DE9212698U1

DE9212698U1 - Arrangement for speed monitoring in a hoist with two rope drums

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Publication number: DE9212698U1
Application number: DE9212698U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2002-09-25

Description

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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Anordnung zur Drehzahlüberwachung bei einem Hubwerk mit zwei SeiltrommelnArrangement for speed monitoring in a hoist with two rope drums

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehzahlüberwachung bei einem Hubwerk mit zwei Seiltrommeln.The invention relates to an arrangement for speed monitoring in a hoist with two cable drums.

Bei Hubwerken, beispielsweise für Container, ist es erforderlich, die Drehzahl der Seiltrommeln auf Überschreiten von vorgegebenen Grenzwerten zu überwachen. Dabei können für verschiedene Betriebssituationen, wie z.B. Nennlastbetrieb, Teillastbetrieb usw. unterschiedliche Grenzwerte festgelegt werden. Da diese Grenzwerte in einem Sicherheitskreis verarbeitet werden müssen, ist eine redundante Erfassung und Auswertung erforderlich.In the case of hoists, for example for containers, it is necessary to monitor the speed of the cable drums to ensure that specified limit values are not exceeded. Different limit values can be set for different operating situations, such as nominal load operation, partial load operation, etc. Since these limit values must be processed in a safety circuit, redundant recording and evaluation is required.

Aus der EP-A-O 428 778 ist ein Automatisierungssystem für Bremsenventile im Bergbau, insbesondere von Fördermaschinen bekannt, das zwei, vorzugsweise identische, im Verbund arbeitende, speicherprogrammierbare Automatisierungsgeräte aufweist, welche gemeinsam an einem Bremsenventil oder einzeln für sich an zwei hintereinandergeschalteten Bremsenventilen angeschlossen sind. Dabei sind sämtliche Steuerungs-, Regelungs- und Überwachungsfunktionen in den speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräten implementiert.EP-A-O 428 778 discloses an automation system for brake valves in mining, in particular for conveyor machines, which has two, preferably identical, programmable logic automation devices that work in conjunction and are connected together to a brake valve or individually to two brake valves connected in series. All control, regulation and monitoring functions are implemented in the programmable logic automation devices.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Drehzahlüberwachung bei einem Hubwerk mit zwei Seiltrommeln anzugeben, die sich durch einen einfachen und dennoch betriebssicheren Aufbau auszeichnet und damit die Drehzahlüberwachung für Betreiber und Sachverständige ein-The invention is based on the object of specifying an arrangement for speed monitoring in a hoist with two cable drums, which is characterized by a simple yet reliable structure and thus makes speed monitoring easier for operators and experts.

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deutig und leicht nachvollziehbar macht.clear and easy to understand.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Anordnung der eingangs angegebenen Art jeder Seiltrommel jeweils zwei Impulsgeber zugeordnet sind, die ausgangsseitig eine Impulsfolge mit einer der aktuellen Drehzahl entsprechenden Impulsfolgefrequenz abgeben, daß zwei Frequenzwächter mit jeweils zwei Eingangsmeßkreisen vorgesehen sind, von denen jedem zumindest ein Grenzwertgeber nachgeordnet ist, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die in dem zugehörigen Eingangsmeßkreis gemessene Frequenz einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und daß jeder Impulsgeber an jeweils einem Eingangsmeßkreis in der Weise angeschlossen ist, daß von den beiden jeweils einer Seiltrommel zugeordneten Impulsgebern einer mit einem Eingangsmeßkreis des einen Frequenzwächters und der andere mit einem Eingangsmeßkreis des anderen Frequenzwächters verbunden ist. Damit ist sowohl die Erfassung der Drehzahl als auch die Grenzwertbildung redundant aufgebaut.According to the invention, the object is achieved in that in the arrangement of the type specified at the beginning, each cable drum is assigned two pulse generators, which on the output side deliver a pulse sequence with a pulse repetition frequency corresponding to the current speed, that two frequency monitors, each with two input measuring circuits, are provided, each of which is followed by at least one limit value transmitter, which generates an output signal when the frequency measured in the associated input measuring circuit exceeds a predetermined limit value, and that each pulse generator is connected to an input measuring circuit in such a way that of the two pulse generators assigned to each cable drum, one is connected to an input measuring circuit of one frequency monitor and the other to an input measuring circuit of the other frequency monitor. This means that both the detection of the speed and the limit value formation are redundant.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.Further advantageous embodiments of the arrangement according to the invention result from claims 2 to 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur der Zeich-. nung näher erläutert.In the following, the invention is explained in more detail with reference to the figure in the drawing.

Zwei Seiltrommeln 1 und 2 eines hier nur schematisch dargestellten Hubwerks sind jeweils über zwei Getriebe 3 und 4 durch zwei Motoren 5 und 6 antreibbar. Die beiden Seiltrommein 1 und 2 des Hubwerks, das beispielsweise zum Heben und Senken von Containern dient, sind normalerweise über eine Kupplung 7 mechanisch miteinander verbunden, wobei zum Heben und Senken der Last die beiden Motoren 5 und 6 die Seiltrommeln 1 und 2 mit jeweils gleicher Umdrehungszahl antreiben. Zum Verkanten und Ausrichten der LastTwo cable drums 1 and 2 of a hoist, shown here only schematically, can each be driven by two motors 5 and 6 via two gears 3 and 4. The two cable drums 1 and 2 of the hoist, which is used for lifting and lowering containers, for example, are normally mechanically connected to one another via a coupling 7, with the two motors 5 and 6 driving the cable drums 1 and 2 at the same speed to lift and lower the load. To tilt and align the load

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oder beim Einzelhakenbetrieb werden die Seiltrommeln 1 und 2 bei gelöster Kupplung 7 unterschiedlich angetrieben.or in single hook operation, the rope drums 1 and 2 are driven differently when the clutch 7 is released.

Jeder der beiden Motoren 5 und 6 weist ein Winkelgetriebe 8 bzw. 9 auf, an dem an einer Seite jeweils zwei gleiche Impulsgeber 10 und 11 bzw. 12 und 13 montiert sind. Diese Impulsgeber, die ausgangsseitig jeweils eine Impulsfolge mit einer der Drehzahl der Seiltrommeln 1 und 2 entsprechenden Impulsfolgefrequenz erzeugen, dienen zur Erfassung von Überdrehzahlen der Seiltrommeln 1 und 2. Zur Erfassung der Drehzahlistwerte ist auf der jeweils anderen Seite der Winkelgetriebe 8 und 9 ein weiterer Impulsgeber IA bzw. 15 angebracht. Schließlich ist auf derselben Seite des jeweiligen Winkelgetriebes 8 bzw. 9 ein Fliehkraftschalter 16 bzw. 17 montiert.Die Impulsgeber 10 bis 15 und Fliehkraftschalter 16 und 17 können natürlich auch ohne zwischengeschaltetes Gehäuse direkt an den zugehörigen Motoren oder Seiltrommeln angeordnet sein.Each of the two motors 5 and 6 has an angular gear 8 or 9, on one side of which two identical pulse generators 10 and 11 or 12 and 13 are mounted. These pulse generators, which generate a pulse sequence on the output side with a pulse sequence frequency corresponding to the speed of the cable drums 1 and 2, are used to detect overspeeds of the cable drums 1 and 2. To detect the actual speed values, another pulse generator IA or 15 is mounted on the other side of the angular gears 8 and 9. Finally, a centrifugal switch 16 or 17 is mounted on the same side of the respective angular gear 8 or 9. The pulse generators 10 to 15 and centrifugal switches 16 and 17 can of course also be arranged directly on the associated motors or cable drums without an intermediate housing.

Den zwei Impulsgebern 10 und 11 für die erste Seiltrommel 1 und den zwei Impulsgebern 12 und 13 für die zweite Seiltrommel 2 sind zwei Frequenzwandler 18 und 19 zugeordnet, die jeweils zwei Eingangsmeßkreise 20 und 21 bzw. 22 und 23 sowie diesen jeweils nachgeordnete Grenzwertgeber 24 bis 27 und 28 bis 31 bzw. 32 bis 35 und 36 bis 39 aufweisen. Die allen Funktionseinheiten gemeinsame Elektronik, wie z.B. Stromversorgung, ist bei den beiden Frequenzwächtern 18 und 19 mit 40 bzw. 41 bezeichnet. Derartige Frequenzwächter sind unter der Bezeichnung S 285 a aus der Gerätereihe ES-FDP der Firma elard Schaeper Automatisierungstechnik GmbH, Hannover, bekannt.The two pulse generators 10 and 11 for the first cable drum 1 and the two pulse generators 12 and 13 for the second cable drum 2 are assigned two frequency converters 18 and 19, each of which has two input measuring circuits 20 and 21 or 22 and 23 as well as downstream limit switches 24 to 27 and 28 to 31 or 32 to 35 and 36 to 39. The electronics common to all functional units, such as the power supply, are designated 40 and 41 for the two frequency monitors 18 and 19. Such frequency monitors are known under the designation S 285 a from the ES-FDP device series of the company elard Schaeper Automatisierungstechnik GmbH, Hanover.

Die Ansprechdrehzahl für die Fliehkraftschalter 16 bzw. 17 und die Grenzwerte für die Grenzwertgeber 24 bis 39 sind bezogen auf eine Nenndrehzahl n_N beispielsweise wie folgtThe response speed for the centrifugal switches 16 and 17 and the limit values for the limit switches 24 to 39 are based on a nominal speed n _N , for example, as follows

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gestaffelt:staggered:

Fliehkraftschalter 16 bzw. 17: maximale Drehzahl bei Feldschwächung, &eegr; > 200% * n_N
Grenzwertgeber 24, 28, 32, 36: maximale Drehzahl bei Nenndrehzahl mit Nennlast, &eegr; > 110% * &eegr;..Centrifugal switch 16 or 17: maximum speed at field weakening, η > 200% * n _N
Limit switches 24, 28, 32, 36: maximum speed at rated speed with rated load, &eegr;> 110% * &eegr;..

Grenzwertgeber 25, 29, 33, 37: Geschwindigkeitsüberwachung nach Vorendschalter mit Nenn- oder Teillast, &eegr; > 70% * n_N Grenzwertgeber 26, 30, 34, 38: maximale Drehzahl bei Nenndrehzahl mit Schwerlast, &eegr; > 33% * n_N Grenzwertgeber 27, 31, 35, 39: Geschwindigkeitsüberwachung nach Vorendschalter mit Schwerlast, &eegr; > 25% * &eegr;...Limit switches 25, 29, 33, 37: Speed monitoring after pre-limit switch with nominal or partial load, &eegr;> 70% * n _N Limit switches 26, 30, 34, 38: maximum speed at nominal speed with heavy load, &eegr;> 33% * n _N Limit switches 27, 31, 35, 39: Speed monitoring after pre-limit switch with heavy load, &eegr;> 25% * &eegr;...

Die Impulsgeber 10 bis 13 sind in der Weise an den Eingangsmeßkreisen 20 bis 23 der Frequenzwächter 18 und 19 angeschlossen, daß jeder Frequenzwächter sowohl mit einem der ersten Seiltrommel 1 zugeordneten Impulsgeber als auch mit einem der zweiten Seiltrommel 2 zugeordneten Impulsgeber verbunden ist, so daß außer der redundanten Erfassung von Überdrehzahlen mit Hilfe der pro Seiltrommel 1 bzw. 2 doppelt vorhandenen Impulsgeber 10 und 11 bzw.12 und 13 auch die Grenzwertbildung redundant aufgebaut ist. Die Signale von den der ersten Seiltrommel 1 zugeordneten Grenzwertgebern 24 bis 27 des ersten Frequenzwächters 18 werden an eine speicherprogrammierbare Steuerung 42 übertragen undThe pulse generators 10 to 13 are connected to the input measuring circuits 20 to 23 of the frequency monitors 18 and 19 in such a way that each frequency monitor is connected to a pulse generator assigned to the first cable drum 1 as well as to a pulse generator assigned to the second cable drum 2, so that in addition to the redundant detection of overspeeds with the help of the pulse generators 10 and 11 or 12 and 13, which are present twice for each cable drum 1 or 2, the limit value formation is also redundant. The signals from the limit value generators 24 to 27 of the first frequency monitor 18 assigned to the first cable drum 1 are transmitted to a programmable logic controller 42 and

-25 dort mit den ebenfalls an die Steuerung 42 übertragenen Signalen von den derselben Seiltrommel 1 zugeordneten Grenzwertgebern 32 bis 35 des zweiten Frequenzwächters 19 verglichen. Dasselbe gilt für die Signale von den der zweiten Seiltrommel 2 zugeordneten Grenzwertgebern 28 bis 31 und 36 bis 39. Bei Abweichungen in bezug auf Größe und Zeit außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes meldet die Steuerung 42 über ihren Ausgang 43 den Ausfall der Überwachungsanordnung in bezug auf die Seiltrommel 1 oder die Seiltrommel 2.-25 are compared there with the signals also transmitted to the control 42 from the limit switches 32 to 35 of the second frequency monitor 19 assigned to the same cable drum 1. The same applies to the signals from the limit switches 28 to 31 and 36 to 39 assigned to the second cable drum 2. In the event of deviations in terms of size and time outside a predetermined tolerance band, the control 42 reports the failure of the monitoring arrangement in relation to the cable drum 1 or the cable drum 2 via its output 43.

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Die Signale von den Grenzwertgebern 24 bis 27 und 28 bis 31 des ersten Frequenzwächters 18 werden außerdem über ein Hilfsschütz 44 ausgekoppelt und im Sicherheitskreis des Antriebs für das Hubwerk entsprechend den Verknüpfungen verarbeitet. Dabei wird der Sicherheitskreis für eine mechanische Bremsung 37 zusätzlich an die Steuerung gemeldet.The signals from the limit switches 24 to 27 and 28 to 31 of the first frequency monitor 18 are also coupled out via an auxiliary contactor 44 and processed in the safety circuit of the drive for the hoist in accordance with the links. The safety circuit for mechanical braking 37 is also reported to the control system.

Claims

92G 3 5 5 5 OE Protection claims

1. Arrangement for speed monitoring in a hoist with two cable drums (1, 2), each cable drum (1, 2) being assigned two pulse generators (10, 11; 12, 13) which emit a pulse sequence with a pulse repetition frequency corresponding to the current speed,
two frequency monitors (18, 19) are provided, each with two input measuring circuits (20, 21; 22, 23), each of which is followed by at least one limit value transmitter (24 to 39) which generates an output signal when the frequency measured in an input measuring circuit (20, 21; 22, 23) exceeds a predetermined limit value, and wherein each pulse transmitter (10 to 13) is connected to a respective input measuring circuit (20 to 23) in such a way that of the two pulse transmitters (10, 11; 12, 13) each assigned to a cable winch (1, 2), one is connected to an input measuring circuit of one frequency monitor and the other to an input measuring circuit of the other frequency monitor.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the signal outputs of the

■25 limit switches (24 to 39) are connected to a control device (42) which generates an error message signal in the event of antivalence of the signals coming from the limit switches (24 to 39) of the two different frequency monitors (18, 19).
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3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the limit switches (24 to 31) of at least one of the two frequency monitors (18) are connected to a safety circuit (44, 45) of the drive for the hoist.

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4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each input measuring circuit (20, 21, 22, 23) of the frequency monitors (18, 19) is followed by several limit value transmitters (24 to 39) with different limit values for different operating cases of the hoist.