DE69002321T2

DE69002321T2 - Kontrollsystem für einen strassenplanierer.

Info

Publication number: DE69002321T2
Application number: DE90903535T
Authority: DE
Inventors: Kevin C Lent; Conwell K Rife; Gerald P Simmons; Albert J Speck
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2010-02-02
Also published as: JPH04502793A; EP0446306A4; JP2944201B2; US4929121A; EP0446306B1; CA2038938A1; EP0446306A1; CA2038938C; WO1991003601A1; DE69002321D1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Steuersystem für die rotierende oder drehbare Schneidevorrichtung eines Straßenplaniergeräts und insbesondere auf ein Steuersystem für ein Straßenplaniergerät, das eine mechanisch angetriebene Schneidevorrichtung besitzt.
Straßenplaniergeräte, auch bekannt als (Straßen-)belagprofiliermaschinen, Straßenfräsmaschinen oder Kaltplaniergeräte (cold planers), sind Maschinen, die dazu bestimmt sind, Material aus der Oberfläche einer Straße aus Asphalt oder Beton oder ähnlichen Oberflächen anzuritzen, zu entfernen, zu vermischen oder zurückzugewinnen. Diese Maschinen haben typischerweise eine Vielzahl von Ketten (Bänder) oder Rädern, die die Maschine tragen und horizontal entlang der Oberfläche der zu planierenden Straße fortbewegen, und besitzen eine drehbare Schneidvorrichtung, die vertikal bezüglich der Straßenoberfläche einstellbar ist.
Die rotierbare Schneidvorrichtung kann hydraulisch durch einen aus der Ferne mit Leistung versorgten Strömungsmittelmotor oder direkt durch einen Antriebszug (drive drain), der die Schneidvorrichtung mit einem Motor verbindet, angetrieben werden. Ein Steuersystem für ein Straßenplaniergerät, welches eine hydraulisch angetriebene rotierende Schneidvorrichtung besitzt, ist in dem US-Patent 4 655 634, ausgegeben am 7. April 1987 an Robert E. Loy et al., beschrieben. Diese Referenz beschreibt einen elektrischen Schaltkreis, der unterbrochen wird, wenn eine Zugangstür an der rotierenden Schneidevorrichtung geöffnet wird. Wenn der elektrische Stromkreis unterbrochen wird, wird die Schneidvorrichtung am Rotieren gehindert und die Maschine kann nicht bewegt werden.
Jedoch sind mit hydraulischer Leistung versorgte Motorsysteme typischerweise weniger effizient, der Schneidvorrichtung Leistung zu übertragen, als mechanische Antriebsanordnungen, die die Schneidvorrichtung direkt mit dem Motor verbinden. Mechanische Antriebsvorrichtungen sind auch besonders geeignet, die Schneidvorrichtung direkt auf dem Rahmen des Straßenplaniergeräts zu befestigen. Die Befestigung der Schneidvorrichtung, oder genauer des Schneidvorrichtungslagergehäuses, direkt auf dem Fahrzeugrahmen, sorgt für Steifigkeit zwischen der Schneidvorrichtung und dem Aufhängungssystem der Maschine, wodurch ungewünschte Abweichung der Schneidvorrichtung während des Oberflächenfräsens oder des Planierungsbetriebs minimiert wird. Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, die drehbare Schneidvorrichtung und den Motor, der die Schneidvorrichtung antreibt, direkt auf dem Fahrzeugrahmen zu befestigen und einen direkten mechanischen Antrieb zwischen dem Motor und der Schneidvorrichtung vorzusehen.
Bis jetzt wurden mechanisch angetriebene Schneidvorrichtungen mit einer Riemenantriebsanordnung, die typischerweise eine mit Luft bediente Kupplung einschließt, um die Ausgangswelle des Motors mit einer Antriebsrolle oder einer Antriebsriemenscheibe zu verbinden, an den Motor gekoppelt. Die Antriebsriemenscheibe wird mit einer angetriebenen Riemenscheibe auf der Spindel der Schneidvorrichtung durch eine Vielzahl von V-Riemen verbunden. In den V-Riemen wird für Spannung durch manuelles Einstellen einer nicht getriebenen Riemenscheibe (wie in dem Patent GB-A-1 181 359 beschrieben wurde) oder alternativ, durch manuelles Neupositionieren der Antriebsriemenscheibe bezüglich der angetriebenen Riemenscheibe gesorgt. Oft ist es nötig, von den V-Riemen Spannung zu nehmen oder sie zu lockern, um den Ersatz individueller Schneidwerkzeuge oder sonst Wartung für die sich drehende Schneidvorrichtgung zu erleichtern. Bis jetzt machte dies manuelles Einstellen des Riemenspannmechanismus erforderlich.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, oben genannte Probleme zu überwinden. Es ist wünschenswert, eine mechanisch angetriebene rotierende Schneidvorrichtung zu haben, in der die Antriebskomponente aus V-Riemen selektiv und automatisch gestrafft oder gelockert wird. Es ist auch wünschenswert, ein System zu haben, um das mechanische Antriebssystem zu steuern, so daß zuvor ausgewählte Komponenten des Systems, einschließlich dem automatischen Riemenspannmechanismus, in einer zuvor festgelegten Reihenfolge als Reaktion auf ein oder mehrere Steuersignale in Eingriff gebracht.
Im Einklang mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Steuersystem für ein Straßenplaniergerät, welches eine Schneidvorrichtung, die rotierbar auf dem Planiergerät befestigt ist und einen Motor, der betriebsmäßig mit der Schneidvorrichtung verbunden ist, eine Kupplung ein, die mit dem Motor betriebsmäßig verbunden ist, eine Bremse, die betriebsmäßig mit einer Ausgangswelle, die sich von der Kupplung erstreckt, verbunden ist, eine Riemenscheibe, die betriebsmäßig mit der Ausgangswelle der Kupplung verbunden ist und eine zweite Riemenscheibe, die mit der drehbar befestigten Schneidvorrichtung befestigt ist. Ein Endlosriemen erstreckt sich zwischen den Riemenscheiben, und ein Mechanismus ist vorgesehen, um den Riemen zu spannen, und um ihn in Antriebskontakt mit beiden Riemenscheiben zu drängen. Die Kupplung, die Bremse und der Riemenspannmechanismus, besitzen jeweils eine Steuerung, um ihre jeweiligen Betriebsarten zu lenken. Diese Betriebssteuerungen werden ihrerseits automatisch von einer Steuereinheit gesteuert, die infolge des Empfangs eines für einen Betriebsmode oder Betriebsart spezifischen Befehlssignals, entsprechend eine oder mehrere betriebsmäßige Steuerungen in einer zuvor festgelegten Reihenfolge durchführt.
Andere Merkmale des Steuersystems schließen einen Sensor ein, der mindestens einen betriebsmäßigen Zustand wahrzunehmen befähigt ist, und ein entsprechendes Signal an die Steuerung liefert, das den Betrieb der jeweiligen Kupplungs-, Bremsen- und Riemenspannsteuerungen durchführt.
Ein weiteres Merkmal des Steuersystems schließt eine Hilfsbremse zwischen der zuerst erwähnten Bremse und der Riemenscheibe ein, die betriebsmäßig mit der Ausgangswelle verbunden ist. Die Hilfsbremse wird betriebsmäßig durch die Steuerung für den Riemenspannmechanismus gesteuert.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Straßenplaniergeräts, das ein Steuersystem besitzt, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Hauptelemente des Steuersystems zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpern;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das den elektrischen Schaltkreis des Steuersystems, das die vorliegende Erfindung verkörpert, zeigt;
Fig. 4 ist ein logisches Diagramm, das die Übergangswechselbeziehung der Betriebsarten zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die programmierten Zeitverzögerungen während des Übergangs zwischen Betriebsarten zeigt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Logiksequenz der Steuerung der Schneidvorrichtung zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das die diagnostische Logiksequenz zeigt;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das die Fehlerlogiksequenz zeigt;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das die Service/Neustartbetriebsartlogiksequenz zeigt;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das die Logiksequenz zum Schneidvorrichtungsbereithaltungsmode zeigt;
Fig.11 ist ein Flußdiagramm, das die Logiksequenz des Betriebsmodes der Schneidvorrichtung zeigt;
Fig.12 ist ein Flußdiagramm, das die Logiksequenz des Türzugangs zeigt;
Fig.13 ist ein Flußdiagramm, das die Logiksequenz eines inneren Systemfehlers zeigt; und
Fig.14 ist ein Flußdiagramm der Rückschlaglogiksequenz (kickback logic sequence).
Ein Straßenplaniergerät, auf das generell mit dem Referenzzeichen 10 verwiesen wird, umfaßt einen Rahmen 12, der für Bewegung entlang einer Straßenoberfläche durch ein Paar von vorderen Spur-, Ketten- oder Bandanordnungen 14 und ein Paar von hinteren Spur-, Ketten- oder Bandanordnungen 16 getragen wird. Der Rahmen 12 wird von den Spuranordnungen 14, 16 durch eine hydraulisch betätigte einstellbare Verstrebung 18 unterstützt, die sich jeweils zwischen jedem der Spuranordnungen und dem Rahmen erstreckt. Eine drehbare Schneidvorrichtung 20 ist drehbar auf dem Rahmen 12 befestigt und hat ein Gehäuse 22, das alles außer dem Boden der Schneidvorrichtung 20 umgibt, die notwendigerweise der Straßenoberfläche ausgesetzt ist. Mit der Schneidvorrichtung 20, direkt auf dem Rahmen 12 befestigt, wird die vertikale Beziehung der drehbaren Schneidvorrichtung 20 bezüglich der Straßenoberfläche, d. h. der Tiefe des Schnitts oder der Eindringung der Schneidzähne, die auf der Schneidvorrichtung 20 getragen werden, in den Grund, gesteuert durch entsprechende Ausdehnung oder Zusammenziehung einer oder mehrerer einstellbarer Verstrebungen 18. Das Straßenplaniergerät 10 schließt ebenfalls einen Motor 26 als eine Leistungsquelle, um die drehbare Schneidvorrichtung 20 anzutreiben, ein. Der Motor 26 ist mechanisch mit der drehbaren Schneidvorrichtung 20 verbunden durch eine direkte mechanische Antriebsanordnung.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, weist ein Steuersystem 24 für eine drehbare Schneidvorrichtung 20 des Straßenplaniergeräts 10 eine hydraulisch betriebene nasse Scheibenkupplung 28 auf, die direkt mit dem Motor 26 und einer Ausgangswelle 30, die sich von der Kupplung 28 erstreckt, verbunden ist. Eine hydraulisch betriebene Bremse 32 und eine erste, oder Antriebsriemenscheibe 34 werden betriebsmäßig mit der Ausgangswelle 30 verbunden. Eine zweite, oder angetriebene Riemenscheibe 36 wird direkt mit der Spindel der drehbaren Schneidvorrichtung 20 und einem Endlosriemen 38, der bevorzugterweise durch einen einzigen verbundenen oder vereinigten V-Riemen oder einer Vielzahl von getrennten V-Riemen realisiert ist und sich zwischen der ersten und der zweiten Riemenscheibe 34, 36 erstreckt.
Mittel, um den endlosen Riemen 38 zu spannen mit dem Zweck, den Riemen in Antriebskontakt mit beiden Riemenscheiben 34, 36 zu drängen, wird durch einen hydraulisch betriebenen Riemenspanner 40 vorgesehen. Der Riemenspanner 40 kann eine konventionelle Laufriemenscheibe sein, die selektiv in eine Position gedrängt und von einem hydraulischen Zylinder gehalten wird, die effektiv den Abstand zwischen den Riemenscheiben 34, 36 vergrößert. Alternativ kann die Ausgangswelle 30 eine oder mehrere Universalverbindungen einschließen, die erlauben, daß die erste Riemenscheibe bezüglich der zweiten Riemenscheibe 36 einstellbar positioniert wird. In dieser Anordnung hat ein ausfahrbarer hydraulischer Zylinder ein Ende an dem Rahmen 12 befestigt und ein zweites Ende an einem nicht rotierenden Lagergehäuse, das die erste Riemenscheibe unterstützt, und selektiv ausgedehnt werden kann, um den tatsächlichen Abstand zwischen den ersten und zweiten Riemenscheiben 34, 36 zu vergrößern.
Steuermittel, um selektiv die Kupplung 28 zu kuppeln und zu entkuppeln, selektiv die Bremse 32 zu bedienen und freizugeben, und selektiv den Riemenspanner 40 einzusetzen und freizugeben, sind vorgesehen, durch mit einem Solenoid oder Elektromagnet betriebenen hydraulischen Strömungssteuerventilen 42 bzw. 44 bzw. 46. Ein hydraulisches System 48 sieht eine Druckströmungsmittelquelle für jedes der Strömungssteuerventile 42, 44 und 46 durch eine Leitung 50 vor. Die Leitungen 52, 54 und 56 verbinden das Kupplungssteuerventil 42 mit der Kupplung 28, das Bremssteuerventil 44 mit der Bremse 32 und das Riemenspannsteuerventil 46 und dem Riemenspanner 40 und leiten den Fluß des unter Druck gesetzten Strömungsmittels zur Kupplung, Bremse und dem Riemenspanner.
Bevorzugterweise schließt der mechanische Antriebszug, der die rotierende Schneidvorrichtung 20 mit dem Motor 26 verbindet, eine Hilfsbremse, die betriebsmäßig mit der Ausgangswelle 30 verbunden ist und zwischen der ersten Bremse 32 und der ersten Riemenscheibe 34 liegt, ein. Die Hilfsbremse ist wünschenswerterweise eine von einer Feder betätigte hydraulisch freigegebene Bremse. Eine Leitung 60 sorgt für Strömungsmittelverbindung zwischen der Hilfsbremse 58 und dem hydraulischen Riemenspannströmungssteuerventil 46. Daher wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Fluß von unter Druck gesetztem hydraulischen Strömungsmittel gleichzeitig der Hilfsbremse 58 und dem Riemenspanner 40 geliefert, wenn das Riemenspannsteuerventil der Vorratsleitung 50 offen ist, wodurch die V-Riemen 38 gespannt werden und die Hilfsbremse 58 freigegeben wird. Wenn das Steuerventil der Riemenspannung geschlossen ist oder der Fluß des unter Druck stehenden Strömungsmittels zur Hilfsbremse und dem Riemenspanner 40 anderweitig unterbrochen wird, beispielsweise wie durch einen Leistungsausfall der Anlage oder Ausrüstung, so lockert sich die Spannung in den V- Riemen 38 und die mit der Feder betätigte Hilfsbremse 50 wird angelegt.
Die Bedienung der Kupplungssteuermittel 42, der Bremsensteuermittel 44 und der Riemenspannsteuermittel 46 wird durch eine elektronische rotierende Schneidvorrichtungssteuerung 62 geleitet. Die elektronische rotierende Schneidvorrichtungssteuerung 62 ist vorzugsweise in eine Schutzeinkleidung auf dem Straßenplaniergerät 10 befestigt und steuert ein oder mehrere der Steuermittel 42, 44 und 46 in einer zuvor ausgewählten Reihenfolge auf dem Empfang eines Ausgabesignals eines Schalters oder Sensors.
Speziell wird ein Betriebsartsignal 64 entwickelt und an die elektronische Steuerung 62 geliefert und zwar durch einen Betriebsartauswahlschalter 66, der sich auf einer Station 68 eines Operators oder Bedienungsstation auf dem Straßenplaniergerät 10 befindet. Bevorzugterweise ist der Betriebsartauswahlschalter 66 ein drehbarer Schalter, der ein in der Pulsbreite moduliertes Signal entsprechend einer gewählten Betriebsart entwickelt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das die vorliegende Erfindung illustriert, hat der Betriebsartauswahlschalter 66 zusätzlich zu einer Aus-Position drei Rast- oder verriegelbare Stellungen, die der ersten, zweiten und dritten Betriebsart entsprechen. Die erste Betriebsart ist eine Service- oder Neustartbetriebsart, in der die Kupplung 28 entkuppelt, die Bremse angezogen und die Riemenspannung gelockert ist. In der zweiten Betriebsart, der als "Standby"-Mode bezeichnet wird, bleiben die Kupplung 28 und die Bremse 32 in ihrem ersten Modezustand, d. h. entkuppelt bzw. angezogen, aber das Riemenspannsteuerventil 46 ist geöffnet, wodurch Spannungen die V-Riemen 38 gebracht wird und die Hilfsbremse 58 gelöst wird. In dem dritten oder Normalbetriebsmode bleibt das Riemenspannsteuerventil offen, die Bremse 32 ist gelöst und die Kupplung ist gekuppelt. Auf diese Weise ist in dem dritten Mode die drehende Schneidvorrichtung 20 mechanisch mit dem Motor 26 verbunden und die Leistung wird direkt von dem Motor auf die drehbare Schneidvorrichtung übertragen.
Bevorzugterweise werden zusätzliche Steuersignale, die die ausgewählten Betriebszustände des Fahrzeugs repräsentieren, entwickelt und an die elektronische rotierende oder drehbare Schneidvorrichtungssteuerung 62 geliefert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, das die vorliegende Erfindung repräsentiert, wird ein Rückschlagschalter 70 (kickback switch) bzw. ein Positionssensor 72 für die Wartungs- oder Servicetür der Schneidvorrichtung entwickelt und liefert ein Rückschlagereignissignal 74 und ein Wartungstürpositionssignal 76.
Der Rückschlagschalter 70 ist ein Druckschalter, der den Strömungsmitteldruck in dem hydraulischen Kreis, der die Höhe der einstellbaren Verstrebung 18, spürt und an mindestens einer der Frontspuranordnungen 14 befestigt ist. Falls während eines Planierungsbetriebs- oder -vorgangs die Schneidvorrichtung 20 auf ein hartes Objekt oder Material trifft und anfängt hochzuruschten, d. h. aus dem Schnitt hochzusteigen, wird eine nicht gezeigte automatische Niveausteuerung auf dem Straßenplaniergerät versuchen, die Höhe des Planiergeräts 10 zu korrigieren. Als Ergebnis wird die automatische Niveausteuerung den Druck in den Kreisen, die die Ausdehnung bzw. das Ausfahren der Verstrebungen 18 steuern, die die Frontspuranordnungen 12 mit dem Fahrzeugrahmen 12 verbinden, reduzieren. Wenn der Druck in dem hydraulischen Schaltkreis der Frontverstrebung unter einem vorher bestimmten Wert fällt, wird der Rückschlagschalter 70 getriggert, wodurch das Rückschlagereignissignal 74 erzeugt wird.
Der Servicetürpositionssensor 72 ist auf einer Abdeckung 78, die eine Zugangsöffnung in dem Schneidvorrichtungsgehäuse 22 bedeckt, befestigt. Der Servicetürpositionssensor 72 ist vorzugsweise ein drehbarer Schalter, der eine in der Pulsbreite moduliertes analoges Signal erzeugt, das der Position der Abdeckung 78 bezüglich dem Schneidvorrichtungsgehäuse 22 entspricht.
Das Steuersystem 24 schließt ebenfalls eine Fehleranzeige 80 und ein Treibstoffausschaltventil 82 ein. Die Fehleranzeige ist vorzugsweise ein Monitor oder eine Flüssigkristallanzeige, die auf einer Abdeckung von der Station 78 des Operators befestigt ist. Das Treibstoffausschaltventil ist vorzugsweise ein von einem Solenoid bzw. Elektromagnet betätigtes Ventil, das in der Treibstoffzufuhrverbindung zu dem Motor 26 angebracht ist. Steuersignale 84, 86, 88, 90 und 92 werden durch die elektronische drehbare Schneidvorrichtungssteuerung 62 entwickelt und jeweils an die Fehleranzeige 80, das Treibstoffausschaltventil 82, das Kupplungssteuerungsventil 42, das Bremssteuerungsventil 44 und das Riemenspannsteuerungsventil 46 geliefert.
Die elektronische, drehbare Schneidvorrichtungssteuerung 62, die schematisch in Fig. 3 gezeigt ist, weist einen Motorola 6809 8-Bit programmierbaren Mikroprozessor 94 und einen Analog/Digital-Umwandler 94 (96) auf, um die in der Pulsbreite modulierten analogen Eingangssignale 64, 76 in digitale Signale umzuwandeln. Die elektronische Schneidvorrichtungssteuerung 62 schließt ebenfalls einen Digital/Analog-Umwandler 98 ein, um die digitale Ausgabe des Mikroprozessors 94 in die analogen Steuersignale 86, 88, 90, 92 umzuwandeln, die an einen Relaistreiber geliefert werden, der den Betrieb des Treibstoffabschaltventils 82 steuert bzw. an die Solenoidtreiber 102, 104 und 106, die den Betrieb des Kupplungssteuerungsventils 42, des Bremssteuerungsventil 44 bzw. des Riemenspannventils 46 steuern.
Die elektronische drehbare Schneidvorrichtungssteuerung 62 schließt ebenfalls Signalaufbereitungsschaltkreise 108 und 110, um das in der Pulsbreite modulierte Betriebsmodesignal 64 bzw. das Servicetürpositionssignal 76 zu regulieren und zu filtern, und einen Eingabesignalaufbereitungsschaltkreis 112 ein, um das Rückschlagereignissignal 74 zu filtern und zuschnappen zu lassen.
Speziell schließt jeder der Signalaufbereitungsschaltkreise 108, 110, und 112 einen Hochziehwiderstand (pull- up resistor) 114, 114', und 114", der zwischen dem zugeordneten Sensor und einer 14 Volt Versorgungsspannungsguelle geschaltet ist. Die Aufbereitungsschaltkreise für die in der Pulsbreite modulierten Signale 108, 110 schließen ebenfalls R/C-Filter ein, die den Modesensor 66 bzw. den Kupplungsservicetürsensor 72 mit dem nicht invertierenden Eingang der Komparatoren 122 bzw. 122" verbinden. Die R/C-Filter schließen Eingangswiderstände 116, 116' und Kapazitäten 118, 118' ein. Der Ausgang der R/C- Filter ist mit der Anode der Vorspanndioden 120 bzw. 120' verbunden, deren Kathode mit einer +5 Volt Versorgungsspannungsquelle verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang der Komparatoren 122, 122' wird mit einer 2,5 Volt Versorgungsspannungsquelle verbunden. Der Ausgang der Komparatoren 122, 122' ist mit dem Eingang der Operationsverstärkerpuffer 126 bzw. 126' und den Hochziehwiderständen 124, 124' verbunden, die ihrerseits mit der +5 Volt Versorgungsspannungsquelle verbunden sind. Die Ausgänge der Operationsverstärker 126, 126' sind mit jeweiligen Ausgangsfilterschaltkreisen, die die Eingangswiderstände 128, 128' und Kapazitäten 130, 130' besitzen, verbunden. Die Ausgangsgröße dieser Filter wird an einen Analog/Digital-Umwandler 96 geliefert, bevor sie an den Mikroprozessor 94 geliefert wird.
Im Fall, daß das Rückschlagereignissignal den Schaltkreis 112 konditioniert, ist ein R/C-Filter, der einen Eingangswiderstand 116" und einen Kondensator 118" aufweist, vom Rückschlagschalter 70 zum Eingang eines Verriegelungsschalters (latch) 132 verbunden. Diese Verriegelung hält den Schaltkreis in der zuletzt eingestellten Stellung, d. h. an oder aus, und sorgt so für aufbereitete oder konditionierte digitale Signale 74, die direkt zur Eingabe in den Mikroprozessor 94 geeignet sind. In der obigen Diskussion sind die Werte der Spannungsquellen diejenigen, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel benutzt werden, können aber modifziert werden, um zu anderen Schaltkreisanordnungen oder Komponenten zu passen.
Wenn ein Fehler auftritt, bestimmt der Mikroprozessor 94, wie später beschrieben werden wird, die relative Dringlichkeit des entdeckten Fehlers und entwickelt entsprechend entweder ein Niedrigniveauwarnsignal 134 oder ein Hochniveauwarnsignal 136. Die digitalen Fehlersignale 134, 136, die von dem Mikroprozessor 94 entwickelt werden, werden an den Fehleranzeigemonitor 80 durch einen das Fehlersignal aufbereitenden Schaltkreis 138 geliefert, der einen Verriegelungsschalter 140 und einen Fehleranzeigeantriebsschaltkreis 142 aufweist.
Im Betrieb steuert die elektronische drehende Schneidvorrichtungssteuerung 62 sequentiell in einer vorher festgelegten Reihenfolge, die mechanischen Komponenten des Steuersystems 24 auf den Empfang eines oder mehrerer Ausgangssignale 64, 74, 76. Die Logik für das Ausführen der Steuerfunktionen ist in dem programmierbaren Mikroprozessor 94 programmiert und wird detaillierter unten beschrieben werden.
Die Beziehung zwischen den Betriebsmoden der Schneidvorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Die normale Reihenfolge für den Übergang zwischen Moden wird durch die Flußlinien, die feste Pfeilspitzen besitzen, angezeigt. Speziell, nach dem Einschalten des Systems, 150, tritt die Steuerung in einen Fehler/Start-Mode (default/startmode) 152 ein, der als Mode O bezeichnet wird, der identisch zu dem früher beschriebenen vom Operator ausgewählten Mode 1 ist, d. h. der Service/Neustartmode, der durch das Bezugszeichen 154 in Fig. 4 identifiziert ist. Der Übergang von einem Betriebsmode in einen anderen muß sequentiell zwischen aufeinanderfolgenden Moden durchgeführt werden, zum Beispiel vom Service/Neustartmode 1, 154, in den "Standby"-Mode 2, 156, oder vom Mode 2 in den Schneidvorrichtungsmode 3, 158, oder umgekehrt.
Falls ein Fehler entdeckt wird, geht die elektronische Schneidvorrichtungssteuerung 62 in einen Zustand über, der durch die Flußlinien, die offene Pfeilspitzen besitzen, angezeigt wird. Zum Beispiel, falls detektiert wird, daß die Position der Wartungstür in einer anderen Position als geschlossen, 160, ist, wird die elektronische Steuerung automatisch in den Service/Neustartmode 1 übergehen, bis die Tür geschlossen wird. Falls ein Rückschlagereignis 162 während des Normalbetriebs detektiert wird, d. h. während des Modes 3, wird die Steuerung in den Standby-Mode 2 übergehen. Falls ein interner Systemfehler 164 detektiert wird während irgendeinem Mode, wird die Steuerung in einen Abschaltmode 166 übergehen, in dem alle mechanischen Komponenten des Steuerungsystems 24 einschließlich des Motors 26 ausgeschaltet werden. Die Ursache des Fehlers oder des internen Versagens muß korrigiert werden, bevor die elektronische Steuerung 62 die Rückkehr zum Normalbetrieb zuläßt.
Um übermäßige Abnutzung der Antriebszugkomponenten, die das Steuerungsystem 24 aufweisen und um möglichen Schaden zu verhindern, ist es wünschenswert, sequentiell geeignete Elemente des Systems zu kuppeln oder zu entkuppeln. Zum Beispiel, um unnötige Abnutzung zu vermeiden, sollte die Bremse 32 nicht angezogen werden, bis die Kupplung 28 entkuppelt ist. Aus diesem Grund werden Zeitverzögerungen, die in Fig. 5 als Verzögerung T1 bis T5 identifiziert werden, in die in den Mikroprozessor 94 programmierte Logik eingeschlossen.
Ein weiteres Beispiel ist, wie in den obigen Bemerkungen in Bezug auf Fig. 4 bemerkt wurde, falls die Wartungstür 78 sich während des Betriebs der Schneidvorrichtung öffnen sollte, d. h. Mode 3, wird die elektronische Schneidvorrichtungssteuerung 62 automatisch in den Service/Neustart-Mode 1 übergehen. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird ohne jede Zeitverzögerung das von einem Solenoid gesteuerte Kupplungssteuerungsventil 42 sofort deaktiviert, wodurch die Kupplung 28 entkuppelt wird. Nach einer zuvor festgelegten Zeitverzögerung, die mit T5 identifiziert wird, um zu erlauben, daß die Kupplungskolben gereinigt werden, wird dem von einem Solenoid gesteuerten Bremssteuerungsventil 44 Energie zugeführt, wodurch die Bremse 32 angezogen wird und das von einem Solenoid gesteuerte Riemenspannsteuerungsventil 46 wird deaktiviert, wodurch die Spannung an dem Riemen 38 gelockert wird und die Hilfsbremse 58 angezogen wird. Die tatsächlichen Längen der Zeitverzögerungen T1 bis T5 werden von der Größe und den Charakteristiken der besonderen mechanischen Komponenten abhängen, sind aber typisch in der Größenordnung von 1 bis 5 Sekunden.
Vorzugsweise wird der programmierbare Mikroprozessor 94 gemäß den in Fig. 6 bis 14 gezeigten logischen Sequenzen programmiert. Zusätzlich zu den programmierten Instruktionen, die in den Flußgraph dargestellt sind, hat der Mikroprozessor 94 Zugriff auf eine oder mehrere "Nachschautafeln" (lock-up tables) 144, 146, die Referenzwerte für vom System erzeugte Signale, wie zum Beispiel für die in der Pulsbreite modulierten Signale 64, 76 vorsehen.
Es sei bemerkt, daß das primäre Schneidvorrichtungsbefehlprogramm 168, das in Fig. 6 dargestellt wird, Teil einer Berechnungsschleife oder eines Aufrufprogramms (caller) 170 ist, das zuerst entscheidet, ob das Abschneidvorrichtungsmodul fertig ist, wie durch die Entscheidungstafel 171 angezeigt, und, falls nicht, die Diagnostikroutine 172, die in Fig. 7 gezeigt ist, ausgeführt. Die Diagnostikroutine überprüft auch Fehler, die verbessert werden müssen, bevor man mit der Ausführung des primären Abschneidesteuerungsmoduls fortfährt. Falls der Wartungstürpositionssensor 72 anzeigt, daß die Tür 78 offen ist, repräsentiert durch die Entscheidungstafel 174, wird ein Befehl 176 gegeben, um die Türzugangshandhabungssubroutine 178, das in Fig. 12 dargestellt ist, auszuführen.
Die Türzugangshandhabung 178 setzt alle Verzögerungszähler, 180, zurück und gibt einen Befehl 182 heraus, um die Kupplung zu entkuppeln. Falls sich das System im laufenden Zustand nicht in einer Leistung-an-Sequenz 184 befindet, überprüft das Programm, zu entscheiden, ob die Kupplungskolben 186 entkuppelt sind. Diese Entscheidung wird bejaht getroffen, falls die Zeitverzögerung (T5) ausgelaufen ist. Falls das System in einer Leistung-an-Sequenz ist, wird die Kupplung bereits entkuppelt sein und das Zeitverzögerungserfordernis wird umgangen werden. Nach der Versicherung, daß die Kupplung entkuppelt ist, werden Befehle 188, 190 gegeben, um die Bremse anzuziehen bzw. den Riemenspanner zu lockern. Ein Befehl 192 wird dann ausgeführt, der ein Hochniveauwarnsignal 136 mit einem identifizierenden Fehlercode, aussendet, der dem Fehleranzeigemonitor 80 anzeigt, daß die Zugriffstür offen ist. Die Ausführung kehrt dann zum Aufruf 170 zur Wiederausführung der zuvor genannten Routine zurück, bis die Tür der Schneidvorrichtung geschlossen ist zu der Zeit, an dem die Statusabfrage 174 nach der Schneidvorrichtungstür in dem Diagnostikprogramm 172 negativ beantwortet wird.
Nachdem festgestellt wurde, daß die Tür der Schneidvorrichtung nicht offen ist, überprüft die Diagnostikprogrammroutine 172, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die Anwesenheit eines internen Systemversagens 194. Falls ein internes Systemversagen detektiert wird, wie zum Beispiel das unbeabsichtigte oder abnormale Funktionieren einer internen Komponente des Systems, zum Beispiel ein kurzgeschlossener oder offener Schaltkreis, oder wie das Ergebnis eines Befehls, der über eines der Subroutinen, die im folgenden beschrieben werden, entwickelt wurde, wird ein Befehl 196 ausgegeben, um den internen Systemversagensbehandler 200 auszuführen, der in Fig. 13 dargestellt ist. Das interne Systemversagensprogramm führt eine Reihe von Befehlen 202, 204, 206, 208, 210 aus, um alle Verzögerungszähler zurückzusetzen, den Motor abzuschalten, die Kupplung zu entkuppeln, die Bremse in Eingriff zu bringen, bzw. den Riemenspanner zu lockern. Ein Befehl 212 wird ebenfalls ausgeführt, der ein Hochniveauwarnsignal 136 mit einem identifizierenden Fehlercode, der ein internes Systemversagen anzeigt, an den Fehleranzeigemonitor 80 sendet. Die Ausführung kehrt dann zu dem Aufruf 170 zurück, um die zuvor genannten Schneidvorrichtungs- und Diagnostikroutinen 168, 172 wieder auszuführen, bis das interne Versagen korrigiert wird. Deshalb wird entweder eine offene Zugriffsabdeckung oder ein internes Versagen in einem Befehl resultieren, zu dem Aufruf 170 zurückzukehren. Diese Bedingung wird in Fig. 7 durch eine Weisungs- oder Handlungstafel 214, "Kupplungsmodul = nicht bereit", angezeigt.
Nach der Verbesserung eines internen Systemversagens oder in Abwesenheit eines solchen Versagens schreitet die Diagnostikroutine 172 fort, um zu entscheiden, ob der laufende Betriebsmode der Schneidvorrichtungsbetriebsmode, d. h. Mode 3, wie durch die Entscheidungstafel 216 angezeigt wird, ist. Falls der Betriebsmode Mode 3 ist, wird eine Nachfrage 218 gemacht, um zu entscheiden, ob ein Rückschlagereignis detektiert wird.
Falls ein Rückschlagereignis abgefühlt wird, wird ein Befehl 220 gegeben, um den Rückschlagbehandler 22, der in Fig. 14 dargestellt ist, auszuführen. Das Rückschlagbehandlungsprogramm 222 gibt einen Befehl 224 heraus, um die Kupplung zu entkuppeln und dann nach Bestimmung, daß die Kupplungskolben gereinigt werden, 296, d. h. daß die Zeitverzögerung (T4) erfüllt wurde, ein Befehl 228 gegeben wird, um die Bremse in Eingriff zu bringen. Ein Befehl 230 wird ebenfalls ausgeführt, der ein Hochniveauwarnsignal 136 entwickelt mit einem identifizierenden Fehlercode, der die Anwesenheit eines Rückschlagereignisses anzeigt und die Warnung und den Code dem Fehleranzeigemonitor 80 liefert. Die Ausführung kehrt dann zu dem Aufruf 170 zurück, bis die Rückschlagfehlerbedingung korrigiert ist.
Nochmals in Bezug auf die in Fig. 7 gezeigte Diagnostikroutine gilt, falls die Schneidvorrichtungtürzustandsabfrage 174, die interne Systemabfrage 194, die Mode 3 Betriebsabfrage 216 und die Rückschlagereignisabfrage 218 alle eine negative Antwort haben, daß die Bedingungen der Diagnostikroutine 172 erfüllt sind und das Schneidvorrichtungsmodul in einem bereiten Zustand ist, wie durch die Handlungstafel 230 angezeigt wird. Das Diagnostikprogramm 172 überwacht dabei wiederholt Systemversagen und Fehlersignale und entwickelt und führt Ausgangssignale aus, um den Betrieb der drehenden Schneidvorrichtung 20 zu steuern.
Nochmal auf Fig. 6 gewandt, gilt, wenn eine gejahende Antwort von dem Diagnostikprogramm empfangen wird, d. h. das Abschneidvorrichtungsmodul bereit ist, daß das Abschneidvorrichtungsprogramm 168 zu entscheiden fortschreitet, wie durch die Entscheidungstafel 232 angezeigt wird, ob der Fehler/Start-Mode erfolgreich ausgeführt wurde. Falls der Fehler/Start-Mode nicht erfolgreich ausgeführt wurde, wird ein Befehl 234 gegeben, um den in Fig. 8 beschriebenen Fehlerbehandler 236 auszuführen.
Der Ausfallbehandler 236 schaltet das Hauptleistungsrelais 238 an, entkuppelt die Kupplung 240 und zieht nach einer vorher bestimmten Zeitverzögerung (T1), 242, die Bremse 244 an. Nach Ablauf einer zweiten Zeitverzögerung (T2), 246, wird ein Befehl 248 gegeben, um den Riemenspanner 40 zu lockern und die Hilfsbremse 58 anzuziehen. Falls der Modeauswahlschalter 66 in der Service/Neustartmode 1-Stellung gestellt ist, wie durch die Entscheidungstafel 250 angezeigt ist, wurde das Ausfallroutinge erfolgreich ausgeführt und der Betriebsmode wird als Mode O festgesetzt, wie in der Handlungstafel 252 gezeigt ist, und die Ausführung kehrt zu dem Aufruf 170 zurück. Falls der Modeauswahlschalter 66 an einer anderen Position als der Mode 1 Service/Neustartposition gesetzt ist, wird ein Niedrigniveauwarnsignal 134f das durch die Handlungstafel 254 repräsentiert wird, von dem Mikroprozessor 94 entwickelt und an die Fehleranzeige 80 geliefert. Der Ausstieg aus dem Diagnostikprogramm kann nicht vollendet werden, bis der Modeauswahlschalter zur Mode 1- Stellung gesetzt wird.
Nachdem die Diagnostik- und Ausfallprogramme 172, 236 erfolgreich ausgeführt wurden, schreitet das Schneidvorrichtungsprogramm 168 fort, um zu entscheiden, wie durch die Entscheidungstafel 256 (Fig. 6) repräsentiert wird, ob der gegenwärtige Betriebsmode ausgeführt wird. Falls die Antwort auf diese Entscheidung negativ ist, wird ein Befehl 258 gegeben, den Betriebsmode von einer temporären Schneidvorrichtungsmodetafel oder von dem Schneidvorrichtungsmodeauswahlschalter zu lesen. Falls die Antwort auf die Nachfrage, die Ausführung des gegenwärtigen Betriebsmodes betreffend bejaht wird, wird ein Befehl 260 gegeben, um die Schneidvorrichtungsmodetafel zu aktualisieren. Die Betriebsmodetabelle oder -tafel 258, 260, die auf die Nachfrage 256, betreffend den Ausführungszustand des gegenwärtigen Modes entwickelt wurde, wird dann verglichen, wie durch die Entscheidungstafel 262 angezeigt wird, mit dem Mode, der durch den Operator ausgewählt wurde, d. h. die Position des Modeauswahlschalters 66. Falls der gegenwärtige Betriebsmode und die Stellung des vom Operator gesteuerten Modeauswahlschalters korrelieren, kehrt das Programm zum Aufruf 170 zur Wiederausführung des Schneidvorrichtungsprogramms 168 zurück. Falls der Mode, der durch den Operator ausgewählt wurde, nicht mit dem gegenwärtigen Betriebsmode übereinstimmt, wird ein Vergleich 264 gemacht, um zu sehen, ob der Modeauswahlschalter an Position 1 ist, der Service/Neustart-Position. Falls an diesem Punkt der Modeauswahlschalter 66 in Stellung 1 steht, wird ein Befehl 266 gegeben, die in Fig. 9 gezeigte Service/Neustart-Subroutine 268 auszuführen.
Die Service/Neustart-Subroutine 268 fängt zu entscheiden an, wie durch die Entscheidungstafel 270 angezeigt wird, ob der Übergang auf diesen Mode (Mode 1) von dem Ausfallmode kam. Falls ja, wird der Ausgangsstatus, der die Schneidvorrichtung antreibenden Komponenten in der Informationstafel 272 zusammengefaßt und ein erster Befehl 274 wird gegeben, um die Warnung und den Fehlercode von der Fehleranzeige zu entfernen. Darauf folgt ein zweiter Befehl 276, um den Betriebsmode in die temporäre Schneidvorrichtungsmodetafel auf Mode 1 zu setzen, und die Ausführung kehrt zum Aufruf 170 zurück. Falls der Übergang zu dem Service/Neustart-Mode nicht von dem Ausfallmode kam, wird eine Entscheidung gemacht, wie durch die Entscheidungstafel 278 gezeigt wird, ob der Übergang von der Stellung 2, dem "Standby"-Mode kam. Falls ja, wird der Ausgangs status der die Schneidvorrichtung antreibenden Komponenten in der Informationstafel 280 zusammengefaßt, und ein Befehl 282 wird ausgegeben, um die Antriebskomponenten in den Service/Neustart-Mode, d. h. mit der Hilfsbremse in Eingriff gebracht und der Riemenspannung gelockert, zu plazieren, und zwar bevor der Betriebsmode auf Mode 1 gesetzt wird, wie durch die Befehlstafel 276 angezeigt wird, und die Ausführung zum Aufruf 170 zurückkehrt. Falls der Übergang zu dem Service/Neustart-Mode nicht von dem Ausfall- oder Standby-Modes kam, wird ein internes Systemversagensbefehl 284 entwickelt, gefolgt von der Rückkehr zu dem Aufruf, woraufhin der so entwickelte Versagensbefehl, dem Diagnostikprogramm 172 (Fig. 7) anzeigt, den zuvor beschriebenen internen Systemversagungsbehandler 200 (Fig. 13) auszuführen.
Falls, nochmals in Bezug auf Fig. 6, der Betriebsmode nicht mit der Stellung des Modeschalters übereinstimmt, und der Modeschalter nicht in Stellung 1 ist, wird eine Entscheidung gemacht, wie durch die Entscheidungstafel 286 angezeigt wird, ob der Modeauswahlschalter in Stellung 2 ist, dem Schneidvorrichtungstandby-Mode. Falls ja, wird ein Befehl 288 gegeben, um das in Fig. 10 gezeigte Schneidvorrichtungsstandby-Unterprogramm 290 auszuführen.
Der Schneidvorrichtungsstandby-Mode 290 fängt mit der Bestimmung an, wie durch die Entscheidungstafel 292 angezeigt wird, ob der Übergang auf diesen Mode (Mode 2) von dem Schneidvorrichtungsbetriebsmode (Mode 3) kam. Falls ja, wird der Ausgangsstatus des Schneidvorrichtungsbetriebsmodes in der Informationstafel 294 zusammengefaßt und ein Befehl 296 gegeben, die Kupplung zu entkuppeln. Bis ein vorher bestimmtes Zeitintervall (T4) verstrichen ist, angezeigt durch die Entscheidungstafel 298, wird ein Befehl 300 ausgegeben, um eine interne Flagge (Statusbit(s)) zu erzeugen, daß der gegenwärtige Betriebsmode noch ausgeführt wird, und die Ausführung kehrt zu dem Aufruf 170 zurück. Nachdem bestimmt wurde, daß die Kupplungskolben gereinigt wurden, d. h. nach einer Zeitverzögerung (T4), wird ein Befehl 302 gegeben, die Bremse in Eingriff zu bringen, und zwar gefolgt von den Befehlen 304, 306, um die Schneidvorrichtungsmodetafel zu aktualisieren, was wiederspiegelt, daß jetzt der Betriebsmode Mode 2 ist, bzw. eine interne Flagge auszugeben, daß der Übergang auf den gegenwärtigen Betriebsmode erfolgreich ausgeführt wurde, bevor die Ausführung zu dem Aufruf 170 zurückkehrt. Falls der Übergang auf den Schneidvorrichtungsstandby-Mode nicht von dem Betriebsmode (Mode 3) kam, wird eine Bestimmung 308 gemacht, ob der Übergang von dem Service/Neustart-Mode (Mode 1) kam. Falls ja, wird der Ausgangsstatus der Schneidvorrichtungsantriebskomponenten in der Informationstafel 310 zusammengefaßt, und ein Befehl 312 wird gegeben, die Hilfsbremse zu lockern, und den Riemenspanner in Eingriff zu bringen, nachdem die zuvor beschriebenen Befehle 304, 306, um die Schneidvorrichtungsmodetafel zu aktualisieren bzw. eine interne Flagge auszugeben, die anzeigt, daß ein erfolgreicher Übergang auf den gegenwärtigen Mode stattgefunden hat, erzeugt werden. Falls der Übergang zu dem Schneidvorrichtungsstandby-Mode nicht von Mode 3 oder Mode 1 kam, wird ein interner Systemversagensbefehl 314 entwickelt, gefolgt von einer Rückkehr zum dem Aufruf 170, um den internen Systemversagensbehandler 200 (Fig. 13), wie oben beschrieben, aufzurufen.
Falls, nochmals in Bezug auf Fig. 6, der Betriebsmode nicht mit der Stellung des Modeschalters übereinstimmt, und der Modeschalter nicht in Stellung 1 oder Stellung 2 steht, wird eine Bestimmung gemacht, wie durch die Entscheidungstafel 316 angezeigt wird, ob der Modeauswahlschalter in Stellung 3 gesetzt ist, dem Schneidvorrichtungsbetriebsmode. Falls ja, wird ein Befehl 318 ausgebeben, das in Fig. 1 dargestellte Schneidvorrichtungsstandby-Programm 320 auszuführen.
Das Schneidvorrichtungsbetriebsprogramm (Routine) 320 fängt an mit der Bestimmung, wie durch die Entscheidungstafel 322 angezeigt wird, ob der Übergang auf den Mode 3, von dem Schneidvorrichtungsstandby-Mode (Mode 2) erfolgte. Falls ja, wird der Ausgangsstatus der Schneidvorrichtungsantriebskomponenten, d. h. der Status der Komponenten, während dem Mode 2 betrieben wurde, in der Informationstafel 324 zusammengefaßt und ein Befehl 326 wird entwickelt, um die Bremse zu lösen. Bis eine vorher bestimmte Zeitverzögerung (T3) vergangen ist, angezeigt durch die Entscheidungstafel 328, wird ein Befehl 330 gegeben, um eine interne Flagge zu setzen, die anzeigt, daß der gegenwärtige Betriebsmode noch ausgeführt wird, und die Ausführung kehrt zu dem Aufruf 170 zurück. Nachdem bestimmt wurde, daß die Bremskolben gereinigt wurden, d. h. nach der Zeitverzögerung (T3), wird ein Befehl 332 gegeben, die Kupplung zu kuppeln, gefolgt von den Befehlen 334, 336, um die Schneidvorrichtungsmodetafel zu aktualisieren bzw. eine interne Flagge zu setzen, die anzeigt, daß der Übergang aus dem Betriebsmode erfolgreich durchgeführt wurde, bevor die Ausführung zu dem Aufruf 170 zurückkehrt. Falls der Übergang auf den Schneidvorrichtungsbetriebsmode (Mode 3) nicht von dem Schneidvorrichtungsstandby-Mode (Mode 2) erfolgte, wird ein interner Systemversagensbefehl 338 entwickelt, gefolgt von der Rückkehr zu dem Aufruf 170, worauf, in der zuvor beschriebenen Art und Weise, das interne Versagensprogramm 200 (Fig. 13) ausgeführt wird.
Falls nochmals in Bezug auf Fig. 6 es dem Schneidvorrichtungsprogramm 168 nicht gelingt, den Übergang zu oder die Fortsetung in einem von einem Operator ausgewählten Betriebsmode zu initiieren, wird ein internes Systemversagen angezeigt, worauf ein Befehl 340 entwickelt wird. Nach Rückkehr zu dem Aufruf 170 und der darauffolgenden Wiederausführung der Schneidvorrichtungsmodulbereitabfrage 171, wird die Ausführung zu dem Diagnostikprogramm 172 (Fig. 7) geleitet, um in der oben beschriebenen Art und Weise das interne Systemversagensprogramm 200, das in Fig. 13 gezeigt ist, auszuführen. Wie zuvor bemerkt, versetzt die Ausführung des internen Systemversagensprogramms die Schneidvorrichtungsantriebskomponenten in den Ausfallmode und liefert eine Hochniveauwarnsignal 136 an den Fehleranzeigemonitor 80.
Außerdem, wie durch die in Fig. 6 bis 14 gezeigten Flußgraphen und der obigen Beschreibung der Flußgraphen illustriert wird, kann man erkennen, daß die Steuersystemsoftware routinemäßig alle Ein- und Ausgaben überprüft, um sicherzustellen, daß interne Systemversagen und zuvor gesetzte externe Fehlerbedingungen nicht unentdeckt bleiben. Immer wenn internes Versagen auftritt, geht das System unmittelbar in einen Ausfallmode über, was sicherstellt, daß alle aktiven Teile (actuators) im System ausgeschalten sind und daß eine Rückkehr oder Anfang des Normalbetriebs verhindert wird, bis das Versagen korrigiert ist. Wenn eine Fehlerbedingung detektiert wird, kehrt das System unmittelbar in einen geeigneten niedrigeren Betriebszustand zurück und bleibt in einem solchen Zustand, bis der Fehlerzustand korrigiert wird.
Aus diesen Gründen enthält das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Hilfsbremse 58, die automatisch in dem Ausfallmode in Eingriff steht. Außerdem wird die Hilfsbremse 58 ebenfalls in Eingriff gebracht werden, und die Riemenspannung gelockert, immer wenn die elektrische Leistung für die Steuerung unterbrochen wird oder es einen Verlust an hydraulischem Druck gibt. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn das Straßenplaniergerät 10 für Service oder Wartung oder während Perioden des Nicht-Betriebs ausgeschaltet wird, so wie über Nacht, wodurch die Lebensdauer des endlosen Riemens 38 ausgedehnt wird.
So sieht die vorliegende Erfindung ein Steuersystem für eine drehbare Schneidvorrichtung vor, in der die mechanischen Antriebskomponenten selektiv und sequentiell gesteuert werden auf die Eingabe eines Operators und auf wahrgenommene Betriebsbedingungen. Die Steuerung antwortet auf das Ereignis zuvor festgelegter Fehlerereignisse und internen Systemversagens, in dem der Betrieb einer oder mehrerer mechanischer Antriebsleitungskomponenten in einer vorher gewählten Reihenfolge gesteuert wird. Außerdem sind geeignete Zeitverzögerungen zwischen der Ausführung der ausgewählten Befehle vorhergesehen, um ungewünschte Abnutzung oder Belastung von Komponenten des Antriebszuges zu verhindern.
Die Schneidvorrichtungssteuerungslogik, die in den Flußgraphen, die in Fig. 6 bis 14 gezeigt worden sind, beschrieben wurde, kann passender Weise als ein Modul eines umfassenden Steuerprogramms eingeschlossen werden, das in der zuvor genannten Berechnungsschleife Steuermodule zur Fahrzeugsteuerung, Antrieb- und andere Funktionen, wie zum Beispiel Warnungen und Anzeigen, einschließt. Der gleiche Mikroprozessor 94 kann leicht programmiert werden, um zusätzliche Eingaben zu verarbeiten, die Ausführung der Schneidvorrichtung, der Steuerung, der Antriebsund Warnungs- und Anzeigesoftwareprogramme zu integrieren, und Steuersignale zu entwickeln, um zusätzliche Steuerfunktionen zu unterstützen.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können durch Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und den angefügten Ansprüchen erhalten werden.

Claims

1. Steuersystem (24) für ein Straßenplaniergerät (10) mit einer Schneidvorrichtung (20), die drehbar auf dem Straßenplaniergerät (10) angebracht ist, einem Motor (26), der betriebsmäßig mit der drehbaren Schneidvorrichtung (20) verbunden ist, und mit zumindest einer Abdeckung (78), die eine Zugangsöffnung in einem Schneidvorrichtungsgehäuse (22) abdeckt, wobei das Steuersystem (24) folgendes aufweist:

eine Kupplung (28), die mit dem Motor (26) betriebsmäßig verbunden ist und eine Ausgangswelle (30) besitzt, die sich von dort aus erstreckt;

Kupplungssteuermittel (42), um die Kupplung (28) wahlweise in Eingriff zu bringen und zu lösen;

eine Bremse (32), die mit der Ausgangswelle (30) betriebsmäßig verbunden ist;

Bremssteuermittel (44), um die Bremse (32) wahlweise anzulegen und zu lösen;

eine erste Rolle oder Riemenscheibe (34), die mit der Ausgangswelle (30) betriebsmäßig verbunden ist;

eine zweite Rolle oder Riemenscheibe (36), die mit der drehbar angebrachten Schneidvorrichtung (20) verbunden ist;

einen Endlosriemen (38), der sich zwischen den Rollen (34, 36) erstreckt;

Mittel (40), um den Riemen (38) zu spannen und ihn in einen Antriebskontakt mit der ersten und zweiten Rolle (34, 36) zu drängen;

Riemenspannsteuermittel (46), um wahlweise die Riemenspannmittel (40) in Eingriff zu bringen und zu lösen;

Mittel (66) zum Auswählen von einer aus einer Vielzahl von vorbestimmten Schneidvorrichtungsbetriebsarten und zum Entwickeln und Liefern eines ersten Ausgangssignals (64), das der ausgewählten Betriebsart entspricht; und

Mittel (62) zum Steuern ausgewählter Mittel aus den Riemenspannsteuermitteln (46), Bremssteuermitteln (44) und Kupplungssteuermitteln (42) in einer vorgewählten Reihenfolge ansprechend auf den Empfang des ersten Ausgangssignals (64).

2. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei das Steuersystem (24) Mittel (70) umfaßt zum Abfühlen von zumindest einem Betriebszustand und zum Entwickeln und Liefern eines zweiten Ausgangssignals (74), das dem Betriebszustand entspricht.

3. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 2, wobei die aufeinanderfolgend steuernden Mittel (62) einen Mikroprozessor (94) umfassen, der Eingänge (108, 112) zum Empfang des ersten (64) und des zweiten (74) Ausgangssignals besitzt und zum Entwickeln und Liefern erster (88), zweiter (90), und dritter (92) Steuersignale an die Kupplungssteuermittel (42) bzw. die Bremssteuermittel (44) bzw. die Riemenspannsteuermittel (46).

4. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 2, wobei das Staßenplaniergerät (10) ein hydraulisch gesteuertes Rahmenaufhängungssystem (18) umfaßt, und wobei die Abfühlmittel einen hydraulischen Strömungsmitteldruckschalter (70) in dem hydraulisch gesteuerten Rahmenaufhängungssystem (18) umfassen.

5. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei das Steuersystem (24) Mittel (72) umfaßt zum Abfühlen der Position der zumindest einen Abdeckung (78) und zum Entwikkeln und Liefern eines dritten Ausgangssignals (76) als Anzeige für die Position der Abdeckung (78).

6. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 5, wobei die aufeinanderfolgend steuernden Mittel (62) einen Mikroprozessor (94) umfassen, der Eingänge (108, 110) besitzt zum Empfang der ersten (64) und dritten (76) Ausgangssignale und zum Entwickeln und Liefern erster (88), zweiter (90) und dritter (92) Steuersignale an die Kupplungssteuermittel (42) bzw. die Bremssteuermittel (44) bzw. die Riemenspannsteuermittel (46).

7. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei das Steuersystem (24) folgendes umfaßt: Mittel (70) zum Abfühlen von zumindest einem Betriebszustand und zum Entwickeln und Liefern eines zweiten Ausgangssignals (74) entsprechend des Zustands und Mittel (72) zum Abfühlen der Position der zumindest einen Abdeckung (78) und zum Entwickeln und Liefern eines dritten Ausgangssignals (76) als Anzeige für die Position der Abdeckung (78).

8. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 7, wobei die aufeinanderfolgend steuernden Mittel (62) einen Mikroprozessor (94) umfassen, der Eingänge (108, 110, 112) besitzt zum Empfang des ersten (64), zweiten (74) und dritten (76) Ausgangssignals und zum Entwickeln und Liefern erster (88), zweiter (90) und dritter (92) Steuersignale an die Kupplungssteuermittel (42) bzw. die Bremssteuermittel (44) bzw. die Riemenspannsteuermittel (46).

9. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei eine Hilfsbremse (58) vorgesehen ist, und zwar angeordnet zwischen der Bremse (32) und der ersten Rolle (34) und betriebsmäßig verbunden mit der Ausgangswelle (30).

10. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 9, wobei die Riemenspannsteuermittel (46) die Hilfsbremse (58) anlegen, und zwar gleichzeitig mit dem Lösen der Riemenspannmittel (40), und die Hilfsbremse (58) lösen, gleichzeitig mit dem Ineingriffbringen der Riemenspannmittel (40).

11. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei die Kupplung (28) hydraulisch betätigt wird und wobei die Kupplungssteuermittel (42) elektrisch betätigt sind.

12. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei die Bremse (32) hydraulisch betätigt ist und wobei die Bremssteuermittel (44) elektrisch betätigt sind.

13. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 1, wobei die Riemenspannmittel (40) einen hydraulisch betätigten Zylinder (40) umfassen und wobei die Mittel (46) zum Steuern der Riemenspannmittel (40) elektrisch betätigt sind.

14. Steuersystem (24) gemäß Anspruch 9, wobei die Hilfsbremse (58) mechanisch in Eingriff gebracht wird und hydraulisch gelöst wird, und wobei die Steuermittel (46) der Riemenspannmittel (40) elektrisch betätigt werden.