JP3722913B2 - 揚重制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばPWR(加圧水型)原子力プラントにおける使用済み燃料取換えピットクレーン用電動ホイスト等の揚重機構の速度制御を行う揚重制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5はかかる使用済み燃料取換えピットクレーンのホイストの概略構成図である。
吊り下げられた滑車1には、ワイヤロープ2が掛けられ、このワイヤロープ2の一端側がドラム3に巻き付けられている。このドラム3には、サーボモータ4が連結され、かつブレーキ5が設けられている。
【0003】
このような構成であれば、ワイヤロープ2の他端側にPWR原子力プラントにおける被吊り物としての使用済み燃料集合体6が接続され、ホイスト上昇動作時にサーボモータ4の駆動によりワイヤロープ2を巻き上げて燃料集合体6を上昇し、続いて燃料集合体6を上昇した状態で移送し、この後、ホイスト下降動作時にサーボモータ4の駆動によりワイヤロープ2を巻き解いて燃料集合体6を下降して、所定の位置に移送する。
【0004】
このような燃料集合体6の移送において、ホイスト昇降時に、隣り合う各燃料集合体6同士が接触し、ワイヤロープ2を介してサーボモータ4側に荷重変動が発生する場合がある。
このような荷重変動の発生に対しては、荷重変動が設定値以上となったことを検知したときに、ホイスト昇降動作を停止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料集合体6同士の接触により荷重変動が発生すると、この荷重変動が設定値以上となったときにホイスト昇降動作を停止する機能しか備えていないので、ホイスト昇降速度を可変して変動荷重値を設定値以下に制限することが困難となっている。
【0006】
このため、変動荷重の速度(kg/s)が速い場合、燃料集合体6に対して大きな接触荷重が発生する。
又、設定値以上の変動荷重の検知によるホイスト昇降停止の発生頻度が多い場合、燃料集合体6の取換え作業の中断時間が長くなり、工程を延長するようなことになってしまう。
【0007】
そこで本発明は、変動荷重によりホイスト昇降速度を制御して大きな変動荷重の発生を制限できる揚重制御装置を提供することを目的とする。
又、本発明は、設定値以上の変動荷重の発生を制限して作業中断の発生頻度を少なくできる揚重制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1によれば、被吊り物を揚重機構により上昇及び下降する揚重制御装置において、
揚重機構に加わる荷重を検出しその荷重信号に変換する荷重変換器と、
この荷重変換器から出力される荷重信号に基づいて少なくとも平均化荷重及び変動荷重を求める荷重監視手段と、
揚重機構の上昇動作時に平均化荷重に対して所定の荷重を加えた速度指令信号を揚重機構に与え、かつ揚重機構の下降動作時に平均化荷重に対して所定の荷重を減じた速度指令信号を揚重機構に与えて揚重機構を動作制御する制御手段と、
を備えた揚重制御装置である。
【0009】
請求項2によれば、請求項1記載の揚重制御装置において、制御手段は、速度制御中、変動荷重が平均化荷重よりも大きくなれば、揚重機構の速度を減速又は停止し、かつ変動荷重が平均化荷重よりも小さくなれば、揚重機構の速度を一定速度まで速くする機能を有している。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図5と統一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図1は使用済み燃料取換えピットクレーンのホイストに適用される揚重制御装置の構成図である。
【0012】
ホイストAは、滑車1、ワイヤロープ2、ドラム3及びサーボモータ4等から構成されている。
このホイストAのサーボモータ4には、ブレーキ5が設けられるとともにサーボモータ4の回転数を検出する回転検出器10が設けられている。
【0013】
又、ホイストAの滑車1には、荷重変換器11が設けられている。この荷重変換器11は、ホイストAに加わる荷重を検出してその荷重信号gに変換出力する機能を有している。
【0014】
一方、既設ロードセルシステムには荷重監視ユニット12が設けられている。この荷重監視ユニット12は、荷重変換器11から出力される荷重信号gを入力し、この荷重信号gに基づいて少なくとも平均化荷重(平均化総荷重)h及び変動荷重fを求める機能を有している。
【0015】
速度指令演算変換回路13は、荷重監視ユニット12により求められた平均化荷重h及び変動荷重fを受け取り、これら平均化荷重h及び変動荷重fに基づいてホイストAに対する速度指令信号vq 、速度可変信号vs を発する機能を有している。
【0016】
具体的に速度指令演算変換回路13は、ホイストAの上昇動作時に平均化荷重hに対して所定の荷重αを加えた速度指令信号vq をサーボドライバ14に与え、かつホイストAの下降動作時に平均化荷重hに対して所定の荷重αを減じた速度指令信号vq を発してサーボドライバ14に送出する機能を有している。
【0017】
すなわち、ホイスト上昇時は、平均化荷重h+α[kg] …(1)
ホイスト下降時は、平均化荷重h−α[kg] …(2)
の速度指令信号vq を発生する。
【0018】
ここで、所定の荷重α及び変動荷重/サーボ指令変換定数は、装置固有の値である。
又、速度指令演算変換回路13は、速度指令信号vq をサーボドライバ14に与えて速度制御中、変動荷重fが発生した場合、変動荷重fが所定の荷重α[kg]以内であれば、変動荷重fと同期しホイストAの速度を減速し、かつ変動荷重fが小さくなれば、ホイストAの速度を一定速度まで速くする速度可変信号vs を発してサーボドライバ14に送出する機能を有している。
【0019】
このサーボドライバ14には、制御回路15が接続されている。
この制御回路15は、操作回路16からの上昇又は下降指令信号pを入力し、かつリミットスイッチ等の外部条件17を入力してインタロックとしての安全を図る機能を有している。
【0020】
この制御回路15は、サーボドライバ14をシーケンス制御するもので、操作回路16から上昇指令信号pを受けたときにサーボドライバ14に対してホイスト上昇時の上記式(1) の速度指令信号vq をサーボドライバ14に与え、かつ操作回路16から下降指令信号pを受けたときにサーボドライバ14に対してホイスト下降時の上記式(2) の速度指令信号vq をサーボドライバ14に与える機能を有している。
【0021】
このサーボドライバ14は、ホイスト昇降時の速度指令信号vq を入力するとともに、ホイストAに設けられた回転検出器10からの回転数検出信号をサーボモータ4の速度制御用として入力し、これら速度指令信号vq 及び回転数検出信号に基づいてホイストAのサーボモータ4に制御信号sを送出し、フィードバック制御する機能を有している。
【0022】
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する。
(a) ホイストAの上昇動作時
操作回路16から上昇指令信号が発せられると、制御回路15は、サーボドライバ14に対してホイスト上昇時の上記式(1) の速度指令信号vq をサーボドライバ14に与える。
【0023】
このサーボドライバ14は、ホイスト上昇時の速度指令信号vq を入力するとともに、ホイストAに設けられた回転検出器10からの回転数検出信号をサーボモータ4の速度制御用として入力し、これら速度指令信号vq 及び回転数検出信号に基づいてサーボモータ4に制御信号sを送出する。
【0024】
このサーボモータ4が駆動すると、ドラム3が回転してワイヤロープ2を巻き上げ、燃料集合体6を上昇させる。
このように燃料集合体6が上昇しているとき、荷重変換器11は、ホイストAに加わる荷重を検出してその荷重信号gに変換出力する。
【0025】
そして、燃料集合体6の上昇時に、隣り合う各燃料集合体6同士が接触し、ワイヤロープ2を介してサーボモータ4側に荷重変動が発生すると、荷重変換器11は、この荷重変動を検出してその荷重信号gを出力する。
【0026】
図2は荷重速度監視領域における荷重変化曲線を示す図であり、平均化荷重hに対して変動荷重fの現れているのが分かる。
荷重監視ユニット12は、荷重変換器11から出力される荷重信号gを入力し、この荷重信号gに基づいて平均化荷重h及び変動荷重fを求める。
【0027】
速度指令演算変換回路13は、荷重監視ユニット12により求められた平均化荷重h及び変動荷重fを受け取り、これら平均化荷重h及び変動荷重fに基づいてホイストAに対する速度指令信号vq 、すなわち、
ホイスト上昇時は、平均化荷重h+α[kg]
ホイスト下降時は、平均化荷重h−α[kg]
の速度指令信号vq を発生する。
【0028】
この場合、操作回路16から制御回路15に対して上昇指令信号pが発せられているので、速度指令演算変換回路13からサーボドライバ14に対して上記ホイスト上昇時の速度指令信号vq が送出される。
【0029】
従って、サーボドライバ14は、ホイスト上昇時の速度指令信号vq 及びホイストAに設けられた回転検出器10からの回転数検出信号を入力し、これら速度指令信号vq 及び回転数検出信号に基づいてホイストAのサーボモータ4に制御信号sを送出する。
【0030】
このような速度制御中、速度指令演算変換回路13は、変動荷重fが所定の荷重αよりも大きくなれば、ホイストAの速度を減速又は停止し、かつ変動荷重fが小さくなれば、ホイストAの速度を一定速度に速くする速度可変信号vs をサーボドライバ14に送出する。
【0031】
図3はかかるホイスト上昇時における平均化荷重h+αに対する変動荷重f及びホイスト上昇速度を示している。同図に示すように変動荷重fが平均化荷重hよりも大きくなると、ホイスト上昇速度は減速されている。
【0032】
なお、時刻t1 において従来技術であれば、変動荷重fがホイストトリップ以上となってホイスト上昇が停止しているが、本発明では、ホイスト上昇速度が減速されて燃料集合体6の上昇が続けられている。
【0033】
すなわち、変動荷重fが平均化荷重h+αの範囲内に入るように、変動荷重fを制限しながらホイストAの速度制御が行われる。
(b) ホイストAの下降動作時
操作回路16から下降指令信号pが発せられると、制御回路15は、速度指令演算変換回路13からのホイスト昇降時の速度指令信号vq のうちホイスト下降時の上記式(2) の速度指令信号vq をサーボドライバ14に対して与える。
【0034】
このサーボドライバ14は、ホイスト下降時の速度指令信号vq を入力するとともに、ホイストAに設けられた回転検出器10からの回転数検出信号をサーボモータ4の速度制御用として入力し、これら速度指令信号vq 及び回転数検出信号に基づいてサーボモータ4に制御信号sを送出する。
【0035】
このサーボモータ4が駆動すると、ドラム3が回転してワイヤロープ2を解いて、燃料集合体6を下降させる。
このように燃料集合体6が下降しているとき、荷重変換器11は、ホイストAに加わる荷重を検出してその荷重信号gを変換出力する。
【0036】
そして、燃料集合体6の下降時に、隣り合う各燃料集合体6同士が接触し、ワイヤロープ2を介してサーボモータ4側に荷重変動が発生すると、荷重変換器11は、この荷重変動を検出してその荷重信号gを出力する。
【0037】
荷重監視ユニット12は、荷重変換器11から出力される荷重信号gを入力し、この荷重信号gに基づいて平均化荷重h及び変動荷重fを求める。
速度指令演算変換回路13は、荷重監視ユニット12により求められた平均化荷重h及び変動荷重fを受け取り、これら平均化荷重h及び変動荷重fに基づいて上記同様にホイストAに対する上記式(1) 及び(2) に示す速度指令信号vq を発生する。
【0038】
この場合、操作回路16から制御回路15に対して下降指令信号pが発せられているので、上記同様に速度指令演算変換回路13からサーボドライバ14に対して上記ホイスト下降時の速度指令信号vq が送出される。
【0039】
従って、サーボドライバ14は、ホイスト下降時の速度指令信号vq 及びホイストAに設けられた回転検出器10からの回転数検出信号を入力し、これら速度指令信号vq 及び回転数検出信号に基づいてホイストAのサーボモータ4に制御信号sを送出する。
【0040】
このような速度制御中、速度指令演算変換回路13は、変動荷重fが平均化荷重hよりも小さくなれば、ホイストAの下降速度を減速する速度可変信号vs ををサーボドライバ14に送出する。
【0041】
図4はかかるホイスト下降時における平均化荷重h−αに対する変動荷重f及びホイスト下降速度を示している。同図に示すように変動荷重fが平均化荷重hよりも小さくなると、ホイスト下降速度は減速されている。
【0042】
なお、時刻t2 においては、従来技術であれば、変動荷重fがホイストトリップ以下となって停止しているが、本発明では、ホイスト下降速度が減速されて燃料集合体6の下降を続けている。
【0043】
すなわち、変動荷重fが平均化荷重h−αの範囲内に入るように、変動荷重fを制限しながらホイストAの速度制御が行われる。
このように上記一実施の形態においては、ホイストAに加わる荷重を荷重変換器11により検出してその荷重信号gに変換出力し、この荷重信号gに基づいて荷重監視ユニット12により平均化荷重h及び変動荷重fを求め、これら平均化荷重h及び変動荷重gに基づいて、ホイスト上昇時に平均化荷重h+α[kg]、ホイスト下降時に平均化荷重h−α[kg]の速度指令信号vq を発し、かつ変動荷重fが所定の荷重α以内であれば、変動荷重fと同期しホイストAの速度を減速し、変動荷重fが小さくなれば、ホイストAの速度を一定速度まで速くする速度可変信号vs を発してホイストAのサーボモータ4を速度制御するので、変動荷重fによりホイスト昇降速度を制御して、燃料集合体6同士の接触による大きな変動荷重fの発生を制限でき、設定値以上の変動荷重fの発生を制限して作業中断の発生頻度を少なくでき、中断なく円滑な燃料集合体6の取換え作業ができる。
【0044】
すなわち、ホイスト昇降中の変動荷重fによりホイスト速度を制御するので、一定以上の変動荷重fの発生を制限でき、燃料集合体6を確実に保護できる。
又、ホイスト昇降中、変動荷重fが発生した場合、従来は操作員は状況を判断し、慎重な速度可変操作が必要であるが、本発明では、変動荷重fによる自動速度加減速すなわち自動速度追従が可能となり、操作員の負担を軽減できる。
【0045】
又、変動荷重fについては、既設ロードセルシステムからの信号を流用するためコスト面で有利である。
なお、本発明は、上記一実施の形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
【0046】
例えば、上記一実施の形態では、燃料取換えピットクレーンのホイストに適用した場合について説明したが、巻き上げ機全般に適用できる。
又、PWR原子力プラントにおける使用済み燃料の取換えに適用するに限らず、各種の被吊り物を昇降して移送する機械に適用できる。
【0047】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明の請求項1及び2によれば、変動荷重により変動荷重によりホイスト昇降速度を制御して大きな変動荷重の発生を制限でき、かつ設定値以上の変動荷重の発生を制限して作業中断の発生頻度を少なくできる揚重制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる揚重制御装置を燃料取換えピットクレーンのホイストに適用した一実施の形態を示す構成図。
【図2】荷重速度監視領域における荷重変化曲線を示す図。
【図3】ホイスト上昇時の荷重及び速度を示す図。
【図4】ホイスト下降時の荷重及び速度を示す図。
【図5】従来の使用済み燃料取換えピットクレーンのホイストの概略構成図。
【符号の説明】
1…滑車、
2…ワイヤロープ、
3…ドラム、
4…サーボモータ、
6…燃料集合体、
10…回転検出器、
11…荷重変換器、
12…荷重監視ユニット、
13…速度指令演算変換回路、
14…サーボドライバ、
15…制御回路、
16…操作回路。
Claims (2)
- 被吊り物を揚重機構により上昇及び下降する揚重制御装置において、
前記揚重機構に加わる荷重を検出しその荷重信号に変換する荷重変換器と、
この荷重変換器から出力される前記荷重信号に基づいて少なくとも平均化荷重及び変動荷重を求める荷重監視手段と、
前記揚重機構の上昇動作時に前記平均化荷重に対して所定の荷重を加えた速度指令信号を前記揚重機構に与え、かつ前記揚重機構の下降動作時に前記平均化荷重に対して所定の荷重を減じた速度指令信号を前記揚重機構に与えて前記揚重機構を動作制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする揚重制御装置。 - 前記制御手段は、速度制御中、前記変動荷重が前記平均化荷重よりも大きくなれば、前記揚重機構の速度を減速又は停止し、かつ前記変動荷重が前記平均化荷重よりも小さくなれば、前記揚重機構の速度を一定速度まで速くする機能を有することを特徴とする請求項1記載の揚重制御装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP17232696A JP3722913B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 揚重制御装置 |
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JP17232696A JP3722913B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 揚重制御装置 |
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JPH1017279A JPH1017279A (ja) | 1998-01-20 |
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Family
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Family Applications (1)
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JP17232696A Expired - Lifetime JP3722913B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 揚重制御装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3722913B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023001813A1 (de) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | Kernkraftwerk Gösgen-Däniken Ag | Verfahren zum lastabhängigen entladen und/oder beladen eines brennelements aus einem bzw. in einen brennelementbehälter |
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CN114455469B (zh) * | 2022-04-11 | 2022-10-21 | 杭州杰牌传动科技有限公司 | 一种塔式起重机回转机构控制系统及控制方法 |
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1996
- 1996-07-02 JP JP17232696A patent/JP3722913B2/ja not_active Expired - Lifetime
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WO2023001813A1 (de) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | Kernkraftwerk Gösgen-Däniken Ag | Verfahren zum lastabhängigen entladen und/oder beladen eines brennelements aus einem bzw. in einen brennelementbehälter |
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