RU2622516C1 - Lifting mast device - Google Patents

Lifting mast device Download PDF

Info

Publication number
RU2622516C1
RU2622516C1 RU2016112881A RU2016112881A RU2622516C1 RU 2622516 C1 RU2622516 C1 RU 2622516C1 RU 2016112881 A RU2016112881 A RU 2016112881A RU 2016112881 A RU2016112881 A RU 2016112881A RU 2622516 C1 RU2622516 C1 RU 2622516C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mast
control unit
telescopic mast
lifting
serial bus
Prior art date
Application number
RU2016112881A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Геннадьевич Горшков
Василий Яковлевич Короп
Андрей Анатольевич Федосов
Владимир Васильевич Орленко
Владимир Александрович Борисов
Антон Сергеевич Шурыгин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority to RU2016112881A priority Critical patent/RU2622516C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622516C1 publication Critical patent/RU2622516C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas

Landscapes

  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in lifting mast device (LMD), additionally introduced with appropriate links with other elements: a control station including: a power amplifier; a control unit, in which a control panel, acontroller module, a processing module (PM), a power keys unit (PKU), the first serial bus controller (SBC); the second serial bus controller (SBC), a tilt sensor (TS) mechanically connected to the body of the telescopic mast, the first transport position lock (FTP1); the second transport position lock (TPL2); a lifting height sensor (LHS) are additionally introduced; an instrument branch is additionally introduced in the power reducer of the lifting mast device, mechanically linking the lifting height sensor (LHS) shaft with the telescopic mast drive screw.
EFFECT: increasing the control convenience due to enabling the possibility of remote control and automation of performing the operations on deploying and folding the mast, and increasing the mast operation reliability.
3 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-мачтовым устройствам (далее по тексту - ПМУ), преимущественно к автоматическим системам развертывания подъемно-мачтовых устройств мобильных антенных установок.The invention relates to lifting-mast devices (hereinafter - PMU), mainly to automatic deployment systems of lifting-mast devices of mobile antenna installations.

Известна телескопическая мачта, снабженная подъемным механизмом с редуктором (а.с. СССР №661297/26, 31.03.1960 г.). Согласно описанию механизм подъема и развертывания первой мачты представляет собой механический привод, приводимый в действие вручную, что увеличивает время приведения мачты в готовность.Known telescopic mast, equipped with a lifting mechanism with a gearbox (AS USSR No. 661297/26, 03/31/1960). According to the description, the mechanism for lifting and deploying the first mast is a manual mechanical actuator, which increases the readiness of the mast.

Известен гидравлический привод преимущественно мобильной антенной установки с подъемной мачтой (патент РФ №2281244, 09.03.2005 г.). Однако согласно описанию приводные механизмы являются гидравлическими, а следовательно, достаточно сложны и трудоемки в изготовлении. Необходимость выполнения ручных операций при развертывании системы ведет к увеличению времени развертывания системы и риску выполнения неправильных действий оператора, которые могут привести к аварийной ситуации.Known hydraulic drive mainly mobile antenna installation with a lifting mast (RF patent No. 2281244, 03/09/2005). However, according to the description, the drive mechanisms are hydraulic, and therefore, are quite complex and time-consuming to manufacture. The need to perform manual operations during the deployment of the system leads to an increase in the deployment time of the system and the risk of incorrect operator actions that can lead to an emergency.

Известен наземный транспортный комплекс для обнаружения и распознавания объектов (пат. №2352480, 24.07.2007 г.). В наземном транспортном средстве размещены системы электропитания и оптикоэлектронная система, установленная на опорно-поворотном устройстве, закрепленном на подъемно-мачтовом приспособлении, причем приспособление в походном положении размещается внутри транспортного средства. Конструкция ПМУ имеет две крышки, рассчитанные на герметичное закрывание в походном и рабочем положении. ПМУ приводится в рабочее положение с помощью электропривода и ременных передач специального профиля. Недостатком данного решения является небольшая высота подъема (менее высоты корпуса объекта установки), неполная автоматизация процесса развертывания, связанная с ручным закрытием крышек.Known ground transportation complex for the detection and recognition of objects (US Pat. No. 2352480, 07.24.2007). In a land vehicle, power systems and an optoelectronic system are mounted on a slewing ring mounted on a lifting mast, the device being placed in the stowed position inside the vehicle. The design of the PMU has two covers designed for airtight closing in the stowed and working position. The PMU is brought into working position with the help of an electric drive and belt drives of a special profile. The disadvantage of this solution is the small lift height (less than the height of the installation object), incomplete automation of the deployment process associated with the manual closure of the covers.

Известна самоходная установка с подъемно-мачтовым устройством (пат. №2442098, 15.07.2010). Согласно описанию, на самоходном шасси установлены не менее трех шарнирно соединенных подъемных ступеней, имеющих жесткие упоры, приводимые в действие гидроцилиндром. Недостатком ее является сложность изготовления гидравлической системы, большой объем, занимаемый конструкцией внутри шасси из-за параллельной горизонтальной укладки ступеней в сложенном состоянии.Known self-propelled installation with a lifting mast (US Pat. No. 2442098, 07/15/2010). According to the description, at least three pivotally connected lifting stages with rigid stops driven by a hydraulic cylinder are installed on a self-propelled chassis. Its disadvantage is the complexity of manufacturing the hydraulic system, the large volume occupied by the structure inside the chassis due to the parallel horizontal stacking of the steps when folded.

Известна телескопическая мачта (пат. №2198131, 13.12.2000 г.), снабженная приводным электродвигателем с планетарным редуктором и конечными выключателями верхнего и нижнего положения мачты, по сигналам которых происходит отключение приводного электродвигателя. Данное устройство является ближайшим аналогом подъемно-мачтового устройства и принимается за прототип.Known telescopic mast (US Pat. No. 2198131, 12/13/2000), equipped with a drive motor with a planetary gear and limit switches of the upper and lower positions of the mast, according to the signals of which the drive motor is switched off. This device is the closest analogue of the lifting-mast device and is taken as a prototype.

Согласно описанию механизм подъема и развертывания мачты представляет собой электромеханический привод, обеспечивающий полуавтоматический режим подъема при участии оператора с контролем предельных положений телескопической мачты путем установки конечных выключателей.According to the description, the mast lifting and deployment mechanism is an electromechanical drive that provides a semi-automatic lifting mode with the participation of the operator with control of the limit positions of the telescopic mast by installing limit switches.

Структурная схема подъемно-мачтового устройства-прототипа представлена на Фиг. 1.The block diagram of the lifting mast device of the prototype is shown in FIG. one.

Развертывание мачты осуществляется следующим образом.The deployment of the mast is as follows.

Оператор на блоке управления 1 выбирает режим развертывания мачты телескопической, при этом включается приводной электродвигатель 2, который через планетарный редуктор 3 приводит в движение мачту телескопическую 4 с установленной на ней нагрузкой 5. При начале движения мачты телескопической происходит выключение концевого выключателя транспортного положения (КВТ) 6. Сигнал с (КВТ) 6 подается в блок управления 1 и выключает соответствующую индикацию транспортного положения мачты телескопической 4. При достижении концевого выключателя развернутого положения (КВР) 7 электрический сигнал поступает в блок управления 1 и по данному сигналу происходит выключение приводного электродвигателя 2, который через планетарный редуктор 3 останавливает мачту телескопическую 4 с установленной на ней нагрузкой 5 в развернутом положении, при этом в блоке управления 1 включается соответствующая индикация развернутого положения мачты.The operator on the control unit 1 selects the telescopic mast deployment mode, and the drive motor 2 is turned on, which drives the telescopic mast 4 with the load 5 installed on it through the planetary gear 3, and when the telescopic mast starts moving, the transport position limit switch (KW) 6. The signal from (KW) 6 is supplied to the control unit 1 and turns off the corresponding indication of the transport position of the telescopic mast 4. When reaching the limit switch turned position (CWR) 7, an electric signal enters the control unit 1 and this signal turns off the drive motor 2, which through the planetary gear 3 stops the telescopic mast 4 with the load 5 installed on it in the unfolded position, while the corresponding control unit 1 turns on indication of the expanded position of the mast.

Свертывание мачты производится в обратном порядке. Оператор на блоке управления 1 выбирает режим свертывания мачты телескопической, при этом включается приводной электродвигатель 2, который через планетарный редуктор 3 приводит в движение мачту телескопическую 4 с установленной на ней нагрузкой 5. При начале движения мачты телескопической происходит выключение концевого выключателя развернутого положения (КВР) 7. Сигнал с (КВР) 7 подается в блок управления 1 и выключает соответствующую индикацию развернутого положения мачты телескопической 4. При достижении концевого выключателя транспортного положения (КВТ) 6 электрический сигнал поступает в блок управления 1 и по данному сигналу происходит выключение приводного электродвигателя 2, который через планетарный редуктор 3 останавливает мачту телескопическую 4 с установленной на ней нагрузкой 5 в транспортном положении, при этом в блоке управления 1 включается соответствующая индикация транспортного положения мачты.The mast is rolled up in the reverse order. The operator on the control unit 1 selects the telescopic mast winding mode, and the drive motor 2 is turned on, which drives the telescopic mast 4 with the load 5 installed through the planetary gear 3 and, when the telescopic mast begins to move, the extended position limit switch (CWR) 7. The signal from (CWR) 7 is supplied to the control unit 1 and turns off the corresponding indication of the expanded position of the telescopic mast 4. When the limit switch is reached, the conveyor position (KW) 6, an electric signal enters the control unit 1 and this signal turns off the drive motor 2, which through the planetary gear 3 stops the telescopic mast 4 with the load 5 installed on it in the transport position, while the corresponding control unit 1 turns on indication of the transport position of the mast.

Блок управления 1 соединен с бортсетью +27 В объекта.The control unit 1 is connected to the +27 V system of the facility.

Недостатками вышеуказанного подъемно-мачтового устройства-прототипа являются:The disadvantages of the above lifting mast device of the prototype are:

- низкая надежность мачты, связанная с возможностью повреждения конструкции мачты и электропривода при развертывании мачты с большим отклонением от вертикали или при отказе концевых датчиков;- low mast reliability associated with the possibility of damage to the mast structure and electric drive when deploying the mast with a large deviation from the vertical or in case of failure of the end sensors;

- отсутствие возможности дистанционного управления процессом развертывания и свертывания мачты из системы управления объекта применения.- the lack of remote control of the process of deployment and coiling of the mast from the control system of the application.

Техническими задачами заявляемого изобретения являются:The technical objectives of the claimed invention are:

- повышение удобства управления (обеспечение возможности дистанционного управления);- improving the convenience of management (providing remote control capabilities);

- автоматизация выполнения операций по развертыванию и свертыванию мачты;- automation of operations for the deployment and collapse of the mast;

- повышение надежности работы мачты.- improving the reliability of the mast.

Для решения поставленных задач в известное подъемно-мачтовое устройство, содержащее: блок управления, приводной электродвигатель, силовой редуктор, мачту телескопическую, нагрузку, концевой выключатель транспортного положения (КВТ), концевой выключатель развернутого положения (КВР), согласно изобретению дополнительно введены:To solve the problems in a known lifting mast device, comprising: a control unit, a drive motor, a power reducer, a telescopic mast, a load, a trailer position switch (KW), a trailer position switch (CWR), according to the invention, the following are additionally introduced:

- станция управления, включающая в себя:- control station, including:

• усилитель мощности;• amplifier;

• блок управления, в который дополнительно введены:• control unit, in which additionally entered:

- панель управления;- control Panel;

- модуль контроллера;- controller module;

- модуль обработки (МО);- processing module (MO);

- блок силовых ключей (БСК);- power key block (BSK);

- контроллер последовательной шины первый (КПШ1);- the first serial bus controller (KPSh1);

- контроллер последовательной шины второй (КПШ2),- second serial bus controller (KPSH2),

- датчик наклона (ДН), механически связанный с корпусом мачты телескопической;- tilt sensor (DN), mechanically connected to the mast of the telescopic mast;

- фиксатор транспортного положения первый (ФТП1);- the first position of the transport position (FTP1);

- фиксатор транспортного положения второй (ФТП2);- the lock of the transport position of the second (FTP);

- датчик высоты подъема (ДВП),- lift height sensor (DVP),

при этом в силовой редуктор подъемно-мачтового устройства дополнительно введена приборная ветвь, механически связывающая вал датчика высоты подъема (ДВП) с приводным винтом мачты телескопической,at the same time, an instrument branch is additionally introduced into the power reducer of the lifting-mast device, mechanically linking the shaft of the lift height sensor (DVP) with the drive screw of the telescopic mast,

причем панель управления, входящая в состав блока управления, электрически связана с модулем контроллера, который, в свою очередь, электрически связан с блоком силовых ключей (БСК), модулем обработки (МО), контроллером последовательной шины первым (КПШ1), контроллером последовательной шины вторым (КПШ2),moreover, the control panel included in the control unit is electrically connected to the controller module, which, in turn, is electrically connected to the power key unit (BSK), the processing module (MO), the serial bus controller first (KPSH1), the serial bus controller second (KPSH2),

при этом блок силовых ключей (БСК) электрически связан с фиксатором транспортного положения первым (ФТП1) и фиксатором транспортного положения вторым (ФТП2), которые, с одной стороны, механически связаны с корпусом мачты телескопической, с другой стороны, с нагрузкой, обеспечивая ее механическую фиксацию в транспортном положении мачты телескопической,the power key unit (BSK) is electrically connected to the first position of the transport position lock (FTP1) and the second position of transport lock (FTP2), which, on the one hand, are mechanically connected to the mast body of the mast, on the other hand, with the load, providing it with mechanical fixing in the transport position of the telescopic mast,

причем контроллер последовательной шины второй (КПШ2), например по каналу типа CAN, и модуль обработки (МО) блока управления электрически связаны соответственно с датчиком наклона (ДН) мачты телескопической и датчиком высоты подъема (ДВП) мачты телескопической,moreover, the second serial bus controller (KPSH2), for example via a CAN-type channel, and the processing module (MO) of the control unit are electrically connected respectively to the telescopic mast tilt sensor (DN) and the telescopic mast lift height sensor (FIR),

при этом, с одной стороны, контроллер последовательной шины первый (КПШ1) блока управления, например, по каналу типа CAN электрически связан с внешними устройствами, а блок управления и усилитель мощности станции управления связаны с бортсетью +27 В объекта,in this case, on the one hand, the serial bus controller first (KPSh1) of the control unit, for example, via a CAN-type channel is electrically connected to external devices, and the control unit and the power amplifier of the control station are connected to the +27 V system of the facility,

с другой стороны, блок управления через собственный модуль контроллера электрически связан с усилителем мощности, вращающим вал приводного электродвигателя, который через силовой редуктор обеспечивает подъем и опускание мачты телескопической в заданное внешними устройствами, панелью управления и датчиком высоты подъема положение, при этом концевой выключатель транспортного положения (КВТ) и концевой выключатель развернутого положения (КВР), с одной стороны, механически связаны с корпусом мачты телескопической и, с другой стороны, электрически связаны с модулем контроллера блока управления,on the other hand, the control unit, through its own controller module, is electrically connected to a power amplifier rotating the drive motor shaft, which through the power reducer provides for raising and lowering the telescopic mast to the position set by external devices, the control panel and the height sensor, while the transport position limit switch (КВТ) and limit switch of expanded position (КВР), on the one hand, are mechanically connected with the mast body of the telescopic and, on the other hand, ctrically connected to the controller module of the control unit,

в свою очередь, усилитель мощности электрически связан с модулем контроллера блока управления по сигналам обратных связей по току (ОСТ) и скорости (ОСС) приводного электродвигателя.in turn, the power amplifier is electrically connected to the controller module of the control unit by signals of current feedback (OST) and speed (OSS) of the drive motor.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемое подъемно-мачтовое устройство введены новые компоненты, а именно:Comparative analysis with the prototype shows that new components have been introduced into the inventive lifting mast device, namely:

- станция управления, включающая в себя:- control station, including:

• усилитель мощности;• amplifier;

• блок управления, в который дополнительно введены:• control unit, in which additionally entered:

- панель управления;- control Panel;

- модуль контроллера;- controller module;

- модуль обработки (МО);- processing module (MO);

- блок силовых ключей (БСК);- power key block (BSK);

- контроллер последовательной шины первый (КПШ1);- the first serial bus controller (KPSh1);

- контроллер последовательной шины второй (КПШ2),- second serial bus controller (KPSH2),

- датчик наклона (ДН), механически связанный с корпусом мачты телескопической;- tilt sensor (DN), mechanically connected to the mast of the telescopic mast;

- фиксатор транспортного положения первый (ФТП1);- the first position of the transport position (FTP1);

- фиксатор транспортного положения второй (ФТП2);- the lock of the transport position of the second (FTP);

- датчик высоты подъема (ДВП),- lift height sensor (DVP),

в силовой редуктор подъемно-мачтового устройства дополнительно введена приборная ветвь, механически связывающая вал датчика высоты подъема (ДВП) с приводным винтом мачты телескопической.An additional instrument branch is introduced into the power reducer of the lifting mast, mechanically linking the shaft of the lift height sensor (DVP) to the drive screw of the telescopic mast.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но их введение в указанной связи в заявляемое подъемно-мачтовое устройство (ПМУ) позволяет:A comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced elements are quite well known in the art, but their introduction in this connection into the inventive lifting-mast device (PMU) allows you to:

- управлять процессом развертывания ПМУ через внешние устройства из системы управления объекта установки за счет наличия последовательного канала связи типа CAN;- manage the process of deploying PMU through external devices from the control system of the installation object due to the presence of a serial CAN-type communication channel;

- автоматизировать процессы свертывания и развертывания ПМУ за счет наличия модуля контроллера, с заданным алгоритмом работы;- automate the folding and deployment of PMU due to the presence of a controller module, with a given algorithm of work;

- повысить надежность ПМУ за счет:- increase the reliability of the PMU due to:

- самодиагностики неисправностей при включении ПМУ,- self-diagnosis of malfunctions when turning on the PMU,

- дублированного контроля высоты подъема мачты телескопической за счет использования концевых выключателей транспортного и рабочего положения и датчика высоты подъема,- duplicated control of the telescopic mast lifting height due to the use of trailer switches of the transport and working position and the lifting height sensor,

- наличия обратных связей по току и скорости приводного электродвигателя и информации от датчика высоты подъема, позволяющих алгоритмически ограничивать ток приводного электродвигателя при появлении неисправностей в механизмах,- the presence of feedbacks on the current and speed of the drive motor and information from the lift height sensor, allowing algorithmically limit the current of the drive motor in the event of malfunctions in the mechanisms,

- наличия датчика наклона и алгоритмов блокировки процесса развертывания мачты телескопической при превышении отклонения корпуса мачты от вертикального положения свыше заданного значения.- the presence of a tilt sensor and algorithms for blocking the process of deploying a telescopic mast when exceeding the deviation of the mast body from a vertical position above a predetermined value.

Устройство и работа заявляемого изобретения поясняются чертежами.The device and operation of the claimed invention is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 приведена структурная схема подъемно-мачтового устройства-прототипа.In FIG. 1 shows a structural diagram of a lifting mast device of the prototype.

На Фиг. 2 представлен внешний вид заявляемого подъемно-мачтового устройства.In FIG. 2 presents the appearance of the claimed lifting mast device.

На Фиг. 3 приведена структурная схема заявляемого подъемно-мачтового устройства.In FIG. 3 shows a structural diagram of the inventive lifting mast device.

Сокращения, принятые в тексте и на Фиг.1 и Фиг. 3:Abbreviations adopted in the text and in FIG. 1 and FIG. 3:

БСК - блок силовых ключей;BSK - power key block;

ДВП - датчик высоты подъема;Fiberboard - lift height sensor;

ДН - датчик наклона;DN - tilt sensor;

КВР - концевой выключатель развернутого положения мачты телескопической;KVR - limit switch of the expanded position of the telescopic mast;

КВТ - концевой выключатель транспортного положения мачты телескопической;KVT - limit switch of the transport position of the telescopic mast;

КПШ1 - контроллер последовательной шины первый;KPSh1 - the first serial bus controller;

КПШ2 - контроллер последовательной шины второй;KPSh2 - second serial bus controller;

МО - модуль обработки;MO - processing module;

ОСС - обратная связь по скорости приводного электродвигателя;OSS - feedback on the speed of the drive motor;

ОСТ - обратная связь по току приводного электродвигателя;OST - current feedback of the drive motor;

ПМУ - подъемно-мачтовое устройство;PMU - lifting mast device;

СУ - сигнал управления;SU - control signal;

ФТП1 - фиксатор транспортного положения первый;FTP1 - the first position of the transport position;

ФТП2 - фиксатор транспортного положения второй;FTP2 - the second position of the transport position;

ШИМ - широтно-импульсная модуляция.PWM - pulse width modulation.

Подъемно-мачтовое устройство состоит из следующих элементов: станции управления 1, телескопической многоступенчатой мачты 2 с установленной на ней полезной нагрузкой 3. Нагрузка в транспортном положении жестко фиксируется к корпусу объекта установки при помощи фиксаторов транспортного положения (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5. Фиксаторы транспортного положения (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5 оснащены концевыми выключателями, формирующими сигнал в станцию управления. Развертывание мачты осуществляется с помощью приводного электродвигателя 6 и редуктора 7. В редукторе имеется вторая приборная ветвь, один оборот выходного вала которой соответствует полной высоте подъема мачты телескопической, с которой связан датчик высоты подъема (ДВП) 8, представляющий из себя датчик, измеряющий угол поворота, с помощью которого контролируется высота подъема мачты телескопической. Для повышения надежности контроля развертывания имеются концевые выключатели транспортного положения (КВТ) 9 и развернутого положения (КВР) 10, выдающие сигнал в станцию управления о двух крайних положениях мачты телескопической. Также на корпусе мачты установлен датчик наклона (ДН) 11, выдающий сигнал об углах наклона крена и тангажа по последовательному интерфейсу типа CAN в станцию управления.The lifting-mast device consists of the following elements: control station 1, a telescopic multi-stage mast 2 with a payload 3 installed on it. The load in the transport position is rigidly fixed to the body of the installation with the help of the transport position locks (FTP1) 4 and (FTP2) 5. The latches of the transport position (FTP) 4 and (FTP 2) 5 are equipped with limit switches, forming a signal to the control station. The mast is deployed using a drive motor 6 and gear 7. The gearbox has a second instrument branch, one turn of the output shaft of which corresponds to the full telescopic mast lifting height, to which a lifting height sensor (DVP) 8 is connected, which is a sensor that measures the angle of rotation by means of which the telescopic mast lifting height is controlled. To increase the reliability of monitoring the deployment, there are trailer switches for transport position (КВТ) 9 and deployed position (КВР) 10, which give a signal to the control station about two extreme positions of the telescopic mast. Also, a tilt sensor (BH) 11 is installed on the mast body, which provides a signal about the tilt angles of the roll and pitch via a CAN-type serial interface to the control station.

Станция управления состоит из блока управления 12 и усилителя мощности 13. Модуль контроллера 14 принимает команды с панели управления 15 либо от внешних устройств 16 из системы управления объекта установки через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 по последовательному интерфейсу типа CAN. Модуль контроллера 14 осуществляет по сигналу управления (СУ) управление усилителем мощности 13, принимает от него сигналы обратной связи по току (ОСТ) и скорости (ОСС) вращения приводного электродвигателя 6, выдает сигналы через блок силовых ключей (БСК) 18 на фиксаторы транспортного положения (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5, принимает сигнал от датчика наклона (ДН) 11 по последовательному интерфейсу типа CAN через контроллер последовательной шины второй (КПШ2) 19, принимает сигнал с датчика высоты подъема (ДВП) 8 через модуль обработки (МО) 20.The control station consists of a control unit 12 and a power amplifier 13. The controller module 14 receives commands from the control panel 15 or from external devices 16 from the control system of the installation object via the serial bus controller first (KPSh1) 17 via a CAN-type serial interface. The controller module 14 controls the power amplifier 13 by a control signal (CS), receives current feedback (OST) and rotation speed (OSS) signals from the drive motor 6, and outputs signals through the power key block (BSK) 18 to the transport position locks (FTP1) 4 and (FTP2) 5, receives a signal from a tilt sensor (DN) 11 via a CAN-type serial interface through a second serial bus controller (KPSh2) 19, receives a signal from a lift height sensor (DVP) 8 through a processing module (MO) twenty.

Подъемно-мачтовое устройство работает следующим образом.Lifting-mast device operates as follows.

При подаче питания происходит запуск управляющего программного обеспечения в модуле контроллера 14 и проверка всех подключенных к нему устройств по заданному алгоритму. В случае успешной проверки система переходит в состояние готовности к работе. Запускается процесс обмена информацией с внешними устройствами 16 объекта применения.When power is applied, the control software is launched in the controller module 14 and all devices connected to it are checked according to the specified algorithm. In the case of a successful check, the system enters a state of readiness for work. The process of exchanging information with external devices 16 of the application is started.

При поступлении управляющей команды с панели управления 15 или от внешних устройств 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 в модуле контроллера 14 происходит анализ сигнала датчика наклона (ДН) 11, поступившего через контроллер последовательной шины второй (КПШ2) 19, если отклонение мачты от вертикали находится в пределах допустимого, то вырабатывается соответствующая команда и через блок силовых ключей (БСК) 18 происходит формирование сигнала на перевод фиксаторов транспортного положения мачты (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5 в рабочее положение.When a control command is received from the control panel 15 or from external devices 16 through the first bus controller (KPSh1) 17 in the controller module 14, the signal of the tilt sensor (DN) 11 received through the second bus controller (KPSh2) 19 is analyzed if the mast deviation from the vertical is within acceptable limits, then the corresponding command is generated and through the power key block (BSK) 18, a signal is generated to translate the mast transport position locks (FTP1) 4 and (FTP2) 5 to the working position Eden.

После перевода фиксаторов (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5 в рабочее положение в модуле контроллера 14 формируется сигнал управления (СУ) усилителя мощности 13 с учетом сигналов обратных связей по току (ОСТ) и скорости (ОСС) вращения приводного электродвигателя 6 и данных с датчика высоты подъема (ДВП) 8.After transferring the latches (FTP) 4 and (FTP 2) 5 to the operating position in the controller module 14, a control signal (SU) of the power amplifier 13 is formed taking into account the current feedback signals (OST) and the rotation speed (OSS) of the rotation of the drive motor 6 and data from lift height sensor (DVP) 8.

Сигнал управления (СУ) для усилителя мощности 13 формируется таким образом, что одновременно выполняется управление скоростью развертывания и высотой подъема мачты телескопической 2. Подъем мачты телескопической 2 заканчивается на заданной высоте по сигналу, поступающему с датчика высоты подъема (ДВП) 8 через модуль обработки (МО) 20, либо с концевого выключателя развернутого положения мачты телескопической (КВР) 10 непосредственно в модуль контроллера 14. По окончании процесса перевода мачты телескопической 2 в рабочее положение в модуле контроллера 14 формируется соответствующее сообщение во внешние устройства 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 и на панель управления 15 блока управления 12.The control signal (CS) for the power amplifier 13 is formed in such a way that the deployment speed and the height of the telescopic mast 2 are simultaneously controlled. The telescopic mast 2 is lifted at a predetermined height by a signal from the lift height sensor (MDF) 8 through the processing module ( MO) 20, or from the limit switch of the expanded position of the telescopic mast (CWR) 10 directly to the controller module 14. At the end of the process of transferring the telescopic mast 2 to the working position in the con the troller 14 is formed the corresponding message to external devices 16 through the controller of the serial bus first (KPSh1) 17 and to the control panel 15 of the control unit 12.

Перевод подъемно-мачтового устройства в транспортное положение осуществляется в обратной последовательности.The transfer of the mast device to the transport position is carried out in the reverse order.

При поступлении управляющей команды на перевод мачты телескопической 2 в транспортное положение с панели управления 15 или от внешних устройств 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 в модуле контроллера 14 формируется сигнал управления (СУ) усилителя мощности 13 с учетом сигналов обратных связей по току (ОСТ) и скорости (ОСС) вращения приводного электродвигателя 6 и данных с датчика высоты подъема (ДВП) 8.When a control command is received to transfer the telescopic mast 2 to the transport position from the control panel 15 or from external devices 16 through the first bus controller (KPSh1) 17, a control signal (CS) of the power amplifier 13 is formed in the controller module 14 taking into account the current feedback signals (OST) and speed (OSS) of rotation of the drive motor 6 and data from the lift height sensor (MDF) 8.

Сигнал управления (СУ) для усилителя мощности 13 формируется таким образом, что выполняется управление скоростью движения с учетом высоты положения мачты телескопической 2. Перевод мачты телескопической 2 в транспортное положение заканчивается на заданной высоте по сигналу, поступающему с датчика высоты подъема (ДВП) 8 через модуль обработки (МО) 20 либо с концевого выключателя транспортного положения мачты телескопической (КВТ) 9 непосредственно в модуль контроллера 14.The control signal (SU) for the power amplifier 13 is formed in such a way that the speed is controlled taking into account the height of the telescopic mast 2. The telescopic mast 2 is moved to the transport position at a given height according to the signal from the lift height sensor (DVP) 8 through processing module (MO) 20 or from the limit switch of the transport position of the telescopic mast (KW) 9 directly to the controller module 14.

После перевода мачты телескопической 2 в транспортное положение происходит выработка команды в модуле контроллера 14 и формирование сигнала в блоке силовых ключей (БСК) 18 на перевод фиксаторов транспортного положения мачты (ФТП1) 4 и (ФТП2) 5 в транспортное положение. По окончании процесса перевода фиксаторов в транспортное положение в модуль контроллера 14 передается соответствующий сигнал, который формирует сообщение об окончании процесса перевода мачты телескопической 2 в транспортное положение во внешние устройства 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 и на панель управления 15 блока управления 12.After transferring the telescopic mast 2 to the transport position, a command is generated in the controller module 14 and a signal is generated in the power key unit (BSK) 18 to translate the mast transport position locks (FTP1) 4 and (FTP2) 5 into the transport position. At the end of the process of transferring the latches to the transport position, a corresponding signal is transmitted to the controller module 14, which generates a message about the end of the process of transferring the telescopic mast 2 to the transport position to external devices 16 through the first bus controller (KPSh1) 17 and to the control panel 15 of the control unit 12 .

Чтобы исключить пиковые и ударные нагрузки на механические элементы привода и повысить плавность выполнения операций, управляющий сигнал для привода подъема мачты формируется с ограничением по скорости и ускорению в зависимости от массы установленной нагрузки, что существенно повышает надежность работы системы в целом.In order to exclude peak and shock loads on the mechanical elements of the drive and increase the smoothness of operations, the control signal for the mast lifting drive is generated with speed and acceleration restrictions depending on the weight of the installed load, which significantly increases the reliability of the system as a whole.

В процессе подъема мачты телескопической 2 в усилителе мощности 13 формируются сигналы, пропорциональные току (ОСТ) и скорости (ОСС) приводного электродвигателя 6, по которым в модуле контроллера 14 блока управления 12 происходит непрерывный анализ наличия аварийных ситуаций в механизмах по изменениям величины тока и скорости вращения приводного электродвигателя 6.In the process of lifting the telescopic mast 2 in the power amplifier 13, signals are generated proportional to the current (OST) and speed (OSS) of the drive motor 6, according to which in the module of the controller 14 of the control unit 12 there is a continuous analysis of the presence of emergency situations in the mechanisms for changes in current and speed rotation of the drive motor 6.

В процессе подъема мачты телескопической 2 ведется непрерывный анализ отклонения подъемно-мачтового устройства от вертикального положения по данным, поступающим с датчика наклона 11 по двум взаимно перпендикулярным осям наклона крена и тангажа. При превышении предельной величины наклона система останавливает выполнение операции подъема мачты телескопической 2 и выдает сообщение не панель управления 15 и во внешние устройства 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 оператору.In the process of lifting the telescopic mast 2, a continuous analysis of the deviation of the lifting mast from the vertical position is carried out according to the data received from the inclination sensor 11 along two mutually perpendicular axes of inclination of the roll and pitch. If the limit value of the slope is exceeded, the system stops the operation of lifting the mast of the telescopic 2 and gives a message not to the control panel 15 and to external devices 16 through the serial bus controller to the first (KPSh1) 17 operator.

По командам с панели управления 15 или из внешних устройств 16 через контроллер последовательной шины первый (КПШ1) 17 работу системы можно остановить в любом положении. Также возможен перевод в любое положение системы на любую высоту по соответствующим командам управления.By commands from the control panel 15 or from external devices 16 through the serial bus controller, the first (KPSh1) 17 system operation can be stopped in any position. It is also possible to transfer to any position of the system at any height according to the appropriate control commands.

Отдельные новые элементы заявляемого ПМУ реализованы как часть программного обеспечения модуля контроллера блока управления, при этом обработка получаемых и передаваемых данных осуществляется модулями, такими как модули аналого-цифрового преобразования (ОСТ) и (ОСС) и цифроаналогового преобразования (СУ), модуль вычисления угла поворота (МО) датчика положения (ДВП) и модулей формирователей сигналов последовательной шины типа CAN (КПШ1) и (КПШ2).Separate new elements of the proposed PMU are implemented as part of the software of the controller module of the control unit, while the processing of the received and transmitted data is carried out by modules such as modules of analog-to-digital conversion (OST) and (OSS) and digital-to-analog conversion (SU), the module for calculating the rotation angle (MO) of a position sensor (FWD) and modules of signal conditioners of a serial bus of CAN type (KPSH1) and (KPSH2).

Выходной каскад усилителя мощности может быть выполнен по мостовой схеме, построенной на транзисторных сборках управляемых в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ).The output stage of the power amplifier can be performed according to a bridge circuit built on transistor assemblies controlled in pulse-width modulation (PWM) mode.

(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию». Пер.с англ. - М.: Мир, 1976).(See the book edited by Bogner R. and Konstantinidis A. “Introduction to Digital Filtering.” Transl. From English. - M.: Mir, 1976).

(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники». Пер. с англ. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Мир, 1993).(See the book by Horowitz P., Hill W. “The Art of Circuit Engineering.” Transl. From English - 4th ed. Revised and enlarged. - M.: Mir, 1993).

(См. книгу Войтицкий С.А., Войтицкая Г.Н. Аналого-цифровой преобразователь сигналов синусно-косинусного вращающегося трансформатора в опорно-поворотном устройстве малогабаритной РЛС наземного базирования // Вестник Тульского государственного университета. Сер. Системы управления. 2010. Вып. 1).(See the book Voytitsky S.A., Voytitskaya G.N. An analog-to-digital signal converter for a sine-cosine rotary transformer in a rotary support device of a small-sized ground-based radar // Bulletin of Tula State University. Ser. Control systems. 2010. Issue. one).

(См. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера, 2006. 856 с.).(See Oppenheim A., Schafer R. Digital Signal Processing. M: Technosphere, 2006. 856 pp.).

Таким образом, заявляемое в качестве изобретения подъемно-мачтовое устройство позволяет:Thus, the inventive hoisting mast device allows:

- управлять процессом развертывания через внешние устройства из системы управления объекта установки за счет наличия последовательного канала связи типа CAN;- manage the deployment process through external devices from the control system of the installation object due to the presence of a serial CAN-type communication channel;

- автоматизировать процессы свертывания и развертывания ПМУ за счет наличия модуля контроллера с заданным алгоритмом работы;- automate the folding and deployment of PMU due to the presence of a controller module with a given algorithm of work;

- повысить надежность ПМУ за счет:- increase the reliability of the PMU due to:

- самодиагностики неисправностей при включении ПМУ,- self-diagnosis of malfunctions when turning on the PMU,

- дублированного контроля высоты подъема мачты телескопической за счет использования концевых выключателей транспортного и рабочего положения и датчика высоты подъема,- duplicated control of the telescopic mast lifting height due to the use of trailer switches of the transport and working position and the lifting height sensor,

- наличия обратных связей по току и скорости приводного электродвигателя и информации от датчика высоты подъема, позволяющих алгоритмически ограничивать ток приводного электродвигателя при появлении неисправностей в механизмах,- the presence of feedbacks on the current and speed of the drive motor and information from the lift height sensor, allowing algorithmically limit the current of the drive motor in the event of malfunctions in the mechanisms,

- наличия датчика наклона и алгоритмов блокировки процесса развертывания мачты телескопической при превышении отклонения корпуса мачты от вертикального положения свыше заданного значения.- the presence of a tilt sensor and algorithms for blocking the process of deploying a telescopic mast when exceeding the deviation of the mast body from a vertical position above a predetermined value.

Приведенные в описании технические преимущества, целесообразность и надежность ПМУ, реализованного по заявляемой структурной схеме, подтверждены испытаниями опытного образца ПМУ на испытательной базе ОАО «СКБ ПА», ОАО «КЭМЗ» г. Коврова и в составе объекта в АО НПП «Рубин» г. Пензы.The technical advantages presented in the description, the feasibility and reliability of the PMU, implemented according to the claimed structural scheme, are confirmed by tests of the prototype PMU at the testing base of OJSC SKB PA, OJSC KEMZ of Kovrov and as part of the facility at JSC NPP Rubin of Penza.

Claims (1)

Подъемно-мачтовое устройство, содержащее блок управления, приводной электродвигатель, силовой редуктор, мачту телескопическую, нагрузку, концевой выключатель транспортного положения, концевой выключатель развернутого положения, отличающееся тем, что в него введены датчик наклона, механически связанный с корпусом мачты телескопической, фиксатор транспортного положения первый, фиксатор транспортного положения второй, датчик высоты подъема, станция управления, включающая в себя усилитель мощности, блок управления, в который дополнительно введены панель управления, модуль контроллера, модуль обработки, блок силовых ключей, контроллер последовательной шины первый, контроллер последовательной шины второй, при этом в силовой редуктор подъемно-мачтового устройства дополнительно введена приборная ветвь, механически связывающая вал датчика высоты подъема с приводным винтом мачты телескопической, причем панель управления, входящая в состав блока управления, электрически связана с модулем контроллера, который, в свою очередь, электрически связан с блоком силовых ключей, модулем обработки, контроллером последовательной шины первым, контроллером последовательной шины вторым, при этом блок силовых ключей электрически связан с фиксатором транспортного положения первым и фиксатором транспортного положения вторым, которые, с одной стороны, механически связаны с корпусом мачты телескопической, с другой стороны, с нагрузкой, обеспечивая ее механическую фиксацию в транспортном положении мачты телескопической, причем контроллер последовательной шины второй и модуль обработки блока управления электрически связаны соответственно с датчиком наклона мачты телескопической и датчиком высоты подъема мачты телескопической, при этом, с одной стороны, контроллер последовательной шины первый блока управления электрически связан с внешними устройствами, а блок управления и усилитель мощности станции управления связаны с бортсетью +27 В объекта, с другой стороны, блок управления через собственный модуль контроллера электрически связан с усилителем мощности, вращающим вал приводного электродвигателя, который через силовой редуктор обеспечивает подъем и опускание мачты телескопической в заданное внешними устройствами, панелью управления и датчиком высоты подъема положение, при этом концевой выключатель транспортного положения и концевой выключатель развернутого положения, с одной стороны, механически связаны с корпусом мачты телескопической и, с другой стороны, электрически связаны с модулем контроллера блока управления, в свою очередь, усилитель мощности электрически связан с модулем контроллера блока управления по сигналам обратных связей по току и скорости приводного электродвигателя.A lifting mast device comprising a control unit, a drive motor, a power reducer, a telescopic mast, a load, a transport limit switch, an extended position switch, characterized in that an inclination sensor is inserted into it mechanically connected to the telescopic mast body, a transport position lock first, transport lock second, lift height sensor, control station, including a power amplifier, control unit, in which A control panel, a controller module, a processing module, a power key block, a serial bus controller first, a serial bus controller second, and an instrument branch mechanically linking the shaft of the height sensor with the drive screw of the telescopic mast have been added to the power reducer of the lifting mast moreover, the control panel, which is part of the control unit, is electrically connected to the controller module, which, in turn, is electrically connected to the power key unit, m the processing muzzle, the serial bus controller first, the serial bus controller second, while the power key unit is electrically connected to the transport position lock first and the transport position lock second, which, on the one hand, are mechanically connected to the mast body of the telescopic, on the other hand, with a load ensuring its mechanical fixation in the transport position of the telescopic mast, the second serial bus controller and the processing module of the control unit electrically are connected respectively with a telescopic mast tilt sensor and a telescopic mast lift height sensor, while, on the one hand, the serial bus controller of the first control unit is electrically connected to external devices, and the control unit and power amplifier of the control station are connected to the +27 V system of the facility, with on the other hand, the control unit, through its own controller module, is electrically connected to a power amplifier that rotates the shaft of the drive electric motor, which through the power reducer provides lifting m and lowering the telescopic mast to the position set by external devices, the control panel and the height sensor, while the transport limit switch and the expanded position limit switch, on the one hand, are mechanically connected to the telescopic mast body and, on the other hand, are electrically connected to the module the controller of the control unit, in turn, the power amplifier is electrically connected to the controller module of the control unit according to feedback signals of current and speed of the drive electro engine.
RU2016112881A 2016-04-04 2016-04-04 Lifting mast device RU2622516C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112881A RU2622516C1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Lifting mast device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112881A RU2622516C1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Lifting mast device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622516C1 true RU2622516C1 (en) 2017-06-16

Family

ID=59068582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112881A RU2622516C1 (en) 2016-04-04 2016-04-04 Lifting mast device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622516C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA032904B1 (en) * 2017-10-17 2019-07-31 Открытое акционерное общество "Межгосударственная Корпорация Развития" Mast actuator control unit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329715C1 (en) * 1993-09-03 1995-02-23 Dornier Gmbh Telescopic mast system
RU2198131C2 (en) * 2000-12-13 2003-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро "Титан" Telescopic mast
RU2373618C1 (en) * 2008-10-14 2009-11-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Lift-mast design of mobile antenna installation
RU2461923C1 (en) * 2011-08-22 2012-09-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Lifting mast device
RU2496193C1 (en) * 2012-05-11 2013-10-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Mast device
RU142055U1 (en) * 2013-06-11 2014-06-20 Федеральное государственное казенное учреждение "Пограничный научно-исследовательский центр Федеральной службы безопасности Российской Федерации" MOBILE TECHNICAL OBSERVATION POST

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329715C1 (en) * 1993-09-03 1995-02-23 Dornier Gmbh Telescopic mast system
RU2198131C2 (en) * 2000-12-13 2003-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро "Титан" Telescopic mast
RU2373618C1 (en) * 2008-10-14 2009-11-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Lift-mast design of mobile antenna installation
RU2461923C1 (en) * 2011-08-22 2012-09-20 Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" Lifting mast device
RU2496193C1 (en) * 2012-05-11 2013-10-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Mast device
RU142055U1 (en) * 2013-06-11 2014-06-20 Федеральное государственное казенное учреждение "Пограничный научно-исследовательский центр Федеральной службы безопасности Российской Федерации" MOBILE TECHNICAL OBSERVATION POST

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA032904B1 (en) * 2017-10-17 2019-07-31 Открытое акционерное общество "Межгосударственная Корпорация Развития" Mast actuator control unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9528492B2 (en) Wind turbine elevator for hoisting a nacelle along a tower and pivoting the nacelle at a top of the tower
KR101025702B1 (en) Stand-alone working platform combinable with a boom
US10012004B2 (en) Multi-axial mast positioning system
US8598724B2 (en) Wind-driven power plant equipped with folding and lifting mechanism for raising and stowing the tower
BR112014001085B1 (en) METHOD AND CONTROL SYSTEM ASSEMBLY FOR THE OPERATION OF AT LEAST TWO LIFTING DEVICES.
AU2019100985B4 (en) Equipment tower
EP3766825A2 (en) Telehandler with stabilisers
RU2622516C1 (en) Lifting mast device
CN112248909A (en) Automatic homing device of on-vehicle unmanned aerial vehicle
RU142292U1 (en) MOBILE PHOTO VIDEO FIXING EVENT
CN112780079B (en) Shelter with automatic walking function
CN110466543A (en) A kind of new-type mountainous region track conveying device
RU2461923C1 (en) Lifting mast device
EP3323731B1 (en) Elevator system for auxiliary power unit
RU2545406C1 (en) Mobile complex of photo-video-registration of events
CN112758816A (en) Automatic hoisting device for military shelter vehicle loading unmanned aerial vehicle
US20240204388A1 (en) A mobile radio station
AU2017100205A4 (en) Equipment tower and gate assembly
CN111688564B (en) Self-discharging loading vehicle
US20230202811A1 (en) Vehicle lift system with feature simplification
EA032904B1 (en) Mast actuator control unit
US11066128B2 (en) Collapsible mast of a yacht
CN117383481A (en) Aerial working truck arm support recycling method and aerial working truck
CN118128403A (en) Airport skylight opening and closing mechanism and unmanned aerial vehicle airport
CN114435777A (en) Self-unloading container

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180130

Effective date: 20180130