NO304303B1 - FremgangsmÕte for Õ tilveiebringe en hastighetsreferanse for en kranmotor - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å tilveiebrin-ge en hastighetsreferanse for en kranmotor som definert i innledningen til krav 1.

Generelle hastighets-styringsmetoder av automatisert type, f.eks. for styring av en elevator for å gi en behagelig start- og stoppfase, er kjent fra f.eks. US patent nr. 3,670,851, som angir styringsmønstere i forbindelse med akse-lerasjoner og deselerasjoner.

En metode til styring av løfte- og kjøre-bevegelsene til en kran, er å bruke trykknapp-styringer for å gi styrekomman-doer. Når motoren som driver kranen, blir matet via en omfor-mer, blir trykknapp-styringene brukt til å gi omformeren en motorhastighet-referanse på grunnlag av hvilken omformeren regulerer motorhastigheten til den ønskede verdi. Et tidligere kjent system for styring av motorhastigheten via trykknapp-reguleringer er gitt i allment tilgjengelig GB-patentsøknad, publikasjon nr. 2171863, som for hver bevegelsesretning til-veiebringer en trykknapp med to posisjoner for å bestemme både retningen og hastigheten av bevegelsen, samt dens endring. Den første trykknapp-posisjonen bestemmer motorens rotasjonshastighet og akselerasjonen til bevegelseshastigheten eller opprettholdelsen av den hastighet som allerede er nådd, mens den annen posisjon får motoren til å akselerere inntil den maksimalt tillatte hastighet er nådd. Når knappen frigjøres, blir motorhastigheten redusert med en konstant deselerasjons-hastighet.

Når denne type trykknapp-regulering med to posisjoner blir brukt i forbindelse med en traverseringsmotor, blir dens rotasjonshastighet akselerert til maksimum på omkring 3 sek. Dette er vanligvis tilstrekkelig til at operatøren kan regulere motorhastigheten ved å tilbakeføre knappen til den første posisjonen for å holde den oppnådde hastighet. I tilfelle med løftebevegelser er imidlertid akselerasjons- og deselerasjons-tidene kortere, typisk 0,5-1,5 sek. I en praktisk situasjon er det vanskelig å regulere hastigheten fordi den blir bestemt på basis av en kort trykknapp-aktiveringstid. I tilfelle av de korteste akselerasjonstidene på 0,5 sek., betyr dette at hvis motoren skal opereres, f.eks. med 1/3 av sin maksimale hastighet, vil trykknappen måtte holdes ved det annet trinn i omkring 0,2 sek. og så tilbakeføres til det første trinn. Dermed kan operatøren ikke ha noen direkte føling av hastig-hetsref eransen, i motsetning f.eks. til den såkalte styrespak-regulering (joystick-regulering) hvor styrespak-posisjonen er proposjonal med hastighetsreferansen.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å eliminere de ovennevnte ulemper og frembringe en fremgangsmåte for å til-veiebringe en hastighetsreferanse på en måte som tillater kranoperatøren å velge den ønskede hastighet. Dette oppnås på den måte som er angitt i den karakteriserende del av krav 1. Andre utførelsesformer av oppfinnelsen blir gitt i de uselv-stendige krav.

Oppfinnelsen muliggjør rett regulering av rotasjons-hastigheten til motoren mens det opprettholdes en god føling med den største størrelse, dvs. løfte- eller senke-hastigheten til lasten. Den anordningen som benyttes av operatøren til å styre kranbevegelsene, kan likevel forbli ganske enkel og krever ingen endringer i sin tidligere konstruksjon. Dermed kan oppfinnelsen realiseres på en økonomisk fordelaktig måte.

I det følgende blir oppfinnelsen beskrevet detaljert ved hjelp av eksempler av utførelsesformer under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 representerer et hastighets-styresystem realisert ved bruk av trykknapp-regulering og som kan anvendes i foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 presenterer flytskjemaet for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og

fig. 3 viser tidsskjemaet for styre-fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Skjemaet på fig. 1 representerer en krandrivmotor hvor løfteapparatet 1 blir drevet ved hjelp av en motor 2 styrt av en inverter 3. Når det gjelder oppfinnelsen er realiseringen av motorreguleringen irrelevant. Det er mulig å bruke andre motortyper og annet reguleringsutstyr hvor en hastighetsrefer anse blir tilført for å regulere motorhastigheten til et passende nivå. Inverteren blir styrt ved hjelp av en styreenhet 4 som bringer styrestørrelsene på grunnlag av eksterne kommandoer og interne programdata. Reguleringsenheten 4 har tre styreinnganger av hvilke inngangene 5 og 6 blir brukt til å bestemme retningen av løftebevegelsen og inngang 7 til å bestemme den positive endring i hastighetsreferansen, dvs. akselerasjonen. Styresignalene blir innført ved hjelp av en to-posisjons trykknapp-styreenhet 8 forsynt med separate trykknapper 9 og 10 for opp- og ned-retningene. Knappene er slik forbundet at de ikke kan trykkes ned samtidig.

Virkemåten for styreapparatet er som følger. For å styre løfteapparatet 1 trykker operatøren knappen 9 eller 10 til sin første posisjon. Dette frembringer et styresignal ved styre-inngangen 5 eller 6, som bestemmer bevegelsesretningen til løfteapparatet. I den første stilling- av trykknappen finner en innledende akselerasjon sted, dvs. motoren blir akselerert til en viss minste hastighet. Trykking av trykknappen til dens annen posisjon frembringer et signal ved inngang 7 som får reguleringsenheten til å akselerere motoren, dvs. til å endre den tidsderiverte av hastighetsreferansen på en måte som bestemmes av progamvare. Dermed kan det ikke gis noen aksele-rasjonskommando med mindre én av retningskommandoene er gyldig i øyeblikket. Motorhastigheten øker så lenge trykknappen holdes i den annen posisjon, inntil en forutbestemt maksimal hastighet blir nådd. Når trykknappen tilbakeføres til den først posisjon, opprettholder reguleringssystemet den oppnådde hastighet. Når trykknappen frigjøres fullstendig, får styre-enheten 4 motoren til å deselerere på en forutbestemt måte inntil en hastighet lik null er nådd, med mindre andre styre-kommandoer blir gitt.

Flytskjemaet på fig. 2 gjelder for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Når én av trykknappene er i sin først posisjon og retningen således er bestemt, frembringer nedtrykking av knappen til dens annen posisjon på den tilsvarende styreinn-gang et signal for endring av hastighetsreferansen som en funksjon av tiden. Hvis hastighetsreferansen er lavere enn en viss grense, hastigheten V ^, blir hastigheten endret slik at den tidsderiverte av hastigheten blir lik & , for hvilken det er blitt valgt en verdi som er tilstrekkelig liten til å gi operatøren nok tid til å reagere på endringen i hastighet og stoppe akselerering av bevegelsen ved det ønskede punkt. Hvis hastighetsreferansen er over grenseverdien på grunnlag av tidligere regulering eller overstiger den under den løpende styreaksjon, blir akselerasjonen øket på en trinnvis måte til en høyere verdi a^• Akselerasjonen vil nå forbli på den samme verdi så lenge knappen er i posisjon 2.

Retardasjonen kan styres på en tilsvarende måte. For hastigheter over grensehastigheten V^ er deselerasjonen høyere, og for hastigheter under dette, lavere. Deselera-sjonsverdier i forskjellige hastighetsområder kan ha enten de samme størrelser eller forskjellige størrelser i forhold til de tilsvarende akselerasjonsverdier.

Fig. 3 viser tidsskjemaet for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Kurvene a) - c) representerer styresignalene som genereres på grunnlag av trykknapp-posisjonene. Kurve d) representerer endringen av hastigheten som en funksjon av tiden.

Ved øyeblikket tg er opp-knappen trykket til posisjon 1, noe som får systemet til å utføre en innledende akselerasjon. I tidsintervallet T - T ? blir motoren akselerert med verdi A1 som i dette eksempelet er en verdi lik den innledende akselerasjon som er valgt. I tidsintervallet - T_ er trykknappen igjen i posisjon 1 slik at hastigheten forblir uendret. Under den neste akselerasjonsfase når hastigheten først verdien V ^ ved akselerasjonsverdien a^, hvoretter akselerasjonsverdien endres til a^og forblir på denne verdi inntil den maksimale hastighet er nådd. Hvis trykknappen frigjøres, reduserer reguleringsenheten motorhastigheten på en tilsvarende måte inntil null hastighet er nådd. I den andre bevegelsesretningen blir hastighetsstyringen utført etter samme prinsipp. I tidsintervallet tQ- tg løper motoren med den minste hastighet som bare en retningskommando gir. Ved øyeblikket t blir bevegelsesretningen reversert ved hjelp av et passende styre signal, noe som får reguleringsenheten først til å retardere motoren til null hastighet i samsvar med det normale deselera-sj onsprogram.

I den beskrevne utførelsesformen blir akselerasjonen og deselerasjonen endret på en trinnvis måte og forblir konstant mellom trinnene. Imidlertid kan endringen av akselerasjonen og deselerasjonen også realiseres på andre måter, f.eks. som en egnet funksjon av hastigheten. Endringen kan også imple-menteres som en funksjon av tiden, i hvilket tilfelle begyn-nelsen av tiden mest hensiktsmessig telles som om den starter fra det øyeblikk da trykknappen blir trykket ned til eller frigjort fra posisjon 2, dys. fra starten av akselerasjon eller retardasjon. Implementeringen av en reguleringsenhet som vil oppnå de trekk som er karakteristiske for fremgangsmåten, tilhører det normale kunnskapsområdet til en fagkynding person og blir ikke detaljbeskrevet her.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for frembringelse av en hastighetsreferanse for en kranmotor når omformeren (4) som mater motoren (2) blir styrt av minst én styreanordning (8), som for å tillate endring av hastighetsreferansen, har en styreposisjon hvor hastighetsreferansen endres som en funksjon av tiden, idet akselerasjonstrinnet omfatter en innledende akselerasjon og et etterfølgende styringstrinn etter den innledende akselerasjonen, karakterisert vedat under styringstrinnet over en hastighetsverdi vthblir den tidsderiverte (a^ a^) av motorens hastighetsreferanse endret, hvorved vmin<<v>th<<v>max.

2.Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor hastighetsreferansen for motoren (2) når styreanordningene (8) er i den åpne posisjon, blir redusert ned til null hastighet,karakterisert vedat den tidsderiverte (a.^, a ) av motor-hastighetsreferansen blir endret under deselerasjonen av motoren.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat for en lavere hastighet blir det brukt en tidsderivert (a , a^) for referanse-motorhastigheten med en mindre absoluttverdi enn for en høy hastighet, og at absoluttverdien av den tidsderiverte (a1#a^) ved en gitt grensehastighet, blir endret på en trinnvis måte.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den tidsderiverte (a1>a2) av hastighetsreferansen blir endret som en funksjon av motorhastigheten.

5. Fremgangsmåte ifølge noen av kravene 1-3,karakterisert vedat den tidsderiverte (a1#a2) av hastighetsreferansen blir endret som en funksjon av tiden begynnende fra akselerasjons- eller deselerasjons-fase.