RU2305063C2 - Load-lifting crane control method - Google Patents
Load-lifting crane control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305063C2 RU2305063C2 RU2005133528/11A RU2005133528A RU2305063C2 RU 2305063 C2 RU2305063 C2 RU 2305063C2 RU 2005133528/11 A RU2005133528/11 A RU 2005133528/11A RU 2005133528 A RU2005133528 A RU 2005133528A RU 2305063 C2 RU2305063 C2 RU 2305063C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crane
- value
- parameter
- load
- permissible
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jib Cranes (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится машиностроению, может быть использовано в системах защиты и управления грузоподъемных кранов и касается управления краном после блокирования его движений системой защиты.The invention relates to mechanical engineering, can be used in protection and control systems for hoisting cranes and for controlling the crane after blocking its movements by the protection system.
Известен способ управления гидроприводом крана путем поворота оси задающего датчика на угол, пропорциональный заданной скорости механизма, и формирования экспоненциального сигнала управления гидроприводом с амплитудой, пропорциональной заданной скорости [1].A known method of controlling the hydraulic valve of the crane by rotating the axis of the master sensor by an angle proportional to the specified speed of the mechanism, and generating an exponential signal to control the hydraulic drive with an amplitude proportional to the given speed [1].
В известном способе осуществляется плавный пуск механизма крана, что позволяет ограничить его динамические перегрузки при пуске. Но при этом не обеспечивается плавный останов и, соответственно, ограничение динамических нагрузок при остановке. Отсутствует также защита от перегрузок по грузовому моменту и защита грузоподъемного оборудования от повреждений при столкновении с различными препятствиями.In the known method, the crane mechanism is smoothly launched, which makes it possible to limit its dynamic overloads at startup. But this does not provide a smooth stop and, accordingly, the limitation of dynamic loads during stop. There is also no protection against overloads at the load moment and protection of lifting equipment from damage in the event of a collision with various obstacles.
Более совершенным и наиболее близким к предложенному является способ управления грузоподъемным краном путем предварительного определения и запоминания допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку, геометрию крана и его приближение к линии электропередачи (ЛЭП), измерения и преобразования сигналов, пропорциональных этим параметрам, сравнения измеренных значений с допустимыми и последующего формирования сигналов управления исполнительными устройствами крана из условия предотвращения превышения допустимых значений этих параметров [2].A more advanced and closest to the proposed method is the control of a crane by preliminary determining and remembering the permissible values of the parameters characterizing the load, the geometry of the crane and its proximity to the power line (power lines), measuring and converting signals proportional to these parameters, comparing the measured values with acceptable and the subsequent formation of control signals of actuating devices of the crane from the condition of preventing exceeding the permissible values of these x parameters [2].
В известном способе обеспечивается защита крана от перегрузки, координатная защита и защита от опасного приближения к ЛЭП.In the known method provides protection of the crane from overload, coordinate protection and protection against dangerous proximity to power lines.
К недостаткам этого способа относится то, что сигналы управления краном после достижения предельного значения какого-либо параметра, т.е. после срабатывания защиты от перегрузки, координатной защиты или защиты от опасного приближения к ЛЭП, формируются независимо от причины возникновения этого предельного значения - независимо от предшествующих перемещений элементов конструкции грузоподъемного крана.The disadvantages of this method include the fact that the crane control signals after reaching the limit value of any parameter, i.e. after tripping of overload protection, coordinate protection or protection against dangerous proximity to power lines, they are formed regardless of the reason for the occurrence of this limit value - regardless of previous movements of the structural elements of the crane.
Например, перегрузка крана по грузовому моменту может произойти как при попытке подъема недопустимо большого груза с погрузочной площадки (с земли) грузовой лебедкой, так и при опускании стрелы (за счет увеличения вылета) в процессе перемещения груза краном. В первом случае после срабатывания защиты по перегрузке попытки подъема стрелы с грузом недопустимы, т.к. приведут к дальнейшей перегрузке крана, а во втором случае те же самые сигналы управления (сигналы подъема стрелы с грузом) безопасны для крана, т.к. приводят к уменьшению вылета и, соответственно, к уменьшению грузового момента. Однако в известном техническом решении эти две причины перегрузки крана не различаются и после срабатывания защиты по перегрузке осуществляется блокирование как подъема груза грузовой лебедкой, так и подъема стрелы. Поэтому крановщик в случае возникновения перегрузки за счет увеличения вылета вынужден устранять эту перегрузку только путем опускания груза на землю, что для него неудобно. Кроме того, опускание груза на неподготовленную площадку небезопасно.For example, crane overloading at the load moment can occur both when trying to lift an unacceptably large load from the loading platform (from the ground) with a cargo winch, and when lowering the boom (due to the increase in the outreach) during the movement of the cargo by the crane. In the first case, after the overload protection is activated, attempts to raise the boom with the load are unacceptable, because will lead to further crane overload, and in the second case, the same control signals (boom lift signals with load) are safe for the crane, because lead to a decrease in departure and, accordingly, to a decrease in cargo moment. However, in the well-known technical solution, these two reasons for the crane overload do not differ and after the overload protection is activated, both the lifting of the load by the cargo winch and the lifting of the boom are blocked. Therefore, in the event of an overload due to an increase in the departure, the crane operator is forced to eliminate this overload only by lowering the load to the ground, which is inconvenient for him. In addition, lowering the load onto an unprepared site is unsafe.
Аналогичным образом, при срабатывании защиты от опасного приближения к ЛЭП в известном техническом решении не учитывается направление перемещения соответствующего элемента конструкции крана (в данном случае стрелы). Поэтому осуществляется блокирование всех движений стрелы и для выхода крана из этого состояния осуществляется ручное отключение защиты от приближения к ЛЭП, что также небезопасно и неудобно для крановщика.Similarly, when the protection against dangerous proximity to power lines is activated, the known technical solution does not take into account the direction of movement of the corresponding crane structure element (in this case, the boom). Therefore, all boom movements are blocked, and to exit the crane from this state, the protection from approaching the power transmission line is manually disabled, which is also unsafe and inconvenient for the crane operator.
Техническими результатами, на достижение которых направлено предложенное техническое решение, являются повышение удобства управления и безопасности работы грузоподъемного крана.The technical results to which the proposed technical solution is directed are to increase the ease of operation and the safety of the crane.
В способе управления грузоподъемным краном путем предварительного определения допустимых значений параметров, характеризующих нагрузку, пространственное положение его стрелы или грузозахватного органа и/или расстояние до линии электропередачи, их запоминания, измерения в процессе работы крана прямым или косвенным методом, по меньшей мере, одного из указанных параметров, сравнения его измеренного значения с допустимым и последующего формирования сигналов управления исполнительными устройствами, направленных на предотвращение превышения этим параметром допустимого значения, указанные технические результаты достигаются за счет того, что дополнительно анализируют величину и/или направление изменения, по меньшей мере, одного из указанных параметров, в результате чего выявляют элемент конструкции грузоподъемного крана, перемещение которого вызвало указанное приближение измеренного значения параметра к допустимому, и/или выявляют направление перемещения какого-либо элемента конструкции крана, вызвавшее это приближение, запоминают их в виде признаков условий приближения измеренного значения параметра к допустимому или признаков разрешенных движений грузоподъемного крана, а после предотвращения указанного превышения сигналы управления, по меньшей мере, одним исполнительным устройством грузоподъемного крана формируют в соответствии с предварительно запомненным порядком их формирования, который устанавливают в зависимости от этих признаков. В частности, указанный порядок формирования сигналов управления предусматривает либо формирование сигналов, обеспечивающих сохранение и/или уменьшение значения указанного параметра, при условии непревышения другими параметрами их допустимых значений, либо формирование этих сигналов из условия превышения каким-либо параметром его допустимого значения не более чем на предварительно установленную величину и/или превышения допустимого значения в течение интервала времени, не превышающего предварительно установленную величину. В последнем случае наличие или величина превышения допустимого значения какого-либо параметра, и/или наличие или величина указанного интервала времени, могут задаваться крановщиком до начала и/или в процессе работы грузоподъемного крана.In the method of controlling a crane by preliminary determining the permissible values of the parameters characterizing the load, the spatial position of its boom or load-gripping body and / or the distance to the power line, remembering them, measuring during the operation of the crane using the direct or indirect method of at least one of the parameters, comparing its measured value with an acceptable value and the subsequent formation of control signals for actuating devices aimed at preventing If this parameter increases the permissible value, the indicated technical results are achieved due to the fact that they additionally analyze the magnitude and / or direction of change of at least one of the indicated parameters, as a result of which a structural element of the hoisting crane is detected, the movement of which caused the indicated approximation of the measured parameter value to the permissible, and / or reveal the direction of movement of any element of the crane structure that caused this approximation, remember them in the form of signs of conditions when lizheniya measured parameter value to the allowable or permitted motions of signs of the crane, and then to prevent exceeding said control signals, at least one actuating device of a crane is generated in accordance with a previously stored order of their formation, which is set depending on these features. In particular, the specified procedure for generating control signals provides either the generation of signals that ensure the preservation and / or reduction of the value of the specified parameter, provided that other parameters do not exceed their permissible values, or the formation of these signals from the condition that any parameter exceeds its permissible value by no more than a preset value and / or exceeding the allowable value for a time interval not exceeding a preset value. In the latter case, the presence or excess of the permissible value of a parameter, and / or the presence or magnitude of the specified time interval, can be set by the crane operator before and / or during operation of the crane.
Указанному сравнению подвергают, например, измеренное и допустимое значения грузового момента, выявляют наличие увеличения вылета или подъема груза грузовой лебедкой, вызвавшего приближение измеренного значения грузового момента к допустимому, причем в случае, когда указанному приближению предшествовало увеличение вылета, формирование сигналов управления краном осуществляют из условия разрешения подъема стрелы, а в случае, когда указанному приближению предшествовал подъем груза, формирование управляющих сигналов подъема стрелы запрещают. В другом варианте реализации предложенного способа указанному сравнению подвергают измеренное и допустимое значения напряженности поля ЛЭП, выявляют направление перемещения элемента конструкции грузоподъемного крана, например оголовка стрелы, с установленным на нем датчиком приближения к ЛЭП, предшествующее приближению измеренного значения напряженности поля ЛЭП к допустимому, после чего формирование сигналов управления, по меньшей мере, одним исполнительным устройством крана осуществляют из условия разрешения перемещений этого элемента конструкции крана в направлении, противоположном выявленному.For example, the measured and permissible values of the load moment are subjected to the indicated comparison, the presence of an increase in the departure or rise of the load by the winch is detected, which caused the measured value of the load moment to approach the permissible value, and in the case when the specified approximation was preceded by an increase in the departure, the crane control signals are generated from the condition permission to lift the boom, and in the case when the specified approximation was preceded by a lift of the load, the formation of control signals for lifting the boom for bother. In another embodiment of the proposed method, the measured and permissible values of the power line field are subjected to the indicated comparison, the direction of movement of the structural member of the hoisting crane, for example, the boom head, with the proximity sensor to the power line installed on it, preceding the measured value of the power line field is approaching the acceptable value, and then the formation of control signals by at least one actuating device of the crane is carried out from the condition for permitting movements of this structural element of the crane in the opposite direction to that detected.
Кроме того, для достижения указанных технических результатов, после формирования сигналов управления, предотвращающих превышение параметром допустимого значения, дополнительно выявляют отсутствие управляющих воздействий крановщика на органы управления грузоподъемным краном, которые привели к приближению измеренного значения параметра к допустимому значению, после чего осуществляют увеличение допустимого значения этого параметра на заранее установленную величину. При этом в частности, величина указанного увеличения допустимого значения параметра устанавливается в зависимости от скорости изменения этого параметра и/или от вида грузоподъемной операции. Указанное увеличение допустимого значения параметра осуществляют однократно и возвращают его к первоначальной величине после истечения заранее установленного интервала времени и/или в случае, когда измеренное значение параметра уменьшается или достигает увеличенного допустимого значения.In addition, to achieve the indicated technical results, after generating control signals that prevent the parameter from exceeding the permissible value, the absence of control actions of the crane operator on the controls of the crane, which led to the approximation of the measured value of the parameter to the permissible value, is additionally revealed, after which the permissible value is increased parameter to a preset value. Moreover, in particular, the magnitude of the specified increase in the permissible value of the parameter is set depending on the rate of change of this parameter and / or on the type of lifting operation. The specified increase in the allowable value of the parameter is carried out once and return to its original value after the expiration of a predetermined time interval and / or in the case when the measured value of the parameter decreases or reaches an increased allowable value.
Для достижения необходимого технического результата, после формирования сигналов предотвращения перегрузки грузоподъемного крана по грузовому моменту, может выявляться возврат органов управления грузоподъемным краном в нейтральное положение с последующим увеличением допустимого значения грузового момента на заранее установленную величину. Это увеличение, в частности, осуществляют только при формировании сигналов управления, потенциально безопасных для грузоподъемного крана. Например, в случае, когда указанным параметром является грузовой момент, значение его допустимого значения оставляют неизменным при формировании сигнала управления подъемом груза грузовой лебедкой и увеличивают на указанную заданную величину при формировании сигналов управления подъемом стрелы.To achieve the desired technical result, after generating signals to prevent the crane from overloading at the load moment, the return of the crane controls to the neutral position can be detected, followed by an increase in the allowable value of the load moment by a predetermined value. This increase, in particular, is carried out only when generating control signals that are potentially safe for the crane. For example, in the case where the specified parameter is the load moment, the value of its permissible value is left unchanged when generating a control signal for lifting the load by a cargo winch and is increased by the specified set value when generating control signals for lifting the boom.
Указанные технические результаты могут достигаться также за счет того, что после формирования сигналов управления, предотвращающих превышение параметром допустимого значения, дополнительно выявляют отсутствие управляющих воздействий крановщика, которые привели к приближению измеренного значения параметра к допустимому, после чего устанавливают заранее определенный интервал времени, в течение которого превышение указанным параметром допустимой величины не приводит к формированию сигналов управления, направленных на предотвращение этого превышения. Причем указанный интервал времени исключают после его окончания или после уменьшения измеренного значения параметра.These technical results can also be achieved due to the fact that after the formation of control signals that prevent the parameter from exceeding the permissible value, the absence of control actions of the crane operator, which led to the approximation of the measured value of the parameter to the permissible value, is additionally established, after which a predetermined time interval is established during which exceeding the specified parameter by the permissible value does not lead to the formation of control signals aimed at preventing this excess. Moreover, the specified time interval is excluded after its end or after reducing the measured parameter value.
Реализация отличительных признаков заявленного изобретения обеспечивает выявление и реализацию наиболее рациональных алгоритмов управления грузоподъемным краном после срабатывания его защиты от перегрузке, координатной защиты и защиты от опасного приближения к ЛЭП. Благодаря этому достигается максимальное удобство управления краном и повышение безопасности его работы. Поэтому указанные отличительные признаки находятся в непосредственной причинно-следственной связи с достигаемыми техническими результатами, т.е. являются существенными.The implementation of the distinguishing features of the claimed invention provides for the identification and implementation of the most rational algorithms for controlling a crane after its protection against overload, coordinate protection and protection against dangerous proximity to power lines. Thanks to this, the maximum convenience of controlling the crane and increasing the safety of its operation is achieved. Therefore, these distinguishing features are in direct causal relationship with the achieved technical results, i.e. are significant.
На чертеже в качестве примера приведена функциональная схема системы безопасности, реализующая предложенный способ управления грузоподъемным краном.The drawing as an example shows a functional diagram of a security system that implements the proposed method of controlling a crane.
Система безопасности грузоподъемного крана, в данном примере с гидравлической системой ручного управления, содержит электронный блок 1, который может именоваться также блоком обработки данных, блоком управления и индикации, центральным контроллером и т.п., блок расширения 2, который может именоваться контроллером входов/выходов, контроллером поворотной части крана и т.п., и датчики параметров работы 3 грузоподъемного крана.The safety system of a crane, in this example, with a hydraulic manual control system, contains an electronic unit 1, which can also be called a data processing unit, a control and indication unit, a central controller, etc., an expansion unit 2, which can be called an input controller / outputs, the controller of the rotary part of the crane, etc., and the sensors of the parameters of the 3 crane.
Датчики 3 могут именоваться периферийными устройствами регистрации параметров крана, контроллерами, узлами сети (например, CAN-сети), что не имеет принципиального значения.Sensors 3 can be called peripheral devices for registering crane parameters, controllers, network nodes (for example, CAN networks), which is not of fundamental importance.
Управление краном осуществляется в ручном режиме при помощи гидравлических распределителей 4. Воздействие крановщика на гидравлические распределители 4 осуществляется при помощи органов управления (рычагов, рукояток, педалей, джойстиков и т.п.) 5, связанных с этими распределителями механически или при помощи каких-либо электромеханических устройств.The crane is controlled manually using hydraulic distributors 4. The crane operator acts on the hydraulic distributors 4 by means of controls (levers, handles, pedals, joysticks, etc.) 5 connected mechanically or by any electromechanical devices.
Положение органов управления 5 контролируется датчиками их положения 6, выполненными, в частности, в виде концевых выключателей, срабатывающих при отклонении какого-либо из органов управления 5 в направлениях, соответствующих подъему груза лебедкой, опусканию груза лебедкой, подъему стрелы, опусканию стрелы, повороту крана влево и вправо, выдвижению и втягиванию стрелы и т.п.The position of the controls 5 is controlled by sensors of their position 6, made, in particular, in the form of limit switches, triggered by the deviation of any of the controls 5 in the directions corresponding to lifting the winch, lowering the winch, raising the boom, lowering the boom, and turning the crane left and right, extend and retract the boom, etc.
Для блокирования (запрета, отключения) движения какого-либо механизма крана при срабатывании защиты крана по перегрузке, по координатной защите или по опасному приближению к ЛЭП, в гидравлическую систему крана включаются электрогидравлические клапаны 7, осуществляющие сброс давления (разгрузку) в каком-либо гидравлическом приводе (в исполнительном механизме) крана. В системе может быть установлен только один электрогидравлический клапан 7. В этом случае при снятии напряжения с этого клапана осуществляется запрет перемещений всех механизмов крана.To block (prohibit, disable) the movement of any crane mechanism when the crane protection trips overload, coordinate protection or a dangerous approach to power lines, electro-hydraulic valves 7 are included in the hydraulic system of the crane, performing pressure relief (unloading) in any hydraulic drive (in the actuator) of the crane. Only one electro-hydraulic valve 7 can be installed in the system. In this case, when the voltage is removed from this valve, the movement of all crane mechanisms is prohibited.
В зависимости от варианта исполнения гидравлической системы крана, возможно также раздельное блокирование работы его отдельных механизмов-приводов. В этом случае система содержит два и более электрогидравлических клапана 7.Depending on the version of the crane hydraulic system, it is also possible to separately block the operation of its individual drive mechanisms. In this case, the system contains two or more electro-hydraulic valves 7.
Возможна также реализация предложенного способа управления крана не с гидравлической, а с электрической системой управления его исполнительными механизмами.It is also possible to implement the proposed method for controlling a crane not with a hydraulic, but with an electric control system for its actuators.
Электронный блок 1 выполнен на основе микроконтроллера (или цифровой вычислительной машины) 8 и подключенных к нему блока памяти 9, индикаторов 10 и устройства сопряжения с мультиплексным каналом обмена данными 11, выполненного, в частности, в виде трансивера или драйвера этого мультиплексного канала (CAN, LIN, RS-232C, RS-485 и т.п.).The electronic unit 1 is made on the basis of a microcontroller (or digital computer) 8 and a memory unit 9 connected thereto, indicators 10 and a device for interfacing with a multiplex data exchange channel 11, made in particular as a transceiver or driver of this multiplex channel (CAN, LIN, RS-232C, RS-485, etc.).
Электронный блок 1 может также дополнительно содержать органы управления 12 (кнопки, клавиши или переключатели), обеспечивающие возможность ввода в микроконтроллер 1 параметров, определяющих режимы работы и параметры системы безопасности крана (вид стрелового оборудования, степень запасовки грузового полиспаста, выдвижение опор, параметры координатной защиты, корректировка предельных значений параметров работы крана, быстродействие отключения крана и т.п.), в том числе после срабатывания его защиты.The electronic unit 1 may also additionally contain controls 12 (buttons, keys or switches), providing the ability to enter parameters into the microcontroller 1 that determine the operating modes and parameters of the crane safety system (type of boom equipment, degree of stocking of the chain hoist, extension of supports, coordinate protection parameters , adjustment of the limiting values of the crane operation parameters, shutdown speed of the crane, etc.), including after the operation of its protection.
Блок расширения также выполнен на основе микроконтроллера 13, соединенного с входами, по меньшей мере, одного силового ключа 14, с выходами устройства сопряжения с датчиками положения органов ручного управления гидравлической системы крана 15 и с входами/выходами устройства сопряжения с мультиплексным каналом обмена данными 16, выполненного, аналогичным образом, в виде трансивера или драйвера этого мультиплексного канала.The expansion unit is also made on the basis of a microcontroller 13 connected to the inputs of at least one power switch 14, with the outputs of the interface device with the position sensors of the manual controls of the hydraulic system of the crane 15 and with the inputs / outputs of the interface device with the multiplex data exchange channel 16, made, in a similar way, in the form of a transceiver or driver of this multiplex channel.
Индикаторы 10 могут быть выполнены в виде набора светодиодов и символьного жидкокристаллического дисплея, блок памяти 9 - на базе микросхем Flash-памяти. Необходимая информационная емкость блока памяти 9 выбирается с учетом возможности его использования для регистрации параметров грузоподъемного крана. Подключение внешнего устройства считывания регистратора параметров осуществляется либо через мультиплексный канал обмена - данными, либо при помощи отдельного интерфейсного устройства.Indicators 10 can be made in the form of a set of LEDs and a symbol liquid crystal display, the memory unit 9 is based on Flash memory chips. The required information capacity of the memory unit 9 is selected taking into account the possibility of its use for recording the parameters of the crane. An external device for reading the parameter logger is connected either through a multiplex data exchange channel, or using a separate interface device.
Устройства сопряжения с мультиплексным каналом обмена данными 11, 16 (и в каждом из датчиков 3) могут быть реализованы в виде микросхем трансиверов или драйверов мультиплексного канала.Interface devices with a multiplex communication channel 11, 16 (and in each of the sensors 3) can be implemented in the form of transceiver microcircuits or multiplex channel drivers.
Выходы силовых ключей (ключа) 14 подключены к электромагнитам электрогидравлических клапанов (электрогидравлического клапана) 7, а выходы датчиков (концевых выключателей) положений 6 органов управления 5 подключены к входам устройства сопряжения (согласования) с этими датчиками 15, выполненного в виде набора преобразователей уровней сигналов.The outputs of the power keys (key) 14 are connected to the electromagnets of the electro-hydraulic valves (electro-hydraulic valve) 7, and the outputs of the sensors (limit switches) of positions 6 of the control 5 are connected to the inputs of the interface (matching) device with these sensors 15, made in the form of a set of signal level converters .
Датчики параметров работы грузоподъемного крана 3 в общем случае включают в себя датчик массы груза (тензометрический датчик силы или тензометрические датчики давления) 17, потенциометрический датчик длины стрелы 18 (установленный в кабельном барабане, соединяющем невыдвигаемые и выдвигаемые секции стрелы), датчик угла наклона (подъема) стрелы (например, микромеханический инклинометр-акселерометр) 19 и прочие датчики 20, в число которых может входить датчик приближения к линии электропередачи, датчик угла поворота площадки крана (датчик азимута), датчик (концевой выключатель) предельного подъема грузозахватного органа и другие датчики, необходимость установки которых определяется конструкцией конкретного грузоподъемного крана, на который устанавливается система безопасности.The sensors of the operating parameters of the crane 3 in general include a load mass sensor (strain gauge force sensor or strain gauge pressure sensors) 17, a potentiometric boom length sensor 18 (installed in a cable drum connecting the non-extendable and extendable boom sections), a tilt angle (lift) sensor ) arrows (for example, a micromechanical inclinometer-accelerometer) 19 and other sensors 20, which may include a proximity sensor to the power line, a crane angle sensor (azi sensor coupling), a sensor (limit switch) of the maximum lifting of the load gripping body and other sensors, the need for installation of which is determined by the design of a specific crane on which the security system is installed.
Каждый из датчиков 3 в общем случае содержит последовательно соединенные соответствующий чувствительный элемент (тензометрический мост, потенциометр и т.п.), микроконтроллер и устройство сопряжения с мультиплексным каналом обмена данными - микросхему трансивера или драйвера мультиплексного канала.Each of the sensors 3 in the General case contains in series connected to the corresponding sensitive element (strain gauge bridge, potentiometer, etc.), a microcontroller and a device for interfacing with a multiplex data exchange channel - a transceiver chip or a multiplex channel driver.
Соединение между электронным блоком 1, блоком сопряжения 2 и датчиками 3, при соответствующем исполнении устройств их сопряжения с линиями связи, может осуществляться также не через мультиплексный канал обмена данными, а при помощи отдельных проводов. Если при этом датчики имеют аналоговый выходной сигнал, то устройства сопряжения 11 и 16 содержат аналого-цифровые преобразователи.The connection between the electronic unit 1, the interface unit 2 and the sensors 3, with the corresponding design of the devices for their interface with the communication lines, can also be carried out not via the multiplex data exchange channel, but using separate wires. If the sensors have an analog output signal, then the interface devices 11 and 16 contain analog-to-digital converters.
Для сокращения общей длины линий связи и уменьшения электромагнитных помех блок сопряжения 2 размещается преимущественно в той конструкционной зоне крана, в которой размещены датчики положений 6 органов управления 5 гидравлической системы крана или электрогидравлические клапаны 7.To reduce the total length of the communication lines and reduce electromagnetic interference, the interface unit 2 is located mainly in the structural zone of the crane, in which the position sensors 6 of the control elements 5 of the hydraulic system of the crane or electro-hydraulic valves 7 are located.
Система безопасности грузоподъемного крана, реализующая предложенный способ управления, работает следующим образом.The security system of the crane, which implements the proposed control method, operates as follows.
Перед началом работы на грузоподъемном кране крановщик в ручном режиме при помощи органов управления 12, расположенных на размещенном перед ним электронном блоке 1, осуществляет ввод параметров работы, определяющих режимы работа крана (положение выдвижных опор, степень запасовки полиспаста, наличие, длину и угол наклона гуська и т.д.), если для данной конструкции крана ввод этих параметров является необходимым. Введенные параметры сохраняются в энергонезависимом блоке памяти 9 или в памяти микроконтроллера 8 (в EEPROM микроконтроллера). Зона допустимых положений грузоподъемного (стрелового) оборудования крана вводится при задании параметров координатной защиты при помощи органов управления 12 и также сохраняется в памяти микроконтроллера 8 или в блоке памяти 9.Before starting work on a lifting crane, the crane operator in manual mode, using the controls 12 located on the electronic unit 1 located in front of him, enters the operating parameters that determine the crane operation modes (position of the retractable supports, the degree of stocking of the chain block, the presence, length and angle of inclination of the jib etc.) if, for a given crane design, entering these parameters is necessary. The entered parameters are stored in the non-volatile memory unit 9 or in the memory of the microcontroller 8 (in the EEPROM of the microcontroller). The zone of permissible positions of the lifting (boom) equipment of the crane is entered when the coordinate protection parameters are set using the controls 12 and is also stored in the memory of the microcontroller 8 or in the memory unit 9.
Управление грузоподъемным краном (гидравлическими распределителями 4 крана) осуществляется крановщиком в ручном режиме путем перемещения органов управления (рукояток, рычагов и т.п.) 5 гидравлическими распределителями 4 в соответствующих направлениях. Например, для осуществления подъема груза грузовой лебедкой крановщик перемещает в соответствующем направлении орган управления (рукоятку, рычаг и т.п.) 5 той секции гидравлического распределителя, которая связана с гидравлическим приводом лебедки. Управляющие действия крановщика при этом контролируются (выявляются) при помощи датчиков положения 6 органов управления 5, дающих возможность определить намерение крановщика, т.е. определить, какое движение крана он пытается осуществить и в каком направлении.The control of the crane (hydraulic valves 4 cranes) is carried out by the crane operator in manual mode by moving the controls (handles, levers, etc.) 5 hydraulic valves 4 in the appropriate directions. For example, to carry out the lifting of a load with a cargo winch, the crane operator moves the control element (handle, lever, etc.) 5 of that section of the hydraulic distributor that is connected with the hydraulic drive of the winch in the corresponding direction. The control actions of the crane operator are then monitored (identified) using position sensors 6 of the control elements 5, which make it possible to determine the intent of the crane operator, i.e. determine what kind of crane movement he is trying to implement and in which direction.
Чтобы произошло какое-либо движение крана, необходимо как наличие управляющего воздействия крановщика (перемещения соответствующего органа управления 5 в нужном направлении), так и отсутствие блокирования этого движения со стороны соответствующего электрогидравлического клапана 7.In order for any movement of the crane to occur, it is necessary both the presence of the control action of the crane operator (moving the corresponding control 5 in the right direction) and the absence of blocking this movement from the side of the corresponding electro-hydraulic valve 7.
При отсутствии перегрузки крана по грузовому моменту, при нахождении его стрелы в зоне допустимых значений по координатной защите и при отсутствии опасного приближения к ЛЭП, все электрогидравлические клапаны 7 включены и не блокируют управляющие воздействия крановщика. В этом случае работа крана осуществляется без каких-либо ограничений.In the absence of overload of the crane at the load moment, when its boom is in the zone of acceptable values for coordinate protection and in the absence of a dangerous approach to the power transmission line, all electro-hydraulic valves 7 are turned on and do not block the control actions of the crane operator. In this case, the operation of the crane is carried out without any restrictions.
Датчики рабочих параметров 3 осуществляют измерение параметров загрузки крана и положения его грузоподъемного (стрелового) оборудования, включая приближение к ЛЭП. Микроконтроллер 8 работает по программе, записанной в его памяти или в блоке памяти 9, и через устройство сопряжения с мультиплексным каналом обмена данными 11 поочередно формирует запрос на получение информации от каждого датчика 3 (17...20), от блока расширения 2 или запрос на передачу данных в блок расширения 2 по установленному протоколу LIN, CAN, RS-485 и т.п. Сигналы с датчиков 3 (17...20) и с блока расширения 2 по мультиплексной линии связи (по мультиплексному каналу) через устройство сопряжения 11 поступают в микроконтроллер 8. Если в системе используется не мультиплексный канал обмена данными, а отдельные провода - параллельные линии связи, то управление обменом данными в системе также осуществляет микроконтроллер 8.Sensors of operating parameters 3 measure the loading parameters of the crane and the position of its lifting (boom) equipment, including approaching the power transmission line. The microcontroller 8 operates according to the program recorded in its memory or in the memory unit 9, and through the interface with the multiplex data exchange channel 11 alternately generates a request for information from each sensor 3 (17 ... 20), from an expansion unit 2, or a request to transfer data to expansion unit 2 using the established protocol LIN, CAN, RS-485, etc. The signals from sensors 3 (17 ... 20) and from the expansion unit 2 via the multiplex communication line (via the multiplex channel) through the interface device 11 enter the microcontroller 8. If the system uses not a multiplex data exchange channel, but separate wires - parallel lines communication, the control of data exchange in the system is also carried out by the microcontroller 8.
После получения информации от датчиков 3 (17...20) микроконтроллер 8 по программе, определенной при проектировании системы безопасности и предварительно записанной в его память или в блок памяти 9, по известным функциональным зависимостям определяет текущую нагрузку крана, положение его грузоподъемного (стрелового) оборудования и приближение к ЛЭП. Допустимые режимы нагружения в виде грузовых характеристик крана хранятся в памяти микроконтроллера или в блоке памяти 9.After receiving information from the sensors 3 (17 ... 20), the microcontroller 8 according to the program defined during the design of the security system and previously recorded in its memory or in the memory unit 9, determines the current load of the crane and the position of its load-lifting (boom) crane using known functional dependencies equipment and approaching power lines. Permissible loading modes in the form of crane loading characteristics are stored in the memory of the microcontroller or in the memory unit 9.
Далее микроконтроллер 8 осуществляет сравнение фактического нагружения крана с предельно-допустимым, сравнение фактического положения грузоподъемного оборудования с зоной допустимых положений, заданных при введении координатной защиты, а также сравнение измеренного расстояния до ЛЭП с минимально-допустимым и, в зависимости от результатов указанных сравнений, через устройство согласования с мультиплексным каналом обмена 11 подает на блок расширения 2 сигналы блокирования (отключения) соответствующего электрогидравлического клапана 7. Эти сигналы в блоке расширения 2 через устройство сопряжения с каналом мультиплексного обмена 16 поступают на микроконтроллер 13, который работает про записанной в его памяти программе и формирует соответствующий сигнал управления силовыми ключами 14, подключенным к электромагниту того электрогидравлического клапана 7, который осуществляет блокирование (отключение, остановку) данного движения грузоподъемного крана. Благодаря этому осуществляется формирование сигналов управления исполнительными устройствами грузоподъемного крана, направленных на предотвращение превышения параметрами работы крана допустимых значений, т.е. обеспечивается автоматическая защита крана от перегрузки по грузовому моменту, защита от столкновений стрелового оборудования с различными препятствиями (координатная защита) и защита от опасного приближения к линии электропередачи.Next, the microcontroller 8 compares the actual loading of the crane with the maximum permissible, compares the actual position of the lifting equipment with the zone of permissible positions specified when introducing coordinate protection, and also compares the measured distance to the power transmission line with the minimum allowable and, depending on the results of these comparisons, through the matching device with the multiplex exchange channel 11 supplies to the expansion unit 2 signals blocking (shutdown) of the corresponding electro-hydraulic valve 7. These signals in the expansion unit 2 through the interface with the multiplex exchange channel 16 are sent to the microcontroller 13, which runs on the program recorded in its memory and generates the corresponding control signal for the power switches 14 connected to the electromagnet of the electro-hydraulic valve 7 that blocks ( shutdown, stop) of the given movement of the crane. Due to this, the control signals are generated by actuating devices of the crane aimed at preventing the crane operating parameters from exceeding permissible values, i.e. it provides automatic protection of the crane against overload at the load moment, protection against collisions of boom equipment with various obstacles (coordinate protection) and protection against dangerous proximity to the power line.
При этом наиболее важные параметры крана, включая степень его загрузки по грузовому моменту, а также предупреждающие сигналы о перегрузке, о срабатывании координатной защиты крана и об опасном приближении к ЛЭП, отображаются на лицевой панели расположенного перед крановщиком электронного блока 1 при помощи индикаторов 10.At the same time, the most important crane parameters, including the degree of load on the load moment, as well as warning signals about overload, the triggering of crane coordinate protection and a dangerous approach to power lines, are displayed on the front panel of the electronic unit 1 in front of the crane operator using indicators 10.
Если в системе используется один электрогидравлический клапан 7, то после срабатывания защиты от перегрузки, срабатывания по координатной защите или по опасному приближению к ЛЭП его отключение блоком расширения 2 приводит к блокированию всех движений крана. Например, при перегрузке крана в процессе подъема груза грузовой лебедкой отключение напряжения с электрогидравлического клапана 7 приводит к блокированию (запрету) всех движений крана, включая опускание груза, поворот крана и т.п.If the system uses one electro-hydraulic valve 7, then after the overload protection has tripped, triggered by coordinate protection or by a dangerous approximation to the power transmission line, its shutdown by the expansion unit 2 will block all crane movements. For example, when the crane is overloaded during the lifting of the cargo by a cargo winch, disconnecting the voltage from the electro-hydraulic valve 7 leads to blocking (prohibition) of all crane movements, including lowering the load, turning the crane, etc.
Если же в гидравлической схеме крана установлены два и более электромагнитных клапана 7, то при срабатывании защиты микроконтроллер 13 блока расширения 2 формирует через силовой ключ 14 сигнал отключения того электрогидравлического клапана 7, который осуществляет блокирование именно тех движений (механизмов) крана, которые привели к срабатыванию этой защиты. При этом все остальные электрогидравлические клапаны 7, или их часть, могут оставаться включенными, а соответствующие ими движения грузоподъемного крана - разрешенными, либо отключенными с блокированием соответствующих движений крана.If two or more solenoid valves 7 are installed in the hydraulic circuit of the crane, then when the protection is activated, the microcontroller 13 of the expansion unit 2 generates through the power switch 14 a shutdown signal of that electro-hydraulic valve 7, which blocks precisely those movements (mechanisms) of the crane that led to the actuation this protection. Moreover, all other electro-hydraulic valves 7, or part of them, can remain on, and the corresponding movements of the crane can be enabled or disabled with blocking the corresponding movements of the crane.
После срабатывания какой-либо защиты, управление грузоподъемным краном включает в себя формирование сигналов включения/отключения электрогидравлических клапанов 7, а также, при необходимости, изменение предельных значений параметров работы крана и/или быстродействия срабатывания защиты, в зависимости от режима и параметров работы крана, предшествовавших срабатыванию защиты, а также от значений выходных сигналов датчиков 3 и 6 после срабатывания этой защиты. В соответствии с предложенным техническим решением это осуществляется следующим образом.After the operation of any protection, the control of the crane includes the formation of on / off signals of the electro-hydraulic valves 7, as well as, if necessary, changing the limit values of the parameters of the crane and / or the response of the protection, depending on the mode and parameters of the crane, preceding the operation of the protection, as well as from the values of the output signals of the sensors 3 and 6 after the operation of this protection. In accordance with the proposed technical solution, this is as follows.
В процессе работы крана микроконтроллер 8 путем анализа величин и/или динамики изменения (уменьшения/увеличения) выходных сигналов датчиков параметров работы крана 3 и, при необходимости, датчиков 6 положений органов управления 5, предварительно (до срабатывания защиты от перегрузки, координатной защиты или защиты от опасного приближения к ЛЭП) выявляет предысторию работы грузоподъемного крана, которая привела к срабатыванию защиты. Для этого определяется и запоминается, во-первых, перемещение каких именно элементов конструкции крана (оголовка стрелы, грузозахватного органа, выдвижной секции стрелы, поворотной платформы и т.п.), и, во-вторых, перемещение в каких направлениях привело приближению измеренного значения параметра к предельно-допустимому значению, т.е. к срабатыванию защиты крана. Это запоминание осуществляется в виде признаков (битов информации), которые могут быть представлены как данные, характеризующие условия приближения измеренного значения параметра к допустимому, или, после преобразования микроконтроллером 8, в виде данных о том, какие именно движения грузоподъемного крана являются разрешенными после срабатывания защиты крана в соответствии с предысторией этого срабатывания. В конечном счете, для каждой комбинации перемещающихся элементов конструкции крана и направлений их перемещения, предшествующей срабатыванию защиты крана, в блоке памяти 9 или в энергонезависимой памяти микроконтроллера 8 записывается информация о порядке или алгоритме формирования сигналов управления краном после срабатывания каждого вида защиты.In the process of operation of the crane, the microcontroller 8 by analyzing the values and / or dynamics of change (decrease / increase) of the output signals of the sensors of the parameters of the crane 3 and, if necessary, sensors 6 of the positions of the controls 5, previously (before the overload protection, coordinate protection or protection from a dangerous approach to the power line) reveals the background of the crane, which led to the protection. For this, it is determined and memorized, firstly, the movement of which particular structural elements of the crane (the head of the boom, the lifting arm, the retractable boom section, the turntable, etc.), and, secondly, the movement in which directions led to the approximation of the measured value parameter to the maximum permissible value, i.e. to the operation of the crane protection. This memorization is carried out in the form of signs (bits of information), which can be represented as data characterizing the conditions of approximation of the measured parameter value to an acceptable value, or, after conversion by the microcontroller 8, in the form of data about which movements of the crane are allowed after the protection has been activated tap in accordance with the history of this operation. Ultimately, for each combination of moving crane construction elements and the directions of their movement, preceding the operation of the crane protection, information on the procedure or algorithm for generating crane control signals after the operation of each type of protection is recorded in the memory unit 9 or in the non-volatile memory of the microcontroller 8.
Эта информация может быть представлена, например, в виде набора разрешенных движений крана, обеспечивающих сохранение и/или уменьшение значения того параметра работы крана, превышение которого привело к срабатыванию его защиты, а также из условия непревышения другими параметрами их допустимых значений. Выбор и запись информации о разрешенных движения крана могут быть также осуществляться из условия обеспечения превышения каким-либо параметром его допустимого значения не более чем на предварительно установленную величину и/или превышения каким-либо параметром его допустимого значения в течение интервала времени, не превышающего предварительно установленную величину. При этом величины превышения допустимого значения каждым параметром и величина указанного интервала времени определяются в зависимости от конструкции грузоподъемного крана и динамичности его работы с учетом обеспечения безопасности его эксплуатации. В частности, это осуществляется с целью исключения необоснованных отключений движений крана, например из-за раскачивания груза, в тех режимах, когда значение какого-либо параметра близко к допустимому, а анализ показывает, что предпосылки увеличения этого параметра в данном режиме работы крана отсутствуют. Эти величины, в пределах максимально возможных предварительно определенных и запомненных значений, могут задаваться крановщиком до начала и/или в процессе работы грузоподъемного крана.This information can be presented, for example, in the form of a set of permitted movements of the crane, ensuring the preservation and / or reduction of the value of that parameter of the crane operation, the excess of which led to the triggering of its protection, and also from the condition that other parameters do not exceed their permissible values. The selection and recording of information on the permitted movement of the crane can also be carried out from the condition of ensuring that any parameter exceeds its permissible value by no more than a predetermined value and / or exceeds any permissible value by any parameter during a time interval not exceeding a preset value. In this case, the excess values for each parameter and the value of the specified time interval are determined depending on the design of the crane and the dynamics of its operation, taking into account the safety of its operation. In particular, this is done with the aim of eliminating unreasonable shutdowns of crane movements, for example, due to load swinging, in those modes when the value of a parameter is close to acceptable, and analysis shows that there are no prerequisites for increasing this parameter in this crane operation mode. These values, within the limits of the maximum possible predefined and stored values, can be set by the crane operator before and / or during the operation of the crane.
Например, в процессе работы крана микроконтроллер 8 выявляет и запоминает наличие увеличения вылета грузозахватного органа. Далее, после срабатывания защиты по превышению допустимого значения грузового момента, микроконтроллер 8 записывает в блок памяти 9 признак запрещения опускания стрелы и признаки разрешения всех остальных движений крана (включая подъем стрелы). В этом режиме система безопасности считает, что груз уже поднят и его дальнейший подъем грузовой лебедкой не приведет к увеличению грузового момента. Однако возможны различные непредвиденные ситуации, например груз в процессе его подъема стрелой может зацепиться за какое-либо препятствие. Это может привести к значительной перегрузке и к аварии крана. Для предотвращения этого может устанавливаться повышенное допустимое значение грузового момента (в пределах запасов прочности и устойчивости крана), либо некоторый интервал времени, в котором допускается превышение допустимого значения грузового момента. Причем величина этого интервала времени выбирается с учетом динамичности работы крана таким образом, чтобы во всех режимах работы крана максимально возможное фактическое значение грузового момента также не выходило за пределы запасов прочности и устойчивости крана.For example, during the operation of the crane, the microcontroller 8 detects and remembers the presence of an increase in the reach of the load-gripping organ. Further, after the protection is triggered when the permissible value of the load moment is exceeded, the microcontroller 8 writes to the memory unit 9 a sign of prohibition of lowering the boom and signs of permission for all other movements of the crane (including boom lifting). In this mode, the security system considers that the load has already been lifted and its further rise with the cargo winch will not lead to an increase in the load moment. However, various unforeseen situations are possible, for example, a load may catch on an obstacle during its lifting by an arrow. This can result in significant overload and a crane accident. To prevent this, an increased permissible value of the load moment can be established (within the margin of safety and stability of the crane), or a certain time interval in which the permissible value of the load moment can be exceeded. Moreover, the value of this time interval is selected taking into account the dynamism of the crane so that in all modes of operation of the crane the maximum possible actual value of the load moment also does not go beyond the margin of safety and stability of the crane.
С целью повышения безопасности работы крана увеличение допустимого значения какого-либо параметра или введение указанного интервала времени, т.е. задержки срабатывания защиты крана, целесообразно вводить только после возврата крановщиком органов управления краном в исходное состояние, что выявляется микроконтроллером 8 путем анализа выходных сигналов датчиков положений 6 органов управления 5. Кроме того, величины указанного увеличения допустимого значения параметра, а также величины задержек срабатывания защиты, устанавливаются микроконтроллером 8 в зависимости от скорости изменения соответствующего параметра работы грузоподъемного крана и/или от вида выполняемой грузоподъемной операции. Причем увеличение допустимого значения параметра в большинстве случаев целесообразно осуществлять однократно и возвращать его к первоначальной величине после истечения заранее установленного интервала времени и/или в случае, когда измеренное значение параметра уменьшается или достигает увеличенного допустимого значения.In order to increase the safety of the crane operation, increase the permissible value of a parameter or introduce a specified time interval, i.e. delays in the operation of the crane protection, it is advisable to enter only after the crane operator returns the crane controls to the initial state, which is detected by the microcontroller 8 by analyzing the output signals of the position sensors 6 of the controls 5. In addition, the magnitude of the indicated increase in the permissible parameter value, as well as the magnitude of the protection operation delays, set by the microcontroller 8 depending on the rate of change of the corresponding parameter of the crane and / or on the type of load me operations. Moreover, in most cases it is advisable to increase the allowable value of the parameter once and return it to its original value after the expiration of a predetermined time interval and / or in the case when the measured value of the parameter decreases or reaches an increased allowable value.
Если кран осуществляет подъем груза грузовой лебедкой, то микроконтроллер 8 выявляет и запоминает наличие подъема груза лебедкой и после срабатывания защиты по превышению допустимого значения грузового момента записывает в блок памяти 9 признаки запрещения подъема груза грузовой лебедкой, запрещения подъема стрелы и признаки разрешения других движений крана (включая опускание стрелы). В этом режиме система безопасности считает, что груз находится на погрузочной площадке (на земле), кран не в состоянии его поднять и попытки продолжить его подъем путем включения подъема стрелы недопустимы.If the crane lifts the load with a cargo winch, then the microcontroller 8 detects and remembers the presence of the load lifting with the winch and, after the protection is activated, exceeding the permissible value of the load moment, writes to the memory unit 9 signs of the prohibition of lifting the cargo with the winch, prohibition of lifting the boom and signs of allowing other movements of the crane ( including lowering the boom). In this mode, the security system considers that the cargo is on the loading platform (on the ground), the crane is not able to lift it, and attempts to continue lifting it by turning on the boom lift are unacceptable.
Другой пример - если микроконтроллер 8 выявляет и запоминает наличие, например, поворота платформы крана влево/вправо и при этом происходит увеличение значения напряженности поля ЛЭП, то после срабатывания защиты от опасного приближения к ЛЭП микроконтроллер 8 записывает в блок памяти 9 признаки запрещения поворота крана соответственно вправо/влево и признаки разрешения включения других механизмов (движений крана), которые не могут привести к перемещению стрелы крана в опасную зону.Another example - if the microcontroller 8 detects and remembers the presence, for example, of turning the crane platform left / right and an increase in the value of the power line field occurs, then after the protection from dangerous proximity to the power line is activated, the microcontroller 8 writes signs of the prohibition of crane rotation in the memory unit 9, respectively left / right and signs of permission to turn on other mechanisms (crane movements) that cannot lead to the crane boom moving into the danger zone.
В итоге, путем анализа каждой ситуации, предшествующей срабатыванию какой-либо защиты, и учета требований к безопасному выходу крана из этого состояния определяется конкретная комбинация признаков запрещенных и разрешенных движений крана, подлежащая записи в блок памяти 9 и последующей передаче на электрогидравлические клапаны 7. В общем случае эта комбинация зависит от конструкции конкретного грузоподъемного крана и режимов его работы, в частности установленных крановщиком при помощи органов управления 12. Например, если при попытке поднять груз грузовой лебедкой произошло отключение грузовой лебедки из-за перегрузки крана по грузовому моменту, то в этом режиме можно, например, либо разрешить, либо запретить опускание стрелы. И если опускание разрешено, то для обеспечения такой возможности может быть несколько увеличено допустимое значение грузового момента, либо, что эквивалентно, обеспечено разрешение включения движений крана в сторону увеличения грузового момента в течение небольшого интервала времени. И такой выбор может осуществить крановщик при помощи органов управления 12, причем это можно сделать как до начала, так и в процессе работы крана.As a result, by analyzing each situation preceding the operation of any protection, and taking into account the requirements for the safe exit of the crane from this state, a specific combination of signs of prohibited and permitted crane movements is determined, which must be recorded in the memory unit 9 and then transferred to the electro-hydraulic valves 7. B in the general case, this combination depends on the design of a particular crane and its operating modes, in particular, established by the crane operator using the controls 12. For example, if, when trying to dnyat cargo freight cargo winch winch was shutdown due to an overload of the crane load moment, in this mode you can, for example, to allow or prohibit the lowering of the boom. And if lowering is allowed, then in order to ensure this possibility the permissible value of the load moment can be slightly increased, or, equivalently, permission to turn on the movements of the crane in the direction of increasing the load moment for a short period of time can be provided. And such a choice can be made by the crane operator using the controls 12, and this can be done both before and during the operation of the crane.
Таким образом, управление краном после срабатывания защиты от перегрузки, координатной защиты или защиты от опасного приближения к ЛЭП осуществляется крановщиком в соответствии с заранее определенной комбинацией признаков запрещенных и разрешенных движений крана и, при необходимости, скорректированных допустимых значений параметров работы крана. Для осуществления этого управления крановщик переводит орган управления 5 гидравлического распределителя 4 в положение, соответствующее включению какого-либо исполнительного устройства. При этом микроконтроллер 13 блока расширения 2, путем контроля состояний датчиков положения органов управления 6, выявляет какое именно управляющее воздействие осуществляет крановщик и передает эту информацию в электронный блок 1. Далее микроконтроллер 8 электронного блока 1 определяет, является ли это управляющее воздействие безопасным для крана. Если это управляющее воздействие безопасно, т.е. соответствует разрешенному движению крана, микроконтроллер 8 передает в блок расширения 2 соответствующий сигнал разрешения управления краном. Далее микроконтроллер 13, работая по программе, через силовой ключ 14 осуществляет включение электрогидравлического клапана 7 (подает на него напряжение), разрешая выбранное крановщиком безопасное движение крана.Thus, after the overload protection, coordinate protection or protection against dangerous proximity to power lines, the crane is controlled by the crane operator in accordance with a predetermined combination of signs of prohibited and permitted crane movements and, if necessary, adjusted allowable values of the crane operation parameters. To implement this control, the crane operator moves the control element 5 of the hydraulic distributor 4 to the position corresponding to the inclusion of any actuator. In this case, the microcontroller 13 of the expansion unit 2, by monitoring the status of the position sensors of the controls 6, detects which control action the crane operator performs and transfers this information to the electronic unit 1. Next, the microcontroller 8 of the electronic unit 1 determines whether this control action is safe for the crane. If this control action is safe, i.e. corresponds to the permitted movement of the crane, the microcontroller 8 transmits to the expansion unit 2 the corresponding control enable signal of the crane. Next, the microcontroller 13, working according to the program, through the power switch 14, turns on the electro-hydraulic valve 7 (supplies voltage to it), allowing the crane to move safely selected by the crane operator.
Для документирования работы грузоподъемного крана система безопасности может содержать встроенный регистратор параметров, реализованный на основе блока памяти 9 и модуля реального времени, подключенных к микроконтроллеру 8. В блок памяти 9 микроконтроллер 8 записывает текущие значения параметров работы крана, управляющие воздействия крановщика (выходные сигналы датчиков положений 6 органов управления 5), выходные сигналы блокирования работы крана и другие параметры, предусмотренные требованиями к регистратору.To document the operation of the crane, the security system may include a built-in parameter recorder based on the memory unit 9 and the real-time module connected to the microcontroller 8. In the memory unit 9, the microcontroller 8 records the current values of the crane operation parameters, the control actions of the crane operator (output signals of position sensors 6 controls 5), the output signals blocking the operation of the crane and other parameters provided by the requirements for the registrar.
Из изложенного следует, что реализация отличительных признаков предложенного технического решения обеспечивает повышение как удобства управления краном, так и повышение безопасности его работы.It follows from the foregoing that the implementation of the distinguishing features of the proposed technical solution provides an increase in both the convenience of controlling the crane and an increase in the safety of its operation.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. SU 1197983 А, МПК4 В66С 13/20, 15.12.1985.1. A.S. SU 1197983 A, IPC4 V66C 13/20, 12/15/1985.
2. Патент RU 2151732 С1, В66С 15/00, В66С 23/88, 27.06.2000.2. Patent RU 2151732 C1, B66C 15/00, B66C 23/88, 06.27.2000.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005133528/11A RU2305063C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Load-lifting crane control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005133528/11A RU2305063C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Load-lifting crane control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005133528A RU2005133528A (en) | 2007-05-10 |
| RU2305063C2 true RU2305063C2 (en) | 2007-08-27 |
Family
ID=38107616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005133528/11A RU2305063C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Load-lifting crane control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2305063C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103075011A (en) * | 2012-12-31 | 2013-05-01 | 中联重科股份有限公司 | Arm support track optimization method and system and engineering machinery comprising system |
| RU2488771C2 (en) * | 2010-05-05 | 2013-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля Сибирского отделения РАН | Strain gauge |
| CN111017727A (en) * | 2019-11-29 | 2020-04-17 | 北京航天自动控制研究所 | Automatic deviation-rectifying control shutdown judgment method for tire crane |
-
2005
- 2005-10-31 RU RU2005133528/11A patent/RU2305063C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488771C2 (en) * | 2010-05-05 | 2013-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт угля Сибирского отделения РАН | Strain gauge |
| CN103075011A (en) * | 2012-12-31 | 2013-05-01 | 中联重科股份有限公司 | Arm support track optimization method and system and engineering machinery comprising system |
| CN103075011B (en) * | 2012-12-31 | 2015-07-15 | 中联重科股份有限公司 | Arm support track optimization method and system and engineering machinery comprising system |
| CN111017727A (en) * | 2019-11-29 | 2020-04-17 | 北京航天自动控制研究所 | Automatic deviation-rectifying control shutdown judgment method for tire crane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005133528A (en) | 2007-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7677401B2 (en) | Load monitoring and control system with selective boom-up lockout | |
| US20100116767A1 (en) | Method for controlling a load-moving device and controller of a load-moving device | |
| RU2305063C2 (en) | Load-lifting crane control method | |
| US9745169B2 (en) | Safety system for an elevator, elevator system, and method for operating such a safety system | |
| RU2298518C1 (en) | Load-lifting crane control method and control system for implementing the method | |
| US20180319633A1 (en) | Method for operating at least two lifting means in a group operation, and assembly comprising at least two lifting means | |
| RU2442742C1 (en) | Safety device and recording method for working conditions of lifting machine | |
| RU2347736C2 (en) | Control system of load-lifting crane (versions) | |
| US10850953B2 (en) | Lifting device, in particular a mobile crane or a cable-operated excavator, having an apparatus for monitoring the raising and lowering procedures of a boom system and corresponding method | |
| RU2343104C2 (en) | Cargo-hoisting machine control system (versions) | |
| RU2396201C1 (en) | Method of increasing safety (versions) and safety system of jib hoisting crane (versions) | |
| CN111886195B (en) | Operating system | |
| RU2281240C2 (en) | Method of recording parameters of load-lifting machine | |
| RU47341U1 (en) | HYDRAULIC LOADING CRANE SECURITY SYSTEM | |
| RU2376238C1 (en) | Load lifting machine control device (versions) | |
| RU2237610C2 (en) | Method of and device to protect load lifting crane from overload and damage | |
| RU2321534C2 (en) | Method to control load-lifting machine drive | |
| RU48182U1 (en) | HYDRAULIC LOADING CRANE SECURITY SYSTEM (ITS OPTIONS) | |
| JP2673437B2 (en) | Operating device for cranes | |
| RU2237006C2 (en) | Load-lifting crane protection system | |
| RU122997U1 (en) | SAFETY AND CONTROL SYSTEM OF THE HYDRAULIC DRUM CRANE CRANE (OPTIONS) | |
| RU2314248C1 (en) | Boom crane safety system | |
| JPH01256497A (en) | Load vibration preventer at time of ungrounding of slinging load of crane with telescopic boom | |
| RU51606U1 (en) | CRANE SAFETY DEVICE | |
| RU2301192C1 (en) | Method for overlaod protection of hoisting crane using diagnosis of crane hydraulic system and hoisting crane overload protection system for effectuating the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151101 |