Boden des Dammes zu bewegen, und die Vertikalwinde 8 zum Anziehen und Nachlassen des Hängekabels 5, um den Behälter 6 herauf- und herunterzuheben. In dem Bedienungsraum 9 werden die Position der Laufkatze 3 und die Position des Behälters 6 überwacht, um die jeweiligen Winden 7 und 8 zu betätigen.

In dem oberen Seitenbereich der Transportstartposition A bewegt sich der Transportträger 10 in die Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung, um den in der nicht gezeigten Dosierungsanlage aufbereiteten Beton zu transportieren. Auf der anderen Seite ist der Betontrichter 11 bei einer Transportendposition B angeordnet.

In dem Bedienungsraum 9 sind ein Bedienungstisch 20 zum Betätigen der Winden 7 und 8, ein Steuerungsbereich 22 zum Befehlen von verschiedenen Arbeitsverfahren für die entsprechenden Winden 7 und 8, ein Rechenbereich, der ein optimales Bewegungsmuster der Laufkatze 3 und ein optimales Hebemuster des Behälters 6 ableitet und solche Muster an den Steuerungsbereich 22 liefert, und eine Funkverbindungsausrüstung 26 vorgesehen.

An einem Basisende des Hauptkabels 2 sind eine Vorrichtung 28 zum Nachweis eines Neigungswinkels und ein elektronischer Entfernungsmesser 30 angeordnet. Die Vorrichtung zum Nachweis des Neigungswinkels 28 ist derart ausgebildet, daß sie einen Neigungswinkel des Hauptkabels 2 relativ zu einer Referenzlinie (z. B. einer horizontalen Linie) bei einer Stopposition direkt oberhalb der Transportstartposition A der Laufkatze 3 nachweist. Der elektronische Entfernungsmesser 30 mißt eine Koordinate der Laufkatze 3 bei einer Startposition. Die Vorrichtung zum Nachweis des Neigungswinkels 28 und der elektronische Entfernungsmesser 30 sind jeweils mit dem Steuerungsbereich 22 verbunden. Es sollte beachtet werden, daß eine verlängerte vertikale Reflexionsplatte 30a auf der Laufkatze 3 vorgesehen ist, um einen Strahlungsbereich des von dem elektronischen Entfernungsmesser 30 emittierten Lichts abzudecken.

Die Transversalwinde 7 und die Vertikalwinde 8 sind einer in der Nähe des Hauptkabels 2 liegenden Maschinenhalle 32 angeordnet. Die Winden 7 und 8 werden von den Antriebssteuerungseinheiten 34 und 36 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung und zum Beschleunigen und Verlangsamen angetrieben, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Antriebssteuerungseinheiten 34 und 36 sind mit dem Steuerungsbereich 22 verbunden, um daher Steuerungsbefehle zu empfangen.

Die jeweiligen Winden 7 und 8 umfassen Motoren 7a und 8a, Bremsen 7b und 8b, Untersetzungsgetriebeanordnungen 7c und 8c und Trommeln 7d und 8d. Die Motoren 7a und 8a sind mit jeweils zugehörigen Trommeln 7d und 8d über die Bremsen 7b und 8b und die Untersetzungsgetriebeanordnungen 7c und 8c zum Nachgeben und Anziehen des Förderkabels 4 und des Hängekabels 5 gekoppelt. Es ist zu bemerken, daß die Transversalwinde 7 dazu geeignet ist, das Förderkabel 4 in einer Endlosform zum Anziehen und Nachgeben des Förderkabels 4, das auf einer Zwischentrommel 7d-1 und der Trommel 7d mit beiden Enden aufgewickelt ist, anzuziehen (zurückzuziehen).

Motorgeschwindigkeitsdetektoren 7e und 8e sind für die jeweiligen Motoren 7a und 8a vorgesehen. Die Motorgeschwindigkeitsdetektoren 7e und 8e führen gemessene Werte zu den Antriebssteuerungseinheiten 34 und 36 zurück. Die Motoren 7a und 8a werden von von dem Steuerungsbereich 22 gelieferten Steuerungskommandowerten gesteuert, um in geeignete Richtungen und mit geeigneten Geschwindigkeiten anzutreiben.

Auf den Trommeln 7d und 8d sind jeweils Kodiereinrichtungen X und Z vorgesehen. Die Kodiereinrichtung X ist dazu geeignet, eine transversale Bewegungsgröße der Laufkatze 3 nachzuweisen. Auf der anderen Seite ist die Kodiereinrichtung Z dazu geeignet, eine Größe zum Herauf- und Herunterheben des Behälters 6 nachzuweisen. Jeweilige Ausgangssignale der Kodiereinrichtungen X und Z sind Eingangssignale für den Steuerungsbereich 22. Es ist zu bemerken, daß der gemessene Wert der transversalen Bewegungsgröße einen Fehler aufgrund eines Schlupfes bei einer Zwischentrommel 7d-1 aufweisen kann und daher zu jeder Ankunftszeit der Laufkatze an der Position A mit dem gemessenen Wert des elektronischen Entfernungsmessers 30 korrigiert wird.

Auf einer Dammlinie (Dammspur) wie der Transportstartposition A ist ein Bodenkontakt-Bestätigungsschalter 42 vorgesehen. Zudem sind in der Nähe der Dammlinie ein Bereichssensor 44 und eine Steuerungstafel 46 vorgesehen. Der Bodenkontakt- Bestätigungsschalter 42 mißt den Bodenkontakt des Behälters 6.

Der Bereichssensor 44 ist derart ausgebildet, daß er zum Steuern des Aufsitzens des Behälters 6 verwendet werden kann. Der Behälter 6 kann innerhalb eines Nachweisbereiches des Bereichsensors 44 aufgesetzt werden. Die Steuerungstafel 46 erlaubt den Vorgang zum Einfüllen von Beton in den Behälter 6 aus dem Transportträger 10.

Im unteren Bereich des Behälters 6 sind ein nicht gezeigtes Öffnungs- und Schließtor (-gate), das von einem hydraulischen Zylinder betrieben wird, ein Begrenzungsschalter 48 zum Nachweis des Öffnens und Schließens des Tores und ein Ultraschall- Bereichssensor 50 vorgesehen. Auf der anderen Seite sind im oberen Bereich des Behälters 6 eine Funkverbindungsausrüstung 52, ein gyroskoptypartiger Schwingungswinkeldetektor 54, eine Steuerungstafel 56, eine Batterie 58 zur Energieversorgung der vorhergehenden Komponenten und eine solartypartige Wiederaufladeeinheit 60 vorgesehen. Die Ausgangssignale des Begrenzungsschalters 48, des Ultraschall-Bereichssensors 50, des Schwingungswinkeldetektors 51 werden dem Steuerungsbereich 22 in dem Bedienungsraum 9 über die Funkverbindungsausrüstungen 52 und 26 übergeben.

Der Fülltrichter 11 wird von einem Unterstützungsrahmen 62 unterstützt. In dem unteren Bereich des Fülltrichters 11 ist ein nicht gezeigtes Öffnungs- und Schließtor (gate), das mittels eines hydraulischen Zylinders betätigt wird, und ein Begrenzungsschalter 64 zum Nachweis des Öffnens und Schließens des Tores vorgesehen. An dem Bein (Schenkel) des Unterstützungsrahmens 62 sind ein manueller Betonentladungsschalter 68, eine Anzeigeeinheit 70, eine Steuertafel 72 usw. an einer Position angeordnet, die von einem Fahrersitz in einem Kippfahrzeug, das unterhalb des Einfüllstrichters 11 anhält, leicht zu sehen und zu betätigen ist. In dem oberen Bereich des Unterstützungsrahmens 62 sind eine Funkverbindungseinrichtung 74 und ein Ultraschall- Bereichssensor 76 zum Nachweis der Stopposition des Behälters 6 vorgesehen. Die Ausgangssignale des Begrenzungsschalters 64, des manuellen Schalters 68, des Bereichssensors 76 werden dem Steuerungsbereich 22 in dem Bedienungsraum 9 über die Funkverbindungseinrichtungen 74 und 26 übergeben.

In dem Rechenbereich 24 von Fig. 2 ist ein Steuerungsprogramm zum Liefern von Verfahrensmustern der Winden 7 und 8 für den Steuerungsbereich 22 vorgesehen. Die folgende Diskussion bezieht sich auf das Steuerungsverfahren gemäß dem Steuerungsprogramm. Zuerst wird auf der Grundlage einer Gleichung, die das statische Gleichgewicht, das der Position der Laufkatze 3 auf dem Hauptkabel 2 entspricht, ausdrückt, und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten k des Hauptkabels 2, ein Biegungsmodell des Hauptkabels 2, das die Änderung einer Spur des Hauptkabels 2 in Verbindung mit der Fortbewegung der Laufkatze 3 zeigt, abgeleitet. Als nächstes wird eine Koordinate, die einen vorherbestimmten Ort des Behälters 6 in Übereinstimmung mit dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 darstellt bestimmt. Dann werden die Extraktionslängen des Förderkabels 4 und des Hängekabels 5 als Funktion der Zeit erhalten.

Wie in Fig. 3(a) gezeigt, ist ein Betontransportbereich auf dem Damm 1, d. h. der Fläche, wo der Behälter 6 zur Fortbewegung angetrieben wird, in eine Gruppe einer Vielzahl von Blöcken in Gitterform unterteilt. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3 und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 werden als Verfahrensmuster zum Minimieren der Zeiträume zum Durchlaufen der entsprechenden Blöcke unter Berücksichtigung der Unterdrückung der Schwingungsbewegung des Behälters abgeleitet. In dem Verfahrensmuster wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit Vx der Laufkatze 3 anfänglich schrittweise erhöht und wird dann konstant und daraufhin schrittweise erniedrigt, so daß sie an einer Zielkoordinatenposition Null wird, wie in Fig. 3(b) gezeigt ist. Auch wird die Hebegeschwindigkeit Vz des Hängekabels 5 des Behälters 6 in einem ähnlichen Muster wie dem Verfahrensmuster der Laufkatze 3 festgesetzt, wie in Fig. 3(c) gezeigt ist. Das heißt, die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3 und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 werden bei einem Übergang von einem Block zu einem anderen angrenzenden Block Null. Somit wiederholen die Laufkatze 3 und der Behälter 6 die Verfahrensmuster der Fig. 3(b) und 3(c) jedesmal, um jeden von dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 bestimmten Block zu durchlaufen. Die diskontinuierliche schrittweise Änderung der Geschwindigkeit während der Beschleunigungs- und Verzögerungsperiode ist vorgesehen, um die Schwingungsbewegung des Behälters 6 zu beseitigen, die durch die Beschleunigung und Verzögerung verursacht wird. Im Falle der gezeigten Art der Beschleunigung und Verzögerung kann die Schwingungsbewegung des Behälters 6 in der Zielposition (dem Übergangspunkt von einem Block zu einem anderen Block) vollständig unterdrückt werden.

Mit diesem Verfahrensmuster ist die Biegungsgröße des Hauptkabels abhängig von einer Spannung des Hauptkabels 2 und einer Gesamtlast, die das auf das Hauptkabel 2 wirkende Gewicht des Behälters 6 einschließt, variabel. Unter der Annahme, daß die auf das Hauptkabel 2 wirkende Spannung ein bekannter konstanter Wert ist, können das Verfahrensmuster und die Verfahrenszeit in dem vorhergehenden Programm durch Eingabe der Gesamtlast als ein Parameter bestimmt werden. Da das Gewicht des Hauptkabels 2, der Laufkatze 3 und des Behälters 6 bekannt sind, können das Verfahrensmuster und die Verfahrensperiode bestimmt werden, wenn das Gewicht des in den Behälter 6 einzufüllenden Betons bestimmt ist.

Die Art des Betons ist abhängig von dem Gußanteil und der Art des Aufbaus zwischen Mörtel, Beton mittlerer Festigkeit, Beton starrer Festigkeit variabel. Das spezifische Gewicht des Betons ist abhängig von der Art des Betons variabel. Daher hängt, wenn die Kapazität des Behälters 6 konstant ist, das Gewicht des in den Behälter 6 zu füllenden Betons von der Art des Betons ab. Der in der Dosierungsanlage aufbereitete Beton wird mit dem Transportträger 10 auf die Dammlinie transportiert und die Information über die Art des Betons wird dem Bedienungsraum 9 und dem Behälter 6 übergeben.

Der Steuerungsbereich 22 erhält die Informationen über die Art des Betons und betätigt dann die Antriebssteuerungseinheiten 34 und 36 entsprechend dem in dem Rechenbereich 34 gespeicherten Programm. Die Programmsteuerung in dem Rechenbereich 24 wird im folgenden diskutiert.

Fig. 4 stellt ein Flußdiagramm dar, das einen Steuerungsprozeß entsprechend dem vorhergehenden Steuerungsprogramm bei der belasteten Fortbewegung (von der Position A zu der Position B) zeigt. Bei der Lastbewegung unter der Bedingung, daß der Behälter 6 bei der Transportstartposition A aufsitzt, wird der Beton in den Behälter 6 eingefüllt und die Art des Betons wird bestimmt. Dann wird die Gesamtlast an dem Hauptkabel 2 bestimmt. Daraufhin werden, abhängig von den Ergebnissen des Nacheises mit dem elektronischen Entfernungsmesser 30 und der Meßvorrichtung 28 zur Winkelbestimmung werden die Startkoordinatenposition und eine Zielkoordinatenposition bestimmt und dann wird die Spur der Biegung des Hauptkabels 2 bestimmt (Schritte 101 bis 103).

Wenn der Behälter 6 für den Transport fertig ist und wenn der Steuerungsbereich 22 ein OK Verfahrenssignal von der Steuertafel 46 auf der Dammlinie empfängt, wird das Hängekabel 5 leicht aufgewickelt. Unter dieser Bedingung wird die Position der Laufkatze 3 auch verschoben. Daher wird eine Anfangskoordinate beim Starten des Transports festgesetzt. Das Verfahrensmuster für den Anfangsblock wird dann ausgewählt und die Betätigung der entsprechenden Winden wird begonnen (Schritte 104 bis 108).

Während des Arbeitsverfahrens überwacht der Steuerungsbereich 22 ständig die transversale Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze 3, die Extraktionsgröße und -geschwindigkeit des Hängekabels 5 mit den Kodiereinrichtungen X und Z. Wenn der Entschluß gefaßt wird, daß die Geschwindigkeit des Förderkabels 4, das die Laufkatze 3 antreibt, oder des Hängekabels 5 einen auf der Grundlage der Eingangssignale von den Kodiereinrichtungen X und Z vorherbestimmten programmierten Geschwindigkeitsübergangspunkt erreicht, wird das Steuerungssignal von dem Rechenbereich 24 an den Steuerungsbereich 22 geliefert, so daß die Steuerspannungen der Winden 7 und 8 mit einem von dem Steuerungsprogramm bestimmten Wert in Übereinstimmung gebracht werden (Schritte 109 und 110). Es ist zu bemerken, daß in den Schritten 109 und 110 jeweilige Geschwindigkeitsänderungspunkte in den Diagrammen der Verfahrensmuster der Fig. 3(b) und 3(c) in jedem Block nachgewiesen werden, um die Steuerspannung zu variieren. Die Schritte 109 und 110 werden wiederholt, bis der Behälter 6 den Endblock erreicht, in dem die Zielkoordinatenposition enthalten ist. Das Transportverfahren wird beendet, wenn der Beschluß gefaßt wird, daß die momentane Koordinatenposition des Behälters 6 mit der Zielkoordinatenposition, die in dem Schritt 102 festgesetzt wurde, übereinstimmt (Schritt 111).

Bei der Verfahrensendbedingung hat der Behälter 6 eine Position direkt oberhalb des Einfülltrichters 11 erreicht. Daraufhin wird auf der Grundlage der von den an dem Behälter 6 und dem Einfülltrichter 11 vorgesehenen Ultraschallsensoren 50 und 76 gemessenen Werte eine automatische Feinregulierung der horizontalen Position des Behälters 6 hinsichtlich des Einfülltrichters 11 ausgeführt. Danach wird an der eingestellten vorbestimmten Position der Behälter 6 gestoppt und öffnet das Tor (gate), um den Beton in den Fülltrichter 11 zu entladen, um das Gesamtverfahren in der Lastbewegung zu vollenden.

Bei der Rückkehrbewegung ist das Verfahren fast das gleiche wie das bei der Lastbewegung. Jedoch werden, wie in Fig. 5 gezeigt, wenn der Steuerbereich 22 ein Signal erhält, das das Bereitsein für das Verfahren über die Funkverbindungseinrichtungen 52 und 26 anzeigt, die Startkoordinatenposition und die Zielkoordinatenposition festgesetzt und das Verfahrensmuster für die Leerbedingung wird ausgewählt. Nachdem die momentane Koordinatenposition der Laufkatze 3 bestimmt worden ist, wird das Verfahren für die Rückkehrbewegung eingeleitet (Schritte 201 bis 206).

Nach Beginn des Verfahrens überwacht der Steuerungsbereich 22 ständig die transversale Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze 3 und die Hochhebgröße des Hängekabels 5 mit den Kodiereinrichtungen X und Z. Wenn festgestellt wird, daß die Geschwindigkeit des Zugkabels 4, das die Laufkatze 3 antreibt, oder des Hängekabels 5 einen vorherbestimmten programmierten Geschwindigkeitsübergangspunkt auf der Grundlage der Eingangssignale von den Kodiereinrichtungen X und Z erreicht, wird das Steuerkommando von dem Rechenbereich 24 zu dem Steuerbereich 22 geliefert, so daß die Steuerspannungen für die Windungen 7 und 8 mit einem befohlenen Wert des Steuerprogramms in Übereinstimmung gebracht wird (Schritte 207 und 208). Es ist zu bemerken, daß ähnlich den Schritten 109 und 110 die Schritte 207 und 208 wiederholt werden, bis der Behälter 6 den Endblock erreicht, in dem die Zielkoordinatenposition enthalten ist. Das Transportverfahren wird beendet, wenn festgestellt worden ist, daß die momentane Ortskoordinate des Behälters 6 mit der in dem Schritt 202 gesetzten Zielkoordinatenposition übereinstimmt (Schritt 209).

Bei dieser verfahrensbeendenden Position wird der Behälter 6 direkt oberhalb der Dammlinie angeordnet. Daraufhin wird auf der Grundlage der von den an dem Behälter 6 und der Dammlinie angebrachten Ultraschallsensoren 50 und 44 gemessenen Werte eine automatische Feinjustierung der horizontalen Position des Behälters 6 in Bezug auf die Dammlinie durchgeführt. Nach dem Positionieren wird der Behälter 6 auf die Dammlinie aufgesetzt. Dann wird das Aufsetzen des Behälters 6 von dem Schalter 42 bestätigt, so daß der Bereitzustand zum Aufnehmen des Betons hergestellt ist.

Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die Zeichnungen beschrieben. Der Aufbau des Kabelkran-Steuerungssystems des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist im wesentlichen der gleiche wie der in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 dargestellt ist. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm des gezeigten Ausführungsbeispiels des Kabelkran-Steuerungssystems gemäß der Erfindung. Das Blockdiagramm der Fig. 6 ist im allgemeinen das gleiche wie das des ersten Ausführungsbeispiels in der Fig. 2.

Ein Steuerprogramm zum Liefern von Verfahrensmustern für die Winden 7 und 8 für den Steuerbereich 22 wird von dem Rechenkreis 24 der Fig. 6 geliefert. Als nächstes wird der Steuervorgang gemäß dem Steuerprogramm diskutiert. Zunächst wird auf der Basis einer Gleichung, die ein statisches Gleichgewicht ausdrückt, das der Position der Laufkatze 3 an dem Hauptkabel 2 entspricht und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten k des Hauptkabels 2 ein Biegungsmodell des Hauptkabels 2, das die Änderung der Spur des Hauptkabels 2 in Verbindung mit der Fortbewegung der Laufkatze 3 zeigt, abgeleitet. Als nächstes wird eine eine vorherbestimmte Position des Behälters 6 darstellende Koordinate gemäß dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 bestimmt. Dann erhält man die Extraktionslängen des Förderkabels 4 und des Hängekabels als Funktion der Zeit.

Das Steuerungsprogramm ist mit einer Funktion zum Auswählen einer Rückkopplungsgröße ausgestattet, die über die Verfahrenssteuerung der Winden 7 und 8 erhalten wird, um den Schwingungswinkel und die Schwingungswinkelgeschwindigkeit des Behälters 6 aufgrund "Fuzzy"-Folgerung zu beseitigen.

Wie in Fig. 7(a) gezeigt ist, ist ein Bereich der Behälterbewegung in eine Gruppe einer Vielzahl von kleinen Blöcken in Gitterform unterteilt. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3 und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 werden als Verfahrensmuster zum Minimieren der Zeiträume zum Durchlaufen der jeweiligen Blöcke unter Berücksichtigung der Unterdrückung der Behälterschwingung abgeleitet. In dem in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Verfahrensmuster wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit Vx der Laufkatze 3 anfänglich von der Startkoordinatenposition mit im wesentlichen konstanter Beschleunigung erhöht und wird dann konstant und wird dann mit einer im wesentlichen konstanten Verzögerung erniedrigt, um bei der Zielkoordinatenposition Null zu erreichen, wie es in Fig. 7(b) gezeigt ist. Auch wird die Hebegeschwindigkeit Vz des Hängekabels 5 des Behälters 6 in einem ähnlichen Muster wie dem Verfahrensmuster der Laufkatze 3 festgesetzt, wie es in Fig. 7(c) gezeigt ist. Das heißt, die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3 und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 werden bei einem Übergang von einem Block zu einem benachbarten anderen Block Null. Das heißt, die Laufkatze 3 und der Behälter 6 wiederholen die Verfahrensmuster der Fig. 7(b) und 7(c) jedesmal, um jeden von dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 bestimmten Block zu durchlaufen.

In dem Verfahrensmuster der Fig. 7(b) und 7(c) wird am Anfang der Beschleunigung, bei Beenden der Beschleunigung, beim Anfang der Verzögerung und beim Stoppen eine Schwingung (Schleudern/pitching) des Behälters aufgrund der von dem Trägheitsmoment des Behälters 6 verursachten Reaktionsverzögerung als Reaktion auf die Beschleunigung und Verzögerung der Laufkatze 3 bewirkt. Der Rechenbereich 24 führt eine Rückkopplungssteuerung für die Winden 7 und 8 auf der Grundlage eines "Fuzzy"-Schlusses aus, um das dem Schwingungswinkel und der Schwingungswinkelgeschwindigkeit des Behälters 6 entsprechende Schwingungsmoment während der Beschleunigung und Verzögerung und während des Anhaltens zu beseitigen. Entsprechend ist in der Praxis die Geschwindigkeitszeitkurve der Laufkatze 3 und/oder des Behälters 6 nicht linear, aber in Teilschritten während der Beschleunigung und Verzögerung.

Der Steuerungsbereich 22 liefert den Steuerungsbefehl an die Antriebssteuerungseinheiten 34 und 36 gemäß dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Programm, nachdem Informationen über die Art des Betons wie in dem vorhergehenden ersten Beispiel erhalten worden sind. Zudem führt der Rechenkreis 24 eine Rückkopplungssteuerung in einem "Fuzzy"-Schluß zum Unterdrücken der Schwingung des Behälters 6 während einer Beschleunigung und Verzögerung aus.

Fig. 8 zeigt ein Steuerungsverfahren für die Winden 7 und 8 bei der Lastbewegung (von der Position A zu der Position B). Wenn das Verfahren des ,Krans gestartet wird, wird zuerst die Beschleunigung der Laufkatze 3 gestartet. Danach ist die Laufkatzengeschwindigkeit und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 in einem Bereich zum Anwenden der auf einen "Fuzzy"-Schluß gestützten Startregel, der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6 und die Geschwindigkeit der Laufkatze 3 werden dem Rechenbereich zugeführt. Dann wird entsprechend einer Startregel des Behälters 6, die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist, ein schwingungsunterdrückendes Verfahren ausgeführt (Schritte 301 bis 304).

Danach werden, wenn der Bereich zum Anwenden der Startregeln endet und ein Bereich zum Anwenden einer Verzögerungsregel von "Fuzzy"-Schlüssen eingegeben wird, der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6 und die Geschwindigkeit der Laufkatze 3 in den Rechenbereich eingegeben. Dann wird entsprechend der Verzögerungsregel des Behälters 6, die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist, ein schwingungsunterdrückendes Verfahren ausgeführt (Schritte 305 bis 308).

Wenn der Bereich zum Anwenden der Verzögerungsregel beendet ist und ein Bereich zum Anwenden einer Stopregel eines "Fuzzy"- Schlusses eingegeben wird, werden der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6 und die Geschwindigkeit der Laufkatze 3 dem Rechenbereich eingegeben. Dann wird entsprechend der Stopregel des Behälters 6, die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist, ein Verfahren zum Stoppen ausgeführt (Schritte 309 bis 313).

Fig. 9(a) bis 9(g) zeigen Zugehörigkeitsfunktionen zum Einrichten von Übereinstimmung zwischen verschiedenen Eingangsparametern, die eine Indexsteuerung und einen Inhalt von "Fuzzy"-Schlüssen liefern. Erklärungen werden im folgenden für einen entsprechenden Inhalt gegeben.

a) Länge des Hängekabels 5

Die Länge des Hängekabels 5, das den Behälter 6 an der Laufkatze 3 aufhängt, ist in vier Bereiche aufgeteilt gezeigt. Die Länge von 0 bis 50 m wird mit S-(klein)-Bereich bezeichnet, 30 bis 70 m wird mit M-(mittel)-Bereich bezeichnet, 50 bis 90 m wird mit B-(groß)-Bereich bezeichnet und 70 m und mehr wird mit VB-(sehr groß)-Bereich bezeichnet. Zum Beispiel wird, wenn die Länge 50 m beträgt, beschlossen, daß die Wahrscheinlichkeit, in dem M- Bereich zu sein, maximal ist und die Wahrscheinlichkeit, in dem S- oder B-Bereich zu sein, Null ist.

b) Laufkatzengeschwindigkeit

Ein Steuerungsbefehl zum Steuern der Motoren zum Antreiben der Winden 7 und 8 ist dargestellt. In Fig. 9(b) sind 1 bis 5 Zacken dargestellt, die sieben Bereiche der Fortbewegungsgeschwindigkeit (m/min) der Laufkatze 3 aufweisen.

c) Schwingungswinkel des Behälters

Sechs Bereiche des Schwingungswinkels des Behälters 6 sind in Bezug auf eine vertikale Linie dargestellt. Der Schwingungswinkel, der kleiner als 10 ist, wird mit Z-(0)- Bereich, 0 bis 3,0° als VS-(sehr klein)-Bereich, 1,0 bis 5,0° als S-(klein)-Bereich, 3,0 bis 7,0° als M-(mittel)-Bereich, 5,0 bis 9,0° als B-(groß)-Bereich und 7,0° oder mehr als VB-(sehr groß)-Bereich bezeichnet.

d) Schwingungsrichtung des Behälters

Die Schwingungsrichtung wird als positiv (+) bezeichnet, wenn sie in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung auf der fortlaufenden Seite liegt, und als negativ (-), wenn sie auf der Verzögerungsseite liegt.

e) Versatz (Offset) von der Verzögerungsanfangsposition

Der Parameter stellt eine Größe des Versatzes (Offset) der Position dar, wo die Verzögerung der Laufkatze 3 akutell begonnen wird in Bezug auf die Verzögerungsanfangsposition, die von dem numerischen Modell abgeleitet wird. Der Bereich von 0 bis 0,5 m wird als Z-(Null)-Bereich, 0,00 bis 1,0 m als C-(Nah)- Bereich, 0,05 bis 3,0 m als M-(Mittel)-Bereich, 1,0 bis 5,0 m als F-(Fern)-Bereich und 3,0 oder mehr als VF-(sehr fern)- Bereich bezeichnet.

f) Schwingung des Behälters nach Stoppen und Beschleunigen

Der Parameter stellt die Schwingungsamplitude des Behälters nach dem Stoppen oder Beschleunigen dar. 0 bis 0,3 m wird als VS- (sehr klein)-Bereich, 0,1 bis 0,5 in als S-(klein)-Bereich, 0,3 bis 1,0 m als M-(mittel)-Bereich, 0,5 bis 3,0 m als B-(groß)- Bereich und 1,0 m oder mehr als VB-(sehr groß)-Bereich bezeichnet.

Gestützt auf die oben definierten Zuordnungsfunktionen wird im folgenden die Rückkopplungssteuerungsmethode, die einen "Fuzzy"-Schluß anwendet, diskutiert. Fig. 10 zeigt eine erläuternde Darstellung, die die Schwingungsbedingung des Behälters 6 zeigt, wenn die Laufkatze 3 beschleunigt wird, und Fig. 11 ist eine Tabelle, die eine beim Start der Laufkatze 3 anzuwendende Steuerungsregel zeigt, und Fig. 12 ist eine erläuternde Darstellung, die den Inhalt des unklaren Schlusses während der Beschleunigung der Laufkatze 3 zeigt.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, schwingt entsprechend dem Anwachsen der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze vom Starten der Behälter 6 in die verzögernde Richtung (-) aufgrund der von dem Trägheitsmoment verursachten Reaktionsverzögerung. Unter Berücksichtigung der Unterdrückung einer solchen Schwingungsbewegung in zwei Stufen wird, wenn ein konstanter Geschwindigkeitszeitraum T während des Beschleunigungszeitraums vorgesehen ist, der Behälter 6 auf die fortschreitende Seite (+) bei einer gewissen Größe bei der Position (1) aufgrund des Trägheitsmoments zurückgeführt.

Bei einer weiteren Beschleunigung bei einer Zeit (1) werden die Trägheitsbewegung in Vorwärtsrichtung des Behälters 6 und die Beschleunigung der Laufkatze synchronisiert. Daher wird bei dem Übergang von dem Beschleunigungszustand zu einem konstanten Geschwindigkeitszustand nach Beendigung des Beschleunigungszustands der Behälter 6 wie gezeigt an einem neutralen Ort gestoppt. Entsprechend wird bei ständigem Nachweis des Schwingungswinkels und der Schwingungsrichtung des Behälters 6 und der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3 der Schluß gezogen, ob die Vorwärtsseiten - Schwingungsamplitude des Behälters 6 bei einem Zeitpunkt (1) der festgesetzten Schwingungsamplitude entspricht, und zwar auf der Grundlage des Schwingungswinkels des Behälters 6 und der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 3. Bei dem Zeitpunkt (1) wird eine Rückwärtsbeschleunigung mit einer auf der Grundlage des Ergebnisses des Schlusses abgeleiteten Beschleunigung ausgeführt, der Behälter 6 kann in der neutralen Position bei Beendigung der Beschleunigung gehalten werden, wie es gezeigt ist.

Fig. 11 zeigt den Inhalt der Steuerungsregeln beim Starten. In Fig. 11 sind die Laufkatzengeschwindigkeit, der Schwingungswinkel des Behälters und die Schwingungsrichtung des Behälters Eingangsparameter. Diese Steuerungsregel verwendet "Wenn Dann" logische Ausdrücke an, in denen der auf das "Wenn" folgende Bereich ein Bedingungsbereich ist und der auf das "Dann" folgende Bereich ein Schlußfolgerungsbereich ist. Wenn z. B. die Eingangsparameter des Bedingungsbereichs so sind, daß die Laufkatzengeschwindigkeit entsprechend dem Zacken 1 mimimal ist, der Schwingungswinkel des Behälters Null ist und die Schwingungsrichtung + ist, zeigt der Schlußfolgerungsbereich die logische Regel, die den Mittel-(M)-Bereich für die Schwingungsamplitude des Behälters erfordert. Wenn die von der Steuerungsregel erhaltene Schwingungsamplitude des Behälters eine gesetzte Schwingungsamplitude ist, wird die erhaltene Schwingungsamplitude in eine Spannung umgewandelt, um in die Antriebssteuerungseinheit 34 für die Transversalwinde 7 zurückgekoppelt zu werden.

Fig. 12 zeigt ein konkretes Beispiel der Eingangsparameter für den Bedingungsbereich und der Ausgangsparameter des Schlußfolgerungsbereichs der Steuerungsregeln von Fig. 11, wobei die in Fig. 9(b), 9(c), 9(d) und 9(e) gezeigten Zuordnungsfunktionen verwendet werden. Wie in der die Schwingungsamplitude des Behälters als Ausgangsparameter zeigenden Matrix der Fig. 11 gesehen werden kann, ist die aktuelle Kombination der Eingangsparameter 24. Do 41415 00070 552 001000280000000200012000285914130400040 0002004329174 00004 41296ch werden zur Vereinfachung einige der Kombinationen von der Darstellung in Fig. 12 weggelassen.

Wenn die Laufkatzengeschwindigkeit, der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters gegeben sind, können Wahrscheinlichkeiten für entsprechende Regeln im Zusammenhang mit den Zuordnungsfunktionen abgeleitet werden. Die Schwingungsamplitude des Behälters kann durch Modifizieren und Überlappen der Zuordnungsfunktion der Schwingungsamplitude auf der Grundlage von Wahrscheinlichkeiten entsprechender Regeln vorhergesagt werden. Hier wird der Fall betrachtet, daß die momentane Laufkatzengeschwindigkeit 60 m/min (entsprechend dem ersten Zacken) beträgt, der Behälterschwingungswinkel 6,0° beträgt und die Schwingungsrichtung + ist. Für die jeweiligen Eingangsparameter werden Wahrscheinlichkeiten von den Zuordnungsfunktionen abgeleitet. Zum Beispiel wird in der zweiten oberen Kombination in Fig. 12 die Wahrscheinlichkeit 1,0 für die Laufkatzengeschwindigkeit erhalten, 0,5 wird für den Schwingungswinkel erhalten und 1,0 wird für die Behälterschwingungsrichtung erhalten. Wenn eine Vielzahl von Bedingungen vorliegt, wird die Bedingung mit der minimalen Wahrscheinlichkeit genommen. Daher wird die Wahrscheinlichkeit des gesamten Beispiels 0,5. Im Fall der dritten Kombination der Fig. 12 schneidet der Behälterschwingungswinkel -M den nachgewiesenen Wert -6,0°. Daher wird der Wert 0,5 als die Lösung in dem Schlußfolgerungsbereich genommen. Es ist zu bemerken, daß bei den anderen Kombinationen außer den obenbeschriebenen zweiten und dritten Kombinationen der gemessene Schwingungswinkel des Behälters keine der Zuordnungsfunktionen schneidet. Daher werden die Werte des Schlußfolgerungsbereiches in diesen Fällen Null.

In dem Rechenbereich 24 werden die in dem Schlußfolgerungsbereich der Fig. 12 erhaltenen, modifizierten Zuordnungsfunktionen überlappt, um eine Gravitationszentrumsposition zu bestimmen. Dann können Vorhersagungen getroffen werden, daß, wenn die Laufkatze 3 zu einem aktuellen Zeitpunkt beschleunigt wird, die Schwingungsamplitude bei einer konstanten Fortbewegungsgeschwindigkeit 0,75 betragen wird. Hier kann, wenn eine Toleranz zum Erreichen eines Zustandes für eine konstante Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze 0,4 ist, die Schlußfolgerung gezogen werden, daß die Wiederbeschleunigung zu einem Zeitpunkt gestattet werden soll, bei dem der vorhergesagte Wert kleiner oder gleich als 0,4 wird. Wenn ein solcher Schluß gefaßt wird, wird das Steuerungssignal zum Beschleunigen dem Steuerungsbereich 22 zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters 6 übergeben.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird von dem Start und von der Position (1) bis zu dem Zeitpunkt, bei dem die Laufkatze 3 in den konstanten Fortbewegungsgeschwindigkeitsmodus eintritt, das Hängekabel nicht herausgezogen gehalten und wird bei einer konstanten Hängelänge des Behälters 6 gehalten. Durch Aufrechterhalten der konstanten Länge des Hängekabels 5 wird der Zeitraum der Schwingungsbewegung des Behälters 6 konstant, so daß verhindert wird, daß die Steuerungsfaktoren kompliziert werden. Während des Zeitraumes vom Beginn der konstanten Fortbewegungsgeschwindigkeit der Laufkatze bis zu dem Verzögerungszeitpunkt wird das Hängekabel 5 nach und nach herausgezogen, um den Behälter 6 dem Einfülltrichter 11 anzunähern.

Auf der anderen Seite kann, während die Schwingungsunterdrückung in dem gezeigten Beispiel nur einmal durchgeführt wird, wie in Fig. 10 gezeigt, eine Rückkopplungssteuerung zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters viele Male durchgeführt werden.

Im folgenden wird die Steuerung während einer Verzögerung und dem Stoppen diskutiert. Fig. 13 bis 15 zeigen Regeln zum Beschleunigen und Stoppen, die von den Schwingungsbedingungen des Behälters 6 und der Geschwindigkeitsänderung der Laufkatze 3 abhängen.

Zuerst zeigt Fig. 13 das Verhalten des Behälters 6 während des Zeitraumes vom Beginn der Verzögerung bis zum Stoppen. Unter der Annahme, daß die Verzögerung der Laufkatze 3 bei einem Zeitpunkt (2) einsetzt, schwingt der Behälter 6 auf die fortschreitende Seite (+) aufgrund der Trägheitsverzögerung der Reaktion. Es ist zu bemerken, daß selbst während einer Fortbewegung mit konstanter Geschwindigkeit der Behälter 6 in die fortschreitende oder verzögernde Richtung schwingt. Daher wird zum Zeitpunkt (2) der Schluß gezogen, die in Fig. 14(a) gezeigte Verzögerungsregel anzuwenden, so daß die Schwingungsamplitude minimiert werden kann, indem eine Verzögerungssteuerung stattfindet, wenn das Ergebnis der Schlußfolgerung kleiner als oder gleich einem gegebenen zulässigen Wert wird und folglich eine konstante Fortbewegung eingestellt wird.

Es ist zu bemerken, daß, obwohl die Extraktionslänge des Hängekabels 5 im Bereich in der Nähe der Verzögerungsposition nicht gleichförmig ist, die Regel von Fig. 14(a) für die Gesamtlänge R des Hängekabels 5 anwendbar ist.

Andererseits kann die aktuelle Position zum Beginn der Verzögerung in Bezug auf die beabsichtigte Verzögerungsanfangsposition, die von dem numerischen Modell aufgrund der Verzögerung der Steuerung, wie mit der gestrichelten Linie in Fig. 13 dargestellt, abgeleitet wird, versetzt sein. Der von der Beziehung zwischen dem Versetzungsabstand und der Geschwindigkeit abhängige anwendbare Regel ist in Fig. 14(b) gezeigt. In der praktischen Steuerung werden Verfahren entsprechend den jeweiligen Regeln ausgeführt, um jeweils unabhängige Schlußfolgerungsergebnisse zu erhalten. Dann wird ein Durchschnittswert der Schlußfolgerungsergebnisse als Endergebnis erhalten. Bei der Alternative, daß einer der Steuerungsregeln Bedeutung beigemessen wird, um eine der Regeln vorzuziehen, kann das Endergebnis von den individuellen Schlußergebnissen berechnet werden, wobei entsprechend dem Vorzug jeweilige Wichtungswerte vorgesehen werden, um die Steuerung der Laufkatze 3 auszuführen. Zum Beispiel wird, wenn der Vorzug der Unterdrückung der Schwingungsbewegung des Behälters 6 gegeben wird, der Wichtungswert durch 0,6 für den Schwingungsfaktor vorgegeben, wohingegen der Wichtungswert 0,4 für den Versetzungsfaktor vorgegeben wird. Es ist zu bemerken, daß, obwohl die Steuerung zur Unterdrückung der Schwingungsbewegung in der Fig. 13 nur einmal stattfindet, die Steuerung zur Unterdrückung der Schwingungsbewegung viele Male bei der Verzögerungsregel durchgeführt werden kann.

Als nächstes sind, bei der Beurteilung über Stoppen zu einem Zeitpunkt (3) die in den Fig. 15(a) bis 15(d) gezeigten Regeln abhängig von dem Schwingungswinkel anwendbar, während der Schwingungswinkel sich auf der Verzögerungsseite (-) befindet. Das heißt, wenn die Schwingung des Behälters 6 auf der Verzögerungsseite (-) auftritt, kann die Schwingungsbewegung durch Fortschreiten der Laufkatze 3 mit einer von der Größe des Schwingungswinkels abhängigen Geschwindigkeit beseitigt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Steuerungsbetrag abhängig von der Extraktionslänge A des Hängekabels 5 beim Stoppen variabel, wobei die Bereichsaufteilung für vier Bereiche gegeben ist, d. h. (a) kurz (S), (b) mittel (M), (c) lang (B) und (d) sehr lang (VB). Die Steuerungsregeln sind für die jeweiligen Bereiche gegeben.

Für den Versatz der Stopposition wird eine in Fig. 15(e) gezeigte Regel angewandt. Ähnlich dem obenbeschriebenen Fall der Beschleunigung wird die Steuerung mit einem Durchschnittswert von dem nach der Steuerungsregel für die Schwingungsunterdrückung abgeleiteten Wert und dem mit der Versatzsteuerungsregel abgeleiteten Wert durchgeführt oder mit einem Wert, der durch Vorsehen von Wichtungswerten für den mit der Steuerungsregel zur Schwingungsunterdrückung abgeleiteten Wert abgeleitet wird und dem Wert, der von der Versatzsteuerungsregel abhängig von dem Vorzug einer der Steuerungen abgeleitet wird.

Fig. 16 zeigt ein Steuerungsverfahren für die Rückkehrbewegung von der Transportendposition B zu der Transportstartposition A. Wenn das Betätigen des Krans begonnen wird, wird zuerst die Beschleunigung der Laufkatze gestartet. Daraufhin ist die Laufkatzengeschwindigkeit und die Hebegeschwindigkeit des Behälters 6 in einem Bereich zum Anwenden einer auf einen "Fuzzy"-Schluß gestützten Startregel, der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6, die Länge des Hängekabels 5 und die Geschwindigkeit der Laufkatze 6 sind Eingangssignale (input), um das Schwingungsunterdrückungsverfahren in Übereinstimmung mit einer Startregel zu beginnen, die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist (Schritte 401 bis 404).

Folglich werden, wenn der Bereich zum Anwenden der Startregeln endet und ein Bereich zum Anwenden einer Verzögerungsregel eines "Fuzzy"-Schlusses eingegeben wird, der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6 und die Geschwindigkeit und Position der Laufkatze 3 in den Rechenbereich 24 eingegeben. Dann wird entsprechend der Verzögerungsregel des Behälters 6, die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist, ein schwingungsunterdrückendes Verfahren durchgeführt (Schritte 406 bis 408).

Wenn der Bereich zum Anwenden der Verzögerungsregel endet und ein Bereich zum Anwenden einer Stopregel eines "Fuzzy"- Schlusses eingegeben wird, werden der Schwingungswinkel und die Schwingungsrichtung des Behälters 6 und die Geschwindigkeit und Position der Laufkatze 3 in dem Rechenbereich 24 eingegeben. Dann wird entsprechend der Stopregel des Behälters 6 die in dem in dem Rechenbereich 24 gespeicherten Steuerungsprogramm enthalten ist, ein Verfahren zum Stoppen ausgeführt (Schritte 409 bis 413).

Es ist zu bemerken, daß die Steuerungsregeln für die Lastbewegung auf die Rückkehrbewegung anwendbar sind, mit Ausnahme des Unterschieds in der Länge des Hängekabels 5 und des Unterschieds in der Fortbewegungsrichtung. Daher werden Details in der Diskussion der Steuerungsregeln vernachlässigt.

Im folgenden ist die Diskussion auf das dritte Ausführungsbeispiels des Steuerungssystems des Kabelkrans gemäß der vorliegenden Erfindung gelenkt. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Steuerungsroutine zum effektiven Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters zu dem Steuerungsprogramm zum Beschleunigen in dem vorangegangenen zweiten Ausführungsbeispiel hinzugefügt. Fig. 17 zeigt ein Steuerungsverfahren in dem Beschleunigungszustand des zweiten Ausführungsbeispiels, und Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen der Laufkatzengeschwindigkeit 3 und der Schwingungsbewegung des Behälters 6 in Übereinstimmung des Steuerungsinhalts.

Wie in Fig. 17 gezeigt ist, werden zu einem Zeitpunkt, bei dem die Beschleunigung der Laufkatze 3 nach dem Inbetriebsetzen der Kranbetätigung bestimmt worden ist, die Position und Geschwindigkeit der Laufkatze 3 und der Schwingungswinkel und die Schwingungswinkelgeschwindigkeit des Behälters 6 in den Steuerungsbereich 22 eingegeben. Mit diesen Werten wird eine Bewegungsgleichung des Behälters 6 zum Ableiten einer Steuerungsspannung zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters 6 ersetzt, um der Spurenkurve des Hauptkabels 2 zu folgen, die auf ähnliche Art zu der oben diskutierten abgeleitet wird, und um einen Steuerungsstartzeitpunkt zu berechnen (Schritte 501 bis 507). Es ist zu bemerken, daß die Position und Geschwindigkeit der Laufkatze 3 durch die Kodiereinrichtung X und einen Geschwindigkeitsmesser 7e gegeben ist, und der Schwingungswinkel und die Winkelgeschwindigkeit von einem Schwingungswinkeldetektor 54 gemessen und über Funkverbindungseinrichtungen 28 und 52 übertragen werden.

Wie in Fig. 18(a) gezeigt, wird unter der Annahme, daß ein zum Erreichen der Geschwindigkeit der Laufkatze 3 erforderlicher Zeitraum bei einer konstanten Geschwindigkeit v1 vom Beginn des Verfahrens t₁ ist, die Schwingungsbewegung an dem Behälter 6 durch Verzögern in der Reaktion aufgrund seines Trägheitsmoments erzeugt. Eine Spur der Schwingungsamplitude v2 des Behälters 6 wird eine Sinuskurve mit konstanter Periode, wenn die Länge des Hängekabels 5 zum Hängen des Behälters 6 konstant ist.

Entsprechend werden, um die Schwingungsbewegung des Behälters 6 zu beseitigen, eine Zeitsteuerung (timing) t₂, bei der die Schwingungsamplitude v2 nach dem Zeitpunkt (Zeitraum) t₁, bei welchem die Geschwindigkeit der Laufkatze 3 konstant wird, und eine Beschleunigung, die einem Wert entspricht, bei dem die Schwingungsamplitude v2 maximal wird, bei dem Zeitpunkt t₂ für einen vorbestimmten Zeitraum angewendet.

Genauer wird, wenn ein Startzeitpunkt t₂ erreicht wird, eine erste Rückkopplungssteuerung gestartet, um eine Steuerungsspannung zum Beschleunigen der Laufkatze 3 zu liefern, die der Antriebssteuerungseinheit 34 für den vorbestimmten Zeitraum zugeführt wird. Der Schwingungswinkel und die Winkelgeschwindigkeit der Schwingung des Behälters 6 werden nach Vervollständigung der ersten Rückkopplungssteuerung gemessen, um die darauffolgenden Schwingungsbedingung abzuleiten. Als ein Ergebnis wird, wenn die erwartete Schwingung des Behälters 6 innerhalb eines zulässigen Wertebereiches liegt, die Rückkopplungssteuerung beendet (Schritte 508 bis 509). Die Bedingung, bei der die erste Rückkopplungssteuerung bis zu einem Zeitpunkt t₂ ausgeführt wird, ist in Fig. 18(b) dargestellt. Wenn der maximale Wert der Schwingungsamplitude v2 und des Behälters 6 innerhalb des zulässigen Bereiches während dieses Zeitraumes (d. h. t₂ bis t₃) liegt, wird die Rückkopplungssteuerung beendet.

Umgekehrt wird, wenn der maximale Wert von v2 den zulässigen Wert überschreitet, auf ähnliche Weise zu der obenbeschriebenen ein zweiter Startzeitpunkt (-timing) t₄ zur Rückkopplungssteuerung, bei dem die Amplitude der Schwingung v2 zum ersten Mal nach dem Timing t₃ Null wird, abgeleitet. Wenn der Zeitpunkt t₄ erreicht wird, wird die bei dem Schritt 509 abgeleitete Steuerungsspannung für den vorbestimmten Zeitraum angewandt. Dann werden der Schwingungswinkel und die Schwingungswinkelgeschwindigkeit des Behälters 6 nach Vervollständigung der zweiten Rückkopplungssteuerung gemessen (Schritte 510 bis 514). Die Bedingung nach der zweiten Rückkopplungssteuerung ist in Fig. 18(c) veranschaulicht.

Während dieses Zeitraumes (t₃ bis t₄) wird, wenn der Maximalwert der Schwingungsamplitude v2 innerhalb des erlaubten Bereichs liegt, die zweite Rückkopplungssteuerung beendet. Andererseits wird, wenn der maximale Wert v2 den zulässigen Wert überschreitet, die ähnliche Rückkopplungssteuerung wiederholt, bis der Maximalwert von v2 innerhalb der zulässigen Werte durch Wiederholen des Schrittes 510 konvergiert.

Es ist zu bemerken, daß die während einer Verzögerung auszuführende schwingungsunterdrückende Steuerung im wesentlichen die gleiche ist, wie die während der Beschleunigung, mit Ausnahme des Unterschiedes der Richtung der Steuerungskraft. Daher wird während der Verzögerung die Schwingungsbewegung des Behälters 6 durch ein stufenweises Verzögerungsmuster der Laufkatze 3 unterdrückt.

Obwohl die Position, in der die Schwingungsbewegung des Behälters 6 vollständig unterdrückt ist, wünschenswerterweise unmittelbar oberhalb der Transportstartposition A und der Transportendposition B ist, ist es möglich, daß die Laufkatze 3 die Zielposition nicht erreicht oder die Zielposition durch Ausführen der Rückkopplungssteuerung überschreitet. In einem solchen Fall kann die Position durch eine Feinjustierung nach Vervollständigung der Steuerung korrigiert werden, um den Behälter 6 an der richtigen Stelle herunterzulassen, um das Transportverfahren zu vollenden. Zum Beispiel wird im Fall der Lastbewegung auf der Grundlage der Meßwerte der Ultraschallbereichssensoren 50 und 78, die auf dem Behälter 6 und dem Fülltrichter 11 angeordnet sind, eine Feinjustierung der Position in der horizontalen Ebene durchgeführt, um den Behälter 6 genau gegenüber dem Fülltrichter 11 auszurichten. Danach wird der Behälter 6 unmittelbar oberhalb des Fülltrichters gestoppt und öffnet das Tor (gate) zum Entladen des Betons in den Fülltrichter 11, um alle Verfahren zu vollenden. Ähnlich wird im Fall der Zurückbewegung, nach der Rückkopplungssteuerung der Behälter 6 unmittelbar oberhalb der Dammlinie durch Feinjustierung angeordnet. Dann wird die automatische Feinjustierung zum Korrigieren der Position in der horizontalen Ebene durchgeführt, wobei die Ultraschallbereichssensoren 50 und 44 auf dem Behälter 6 und der Dammlinie zum Aufsetzen des Behälters auf der Dammlinie benutzt werden. Die Aufsetzbedingung des Behälters 6 wird von dem Schalter 42 gemessen. An dieser Stelle wird der Behälter 6 zum Aufnehmen des Betons startklar.

Im folgenden wird das vierte Ausführungsbeispiel des Kabelkran- Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung diskutiert. In dem vierten Ausführungsbeispiel können die Steuerungsverfahren der vorhergehenden ersten bis dritten Ausführungsbeispiele abhängig von den Verfahrensbedingungen ausgetauscht werden. Fig. 19 ist eine erläuternde Darstellung, die den Systemaufbau dieses Ausführungsbeispiels zeigt, Fig. 20 ist ein Funktionsblockdiagramm des Systems von Fig. 19. Da der grundlegende Aufbau des gezeigten Ausführungsbeispiels im wesentlichen der gleiche wie die der vorangegangenen ersten bis dritten Ausführungsbeispiele ist, werden nur die von den ersten Ausführungsbeispielen verschiedenen Punkte diskutiert.

Wie in Fig. 19 gezeigt ist, sind meteorologische Beobachtungseinrichtungen 80 zum Überwachen einer Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Änderung der Windrichtung an einer Vielzahl von Stellen in der Nähe des gezeigten Ausführungsbeispiels des Kabelkran-Steuerungssystems vorgesehen. Die meteorologischen Beobachtungseinrichtungen 80 sind mit dem Rechenbereich 24 über Kabel- oder Funkverbindungseinrichtungen oder dergleichen verbunden, um die entsprechenden Daten der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung und der Variation der Windrichtung abhängig vom jeweiligen Zeitpunkt dem Rechenbereich 24 einzugeben.

Der Rechenbereich 24 umfaßt fünf Steuerungsblöcke, d. h.

a) ein Optimalwertsteuerungsbereich 24a, in dem ein optimales Verfahrensmuster auf der Grundlage einer Wegberechnung programmiert ist;
b) ein Rückkopplungssteuerungsbereich 24b;
c) ein Rückkopplungssteuerungsbereich 24c zur Rückkopplungssteuerung mit "Fuzzy"-Schlußfolgerung;
d) ein lernender Steuerungsbereich 24d zum Speichern eines optimalen Verfahrensmusters durch manuelle Verfahren; und
e) ein Wahlbereich zum Auswählen der Steuerungsbereiche 24a bis 24d auf der Grundlage von vorherbestimmten Bedingungen.

Im folgenden wird der Inhalt der Steuerung des Steuerungsbereiches 24a bis 24d und des Wahlbereichs 24e genau diskutiert.

a) Optimalwertsteuerungsbereich 24a

In dem Optimalwertsteuerungsbereich 24a wird ein Steuerungsprogramm zum Liefern von Verfahrensmustern der Winden 7 und 8 an den Steuerungsbereich 22 der Fig. 20 gespeichert. Das von diesem Steuerungsprogramm auszuführende Steuerungsverfahren ist das gleiche wie das in dem ersten Ausführungsbeispiel diskutierte. Das heißt, zuerst wird auf der Grundlage einer Gleichung, die ein statisches Gleichgewicht, das der Position der Laufkatze 3 an dem Hauptkabel 2 entspricht, und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten k des Hauptkabels 2, ein Biegungsmodell des Hauptkabels 2, das die Spuränderung des Hauptkabels 2 in Verbindung mit der Fortbewegung der Laufkatze 3 zeigt, abgeleitet. Danach wird eine Koordinate, die eine vorherbestimmte Position des Behälters 6 in Übereinstimmung mit dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 darstellt, bestimmt. Dann werden die Längen des Förderkabels 4 und des Hängekabels 5 als Funktion der Zeit erhalten.

b) Rückkopplungssteuerungsbereich 24b

Der Rückkopplungssteuerungsbereich 24b der Fig. 20 berechnet einen Rückkopplungssteuerungsbetrag und einen Steuerungszeitpunkt (timing) zum Beseitigen der Schwingungsbewegung des Behälters 6 entsprechend dem Schwingungswinkel und der Winkelgeschwindigkeit bei einem bestimmten Zeitpunkt während der Beschleunigung und Verzögerung, um die Schwingungsunterdrückungssteuerung während der Beschleunigung und Verzögerung auszuführen. Die Wirkung ist die gleiche wie die eines dritten Ausführungsbeispiels.

c) Rückkopplungssteuerungsbereich 24c, der "Fuzzy"- Schlußfolgerungen verwendet

Der Rückkopplungssteuerungsbereich 24c der Fig. 20 speichert ein Steuerungsprogramm zum Liefern eines Verfahrensmusters der Winden 7 und 8 an den Steuerungsbereich 22. Das Verfahren dieses Steuerungsprogramms verläuft wie folgt. Zuerst wird auf der Grundlage einer Gleichung, die ein statisches Gleichgewicht, das der Lage der Laufkatze 3 an dem Hauptkabel 2 entspricht, und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten k des Hauptkabels 2, ein Biegungsmodell des Hauptkabels 2, das eine Spuränderung des Hauptkabels 2 in Verbindung mit der Fortbewegung der Laufkatze 3 ableitet, bestimmt. Dann wird eine Koordinate, die eine vorherbestimmte Position des Behälters 6 darstellt, entsprechend dem Biegungsmodell des Hauptkabels 2 bestimmt. Dann werden die Extraktionslängen des Förderkabels 4 und des Hängekabels 5 als Funktion der Zeit erhalten. Das Steuerungsprogramm ist mit einer Funktion zur Auswahl einer Rückkopplungsgröße ausgestattet, die über die Verfahrenssteuerung der Winden 7 und 8 zum Beseitigen des Schwingungswinkels und der Schwingungswinkelgeschwindigkeit des Behälters 6 mittels "Fuzzy"-Schlußfolgerung versehen wird. Der Inhalt der Steuerung dieses Rückkopplungssteuerungsbereichs 24c ist der gleiche wie der der vorangegangenen zweiten Ausführungsform.

d) Lernender Steuerungsbereich 24d

In dem lernenden Steuerungsbereich werden eine Vielzahl von vergangenen Verfahrensmustern gespeichert, die durch manuelle Bedienung der Bedienungspersonen zusammen mit das Gewicht des Behälters anzeigenden Daten, Verfahrenszeiträumen usw. gespeichert werden. Der Steuerungsbereich 24d liefert einen Steuerungsbefehl an den Steuerungsbereich 22 durch wahlweises Aus lesen der gelernten Verfahrensmuster zum Betätigen des Behälters 6, im wesentlichen entlang dem Ausleseverfahrensmuster.

e) Wahlbereich 24e

Der Wahlbereich 24e erhält die Ergebnisse der meteorologischen Beobachtungen von der meteorologischen Beobachtungseinrichtung 80, um die Entscheidung entsprechend einer vorbestimmten Regel von Zeit zu Zeit zu treffen. Auf der Grundlage des Beurteilungsergebnisses wählt der Wahlbereich 24e einen der Steuerungsbereiche 24a bis 24d aus, um für die Steuerung des Kranverfahrens vor Beginn des Verfahrens aktiv zu sein. Im folgenden werden genaue Bedingungen für die Beurteilung des Wahlbereichs 24 diskutiert. Zuerst werden die Vorteile und Nachteile der jeweiligen Steuerungsbereiche 24a bis 24d diskutiert.

Das Steuerungssystem, das den Kranverfahrenszeitraum in einem maximalen Ausmaß verkürzen kann, ist das in dem lernenden Steuerungsbereich 24d verwendeten Steuerungssystems 24d. Das heißt, daß die Bedienung von qualifizierten Bedienungspersonen eine Vielzahl von Faktoren umfaßt, wie Arbeitswirkungsgrad, Steuerungsgenauigkeit und Sicherheit bei einem sehr hohen Niveau. Jedoch ist in der Praxis das Gewicht des Behälters 6 bei jedem Transportverfahren aufgrund des Änderung in der Menge des in den Behälter 6 gefüllten Betons variabel, und die Transportendposition B wird jeden Tag geändert, die manuelle Bedienung der qualifizierten Bedienungsperson ist jedesmal erforderlich, wenn die Transportendposition B geändert wird.

Das Steuerungssystem das weniger wirksam ist als das lernende Steuerungssystem, aber das Transportverfahren in einem relativ kurzen Zeitraum ausführen kann, ist das Optimalwertsteuerungssystem des Steuerungsbereichs 24a. In diesem Fall kann, selbst wenn ein variabler Faktor vorhanden ist, wie das Behältergewicht, die Steuerung durch die dazu entsprechenden numerische Berechnungen durchgeführt werden. Jedoch ist es in diesem Fall nicht möglich, die Schwingungsbewegung des Behälters aufgrund des Windeinflusses zu unterdrücken.

Das Steuerungssystem, das einen relativ langen Zeitraum benötigt, aber relativ wirksam gegen den Wind ist, ist das Rückkopplungssteuerungssystem, das "Fuzzy"-Schlußfolgerungen anwendet. Jedoch ist es, da das Steuerungssystem die Steuerungsbereiche vorwählt, nicht möglich, eine Steuerung auszuführen, die den Einfluß des nach der Vorwahl auftretenden Windes berücksichtigt. Auch kann der Verfahrenszeitraum erheblich ausgedehnt werden, wenn die Anzahl von Proben zum Ausführen der auf der Grundlage der wiederholten Proben ausgeführten Rückkopplung erhöht wird.

Das Steuerungssystem, das in Bezug auf die Schwingungsbewegung des Behälters 6 am sichersten ist, ist das Rückkopplungssteuerungssystem von (b) (Steuerungsbereich 24b). Denn dieses System führt wiederholt Rückkopplungssteuerung aus bis die Schwingungsbewegung des Behälters 6 vollständig stabilisiert wird, und zwar unabhängig von der Gegenwart oder Abwesenheit des Windeinflusses. Jedoch ist es, da dieses System einen erheblichen Verzögerungszeitraum wegen des Messens notwendiger Bedingungen in Bezug auf die aktuelle Ausführungssteuerung hat, schwierig, die Wirksamkeit zu verbessern. Außerdem kommt es vor, daß bei einer gewissen Windgeschwindigkeit und Windstärke die Kranbetätigung selbst mit dem Steuerungssystem von (b) nicht möglich ist.

Im Hinblick daraufleitet der Wahlbereich 24e eine durchschnittliche Windgeschwindigkeit während eines 10-Minuten- Zeitraumes vor Beginn eines Transportverfahrens ab. Die so nachgewiesene Windgeschwindigkeit wird in vier Bereiche unterteilt, d. h. 0 bis 2 (kein Wind), 2 bis 4 (schwacher Wind), 4 bis 5 (leicht starker Wind) und 5 oder mehr (starker Wind). Auch wird durch Überwachen der Windrichtung und der Änderung der Windrichtung der Schnittwinkel des Windes zu dem Damm 1 bestimmt, so daß das optimale Steuerungssystem abhängig von der bestimmten Bedingung ausgewählt werden kann. Auch wenn bestimmt wird, daß der Transportbereich mit keinem der Steuerungssysteme durchgeführt werden kann, bestimmt es, daß das Kranverfahren gestoppt werden soll.

Fig. 21 zeigt ein Flußdiagramm, das ein mit dem Wahlbereich 24e ausgeführtes Bestimmungsverfahren beschreibt. Wie oben beschrieben, werden die Durchschnittsgeschwindigkeit des Windes, ein Durchschnittswert der Windrichtung während eines 10-Minuten- Zeitraumes vor dem Start des Verfahrens berechnet. Wenn die Windgeschwindigkeit 0 bis 2, d. h. im wesentlichen Kein- Wind- Bedingung, ist, dann wird bestimmt, ob das erlernte Verfahrensmuster mittels manueller Verfahren mit dem minimalen Verfahrenszeitraum unter der gleichen Bedingung ausgeführt wird. Wenn ein solches Steuerungsmuster vorhanden ist, wird der lernende Steuerungsbereich 24d ausgewählt, so daß der Behälter 6 entsprechend dem Steuerungsauslesemuster von dem lernenden Steuerungsbereich 24d über den Steuerungsbereich 22 betätigt werden kann (Schritte 601 bis 606).

Andererseits wird, wenn kein gleiches gespeichertes Muster in dem lernenden Steuerungsbereich 24d vorhanden ist, der Optimalwertsteuerungsbereich 24a ausgewählt, um den Behälter 6 in Übereinstimmung mit dem darin gespeicherten Steuerungsprogramm über den Steuerungsbereich 22 zu betätigen (Schritt 607).

Wenn die Windgeschwindigkeit 2 bis 4 ist, d. h. schwacher Wind, wird die Windgeschwindigkeit diskriminiert. Wenn die Windrichtung zu der Längsrichtung des Dammes 1 transversal ist, wird der Rückkopplungssteuerungsbereich 24c mit "Fuzzy"- Schlußfolgerung ausgewählt, um den Behälter 6 entsprechend dem darin gespeicherten Steuerungsprogramm über den Steuerungsbereich 22 zu betätigen (Schritte 608 bis 610).

Andererseits wird, wenn die Windrichtung nicht transversal zu der Längsrichtung des Dammes 1 ist, der Rückkopplungssteuerungsbereich 24b ausgewählt, um den Behälter 6 entsprechend dem darin gesteuerten Steuerungsprogramm über den Steuerungsabschnitt 22 zu betätigen (Schritt 611).

Wenn die Windgeschwindigkeit 4 bis 5 beträgt und die Windrichtung transversal zu der Längsrichtung des Dammes 1 ist, wird das Verfahren beendet. Andererseits wird, wenn die Windrichtung die Längsrichtung des Dammes in einem gewissen Bereich schneidet, der Rückkopplungssteuerungsbereich 24b ausgewählt (Schritte 613 und 614).

Wenn die Windgeschwindigkeit größer oder gleich 5 ist, wird das Verfahren beendet. Dann wird durch Rückkehr zu dem Schritt 601 das Verfahren zum Berechnen der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit und der Windrichtung für die nächsten 10 Minuten wiederholt, so daß das System in einem Stand-by- (Bereitschafts-)Zustand gehalten wird, bis der Inhalt der Rechnungen die Auswahlbedingungen für einen der Steuerungsbereiche 24a bis 24d erfüllt.

Es ist zu bemerken, daß, obwohl die Auswahl des Steuerungssystems in einem einfachen Verfahren in Fig. 21 diskutiert wird, es auch möglich ist, eine "Fuzzy"- Schlußfolgerung für die Windgeschwindigkeit, die Windrichtung und die Änderung der Windrichtung vorzusehen, um die Steuerungsbereiche 24a bis 24d abhängig von dem Ergebnis der Schlußfolgerung auszuwählen.

Auch ist es möglich, ein neurales Netzwerk vorzusehen, das die Windgeschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes als Eingangssignale und die Auswahl des Steuerungssystems als Ausgang verwendet, um von den vergangenen Ereignissen (Beziehung zwischen den Eingangssignalen der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung und den Ausgängen des gewählten Steuerungssytems) zu lernen, so daß einer der Steuerungsbereiche 24a bis 24d darauf gestützt ausgewählt werden kann.

Im folgenden wird ein Überwachungssystem für die Laufkatze und den Behälter des Steuerungssystems für den Kabelkran in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel diskutiert. In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen werden die Koordinatenpositionen der Laufkatze 3 und des Behälters 6 auf der Grundlage des Extraktionsbetrages des Förderkabels 4, des Hängekabels 5 und/oder mit Mitteln von elektronischen Entfernungsmessern nachgewiesen. Die Positionen der Laufkatze 3 und des Behälters 6 können auch durch Anordnen einer Bildausleseeinrichtung, wie eine Fernsehkamera usw., und durch direktes Verarbeiten der ausgelesenen Bildinformation mit den Bildauslesemitteln abgeleitet werden.

Das heißt, daß in dem in Fig. 1 dargestellten Kabelkran- Steuerungssystem die Bewegung der Laufkatze 3 und des Behälters 6 von drei Überwachungskameras 100, 102 und 104 überwacht werden. Die erste Überwachungskamera 100 ist geeignet, die Gesamtansicht des Dammes 1 einschließlich des Kabelkrans aufzunehmen. Zum Beispiel ist, wenn der Abstand zwischen zwei stationären Positionen A und B des Hauptkabels 2 400 Meter beträgt, die Höhe von dem Einfülltrichter 11, der auf dem Boden des Dammes 1 angeordnet ist, zu dem Zentrum c des Hauptkabels 2 120 Meter beträgt, die erste Überwachungskamera mit einem Rahmen versehen, um die Gesamtansicht des Bereiches einzuschließen. Die erste Überwachungskamera 100 wird stationär mit einem Dreibein oder dergleichen zum konstanten Aufnehmen des Bildes des Gesamtbereichs unterstützt. Die zweite Überwachungskamera 102 ist geeignet, ein Bild um die zentrale Stopposition c der Laufkatze 3 aufzunehmen. Andererseits ist die dritte Überwachungskamera geeignet, ein Bild des Behälters 6 bei einer niedrigen Position D direkt oberhalb des Einfülltrichters 11 aufzunehmen. Die zweite und dritte Überwachungskamera 102 und 104 sind an dem gleichen Ort angeordnet wie die erste Überwachungskamera und werden von einem gewöhnlichen Schwenkkopf 110 in einer justierbaren Bildaufnahmeposition unterstützt. Vergrößerungen der zweiten und dritten Überwachungskameras 102 und 104 werden so gewählt, daß sie etwa das Zehnfache der Vergrößerung der ersten Überwachungskamera 100 betragen.

Diese Überwachungskameras 100, 102 und 104 werden mit einer Gesamtansichtsüberwachungsanzeige 110, einer Anzeige 112 zum Überwachen der Position C und einer Anzeige 114 zum Überwachen einer Position D über einen Kamerasteuerungsbereich 108 als ein Teil eines Rechen- und Detektionsbereichs 120, der in dem Bedienungsraum 9 angeordnet ist, verbunden.

In dem Kamerasteuerungsbereich 108 sind ein Digitalisierer 116 und ein Panhead Steuerungsbereich 118 zum Justieren von Referenzpunkten zum Bildauslesen für die zweite und dritte Überwachungskamera 102 und 104 vorgesehen. Durch Betätigen des Digitalisierers 116 wird der Schwenkkopf 106 in vertikaler und transversaler Richtung justiert, um die jeweilige zweite und dritte Überwachungskamera 102 und 104 bei einem Referenzpunkt zu positionieren. Die Referenzpunkte können auf der Grundlage der Auslenkung der Positionen C und D von dem vorherigen Tag beim Beginn des täglichen Verfahrens bestimmt werden. Es ist zu bemerken, daß zur Bestimmung der Referenzpunkte hohe Reflexionsmarkierungen oder Beleuchtungen auf den Bildoberflächen der Laufkatze 3 und des Behälters 6 vorgesehen sind, um sie von anderen Ansichten im Rahmen wie externe Störungen zu unterscheiden.

Die Überwachungskameras 100, 102 und 104 haben Pixels (Bildelemente) von 1512 (H) × 1160 (V) und Feld- (Raster-)Anzahlen von 50F/sec. Die Gesamtbildgröße der ersten Aufzeichnungskamera 100 beträgt 400 m × 300 m. Daher nimmt die erste Überwachungskamera 100 das Bild von 26,4 cm × 25,9 cm pro Pixel auf. Die zu messende Ortsgenauigkeit aufgrund des Bildschirms beträgt maximal 30 cm.

Andererseits weisen die zweite und die dritte Aufzeichnungskamera 102 und 104 eine Gesamtbildgröße in der Größenordnung von 3 m × 3 m auf. Wegen des engen Bildbereichs kann die Position mit deutlich höherer Genauigkeit mit der gleichen Anzahl von Pixeln im Vergleich zu der ersten Aufzeichnungskamera gemessen werden. Zum Beispiel bewegt sie sich, wenn die Laufkatze 3 oder der Behälter 6 sich mit einer Geschwindigkeit von 6m/sec bewegen, 12 cm pro Feld, was vier Pixeln entspricht.

In dem Kamerasteuerungsbereich 108 ist ein Feldspeicher zum Speichern eines Informationsfeldes vorgesehen. Auch ist der Kamerasteuerungsbereich 108 mit einer Funktion zum Ableiten der Bewegungsgröße und Bewegungsgeschwindigkeit auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem aktuellen Feldbild und dem vorangehenden Feldbild ausgestattet. Die so abgeleiteten Daten werden zu dem Steuerungsbereich 22 zum Antrieb der Winden 7 und 8 herausgegeben und als Daten für die Optimalwert- und Rückkopplungssteuerung verwendet.

Fig. 23 ist ein Zeitdiagramm. Wenn die Laufkatze 3 und der Behälter 6 in den Bildbereich der Aufzeichnungskameras 102 und 104 eintreten, werden Abstandsdaten in vertikaler und transversaler Richtung von den Referenzpunkten in Form einer Rechteckswelle in einem Zyklus von 1/50 sec herausgegeben. Entsprechend können durch Abtasten der Speichersignale für jeden Ausgang eine Fehler zwischen dem Signal des ersten vorhergegangenen Feldes (1) und dem Signal des aktuellen Feldes (2), die Bewegungsgröße von jedem, der Laufkatze und dem Behälter gemessen werden. Auch kann durch Aufteilen der Bewegungsgröße mit der Zeit die Bewegungsgeschwindigkeit in vertikalen und transversalen Richtungen gemessen werden.

Es ist überflüssig zu sagen, daß in dem gezeigten System Hilfsmittel, wie Beleuchtung und dergleichen, erforderlich sein können, wenn das Verfahren im Dunklen ausgeführt wird. In einem solchen Fall ist eine Lichtmenge erforderlich, die ausreicht, um die Gesamtansicht zu beleuchten, und ausreicht, um die Laufkatze und den Behälter auf der Anzeigescheibe zu unterscheiden.

Es ist zu bemerken, daß obwohl das gezeigte Ausführungsbeispiel zur Aufnahme von Bewegung und Stoppen der Laufkatze und des Behälters in einem Zentralabschnitt des Dammes 1 diskutiert wurde, die Bewegung der Laufkatze und des Behälters in der Nähe der Dammlinie auf die gleiche Weise überwacht werden kann.

Zudem kann sie bei Variieren der Brennweite (zooming up) der ersten Überwachungskamera 100 als Ersatz für eine der zweiten oder dritten Überwachungskameras 102 und 104 verwendet werden.

Obwohl die Erfindung im Hinblick auf bestimmte Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann klar, daß die vorangehenden und verschiedene andere Änderungen, Weglassen und Zufügungen ausgeführt werden können, ohne von dem Kerngedanken der Erfindung und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollte die vorliegende Erfindung nicht als auf das spezielle oben festgelegte Ausführungsbeispiel beschränkt verstanden werden, sondern alle möglichen Ausführungsbeispiele umfassen, die Ausführungsformen innerhalb eines eingeschlossenen Schutzbereiches und Äquivalente davon im Hinblick auf die in den abhängigen Ansprüchen dargestellten Ansprüche aufweisen.

Claims

1. Steuerungssystem für ein Kabelkransystem mit: einem sich zwischen zwei Punkten erstreckenden Hauptkabel -seil) (2);
einer transversalen sich entlang des Hauptkabels (2) bewegenden Laufkatze (3);
einem Förderkabel (-seil) (4) zum Antrieb der Laufkatze (3);
ein mittels eines Hängekabels (-seils) (5) unterhalb der Laufkatze (3) hängender Behälter (6);
einer Transversalwinde (7) zum Antrieb des Förderkabels (4), um die Laufkatze (3) zwischen einer Transportstartposition (A) und einer Transportendposition (B) wechselseitig anzutreiben;
einer Vertikalwinde (8) zum Anziehen und Nachgeben des Hängekabels (-seils) (5) zum Herauf- und Herunterheben des Behälters (6); und
einem Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde (7, 8),
wobei das Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstands, der die Laufkatze (3) und den Behälter (6) umfaßt;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3);
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6);
ein Rechenmittel (24) zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels (2) auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels (2), die vorläufig als ein numerisches Modell eingegeben ist, das dem an dem Hauptkabel (2) lastenden Gesamtgewicht entspricht, das von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen worden ist, einer Koordinate eines Startpunktes und eines Zielpunktes der Laufkatze (3) und einer transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze (3) und einer vertikalen Bewegungsgröße des Behälters (6); und
ein Mittel zum Steuern der Antriebsmittel auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens des Rechenmittels (24).

2. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsnachweismittel ein Winkelnachweismittel (28) zum Nachweisen eines von dem Hauptkabel (2) und einer Referenzlinie gebildeten Winkels umfaßt.

3. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinate des Startpunktes (A) der Laufkatze (3) mittels eines elektronischen Entfernungsmessers (30) bestimmt wird.

4. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenmittel (24) folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Festsetzen eines Biegungsmodells des Hauptkabels (2) entsprechend der Fortbewegung der Laufkatze (3) von einem statischen Gleichgewicht des Hauptkabels (2), das der Position der Laufkatze (3) in Bezug auf das Hauptkabel (2) entspricht und einer Gleichung zum Ableiten der Federkonstanten (k) des Hauptkabels (2);
ein Mittel zum Ableiten einer Koordinate, die eine vorherbestimmte Position des Behälters (6) darstellt, entsprechend dem Biegungsmodell des Hauptkabels (2) und den Extraktionslängen des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5) als Funktionen der Zeit;
ein Mittel zum Aufteilen eines Bewegungsbereiches des Behälters (6) in eine Vielzahl kleine Blöcke und zum Ausgeben eines Steuerungsbefehls für ein Verfahrensmuster, bei welchem die Laufkatze (3) und der Behälter (6) von einer Fortbewegungsgeschwindigkeit Null an beschleunigt, dann mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben und verzögert werden, so daß die Fortbewegungsgeschwindigkeit an der Grenze des kleinen Blockes bei jedem der Blöcke Null wird; und
ein während der Beschleunigungsperiode und der Verzögerungsperiode der Verfahrensmusters aktives Mittel zum Steuern einer Änderung der Beschleunigung oder Verzögerung der Laufkatze (3) und des Behälters (6) bei vorherbestimmten Steuerungsübergangspunkten auf der Grundlage der Extraktionsgrößen und -geschwindigkeiten des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5), die von dem Mittel zum Nachweis der transversalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3) und dem Mittel zum Nachweis der vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6) eingegeben werden.

5. Steuerungssystem für ein Kabelkransystem mit:
einem sich zwischen zwei Punkten erstreckenden Hauptkabel (-seil) (2);
einer transversalen sich entlang des Hauptkabels (2) bewegenden Laufkatze (3);
einem Förderkabel (4) zum Antrieb der Laufkatze (3);
einem mittels eines Hängekabels (-seils) (5) unterhalb der Laufkatze (3) hängenden Behälters (6);
einer Transversalwinde (7) zum Antrieb des Förderkabels (4), um die Laufkatze (3) zwischen einer Transportstartposition (A) und einer Transportendposition (B) wechselseitig anzutreiben;
einer Vertikalwinde (8) zum Anziehen und Nachgeben des Hängekabels (-seils) (5), zum Herauf- und Herunterheben des Behälters (6); und
einem Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde (7, 8),
wobei das Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstands, der die Laufkatze (3) und den Behälter (6) umfaßt;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3);
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6);
ein an dem Behälter (6) vorgesehenes Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters (6);
ein Rechenmittel (24) zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels (2) auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels (2), die vorläufig als ein numerisches Modell eingegeben ist, das dem an dem Hauptkabel (2) lastenden Gesamtgewicht entspricht, das von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen worden ist, einer Koordinate eines Startpunktes und eines Zielpunktes der Laufkatze (3) und einer transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze (3) und einer vertikalen Bewegungsgröße des Behälters (6);
ein Mittel zum Steuern der Antriebsmittel auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens des Rechenmittels (24) entsprechend einem Muster der Beschleunigung - konstanter Fortbewegungsgeschwindigkeit - Verzögerung - Stoppen; und
ein Rückkopplungssteuerungsmittel (24b), um die von dem Mitteln zum Nachweis der transversalen Fortbewegungsgröße und geschwindigkeit der Laufkatze (3) nachgewiesene Geschwindigkeit, einen Behälterschwingungswinkel und Schwingungsrichtung, die aufeinanderfolgend von dem Mittel zum Nachweis der vertikalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters und dem Mittel zum Nachweis des Schwingungswinkels nachgewiesen worden sind, eine Extraktionsgröße des Förderkabels (4), die von dem Mittel zum Nachweis der Extraktionsgröße des Förderkabels (4) nachgewiesen wird, auf eine vorherbestimmte Steuerungsregel zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters (6) und zum Antreiben des Antriebsmittels mit einem korrigierten vorherbestimmten Wert, der mit der Steuerungsregel als eine Steuerungseingangsgröße korrigiert wird, anzuwenden.

6. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsnachweismittel ein Winkelnachweismittel (28) zum Nachweis eines von dem Hauptkabel (2) und einer Referenzlinie gebildeten Winkels aufweist.

7. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinate des Startpunktes (A) der Laufkatze (3) mittels eines elektronischen Entfernungsmessers (30) nachgewiesen wird.

8. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenmittel (24) folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Festsetzen eines Biegungsmodells des Hauptkabels (2) gemäß der Bewegung der Laufkatze (3) von einem statischen Gleichgewicht des Hauptkabels (2), entsprechend der Position der Laufkatze (3) in Bezug auf das Hauptkabel (2) und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten (k) des Hauptkabels (2);
ein Mittel zum Ableiten einer Koordinate, die eine vorherbestimmte Position des Behälters (6) darstellt, entsprechend dem Biegungsmodell des Hauptkabels (2) und der Extraktionslänge des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5) als Funktionen der Zeit;
ein Mittel zum Aufteilen eines Bewegungsbereiches des Behälters (6) in eine Vielzahl kleine Blöcke und zum Ausgeben eines Steuerungsbefehls für ein Verfahrensmuster, in dem die Laufkatze (3) und der Behälter (6) von einer Fortbewegungsgeschwindigkeit Null beschleunigt, dann bei einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben und verzögert werden, so daß die Fortbewegungsgeschwindigkeit bei der Grenze des kleinen Blockes in jedem der Blöcke Null wird; und
ein während einer Beschleunigungsperiode und einer Verzögerungsperiode des Verfahrensmusters aktives Mittel zum Steuern der Änderung der Beschleunigung und Verzögerung der Laufkatze (3) und des Behälters (6) bei vorherbestimmten Steuerungsübergangspunkten auf der Grundlage der Extraktionsgrößen und -geschwindigkeiten des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5), die von dem Mittel zum Nachweis der transversalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3) und dem Mittel zum Nachweis der vertikalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6) eingegeben werden.

9. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel zum Beschleunigen, Verzögerung und Stoppen der Laufkatze (3) angewandt wird.

10. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Beschleunigung der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten von Wahrscheinlichkeiten entsprechender Zuordnungsfunktionen in Bezug auf aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung einschließt, die auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten eine Schwingungsamplitude des Behälters (6) bestimmt und eine Entscheidung über die Rückbeschleunigung zu einem Zeitpunkt, zu dem die Schwingungsamplitude aufgrund der Bestimmung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, bestimmt, um einen Beschleunigungsbefehl zu dem Rückkopplungssteuerungsmittel (24b) auszugeben.

11. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Verzögerung der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten von Wahrscheinlichkeiten entsprechender Zuordnungsfunktionen im Hinblick auf aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung umfaßt, die eine Schwingungsamplitude des Behälters (6) nach der Verzögerung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten bestimmt und einen Zeitpunkt nachweist, zu dem die Schwingungsamplitude aufgrund der Bestimmung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird als ein Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben eines Verzögerungsbefehls an das Rückkopplungssteuerungsmittel.

12. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Verzögerung eine Regel zum Ableiten einer Wahrscheinlichkeit im Zusammenhang mit einer Zuordnungsfunktion für aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit umfaßt, die eine Versetzung (Offset) der Verzögerungsposition auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit bestimmt und die Behälterschwingungsamplitude auf der Grundlage des bestimmten Versetzungswertes des Verzögerungspunktes bestimmt, um den bestimmten Wert an dem bestimmten Wert der Schwingungsamplitude wiederzuspiegeln.

13. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregeln zum Stoppen der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten von Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Zuordnungsfunktionen im Zusammenhang mit den aktuell gemessenen Werten der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung und Extraktionsgröße des Förderkabels (4) umfaßt, die eine Amplitude der Schwingung des Behälters (6) nach der Verzögerung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten bestimmt und einen Zeitpunkt, zu dem die Schwingungsamplitude aufgrund der Bestimmung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, als einen Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben eines Verzögerungsbefehles an das Rückkopplungssteuerungsmittel zum Stoppen nachweist.

14. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel zum Stoppen eine Regel zum Ableiten einer Wahrscheinlichkeit in Bezug auf eine Zuordnungsfunktion für aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit umfaßt, die eine Versetzung (Offset) der Stopposition auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit bestimmt und einen Zeitpunkt, bei dem der bestimmte Wert der Versetzung der Stopposition kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, als einen Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben des Verzögerungsbefehls zum Stoppen des Rückkopplungssteuerungsmittels (24b) nachweist.

15. Steuerungssystem für ein Kabelkransystem mit:
einem sich zwischen zwei Punkten erstreckenden Hauptkabel (-seil) (2);
einer transversalen sich entlang des Hauptkabels (2) bewegenden Laufkatze (3);
einem Förderkabel (4) zum Antrieb der Laufkatze (3);
einem mittels eines Hängekabels (-seils) (5) unterhalb der Laufkatze (3) hängender Behälter (6);
einer Transversalwinde (7) zum Antrieb des Förderkabels (4), um die Laufkatze (3) zwischen einer Transportstartposition (A) und einer Transportendposition (B) wechselseitig anzutreiben;
einer Vertikalwinde (8) zum Anziehen und Nachgeben des Hängekabels (-seils) (5), zum Herauf- und Herunterheben des Behälters (6); und
Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde (7, 8),
wobei das Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstands, der die Laufkatze (3) und den Behälter (6) umfaßt;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3);
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (3);
ein an dem Behälter (6) vorgesehenes Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters (6);
ein Rechenmittel (24) zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels (2) auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels (2), die vorläufig als ein numerisches Modell eingegeben ist, das dem an dem Hauptkabel (2) lastenden Gesamtgewicht entspricht, das von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen wird, einer Koordinate eines Startpunktes und eines Zielpunktes der Laufkatze (3) und einer transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze (3) und einer vertikalen Bewegungsgröße des Behälters (6);
ein Mittel zum Steuern des Antriebsmittels auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens des Rechenmittels (24); und
ein Rückkopplungssteuerungsmittel (24b), um eine Verzögerungs- oder Beschleunigungsgröße und eine Steuerungszeit zum Beseitigen der Schwingung des Behälters (6) auf der Grundlage des Schwingungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Behälters (6), die von dem Mittel zum Nachweis des Behälterschwingungswinkels gemessen werden, festzusetzen und das Antriebsmittel auf der Grundlage der festgesetzten Werte anzutreiben.

16. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsnachweismittel ein Winkelnachweismittel (28) zum Nachweisen eines von dem Hauptkabel (2) und einer Referenzlinie gebildeten Winkels aufweisen.

17. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinate des Startpunktes der Laufkatze (3) mittels eines elektronischen Entfernungsmessers (30) nachgewiesen wird.

18. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenmittel folgendes umfassen:
ein Mittel zum Festsetzen eines Biegungsmodells des Hauptkabels (2) entsprechend der Bewegung der Laufkatze (3) von einem statischen Gleichgewicht des Hauptkabels (2), entsprechend der Position der Laufkatze (3) in Bezug auf das Hauptkabel (2) und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten (k) des Hauptkabels (2);
ein Mittel zum Ableiten einer ein Mittel zum Ableiten ein vorherbestimmte Position des Behälters (6) darstellt, entsprechend dem Biegungsmodell des Hauptkabels (2) und den Extraktionslängen des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5) als Funktionen der Zeit;
ein Mittel zum Aufteilen eines Bewegungsbereiches des Behälters (6) in eine Vielzahl von kleinen Blöcken und zum Herausgeben eines Steuerungsbefehls für ein Verfahrensmuster, in dem die Laufkatze (3) und der Behälter (6) von einer Fortbewegungsgeschwindigkeit Null an beschleunigt, dann bei einer konstanten Geschwindigkeit betrieben und verzögert werden, so daß die Fortbewegungsgeschwindigkeit kleiner als Null wird, wenn die Grenze des kleinen Blockes in jedem der Blöcke erreicht wird; und
ein während einer Beschleunigungsperiode und einer Verzögerungsperiode des Verfahrensmusters aktives Mittel zum Steuern einer Änderung der Beschleunigung und der Verzögerung der Laufkatze (3) und des Behälters (6) zu einem vorherbestimmten Steuerungsübergangspunkt auf der Grundlage der Extraktionsgrößen und -geschwindigkeiten des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5), die von dem Mittel zum Nachweis der transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3) und den Mitteln zum Nachweis der vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6) eingegeben werden.

19. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungssteuerungsmittel (24b) ein Mittel zum Beschleunigen der Laufkatze (3) für einen gegebenen Zeitraum aufweist, wobei ein Schwingungswinkel und eine Winkelgeschwindigkeit der Schwingung des Behälters (6) bei einem Endzeitpunkt der Beschleunigung gemessen wird, wobei ein Zeitpunkt, bei dem die Amplitude der Schwingungsbewegung des Behälters (6) nach Beendigung der Beschleunigung abgeleitet wird und ein Beschleunigungsbefehl zum Beschleunigen der Laufkatze (3) herausgegeben wird, so daß die Schwingungsamplitude des Behälters (6) bei dem abgeleiteten Zeitpunkt minimal wird.

20. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er ein zweites Rückkopplungsmittel (24c) umfaßt, das aktiv ist, wenn der Schwingungswinkel und die Winkelgeschwindigkeit des Behälters (6) von dem Nachweismittel für den Schwingungswinkel nachgewiesen wird, nachdem die Steuerung des Rückkopplungsmittels (24c) einen zulässigen Wert überschreitet, um eine Größe der Verzögerung oder der Beschleunigung und des Steuerzeitpunkts zurückzusetzen (reset), um die Schwingung zu beseitigen und das Steuermittel auf der Grundlage der Rücksetz-(Reset-) Werte zu steuern.

21. Steuerungssystem für ein Kabelkransystem mit:
einem sich zwischen zwei Punkten erstreckenden Hauptkabel (-seil) (2);
einer transversalen sich entlang des Hauptkabels (2) bewegenden Laufkatze (3);
einem Förderkabel (4) zum Antrieb der Laufkatze (3); einem mittels eines Hängekabels (-seils) (5) unterhalb der Laufkatze (3) hängenden Behälters (6);
einer Transversalwinde (7) zum Antrieb des Förderkabels (4), um die Laufkatze (3) zwischen einer Transportstartposition (A) und einer Transportendposition (B) wechselseitig anzutreiben;
einer Vertikalwinde (8) zum Anziehen und Nachgeben des Hängekabels (-seils) (5), zum Herauf- und Herunterheben des Behälters (6); und
einem Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde (7, 8),
wobei das Steuerungssystem für das Kabelkransystem folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Nachweis eines Gewichts eines Transportgegenstands, der die Laufkatze (3) und den Behälter (6) umfaßt;
ein Mittel zum Nachweis einer transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3);
ein Mittel zum Nachweis einer vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6);
ein an dem Behälter (6) vorgesehene Mittel zum Nachweis eines Schwingungswinkels des Behälters (6);
ein Rechenmittel (24) zum Ableiten eines vorherbestimmten Wertes einer Biegungsgröße des Hauptkabels (2) auf der Grundlage einer Spur des Hauptkabels (2), die vorläufig als ein numerisches Modell eingegeben ist, das dem an dem Hauptkabel (2) lastenden Gesamtgewicht entspricht, das von dem Gewichtnachweismittel nachgewiesen wird, einer Koordinate eines Startpunktes und eines Zielpunktes der Laufkatze (3) und einer transversalen Bewegungsgröße der Laufkatze (3) und einer vertikalen Bewegungsgröße des Behälters (6);
ein erstes Steuerungsmittel zum Steuern des Antriebsmittels auf der Grundlage der Ergebnisse des Rechenverfahrens der Rechenmittel (24);
ein zweites Steuerungsmittel zum Festsetzen einer Verzögerungs- oder Beschleunigungsgröße und eines Steuerungszeitpunkt (timing) zum Beseitigen der Behälterschwingung auf der Grundlage des Schwingungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Behälters, die von dem Behälterschwingungswinkel-Nachweismittel nachgewiesen werden und zum Ausgeben einer Rückkopplungs-Steuerungsinformation auf der Grundlage der festgesetzten Werte;
ein drittes Steuerungsmittel zum Anwenden der Laufkatzengeschwindigkeit (3), die von dem Nachweismittel zum Nachweis der transversalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3) gemessen wird, eines Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung, die aufeinanderfolgend von den Mitteln zum Nachweis der vertikalen Fortbewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6) und den Nachweismitteln für den Schwingungswinkel gemessen werden, der Extraktionsgröße des Förderkabels (4) , die von dem Mittel zum Nachweis der Förderkabel-Extraktionsgröße nachgewiesen wird, auf eine vorbestimmte Steuerungsregel zum Unterdrücken der Schwingungsbewegung des Behälters (6) und zum Herausgeben eines von der Steuerungsregel als eine Rückkopplungssteuerungsinformation korrigierten vorhergesagten Wertes;
ein viertes Steuerungsmittel zum Speichern eines Antriebsverfahrens der Antriebsmittel durch manuelle Betätigung und zum Herausgeben eines Verfahrensmusters auf der Grundlage des gespeicherten Inhalts;
ein Wahlmittel zum Wählen eines der ersten bis vierten Steuerungsmittel in Übereinstimmung mit einer vorherbestimmten Steuerungsregel in Verbindung mit einem externen variablen Faktor; und
ein Antriebssteuerungsmittel zum Betätigen der Antriebsmittel für die jeweiligen Winden (7, 8) von dem Start aus entsprechend einem Steuerungsmuster auf der Grundlage der Steuerungsinformation, die von einem der ersten bis vierten Steuerungsmittel, das von dem Wahlmittel ausgewählt wird, geliefert wird.

22. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsnachweismittel ein Winkelnachweismittel (28) zum Nachweisen eines von dem Hauptkabel (2) und einer Referenzlinie gebildeten Winkels aufweist.

23. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinate des Startpunktes der Laufkatze (3) mittels eines elektronischen Entfernungsmessers (30) nachgewiesen wird.

24. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenmittel (24) folgendes umfaßt:
ein Mittel zum Festsetzen eines Biegungsmodells des Hauptkabels (2) entsprechend der Bewegung der Laufkatze (3) von einem statischen Gleichgewicht des Hauptkabels (2), entsprechend der Position der Laufkatze (3) in Bezug auf das Hauptkabel (2) und einer Gleichung zum Ableiten einer Federkonstanten (k) des Hauptkabels (2);
ein Mittel zum Ableiten einer Koordinate, die eine vorherbestimmte Position des Behälters (3) darstellt, entsprechend dem Biegungsmodell des Hauptkabels (2) und den Extraktionslängen des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5) als Funktionen der Zeit;
ein Mittel zum Aufteilen eines Bewegungsbereiches des Behälters (6) in eine Vielzahl von kleinen Blöcken und zum Herausgeben eines Steuerungsbefehls für ein Verfahrensmuster, in dem die Laufkatze (3) und der Behälter (6) von einer Fortbewegungsgeschwindigkeit Null an beschleunigt, dann bei einer konstanten Geschwindigkeit betrieben und verzögert werden, so daß die Fortbewegungsgeschwindigkeit kleiner als Null wird, wenn die Grenze des kleinen Blockes in jedem der Blöcke erreicht wird; und
ein während einer Beschleunigungsperiode und einer Verzögerungsperiode des Verfahrensmusters aktives Mittel zum Steuern einer Änderung der Beschleunigung und der Verzögerung der Laufkatze (3) und des Behälters (6) zu einem vorherbestimmten Steuerungsübergangspunkt auf der Grundlage der Extraktionsgrößen und -geschwindigkeiten des Förderkabels (4) und des Hängekabels (5), die von den Mitteln zum Nachweis der transversalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit der Laufkatze (3) und den Mitteln zum Nachweis der vertikalen Bewegungsgröße und -geschwindigkeit des Behälters (6) eingegeben werden.

25. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerungsmittel einen Steuerungsbefehlswert für das Antriebssteuerungsmittel herausgibt, so daß die Laufkatze (3) entsprechend dem von dem Rechenmittel gelieferten Verfahrensmuster beschleunigt und verzögert wird.

26. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungssteuerungsmittel (24b) ein Mittel zum Beschleunigen der Laufkatze (3) für einen gegebenen Zeitraum aufweist, wobei ein Schwingungswinkel und eine Winkelgeschwindigkeit der Behälterschwingung bei einem Endzeitpunkt der Beschleunigung gemessen wird, ein Zeitpunkt, bei dem die Amplitude der Schwingungsbewegung des Behälters nach Beendigung der Beschleunigung abgeleitet wird und ein Beschleunigungsbefehl zum Beschleunigen der Laufkatze (3) herausgegeben wird, so daß die Schwingungsamplitude des Behälters (6) bei dem abgeleiteten Zeitpunkt minimal wird.

27. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerungsmittel ein Rückkopplungssteuerungsmittel (24b) umfaßt, das aktiv ist, wenn der Schwingungswinkel und die Winkelgeschwindigkeit des Behälters (6), die von dem Schwingungswinkel-Nachweismittel nachgewiesen werden, nachdem die Steuerung des Rückkopplungsmittels zulässige Werte überschreitet, um eine Verzögerungs- oder Beschleunigungsgröße und einen Steuerungszeitpunkt zurückzusetzen, um die Schwingung zu beseitigen und das Antriebsmittel auf der Grundlage der zurückgesetzten Werte zu steuern.

28. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel, die in dem dritten Steuerungsmittel enthalten ist, während einer Beschleunigung, Verzögerung und beim Start der Laufkatze (3) anwendbar ist.

29. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Beschleunigung der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten von Wahrscheinlichkeiten von entsprechenden Zuordnungsfunktionen hinsichtlich der aktuell gemessenen Werte der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung enthält, wobei eine Schwingungsamplitude des Behälters (6) auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten bestimmt wird und die Wiederbeschleunigung zu einem Zeitpunkt beschlossen wird, zu dem die bestimmte Schwingungsamplitude niedriger oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, um einen Beschleunigungsbefehl zu dem dritten Steuerungsmittel zu geben.

30. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Verzögerung der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten von Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Zuordnungsfunktionen im Hinblick auf die aktuell gemessenen Werte der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung umfaßt, wobei eine Schwingungsamplitude des Behälters (6) nach der Verzögerung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten bestimmt wird, und ein Zeitpunkt, bei dem die bestimmte Schwingungsamplitude kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, als Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben eines Verzögerungsbefehls an das dritte Steuerungsmittel, nachgewiesen wird.

31. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel während der Verzögerung eine Regel zum Ableiten der Wahrscheinlichkeit im Hinblick auf eine Zuordnungsfunktion für aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit umfaßt, wobei eine Versetzung der aktuellen Verzögerungsposition auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit bestimmt wird und die Behälterschwingungsamplitude auf der Grundlage von dem bestimmten Wert der Versetzung des Verzögerungspunktes zum Widerspiegeln des bestimmten Wertes an dem bestimmten Wert der Schwingungsamplitude abgeleitet wird.

32. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel beim Stoppen der Laufkatze (3) eine Regel zum Erhalten der Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Zuordnungsfunktionen im Hinblick auf die aktuell gemessenen Werte der Laufkatzengeschwindigkeit, des Behälterschwingungswinkels und -schwingungsrichtung und die Extraktionsgröße des Förderkabels enthält, wobei eine Amplitude der Behälterschwingung nach der Verzögerung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeiten bestimmt wird und ein Zeitpunkt nachgewiesen wird, zu dem die bestimmte Schwingungsamplitude kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, als ein Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben eines Verzögerungsbefehls an das dritte Steuerungsmittel zum Stoppen nachgewiesen wird.

33. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsregel zum Stoppen eine Regel zum Ableiten der Wahrscheinlichkeit im Hinblick auf die Zuordnungsfunktion für aktuell gemessene Werte der Laufkatzengeschwindigkeit umfaßt, wobei eine Versetzung der Stopposition auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit bestimmt wird und ein Zeitpunkt, zu welchem der bestimmte Wert der Versetzung der Stopposition kleiner als oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, als ein Verzögerungszeitpunkt zum Herausgeben des Verzögerungsbefehls zum Stoppen des dritten Steuermittels gemessen wird.

34. Kabelkran-Steuerungssystem gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Wahlmittel Informationen über eine Windgeschwindigkeit, eine Windrichtung und eine Änderung der Windrichtung mit meteorologischen Einrichtungen aufnimmt, die an einer Vielzahl von Positionen in der Nähe des Kabelkransystems angeordnet sind, und eines der ersten bis vierten Steuerungsmittel auswählt oder die Beendigung des Verfahrens durch Anwenden der erhaltenen Information auf die Steuerungsregel befiehlt.

35. Kabelkran-Überwachungssystem für einen Kabelkran mit:
einem sich zwischen zwei Punkten erstreckenden Hauptkabel (-seil) (2);
einer transversalen sich entlang des Hauptkabels (2) bewegenden Laufkatze (3);
einem Förderkabel (4) zum Antrieb der Laufkatze (3);
ein mittels eines Hängekabels (-seils) (5) unterhalb der Laufkatze (3) hängender Behälter (6);
einer Transversalwinde (7) zum Antrieb des Förderkabels (4), um die Laufkatze (3) zwischen einer Transportstartposition (A) und einer Transportendposition (B) wechselseitig anzutreiben;
einer Vertikalwinde (8) zum Anziehen und Nachgeben des Hängekabels (-seils) (5), zum Herauf- und Herunterheben des Behälters (6); und
einem Antriebsmittel für die Transversal- und Vertikalwinde (7, 8),
wobei das Kabelkran-Überwachungssystem folgendes umfaßt:
ein erstes Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen eines Bildes einer Gesamtansicht, wobei die ersten Bildaufnahmemittel einen Bildbereich aufweisen, der den Gesamtbereich abdeckt, in dem sich der Behälter (6) des Kabelkrans bewegt;
ein zweites Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen einer Ansicht eines Bildbereiches bei einem Laufkatzenstopmittel;
ein drittes Bildaufnahmemittel zum Aufnehmen einer Ansicht eines Bildbereiches; und
ein Rechenmittel, das mit dem jeweiligen Bildaufnahmemittel verbunden ist, und ein Rechenverfahren zur Erlangung von Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen eines Bildobjekts auf der Grundlage einer Bildinformation von dem jeweiligen Bildaufnahmemittel zu erlangen.