RU91998U1 - ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM - Google Patents
ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM Download PDFInfo
- Publication number
- RU91998U1 RU91998U1 RU2009142244/22U RU2009142244U RU91998U1 RU 91998 U1 RU91998 U1 RU 91998U1 RU 2009142244/22 U RU2009142244/22 U RU 2009142244/22U RU 2009142244 U RU2009142244 U RU 2009142244U RU 91998 U1 RU91998 U1 RU 91998U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lifting mechanism
- control
- blocks
- unit
- communication channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
1. Устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма, содержащее подключенные к напряжению питания управляющий блок, средства шифрации и дешифрации аналоговых и цифровых сигналов, командоконтроллеры и органы управления грузоподъемным механизмом, средства сигнализации и индикации, блок индикации информации о состоянии грузоподъемного механизма, устройства управления электроприводами, датчики состояния и исполнительные устройства, блок определения условий работы, средство связи, отличающееся тем, что все блоки, входящие в состав устройства, выполнены в виде унифицированных, автономных блоков, каждый из которых отвечает за управление соответствующим механизмом или функциями грузоподъемного механизма, средство связи выполнено в виде единого, прозрачного для всех блоков двухстороннего канала связи, к которому подключены все блоки устройства, управляющий блок выполнен на базе подключенного к единому каналу связи единого управляющего микроконтроллера, программное обеспечение которого имеет модульную структуру, соответствующую механизмам и функциям грузоподъемного механизма, и включает в себя подключенные к управляющему микроконтроллеру датчики и исполнительные устройства, при этом в устройство введены блоки управления механизмами, которые выполнены автономными и каждый включает в себя подключенные к единому каналу связи устройство управления электроприводом и блок шифраторов и дешифраторов, к которому подключены датчики состояния и исполнительные устройства механизмов, а также в устройство введены один или несколько блоков взаимодействия с оператором, которые выполнены авто1. A control device for electric drives of the lifting mechanism, containing a control unit connected to the supply voltage, means for encrypting and decrypting analog and digital signals, command controllers and controls for the lifting mechanism, signaling and indication means, an indication unit for information about the status of the lifting mechanism, control devices for electric drives, sensors states and actuators, a unit for determining operating conditions, a communication tool, characterized in that all the blocks, entering included in the device, made in the form of unified, autonomous units, each of which is responsible for controlling the corresponding mechanism or functions of the lifting mechanism, the communication device is made in the form of a single, transparent for all blocks, two-way communication channel to which all the device blocks are connected, the control unit made on the basis of a single control microcontroller connected to a single communication channel, the software of which has a modular structure corresponding to mechanisms and functions load-lifting mechanism, and includes sensors and actuators connected to the control microcontroller, while the control units of mechanisms are introduced into the device, which are autonomous and each includes an electric drive control device connected to a single communication channel and an encoder and decoder unit, to which are connected state sensors and actuators of mechanisms, as well as one or more blocks of interaction with the operator, which are made automatically
Description
Полезная модель относится к устройствам управления электроприводами грузоподъемных механизмов повышенной опасности, в частности, к устройствам управления электроприводами подъемного крана.The utility model relates to control devices for electric drives of hoisting mechanisms of increased danger, in particular, to control devices for electric drives of a crane.
Известно, выбранное в качестве ближайшего аналога, устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма, в частности, башенного крана RU 2286305 С1, 2005.04.18.It is known that the control device for electric drives of the lifting mechanism, in particular, the tower crane RU 2286305 C1, 2005.04.18, selected as the closest analogue.
Устройство содержит управляющий блок, блок управления электроприводами, блок определения условий работы и состояния крана, блок преобразования аналоговых и цифровых сигналов и блок контроля состояния электроприводов. Управляющий блок соединен первым двухсторонним каналом связи с блоком преобразования, вторым двухсторонним каналом связи - с блоком определения условий работы и состояния крана. Блок управления электроприводами соединен с блоком контроля состояния электроприводов и блоком преобразования, а последний, в свою очередь, соединен с блоком контроля состояния электроприводов.The device comprises a control unit, an electric drive control unit, a unit for determining operating conditions and a crane status, an analog and digital signal conversion unit, and an electric drive status monitoring unit. The control unit is connected by a first two-way communication channel to a conversion unit, a second two-way communication channel - with a unit for determining operating conditions and crane status. The drive control unit is connected to the drive status monitoring unit and the conversion unit, and the latter, in turn, is connected to the drive status monitoring unit.
Управляющий блок включает в себя первый, второй и третий микроконтроллеры, блок настройки параметров средств дешифрации и шифрации, командоконтроллеры, органы управления и средства сигнализации и индикации. Первый, второй и третий микроконтроллеры соединены первыми входами между собой и с первым каналом двухсторонней связи, вторым двухсторонним каналом связи через второй вход третьего микроконтроллера управляющий блок соединен с блоком определения условий работы, первым двухсторонним каналом связи управляющий блок соединен со средствами дешифрации и шифрации. Блок настройки параметров средств дешифрации и шифрации соединен с первым каналом двухсторонней связи, при этом между собой первой связью соединены командоконтроллеры механизма подъема груза и механизма передвижения крана и соответствующие им органы управления, с первой связью через второй вход соединен первый микроконтроллер, второй связью соединены органы управления (и командоконтроллеры механизма перемещения грузовой тележки и механизма поворота крана, второй микроконтроллер соединен вторым входом со второй связью, блок контроля состояния электроприводов соединен с электроприводами и средствами дешифрации и шифрации.The control unit includes the first, second and third microcontrollers, a unit for setting parameters of decryption and encryption means, command controllers, control elements and signaling and indication means. The first, second and third microcontrollers are connected by the first inputs to each other and to the first channel of two-way communication, the second two-way communication channel through the second input of the third microcontroller, the control unit is connected to the unit for determining operating conditions, the first two-way communication channel, the control unit is connected to decryption and encryption. The unit for setting parameters of decryption and encryption means is connected to the first channel of two-way communication, while the first connection is connected to the controllers of the load lifting mechanism and the crane movement mechanism and the corresponding controls, the first microcontroller is connected through the second input, the controls are connected by the second connection (and command controllers of the mechanism for moving the truck and the crane rotation mechanism, the second microcontroller is connected by the second input to the second connection, the control unit I state electric drives connected to electric drives and means of decryption and encryption.
Блок определения условий работы и состояния крана включает в себя блок регистрации и отображения параметров крана соединенный с датчиками таких параметров, как усилие в канате механизма подъема, перемещение грузовой тележки, высота подъема груза, угол поворота стрелы, скорость ветра, температура, перемещение крана. Блок преобразования аналоговых и цифровых сигналов включает в себя средства шифрации и дешифрации. Блок управления электроприводами содержит устройства управления электроприводами (электроприводы в терминологии заявки ближайшего аналога). Блок контроля состояния приводов содержит датчики состояния привода механизма перемещения грузовой тележки крана, состояния привода механизма подъема груза, состояния привода механизма поворота, состояния привода механизма перемещения крана, состояния линейного контактора и датчик состояния двигателя.The unit for determining the operating conditions and status of the crane includes a unit for recording and displaying crane parameters connected to sensors of such parameters as the force in the rope of the lifting mechanism, the movement of the cargo trolley, the height of the load, the angle of rotation of the boom, wind speed, temperature, and the movement of the crane. The conversion unit of analog and digital signals includes encryption and decryption. The electric drive control unit contains electric drive control devices (electric drives in the terminology of the application of the closest analogue). The drive status control unit contains sensors of the drive drive mechanism of the crane truck, drive drive mechanism of the load, drive status of the rotation mechanism, drive status of the crane movement mechanism, the state of the linear contactor and the motor status sensor.
Вышеописанное устройство управления электроприводами обладает следующими недостатками.The above drive control device has the following disadvantages.
Во-первых, устройство имеет ограниченную область применения, оно может эффективно использоваться только для одного или серии однотипных грузоподъемных механизмов, что снижает технологичность изготовления, повышает стоимость разработки подобных устройств управления для кранов различной конструкции, а также значительно усложняет обслуживание большого парка различных грузоподъемных механизмов.Firstly, the device has a limited scope, it can be effectively used only for one or a series of similar hoisting mechanisms, which reduces the manufacturability, increases the cost of developing such control devices for cranes of various designs, and also significantly complicates the maintenance of a large fleet of various hoisting mechanisms.
Во-вторых, устройство управления электроприводами подъемного крана обладает низкой надежностью и отказоустойчивостью, поскольку отказ одного из блоков устройства управления может привести к нарушению функционирования или полной остановке всего грузоподъемного механизма, так, например, отказ блока управления электроприводами или блока контроля состояния приводов приводит к остановке всего грузоподъемного механизма. Отсутствие резервирования блоков и каналов связи также отрицательно сказывается на надежности работы устройства.Secondly, the crane drive electric drive control device has low reliability and fault tolerance, since failure of one of the control device units can lead to malfunction or complete stop of the entire load-lifting mechanism, for example, failure of the drive control unit or the drive status control unit leads to a stop total lifting gear. The lack of redundancy of blocks and communication channels also adversely affects the reliability of the device.
В-третьих, ограничены функциональные возможности устройства управления электроприводами подъемного крана, что снижает безопасность его эксплуатации.Thirdly, the functionality of the crane electric drive control device is limited, which reduces the safety of its operation.
Ограничение области применения и функциональных возможностей устройства, низкая технологичность изготовления, сложность разработки и обслуживания (а значит их высокая стоимость), а также низкая надежность и безопасность работы подъемного механизма обусловлены следующими конструктивными особенностями устройства управления электроприводами подъемного крана.The limitation of the scope and functionality of the device, low manufacturability, complexity of development and maintenance (and hence their high cost), as well as low reliability and safety of the lifting mechanism are due to the following design features of the control device for electric drives of the crane.
Конструкция блоков, входящих в состав устройства, не согласована со структурой грузоподъемного механизма, что не позволяет сделать блоки автономными, унифицированными и отвечающими за управление соответствующим механизмом или функциями грузоподъемного механизма. Такой подход не позволяет достаточно просто конфигурировать устройство управления под конкретный грузоподъемный механизм, так как добавление нового блока требует больших схемотехнических и программных изменений, необходимых для интеграции блока в систему, кроме того, снижается отказоустойчивость устройства в целом, например, отказ блока управления электроприводами или блока контроля состояния приводов может привести к остановке всего грузоподъемного механизма.The design of the units included in the device is not consistent with the structure of the lifting mechanism, which does not allow the blocks to be autonomous, unified and responsible for controlling the corresponding mechanism or functions of the lifting mechanism. This approach does not allow you to simply configure the control device for a specific lifting mechanism, since adding a new unit requires large circuitry and software changes necessary to integrate the unit into the system, in addition, the fault tolerance of the device as a whole, for example, a failure of the drive control unit or unit, is reduced monitoring the condition of the drives can cause the entire lifting mechanism to stop.
Использование в устройстве управления электроприводами подъемного крана нескольких несвязанных между собой разнородных цифровых каналов связи усложняет устройство, усложняется его настройка, поиск неисправностей, а также обмен информацией между блоками устройства.The use of several unrelated heterogeneous digital communication channels in the crane’s electric drive control device complicates the device, its configuration, troubleshooting, and also the exchange of information between device units are complicated.
Сложная структура управляющего блока, включающего как микроконтроллеры, так и органы управления и сигнализации состояния крана, не позволяет отделить микроконтроллер от органов управления грузоподъемным механизмом, что ограничивает возможности устройства управления, например при использовании дополнительного пульта радиоуправления краном.The complex structure of the control unit, which includes both microcontrollers and the controls and signaling status of the crane, does not allow to separate the microcontroller from the controls of the lifting mechanism, which limits the capabilities of the control device, for example, when using an additional radio remote control for the crane.
Сложная структура блока управления электроприводами и блока контроля состояния приводов не позволяет применить для повышения надежности и функциональности устройства автономные блоки управления механизмами, каждый из которых управляет одним механизмом крана.The complex structure of the electric drive control unit and the drive status control unit does not allow the use of autonomous control units for mechanisms to increase the reliability and functionality of the device, each of which controls one crane mechanism.
В устройстве не предусмотрен автономный блок ввода и распределения напряжения питания в виде единого законченного устройства, содержащего главный контактор крана, устройства преобразования и распределения напряжения питания по блокам управляющего устройства, цепи нулевой защиты, устройства контроля качества напряжения, учета электроэнергии, контроля качества изоляции, защиты электрооборудования и кабельной проводки крана, что не позволяет использовать устройство управления электроприводами для кранов различных конструкций, а также диагностировать качество напряжения питающей сети, осуществлять защиту электрооборудования крана от скачков и просадок напряжения питания.The device does not provide an autonomous unit for input and distribution of the supply voltage in the form of a single complete device containing the main contactor of the crane, the device for converting and distributing the supply voltage to the blocks of the control device, zero protection circuit, voltage quality control device, electric power metering, insulation quality control, protection electrical equipment and cable wiring of the crane, which does not allow the use of a drive control device for cranes of various designs, and e diagnose the quality of the mains voltage, provide protection from electrical surges and tap voltage sags.
Кроме того, в устройстве не предусмотрены средства радиосвязи с диспетчерским пунктом, что не позволяет производить удаленную диагностику и настройку оборудования крана, извещать обслуживающий персонал об аварийных ситуация, считывать архивы событий, накопленные в процессе эксплуатации крана.In addition, the device does not provide radio communications with a control room, which does not allow remote diagnostics and adjustment of the crane equipment, notify maintenance personnel about emergency situations, and read archives of events accumulated during crane operation.
Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения и функциональных возможностей устройства, повышения технологичности его изготовления, упрощения разработки и обслуживания устройства, а значит снижения себестоимости, а также на решение задачи повышения надежности и безопасности работы грузоподъемного механизма.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the scope and functionality of the device, improving the manufacturability of its manufacture, simplifying the development and maintenance of the device, which means reducing cost, as well as solving the problem of improving the reliability and safety of the lifting mechanism.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве управления электроприводами грузоподъемного механизма, содержащем подключенные к напряжению питания управляющий блок, средства шифрации и дешифрации аналоговых и цифровых сигналов, командоконтроллеры и органы управления грузоподъемным механизмом, средства сигнализации и индикации, блок индикации информации о состоянии грузоподъемного механизма, устройства управления электроприводами, датчики состояния и исполнительные устройства, блок определения условий работы, средство связи, предлагается все блоки, входящие в состав устройства выполнить в виде унифицированных, автономных блоков, каждый из которых отвечает за управление соответствующим механизмом или функциями грузоподъемного механизма; средство связи выполнить в виде единого прозрачного для всех блоков двухстороннего канала связи, к которому подключены все блоки устройства; управляющий блок выполнить на базе подключенного к единому каналу связи единого управляющего микроконтроллера, программное обеспечение которого имеет модульную структуру, соответствующую механизмам и функциям грузоподъемного механизма; при этом предлагается ввести в устройство блоки управления механизмами, которые выполнены автономными и каждый включает в себя подключенные к единому каналу связи устройство управления электроприводом и блок шифраторов и дешифраторов, к которому подключены датчики состояния и исполнительные устройства механизмов; предлагается ввести в устройство один или несколько блоков взаимодействия с оператором, которые выполнены автономными и каждый включает в себя блок шифраторов и дешифраторов, к которому подключены органы управления и индикации, а также ввести один или несколько блоков ввода и распределения напряжения питания, которые выполнены автономными и каждый включает в себя подключенный к единому каналу блок шифраторов и дешифраторов, к которому подключены средства ввода и распределения напряжения питания.The essence of the utility model lies in the fact that in the control device for electric drives of the lifting mechanism, containing a control unit connected to the supply voltage, means for encrypting and decrypting analog and digital signals, command controllers and controls for the lifting mechanism, signaling and indication means, a display unit for information about the status of the lifting device mechanism, electric drive control devices, state sensors and actuators, unit for determining working conditions, medium in connection serves all units belonging to the device designed as a standardized, self-contained blocks, each of which is responsible for controlling respective functions of the lifting mechanism or mechanisms; means of communication to perform in the form of a single transparent for all blocks of a two-way communication channel to which all the blocks of the device are connected; to execute the control unit on the basis of a single control microcontroller connected to a single communication channel, the software of which has a modular structure corresponding to the mechanisms and functions of the load-lifting mechanism; it is proposed to introduce into the device control units of mechanisms that are autonomous and each includes an electric drive control device and a block of encoders and decoders connected to a single communication channel, to which state sensors and actuators of mechanisms are connected; it is proposed to introduce into the device one or more blocks of interaction with the operator, which are autonomous and each includes a block of encoders and decoders, to which the control and indication bodies are connected, as well as introduce one or more input and distribution blocks of the supply voltage, which are autonomous and each includes a unit of encoders and decoders connected to a single channel, to which input and distribution means of the supply voltage are connected.
Дополнительно устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма может содержать блок диагностики, настройки и управления режимами работы грузоподъемного механизма, который выполнен в виде программатора с возможностью подключения к каналу связи.Additionally, the control device for electric drives of the lifting mechanism may include a diagnostic unit, setting and controlling the operating modes of the lifting mechanism, which is made in the form of a programmer with the ability to connect to a communication channel.
Устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма может также содержать блок радиосвязи с диспетчерским пунктом, который подключается к единому каналу связи и представляет собой радиопередающее устройство для передачи данных.The electric drive control device of the lifting mechanism may also comprise a radio communication unit with a control room, which is connected to a single communication channel and is a radio transmission device for transmitting data.
По меньшей мере один из блоков взаимодействия с оператором может включать в себя подключенное к единому каналу связи устройство текстовой индикации состояния грузоподъемного механизма.At least one of the blocks of interaction with the operator may include a text display device of the status of the lifting mechanism connected to a single communication channel.
Часть блоков устройства или все блоки устройства могут быть резервированы. Единый канал связи устройства также может быть резервирован.Part of the device blocks or all device blocks can be reserved. A single device communication channel can also be redundant.
Все блоки устройства могут быть выполнены в виде отдельных конструктивных модулей с возможностью их размещения, как на грузоподъемном механизме, так и вне его.All units of the device can be made in the form of separate structural modules with the possibility of their placement, both on the load-lifting mechanism and outside it.
Заявляемое устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма, в отличие от известных, обладает следующими преимуществами.The inventive control device for electric drives of the lifting mechanism, in contrast to the known, has the following advantages.
За счет модульного принципа построения устройства управления обеспечивается возможность разработки набора стандартных управляющих блоков, оснащенных предварительно настроенным и отлаженным стандартным программным обеспечением для грузоподъемного механизма требуемого назначения и конфигурации (заданного числа механизмов, входящих в состав требуемого грузоподъемного механизма).Due to the modular principle of construction of the control device, it is possible to develop a set of standard control units equipped with pre-configured and debugged standard software for the lifting mechanism of the required purpose and configuration (a given number of mechanisms that are part of the required lifting mechanism).
За счет выполнения средств связи в виде единого двухстороннего прозрачного канала связи обеспечивается расширение области применения и функциональных возможностей устройства. При необходимости обеспечивается резервированный информационный обмен между блоками устройства управления. При этом в качестве среды передачи сигналов могут использоваться проводные устройства, основанные на оптическом и электрическом принципе действия, а также беспроводные оптические или радиоканалы с различными протоколами связи. Преимуществами такого канала связи по сравнению с известным аналогом являются упрощение работы, обслуживания, настройки, а также расширение функциональных возможностей устройства управления.Due to the implementation of communications in the form of a single two-way transparent communication channel, the scope and functionality of the device are expanded. If necessary, a redundant information exchange between the blocks of the control device is provided. Moreover, wired devices based on the optical and electrical principle of operation, as well as wireless optical or radio channels with various communication protocols, can be used as a signal transmission medium. The advantages of such a communication channel compared to the well-known analogue are the simplification of operation, maintenance, configuration, as well as the expansion of the functionality of the control device.
Выполнение управляющего блока на основе единого управляющего контроллера, программное обеспечение которого имеет модульную структуру, полностью соответствующую структурной схеме грузоподъемного механизма, позволяет расширить область применения и функциональные возможности устройства. Процесс разработки программного обеспечения упрощается и представляет собой настройку основных технологических параметров работы механизмов крана в рамках общего алгоритма. Управляющий блок независим от остальных, специфических для кранов устройства управления (командоконтроллеры, органы управления и т.п.).The execution of the control unit on the basis of a single control controller, the software of which has a modular structure, fully consistent with the structural diagram of the lifting mechanism, allows you to expand the scope and functionality of the device. The software development process is simplified and represents the configuration of the main technological parameters of the crane mechanisms within the framework of the general algorithm. The control unit is independent of the other crane-specific control devices (command controllers, controls, etc.).
Введение в устройство автономных блоков взаимодействия с оператором, отдельных от управляющего блока, каждый из которых передает команды оператора в управляющий блок и отображает состояние механизмов, также позволяет расширить область применения и функциональные возможности устройства. Блок взаимодействия с оператором может включать в себя устройства сигнализации и индикации информации о состоянии грузоподъемного механизма, что значительно упрощает процесс диагностики и управления системой в целом. Устройство может быть снабжено несколькими блоками взаимодействия с оператором, устанавливаемыми в кабине крана и/или на производственной площадке. Также устройство может быть оснащено блоком взаимодействия с оператором посредством радиоканала.The introduction into the device of autonomous units of interaction with the operator, separate from the control unit, each of which transmits operator's commands to the control unit and displays the status of mechanisms, also allows you to expand the scope and functionality of the device. The interaction unit with the operator may include signaling and indication devices about the status of the lifting mechanism, which greatly simplifies the process of diagnosis and control of the system as a whole. The device can be equipped with several blocks of interaction with the operator, installed in the crane cabin and / or on the production site. Also, the device can be equipped with a unit for interacting with the operator via a radio channel.
Введение в устройство блоков управления механизмом, каждый из которых выполнен в виде единого законченного устройства, позволяет легко интегрировать их в устройство управления и подключать при помощи единого канала связи. К блоку подключаются датчики и исполнительные устройства механизма. При помощи датчиков, приборов и устройств безопасности механизма, подключаемых к блоку управления механизмом анализируется режим работы механизма и ведется контроль состояния устройств крана. Преимуществами применения автономных блоков управления механизмами является повышение надежности и увеличение функциональности, простая интеграция в существующее или создаваемое устройство управления, универсальность для кранов различных конструкций, возможность резервирования блока управления электроприводом, возможность совместной работы блоков на один механизм крана, возможность поочередной работы блока на два механизма крана, возможность управления одним блоком несколькими электродвигателями одного механизма.Introduction to the device of the control units of the mechanism, each of which is made in the form of a single complete device, makes it easy to integrate them into the control device and connect using a single communication channel. Sensors and actuators of the mechanism are connected to the block. Using sensors, instruments and safety devices of the mechanism connected to the control unit of the mechanism, the mode of operation of the mechanism is analyzed and the status of the crane devices is monitored. The advantages of using stand-alone control units for mechanisms are increased reliability and increased functionality, simple integration into an existing or new control device, versatility for cranes of various designs, the ability to reserve an electric drive control unit, the possibility of joint operation of blocks on one crane mechanism, the possibility of alternating operation of the block on two mechanisms crane, the ability to control one unit by several electric motors of one mechanism.
Введение в устройство блоков ввода и распределения напряжения питания, каждый из которых выполнен, в виде единого законченного блока, который легко интегрируется в устройство управления и подключается к нему при помощи единого канала связи. Блок ввода и распределения напряжения питания содержит главный контактор крана, устройства преобразования и распределения напряжения питания по блокам управляющего устройства, цепи нулевой защиты, устройства контроля качества напряжения, учета электроэнергии, контроля качества изоляции, защиты электрооборудования и кабельной проводки крана. Преимуществом применения автономных блоков ввода и распределения питающего напряжения являются простая интеграция в существующее или создаваемое устройство управления, универсальность для кранов различных конструкций, возможность резервирования блоков ввода и распределения напряжения, диагностирование качества питающего напряжения, защита электрооборудования крана от скачков и просадок напряжения сети.Introduction to the device input and distribution of supply voltage, each of which is made in the form of a single finished unit, which is easily integrated into the control device and connected to it using a single communication channel. The input and distribution block of the supply voltage contains the main contactor of the crane, the device for converting and distributing the supply voltage to the blocks of the control device, the zero-protection circuit, the voltage quality control device, electric energy metering, insulation quality control, electric equipment protection and crane cable wiring. The advantage of using stand-alone input and distribution voltage supply units is simple integration into an existing or new control device, versatility for cranes of various designs, the ability to reserve voltage input and distribution units, diagnosing the supply voltage quality, and protecting the crane electrical equipment from power surges and voltage drops.
Введение в устройство блока радиосвязи с диспетчерским пунктом позволяет производить удаленную диагностику и настройку оборудования крана, извещать обслуживающий персонал об аварийных ситуация, считывать архивы событий, накопленные в процессе эксплуатации крана.The introduction of a radio communication unit with a control room into the device allows remote diagnostics and tuning of the crane equipment, notifies maintenance personnel about emergency situations, and reads archives of events accumulated during crane operation.
Введение в устройство блока диагностики, настройки и управления режимами работы крана выполненного в виде программатора подключенного к каналу связи, позволяет оперативно проводить диагностику и настройку режимов работы устройства управления грузоподъемным механизмом.The introduction to the device of a diagnostic unit, setting and control of the crane operating modes made in the form of a programmer connected to the communication channel allows you to quickly diagnose and configure the operating modes of the lifting device control device.
Выполнение устройства с резервированием части или всех блоков устройства управления, позволяет повысить надежность и безопасность работы устройства.The implementation of the device with the reservation of part or all of the blocks of the control device, improves the reliability and safety of the device.
Выполнение устройства с резервированным каналом связи позволяет повысить надежность и безопасность работы устройства.The implementation of the device with a redundant communication channel can improve the reliability and safety of the device.
Выполнение устройства в виде отдельных конструктивных модулей с возможностью их размещения как на грузоподъемном механизме, так и вне его позволяет свободно компоновать шкафы устройства управления в зависимости от наличия свободного места как на настилах крана, так и на производственной площадке.The implementation of the device in the form of separate structural modules with the possibility of their placement both on the load-lifting mechanism and outside it allows you to freely assemble the cabinets of the control device depending on the availability of free space both on the deck of the crane and on the production site.
На фигуре 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства управления электроприводами грузоподъемного механизма. На фигуре 2 приведена структурная схема предлагаемого устройства управления электроприводами грузоподъемного механизма.The figure 1 shows a block diagram of the proposed device for controlling electric drives of the lifting mechanism. The figure 2 shows the structural diagram of the proposed device for controlling electric drives of the lifting mechanism.
Устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма, блок-схема которого приведена на фиг.1, представляет собой систему управления краном и содержит управляющий блок 1, подключенный к единому каналу 2 связи, к которому также подключены блоки 3 управления механизмами, блоки 4 ввода и распределения напряжения питания, блок 5 определения условий работы, блок 6 диагностики, настройки и управления режимами работы грузоподъемного механизма, блок 7 радиосвязи с диспетчерским пунктом, блок 8 взаимодействия с оператором.The control device of the electric drives of the lifting mechanism, the block diagram of which is shown in Fig. 1, is a crane control system and contains a control unit 1 connected to a single communication channel 2, to which are also connected blocks 3 of the control mechanisms, blocks 4 for input and distribution of the supply voltage , unit 5 for determining operating conditions, unit 6 for diagnosing, configuring and controlling the operating modes of the lifting mechanism, unit 7 for radio communication with a control room, unit 8 for interacting with an operator.
Все блоки, входящие в состав устройства выполнены в виде унифицированных, автономных блоков, каждый из которых отвечает за управление соответствующим механизмом крана или функциями крана.All the blocks that make up the device are made in the form of unified, autonomous blocks, each of which is responsible for controlling the corresponding crane mechanism or crane functions.
Управляющий блок 1 выполнен на базе подключенного к единому каналу 2 связи единого управляющего микроконтроллера 9, например, семейства SIMATIC с модульным программным обеспечением, который объединен стандартной шиной ввода вывода с блоками 10, 11 шифраторов и дешифраторов аналоговых и цифровых сигналов. Микроконтроллер 9 оборудован портом для подключения к единому каналу связи 2.The control unit 1 is made on the basis of a single control microcontroller 9 connected to a single communication channel 2, for example, the SIMATIC family with modular software, which is combined with a standard output input bus with blocks 10, 11 of encoders and decoders of analog and digital signals. The microcontroller 9 is equipped with a port for connecting to a single communication channel 2.
Блок 8 взаимодействия с оператором содержит подключенные к каналу 2 связи блок 12 шифраторов и дешифраторов и блок 13 текстовой индикации состоянии грузоподъемного механизма для информирования оператора и наладочного персонала. К блоку 12 подключены дискретные или аналоговые командоконтроллеры 14, органы 15 управления краном: кнопки включения/выключения, ключ-марка, кнопка аварийного останова, переключатели режимов работы, кнопка сброса защиты, подачи звукового сигнала и т.д.; средства 16, 17 сигнализации состояния механизмов и режимов работы крана, средства 18 звуковой сигнализации. Блок 13 предназначен для индикации информации о состоянии крана для оператора и наладочного персонала. Блок 13 позволяет настраивать параметры работы крана, осуществляет отображение информации о текущих отказах, а так же содержит журнал отказов, отображает вспомогательную информацию для оператора. Число блоков взаимодействия с оператором определяется требованиями к системе управления краном.Block 8 interaction with the operator contains connected to the communication channel 2 block 12 encoders and decoders and block 13 text indication of the status of the lifting mechanism to inform the operator and the adjustment staff. Block 12 is connected to discrete or analog command controllers 14, crane controls 15: on / off buttons, key-mark, emergency stop button, operation mode switches, protection reset button, audible signal, etc .; means 16, 17 signaling the status of mechanisms and operating modes of the crane, means 18 sound alarms. Block 13 is designed to display information about the status of the crane for the operator and the adjustment personnel. Block 13 allows you to configure the parameters of the crane, displays information about current failures, and also contains a failure log, displays supporting information for the operator. The number of interaction blocks with the operator is determined by the requirements for the crane control system.
Канал связи 2 представляет собой сложную гетерогенную сеть устройств, обеспечивающих при необходимости резервированный информационный обмен между всеми блоками устройства управления. В качестве среды передачи сигналов используются проводные устройства, основанные на оптическом и электрическом принципе действия, а также беспроводные оптические или радиоканалы с различными протоколами связи. Для блоков устройства управления канал связи является прозрачным и представляет собой единую информационную среду, охватывающую все блоки устройства. В качестве канала связи может быть использована, например, сеть PROFIBUS.Communication channel 2 is a complex heterogeneous network of devices that provide, if necessary, redundant information exchange between all blocks of the control device. As a medium for signal transmission, wired devices based on the optical and electrical principle of operation, as well as wireless optical or radio channels with various communication protocols, are used. For the blocks of the control device, the communication channel is transparent and represents a single information environment covering all blocks of the device. As a communication channel, for example, PROFIBUS network can be used.
Блоки 3 управления механизмами выполнены автономными и каждый включает в себя подключенные к единому каналу 2 связи устройство 20 управления электроприводом и блок 19 шифраторов и дешифраторов, к которому подключены датчики 21 состояния и исполнительные устройства 22 механизмов. Один или несколько двигателей 24 механизма подключаются к устройству 20 управления электроприводом. Также к устройству 20 могут быть подключены датчики состояния и ротационное кодирующее устройство 23 двигателя 24. Число блоков управления механизмами крана определяется числом механизмов крана, а также требованиями к резервированию блоков крана. Устройство 20 управления электроприводом представляет собой частотный или тиристорный преобразователь напряжения.The control units 3 of the mechanisms are autonomous and each includes an electric drive control device 20 connected to a single communication channel 2 and an encoder and decoder unit 19, to which state sensors 21 and actuators 22 of the mechanisms are connected. One or more motors 24 of the mechanism are connected to the electric drive control device 20. Also, state sensors and a rotary encoder 23 of the engine 24 can be connected to the device 20. The number of crane control units is determined by the number of crane mechanisms, as well as the requirements for reserve crane blocks. The drive control device 20 is a frequency or thyristor voltage converter.
Блоки 4 ввода и распределения напряжения питания выполнены автономными и каждый включает в себя подключенный к единому каналу 2 блок 25 шифраторов и дешифраторов, к которому подключены средства 26, 27 ввода и распределения напряжения питания, включающие главный контактор крана, устройства преобразования и распределения напряжения питания по блокам управляющего устройства, цепи нулевой защиты, устройства контроля качества напряжения, учета электроэнергии, контроля качества изоляции, защиты электрооборудования и кабельной проводки крана. Напряжение питания от блока 4 поступает на все блоки устройства (электрические связи на фигурах не показаны). Число блоков 4 определяется требованиями к резервированию блоков крана, а также схемой размещением блоков устройства управления на кране.The input voltage distribution and distribution blocks 4 are autonomous and each includes an encoder and decoder unit 25 connected to a single channel 2, to which the voltage input and distribution means 26, 27 are connected, including the main contactor of the crane, devices for converting and distributing the voltage across control unit blocks, zero protection circuit, voltage quality control device, power metering, insulation quality control, protection of electrical equipment and cable wiring of the crane. The supply voltage from block 4 is supplied to all blocks of the device (electrical connections are not shown in the figures). The number of blocks 4 is determined by the requirements for redundant crane blocks, as well as the layout of the blocks of the control device on the crane.
Блок 5 определения условий работы содержит подключенный к единому каналу 2 связи блок 28 шифраторов и дешифраторов, к которому подключены датчики 29 температуры внутри устройства управления, температуры окружающей среды, влажности, скорости ветра, а также подключены исполнительные устройства 30.Unit 5 for determining the operating conditions comprises an encoder and decoder unit 28 connected to a single communication channel 2, to which sensors 29 for temperature inside the control device, ambient temperature, humidity, wind speed are connected, as well as actuators 30 are connected.
Блок 6 диагностики выполнен в виде программатора и предназначен для настройки и управления режимами работы крана и может быть подключен к каналу 2 связи и предназначен для диагностики электрооборудования, наладки и сбора данных о состоянии устройства управления, регистрации параметров работы механизмов грузоподъемного механизма (крана).Block 6 diagnostics is made in the form of a programmer and is designed to configure and control the operating modes of the crane and can be connected to the communication channel 2 and is designed to diagnose electrical equipment, set up and collect data on the status of the control device, register parameters of the mechanisms of the hoisting mechanism (crane).
Блок 7 радиосвязи с диспетчерским пунктом представляет собой радиомодем и предназначен для связи с рабочим местом обслуживающего персонала, что позволяет своевременно получать информацию об отказах или отклонениях в работе устройства, вносить необходимые корректировки в программное обеспечение крана и настройки устройств, подключенных к каналу связи 2.Block 7 of the radio communication with the control room is a radio modem and is designed to communicate with the workplace of maintenance personnel, which allows you to receive timely information about failures or deviations in the operation of the device, make the necessary adjustments to the crane software and settings of devices connected to communication channel 2.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Устройство включается после подачи напряжения питания с помощью рубильника (на фигурах не показан). После подачи электрического питания на блоки 4 ввода и распределения напряжения питания происходит инициализация всех блоков устройства управления. Устройство управления переходит в режим самодиагностики. При этом микроконтроллер 9 производит загрузку из ПЗУ в ОЗУ и запуск управляющего программного обеспечения. Микроконтроллером производится параметрирование следующих устройств: 10, 11, 19, 12, 25, 28, 20. Микроконтроллер переходит в режим циклического обмена с устройствами, подключенными к единому каналу связи 2. Инициализируется и запускается блок 7 радиосвязи с диспетчерским пунктом. Микроконтроллер анализирует диагностическую информацию, поступившую от блоков системы по завершении запуска. При наличии отказов блоков устройства управления, микроконтроллером формируются соответствующие сообщения на экране блока 13 индикации информации. Микроконтроллер начинает циклический опрос органов управления краном 14-17; блоков управления ротационными кодирующими устройствами 23; всех блоков шифрации и дешифрации цифровых и аналоговых сигналов: механизмов крана 19, блоков ввода и распределения напряжения питания 25, блока определения условий работы 28, устройств управления электроприводами 20. Запускается процесс обмена диагностической информацией с блоком 13 индикации информации о состоянии электрооборудования крана, при необходимости формируются аварийные и предупредительные сообщения. При успешном прохождении процедуры тестирования микроконтроллер разблокирует устройство управления, на экране блока 13 индикации информации формируется сообщение о готовности устройства к работе.The device turns on after applying the supply voltage using a knife switch (not shown in the figures). After applying electric power to the blocks 4 input and distribution of the supply voltage is the initialization of all blocks of the control device. The control unit goes into self-diagnosis mode. In this case, the microcontroller 9 downloads from ROM to RAM and launches control software. The microcontroller performs the parameterization of the following devices: 10, 11, 19, 12, 25, 28, 20. The microcontroller enters a cyclic exchange mode with devices connected to a single communication channel 2. The radio communication unit 7 with the control center is initialized and launched. The microcontroller analyzes the diagnostic information received from the system units upon completion of the launch. In the presence of failures of the blocks of the control device, the microcontroller generates the corresponding messages on the screen of the block 13 information display. The microcontroller begins a cyclic survey of the controls of the crane 14-17; control units of rotational coding devices 23; of all encryption and decryption units of digital and analog signals: crane mechanisms 19, input and distribution voltage supply units 25, working conditions determination unit 28, electric drive control devices 20. The process of exchange of diagnostic information with the unit 13 for displaying information on the status of the crane electrical equipment is started, if necessary alarm and warning messages are generated. Upon successful completion of the testing procedure, the microcontroller unlocks the control device, a message on the readiness of the device for operation is generated on the screen of the information display unit 13.
Включение крана производится следующим образом. При повороте ключа-марки сигнал состояния ключа-марки поступает на вход блока шифрации команд и по каналу связи 2 передается микроконтроллеру 9. Микроконтроллер выдает на выход блока 12 щифраторов и дешифраторов сигнал для тестирования звуковой и световой сигнализации 14-17, установленной на пульте управления краном, выполняет анализ состояния устройств безопасности, включенных в цепь нулевой защиты крана. В случае отсутствия сигнала о готовности нулевой цепи на блоке 13 индикации формируется соответствующее сообщение оператору, включение устройства управления краном блокируется. При наличии разрешающих сигналов с приборов и устройств безопасности контроллер 9 разблокирует систему управления. При нажатии кнопки «Включить», сигнал поступает на блок 12 шифраторов и дешифраторов, откуда по цифровому каналу связи передается микроконтроллеру 9. При наличии блокировок, запрещающих работу крана таких, как разблокировка одного из проходов крана, открыта входная дверь в кабину управления; недопустимые условия эксплуатации крана: повышенная или пониженная температура в кабине электрооборудования или оператора, повышенная влажность, недопустимый уровень питающего напряжения; недопустимое состояние органов управления (один или несколько командоконтроллеров отклонено от нулевого положения); работа крана блокирована кнопкой аварийного отключения - включение главного контактора блокируется, на экране блока 13 индикации информации о состоянии крана отображается соответствующее сообщение. При отсутствии указанных блокировок микроконтроллер 9 формирует на дешифраторе сигнал включения главного контактора, по истечении времени включения контроллер 9 анализирует сигнал состояния контактора, поступающий на шифратор дискретного сигнала. При отсутствии подтверждения о включении главного контактора сигнал включения контактора снимается, на блоке 13 по команде контроллера 9 формируется соответствующее аварийное сообщение. При включении главного контактора 26 напряжение питания поступает на силовые цепи системы управления краном, в т.ч. устройства 20 управления электроприводами. По завершении процедуры включения устройств управления 20 электроприводами, микроконтроллер 9 снимает блокировку с блоков 3 управления механизмами, а управляющий блок 1 переходит в состояние ожидания команд от оператора.The inclusion of the crane is as follows. When the key-mark is rotated, the status signal of the key-mark is sent to the input of the command encryption block and transmitted to the microcontroller 9 through the communication channel 2. The microcontroller outputs a signal for testing the sound and light signaling 14-17 installed on the crane control panel to the block 12 of encoders and decoders , performs an analysis of the status of safety devices included in the zero protection circuit of the crane. In the absence of a signal about the readiness of the zero circuit on the display unit 13, a corresponding message is generated to the operator, the inclusion of the crane control device is blocked. In the presence of enabling signals from devices and safety devices, the controller 9 unlocks the control system. When the “Enable” button is pressed, the signal is sent to block 12 encoders and decoders, from where it is transmitted to the microcontroller 9 through a digital communication channel. If there are locks that prohibit the crane from working, such as unlocking one of the crane passages, the front door to the control cabin is open; inadmissible operating conditions of the crane: increased or decreased temperature in the cabin of the electrical equipment or operator, increased humidity, unacceptable level of supply voltage; inadmissible state of the controls (one or more command controllers deviated from the zero position); the crane operation is blocked by the emergency shutdown button - the main contactor is blocked, the corresponding message is displayed on the screen of the crane status information display unit 13. In the absence of these locks, the microcontroller 9 generates the enable signal of the main contactor on the decoder, after the turn-on time, the controller 9 analyzes the contactor status signal received by the digital signal encoder. If there is no confirmation that the main contactor has been turned on, the contactor's enable signal is removed, and on block 13, the corresponding alarm message is generated at the controller 9 command. When the main contactor 26 is turned on, the supply voltage is supplied to the power circuits of the crane control system, including electric drive control device 20. Upon completion of the procedure for turning on the control devices 20 of the electric drives, the microcontroller 9 removes the lock from the control units 3 of the mechanisms, and the control unit 1 goes into a waiting state for commands from the operator.
Работа механизмов крана производится следующим образом.The operation of the crane mechanisms is as follows.
При отклонении ручки командоконтроллера 14 одного или нескольких механизмов крана набор сигналов соответствующих направлению и углу отклонения ручки поступает на блок 12 шифраторов и дешифраторов, затем, передается на микроконтроллер 9. Микроконтроллер 9 анализирует сигналы, поступившие от командоконтроллера 14, проверяет исправность соответствующего механизма, а также направление движения и требуемую величину скорости для выбранного механизма. При отсутствии блокировок на работу механизма со стороны приборов и устройств безопасности крана, технологических блокировок, поступающих с блока 19 шифрации и дешифрации механизма крана, а также при исправности устройств блока 3 управления механизмом микроконтроллер 9 передает по каналу 2 связи команду управления направлением и скоростью движения механизма. Эта команда при поступлении на устройство 20 управления электроприводом включает его. Устройство 20 управления электроприводом подает напряжение на двигатель 24 соответствующего механизма. По измеренным значениям напряжения и тока двигателя 24 осуществляется контроль его состояния устройством 20. При отказе двигателя 24 устройство 20 формирует сигнал защиты, который передается микроконтроллеру 9 по каналу связи 2. Микроконтроллер 9 формирует соответствующее сообщение, отображаемое на экране блока 13, блок 3 управления механизмом блокируется. В исправном состоянии механизма, при достижении требуемого момента на валу двигателя 24 устройством 20 управления электроприводом формируется сигнал снятия электромеханического тормоза. Сигнал поступает на цифровой канал устройства дешифрации 19, и в купе с сигналом разрешения снятия тормоза от микроконтроллера 9, поступающего с блока 10 шифрации и дешифрации приводит к срабатыванию исполнительного устройства управления электромеханическим тормозом блока 22. К катушке тормоза прикладывается напряжение, необходимое для снятия тормоза. По истечении времени срабатывания тормоза микроконтроллер 9 начинает анализировать сигналы с контактов контактора и датчиков состояния тормоза, входящего в состав блока 22. Если тормоз не сработал вовремя - микроконтроллером 9 формируется соответствующее аварийное сообщение, отображаемое на экране блока 13, работа блока 3 управления механизмом блокируется. Устройство 20 управления двигателем начинает плавный разгон механизма до скорости, задаваемой командоконтроллером крана. Динамика движения механизма крана анализируется при помощи ротационного кодирующего устройства 23. Микроконтроллер 9, анализируя сигналы с соответствующих датчиков 21 блока 3, выявляет факты падения груза (движение груза со скоростью, значительно превышающей максимальную), проскальзывания груза, например, в случае плохо отрегулированного электромеханического тормоза, заклинивания в механизме крана. Во всех вышеприведенных случаях микроконтроллер 9 формирует команду, блокирующую работу блока 20 управления механизмом. На экране блока индикации 13 формируется соответствующее сообщение. При установке командоконтроллера 14 в нулевое положение устройство 20 управления двигателем 24 производит плавную остановку механизма. Когда скорость механизма падает до нуля - формируется сигнал наложения электромеханического тормоза. После зажатия (выключения) тормоза устройство управления 20 снимет напряжение с двигателя 24. Управляющий блок 1 переходит в состояние ожидания сигнала от командоконтроллера блока 8.When the handle of the controller 14 of one or more crane mechanisms is rejected, a set of signals corresponding to the direction and angle of the handle deviation is sent to the block 12 of the encoders and decoders, then transmitted to the microcontroller 9. The microcontroller 9 analyzes the signals received from the controller 14, checks the correctness of the corresponding mechanism, and direction of movement and the required speed for the selected mechanism. In the absence of blockages to the mechanism operation from the side of the crane safety devices and devices, technological locks coming from the crane mechanism encryption and decryption unit 19, as well as when the devices of the mechanism control unit 3 are in good condition, the microcontroller 9 transmits a command for controlling the direction and speed of the mechanism through the communication channel 2 . This command upon receipt of the electric control device 20 includes it. The electric drive control device 20 supplies voltage to the motor 24 of the corresponding mechanism. According to the measured voltage and current values of the motor 24, its state is monitored by the device 20. If the motor 24 fails, the device 20 generates a protection signal, which is transmitted to the microcontroller 9 via the communication channel 2. The microcontroller 9 generates a corresponding message displayed on the screen of the block 13, the mechanism control unit 3 is blocked. In good condition of the mechanism, when the required moment is reached, the signal for removing the electromechanical brake is generated on the motor shaft 24 by the electric drive control device 20. The signal enters the digital channel of the decryption device 19, and in conjunction with the brake release enable signal from the microcontroller 9 coming from the encryption and decryption unit 10, the actuator actuates the control unit of the electromechanical brake of unit 22. The voltage necessary to release the brake is applied to the brake coil. After the brake has expired, the microcontroller 9 begins to analyze the signals from the contacts of the contactor and the brake status sensors, which is part of unit 22. If the brake does not work on time, the corresponding alarm message is generated by the microcontroller 9 and displayed on the screen of unit 13, the operation of the mechanism control unit 3 is blocked. The engine control device 20 begins a smooth acceleration of the mechanism to a speed specified by the crane controller. The dynamics of the movement of the crane mechanism is analyzed using a rotary encoder 23. The microcontroller 9, analyzing the signals from the respective sensors 21 of block 3, reveals the facts of a load fall (movement of the load at a speed significantly exceeding the maximum), load slippage, for example, in the case of a poorly adjusted electromechanical brake jamming in the mechanism of the crane. In all of the above cases, the microcontroller 9 generates a command that blocks the operation of the mechanism control unit 20. On the screen of the display unit 13, a corresponding message is generated. When installing the controller 14 in the zero position, the device 20 engine control 24 produces a smooth stop of the mechanism. When the speed of the mechanism drops to zero, an electro-mechanical brake application signal is generated. After the brake is clamped (turned off), the control device 20 will remove the voltage from the engine 24. The control unit 1 enters the standby state of the signal from the control unit 8.
Регистрация параметров работы крана производится следующим образом.Registration of the parameters of the crane is as follows.
Регистратор параметров (на фигурах не показан) при необходимости располагается в блоке управления 1 и предназначен для хранения информации о состоянии технологических параметров крана, например, количество запусков механизмов, моточасы механизмов, учета перегрузок механизмов подъема. Параллельно микроконтроллер ведет журнал аварийных отключений, регистрирует основные электрические параметры работы двигателей механизмов, что значительно упрощает процедуру поиска неисправностей. При возникновении аварийных ситуаций микроконтроллер блокирует работу отказавшего механизма и формирует аварийное сообщение на устройстве индикации.The parameter recorder (not shown in the figures), if necessary, is located in the control unit 1 and is designed to store information about the status of the technological parameters of the crane, for example, the number of starts of mechanisms, hours of mechanisms, accounting for overloads of lifting mechanisms. In parallel, the microcontroller keeps a log of emergency shutdowns, records the main electrical parameters of the operation of the engines of mechanisms, which greatly simplifies the troubleshooting procedure. In case of emergency situations, the microcontroller blocks the operation of the failed mechanism and generates an alarm message on the display device.
Выключение крана производится при нажатии кнопки «Выключить» или выключении ключа-марки, или нажатии кнопки аварийного останова. При этом соответствующий сигнал поступает на вход блока 10 шифраторов и дешифраторов контроллера 9. Контроллер снимает сигнал включения главного контактора. По истечении заданного времени выполняется контроль состояния главного контактора. В случае, если сигнал об отключении главного контактора не поступил - на экране блока индикации 13 формируется соответствующее сообщение.Turning off the crane is done by pressing the "Turn off" button or turning off the key-mark, or by pressing the emergency stop button. In this case, the corresponding signal is fed to the input of the block 10 of the encoders and decoders of the controller 9. The controller removes the enable signal of the main contactor. After the set time has passed, the state of the main contactor is monitored. If the signal about the shutdown of the main contactor is not received - on the screen of the display unit 13, a corresponding message is generated.
Таким образом, предлагаемое устройство управления электроприводами грузоподъемного механизма обладает широкими областью применения и функциональными возможностями, технологично в изготовления, удобно и просто в разработке и обслуживании, надежно и безопасно в работе.Thus, the proposed control device for electric drives of the lifting mechanism has a wide scope and functionality, technologically advanced to manufacture, convenient and easy to design and maintain, reliable and safe to use.
Высокая степень унификации всех блоков устройства управления электроприводом грузоподъемных механизмов упрощает процесс их разработки, внедрения и обслуживания и повышает отказоустойчивость, так, например, отказ одного из блоков управления механизмами не приводит к остановке всего грузоподъемного механизма.A high degree of unification of all the units of the electric drive control device of the hoisting mechanisms simplifies the process of their development, implementation and maintenance and increases fault tolerance, for example, the failure of one of the control units of the mechanisms does not stop the entire hoisting mechanism.
Повышается безопасность работы. Датчики и устройства, установленные на механизмах крана, позволяют своевременно определить и предотвратить развитие аварийных ситуаций. Например, по сигналу ротационного кодирующего устройства возможно определение фактов падения груза, определение факта износа тормозных колодок, заклинивания механизма крана. Датчик состояния электромеханического тормоза позволяет диагностировать состояние катушки тормоза, определять факт разжима тормоза, что позволяет значительно повысить ресурс работы колодок тормоза.Increases work safety. Sensors and devices mounted on crane mechanisms allow timely detection and prevention of emergency situations. For example, by the signal of a rotary encoder, it is possible to determine the facts of the load falling, to determine the fact of wear of the brake pads, jamming of the crane mechanism. The status sensor of the electromechanical brake allows you to diagnose the condition of the brake coil, to determine the fact of brake expansion, which can significantly increase the service life of the brake pads.
Упрощению устройства в целом и, в частности, процедуры настройки и диагностики устройства, способствует применение единого канала связи, что позволяет обеспечить обмен информацией между каждыми из блоков,The simplification of the device as a whole and, in particular, the setup and diagnostic procedures of the device is facilitated by the use of a single communication channel, which allows for the exchange of information between each of the blocks,
Расширению функциональных возможностей устройства управления способствует то, что функции, обычно выполняемые оператором, возлагаются на устройство управления, например, позиционирование механизмов крана, устранение перекоса опор козловых кранов, гашение или демпфирование колебаний груза, координатная защита, функция грейферного автомата.The expansion of the functionality of the control device is facilitated by the fact that the functions usually performed by the operator are assigned to the control device, for example, positioning the crane mechanisms, eliminating the skew of the gantry crane supports, damping or damping the load oscillations, coordinate protection, and the function of the grab machine.
Заявленный технический результат достигается за счет адаптации архитектуры устройства управления к структуре грузоподъемного механизма. Предлагаемое устройство управления содержит автономные унифицированные блоки, каждый из которых отвечает за управление конкретным механизмом или функцией крана. Каждый блок является автономным, т.е. логически законченным устройством, и легко может быть встроен, например, в уже существующее устройство управления. Все блоки содержат стандартный интерфейс, при помощи которого они соединяются и образуют устройство управления. Интерфейс блока представляет собой, например: разъем для подключения блоков к каналу связи, клеммные модули для подключения входных и выходных сигналов, вводы питающего напряжения силовых и контрольных цепей. Широкие функциональные возможности устройства управления реализованы посредством централизованного управления работой механизмов - так, например, управление поддерживающей и замыкающей лебедками в режиме работы угольного или лесного грейфера, а также крюка сведено к управлению одним виртуальным механизмом грейфера или подъема. Аналогично осуществляется синхронное управление опорами большепролетных козловых кранов в функции регулирования перекоса опор, а так же синхронная работа нескольких кранов как единого механизма при перегрузке крупногабаритных грузов.The claimed technical result is achieved by adapting the architecture of the control device to the structure of the lifting mechanism. The proposed control device contains autonomous unified units, each of which is responsible for controlling a particular mechanism or function of the crane. Each block is autonomous, i.e. logically complete device, and can easily be integrated, for example, into an existing control device. All blocks contain a standard interface through which they connect and form a control device. The block interface is, for example: a connector for connecting blocks to a communication channel, terminal modules for connecting input and output signals, inputs of the supply voltage of power and control circuits. The wide functionality of the control device is realized through centralized control of the operation of mechanisms - for example, the management of supporting and closing winches in the operating mode of a coal or forest grab, as well as a hook, is reduced to controlling one virtual grab or lift mechanism. Similarly, synchronous control of the supports of large-span gantry cranes is carried out in the function of regulating the skew of the supports, as well as the synchronous operation of several cranes as a single mechanism when overloading bulky goods.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142244/22U RU91998U1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009142244/22U RU91998U1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU91998U1 true RU91998U1 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009142244/22U RU91998U1 (en) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU91998U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174823U1 (en) * | 2017-01-27 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябкрансервис" | ELECTRICAL WIRING DIAGRAM OF THE MAIN CRANE CONTACTOR |
| RU2700639C2 (en) * | 2017-05-29 | 2019-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" | Device for switching input analogue signals of drilling equipment |
-
2009
- 2009-11-16 RU RU2009142244/22U patent/RU91998U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174823U1 (en) * | 2017-01-27 | 2017-11-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябкрансервис" | ELECTRICAL WIRING DIAGRAM OF THE MAIN CRANE CONTACTOR |
| RU2700639C2 (en) * | 2017-05-29 | 2019-09-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Татбурнефть" | Device for switching input analogue signals of drilling equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2634129B1 (en) | Elevator system | |
| JP4413425B2 (en) | Elevator apparatus maintenance method and elevator apparatus | |
| KR101047175B1 (en) | Control system of stage device | |
| KR101394375B1 (en) | Elevator control apparatus | |
| KR101270288B1 (en) | Stage device control system | |
| KR101272464B1 (en) | Control system of stage device | |
| CN111017756A (en) | Distributed tower crane electric control system, equipment and storage medium for fault online diagnosis | |
| CN111115394A (en) | Digital management and control system and method for elevator system and elevator system | |
| RU91998U1 (en) | ELECTRIC DRIVE CONTROL DEVICE FOR LOADING MECHANISM | |
| CN104743446B (en) | A kind of crane brake braking moment detection method and system | |
| CN110406561B (en) | Switch control system and track system | |
| JP2020510205A (en) | Digital system and method for high precision control of nuclear reactor | |
| RU2417937C1 (en) | Lifting mechanism electric drive control device | |
| CN102596781A (en) | Elevator control device and control method | |
| CN110794770A (en) | Remote-controlled three-axis linkage economical numerical control system | |
| CN206033001U (en) | Mine vertical shaft hoisting machine unmanned on duty control system | |
| KR20200088605A (en) | Control system for stage device with double safety circuit | |
| CN109441649B (en) | Digital speed-regulating controller and method for controlling engine to work | |
| CN214042078U (en) | Switching control system and shelter power station applying same | |
| RU73862U1 (en) | SYSTEM OF CONTROL AND PROCESSING OF PARAMETERS OF THE LIFT GROUP | |
| CN201689315U (en) | Guide rail type adhered lifting scaffold monitoring system | |
| RU2286305C1 (en) | Tower crane electric drive control device | |
| JP4059947B2 (en) | Elevator operation inspection device | |
| CN219759209U (en) | Nuclear grade earthquake monitoring and shutdown integrated control system | |
| CN214122414U (en) | Motor locked rotor test system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121117 |