RU58110U1

RU58110U1 - CRANE CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU58110U1
Application number: RU2006129518/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Иванович Затравкин; Леонид Станиславович Каминский; Дмитрий Матвеевич Маш; Игорь Андреевич Пятницкий; Игорь Германович Фёдоров; Анатолий Петрович Червяков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО"
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2006-11-10

Abstract

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в системах управления и защиты от перегрузок и столкновения с препятствиями грузоподъемных кранов. Устройство управления грузоподъемным краном содержит датчик 2 нагрузки, датчик 1 положения оборудования крана, блок 9 задания начальных и конечных координат крюка (груза), блок 3 контроля фактических координат крюка (груза) и блок 7 управления приводами. В устройство дополнительно введены блок 12 задания координат препятствий, орган 10 задания конечных координат крюка (груза), дисплей 11, блок 13 определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блок 5 контроля фактической загрузки крана, блок 4 гашения раскачивания груза, схему 17 «ИЛИ», два компаратора 16 и 18, блок 14 вычисления режима движений, блок 15 инициирования движений, блок 8 снижения скоростей движения оборудования и блок 6 останова движений. Устройство обеспечивает возможность автоматического выбора оптимальной траектории перемещения груза из текущего положения в конечное положение в обход препятствий, имеющихся на площадке, а также обеспечивает активные меры по снижению динамических нагрузок на кран и повышение безопасности и производительности работ за счет исключения внезапных остановок механизмов крана при пересечении оборудованием крана границ зон координатной защиты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to hoisting and transport engineering and can be used in control systems and protection against overloads and collisions with obstacles of hoisting cranes. The crane control device includes a load sensor 2, a crane equipment position sensor 1, a hook (load) coordinate initial and final coordinate unit 9, a hook (load) actual coordinate control unit 3 and a drive control unit 7. The device additionally includes a block 12 for setting the coordinates of obstacles, a body 10 for setting the final coordinates of the hook (load), a display 11, a block 13 for determining the intersection of motion paths with contours of obstacles, a block 5 for monitoring the actual load of the crane, a block 4 for damping the swinging load, a 17 "OR ", Two comparators 16 and 18, a motion mode calculation unit 14, a motion initiation unit 15, an equipment speed reduction unit 8 and a motion stopping unit 6. The device provides the ability to automatically select the optimal trajectory of the cargo from the current position to the final position, bypassing the obstacles present on the site, and also provides active measures to reduce the dynamic loads on the crane and increase safety and productivity by eliminating sudden stops of the crane mechanisms when crossing the equipment crane boundaries of zones of coordinate protection. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в системах управления и защиты от перегрузок и столкновения с препятствиями грузоподъемных кранов.The invention relates to hoisting and transport engineering and can be used in control systems and protection against overloads and collisions with obstacles of hoisting cranes.

Известно устройство управления грузоподъемным краном, содержащее цифровой вычислитель, внешнее запоминающее устройство, блок визуальной индикации, блок аварийной сигнализации, исполнительный блок, устройство ввода-вывода информации и датчики положения оборудования крана (см. патент РФ на полезную модель №38747, В 66 С 23/90, 10.07.2004).A control device for a crane containing a digital computer, an external storage device, a visual indication unit, an alarm unit, an executive unit, an input / output device and position sensors for crane equipment is known (see RF patent for utility model No. 38747, B 66 C 23 / 90, 07/10/2004).

Известно также устройство управления грузоподъемным краном, содержащее датчик нагрузки, датчики положения оборудования крана (датчики длины и угла наклона стрелы, датчик угла поворота стрелы, датчик количества троса на барабане грузовой лебедки), блок задания начальных и конечных координат крюка (груза), блок контроля фактических координат крюка (груза), блок определения допустимого вылета стрелы по нагрузке, блок определения проекции стрелы на горизонтальную плоскость, блок определения проекции стрелы на вертикальную плоскость, блок сравнения, блок коррекции допустимых координат и блок управления приводами (см. патент РФ №2058929, В 66 С 23/90, 27.04.1996).There is also known a crane control device containing a load sensor, crane equipment position sensors (length and angle sensors, boom angle sensors, cable rope number sensors on a cargo winch drum), a unit for specifying the initial and final coordinates of the hook (load), a control unit the actual coordinates of the hook (load), the unit for determining the allowable reach of the arrow on the load, the unit for determining the projection of the arrow on the horizontal plane, the unit for determining the projection of the arrow on the vertical plane, block with equalities, a block for the correction of permissible coordinates, and a drive control block (see RF patent No. 2058929, B 66 C 23/90, 04/27/1996).

Общим недостатком известных устройств управления грузоподъемными кранами является то, что не учитывается динамика перемещающегося груза и в зависимости от скорости движения могут возникать колебания груза низкой частоты. В отличие от помех отфильтровать эти колебания невозможно, так как для них постоянная времени фильтра имеет значительный уровень (несколько секунд), что недопустимо для срабатывания устройств защиты. Наличие же колебаний груза связано со снижением производительности, энергетическими потерями, а в некоторых случаях со столкновениями и поломкой оборудования. Другим недостатком известных устройств управления грузоподъемными кранами является то, что в критических A common disadvantage of the known crane control devices is that the dynamics of the moving load are not taken into account and, depending on the speed of movement, fluctuations in the load of a low frequency can occur. Unlike interference, it is impossible to filter out these oscillations, since for them the filter time constant has a significant level (several seconds), which is unacceptable for the protection devices to operate. The presence of cargo fluctuations is associated with a decrease in productivity, energy losses, and in some cases with collisions and equipment breakdowns. Another disadvantage of the known crane control devices is that in critical

ситуациях происходит остановка крана, что в ряде случаев вызывает необходимость обходных или возвратных движений, т.е. снижение производительности и энергетические потери.situations, the crane stops, which in some cases necessitates bypass or return movements, i.e. decreased performance and energy losses.

Задачей, на решение которой направлено заявляемые изобретения, является разработка устройства управления грузоподъемным краном, которое обеспечивало бы повышенную безопасность и производительность работы грузоподъемного крана.The task to which the claimed invention is directed is the development of a crane control device that would provide increased safety and performance of a crane.

Для достижения поставленных задач и других преимуществ предложено устройство управления грузоподъемным краном, содержащее датчик нагрузки, датчики положения оборудования крана, блок задания начальных и конечных координат крюка (груза), блок контроля фактических координат крюка (груза) и блок управления приводами, которое, согласно полезной модели, дополнительно содержит блок задания координат препятствий, орган задания конечных координат крюка (груза), дисплей, блок определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блок контроля фактической загрузки крана, блок гашения раскачивания груза, схему «ИЛИ», два компаратора, блок вычисления режима движений, блок инициирования движений, блок снижения скоростей движения оборудования и блок останова движении, при этом датчики положения оборудования крана подключены к блоку контроля фактических координат крюка (груза) и блоку гашения раскачивания груза, а вместе с датчиком нагрузки подключены также к блоку контроля фактической загрузки крана, выход блока гашения раскачивания груза подключен к первому входу блока останова движений, ко второму входу которого подключен выход блока контроля фактической загрузки крана, выход блока останова движений подключен к первому входу блока управления приводами, выход блока контроля фактических координат крюка (груза) подключен к первому входу блока задания начальных и конечных координат крюка (груза), ко второму входу которого подключен орган задания конечных координат крюка (груза), выход блока задания начальных и конечных координат крюка (груза) подключен к первым входам дисплея, To achieve the objectives and other advantages, a crane control device is proposed that contains a load sensor, crane equipment position sensors, a unit for setting the initial and final coordinates of the hook (load), a control unit for the actual coordinates of the hook (load), and a drive control unit, which, according to the useful model, additionally contains a block for setting the coordinates of obstacles, a body for setting the final coordinates of the hook (load), a display, a unit for determining the intersection of the motion paths with the contours of obstacles, a unit for monitoring the actual load of the crane, a block for extinguishing the load swinging, an OR circuit, two comparators, a unit for calculating the movement mode, a unit for initiating movements, a unit for reducing the speed of the equipment and a block for stopping the movement, while the position sensors of the crane equipment are connected to the unit for monitoring the actual coordinates the hook (load) and the damping unit for swinging the load, and together with the load sensor are also connected to the control unit for the actual loading of the crane, the output of the damping unit for swinging the load is connected to the first input a motion stop unit, to the second input of which the output of the actual crane loading control unit is connected, the output of the motion stop unit is connected to the first input of the drive control unit, the output of the actual hook (load) coordinate control unit is connected to the first input of the hook (load and start) coordinate unit ), to the second input of which the organ for specifying the final coordinates of the hook (load) is connected, the output of the block for specifying the initial and final coordinates of the hook (load) is connected to the first inputs of the display,

блока определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блока вычисления режима движений, первого и второго компараторов, выход блока задания координат препятствий подключен ко второму входу дисплея и второму входу блока определения пересечения траектории движения с контурами препятствий, выход которого подключен ко второму входу блока вычисления режима движений, выходы блока контроля фактических координат и блока контроля фактической загрузки крана подключены соответственно к первому и второму входам элемента «ИЛИ», выход которого подключен ко второму входу первого компаратора, второй вход второго компаратора подключен к выходу блока контроля фактических координат крюка (груза), а выход - к третьему входу блока останова движений, второй вход блока управления приводами подключен к выходу первого компаратора через блок снижения скоростей движения оборудования, а третий вход - к выходу блока вычисления режима движений через блок инициирования движений.block for determining the intersection of motion paths with obstacle contours, a block for calculating the motion mode, the first and second comparators, the output of the block for specifying the coordinates of obstacles is connected to the second input of the display and the second input of the block for determining the intersection of the motion path with obstacles, the output of which is connected to the second input of the mode calculating block movements, the outputs of the control unit actual coordinates and the control unit actual loading of the crane are connected respectively to the first and second inputs of the element OR ”, the output of which is connected to the second input of the first comparator, the second input of the second comparator is connected to the output of the unit for monitoring the actual coordinates of the hook (load), and the output is connected to the third input of the motion block, the second input of the drive control unit is connected to the output of the first comparator through the unit reducing the speed of the equipment, and the third input to the output of the unit for calculating the mode of movements through the block initiating movements.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что на дисплей первоначально выводятся контуры препятствий, если таковые имеются на стройплощадке. Препятствия должны быть дифференцированы по степени опасности перемещения возле них груза или оборудования крана (например, над некоторыми препятствиями нельзя проносить груз). Препятствия вводятся и записываются в энергонезависимое перепрограммируемое запоминающее устройство в одном из двух режимов: в режиме сохранения при отключенном питании (например, на стройплощадке с башенным краном препятствия вводятся и записываются с плана производства работ), а в случае, например, автомобильного крана - в режиме оперативной записи крановщиком. До того, как оператор (крановщик) начнет инициировать движение крановых механизмов, он должен с помощью органа задания конечных координат крюка (груза) нанести на дисплей и записать в оперативную память конечную точку требуемого движения крюка (груза). Начальная точка известна, будучи определенной по сигналам датчиков, The essence of the proposed utility model is that the display initially shows the contours of obstacles, if any, on the construction site. Obstacles should be differentiated according to the degree of danger of moving cargo or crane equipment near them (for example, it is impossible to carry cargo over some obstacles). Obstacles are introduced and recorded in a non-volatile reprogrammable memory in one of two modes: in save mode with the power off (for example, on a construction site with a tower crane, obstacles are entered and recorded from the work plan), and in the case of, for example, a car crane, in operational recording by a crane operator. Before the operator (crane operator) begins to initiate the movement of crane mechanisms, he must use the body to set the final coordinates of the hook (load) to put on the display and write in RAM the end point of the required movement of the hook (load). The starting point is known, being determined by the signals of the sensors,

контролирующих положение оборудования крана. После этого оператор (крановщик) инициирует начало движения, которое происходит в двух вариантах, когда требуемая траектория перемещения груза не пересекает границы препятствий (или препятствия отсутствуют) и когда траектория пересекает эти границы. В первом случае по известным координатам (начальным и конечным) положения механизмов определяются направления их независимого движения (каждого в отдельности) по кратчайшему пути. Критерием движения должно быть минимальное время доставки грузозахватного органа (груза) в заданную точку. Если траектории возможных движений пересекают границы препятствий, автоматически начинают рассматриваться варианты обхода препятствий Критериями, определяющими приоритет движений тех или иных механизмов при рассмотрении вариантов обхода, являются в первую очередь виды препятствий, а также динамические свойства приводов механизмов для обеспечения минимального времени перемещения. После перебора вариантов определяется оптимальная траектория движения, на основе которой вычисляются моменты включения и останова приводов каждого из крановых механизмов. В обеспечение траектории движения включаются режимы гашения раскачивания груза, предварительного снижения скоростей, а также объективные (в зависимости от фактического состояния крана и положения крюка (груза)) режимы защиты крана от перегрузки и столкновений с препятствиями (например, автономная координатная защита, устройство защиты от ветровой перегрузки или устройство защиты от опасного приближения к линии электропередач). Движение крановых механизмов происходит на оптимальной скорости до момента приближения крюка (груза) на заданное расстояние к точке доставки и снижение скорости движений механизмов, а затем останов движений в точке доставки крюка (груза). При торможении (в результате воздействия оператора, либо при срабатывании устройств защиты) на базе вычисленных параметров движения осуществляется силовое оптимальное управление также с целью минимизации амплитуды раскачивания груза.controlling the position of the crane equipment. After that, the operator (crane operator) initiates the start of movement, which occurs in two versions, when the required trajectory of the cargo does not cross the boundaries of obstacles (or there are no obstacles) and when the trajectory crosses these boundaries. In the first case, according to the known coordinates (initial and final), the positions of the mechanisms determine the directions of their independent movement (each separately) along the shortest path. The criterion for movement should be the minimum time for delivery of the load gripping body (cargo) to a given point. If the trajectories of possible movements cross the boundaries of obstacles, the options for avoiding obstacles automatically begin to be considered.The criteria that determine the priority of movements of various mechanisms when considering options for avoiding are primarily the types of obstacles, as well as the dynamic properties of the drives of the mechanisms to ensure minimum travel time. After enumerating the options, the optimal trajectory of movement is determined, based on which the moments of switching on and off of the drives of each of the crane mechanisms are calculated. To ensure the trajectory of the movement, the modes of extinguishing the load swinging, preliminary reduction in speeds, as well as objective (depending on the actual state of the crane and position of the hook (load)) modes of protecting the crane from overload and collisions with obstacles (for example, autonomous coordinate protection, protection against wind overload or protection against dangerous proximity to power lines). The movement of the crane mechanisms occurs at the optimum speed until the hook (cargo) approaches the specified distance to the delivery point and the movement speeds of the mechanisms decrease, and then the movements stop at the hook (cargo) delivery point. During braking (as a result of the operator’s action, or when the protective devices are triggered), optimal optimal power control is also carried out based on the calculated motion parameters to also minimize the amplitude of the load swinging.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность автоматического выбора оптимальной траектории перемещения груза из текущего положения в конечное положение в обход препятствий, имеющихся на площадке, а также обеспечивает активные меры по снижению динамических нагрузок на кран и повышение безопасности и производительности работ за счет исключения внезапных остановок механизмов крана при пересечении оборудованием крана границ рабочей зоны (зон координатной защиты).The proposed device provides the ability to automatically select the optimal trajectory of the cargo from the current position to the final position, bypassing the obstacles on the site, and also provides active measures to reduce the dynamic loads on the crane and increase safety and productivity by eliminating sudden stops of crane mechanisms when crossing crane equipment of the boundaries of the working area (zones of coordinate protection).

На чертеже представлена функциональная схема устройства управления грузоподъемным краном стрелового типа.The drawing shows a functional diagram of a device for controlling a jib crane.

Устройство управления грузоподъемным краном содержит группу датчиков 1 перемещения оборудования крана, датчик 2 нагрузки, бок 3 контроля фактических координат крюка (груза), блок 4 гашения раскачивания груза, блок 5 контроля фактической загрузки крана, блок 6 останова движений, блок 7 управления приводами, блок 8 снижения скоростей движения оборудования, блок 9 задания начальных и конечных координат крюка (груза), орган 10 задания конечных координат крюка (груза), дисплей 11, блок 12 задания координат препятствий, блок 13 определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блок 14 вычисления режима движений, блок 15 инициирования движений, компаратор 16, схему 17 «ИЛИ» и компаратор 18.The control device for a crane contains a group of sensors 1 for moving the crane equipment, a load sensor 2, a side 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load), a block 4 for damping the swing of the load, a block 5 for monitoring the actual load of the crane, a block 6 for stopping movements, a block 7 for controlling the drives, a block 8 reduce the speed of movement of the equipment, block 9 sets the initial and final coordinates of the hook (load), body 10 sets the final coordinates of the hook (load), display 11, block 12 sets the coordinates of the obstacles, block 13 determines the intersection of motion path with obstacle contours, motion mode calculation unit 14, motion initiation unit 15, comparator 16, OR circuit 17 and comparator 18.

На чертеже изображены только три датчика, контролирующие положение оборудования крана, которых, естественно, может быть больше. Для стрелового самоходного крана с телескопической стрелой это датчики длины стрелы, угла наклона стрелы, угла поворота платформы и высоты подвеса крюка. Для других кранов, например, для башенного крана, это соответственно датчики пути, угла наклона стрелы (или перемещения тележки) и угла поворота платформы, высоты подвеса крюка, что не изменяет сути предлагаемого устройства.The drawing shows only three sensors that monitor the position of the crane equipment, which, of course, can be more. For a self-propelled crane with a telescopic boom, these are sensors for the length of the boom, the angle of the boom, the angle of rotation of the platform and the height of the suspension of the hook. For other cranes, for example, for a tower crane, these are, respectively, sensors for the path, the angle of the boom (or the movement of the cart) and the angle of rotation of the platform, the height of the suspension of the hook, which does not change the essence of the proposed device.

Датчики 1, контролирующие положение оборудования крана, подключены к блоку 3 контроля фактических координат крюка (груза) и блоку Sensors 1, monitoring the position of the crane equipment, are connected to the unit 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load) and the unit

4 гашения раскачивания груза, а вместе с датчиком 2 нагрузки подключены также к блоку 5 контроля фактической загрузки крана, образуя ограничитель грузоподъемности крана.4 damping of the load swinging, and together with the load sensor 2 are also connected to the control unit 5 of the actual loading of the crane, forming a crane capacity limiter.

Выход блока 4 гашения раскачивания груза подключен к первому входу блока 6 останова движений, ко второму входу которого подключен выход блока 5 контроля фактической загрузки крана. Выход блока 6 останова движений подключен к первому входу блока 7 управления приводами.The output of the block 4 damping swinging of the load is connected to the first input of the block 6 stop movements, to the second input of which is connected the output of block 5 of the control of the actual loading of the crane. The output of the block 6 stop motion is connected to the first input of the block 7 of the drive control.

Выход блока 3 контроля фактических координат крюка (груза) подключен к первому входу блока 9 задания начальных и конечных координат крюка (груза), ко второму входу которого подключен орган 10 задания конечных координат крюка (груза). Выход блока 9 задания начальных и конечных координат крюка (груза) подключен к первым входам дисплея 11, блока 13 определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блока 14 вычисления режима движений, первого 16 и второго 18 компараторов.The output of the unit 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load) is connected to the first input of the unit 9 for setting the initial and final coordinates of the hook (load), to the second input of which is connected the body 10 for setting the final coordinates of the hook (load). The output of block 9 for setting the initial and final coordinates of the hook (load) is connected to the first inputs of the display 11, block 13 for determining the intersection of the motion paths with the contours of obstacles, block 14 for calculating the mode of movement, the first 16 and second 18 comparators.

Выход блока 12 задания координат препятствий подключен ко второму входу дисплея и второму входу блока 13 определения пересечения траектории движения с контурами препятствий, выход которого подключен ко второму входу блока 14 вычисления режима движений.The output of the block 12 for setting the coordinates of obstacles is connected to the second input of the display and the second input of the block 13 for determining the intersection of the motion path with the contours of obstacles, the output of which is connected to the second input of the block 14 for calculating the movement mode.

Выходы блока 3 контроля фактических координат и блока 5 контроля фактической загрузки крана подключены соответственно к первому и второму входам элемента 17 «ИЛИ», выход которого подключен ко второму входу первого компаратора 16. Компаратор 16 находится в цепи контроля приближения грузозахватного органа на заданное расстояние к конечной точке, определяемое блоком 3 контроля фактических координат крюка (груза), и предварительной сигнализации о нагрузке, определяемой блоком 5 фактической загрузки крана. Второй вход второго компаратора 18 подключен к выходу блока 3 контроля фактических координат крюка (груза), а выход - к третьему входу блока 6 останова движений.The outputs of the block 3 control the actual coordinates and block 5 control the actual load of the crane are connected respectively to the first and second inputs of the element 17 "OR", the output of which is connected to the second input of the first comparator 16. The comparator 16 is in the control circuit of the approximation of the load-gripping body at a given distance to the final the point determined by the unit 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load), and preliminary signaling about the load determined by the unit 5 for the actual loading of the crane. The second input of the second comparator 18 is connected to the output of the unit 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load), and the output is to the third input of the unit 6 for stopping movements.

Второй вход блока управления 7 управления приводами подключен к выходу первого компаратора 16 через блок 8 снижения скоростей движения оборудования, а третий вход - к выходу блока 14 вычисления режима движений через блок 15 инициирования движений.The second input of the drive control control unit 7 is connected to the output of the first comparator 16 through the equipment speed reduction unit 8, and the third input is connected to the output of the motion mode calculation unit 14 through the motion initiation unit 15.

Датчики 1 перемещения оборудования крана могут быть выполнены на базе контактных потенциометрических преобразователей или на базе индуктивных, кодовых или иных бесконтактных преобразователей.The sensors 1 for moving the crane equipment can be made on the basis of contact potentiometric transducers or on the basis of inductive, code or other non-contact transducers.

Датчик 2 нагрузки представляет собой датчик усилия, устанавливаемый в механизм подъема стрелы или в механизм передачи усилия, или датчики давления, подключаемые к полостям гидроцилиндра подъема стрелы.The load sensor 2 is a force sensor installed in the boom lifting mechanism or in the force transmission mechanism, or pressure sensors connected to the cavities of the boom lifting hydraulic cylinder.

Блок 3 контроля фактических координат крюка (груза), блок 4 гашения раскачивания груза и блок 5 контроля фактической загрузки крана являются функциональными блоками, реализующими по сигналам датчиков 1 координатную защиту, гашение раскачивания и ограничение грузоподъемности крана.The unit 3 for monitoring the actual coordinates of the hook (load), the unit 4 for extinguishing the swinging load and the unit 5 for monitoring the actual loading of the crane are function blocks that implement coordinate protection, damping the swinging and limiting the load-carrying capacity of the crane by the signals of the sensors 1.

Блок 6 останова движений - логическое устройство, контролирующее и объединяющее все сигналы запрета движений.Block 6 motion stop - a logical device that controls and combines all the signals of the prohibition of movements.

Блок 7 управления приводами представляет собой аппаратно-программное устройство, обеспечивающее включение и выключение двигателей по сигналам блоков 6, 8 и 15. Он может содержать усилительные и преобразовательные элементы в зависимости от типа приводов крана.The drive control unit 7 is a hardware-software device that provides turning the engines on and off according to the signals of blocks 6, 8 and 15. It may contain amplifying and converting elements depending on the type of crane drives.

Блок 8 снижения скоростей движения оборудования, представляет собой функциональный блок, в котором вычисляется минимальное расстояние до конечной точки, сравнивается с допустимым расстоянием по каждому движению, и в случае достижения этого расстояния создается сигнал на снижение скоростей движения оборудования.Block 8 for reducing the speed of equipment, is a functional unit in which the minimum distance to the end point is calculated, compared with the allowable distance for each movement, and if this distance is reached, a signal is generated to reduce the speed of the equipment.

Блок 9 задания начальных и конечных координат крюка (груза) - функциональный блок, воспроизводящий по сигналам блока 3 исходное (начальное) положение крюка (груза) и вычисляющего его по сигналу органа 10.Block 9 sets the initial and final coordinates of the hook (load) - a functional block that reproduces the signals of block 3 the initial (initial) position of the hook (load) and calculates it according to the signal of the authority 10.

Орган 10 задания конечных координат представляет собой устройство для нанесения на дисплей 11 и внесения в блок 9 точки конечного положения крюка (груза).The organ 10 for setting the final coordinates is a device for applying to the display 11 and entering into the block 9 points of the final position of the hook (load).

Дисплей 11 предназначен для предоставления крановщику информации о положении крана на стройплощадке в плане и вертикальной плоскости стрелы, а также для контроля внесения в память устройства информации о препятствиях и конечной точки перемещения крюка (груза). Техническая реализация дисплея (как правило, на базе жидкокристаллических индикаторов) зависит от общей конфигурации устройства и способа внесения данных о препятствиях и конечной точки перемещения грузозахватного органа (груза).The display 11 is designed to provide the crane operator with information about the position of the crane on the construction site in the plan and vertical plane of the boom, as well as to control the entry of information on obstacles and the end point of movement of the hook (load) into the device’s memory. The technical implementation of the display (as a rule, based on liquid crystal indicators) depends on the general configuration of the device and the method of entering data on obstacles and the end point of movement of the load-gripping body (load).

Блок 12 задания координат препятствий является функциональным блоком, обеспечивающим масштабирование и «привязку» крана к местности, в том числе к имеющимся препятствиям.Block 12 defining the coordinates of obstacles is a functional block that provides the scaling and "binding" of the crane to the terrain, including the existing obstacles.

Блок 13 определения пересечения траекторий движения с контурами препятствий, блок 14 вычисления режима движений (по каждому виду оборудования) и блок 15 инициирования движений представляют собой функциональные блоки, определяющие при наличии пересечений, оптимальную траекторию для различных вариантов обхода препятствий и инициирующие движения после выбора варианта.The block 13 for determining the intersection of the motion paths with the contours of obstacles, the block 14 for calculating the movement mode (for each type of equipment) and the block 15 for initiating movements are functional blocks that determine, if there are intersections, the optimal trajectory for various options for avoiding obstacles and initiating movements after choosing an option.

Компараторы 16 и 18 и элемент 17 «ИЛИ» представляют собой стандартные технические устройства, которые могут быть выполнены как средствами дискретной техники, так и программным способом.The comparators 16 and 18 and the element "OR" 17 are standard technical devices that can be performed as a discrete technique, or in software.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Предварительно блоком 12 с контролем по дисплею 11 устанавливаются виды и координаты препятствий (только для кранов самоходного типа, так как для кранов, «привязанных» к стройплощадке, данные о препятствиях переносится автоматически из занесенных ранее в «память», соответствующих плану производства работ.Preliminarily, block 12 with control on the display 11 sets the types and coordinates of obstacles (only for self-propelled cranes, since for cranes "tied" to the construction site, data on obstacles is automatically transferred from previously entered in the "memory" corresponding to the work plan.

Затем крановщик включает приборы безопасности и может приступать к работе.The crane operator then turns on the safety equipment and can get to work.

Органом 10 крановщик вносит координату конечной точки перемещения крюка (груза) в блок 9 с контролем на дисплее 11 и инициирует начало движения. В случае если траектория движения пересечет область препятствия, блоками 12 и 14 будет произведена блокировка движений и определена оптимальная траектория обхода препятствий. После этого блокировка будет снята и начнется движение механизмов с учетом алгоритма гашения раскачивания.Body 10 crane operator makes the coordinate of the end point of movement of the hook (load) in block 9 with the control on the display 11 and initiates the start of movement. If the trajectory of movement crosses the area of the obstacle, blocks 12 and 14 will block movements and determine the optimal trajectory of avoiding obstacles. After that, the lock will be released and the movement of the mechanisms will begin, taking into account the sway damping algorithm.

Останов движений будет производиться автоматически на двух ступенях с предварительным уменьшением скорости движения и последующей остановкой. Режимы предварительного снижения скорости и остановки характерны как для случая рабочего перемещения крюка (груза), так и в случае срабатывания любых средств защиты (по перегрузке, по перемещению и т.п.).Movement will be stopped automatically in two stages with a preliminary reduction in speed and subsequent stop. The modes of preliminary reduction of speed and stop are characteristic both for the case of the working movement of the hook (load) and in the case of the operation of any means of protection (overload, movement, etc.).

Описанное устройство является лишь частным примером реализации устройства управления грузоподъемным краном. Специалисту в данной области техники должно быть очевидным, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения, в частности, в зависимости от типа крана может меняться состав датчиков и блоков устройства, перечень расчетных параметров и алгоритмы работы при сохранении сути изложенного устройства. Соответственно предполагается, что настоящая полезная модель охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.The described device is only a particular example of the implementation of a crane control device. It should be obvious to a person skilled in the art that various modifications and changes are possible in this utility model, in particular, depending on the type of crane, the composition of the sensors and units of the device, the list of design parameters and operating algorithms can be preserved while maintaining the essence of the described device. Accordingly, it is assumed that the present utility model covers the indicated modifications and changes, as well as their equivalents, without departing from the essence and scope of the utility model disclosed in the attached utility model formula.

Claims

A crane control device comprising a load sensor, crane equipment position sensors, a unit for setting the initial and final coordinates of the hook (load), a unit for monitoring the actual coordinates of the hook (load), and a drive control unit, characterized in that it further comprises an obstacle coordinate setting unit, body for setting the final coordinates of the hook (load), display, unit for determining the intersection of the motion paths with the contours of obstacles, a unit for monitoring the actual loading of the crane, a block for damping the load swing, OR OR, two comparators, a block for calculating the movement mode, a block for initiating movements, a block for reducing the speed of the equipment and a block for stopping the movement, while the position sensors of the crane equipment are connected to the unit for monitoring the actual coordinates of the hook (load) and the damping unit for swinging the load, and together with the load sensor is also connected to the control unit of the actual loading of the crane, the output of the damping unit swinging the load is connected to the first input of the motion block, to the second input of which the output of the control unit is connected The actual load of the crane, the output of the motion block is connected to the first input of the drive control unit, the output of the unit for monitoring the actual coordinates of the hook (load) is connected to the first input of the block for setting the initial and final coordinates of the hook (load), the second input of which is connected to the body for setting the final coordinates hook (load), the output of the block for setting the initial and final coordinates of the hook (load) is connected to the first inputs of the display, the block for determining the intersection of the motion paths with the contours of obstacles, the block for calculating the mode d the slides, the first and second comparators, the output of the block for setting the coordinates of obstacles is connected to the second input of the display and the second input of the block for determining the intersection of the motion path with the contours of obstacles, the output of which is connected to the second input of the block for calculating the movement mode, outputs of the control unit for actual coordinates and the control unit for actual loading taps are connected respectively to the first and second inputs of the OR element, the output of which is connected to the second input of the first comparator, the second input of the second comparator is connected it is output from the control unit of the actual coordinates of the hook (load), and the output is to the third input of the motion block, the second input of the drive control unit is connected to the output of the first comparator through the unit for reducing the speed of the equipment, and the third input is to the output of the unit for calculating the mode of movement through motion initiation unit.