NL7809720A

NL7809720A - Brugkraanbesturing.

Info

Publication number: NL7809720A
Application number: NL7809720A
Authority: NL
Original assignee: Heemaf Nv
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1980-03-27
Also published as: DE2930564A1; FR2436745A1; GB2030727B; GB2030727A

Description

, 1 - ·ν Η D Ηο/ΗΗ, 75 -* ~ : " ' - " ι , . ι : i . ·· iv;-. *f.' Heemaf B.V. te Hengelo . . ---n ,

Brugkraanbesturing

De uitvinding betreft een werkwijze en inrichting ! voor het regelen van de beweging van de kat en de lengte ! i van de takel van een brugkraan.

Er zijn systemen bekend# waarbij men de slingerhoek b _van de takel meet en op grond daarvan de beweging van de kat, varieert, zodanig, dat op de eindpositie de slingerhoek van ; de takel 0 of nagenoeg 0 is.

Voorts is het mogelijk om op ervaring gegrond, afhankelijk van het af te leggen trajekt bepaalde bewegings-j 10 patronen vast te leggen en deze automatisch uit te voeren. 1 Het bezwaar van de als eerste genoemde regel- j methode is, dat het moeilijk is de slingerhoek te meten, l ! terwijl ook het regelsysteem gecompliceerd is. De als tweede genoemde methode heeft als bezwaar, dat het verloop van de 15 beweging niet geoptimaliseerd is, aangezien een keuze gemaakt moet worden uit een aantal aanwezige patronen..

De uitvinding beoogt een besturingsmethode te verschaffen, waarbij een last met behulp van een brugkraan in zo kort mogelijke tijd en met een zo klein mogelijke rest-2u slingering van de takel naar het gewenste doel kan worden gebracht. , :

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt door het, 1 uitgaande van de beginpositie en de gewenste eindpositie van de kat en de takel, de tijdens het transport maximaal toe- 25 laatbare takellengten, herhaald voor verschillende versnel-lingswaarden onder gebruikmaking van de impulsmomentwet:

£% + i.S . -Sit ♦'.£ . assiSL + A

dt y dt at y ' y dt^ waarin^ = slingerhoek ten opzichte van de vertikaal, y = lengte van de takel, g « versnelling van de zwaartekracht en 30 x = positie kat, berekenen van de restslingering van de 7809720 2~ * r • takel óp de eindpositie, het door vergelijking van de uit- 1 ' ' komsten vaststellen'van die versnelling, waarbij de rest-; slingering minimaal is en het toevoeren van de gemeten ver-

-I

snellingswaarde aan het besturingsmechanisme van de brug-5 kraan.

In de voorgestelde werkwijze kan voorafgaande aan de besturing van de brugkraan het gewenste bewegingspatroon. : geoptimaliseerd worden, ervan uitgaande, dat die berekeningen snel kunnen worden uitgevoerd, zodat de wachttijd lu verwaarloosbaar is. Het besturingssysteem volgens de uit- ; vinding is een open, dat wil zeggen niet teruggekoppelde, , regeling. Voorafgaande aan de berekening kunnen een aantal , versnellingswaarden op grond van de tijdens het transport maximaal toelaatbare takellengten en de door de kat af te 15 : leggen afstand uitgesloten worden. Hierdoor wordt het voor- : deel verkregen, dat slechts een beperkt aantal berekeningen : uitgevoerd behoeft te worden, aangezien die versnellings- : waarden die toch niet in aanmerking komen a priori worden uitgesloten. Dit kan worden bereikt, doordat de toe te 20 passen versnellingswaarden in twee groepen zijn verdeeld, waarvan er eên wordt gebruikt bij maximaal toelaatbare takellengten en de door de kat af te leggen afstand beneden en ëên bij maximaal toelaatbare takellengten en de door de kat af te leggen afstand boven gekozen waarden.

25 Het zal duidelijk zijn, dat ten einde een groot aantal berekeningen in een zo kort mogelijke tijd uit te kunnen voeren bij voorkeur gebruik gemaakt wordt van elektronische middelen. Daartoe wordt volgens de uitvinding een inrichting voor het uitvoeren van de bovengenoemde 30 werkwijze voorgesteld, gekenmerkt door een analoge simula-tieschakeling voor het simuleren van de differentiaalvergelijking:

ÏL· + 2 . Sz . §JL· + a sin.« „ . A

dt y dt dt y y dt^ een generatorschakeling voor het opwekken en aan de simula-tieschakeling toevoeren van verschillende impulssignalen, 25 een met de uitgang van de simulatieschakeling verbonden_ _ 7809720 '; - 3- · *· * ! vergelijkingsschakeling voor het telkens vergelijken van de· uitgangssignalen daarvan met voorgaande uitgangssignalen en het vaststellen van de uitgangssignalen met een laag mogelijke (f (t) , een met de vergelijkingsschakeling en de generator-5 schakeling verbonden geheugen voor het opslaan van het bij ; de (fit) behorende impulssignaal en een met het geheugen · verbonden schakeling voor het opwekken van stuursignalen · voor de brugkraan. Voorts wordt voorgesteld gebruik te maken van een met de; simulatieschakeling en de generatorschakeling 10 verbonden uitsluitingsschakeling voor het op grond van de : maximaal toelaatbare takellengten tijdens het transport i uitsluiten van ongewenste, door de generatorschakeling j ' gevormde impulssignalen. Aangezien de verkregen signalen | . analoge signalen zijn,worden de stuursignalen over een j lb integratorschakeling aan de brugkraan toegevoerd. j

De uitvinding wordt aan de hand van een blokschema volgens bijgaande tekening verduidelijkt. J

In het blokschema wordt met xQ de beginpositie ! van de kat, yQ de beginlengte van de takel, y^ de gewenste ' 20 eindlengte van de takel, x^ de eindpositie van de kat, Ϋο de beginsnélheid van de beweging van de takel, K^, K^, |

Kr de grenswaarden van het gebied, waar de takel buiten i dient te blijven, a(t) de versnellingswaarde, y(t) de momentane takellengte en if it) de slingerhoek ten opzichte 25 van de vertikaal aangegeven. |

De beginvoorwaarden worden ingebracht in het i geheugen 2. Het betreft hier de gegevens xQ, yQ, y^, x^, j '‘ yQ, Kh, Κχ, Kr. Vervolgens wordt een startcommando Sx j gegeven, dat de besturingsschakeling 1 in werking stelt. | 3u Dit heeft tot gevolg, dat de genoemde beginvoorwaarden op- ' genomen worden in het geheugen 2. Op grond van de begin- \ gegevens beslist de keuzeschakeling 10 of het zogenaamde j korte of lange programma uitgevoerd dient te worden. Deze keuze wordt bepaald op grond van de door de kat af te leggen 35 weg en het te verwachten verloop van de lengte van de takel.

Wanneer het korte programma wordt gekozen, worden alleen die versnellingswaarden gegenereerd, die passen in een......j 7809720 -4 - ar r kort durend transport.. De uitkomst van de keuze wordt door ! -........ ~-;-de schakeling 10 .door middel van. een signaal ^ medegedeeld ; aan de besturingsschakeling 1. Door middel van het signaal bestuurt de besturingsschakeling 1 de generator 3, die 5 achtereenvolgens een aantal versnellingswaarden a(t) vormt. Opgemerkt wordt, dat alleen zinvolle waarden voor a(t) ; gegenereerd worden. Versnellingswaarden die de aandrijving : ; niet kan realiseren worden niet opgewekt. Elk versnellings-signaal wordt toegevoerd aan de schakeling 4# die voorts 10 ; de signalen K^, en Kr uit de schakeling 2 heeft ont- j vangen. Op grond van deze gegevens vormt de schakeling 4 : ; de signalen y(t) en £(t), hetgeen de hijssnelheid van de i ; takel als funktie van de tijd vertegenwoordigt. De bedoelde signalen worden toegevoerd aan de simulatieschakeling 5, | welke een elektronisch model van de takel is en waarin op ‘ i ! ! bekende wijze door middel van operationele versterkers,

keuze van de weerstanden, zelfinducties en condensatoren I

! de differentiaalvergelijking ; + 1 . & . SJL + 3. sin_ ip = ssaJt . «f* dt"* y dt dt y y dn 2u gesimuleerd wordt. Als resultaat levert de schakeling 5 i de slingerhoek ψ (t) en de hoeksnelheid ψ (t). De laatstgenoemde signalen worden to.egevoerd aan de beoordelings-schakeling 6. Deze beoordelingsschakeling 6 vergelijkt de toegevoerde waarden met de voordien opgewekte waarden, _ 25 . kiest hieruit de tot nog toe meest gewenste waarde en voert' • deze signalen toe aan het geheugen 7. Opgemerkt wordt, dat j de meest gewenste waarde die is, waarbij de berekende restwaarde van de slingering minimaal is. De bijbehorende : waarde van de versnelling wordt vanuit de generator 3 in 30 het geheugen 7 vastgelegd. Nadat op deze wijze de optimale waarde is verkregen, wordt door middel van het signaal de aandrijfgeneratorschakeling 8 geactiveerd, die de optimale waarde uit het geheugen 7 opneemt en het gegenereerde stuursignaal afgeeft aan de integrator 9. De aandrijving 3b . van 3e brugkraan wordt vanuit de integrator 9 gestuurd.

78 0 9 7 2 0 ’

Claims

1. Werkwij ze voor het regelen van de beweging van de kat en de lengte van de takel van een brugkraan, geken-merkt door het, uitgaande van de beginpositie en de gewenste eindpositie van de kat en de takel, de tijdens het transport maximaal toelaatbare takellengten, herhaald voor ver- !schillende versnellingswaarden onder gebruikmaking van de ' i impulsmomentwet: + 1 . èl . + a -22Μί- + ώ, ! dt^ y dt dt y * y dt* 'waarin = slingerhoek ten opzichte van de vertikaal, y = lengte van de takel, g = versnelling van de zwaartekracht ! en x = positie kat, berekenen van de restslingering van de j : takel op de eindpositie, het door vergelijking van de uit- j komsten vaststellen van die versnelling, waarbij de rest- ; slingering minimaal is en het toevoeren van de gemeten ver- ; snellingswaarde aan het besturingsmechanisme van de brug- ! kraan. ;

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de versnellingswaarden gekozen worden op grond van de tijdens het transport maximaal toelaatbare takellengten en de door de kat af te leggen afstand.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de toe te passen versnellingswaarden in twee groepen zijn verdeeld, waarvan er êën wordt gebruikt bij maximaal toelaatbare takellengten en de door de kat af te leggen af- ; stand beneden en één bij maximaal toelaatbare takellengten ' en de door de kat af te leggen afstand boven gekozen waarden.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1-3, gekenmerkt door een analoge simulatie-schakeling voor het simuleren van de differentiaalvergelijking: ' <li£+ 2 . & . <LÏ_ + 2 sia.« . ££241 . afx dt^ y dt dt y y dt* een generatorschakeling voor het opwekken en aan de Simula- 7809720 f· - b - t · ~t iês chake ling toevoer en _van verschillende impiils signalen, ] .een met de uitgang van de simulatieschakeling verbonden ! i ! vergelijkingsschakeling voor het telkens vergelijken van de j i : uitgangssignalen daarvan met voorgaande uitgangssignalen en | het vaststellen van de uitgangssignalen met een laag mogelijke (t), een met de vergelijkingsschakeling en de generator- ; schakeling verbonden geheugen voor het opslaan van het bij j .de (t) behorende impulssignaal en een met het geheugen t . verbonden schakeling voor het opwekken van stuursignalen voor , de brugkraan. t

5. Inrichting volgens conclusie 4, gekenmerkt j door een met de simulatieschakeling en de generatorschakeling : verbonden uitsluitingsschakeling voor het op grond van de i ! 'maximaal toelaatbare takellengten tijdens het transport j uitsluiten van ongewenste, door de generatorschakeling j gevormde impulssignalen. j

6. Inrichting volgens conclusie 4-6, met het ken-j merk, dat de stuursignalen over een integratorschakeling · aan de brugkraan worden toegevoerd. ! * » ' i { ί } ** | ί - · ! ! j i i j i j | « i { i 78 0 9720 ................- / / ύ ^-1 I——I Π ' TTh Γ |-......^ 5/| ?££=: ξ—^ 5λ> ?d^—► L_*= YO^-► 1*ΖΣ-Ζ ΤΓΤΤ KP=£ yft) yU) j * j 1 'πΠΊΓj- fit) fit) ,γ^^Λ6

- -► ,7/ I.....I 1 „-J rs4 _fZ—.............* ' —1 iWV-^ tioiq^jsr 7809720