RU2245837C1 - Method of and device to control operation of load-lifting crane - Google Patents
Method of and device to control operation of load-lifting crane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245837C1 RU2245837C1 RU2003119125/11A RU2003119125A RU2245837C1 RU 2245837 C1 RU2245837 C1 RU 2245837C1 RU 2003119125/11 A RU2003119125/11 A RU 2003119125/11A RU 2003119125 A RU2003119125 A RU 2003119125A RU 2245837 C1 RU2245837 C1 RU 2245837C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- crane
- cycle
- unit
- hook
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Данное техническое решение относится к области управления грузоподъемными кранами. Техническое решение имеет широкий спектр его применения в подъемно-транспортных машинах, имеющих подвешенный на канатах грузозахватный орган.This technical solution relates to the field of crane control. The technical solution has a wide range of its application in hoisting-and-transport machines having a load-gripping body suspended on ropes.
Известно устройство для управления перегрузочной машиной, содержащее пульт управления, блок управления двигателями, соединенный с блоком регулирования тормозного момента двигателей, блок гашения колебаний, подключенные к нему датчики положения механизмов машины и блок задания программ [1].A device for controlling a reloading machine comprising a control panel, an engine control unit connected to an engine braking torque control unit, an vibration damping unit, position sensors of machine mechanisms and a program setting unit connected thereto [1].
Известно устройство для управления перегрузочной машиной, содержащее пульт управления, блок управления двигателями, соединенный с блоком регулирования тормозного момента двигателей, блок гашения колебаний, подключенные к нему датчики положения механизмов машины и блок задания программ, при этом в устройство введены блоки сравнения, аварийного отключения и задания координат, формирователи управляющих и аварийных команд, датчики исправности механизмов машины и перемещения машины, счетчик циклов и коммутатор, причем пульт управления подключен к управляющим входам формирователей управляющих и аварийных команд, к первому управляющему входу и одному из информационных входов коммутатора, ко второму управляющему входу, которого подсоединен счетчик циклов, а к другим информационным входам - датчик перемещения машины и формирователь управляющих команд, выход коммутатора подключен к блоку управления двигателями, соединенному через блок аварийного отключения с выходом формирователя аварийных команд, к информационным входам которого подключены датчики исправности механизмов и формирователь управляющих команд, один из выходов которого подключен к счетчику циклов, соединенному с блоком задания координат, подключенным к первому входу блока сравнения, ко второму входу которого подсоединен один из датчиков положения механизмов машины, а выходы блока сравнения - к формирователю управляющих команд, подключенному к блоку гашения колебаний и блоку задания программ [2].A device for controlling a reloading machine is known, comprising a control panel, an engine control unit connected to an engine braking torque control unit, an vibration damping unit, position sensors of machine mechanisms and a program setting unit connected thereto, while comparing, emergency shutdown, and coordinate settings, control and emergency command shapers, health sensors of machine mechanisms and machine movements, cycle counter and switch, and the control panel it is connected to the control inputs of control and emergency command shapers, to the first control input and one of the information inputs of the switch, to the second control input, which is connected to the cycle counter, and to other information inputs - the machine movement sensor and control command generator, the switch output is connected to the block engine control, connected via the emergency shutdown unit to the output of the emergency command generator, to the information inputs of which mechanical sensors are connected a mov and a control command generator, one of the outputs of which is connected to a cycle counter connected to a coordinate setting unit connected to the first input of the comparison unit, one of the sensors of the machine mechanisms is connected to the second input of it, and the outputs of the comparison unit are connected to the control command generator, connected to the vibration damping unit and the program setting unit [2].
Известен электронный ограничитель грузоподъемности крана, содержащий выполненный с входом прерывания цифровой вычислительный, один из информационных входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй двунаправленный - с входом и выходом цифрового запоминающего блока, а информационный выход с входами синтезатора звука, и блока визуальной индикации, n датчиков аналоговых параметров крана, подключенных к входам аналого-цифрового преобразователя, m датчиков дискретных параметров и сигналов о работе крана, соединенных с третьими информационными входами цифрового вычислительного блока, а также таймер, подключенный выходом к входу прерывания цифрового вычислительного блока и цифровой управляющий фильтр, вход управления которого подключен к упомянутому выходу таймера, информационный вход - к упомянутому информационному выходу цифрового вычислительного блока, а вход к исполнительному блоку [3].Known electronic crane load limiter, comprising a digital computation made with an interrupt input, one of the information inputs of which is connected to the output of an analog-to-digital converter, the second bi-directional one is connected to the input and output of a digital storage unit, and the information output is with the inputs of the sound synthesizer and visual indication unit , n sensors of analog parameters of the crane connected to the inputs of the analog-to-digital converter, m sensors of discrete parameters and signals about the operation of the crane, connected to the third information inputs of the digital computing unit, as well as a timer connected to the interrupt input of the digital computing unit and a digital control filter, the control input of which is connected to the timer output, the information input to the information output of the digital computing unit, and the input to the executive block [3].
Данное известное устройство предопределяет способ управления грузоподъемными механизмами с фиксацией их характеристик, касающихся нагрузки, геометрии крана и режима его работы, основанный на измерении сигналов, пропорциональных этим характеристикам, первичной обработке указанных сигналов, преобразованных в цифровую форму, в соответствии с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок обработки, координации этой обработки сформированной импульсной последовательностью в реальном масштабе времени, их индикации и в случае превышения ими допустимых значений формировании управляющих сигналов и подаче последних на исполнительное устройство.This known device predetermines a method for controlling load-lifting mechanisms with fixing their characteristics regarding load, crane geometry and its operating mode, based on measuring signals proportional to these characteristics, primary processing of said signals converted to digital form, in accordance with previously stored signals defining the order of processing, coordination of this processing by the generated pulse sequence in real time, their indication and in the next taking into account their excess of permissible values for the formation of control signals and the supply of the latter to the actuator.
Известен способ управления механизмами грузоподъемной машины, основанный на измерении сигналов, поступающих от механизмов с фиксацией характеристик их работы, при этом способ основан на измерении сигналов, пропорциональных этим характеристикам и включает первичную обработку указанных сигналов, преобразованных в цифровую форму, в соответствии с предварительно запомненными сигналами, определяющими порядок обработки, координации этой обработки сформированной импульсной последовательностью в реальном масштабе времени, их индикации и в случае превышения ими допустимых значений формировании управляющих сигналов и подаче последних на исполнительное устройство, при этом отличия данного способа заключаются в том, что задают временной интервал, а о действительно имеющем место превышения сигналами, пропорциональными характеристикам подъемных механизмов допустимых значений, судят в случае появления прошедших первичную обработку сигналов, превысивших установленный пороговый уровень в указанном временном интервале, при этом записывают в долговременную энергонезависимую память для хранения в неизменном виде прошедшие первичную обработку сигналы, пропорциональные указанным характеристикам, для учета ресурса работы крана под нагрузкой, время появления указанных сигналов, превысивших установленный пороговый уровень, и сформированные управляющие сигналы с возможностью считывания в случае необходимости [4].A known method of controlling the mechanisms of a lifting machine, based on measuring signals from mechanisms with fixing the characteristics of their work, the method is based on measuring signals proportional to these characteristics and includes the primary processing of these signals, converted to digital form, in accordance with previously stored signals determining the processing order, coordination of this processing by the generated pulse sequence in real time, their indication and if they exceed the permissible values, the formation of control signals and the latter are fed to the actuator, the differences of this method are that they set the time interval, and about the actual excess of signals, proportional to the characteristics of the lifting mechanisms of the permissible values, is judged in the case of past primary processing of signals that exceeded the set threshold level in the specified time interval, while recording in long-term non-volatile th memory for storing the unchanged last primary processing signals proportional to said characteristics to account for the service life of the crane under load, the time of appearance of said signals exceeds the preset threshold level, and the generated control signals capable of reading if necessary [4].
Известно также устройство безопасности крана, содержащее блок защиты от опасного напряжения, блок задания ограничений координатной защиты, блок цифровой вычислительный модуль, связанный с датчиками параметров и выполненный с возможностью формирования сигнала запрещения движений при перегрузке крана, исполнительный блок с модулем блокировки движений и модулем аварийной сигнализации, подключенным первым входом к первому выходу цифрового вычислительного модуля, отличающийся тем, что в него введены модуль анализатора сигнала и логический модуль, при этом первый выход модуля анализатора сигнала соединен с первым входом логического модуля, а второй выход подключен к второму входу модуля сигнализации, выход блока защиты от опасного напряжения связан с входом модуля анализатора сигнала, выходы блока задания ограничений координатной защиты подключены к задающему входу цифрового вычислительного модуля и второму входу логического модуля, третий вход которого соединен с вторым входом цифрового вычислительного модуля, а выход - с входом модуля блокировки движений [5].A crane safety device is also known, comprising a hazardous voltage protection unit, a coordinate protection constraint setting unit, a digital computing unit associated with parameter sensors and configured to generate a movement inhibit signal when the crane is overloaded, an executive unit with a motion blocking module and an alarm module connected by the first input to the first output of the digital computing module, characterized in that the signal analyzer module and the logic a module, while the first output of the signal analyzer module is connected to the first input of the logic module, and the second output is connected to the second input of the signaling module, the output of the hazardous voltage protection unit is connected to the input of the signal analyzer module, the outputs of the coordinate protection constraint setting unit are connected to the reference input digital computing module and the second input of the logical module, the third input of which is connected to the second input of the digital computing module, and the output to the input of the motion blocking module [5].
Известна система управления большегрузным краном, содержащая датчики угла подъема стрелы, длины стрелы и массы груза, цифровую вычислительную машину, предназначенную для вычисления с учетом информации, поступающей от задатчика ограничений, критических параметров по заданному алгоритму, сравнения их с предельными и представления оператору текущей информации по информации, поступающей с устройства ввода-вывода, связанного аналого-цифровым преобразователем, подключенному к датчику массы груза, датчиком звуковой информации, блоком управляющих реле, дешифратором, подключенным к устройству индикации, и устройством обработки информации, вход которого соединен с датчиком битовой информации, при этом система отличается от известной системы тем, что она снабжена вторым устройством обработки информации, датчиком угла поворота поворотной платформы крана, датчиком угла крена и соединенными с устройством ввода-вывода табло запретов и устройством блокировки сигналов запрета, причем первое упомянутое устройство обработки информации выполнено с дополнительным входом, к которому подключен датчик температуры, к второму устройству обработки информации подключены датчики угла подъема стрелы, длины стрелы и угла поворота поворотной платформы крана, а датчик угла крена подключен к аналого-цифровому преобразователю [6].A control system for a heavy crane is known, which contains sensors of the boom angle, boom length and mass of the load, a digital computer designed to calculate, taking into account the information received from the limiter, critical parameters according to a given algorithm, compare them with the limit and present the operator with current information on information coming from an input-output device connected by an analog-to-digital converter connected to a cargo mass sensor, sound information sensor, control unit These relays are equipped with a decoder connected to the indicating device and an information processing device, the input of which is connected to a bit information sensor, and the system differs from the known system in that it is equipped with a second information processing device, a rotation angle sensor of the crane rotary platform, and a roll angle sensor and connected to the prohibition board input / output device and the prohibition signal blocking device, the first mentioned information processing device being provided with an additional input to which the temperature sensor is connected, the sensors of the boom angle of the boom, the length of the boom and the angle of rotation of the rotary platform of the crane are connected to the second information processing device, and the angle sensor is connected to an analog-to-digital converter [6].
Известно устройство для управления стреловым краном, включающее датчики нагрузки, вылета, поворота, блоки сравнения, исполнения, задания координат грузозахватного органа, коррекции, определения фактических координат и задания допустимых координат, сумматоры, при этом блок коррекции содержит элементы выбора наименьшего значения, элементы И, НЕ, ИЛИ и другие элементы в их совокупности и взаимосвязи с названными элементами, представляющими собой средство, воздействующее на исполнительные органы стрелового крана с целью предотвращения его столкновения с препятствиями во время работы [7].A device for controlling a jib crane, including load sensors, departure, rotation, comparison units, execution, setting the coordinates of the load-gripping body, correction, determining the actual coordinates and setting the permissible coordinates, adders, while the correction block contains elements for selecting the lowest value, elements And, NOT, OR and other elements in their totality and interconnection with the named elements, which are a means acting on the executive bodies of the jib crane in order to prevent it collisions with obstacles during operation [7].
Известно также крановое предохранительное устройство, служащее для предоставления оператору крана данных о рабочих настройках крана и рекомендации по безопасности в соответствии с избранным режимом дисплейного изображения, которое включает средство для воспроизведения схематичной диаграммы некоторой части кранового механизма на двумерном экране динамично во время работы кранового механизма и изображения на том же самом экране определенной рабочей зоны в виде визуально выделяющейся зонной картины, при этом картина рабочей зоны воспроизводится на экране по команде от клавиши, которую активирует оператор во время заданного режима работы крана, совместно со схематичной диаграммой кранового механизма, воспроизводимой на экране в текущий момент [8].A crane safety device is also known that serves to provide the crane operator with data on the crane operating settings and safety recommendations in accordance with the selected display image mode, which includes means for reproducing a schematic diagram of a part of the crane mechanism on a two-dimensional screen dynamically during operation of the crane mechanism and image on the same screen of a certain working area in the form of a visually distinguished zone picture, while the picture of the working area is restored is made on the screen by a command from a key that the operator activates during a given operating mode of the crane, together with a schematic diagram of the crane mechanism that is currently being displayed on the screen [8].
Это устройство включает датчики состояния кранового механизма, блок хранения информации, средства управления, процессорное устройство и другие компоненты в их взаимосвязи, обеспечивающие безопасность и удобство управления краном.This device includes status sensors of the crane mechanism, an information storage unit, controls, a processor device and other components in their interconnection, which ensure the safety and convenience of controlling the crane.
Известна система управления грузоподъемным краном, включающая ограничитель момента, соединенной с ним средство для контроля управления, процессор для определения массы груза и динамических нагрузок от действия груза, сумматор, средства программирования, которые включены в общую систему управления [9].A known control system of a crane, including a torque limiter, means for controlling control connected to it, a processor for determining the mass of the load and dynamic loads from the action of the load, an adder, programming tools that are included in the general control system [9].
Известно определение рабочего цикла крана, которое включает совокупность операций, связанных с передвижением крана при работе, от момента, когда кран готов к подъему груза, до момента готовности к подъему следующего груза, при этом в данном определении содержатся признаки способа управления краном в части изложения нераскрытых операций в заданной последовательности - передвижение крана при работе от одного момента его работы, когда кран готов к подъему груза, до другого момента, когда кран готов к подъему следующего груза [10].The definition of the crane operating cycle is known, which includes the set of operations associated with the movement of the crane during operation, from the moment the crane is ready to lift the load to the moment when it is ready to lift the next cargo, and this definition contains signs of a crane control method in terms of the presentation of unopened operations in a given sequence - the movement of the crane during operation from one moment of its operation, when the crane is ready to lift the load, to another moment when the crane is ready to lift the next load [10].
В определении рабочего цикла [10] содержатся операции, связанные “с передвижением крана при работе”. Конструкция, например башенного крана, предусматривают возможность перемещения груза вдоль стрелы при неподвижном кране посредством перемещаемой вдоль стрелы грузовой тележки. Очевидно, что термин “передвижение” крана при выполнении операции перемещения груза в цикле работы является обобщенным термином, связанным с перемещением груза вообще.In the definition of the working cycle [10] contains operations associated with the "movement of the crane during operation." A design, such as a tower crane, provides for the possibility of moving the load along the boom with a stationary crane by means of a trolley that is moved along the boom. Obviously, the term “movement” of the crane when performing the operation of moving cargo in a work cycle is a generalized term related to the movement of cargo in general.
Очевидно, что все рабочие операции (кроме подготовительных операций) являются операциями перемещения груза, при этом однако следует отметить, что в случае использования крана на операции переподъема груза, (опускание груза на опорную площадку - подъем этого груза на незначительную высоту - незначительное перемещение груза - опускание груза на новое место опорной площадки), - такой переподъем груза может быть засчитан в качестве цикла работы крана.Obviously, all work operations (except preparatory operations) are cargo movement operations, however, it should be noted that in the case of using a crane for cargo lifting operations, (lowering the load to the support platform - lifting this cargo to a small height - insignificant movement of the cargo - lowering the load to a new place of the supporting platform), - such a re-lifting of the load can be counted as a cycle of the crane.
Существующая классификация режимов работы крана [10], по которым определяются группы класса использования крана (U0-U10) или группы классификации режима работы крана оцениваются по циклам работы крана и масс поднимаемых грузов. Данные группы определяются в соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 4301М, однако на практике имеются недостаточные средства для распознавания циклов и фиксации упомянутых групп. При определении режима нагружения крана вводится величина коэффициента распределения нагрузок Кр, зависящая от среднего числа рабочих циклов с частным уровнем массы груза, суммарного числа циклов со всеми грузами, значения частных масс отдельных грузов (уровня нагрузки) и массы наибольшего груза (номинальный груз), который разрешается поднимать краном [11]. При этом массы наибольших грузов по уровням нагрузок определяются с учетом упомянутых динамических нагрузок, существенно влияющих на достоверность факторов, определяющих циклы и нагрузки.The existing classification of crane operating modes [10], by which the crane usage class groups are determined (U 0 -U 10 ) or crane operating mode classification groups are estimated from the crane operating cycles and the masses of lifted loads. These groups are determined in accordance with the requirements of the international standard ISO 4301M, however, in practice there are insufficient means for recognizing cycles and fixing the mentioned groups. When determining the loading regime of the crane, the load distribution coefficient Kp is introduced, depending on the average number of duty cycles with a particular load mass level, the total number of cycles with all loads, the partial weights of individual loads (load level) and the mass of the largest load (nominal load), which may be lifted by crane [11]. At the same time, the masses of the largest loads according to load levels are determined taking into account the mentioned dynamic loads, which significantly affect the reliability of the factors that determine the cycles and loads.
Наиболее близким техническим решением по сути и достигаемому эффекту является способ управления грузоподъемным краном, включающий измерения нагрузок крана, перемещений крана с грузом и времени работы механизмов, регистрацию полученных данных о работе крана и их сравнение с нормативными показателями работы крана [4].The closest technical solution in essence and the achieved effect is a crane control method, including measuring crane loads, crane movements with load and the operating time of the mechanisms, recording the data obtained on crane operation and comparing them with the standard indicators of crane operation [4].
В источнике информации [4] для реализации способа предусмотрено устройство для осуществления способа, включающее датчики нагрузки и горизонтальных перемещений, соединенные с блоком обработки, и блоки сравнения.The source of information [4] for implementing the method provides a device for implementing the method, including load and horizontal displacement sensors connected to the processing unit, and comparison units.
Существенным недостатком известного и наиболее близкого технического решения к заявленному является то, что известное техническое решение не отвечает отечественным и международным требованиям классификации нагружения грузоподъемных кранов по режимам работы, так как не позволяет достоверно определять число циклов работы крана и массу поднимаемых грузов, в результате чего искажаются данные о наработках крана.A significant drawback of the known and closest technical solution to the claimed one is that the known technical solution does not meet domestic and international requirements for the classification of loading of cranes by operating modes, since it does not allow to reliably determine the number of crane operation cycles and the mass of lifted loads, as a result of which they are distorted data on the operating time of the crane.
Решаемой и достигаемой технической задачей данного изобретения является обеспечение возможности получения достоверных данных о техническом состоянии крана и повышение безопасности его работы.The solved and achievable technical task of the present invention is to provide reliable data on the technical condition of the crane and to increase the safety of its operation.
Поставленная техническая задача решается тем, что в способе управления грузоподъемным краном, включающем измерения нагрузок крана, перемещений крана с грузом и времени работы механизмов, регистрацию полученных данных о работе крана и их сравнение с нормативными показателями работы крана, - в процессе измерений определяют цикл работы крана - распознают начало цикла по включению любого другого механизма после включения механизма подъема груза при условии G>Gд и L>Lд, где G - фактическая нагрузка от действия груза на крюке крана, Gд - нагрузка при отсутствии груза на крюке крана, L - перемещение центра тяжести крюковой подвески относительно центра тяжести груза, Lд - максимальное допустимое перемещение центра тяжести крюковой подвески относительно центра тяжести груза, распознают конец цикла по началу следующего цикла, причем начало следующего цикла распознают после выполнения условий подъема груза в случае отсутствия нагрузки на крюке крана при G<Gд и работе любого механизма горизонтального перемещения груза при условии L>Lд - одновременно с действиями распознавания начала и конца цикла замеряют в начале подъема груза за период от момента превышения нагрузки Gд и до момента включения любого другого механизма горизонтального перемещения груза, вычисляют текущее среднее значение нагрузки в интервале времени Δt и определяют наибольшее значение текущей средней нагрузки в упомянутом периоде, затем по наибольшему значению текущей средней нагрузки определяют массу груза и регистрируют цикл крана с полученной массой груза, далее суммируют циклы с соответствующими им массами груза и по полученным данным классифицируют кран по группе класса, сравнивают полученные данные по каждой группе класса с нормативными данными крана по соответствующей классификации и по результатам сравнения разрешают, предупреждают или запрещают работу крана.The stated technical problem is solved in that in a method for controlling a crane, including measuring crane loads, crane movements with load and operating time of the mechanisms, recording the data obtained on crane operation and comparing them with standard indicators of crane operation, the crane operation cycle is determined during measurements - recognize the beginning of the cycle by turning on any other mechanism after turning on the load lifting mechanism under the condition G> G d and L> L d , where G is the actual load from the load on the crane hook, G d is the load if there is no load on the crane hook, L is the movement of the center of gravity of the hook suspension relative to the center of gravity of the load, L d is the maximum permissible movement of the center of gravity of the hook suspension relative to the center of gravity of the load, the end of the cycle is recognized at the beginning of the next cycle, and the beginning of the next cycle is recognized after the conditions are met lift the load in case of no load on the hook of the crane when G <G q and operation of any mechanism for horizontal movement of the load under the condition L> L d - simultaneously with the recognition of the active principle end of the cycle is measured at the beginning of lifting the load for a period of time the excess load G d and before the inclusion of any other mechanism for horizontal movement of the weight, calculating the current in the time interval the mean load value Δt, and determines the greatest value of the current average load in said period, then at the higher the current average load determine the mass of the cargo and register the cycle of the crane with the received mass of the cargo, then summarize the cycles with the corresponding mass of the cargo and according to the received classification tsiruyut Faucet class group compared data obtained for each class tap group with normative data for the respective classification and the comparison results allow, prohibit or warn a crane work.
Lд устанавливают в зависимости от времени работы механизма крана горизонтального перемещения груза.L d set depending on the operating time of the crane mechanism of horizontal movement of the load.
Поставленная техническая задача достигается с помощью устройства для осуществления способа, которое включает датчики нагрузки и горизонтальных перемещений, соединенные с блоком обработки, и блоки сравнения, причем в устройство введены блоки распознавания цикла работы крана, определения массы груза, блок оценки состояния крана, первые и вторые блоки И и ИЛИ, блок классификации крана по группе класса, при этом блоки И соединены с блоком распознавания цикла, который соединен с блоком регистрации данных цикла и через него - с блоком оценки состояния крана, причем блок обработки данных соединен с блоком определения массы груза, первым блоком И и через инвертор - со вторым блоком И, датчики горизонтальных перемещений соединены с первым блоком И через второй блок ИЛИ и с блоком обработки данных - через первый блок ИЛИ.The stated technical problem is achieved using a device for implementing the method, which includes load and horizontal displacement sensors connected to the processing unit, and comparison units, moreover, the device includes recognition units for the crane operation cycle, determine the mass of the load, a unit for assessing the status of the crane, the first and second AND and OR blocks, a crane classification block according to a class group, while AND blocks are connected to a loop recognition unit, which is connected to a loop data recording unit and through it to an evaluation unit with standing crane, wherein the data processing unit is connected to the detecting unit load mass, and the first block and through an inverter - the second unit and sensors connected to the horizontal movement of the first block and via a second OR unit and a data processing unit - via the first OR block.
Устройство для реализации способа представляет собой прибор, в функцию которого входят накопления данных о работе крана, распознавание начала и конца цикла, классификация крана по группе класса, разрешение, предупреждение или запрещение работы крана. Такой прибор устанавливают на кране и он на протяжении всего срока службы крана является его неотъемлемой частью, причем прибор устанавливают на кране таким образом, что без него или минуя его, невозможны включения любого перемещения крана.A device for implementing the method is a device whose function includes accumulating data on the operation of the crane, recognizing the beginning and end of the cycle, classifying the crane by class group, allowing, warning or prohibiting the operation of the crane. Such a device is installed on the crane and it is an integral part of the crane over the entire life of the crane, and the device is installed on the crane in such a way that without it or bypassing it, it is impossible to turn on any movement of the crane.
На чертеже показана структурная схема устройства для реализации способа управления грузоподъемным краном на примере его использования в конструкции башенного крана. Устройство для осуществления способа включает датчик 1 нагрузки, датчик 2 вертикального перемещения груза и датчики 3-5 горизонтальных перемещений груза. Блок 6 обработки данных через первый блок 7 ИЛИ соединен с упомянутыми датчиками, блоками 8-10 сравнения, со вторым блоком 11 ИЛИ и с первым и вторым блоками 12 и 13 И.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing a method of controlling a crane using an example of its use in the construction of a tower crane. A device for implementing the method includes a load sensor 1, a sensor 2 for vertical movement of the cargo, and sensors 3-5 for horizontal movement of the cargo. The data processing unit 6 is connected through the first OR block 7 to the above-mentioned sensors, comparison blocks 8-10, to the second OR block 11, and to the first and second I blocks 12 and 13.
Устройство включает блок 14 определения массы груза, блок 15 оценки состояния крана, блок 16 распознавания цикла работы крана, блок 17 регистрации данных цикла. Последний соединен с блоком 16 распознавания цикла, блоком 14 определения массы груза и блоком 15 оценки состояния крана. Блок 16 распознавания цикла через первый и второй блоки 12 и 13 И соединен со вторым блоком 11 ИЛИ и блоком 6 обработки данных. Блок 14 определения массы груза соединен с блоком 6 обработки данных. Блок оценки состояния крана через блок 17 регистрации данных цикла и блок 14 определения массы груза соединен с блоком 6 обработки данных. Инвертор 18 устройства соединен с блоками 12 и 13 И и блоком 11 ИЛИ.The device includes a load weight determination unit 14, a crane condition assessment unit 15, a crane operation cycle recognition unit 16, and a cycle data recording unit 17. The latter is connected to the loop recognition unit 16, the load mass determination unit 14 and the crane condition evaluation unit 15. The loop recognition unit 16 through the first and second AND blocks 12 and 13 is connected to the second OR block 11 and the data processing unit 6. Block 14 determine the mass of the cargo is connected to the block 6 data processing. The crane condition evaluation unit through the cycle data recording unit 17 and the load mass determination unit 14 is connected to the data processing unit 6. The inverter 18 of the device is connected to blocks 12 and 13 AND and block 11 OR.
Датчик 1 нагрузки выполняет функцию перевода веса груза на крюке крана в сигналы, датчики 2-5 выполняют функции перевода в сигналы значений перемещений груза, блок 6 обрабатывает соответствующие нагрузке на крюке сигналы и определяет максимальное и среднее текущие значения нагрузок. Блоки 8-10 сравнивают сигналы датчиков 3-5 перемещения крана, грузовой тележки, поворота крана с заданными нормативными значениями, в случае превышения которых блоки 8-10 сравнения выдают сигналы на второй блок 11 ИЛИ, который выдает сигналы на первый и второй блоки 12 и 13 И. При наличии сигнала на входе первого блока 12 И последний выдает сигнал в блок 16 распознавания цикла и по этому сигналу блок 16 заносит в счетчик цикла событие о начале цикла. Второй блок 13 И при наличии сигнала с инвертора 18 и второго блока 11 ИЛИ выдает сигналы в блок 16 распознавания цикла, который распознает окончание цикла и обеспечивает готовность к распознаванию следующего цикла. Блок 14 определяет массу груза на крюке крана и выдает соответствующий сигнал в блок 17 регистрации данных цикла.The load sensor 1 performs the function of converting the weight of the load on the crane hook into signals, the sensors 2-5 perform the functions of converting the values of the load movements into the signals, unit 6 processes the signals corresponding to the load on the hook and determines the maximum and average current load values. Blocks 8-10 compare the signals of sensors 3-5 for moving the crane, the truck, rotation of the crane with predetermined standard values, in case of exceeding which the comparison blocks 8-10 give signals to the second OR block 11, which gives signals to the first and second blocks 12 and 13 I. If there is a signal at the input of the first block 12 And the last one gives a signal to the loop recognition unit 16, and by this signal, the block 16 records the event of the beginning of the cycle in the loop counter. The second block 13 And in the presence of a signal from the inverter 18 and the second block 11, OR gives signals to the block 16 recognition of the cycle, which recognizes the end of the cycle and provides readiness to recognize the next cycle. Block 14 determines the mass of the cargo on the crane hook and issues a corresponding signal to the cycle data recording block 17.
Работает устройство для осуществления способа следующим образом. В момент включения механизма подъема груза крана сигнал с датчика 1 нагрузки и датчика 2 подъема груза поступает в блок 6 обработки данных, где сигналы эти периодически обрабатываются и сравниваются с допустимым значением нагрузки Gд. При превышении допустимой нагрузки блок 6 обработки данных начинает определять текущее среднее значение и максимальное значение нагрузок в соответствии со следующим примером.A device for implementing the method as follows. At the moment the crane lifting mechanism is turned on, the signal from the load sensor 1 and the load lifting sensor 2 enters the data processing unit 6, where these signals are periodically processed and compared with the permissible load value G d . When the permissible load is exceeded, the data processing unit 6 begins to determine the current average value and the maximum value of the loads in accordance with the following example.
Например, с крюком крана соединена масса груза 5 т. При подъеме груза в процессе его отрыва от земли или от опорной площадки посредством блока 6 обработки данных считывают в интервале времени Δt 3 секунды с определенным шагом, например с шагом 1 сек., с датчика 1 три сигнала, соответствующие нагрузкам 0,5 т, 0,75 т и 1 т, суммируют их, выдают и запоминают среднее значение Gcp.1=(0,5 т +0,75 т +1 т):3=0,75 т.For example, a load mass of 5 tons is connected to the crane hook. When lifting the load during its separation from the ground or from the supporting platform by means of the data processing unit 6, it is read in the time interval Δt 3 seconds with a certain step, for example, with a step of 1 second, from sensor 1 three signals corresponding to loads of 0.5 t, 0.75 t and 1 t, sum them up, give out and store the average value Gcp. 1 = (0.5 t +0.75 t +1 t): 3 = 0.75 t
При следующем считывании сигнала нагрузки в интервале Δt 3 сек поступают следующие сигналы с датчика 1, при этом предыдущий сигнал, соответствующий нагрузке 0,5 т не засчитывается, поскольку вместо этого сигнала засчитывается сигнал, соответствующий например нагрузке 0,75 т. В этом случае Gcp.2=(0,75 т +1 т +1,5 т):3=1,08 т.The next time the load signal is read in the interval Δt 3 sec, the following signals from sensor 1 are received, while the previous signal corresponding to a load of 0.5 t is not counted, because instead of this signal, a signal corresponding to, for example, a load of 0.75 t is counted. In this case, Gcp .2 = (0.75 t +1 t +1.5 t): 3 = 1.08 t.
При каждом последующем опросе датчика 1 производятся операции замены первоначальных значений нагрузок 0,5 т, 0,75 т... и фактически постоянно осуществляется сдвиг нагрузки в интервале 3 сек времени на упомянутый шаг 1 сек. Данные операции осуществляются блоком 6 обработки, причем при сравнении полученных при считывании данных по нагрузкам выделяется максимальное текущее значение нагрузки в интервале Δt.With each subsequent interrogation of sensor 1, operations are performed to replace the initial values of the loads of 0.5 t, 0.75 t ... and in fact, the load is constantly shifted in the interval of 3 seconds to the mentioned step of 1 second. These operations are carried out by the processing unit 6, and when comparing the data obtained by reading the loads, the maximum current load value in the interval Δt is highlighted.
До включения любого механизма горизонтального перемещения груза, опрос датчика 1 ведется постоянно и постоянно выделяется текущее среднее значение нагрузки, причем включение второго механизма осуществляется после отрыва груза от земли с фиксацией последнего текущего среднего значения нагрузки Gcp.n=(4,9 т +5,1 т +5 т):3=5 т, где 5,1 т является текущим максимальным значением нагрузки. Эта составляющая нагрузки включает все сопротивления подъему груза, связанные с динамическими нагрузками на крюке крана в процессе отрыва груза от опорной площадки.Prior to switching on any mechanism of horizontal movement of the load, the sensor 1 is constantly polled and the current average load value is constantly selected, and the second mechanism is turned on after the load has taken off the ground with the last current average load value Gcp.n = (4.9 t +5, 1 t +5 t): 3 = 5 t, where 5.1 t is the current maximum load value. This component of the load includes all resistance to the lifting of the load associated with dynamic loads on the hook of the crane in the process of separation of the load from the supporting platform.
Блок 6 обработки данных или сигналов запоминает среднее текущее значение нагрузки на крюке крана и выдает это значение в виде сигналов в первый блок 12 И, блок 14 определения массы и на инвертор 18.Block 6 processing data or signals stores the average current value of the load on the hook of the crane and gives this value in the form of signals to the first block 12 And block 14 determine the mass and inverter 18.
По максимальному значению сигнала нагрузки на участке Δt блок 6 определяет массу поднимаемого груза. За счет такого определения массы груза, с исключением динамической составляющей нагрузки и сохранением одинаковых условий фиксации нагрузок (при неработающих механизмах горизонтального перемещения груза и работающем механизме подъема груза) во всех циклах работы крана, обеспечивается повышение точности определения массы груза.By the maximum value of the load signal in the Δt section, block 6 determines the mass of the load to be lifted. Due to this determination of the mass of the cargo, with the exception of the dynamic component of the load and maintaining the same conditions for fixing the loads (with idle mechanisms of horizontal movement of the load and the working mechanism of lifting the load) in all cycles of the crane, the accuracy of determining the mass of the load is improved.
В момент начала любого горизонтального перемещения груза сигнал с датчиков 3-5 через первый блок 7 ИЛИ поступает на второй вход блока 6 обработки данных, блок 6 прекращает текущую обработку сигнала с датчика 1 нагрузки и начинает определять максимальное среднее текущее значение нагрузки, после определения которого блок 6 передает это значение в блок 14 определения массы груза, а также со второго выхода рыдает релейный сигнал на входы первого блока 12 И и инвертора 18.At the beginning of any horizontal movement of the load, the signal from the sensors 3-5 through the first block 7 OR enters the second input of the data processing unit 6, block 6 stops the current signal processing from the load sensor 1 and begins to determine the maximum average current load value, after which the unit 6 transfers this value to block 14 for determining the mass of the cargo, and also from the second output, a relay signal cries to the inputs of the first block 12 And and the inverter 18.
При превышении горизонтальными перемещениями допустимых соответствующих перемещений, сигнал с первого блока 12 И поступает на блок 16 распознавания цикла работы крана, по которому блок 16 определяет начало цикла. При уменьшении нагрузки на крюке крана меньше нормативного или допустимого значения, блок 6 обработки данных снимает сигналы со входов первого блока 12 И и инвертора 18, сигнал с которого поступает на вход второго блока 13 И и при наличии горизонтального перемещения груза второй блок 13 И выдает сигнал в блок 16 распознавания цикла, по которому блок 16 выдает сигнал в блок 17 регистрации данных цикла и после этого блок 16 приводится в исходное положение для определения следующего цикла.If horizontal displacements exceed the permissible corresponding displacements, the signal from the first block 12 And enters the block 16 recognition cycle of the crane, by which block 16 determines the beginning of the cycle. When reducing the load on the crane hook is less than the normative or permissible value, the data processing unit 6 removes the signals from the inputs of the first block 12 And and the inverter 18, the signal from which goes to the input of the second block 13 And, if there is horizontal movement of the load, the second block 13 And gives a signal to the loop recognition unit 16, by which the unit 16 provides a signal to the cycle data recording unit 17 and after that the unit 16 is brought to its initial position to determine the next cycle.
По полученному сигналу блока 16 распознавания цикла блок 17 регистрации данных цикла с учетом информации, полученной от блока 14 определения массы груза, определяет группу класса крана по режиму нагружения и передает полученный результат в блок 15 оценки состояния крана, который сравнивает полученные данные с допустимыми нормативными значениями группы класса и запоминает их. При необходимости с блока 15 оценки состояния крана можно получить в любое заданное время информацию оценки состояния крана, а случае его подключения к системе управления краном, блок 15 оценки состояния крана выдает сигналы на разрешение, предупреждение или запрещение работы крана.Based on the received signal from the cycle recognition unit 16, the cycle data recording unit 17, taking into account the information received from the cargo mass determination unit 14, determines the crane class group according to the loading mode and transfers the result to the crane status assessment unit 15, which compares the received data with acceptable standard values class groups and remembers them. If necessary, information on crane status assessment can be obtained from the crane status assessment unit 15 at any given time, and if it is connected to the crane control system, the crane status assessment unit 15 gives signals for permission, warning or prohibition of the crane operation.
В случае возможности определения перемещений груза в качестве функции времени от перемещения, допустимое перемещение Lд заменяют на временной интервал tд - на минимальное допустимое время работы механизма крана горизонтального перемещения груза.If it is possible to determine the movement of the cargo as a function of time from the movement, the permissible movement L d is replaced by a time interval t d - the minimum allowable operating time of the crane mechanism for horizontal movement of the cargo.
В этом случае полученное значение Δt сравнивается с Δtд, при превышении которого блоки 8-10 сравнения выдают сигналы во второй блок 11 ИЛИ, после чего время приравнивается к нулю.In this case, the obtained Δt value is compared with Δt d , above which the comparison blocks 8-10 give signals to the second OR block 11, after which the time is equal to zero.
Все сигналы с датчиков отображаются на экране дисплея. При превышении допустимой нагрузки на крюке по сигналу датчика 1 нагрузки устройство выдает команду на прекращение работы крана. В этом случае устройство выполняет функции ограничителя грузоподъемности, при этом основной функцией данного устройства является накапливание достоверных данных о техническом состоянии крана, в соответствии с которыми устройство обеспечивает возможность безопасной эксплуатации крана от даты его пуска в работу до даты списания. При этом устройство обеспечивает возможность диагностики крана в течение всего времени его эксплуатации.All signals from the sensors are displayed on the display screen. If the permissible load on the hook is exceeded by the signal of the load sensor 1, the device issues a command to stop the crane. In this case, the device performs the functions of a load limiter, while the main function of this device is to accumulate reliable data on the technical condition of the crane, according to which the device ensures the safe operation of the crane from the date it was put into operation until the date of decommissioning. Moreover, the device provides the ability to diagnose the crane during the entire time of its operation.
Источники информацииSources of information
1. SU 352825, В 66 С 13/18, 19701. SU 352825, B 66 C 13/18, 1970
2. SU 693341, В 66 С 13/18, 1977.2. SU 693341, B 66 C 13/18, 1977.
3. DE 3019385 A1, В 66 С 13/18, 1980.3. DE 3019385 A1, B 66 C 13/18, 1980.
4. RU 2116240, В 66 С 23/90, 1997.4. RU 2116240, B 66 C 23/90, 1997.
5. RU 2151732, В 66 С 15/00, 1999.5. RU 2151732, B 66 C 15/00, 1999.
6. RU 2129524, В 66 С 23/88, 1997.6. RU 2129524, B 66 C 23/88, 1997.
7. RU 2058929, В 66 С 23/90, 1992.7. RU 2058929, B 66 C 23/90, 1992.
8. RU 2093452, В 66 С 13/18, 1989.8. RU 2093452, B 66 C 13/18, 1989.
9. ЕР 0187772, В 66 С 23/90, 1985.9. EP 0187772, B 66 C 23/90, 1985.
10. Правила устройства и безопасная эксплуатация грузоподъемных кранов ПБ 10-382-00. Госгортехнадзор России, М., ПИО ОБТ, 2000, с.129.10. Rules of the device and safe operation of hoisting cranes PB 10-382-00. Gosgortekhnadzor of Russia, M., PIO OBT, 2000, p. 129.
11. Правила устройства и безопасная эксплуатация грузоподъемных кранов ПБ 10-382-00. Госгортехнадзор России, М., ПИО ОБТ, 2000, с.155.11. The rules of the device and the safe operation of hoisting cranes PB 10-382-00. Gosgortekhnadzor of Russia, M., PIO OBT, 2000, p. 155.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003119125/11A RU2245837C1 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method of and device to control operation of load-lifting crane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003119125/11A RU2245837C1 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method of and device to control operation of load-lifting crane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003119125A RU2003119125A (en) | 2004-12-20 |
| RU2245837C1 true RU2245837C1 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35208761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003119125/11A RU2245837C1 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method of and device to control operation of load-lifting crane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2245837C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596985C1 (en) * | 2012-05-15 | 2016-09-10 | Сканиа Св Аб | Controlling functions in motor vehicle |
| RU189347U1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-05-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | The system of loading weapons into the ship launcher |
-
2003
- 2003-06-27 RU RU2003119125/11A patent/RU2245837C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596985C1 (en) * | 2012-05-15 | 2016-09-10 | Сканиа Св Аб | Controlling functions in motor vehicle |
| RU189347U1 (en) * | 2018-05-14 | 2019-05-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | The system of loading weapons into the ship launcher |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110371856B (en) | Electrical dual-protection system of tower crane | |
| CN104909234B (en) | To the method and apparatus of the working condition detection of vertical transmission equipment mechanical brake | |
| US8584800B2 (en) | Load monitoring system | |
| CN102390788B (en) | Anti-tipping control method, device and system and engineering plant | |
| US20070211395A1 (en) | Protection device | |
| CN102009914A (en) | Lifting hook position monitoring system and method as well as crane with lifting hook position monitoring system | |
| KR102012115B1 (en) | Work condition monitoring device of elevator and work situation monitoring method | |
| KR20120097644A (en) | System for measuring gradient of tower crane | |
| CN107628545B (en) | A kind of moment limiting system of offshore crane | |
| RU2245837C1 (en) | Method of and device to control operation of load-lifting crane | |
| GB1601873A (en) | Device for cheking a loading state | |
| CN111003617A (en) | Elevator control system for coal mine, overspeed alarm method and residue detection method | |
| CN109573838A (en) | Monitor the method and apparatus and derrick crane of tower crane lifting state | |
| RU2333881C1 (en) | Safety system of electrically-driven climbing crane | |
| CN112723203B (en) | Control method and device for anti-back-tilting oil cylinder of arm support and engineering machinery | |
| JP3548124B2 (en) | Crane safety management system with movable jib | |
| CN210366572U (en) | Mine main shaft loading, lifting and unloading comprehensive protection device | |
| RU2255894C2 (en) | Method to limit parameters of device in operation | |
| RU2448037C1 (en) | Hoisting or construction machine load limiter (versions) | |
| RU2280608C2 (en) | Method of supporting crane operator to provide safe operation of load-lifting crane | |
| RU2276096C2 (en) | Method to protect load-lifting crane from overloads | |
| RU2271332C2 (en) | Boom load-lifting crane protection method | |
| RU2271985C2 (en) | Load-lifting crane protection method | |
| RU7097U1 (en) | LOAD CRANE LOAD LIMITER | |
| RU2349536C1 (en) | Method for control of mobile loaded crane stability and device for its realisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080628 |