JP2018518780A - 制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のモジュラ持ち上げユニット１２の動作を制御する制御システムを提供する。【解決手段】制御システムは、複数のモジュラ持ち上げユニット１２の各々に動力を供給する動力源２０を備える。動力源２０とモジュラ持ち上げユニット１２との間に接続された主制御ボックスが、複数のモジュラ持ち上げユニット１２がひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、複数のモジュラ持ち上げユニット１２のいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードとの２つのモードでシステムを切り替えるモードスイッチ２８を備える。グループモードでは、複数のモジュラ持ち上げユニット１２の同期動作が、各ユニットを同じ速度で動くように設定することにより達成される。制御システムはさらに、追加電力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニットとの間に接続された１以上の追加動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）１３を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、複数のモジュラ持ち上げ機を制御する制御システムに関し、特に、限定するものではないが、複数の持ち上げジャッキを使用して建造物構造を持ち上げるための制御システムに関する。

同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４号（その内容は参照により本明細書に組み込まれる）には、多層建造物構造を建設する方法が記載されている。ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４の方法では、建造物構造の上層階を最初に地面レベルで建設し、次に必要な高さまで持ち上げ、その後、その下に建造物構造の下層階を建設する。この建設方法は、足場の設置および上層階での建設中の高所作業の必要がないので、建造物構造を建設する際に大幅なコスト削減と安全性の向上を達成する。

建造物構造の上層階の持ち上げは、建造物構造の上層階に取り付けられるようになっている複数の持ち上げジャッキを用い、ジャッキを同時に作動させて、持ち上げ力を上層階に加えることにより達成される。ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４に記載された持ち上げジャッキは、各々がモータ／ギアボックス・ユニットを備え、このモータ／ギアボックス・ユニットが、リードスクリューに連動するように接続されて、回転運動をリードスクリューに伝える。リードスクリューの回転速度を制御するための手段もまた、可変速ドライブとして設けられている。この手段により、モータ／ギアボックス・ユニットの速度を、建造物構造を上昇させる時に必要とされる速度に応じて、変化させることができる。ジャッキはまた、緊急時にモータ／ギアボックス・ユニットの回転運動を停止させるための手段を有することができる。ロータリエンコーダをジャッキのモータ／ギアボックス・ユニットに組み込み、モータ／ギアボックス・ユニットの出力軸の位置を監視できるようにすることもできる。

ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４はまた、建造物構造の昇降の全プロセスを制御および監視するためのプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）の設定についても、簡単に説明している。ＰＬＣは、リードスクリューの回転速度を制御する手段、モータ／ギアボックス・ユニットの回転運動を停止させる手段、およびロータリエンコーダによるリードスクリューの位置のような、ジャッキのすべての制御要素によって実行される処理を連携させるように設定される。ＰＬＣは、ジャッキの各々が他と独立に制御されるようにプログラムされる。各ジャッキを独立して制御することにより、ジャッキと他のジャッキとの間で例えばケーブルやレーザを介して通信する必要がなくなり、建造物構造の上層階を上昇させるプロセスが容易になる。

ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４に記載された制御システムは、状況によっては満足に機能していたが、他の用途ではその実装に問題がある。特に、ジャッキが非常に低連動のため、モータが高速で動作する一方で、ジャッキは極少量しか動かなかった。そのような低連動のジャッキに対して有用なフィードバックを得るために、サーボ機構（短縮して「サーボ」ともいう）が、エラー検出、負帰還を提供するために採用された。採用されたサーボ装置はすべて、モータ可変速ドライブ（ＶＳＤ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｓｐｅｅｄ Ｄｒｉｖｅ）に接続された同期回路基板を有するシャフト取り付け型のエンコーダであった。しかしながら、サーボ装置の非常に高い感度すなわち分解能（１秒当たりのパルス数）は、最小の差異さえも拡大されることを意味していた。組み合わされた一定の変動、および施された各調整が、制御システムにより、過剰補償された。感度が高過ぎるため、可変速ドライブ（ＶＳＤ）はジャッキ内のモータを非常に短い間隔でオン／オフさせ、その一方で、ＶＳＤと同期回路基板は、一致する位置信号を探しまわることになった。ある状況では、このシステムは、非常に不安定となった。

特表２０１６−５１３７６３号公報（ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４の国内移行公報）

本発明は、建造物構造の上昇中に複数の持ち上げジャッキの動作を同期制御することのできる、より強固で信頼性の高い制御システムを提供することを目的として開発された。しかしながら、制御システムは、他の、複数のモジュラ式持ち上げユニットが同時に操作されて昇降動作を生じさせるような状況においても、有用な用途を見出すことができる。

本明細書中の先行技術への言及は、説明目的のためにのみ提供されており、そのような先行技術がオーストラリアまたは他の場所における一般的な知識の一部であることを認めるものではない。

本発明の１つの側面によると、複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する制御システムであって、複数のモジュラ持ち上げユニットと、この複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に動力を供給する動力源と、動力源と複数のモジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスと、を備え、主制御ボックスは、複数のモジュラ持ち上げユニットがひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードとの２つのモードでシステムを切り替えるモードスイッチを有し、グループモードでは、複数のモジュラ持ち上げユニットの同期動作が、各ユニットを同じ速度で動くように設定することにより達成される、制御システムが提供される。

好ましくは、各モジュラ持ち上げユニットが、そのユニット内の電気モータの速度を制御する可変速ドライブ（ＶＳＤ：ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｄｒｉｖｅ）を有し、グループモードでは、モジュラ持ち上げユニットの同期移動が、システムのどの部分からのフィードバックも無しに同じ速度でモータを動作させるように各ユニットのＶＳＤを設定することによって達成される。

好ましくは、主制御ボックスが、モードスイッチに動作上結合されて複数のモジュラ持ち上げユニットの各々への電力の供給を制御する主制御装置を有する。典型的には、主制御ボックスが、動力源を三相回路遮断器を介して複数のモジュラ持ち上げユニットに接続する主接触器をさらに有する。好ましくは、主制御ボックスが、複数のモジュラ持ち上げユニットの各々の電気パラメータの監視および記録を行う電力データ自動記録装置（ロガー）をさらに有する。好ましくは、主制御ボックスは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である。

好ましくは、複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ：ｐｏｗｅｒ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｏｘ）をさらに備え、追加動力源が必要な場合、および／またはモジュラ持ち上げユニットの数が主制御ボックスの収容能力を超えている場合に、複数の動力拡張制御ボックスが各々、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニットとの間に接続される。動力拡張制御ボックスは各々、主制御ボックスの制御下にあることが好ましい。

本発明の別の側面によれば、複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する制御システムであって複数のモジュラ持ち上げユニットと、複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に動力を供給する動力源と、動力源とモジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスと、を備え、主制御ボックスは、複数のモジュラ持ち上げユニットがひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードとの２つのモードで前記システムを切り替えるモードスイッチと、モードスイッチに動作上結合し、制御信号を複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に送るとともに、フィードバック信号を複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信し、グループモードでは、複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信したフィードバック信号を用いて、複数のモジュラ持ち上げユニットに電力を供給し、複数のモジュラ持ち上げユニットの速度を監視および制御する主制御装置と、を有する制御システムが提供される。

好ましくは、各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ：ｍｏｄｕｌａｒ ｌｉｆｔｉｎｇ ｕｎｉｔ）は、そのユニットの持ち上げ位置を感知し、フィードバック信号を前記主制御装置に提供するエンコーダを有する。好ましくは、エンコーダが、ＭＬＵのアクチュエータに接続され、有用な負荷位置を監視することができる。典型的には、エンコーダは、所定の分解能に従って、ＭＬＵ内のモータ／ギアボックスの３６０°の回転毎に、あらかじめ定められた数のパルスを生成する。典型的には、エンコーダは、静止基準点に対する持ち上げジャッキ上の持ち上げキャリッジの移動を測定するために使用される。好ましくは、エンコーダは、アブソリュートエンコーダまたはインクリメンタルエンコーダである。

各モジュラ持ち上げユニットが、エンコーダから受信したデータを処理してフィードバック信号を生成するＭＬＵ制御装置をさらに備えることが有利である。好ましくは、ＭＬＵ制御装置は、そのモジュラ持ち上げユニットの制御および／またはフィードバック信号の主制御装置への送信のためのＭＬＵ制御装置内のアルゴリズムを参照して、そのモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する。一態様として、各モジュラ持ち上げユニットは、そのユニット内の電気モータの速度を制御する可変速ドライブ（ＶＳＤ）を有する。

好ましくは、各モジュラ持ち上げユニットが、持ち上げの前および持ち上げ中に、持ち上げようとする構造体の重量を測定するロードセルをさらに有する。

好ましくは、主制御装置が、各複数のモジュラ持ち上げユニットへの電力の供給を制御するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を有する。典型的には、主制御ボックスは、動力源を三相回路遮断器を介して複数のモジュラ持ち上げユニットに接続する主接触器をさらに有する。

好ましくは、制御システムは、複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）をさらに備え、追加動力源が必要な場合、および／またはモジュラ持ち上げユニットの数が主制御ボックスの収容能力を超えている場合に、各動力拡張制御ボックスが、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニットとの間に接続される。好ましくは、各ＰＥＣＢは、主制御装置に動作上結合されて各追加モジュラ持ち上げユニットへの動力供給を制御する従制御装置を有する。好ましくは、従制御装置がプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である、好ましくは、各ＰＥＣＢが、追加モジュラ持ち上げユニットの各々の電気パラメータの監視および記録を行う電力データ自動記録装置（ロガー）をさらに有する。

主制御装置は、各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）の実際の位置を監視し、各ＭＬＵ内のＭＬＵ制御装置に指令を送ることによってその持ち上げを調整することが有利である。これにより、制御システムは、速度の調整によって、各モジュラ持ち上げユニットの実際の位置を同期させて制御することができる。

好ましくは、主制御ボックスは、モジュラ持ち上げユニットとの間で無線信号を送受信する無線送受信器をさらに有する。好ましくは、各モジュラ持ち上げユニットが、制御信号を受信し、フィードバック信号を無線で主制御装置に送信する無線送信受信器をさらに備える。好ましくは、各ＰＥＣＢが、主制御ボックスとの間で無線信号を送受信する無線送受信器をさらに備える。

本発明の別の側面によると、主制御ボックスおよび複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）を介して複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する方法であって、各ＰＥＣＢが、主制御ボックスと、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）のそれぞれとの間と、に接続され、この方法が、ＰＥＣＢの数を検出するステップと、各ＰＥＣＢからのフィードバック信号を主制御ボックスに提供するステップと、を含む制御方法が提供される。

好ましくは、動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）が、現場の発電機または現場の動力ボックスまたは他の動力源などの種々の動力源と、追加モジュラ持ち上げユニットと、の間に接続される。各ＰＥＣＢは、通常、主制御ボックスによって制御される。好ましくは、主制御ボックスは、各ＰＥＣＢに接続されたＭＬＵにそれぞれ通電または非通電するために、各ＰＥＣＢ内部の主接触器をオンまたはオフに切り換える。

各ＰＥＣＢは、そのＰＥＣＢ内の主接触器が動作しているかどうかを示すために、１または一連のフィードバック信号を主制御ボックスに送信することが有利である。

好ましくは、各ＰＥＣＢはデータ自動記録装置を有し、このデータ自動記録装置は、他にもあるなかで、引き出された全電流、動作あたりの電圧、電気的切断の量、三相不平衡の状況、などの種々の電気パラメータを記録し、将来の解析のために主制御ボックス内の主制御装置に送られる。

本発明のさらに別の側面によれば、複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を動力源とモジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスを介して制御する制御方法であって、制御ネットワークに接続されたモジュラ持ち上げユニットの数を検出するステップと、上述の方法にしたがって各モジュラ持ち上げユニットに動力を供給するステップと、複数のモジュラ持ち上げユニットがグループとして同期して制御されるグループモードと、複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれか１つが他のユニットとは独立して制御される個別モードと、の２つの制御モードのうちの一方を選択するステップと、主制御装置からの制御信号をモジュラ持ち上げユニットに送り、グループモードでは、複数のモジュラ持ち上げユニットの同期移動を、複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信するフィードバック信号を用いて、複数のモジュラ持ち上げユニットへの動力供給、監視および制御を行うことにより達成する制御方法が提供される。

好ましくは、各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）がエンコーダを備え、この方法が、ユニットの持ち上げ位置を感知するステップと、フィードバック信号を主制御装置に提供するステップと、をさらに含む。好ましくは、エンコーダがアブソリュートエンコーダ、またはインクリメントエンコーダである。

本明細書を通じて、文脈が他の意味を要求しない限り、「備える」という語またはその変形の語は、記載された完全体または一群の完全体を含むが、他の完全体または一群の完全体の排除を意味するものではないと理解される。同様に、「好ましくは」という語またはその変形である「好ましい」などの変形は、記載された完全体または一群の完全体が望ましいが、本発明の実施に必須ではないことを意味すると理解される。

本発明の本質は、添付の図面を参照して例示のためのみに与えられる、制御システムのいくつかの特定の実施形態についての以下の詳細な説明から、よりよく理解される。

本発明に係る制御システムの第一実施形態の機能ブロック図であり、制御トポロジを示す。 図１の制御システムの機能ブロック図であり、電力トポロジを示す。 本発明に係る制御システムの第二実施形態における主制御ボックスの機能ブロック図である。 本発明に係る制御システムの第二実施形態における動力拡張制御ボックスの機能ブロック図である。 図３の制御システムにおけるモジュラ持ち上げユニットの機能ブロック図である。 本発明に係る制御システムの第三実施形態の機能ブロック図であり、制御トポロジを示す。 図５に示す第三実施形態の制御システムの、制御トポロジ内に１つまたは複数の動力拡張制御ボックスを含む機能ブロック図である。 図５の制御システムの機能ブロック図であり、電力トポロジを示す。 図５の制御システムにおける主制御ボックスの機能ブロック図である。 図５．１の制御システムにおける動力拡張制御ボックスの機能ブロック図である。 図５の制御システムにおけるモジュラ持ち上げユニットの機能ブロック図である。 図３および図５の制御システムにおける主ＰＬＣのためのソフトウェアプログラミングで実施されるステップを示すフローチャートである。 図３および図５の制御システムにおける主ＰＬＣのためのソフトウェアプログラミングで実施されるステップを示すフローチャートである。 図３および図５の制御システムにおける主ＰＬＣのためのソフトウェアプログラミングで実施されるステップを示すフローチャートである。 図３および図５の制御システムにおける主ＰＬＣのためのソフトウェアプログラミングで実施されるステップを示すフローチャートである。 本発明に係る制御システムの第三実施形態の別のトポロジの機能ブロック図であり、電力トポロジを示す。 図１０の制御システムにおける主制御ボックスの機能ブロック図である。

複数のモジュラ持ち上げユニット１２を制御するための、本発明に係る制御システムの第一実施形態が、図１および図２に示される。この制御システムは、デイジーチェーン構成で接続された複数のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ：ｍｏｄｕｌａｒ ｌｉｆｔｉｎｇ ｕｎｉｔ）１２を制御するための主制御ボックス１０を備える。オプションとして、この制御システムはまた、複数の電力拡張制御ボックス１３を、ＭＬＵの数が、主制御ボックス１０が電力を分配することができる限界を超えたときに、電力を追加のモジュラ持ち上げユニット１２に分配するために備える。各モジュラ持ち上げユニット１２は、ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４に記載されたものと同様のリフトジャッキを用いることができ、そのユニット内に、電気モータ／ギアボックス１６（図１および図２には図示せず）の速度を制御するための可変速ドライブ（ＶＳＤ：ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｄｒｉｖｅ）を備える。各モジュラ持ち上げユニット１２はまた、２４ボルトのインターフェースリレー１８を備える。

この制御システムは、複数のモジュラ持ち上げユニット１２（図２参照）に電力を供給するための１以上の電源２０と、電源から各ＭＬＵに電力を供給するための電源ケーブル２６とを備える。ひとつの主制御ボックス１０が、それに接続された複数の電源ケーブル１２を有することができ、その電源ケーブル１２が各々、複数のモジュラ持ち上げユニット１２に電力を供給する。１以上の電力拡張制御ボックス１３がオプションで採用され、いくつかの電源を使用する必要があるとき、ならびに動作中のＭＬＵ１２の数が主制御ボックス１０の最大収容能力を超えるときに、電力ケーブル２６を介して、他のＭＬＵに電力を分配する。この実施形態では、電源２０が、複数の４１５ボルト三相発電機、すなわち電力ボックス２０を備える。第１の三相発電機２０ａは、主制御ボックス１０内の４１５ボルト三相回路遮断器２４および主接触器２２（図３参照、この図では、主制御ボックス３０が主制御ボックス１０と同等である）に接続され、電力ケーブル２６を介してモジュラ持ち上げユニット１２に接続される。各電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ：ｐｏｗｅｒ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｏｘ）１３には同様に、４１５ボルトの三相回路遮断器２４と主接触器２２（図３．１参照、ＰＥＣＢ３３がＰＥＣＢ１３と同等である）が設けられる。各ＰＥＣＢ１３は、主制御ボックス１０の制御下にあることが好ましい。

主制御ボックス１０はさらに、複数のモジュラ持ち上げユニットがひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードと、の２つのモードを切り替えるモードスイッチ２８を備える。グループモードでは、モジュラ持ち上げユニットの同期動作が、制御信号（他のいずれかのデバイスからのリミットスイッチ信号および／または他のいずれかの種類の制御信号）以外のシステムのいかなる部分から主制御ボックス１０に与えられる速度フィードバックも無しにモータを同じ速度で動作させ、システムがその最大または最小の高さに達した場合にシステムを停止させるように、インターフェースリレー１８を介して各ユニットのＶＳＤ１４を設定することにより達成される。

好ましくは、制御ボックス１０が、制御システムを上昇と下降とにそれぞれ切り替える２つの２４Ｖ直流スイッチ３２ａおよび３２ｂをさらに備える（図３参照）。グループモードでは、２４Ｖ直流スイッチが上下にスイッチされると、すべてのモジュラ持ち上げユニット１２が同期移動を実行する。個別モードでは、個々のモジュラ持ち上げユニット１２を、他のユニットに影響を与えることなく制御することができる。これにより、各モジュラ持ち上げユニットの特定の異なる出発点への較正が可能になる。各モジュラ持ち上げユニット１２は異なる負荷（重量）を担持しているので、同一の速度で全モータを動作させるためには、異なる電流が必要とされる。そこで、各ユニット内のＶＳＤ１４は、負荷に応じて、各モータによって引き出される電流量を変化させる。

ＶＳＤ１４のみを使用して各モジュラ持ち上げユニット１２内のモータ１６の速度の設定および電流の調整を行うことが、エンコーダ／同期回路基板の感度が高いことによって生じる従来技術の問題を解決し、これにより、ＶＳＤに、ジャッキ内のモータを非常に短い間隔でオン、オフに切り替えさせ、その一方で、ＶＳＤおよび同期回路基板は、一致する位置信号を探す。しかし、この同期制御は、２５ｍｍを超える撓みに耐えることができる建設構造にのみ適する比較的低い精度のものであった。複数のモジュラ持ち上げユニットをより正確に同期制御するため、制御システムの第二実施形態が開発された。

複数のモジュラ持ち上げユニット１２を制御するための、本発明に係る制御システムの第二実施形態が、図３および図４に示される。制御システムの第一実施形態と第二実施形態との主な違いは、図３に示すように、第二実施形態の主制御ボックス３０に主制御装置３６が設けられ、図４に示すように、各モジュラ持ち上げユニット１２にエンコーダ３８が取り付けられていることである。その他の点では、第二実施形態の制御システムは、実質的に第一実施形態と同等である。そこで、同じ符号を同等の部分を参照するために使用し、詳細について再び説明することはしない。

この実施形態の主制御ボックス３０は、各モジュラ持ち上げユニット１２への電力供給を制御し、他の機能の中でもモータの速度を制御するため、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）３６による主制御装置を備える。危険防止リレー１５が、緊急時に緊急停止押ボタン１７が押されたときに主制御接触器２２をオフに切り替える安全機構を提供する。緊急停止押ボタン１７を押すとことで、システムを即時停止させる。起動／再移動押ボタン１９は、緊急停止押ボタンが解除され、緊急状態が解消されたとき、危険防止リレー１５をリセットする。これが一度行われると、危険防止リレー１５は、主接触器２２をオンに切り替えると共に、主ＰＬＣ３６に信号を送って、システムが危険状態にはないことを示す。三相変圧器３４は、主ＰＬＣ３６および制御システムに、２４Ｖの直流電力を供給する。危険防止リレー１５が一度、システムが危険状態にはないことを示すと、主ＰＬＣ３６は、２４Ｖ直流制御ケーブルを使用すると共に、必要であれば電力拡張制御ボックスを制御して、モジュラ持ち上げユニットに昇降の命令を出すことができる。電力拡張制御スイッチ２１が主制御ボックス３０内に設けられ、１以上の電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）３３を制御する。

この実施形態のＰＥＣＢ３３は、図３．１に示すように、２４Ｖ直流インターフェースリレー２３をさらに備え、この２４Ｖ直流インターフェースリレー２３は、主接触器を、主制御ボックス３０内の主ＰＬＣ３６からの指令に応じて、オンまたはオフに切り替える。上述したように、ＰＥＣＢ３３は、２つ以上の電源が使用されているとき、および／またはモジュラ持ち上げユニット１２の数が制御ボックスが処理できる最大容量を超えるときに、電力を分配するために使用される。

モジュラ持ち上げユニットでサーボ装置を使用することに関連する先行技術の問題を克服するため、この実施形態では、主ＰＬＣ３６を使用して、エンコーダ３８からの非常に高分解能のフィードバックパルスを解釈し、続いて、ＶＳＤ１４を介してモータ速度を制御する。同期回路基板はパルスのみを解釈することができたが、ＶＳＤを介するモータ速度の制御に適切に応答するように構成することはできなかった。これはすべて、非常に高いギア比と、要求される高い移動精度とに起因していた。

好ましくは、エンコーダ３８は、モータ／ギアボックス１６の後段に配置され、静止点（ジャッキ基部）に対する実際のアクチュエータの高さ（ジャッキのネジ軸）を測定するように改造される。これは、エンコーダがモータシャフトに取り付けられた（かつ同期回路基板が取り付けられた）従来技術の構成との、さらなる相違点である。この実施形態では、制御システムが、有効負荷位置を正確に監視することができる。エンコーダ３８からの信号は、１４１０ＲＰＭで動作する三相モータのシャフトからよりはるかに遅い速度で受信される。エンコーダ３８からのフィードバック信号を解釈し、モジュラ持ち上げユニット１２の位置を決定するための、主ＰＬＣ３６によって実行されるデータ処理機能は、「モータのハンチング」が生じないような速度である。

複数のモジュラ持ち上げユニット４２を制御するための、本発明に係る制御システムの第三実施形態が、図５から図８に示される。第一および第二実施形態と同様に、制御システムは、図５に示すように、デイジーチェーン構成で接続された複数のモジュラ持ち上げユニット４２を制御するための主制御ボックス４０を備える。オプションとして、図５．１および図６に示すように、１以上の電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）４３を設け、追加のＭＬＵ４２間で電力を分配することもできる。各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）４２は、図８に最も明瞭に示されるように、ＭＬＵ内の電動モータ／ギアボックス４６の速度を制御するための可変速ドライブ（ＶＳＤ）４４を備える。各モジュラ持ち上げユニット４２には、２４Ｖインターフェースリレー４８およびＭＬＵコントローラ５０も取り付けられている。この実施形態では、ＭＬＵコントローラが、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）５０により実現される。ＶＳＤ４４は、各モジュラ持ち上げユニット４２の定速昇降設定速度を制御するために使用される。これが電流の一定引き出しを提供し、その電流が内部パラメータによって正確に監視される。

各モジュラ持ち上げユニット４２にはまた、（モータ／ギアボックス４６の後段に、）アクチュエータに接続されたエンコーダ５２が設けられ、ここで、有効負荷位置を監視することができる。エンコーダ５２は、モータ／ギアボックス４６の３６０°の回転毎に、所定の分解能に従って、所定数のパルスを発生する。典型的には、エンコーダ５２は、持ち上げジャッキ上の持ち上げキャリッジの移動を、静止基準点に対して測定するために使用される。

好ましくは、エンコーダ５２は、アブソリュートエンコーダである。アブソリュートエンコーダは、絶対位置情報を報告する位置フィードバック装置である。アブソリュートエンコーダは、生成されたパルス数によって得た各位置に対して、一意のコードを生成する。電源投入時に、アブソリュートエンコーダは、電源を切っている間に軸を回転させていても、原点復帰サイクルを必要としない。モジュラ持ち上げユニット４２は、好ましくは、毎週何度も電源を切る必要のある携帯用持ち上げジャッキである。アブソリュートエンコーダは、この用途に最適な製品である。典型的には、エンコーダ５２は、ＭＬＵ４２（持ち上げジャッキ）の基部に固定され、エンコーダの一端は、持ち上げジャッキのねじシャフト上のナットに固定される。シャフトの回転によりシャフト場をナットが上方向に移動し、キャリッジを移動させる。代替的に、エンコーダ５２は、磁気テープエンコーダ、リニアエンコーダ、テープドローエンコーダ、ワイヤドローエンコーダ、線形可変差動変圧器、またはＭＬＵが移動した距離を測定可能な任意の他の装置であってもよい。このような装置は、インクリメンタル型でもアブソリュート型でもよく、出力は、デジタル、アナログ、あるいは通信バスを介して行うものでもよい。

全てのモジュラ持ち上げユニット４２（持ち上げジャッキ）は、典型的には、持ち上げ前に主ＰＬＣ６０により実行される「零合わせ」機能を必要とする。ギアボックス比は、他の一定の機械加算機構と共に、各持ち上げジャッキの持ち上げキャリッジの動きが確実に同じであることを保証する。

典型的に、エンコーダ５２は、持ち上げキャリッジが移動した距離を高分解能で測定することを可能にする。ＰＬＣ５０は、この数を計算し、必要であれば、モジュラ持ち上げユニット４２のモータ速度を変更して、ジャッキ位置にわたる不均一な重量分布の問題に対処する。好ましくは、各モジュラ持ち上げユニット４２は、持ち上げられる建設構造物の重量を測定するために、ロードセル５３も有する（図５および図８参照）。ロードセル５３は、各ＭＬＵ４２内に含まれるＰＬＣ５０にデータを送信し、構造の負荷が各モジュラ持ち上げユニットが運搬できる定格の持ち上げ能力よりも高い場合、ＰＬＣは動作を停止する。

ロードセル５３はまた、ＭＬＵ４２が運搬する負荷の変化を監視するためにも使用される。このような変化は、ＭＬＵが「不健全」または「不具合」になったり、風などの環境要因によって負荷が変化したり、ＭＬＵが他のＭＬＵと比較してその位置を維持していない場合に発生する可能性がある。ロードセルを使用して、必要に応じてＭＬＵの位置を調整し、負荷を一定に保つことができる。

分析されるいくつかの可能なシナリオは以下の通り。
・ＭＬＵの機械部品が摩耗し、摩擦が発生する。これは、ＭＬＵの上昇を維持するためにより高いレベルの電流引き込みを引き起こすが、負荷は同じままである。ＰＬＣは、速度、負荷、電流の引き込みおよび位置を測定し、これを分析することによってシナリオを報告するように、プログラムされる。
・複数の周囲のＭＬＵが負荷分担の変化を受ける場合、プログラムされたＰＬＣは、ＭＬＵ間の負荷の安定性の変化を確認するシナリオについて報告する。プログラムは、各ＭＬＵの位置を確認し、各ＭＬＵがその位置を他のＭＬＵと比較して維持している場合には、その構造またはＭＬＵの取り付けの不具合を報告する。
・ロードセルのデータが、記録され、時間、重量、合体重量の合計の監視を可能とし、ジャッキを健全に維持するために必要なジャッキ部品のメンテナンス間隔を予測するために分析される。

各モジュラ持ち上げユニット４２に設けられた無線送受信機５４は、他のサブステーション（モジュラ持ち上げユニット４２）、電力拡張制御ボックス４３および主制御ボックス４０との無線通信を可能にする。

各モジュラ持ち上げユニット４２内のＰＬＣ５０は：
・ＶＳＤ４４、アナログネットワークエンコーダ５２、およびロードセル５３にＭｏｄｂｕｓ（登録商標）ＲＴＵ（遠隔端末装置）ネットワークを提供し、
・エンコーダ５２およびＶＳＤ４４から受信したデータを（ＰＬＣ内の）アルゴリズムに対して処理して、ＶＳＤ速度を修正するか、または無線通信を介して主ＰＬＣ６０にデータを送信し、
・他のモジュラ持ち上げユニット４２と無線で通信して、データを分析し、それに従って、持ち上げが成功するように動作する。

制御システムはさらに、図６に示すように、モジュラ持ち上げユニット４２の各々に電力を供給する１または複数の電源５６と、主制御ボックス４０およびＰＥＣＢ４３からモジュラ持ち上げユニット４２の各々に電力を供給する電力ケーブル５８とを備える。この実施形態では、電源は、４１５ボルトの三相交流発電機５６、あるいは、必要に応じて、他の発電機および電力ボックス５６ａ，５６ｂなどのいくつかの他の動力源を備える。三相交流発電機５６ａは、主制御ボックス４０内の４１５ボルト三相回路遮断器６２および主接触器６４に接続される（図７参照）。主制御ボックス４０は、主接触器６４を作動させ、電力ケーブル５８を介して、各モジュラ持ち上げユニット４２内のモータに、４１５ボルト三相電力を供給する。主制御ボックス４０はまた、典型的には、ひと組のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）の電気的パラメータを監視および保存するための電力データロガー（自動記録装置）７５を有する。

他の発電機および電力ボックス５６ｂ，５６ｃは、それぞれの電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）４３（図７．１参照）内のそれぞれ４１５ボルト三相回路遮断器６２および主接触器６４に接続される。ＰＥＣＢ４３は、電力を供給する必要のある複数の追加のモジュラ持ち上げユニットおよび／またはＭＬＵの合計電流消費が、主制御ボックス４０の現在の容量よりも大きい場合に、使用される。各電力拡張制御ボックス４３はまた、主制御装置４０とデータを送受信するための主接触器６４および従ＰＬＣ６１を有する。電源が、従ＰＬＣ６１および制御システムに、２４Ｖの直流電力を供給する。ＰＥＣＢ４３は、主接触器６４を作動させ、電力ケーブル５８を介して、各モジュラ持ち上げユニット４２内のモータに、４１５ボルト三相電力を供給する。ＰＥＣＢ４３はまた、典型的には、ひと組のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）４２の電気的パラメータを監視および保存するための電力データロガー７５を有する。

制御システム（２４Ｖ直流）は、典型的には、包括的緊急停止押ボタン１７を介した機械的安全システムを有し、これが、主制御ボックス４０の電気容器内に収容される。緊急停止が全て正しい位置にあれば、起動ボタン１９および主接触器６４により２４ボルト直流が始動し、主接触器６４が、モジュラ持ち上げユニット４２内の各モータに４１５Ｖ直流三相電力を供給する。

主制御ボックス４０はまた、モジュラ持ち上げユニット４２の各々への電力の供給を制御する主制御装置を、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）６０として備える。三相変圧器６６は、主ＰＬＣ６０および制御システムのための２４Ｖ直流電力を供給する。制御ボックス４０はさらに、システムを２つのモード、すなわち、複数のモジュラ持ち上げユニット４２がひとつのグループとして同期して制御されるグループモードと、モジュラ持ち上げユニット４２のいずれかひとつが他のユニットとは独立に制御されるグループモードとで切り替えるモードスイッチ６８を備える。モジュラ持ち上げユニット４２およびＰＥＣＢ４３の各々と無線通信するため、主制御ボックス４０には、無線送受信器７０が設けられることが好ましい。

主ＰＬＣ６０は、各モジュラ持ち上げユニット４２の実際の位置を監視し、各ユニットのＶＳＤ４４に命令を送信することによって速度を調整する。これにより、制御システムは、速度の調整を介して、各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）４２の動作位置を同期させて制御することができる。制御信号は、図５に示すように、各モジュラ持ち上げユニット４２から無線で受信され、各モジュラ持ち上げユニット４２に無線で送信される。各ＭＬＵ４２内のＶＳＤ４４は、負荷に応じて各モータによって引き出される電流量を変化させる。ＶＳＤ速度は、各ＭＬＵ４２に搭載されたＭＬＵコントローラ（ＰＬＣ）５０によって設定される。各ＭＬＵコントローラ５０は、そのエンコーダ５２を介してＭＬＵの位置を監視する。ＭＬＵコントローラ５０は、図８に示すように、オンボードＶＳＤ４４を従装置（スレーブ）として制御する。各ＭＬＵ４２内の各ＭＬＵコントローラ（ＰＬＣ）５０は、主制御ボックス４０内の主コントローラ（ＰＬＣ）６０に対する従装置として動作する。これにより、各ＭＬＵ４２の、保守、コンポーネントの健全性、データログ、位置、負荷、応答の監視において、少なからぬ多用性が可能となる。主制御装置６０と複数のサブステーションＭＬＵ制御装置５０とのこの組合せが、制御システムを、総ＳＣＡＤＡ（ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）として有効に動作させることができる。

好ましくは、主制御ボックス４０が、制御システムをそれぞれ上下に切り替える２つの２４Ｖ直流スイッチ７２ａ，７２ｂをさらに備える。グループモードでは、全てのモジュラ持ち上げユニット４２が、２４Ｖ直流スイッチが上下に切り替えられたとき、同期移動を実行する。個別モードでは、個々のモジュラ持ち上げユニット４２が、他のユニットに影響を与えることなく制御される。これにより、各モジュラ持ち上げユニットを特定の異なる出発点へ較正することができる。

主制御ボックス４０には、必要に応じてＰＬＣ６０をプログラムし、再構成することを可能にするヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）７４、例えばタッチスクリーンが設けられる（図５および図７参照）ことが有利である。好ましくは、各モジュラ持ち上げユニット４２にも、ＨＭＩ５５が設けられる。

ＨＭＩのタッチスクリーンにより、制御システムの様々なコンポーネント（ＰＬＣ、ＶＳＤ、エンコーダ、ロードセル）の意味のある制御パラメータを表示することができる。ユーザは、タッチスクリーンをタップし、必要に応じて特定の制御パラメータを調整したり、内部エラーをローカルにリセットしたりすることができる。グラフィックボタンを作成して押ボタンを模倣することもできるが、ユーザは、ＨＭＩタッチスクリーンでボタンのページを作成する選択肢も有している。

この実施形態の制御システムを試験して得られた精度は、全負荷と無負荷付のサブステーション（ＭＬＵ４２）で、約０．１ｍｍの誤差であった。さらに、この制御システムの主な利点の１つは、水平面での持ち上げを非常に高い精度で制御する能力である。試験では、すべてのＭＬＵ間で、±０．６ｍｍの精度が確認されている。

複数のモジュラ持ち上げユニット４２を制御するための、本発明に係る制御システムの第三実施形態のための代替トポロジが、図１０および図１１に示される。この代替トポロジ内の同様の部分には図６および図７と同様の参照符号が付されており、詳細な説明は省略する。この代替トポロジでは、制御システムは、図１０に示すように、デイジーチェーン構成で接続された複数のモジュラ持ち上げユニット４２を制御するための主制御ボックス８０を備える。三相交流発電機５６ａが、主制御ボックス８０（図１１参照）内の主接触器６４を介して、４１５Ｖ三相回路遮断器６２に接続される。主制御装置８０は、主接触装置６４を作動させ、主接触装置６４は、電力ケーブル５８ａを介して、各モジュラ持ち上げユニット４２内のモータに、４１５Ｖ三相電力を供給する。主制御ボックス８０はまた、典型的には、一組のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）の電気的パラメータを監視および保存するための電力データロガー７５を有する。データロガー７５は、人出された総電流、動作当たりの電圧、電気的切断の量、三相不平衡の状況などの様々な電気パラメータを記録し、将来の解析のために主制御装置（ＰＬＣ）６０に送られる。

この代替構成では、ＭＬＵ４２間で電力を分配するための１または複数の電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）の代わりに、主制御ボックスには、複数の拡張接触器８４および拡張４１５Ｖ三相回路遮断器８２が設けられる。各ＰＥＣＢ内の従ＰＬＣの代わりに、主制御装置（ＰＬＣ）６０が拡張接触器８４を直接に起動し、この拡張接触器８４が、複数の追加の現場の電力ボックスまたは三相発電機５６ｂ，５６ｃ，５６ｃなどからの４１５Ｖ三層電力を、複数のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）４２の各々のモータに、電源ケーブル５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ等を介して供給する。電力データロガー７５はまた、拡張接触器８４の各々に接続され、追加のＭＬＵ４２の様々な電気パラメータを監視し記録する。

次に、上記の制御システムを使用して複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する方法を、図９から図９．３を参照して説明する。図９から図９．３は、本発明に係る制御システムの第二および第三実施形態における主制御装置（ＰＬＣ３０または６０）にプログラムされたソフトウェアによって実行される方法ステップを、フローチャート形式で示す。

制御システムがオンに切り換えられると、ステップ１００でＰＬＣ３０または６０が起動される。このとき制御システムは、オペレータに、現在の動作ステップ１０２で使用または必要とされる電力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）があるかどうかを尋ねる。答えが肯定的であれば、システムは接触器をオンに切り替え、ステップ１０４でネットワークの走査を開始して、何台のＰＥＣＢが切り替えられ接続されているかを見つける。Ｘ台のＰＥＣＢがまだ接続されていない場合（Ｘは、制御システムおよびＭＬＵの用途に応じて予め設定された数）、ステップ１０５で必要な調整が行われる。ステップ１０６においてＸ個のＰＥＣＢが接続されたことが検出されると、システムは、ステップ１０８においてＭＬＵを起動する。次いで、システムは、ステップ１１０においてネットワーク（有線または無線）の走査を開始し、何台のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）１２または４２がネットワークに接続されているかを検出する。Ｘ台のＭＬＵがまだ接続されていない場合（Ｘは、制御システムおよびＭＬＵの適用に応じて予め設定された数であり、典型的に建造物構造を持ち上げるためにはＸ＝４が最低限）には、ステップ１１１で必要な調整が行われる。ステップ１１２においてＸ台のＭＬＵがネットワークに接続されていると判定されると、オペレータは、ステップ１０９においてＰＬＣをマニュアルまたはローカル制御モードにする。オペレータは、工程を、ステップ１１３において各ＭＬＵ１２または４２の開始高さを調整する工程に進める（図９．１参照）。ＰＬＣは、各ＭＬＵのロードセルに問い合わせて、ステップ１１４で、そのＭＬＵの負荷が安全な作業負荷内にあるかどうかを検査する。ＭＬＵのいずれかに過負荷がかかっている場合（ステップ１１６で判断）には、ＰＬＣは、負荷がそのＭＬＵの安全な限度内に収まるように調整が行われる（ステップ１１８）まで、さらなる動作を中断する。このときの調整は、負荷を分散させるために、持ち上げ作業にＭＬＵを追加する場合を含む。

すべてのＭＬＵが安全な作業負荷内で動作し、開始高さが調整されている場合（ステップ１１３）、ＭＬＵが全て同じ基準線の高さで動作開始することを確実にするため、各ＭＬＵ内のエンコーダの開始位置が、ステップ１１５で零位置に設定される。次に、ステップ１１７で、この作業で要求される持ち上げ高さが、オペレーテタにより、ＨＭＩタッチスクリーンを介してＰＬＣに入力される。ステップ１１９において、ＰＬＣは、全てのＭＬＵの検出された開始高さに基づいて、システムが設定された持ち上げ高さに達することができるかどうかを判断する。達することができないと判断された場合、ステップ１１３でＭＬＵの開始高さを再調整する必要があるかもしれない。設定された持ち上げ高さに問題がなければ、オペレータは、ステップ１２０で、持ち上げパラメータを設定する。持ち上げパラメータには、各ＭＬＵの実際の持ち上げ位置、風の条件、負荷、制御モード、およびモータパラメータなどの要因が含まれる。

ステップ１２０で全ての持ち上げパラメータが入力されると、オペレータは、ステップ１２２において、ＰＬＣが自動（グループ）モードを実行できるようにする（図９．２参照）。同時に、（ステップ１２４において）ＰＬＣは、データ自動記録動作を開始し、ステップ１２９（図９．３参照）において、持ち上げ動作からの全てデータが自動的に記録され、ＰＬＣによってその内部メモリに格納される。このデータは、バックアップのために、会社のメインサーバに送信することもできる。このデータは、持ち上げ作業の記録として保持され、持ち上げ中の異常または重大な事象について分析される。

自動グループモードにおいて、ＰＬＣは、ステップ１２６において持ち上げ動作を開始し、ネットワーク内のすべての構成要素の動作を監視し続ける。これは、各ＭＬＵ内のエンコーダからの、そのＭＬＵの実際の持ち上げ位置の表示地を提供するフィードバック信号を受信することを含む。ステップ１２８において、動作パラメータのいずれかが設定値からずれそうか、あるいは実際にずれていることが検出されると、ＰＬＣは、ステップ１３０において、異常を説明することのできるシナリオを分析し、ステップ１３２において、その問題を修正しようと試みる。しかしながら、状況を継続的に監視し、ステップ１３４において状況が安全ではないと判断した場合、ステップ１３６において、持ち上げ動作を一時停止する。

ステップ１３３において、潜在的に安全でない状況が修正されているか否かを調べ、操作を再開始することが安全である場合にのみ（ステップ１３５）、ステップ１３８において、持ち上げ動作を継続する。一方、ステップ１３４において、状況が依然として安全であると判定された場合、ＰＬＣは、ステップ１３８において、予め設定された持ち上げ高さまで持ち上げ動作を継続する。

ステップ１４０においてＭＬＵが予め設定された持ち上げ高さに達したことを検出すると、ステップ１４２において、持ち上げ動作を終了する。

上述した実施形態の各々において、モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）は、ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００２２４に記載されているものと同様に、電動モータにより動力が供給される持ち上げジャッキである。しかし、ＭＬＵは、どのような適切な持ち上げ装置であってもよく、上述した実施形態の電動持ち上げジャッキに限定されないことが理解される。例えば、ＭＬＵは、水圧式または空気圧式の持ち上げジャッキであってもよく、この場合、ＭＬＵ用の動力源としては、コンプレッサが用いられる。

以上で制御システムのいくつかの実施形態を詳細に説明したが、上述した実施形態は、以下を含む先行技術に対して、多くの利点を提供することが明らかである。
（ｉ）複数の持ち上げジャッキ（モジュラ持ち上げユニット）を使用する建設構造物の正確かつ安定的な持ち上げ、
（ｉｉ）持ち上げ中に建造物構造が偏りを受けることがないことを確実にするための、モジュラ持ち上げユニットの同期動作中の改善された制御、
（ｉｉｉ）水平面の持ち上げを非常に高い精度、例えば全ＭＬＵ間で±０．６ｍｍの精度、で制御する能力。
（ｉｖ）サーボ装置よりもむしろモジュラ持ち上げユニットにおけるアブソリュートエンコーダまたはインクリメンタルエンコーダおよびオンボードコントローラの使用による制御システムのより安定な動作、
（ｖ）モジュラ持ち上げユニット間、および主制御ボックスとモジュラ持ち上げユニットとの間の無線通信の使用による、より汎用性のある実装。

当業者あれば容易に明らかなように、本発明の基本的な発明概念から逸脱することなく、既に説明したものに加えて、上述の実施形態に様々な変更および改良を加えることができる。例えば、好ましい実施形態の持ち上げジャッキではなく、他のタイプのモジュラ持ち上げユニットを使用することができる。また、好ましい実施形態のプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）ではなく、他のタイプのデータ処理装置を主制御装置およびＭＬＵ制御装置に採用することもできる。したがって、本発明の範囲は、上述の特定の実施形態に限定されるものではないと認識される。

本発明の別の側面によると、主制御ボックスおよび複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）を介して複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する方法であって、各ＰＥＣＢが、主制御ボックスと、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）のそれぞれとの間と、に接続され、この方法が、動力を各ＭＬＵに主制御ボッックスから直接あるいはＰＥＣＢのひとつから間接に供給するステップと、ＰＥＣＢの数を検出するステップと、各ＰＥＣＢからのフィードバック信号を主制御ボックスに提供するステップと、を含む制御方法が提供される。

Claims (38)

1. 複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する制御システムであって、
   複数のモジュラ持ち上げユニットと、
   前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に動力を供給する動力源と、
   前記動力源と前記複数のモジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスと、
   を備え、
   前記主制御ボックスは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットがひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、前記複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードとの２つのモードで前記システムを切り替えるモードスイッチを有し、
   前記グループモードでは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの同期動作が、各ユニットを同じ速度で動くように設定することにより達成される、
   制御システム。
2. 請求項１に記載の制御システムにおいて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットは各々、そのユニット内の電気モータの速度を制御する可変速ドライブ（ＶＳＤ：ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｅｅｄ ｄｒｉｖｅ）を有し、グループモードでは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの同期移動が、前記システムのどの部分からのフィードバックも無しに同じ速度でモータを動作させるように各ユニットのＶＳＤを設定することによって達成される、ことを特徴とする制御システム。
3. 請求項１または２に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、前記モードスイッチに動作上結合されて前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々への電力の供給を制御する主制御装置を有する、ことを特徴とする制御システム。
4. 請求項３に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、前記電力源を三相回路遮断器を介して前記複数のモジュラ持ち上げユニットに接続する主接触器をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
5. 請求項３に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々の電気パラメータの監視および記録を行う電力データ自動記録器をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
6. 請求項３に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である、ことを特徴とする制御システム。
7. 請求項１に記載の制御システムにおいて、複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ：ｐｏｗｅｒ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｏｘ）をさらに備え、追加動力源が必要な場合、および／または前記モジュラ持ち上げユニットの数が前記主制御ボックスの収容能力を超えている場合に、前記複数の動力拡張制御ボックスが各々、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニットとの間に接続される、ことを特徴とする制御システム。
8. 請求項７に記載の制御システムにおいて、前記動力拡張制御ボックスはそれぞれ、前記主制御ボックスの制御下にある、ことを特徴とする制御システム。
9. 複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する制御システムであって
   複数のモジュラ持ち上げユニットと、
   前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に動力を供給する動力源と、
   前記動力源と前記複数のモジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスと、
   を備え、
   前記主制御ボックスは、
   前記複数のモジュラ持ち上げユニットがひとつのグループとして同期制御されるグループモードと、前記複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれかひとつが他とは独立に制御される個別モードとの２つのモードで前記システムを切り替えるモードスイッチと、
   前記モードスイッチに動作上結合し、制御信号を前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々に送るとともに、フィードバック信号を前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信し、前記グループモードでは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信したフィードバック信号を用いて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットに動力を供給し、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの速度を監視および制御する主制御装置と、
   を有する、
   制御システム。
10. 請求項９に記載の制御システムにおいて、前記複数のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）は各々、そのユニットの持ち上げ位置を感知し、フィードバック信号を前記主制御装置に提供するエンコーダを有する、ことを特徴とする制御システム。
11. 請求項１０に記載の制御システムにおいて、前記エンコーダは、モジュラ持ち上げユニットのアクチュエータに接続され、有用な負荷位置を監視することができる、ことを特徴とする制御システム。
12. 請求項１１に記載の制御システムにおいて、前記エンコーダは、所定の分解能に従って、モジュラ持ち上げユニット内のモータ／ギアボックスの３６０°の回転毎に、あらかじめ定められた数のパスルを生成する、ことを特徴とする制御システム。
13. 請求項１２に記載の制御システムにおいて、前記エンコーダは、静止基準点に対する持ち上げジャッキ上の持ち上げキャリッジの移動を測定するために使用される、ことを特徴とする制御システム。
14. 請求項１０から１３のいずれか１項に記載の制御システムにおいて、前記エンコーダは、アブソリュート形エンコーダまたはインクリメント形エンコーダである、ことを特徴とする制御システム。
15. 請求項１０に記載の制御システムにおいて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットは各々、前記エンコーダから受信したデータを処理してフィードバック信号を生成するＭＬＵ制御装置をさらに備える、ことを特徴とする制御システム。
16. 請求項１５に記載の制御システムにおいて、前記ＭＬＵ制御装置は、そのモジュラ持ち上げユニットの制御および／またはフィードバック信号の前記主制御装置への送信のための前記ＭＬＵ制御装置内のアルゴリズムを参照して、そのモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する、ことを特徴とする制御システム。
17. 請求項９に記載の制御システムにおいて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットは各々、そのユニット内の電気モータの速度を制御する可変速ドライブ（ＶＳＤ）を有する、ことを特徴とする制御システム。
18. 請求項１０に記載の制御システムにおいて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットは各々、持ち上げの前および持ち上げ中に、持ち上げようとする構造体の重量を測定するロードセルをさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
19. 請求項９に記載の制御システムにおいて、前記主制御装置は、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々への電力の供給を制御するプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を有する、ことを特徴とする制御システム。
20. 請求項１９に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、前記動力源を三相回路遮断器を介して前記複数のモジュラ持ち上げユニットに接続する主接触器をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
21. 請求項９に記載の制御システムにおいて、複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）をさらに備え、追加動力源が必要な場合、および／または前記モジュラ持ち上げユニットの数が前記主制御ボックスの収容能力を超えている場合に、前記複数の動力拡張制御ボックスが各々、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニットとの間に接続される、ことを特徴とする制御システム。
22. 請求項２１に記載の制御システムにおいて、複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）は各々、前記主制御装置に動作上結合されて前記追加のモジュラ持ち上げユニットの各々への電力供給を制御する従制御装置を有する、ことを特徴とする制御システム。
23. 請求項２２に記載の制御システムにおいて、前記従制御装置がプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）である、ことを特徴とする制御システム。
24. 請求項２２に記載の制御システムにおいて、前記動力拡張制御ボックスは各々、前記追加のモジュラ持ち上げユニットの各々の電気パラメータの監視および記録を行う電力データ自動記録器をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
25. 請求項１５に記載の制御システムにおいて、前記主制御装置は、各モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）の実際の位置を監視し、各ＭＬＵ内のＭＬＵ制御装置に指令を送ることによってその持ち上げを調整する、ことを特徴とする制御システム。
26. 請求項１５に記載の制御システムにおいて、前記制御システムは、速度の調整によって、各モジュラ持ち上げユニットの実際の位置を同期させて制御する、ことを特徴とする制御システム。
27. 請求項９に記載の制御システムにおいて、前記主制御ボックスは、前記モジュラ持ち上げユニットとの間で無線信号を送受信する無線送受信機をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
28. 請求項２７に記載の制御システムにおいて、各モジュラ持ち上げユニットは、制御信号を受信し、フィードバック信号を前記主制御装置に無線で送信する無線送受信機をさらに有する、ことを特徴とする制御システム。
29. 請求項２１に記載の制御システムにおいて、前記動力拡張制御ボックスは各々、前記主制御ボックスおよび前記追加のモジュラ持ち上げユニットとの間で無線信号を送受信する無線送受信機をさらに備える、ことを特徴とする制御システム。
30. 主制御ボックスおよび複数の動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）を介して複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を制御する方法であって、
    前記動力拡張制御ボックスは各々、前記主制御ボックスと、追加動力源と複数の追加モジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）のそれぞれとの間と、に接続され、
    前記方法は、
    ＰＥＣＢの数を検出するステップと、
    各ＰＥＣＢからのフィードバック信号を主制御ボックスに提供するステップと、
    を含む
    制御方法。
31. 請求項２０に記載の制御方法において、前記動力拡張制御ボックス（ＰＥＣＢ）は、現場の発電機または現場の動力ボックスまたは他の動力源などの種々の動力源と、前記追加モジュラ持ち上げユニットと、の間に接続される、ことを特徴とする制御方法。
32. 請求項３１に記載の制御方法において、各ＰＥＣＢは、前記主制御ボックスによって制御される、ことを特徴とする制御方法。
33. 請求項３２に記載の制御方法において、前記主制御ボックスは、各ＰＥＣＢに接続されたＭＬＵをそれぞれ活性化または非活性化するために、各ＰＥＣＢ内部の主接触器をオンまたはオフに切り替える、ことを特徴とする制御方法。
34. 請求項３２に記載の制御方法において、各ＰＥＣＢは、そのＰＥＣＢ内の主接触器が動作しているかどうかを示すために、１または一連のフィードバック信号を主制御ボックスに送信する、ことを特徴とする制御方法。
35. 請求項３０に記載の制御方法において、各ＰＥＣＢはデータ自動記録器を有し、このデータ自動記録器は、他にもあるなかで、引き出された総電流、動作あたりの電圧、電気的切断の量、三相不平衡の状況、などの種々の電気パラメータを記録し、将来の解析のために主制御ボックス内の主制御装置に送られる、ことを特徴とする制御方法。
36. 複数のモジュラ持ち上げユニットの動作を動力源と前記モジュラ持ち上げユニットとの間に接続された主制御ボックスを介して制御する制御方法であって、
    制御ネットワークに接続されたモジュラ持ち上げユニットの数を検出するステップと、
    前記方法にしたがって各モジュラ持ち上げユニットに動力を供給するステップと、
    前記複数のモジュラ持ち上げユニットがグループとして同期して制御されるグループモードと、前記複数のモジュラ持ち上げユニットのいずれか１つが他のユニットとは独立して制御される個別モードと、の２つの制御モードのうちの一方を選択するステップと、
    前記主制御装置からの制御信号を前記モジュラ持ち上げユニットに送り、グループモードでは、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの同期移動を、前記複数のモジュラ持ち上げユニットの各々から受信するフィードバック信号を用いて、前記複数のモジュラ持ち上げユニットへの動力供給、監視および制御を行うことにより達成する
    制御方法。
37. 請求項３６に記載の制御方法において、前記複数のモジュラ持ち上げユニット（ＭＬＵ）は各々エンコーダを備え、前記ユニットの持ち上げ位置を感知するステップと、フィードバック信号を前記主制御装置に提供するステップと、をさらに含むことを特徴とする制御方法。
38. 請求項３７に記載の制御方法において、前記エンコーダは、アブソリュート形エンコーダまたはインクリメント形エンコーダである、ことを特徴とする制御方法。
    

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